人教版高中物理圓周運(yùn)動精品教案

高中物理課堂教學(xué)教案課題§6.5圓周運(yùn)動 課型 新授課（2課時）教學(xué)目標(biāo)知識與技能.認(rèn)識勻速圓周運(yùn)動的概念，理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運(yùn)動的瞬時速度；理解角速度和周期的概念，會用它們的公式進(jìn)行計算..理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=ra=2nr/T.理解勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動。過程與方法.運(yùn)用極限法理解線速度的瞬時性.掌握運(yùn)用圓周運(yùn)動的特點(diǎn)如何去分析有關(guān)問題..體會有了線速度后.為什么還要引入角速度.運(yùn)用數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)角速度的單位.情感、態(tài)度與價值觀.通過極限思想和數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，體會學(xué)科知識間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)..體會應(yīng)用知識的樂趣.激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)線速度、角速度、周期的概念及引入的過程，掌握它們之間的聯(lián)系.教學(xué)難點(diǎn)理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)手段教具準(zhǔn)備多媒體教學(xué)課件；用細(xì)線拴住的小球；實(shí)物投影儀.第1頁共6頁

教學(xué)活動學(xué)生活動教學(xué)活動學(xué)生活動［新課導(dǎo)入］師：先請同學(xué)觀看兩個物體所做的曲線運(yùn)動，并請注意觀察它們的運(yùn)動特點(diǎn)：第一個：老師用事先準(zhǔn)備好的用細(xì)線拴住的小球，演示水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動；第二個：課件展示同學(xué)們熟悉的手表指針的走動.學(xué)生可能答：它們的軌跡是一個圓.師：對，這就是我們今天要研究的圓周運(yùn)動.點(diǎn)評：此過程的方法特點(diǎn)是充分調(diào)動學(xué)生的感性認(rèn)識，借助于實(shí)驗(yàn)和多媒體課件等直觀手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.［新課教學(xué)］繼續(xù)請學(xué)生舉一些生產(chǎn)和生活中物體做四周運(yùn)動的實(shí)例(把物理學(xué)與學(xué)生的生活實(shí)踐聯(lián)系起來)學(xué)生紛紛舉例，選出代表發(fā)言.生1：行駛中的汽車輪子.生2：公園里的“大轉(zhuǎn)輪”.生3：自行車上的各個轉(zhuǎn)動部分.師：剛才同學(xué)們列舉了很多例子，都說得很好.日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中做圓周運(yùn)動的物體可以說是“舉不勝舉”.同學(xué)們所列舉的這些做圓周運(yùn)動物體上的質(zhì)點(diǎn)，哪些運(yùn)動得較慢？哪些運(yùn)動得更快？我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動的快慢呢？下面就請同學(xué)們對自行車上的各個轉(zhuǎn)動部分，圍繞課本第44頁“思考與討論”中提出的問題，前后每四人一?組進(jìn)行討論.［交流與討論］開始討論時，學(xué)生之間有激烈的爭論，各人考慮的出發(fā)點(diǎn)不一樣，思考的角度不同.有人認(rèn)為小齒輪、后輪上各點(diǎn)運(yùn)動的快慢一樣，因?yàn)樗鼈兪且黄疝D(zhuǎn)動的；有人認(rèn)為大齒輪、小齒輪各點(diǎn)運(yùn)動的快慢一樣，因?yàn)樗鼈兪怯面湕l連在一起轉(zhuǎn)動的，等等.這時需要老師的引導(dǎo).師：你衡量快慢的標(biāo)準(zhǔn)是什么？你從哪個角度去進(jìn)行比較的？這時學(xué)生好像明白了什么.老師聽取學(xué)生的發(fā)育，針對學(xué)生的不同意見，從思考的角度出發(fā)，通過與直線運(yùn)動快慢描述的對比，引導(dǎo)學(xué)生過渡到對描述圓周運(yùn)動快慢的物理量——線速度的學(xué)習(xí)上來.點(diǎn)評：讓學(xué)生最大限度地發(fā)表自己的見解，教師不必急于糾正學(xué)生回答中可能出現(xiàn)的錯誤，要給學(xué)生創(chuàng)造發(fā)表見解的機(jī)會，創(chuàng)設(shè)問題情境，拓寬思考問題的空間，保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.一、線速度師：我們曾經(jīng)用速度這個概念來描述物體做直線運(yùn)動時的快慢，那么我們能否繼續(xù)用這個概念來描述圓周運(yùn)動的快慢呢?如果能，該怎樣定義？下面就請同學(xué)們自主學(xué)習(xí)課本第45頁上有關(guān)線速度的內(nèi)容：給出閱讀提綱，學(xué)生先歸納，然后師生互動加深學(xué)習(xí).(出示課件)閱讀提綱(1)線速度的物理意義，(2)線速度的定義(和直線運(yùn)動中速度定義的比較)；(3)線速度的定義式；第2頁共6頁

(4)線速度的瞬時性；(5)線逮度的方向；(6)勻逮圓周運(yùn)動的‘勻速”同’勻速直線運(yùn)動’的‘勻遵”一樣嗎？學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，自主閱讀，積極思考，然后每四人一組進(jìn)行討論、交流，形成共識.生：線速度的物理意義反映了質(zhì)點(diǎn)在單位時間內(nèi)通過的弧長的多少.生：線速度是利用物體通過的弧長與所用時間的比值來定義的.生：線速度也是矢量，其運(yùn)動過程中方向在不斷變化著，因此要注意其瞬時性.生：勻速圓周運(yùn)動的“勻速”，不是真正的勻速，而是指速度的大小不變……老師展示知識點(diǎn)并點(diǎn)評、總結(jié)：(1)物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的快慢.(2)定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動通過的弧長△$和所用時間At的比值叫做線速度.(比值定義法)(這里是弧長，而直線運(yùn)動中是位移)(3)大?。骸?△'/△單位：m/s(s是弧長.非位移).(4)當(dāng)選取的時間At很小很小時(趨近零).弧長△$就等于物體在t時刻的位移，定義式中的v,就是直線運(yùn)動中學(xué)過的瞬時速度了.(5)方向；在圓周各點(diǎn)的切線上.(6)“勻逮圓周運(yùn)動”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變：而“勻速直線運(yùn)動”的“勻速”指的速度不變.是大小方向都不變，二者并不相同.結(jié)論：勻速圓周運(yùn)動是一種變速運(yùn)動.注意點(diǎn)：學(xué)生討論中教師要因勢利導(dǎo)，做增強(qiáng)學(xué)生思維的“催化劑”.二、角速度教師出示課件展示手表指針的轉(zhuǎn)動，提出問題：(1)根據(jù)線速度的定義，請你比較手表指針中點(diǎn)和端點(diǎn)線速度的大小.(2)同一根指針上不同的點(diǎn)，其線速度大小卻不一樣，而它們是應(yīng)該有共同點(diǎn)的.因此這就需要我們?nèi)ニ伎迹好枋鰣A周運(yùn)動的快慢，除了用線速度外，還有沒有其他方法？給出閱讀提綱，學(xué)生先歸納，然后師生互動加深學(xué)習(xí).(出示課件)閱讀提綱(1)角速度的物理意義；(2)角速度的定義；(3)角速度的定義式.點(diǎn)評：要讓學(xué)生體會一個新的物理量的引入，不是憑科學(xué)家的想象，而是研究問題的實(shí)際需要.生：角速度能把同一物體上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動的共同點(diǎn)反映出來.生：角速度大反映了物體轉(zhuǎn)動的快慢……教師投影知識點(diǎn)并點(diǎn)評、總結(jié)：(1)物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢.(2)定義：在勻速圓周運(yùn)動中.連接運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過^e的角度跟所用時間4t的比值，就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的角速度.(3)定義式：3=4e/4t.三、角速度的單位師：每接觸一個新的物理量.我們都要關(guān)心它的物理單位是什么.那么線建度的單位是米/秒，角速度的單位又是什么呢?下面就請同學(xué)們自主學(xué)習(xí)課本第46頁上有第3頁共6頁

關(guān)角速度的內(nèi)容.課件投影出閱讀提綱：(1)怎樣度量圓心角的大??？弧度這個單位是如何得到的?在計算時要注童什么？(2)國際單位制中，角速度的單位是什么？(3)有人說，勻速圓周運(yùn)動是線速度不變的運(yùn)動，也是角速度不變的運(yùn)動，這兩種說法正確嗎？為什么？學(xué)生在老師的指導(dǎo)下.自主閱讀，積極思考，然后每四人一組進(jìn)行討論，交流，形成共識.(教師總結(jié))投影知識點(diǎn)并點(diǎn)評、總結(jié)：(1)圓心角e的大小可以用弧長和半徑的比值來描述，這個比值是沒有單位的，為了描述問題的方便，我們“給”這個比值一個單位，這就是弧度.弧度不是通常煮義上的單位.計算時，不能將弧度帶進(jìn)算式中.(2)國際單位制中，角速度的單位是弧度/秒(rad/s).(3)這一句話是錯誤的，因?yàn)榫€速度是矢量.其方向在不斷變化，勻速圓周運(yùn)動是線速度大小不變的運(yùn)動，后一句話是正確的，因?yàn)榻撬俣仁遣蛔兊?如果有學(xué)生提出角速度是矢量嗎？教師可明確說是矢量，但高中階段不研究其方向，而不能違背科學(xué)說角速度是標(biāo)量).點(diǎn)評，教師明確告訴學(xué)生角速度是矢量.但高中階段不研究其方向，讓學(xué)生體會學(xué)習(xí)是無止境的.師：教材中還提到了描述圓周運(yùn)動快慢的兩種方法，它們是什么？單位如何？下面請同學(xué)們閱讀教材第46頁的有關(guān)內(nèi)容，掌握轉(zhuǎn)速和周期的概念.四、線速度與角速度的關(guān)系師：線速度和角速度都能描述圓周運(yùn)動的快慢，它們之間有何關(guān)系呢？下面請同學(xué)們依據(jù)剛學(xué)過的線速度和角速度的概念和定義，推導(dǎo)出線速度和角速度的關(guān)系v二r3.點(diǎn)評：通過推導(dǎo)，加深對所學(xué)知識的理解，掌握知識間的聯(lián)系.到此，教師還需引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考；以上都能描述圓周運(yùn)動快慢的線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期，除了有以上的聯(lián)系外，還有沒有不同的地方?如果學(xué)生通過討論發(fā)現(xiàn)周期這一概念更能突顯出圓周運(yùn)動的周期性和重復(fù)性，將使學(xué)生對圓周運(yùn)動有進(jìn)一步的認(rèn)識.例題分析先下一頁［小結(jié)］師：請同學(xué)們在筆記本上根據(jù)前面的共同研究和自己的理解概括總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容.［交流與討論］將一同學(xué)的小結(jié)投影出來，請其他同學(xué)評價小結(jié)內(nèi)容。師：請同學(xué)們認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，比較投影出的小結(jié)和自己的小結(jié)優(yōu)、缺點(diǎn)，看誰的更好，好在什么地方，并把自己的體會寫下來.點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力.教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容.允許內(nèi)容的順序不同和從不同的角度去總結(jié)，從而構(gòu)建他們自己的知識框架.第4頁共6頁【例題剖折】【例L】如圖6.5-1所示的傳動裝置中，￡i.C兩輪固定在一起繞行同一軸轉(zhuǎn)動3,E兩輪用皮帶侍動.三輪半徑關(guān)浜是Q==在=2萬.若（；）2CQ）皮帶不打清.求輪邊壕的。/、上三點(diǎn)的角速度之比和戰(zhàn)速度之比. ?6.5-1解析:A、月兩輪通過皮帶傳動,皮帶不打滑?則啟招兩輪勸繳的TOC\o"1-5"\h\z統(tǒng)速度大小相等，即%=叫或#.:5=1：1 ①由v=tnr得*1〃=rg；r.>1,2 ②E、匚兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，則B（兩輪的角速度相同『即%="或"："=1：1 ③由中工所得如j= *rc=l*2 ④由②③得為1.：叫=1：2：￡由①⑷得如，極：口"1，11孔說明：解這類蒯時要注意補(bǔ)住得可黑￡的騎點(diǎn)：同軸傳動的是商速度相尋.度帝傳動是兩輪邊爆的畿速度大小相等*再注急運(yùn)用口=?找聯(lián)系.E例重如圖6.5-Z所示?直徑為〃的班制圓筒,使它以角速度 .如繞軸口句速特動，然后使子彈沿直徑穿過圓陸.若子彈在圓筒旋一口__（_9_\轉(zhuǎn)不到半周時在圓筒上留下人后兩個彈荏*已知口5心夾角為中.一療m--一、；彳一，求子彈的速度一 工一^解析：子彈從桂穿入圓筒到從由穿出朧筒.圓筒轉(zhuǎn)過的角度為 陽母5-2“一心則子彈穿過圓筒的時間為f=Cn—%/出在這段時間內(nèi)子彈的位移為圜筒的直徑心則子彈的速度為v=gJ=溫/（月一用.思考：若北原則中的“在圜M戴赫不時豐陽時去掉子彈的速度又小僧？E例31一把雨傘.物形傘面的半徑為r?聿面邊爆距地面的高度為機(jī)以角速度如旋轉(zhuǎn)這把雨傘，問母面邊鎏上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圓的半徑嶷尺是多大？解析：水滴從聿面邊緣甩出去以后敝平拋運(yùn)動，水滴的水平速度為的=3r水滴在空中做平槌運(yùn)動的時間為水滴做平拋運(yùn)動的水平射程為了a?r\q.如圖6.5-3所示為俯視圖，表示水滴從a點(diǎn)甩離傘面，落在地面上的b點(diǎn);0是轉(zhuǎn)動軸（圓心）?可見水滴落在地面上形成的圓的半徑為R=—=rJ]+說明：這是一個涉及勻速圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動的綜合性題目，正碉解答該題的關(guān)鍵有三點(diǎn)：一是知道水滴離開傘緣時的速度方向與傘壕相切?且線速度的大小與傘壕的線速度大小相同；二是認(rèn)識到水滴離開傘緣后做平拋運(yùn)動；三是正確后出示意囤，將三維空間的運(yùn)動情況簡化為平面圖形.畫示意圖往往能幫助形成清晰的物理情景，若能養(yǎng)成畫示意圖的良好習(xí)慣，對于提高解題能力是十分有益的.注:例3可作為思考題留給有余力的學(xué)生，體現(xiàn)個性化.第5頁共6頁