人教版物理高中必修二5.4《圓周運(yùn)動》教案

/?圓周運(yùn)動?教案一、教學(xué)目標(biāo)〔一〕知識與技能1、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(jì)算。2、理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=rω=2πr／T3、理解勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動?！捕尺^程與方法1、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。2、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。〔三〕情感態(tài)度與價值觀1、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)。2、體會應(yīng)用知識的樂趣．激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。二、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。三、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。四、課時安排1課時五、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、粉筆、圖片。六、教學(xué)過程新課導(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。新課講解：一、認(rèn)識圓周運(yùn)動繼續(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)動局部。師：剛剛同學(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)該如何比擬它們運(yùn)動的快慢呢?交流與討論:開始討論時,學(xué)生之間有劇烈的爭論,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)行比擬的?這時學(xué)生好似明白了什么。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)動快慢描述的比照,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)生答復(fù)中可能出現(xiàn)的錯誤,要給學(xué)生創(chuàng)造發(fā)表見解的時機(jī),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。二、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?給出閱讀提綱,學(xué)生先歸納,然后師生互動加深學(xué)習(xí)。1、線速度的物理意義；2、線速度的定義(和直線運(yùn)動中速度定義的比擬)；3、線速度的定義式；4、線速度的瞬時性；5、線逮度的方向；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△s和所用時間△t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、大小：v=△l/△t單位：m/s(s是弧長．非位移)。4、中選取的時間△t很小很小時(趨近零)．弧長△s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〞。三、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,請你比擬手表指針中點(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)。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△θ的角度跟所用時間△t的比值,就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的角速度。3、定義式：ω＝△θ/△t。四、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?1、怎樣度量圓心角的大小?弧度這個單位是如何得到的?在計(jì)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θ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(jì)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?五、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