第一篇:高一物理下學期必修二圓周運動教學設計說課稿教案
4.圓周運動
一、教材分析
《圓周運動》是物理必修2第五章直線運動的第4節,在《普通高中物理課程標準》 中勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度為一級。要求學生必須知道什么是勻速圓周運動,會描述勻速圓周運動。會用角速度、線速度、周期等物理量描述這種特殊的圓周運動。圓周運動是建立在學習了曲線運動及其性質的基礎之上的一種特殊的曲線運動。同時在本節課中引入的線速度、角速度、轉速和周期的概念,這些概念的學習是本章的重點,也是后面幾節向心加速度、向心力學習的基礎。本節課的概念比較多,內容相對其它節而言比較單調,應通過舉一些實例引起學生注意力,啟發學生思考、總結,認識現象從而理解概念。它既是學習曲線運動的延伸,又為以后學習萬有引力定律和天體運動打下了知識基礎,具有承前啟后的關鍵作用。
二、學情分析
學生在前面的學習過程中已掌握了有關曲線運動的相關知識,已經具備了一定的知識積累和生活閱歷,再加上在數學上對圓的認識,學生已經初步具備了研究圓周運動問題基本能力,就知識本身而言,本節課的知識對學生來講不是困難。
三、設計理念
本節課可以通過生活實例(自行車齒輪轉動或皮帶傳動裝置),讓學生切實感受到做圓周運動的物體有運動快慢與轉動快慢及周期之別,有必要引入相關的物理量加以描述。學習線速度的概念,可以根據勻速圓周運動的概念引導學生認識弧長與時間比值保持不變的特點,進而引出線速度的大小與方向。學習角速度和周期的概念時,應向學生說明這兩個概念是根據勻速圓周運動的特點和描述運動的需要而引入的,即物體做勻速圓周運動時,每通過一段弧長都與轉過一定的圓心角相對應,因而物體沿圓周轉動的快慢也可以用轉過的圓心角與時間比值來描述,由此引入角速度的概念。又根據勻速圓周運動具有周期性的特點,物體沿圓周轉動的快慢還可以用轉動一圈所用時間的長短來描述,為此引入了周期的概念。講述角速度的概念時,不要求向學生強調角速度的矢量性。在講述概念的同時,要讓學生體會到勻速圓周運動的特點:線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運動。
四、目標分析 【知識與技能】
知道什么是勻速圓周運動以及學會描述圓周運動的各物理量及其關系;培養學生觀察生活、親身體驗、分析問題、解決問題的能力; 【過程與方法】
學生能通過對生活事例的分析得出勻速圓周運動的定義;通過親身體驗、主動探索尋找解決問題的思維和方法。
【情感、態度與價值觀】
1.經歷觀察、分析總結及探究等學習活動,培養學生實事求是的科學態度。
2.通過親身感悟,使學生獲得對描述圓周運動快慢的物理量(線速度、角速度、周期等)以及它們相互關系的感性認識。
五、教學的重點與難點:
重點:線速度、角速度、周期概念,及其相互關系的理解和應用,勻速圓周運動的特點。
難點:線速度、角速度、周期的概念及引入的過程,掌握它們之間的聯系;理解線速度、角速度的物理意義。
六、學法和教法 教法:
圖示法 利用圖片、影片等使本節內容更加形象直觀簡潔的展現給學生。問題發現法 通過設問的方式激發學生的探究動力 情景教學法 通過創設生活情景培養學生的學習興趣 活動體驗法 通過學生的親身體驗獲得感性認識 學法:
親身體驗、獨立思考、分組討論、主動探索的自主合作探究學習方法 在整個教學活動中始終體現教師主導,學生主體的教育理念
七、具體教學過程 【教學器材】
多媒體課件、機械鐘表、小球、細線、風扇、雨傘、水等?!窘虒W過程】 導入新課 演示導入
演示機械式鐘表時針、分針、秒針的運動情況(可以撥動鐘表的調節旋鈕),讓學生觀察后說出不同指針運動的特點,從而引出圓周運動的概念.情景導入 課件展示生活中常見的圓周運動:
觀覽車 脫水桶
生活中,我們一定見過很多類似的運動,它們的運動軌跡是一些圓,我們把這種運動叫做圓周運動。推進新課
引導學生列舉生活中的圓周運動。參考案例:
1.田徑場彎道上賽跑的運動員的運動; 2.風車的轉動;3.地球的自轉與公轉;
4.自行車的前后輪、大小齒輪轉動等.研究物體的運動時,我們往往關心的是物體的運動快慢.對于做直線運動的物體,我們用單位時間內的位移來描述物體的運動快慢.問題:對于圓周運動又如何描述它們的運動快慢呢?
一、線速度
分組實驗:三人一組,其中兩個同學分別用簡單的道具在白紙上畫圓,比較畫的快慢。通過學生的親身體驗很容易得到在相同時間內畫的弧長長的運動的快,體會如何描述圓周運動快慢。
演示:在臺式電風扇的葉片上分別標記紅、藍兩種顏色的點,到中間軸的距離不等.用手撥動葉片轉動,注意要慢,讓學生明顯觀察到兩點的運動軌跡。讓學生仔細觀察,說出哪個點運動得快,你是怎么比較的。討論交流
我們發現,兩個點在相同的時間內通過的弧長不相等,通過的弧長長的點運動得快,通過的弧長短的點運動得慢.這樣,做圓周運動的物體通過的弧長與所用時間的比值能夠描述物體運動的快慢,我們把它稱之為線速度.定義:做圓周運動的質點通過的弧長△l與通過這段弧長所用時間△t的比值叫做圓周運動的線速度 v=
物體沿著圓周運動,并且線速度的大小處處相等,這種運動叫做勻速圓周運動。說明:(1)線速度是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。
(2)線速度是矢量,它既有大小,也有方向(大小:v=,方向:在圓周各點的切線方向)。(3)勻速圓周運動是一種非勻速運動,因為線速度的方向在時刻改變。(4)線速度的單位:m/s.針對以上說明展開討論
演示:水淋在雨傘上,同時搖動傘柄。觀察:水滴沿切線方向飛出。思考:這說明什么?
結論:飛出的水滴在離開傘的瞬間,由于慣性要保持原來的速度方向,因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向.例1 分析下圖中,A、B兩點的線速度有什么關系.解析:主動輪通過皮帶、鏈條、齒輪等帶動從動輪的過程中,皮帶(鏈條)上各點以及兩輪邊緣上各點在相同的時間內通過的弧長相等,所以它們線速度大小相等.答案:大小相等
二、角速度
分組實驗:讓兩名同學畫圓,使用長短不一的繩子,通過畫圓,讓學生思考觀察誰畫的快,這時很可能出現爭議,有的會認為半徑大的運動的快,有的認為半徑小的轉動的快。通過學生的討論就不難發現描述圓周運動的快慢僅僅用線速度是不全面的,要想全面的描述圓周運動的快慢,角速度這個概念就呼之欲出了。從而再通過學生的討論分析得到角速度的定義。在這里注意要組織引導學生正確理解角速度的單位。學生閱讀教材并思考以下幾個問題: 1.角速度是描述圓周運動快慢的物理量; 2.角速度等于半徑轉過的角度和所用時間t的比值;(ω=)3.角速度的單位是rad/s.結合數學知識,交流討論角速度的單位.說明:對某一確定的勻速圓周運動而言,角速度ω是恒定的.4.周期、頻率和轉速
學生閱讀教材并思考以下幾個問題:
做圓周運動的質點運動一周所用的時間叫周期;周期的倒數(單位時間內質點完成周期性運動的次數)叫頻率;每秒鐘轉過的圈數叫轉速。注明:下列情況下,同一輪上各點的角速度相同。
三、線速度、角速度、周期之間的關系
既然線速度、角速度、周期都是用來描述勻速圓周運動快慢的物理量,那么它們之間有什么樣的關系呢?
分組實驗:四名學生以我為圓心做圓周運動,四名學生始終并列,這時里圈同學走動不急不慢,而外圈同學則要小跑。通過學生的活動,不難發現在角速度相同的情況下,半徑越大的線速度也越大。定性的得到了線速度、角速度與半徑的關系。接下來讓學生利用所學知識推導線速度、角速度與半徑的關系。分析:一物體做半徑為r的勻速圓周運動,問:
1.它運動一周所用的時間叫周期,用T表示,它在周期T內轉過的弧長為2πr.由此可知它的線速度為2?r。T2?。T2.一個周期T內轉過的角度為2π,物體的角速度為通過思考總結得到:
2??r??T???v=ωr 2?????T?v?討論v=ω·r
(1)當v一定時,ω與r成反比(2)當ω一定時,v與r成正比(3)當r一定時,v與ω成正比 思考:物體做勻速圓周運動時,v、ω、T是否改變?(ω、T不變,v大小不變、方向改變)例2 如圖所示皮帶傳動裝置,主動軸O1上有兩個半徑分別為R和r的輪,O2上的輪半徑為r′,已知R=2r,r′=2R,設皮帶不打滑。3
問:ωA:ωB=? ωB:ωC=? vA:vB=? vA:vC=? 解答:因為A、B同軸,故ωA:ωB=1∶1
因B與C用皮帶傳動,所以 vB:vC=1∶1 vB=ωBR vC=ωCr′
vB2R?Bvr'123?R?B???? ?CvCvCR2R3r'1?BRvA?Ar111vA?Ar1???? ??2?.2vB?BR122vC?Cr'?CR23課堂訓練 一汽車發動機的曲軸每分鐘轉2400周,求:(1)曲軸轉動的周期與角速度;(2)距轉軸r=0.2 m點的線速度.解:(1)由于曲軸每秒鐘轉的角速度ω=
24001s;而每轉一周為2π rad,因此曲軸轉動周,周期T=
60402?rad/s=251 rad/s.1/40(2)已知r=0.2 m,因此這一點的線速度 v=ωr =251×0.2 m/s=50.2 m/s.以上可知勻速轉動物體的角速度與周期之間的關系是ω=課堂小結
本節課通過描述做勻速圓周運動物體的快慢問題,引入了勻速圓周運動的線速度與角速度及周期、頻率、轉速等概念,最后推導出線速度、角速度、周期間的關系.勻速圓周運動的實質是勻速率圓周運動,它是一種變速運動.描述勻速圓周運動快慢的物理量:
2?.T 線速度:v= 角速度:ω=
?? ?t周期與頻率:f=12?r2?=n 相互關系:v= ω= v=rω
TTT布置作業 教材“問題與練習”1、2、5.板書設計
5.圓周運動
一、描述勻速圓周運動的有關物理量 1.線速度
(1)定義:做圓周運動的物體通過的弧長與所用時間的比值(2)公式: v=(3)物理意義 2.角速度
(1)定義:做圓周運動的物體的半徑掃過的角度與所用時間的比值(2)公式:ω=?? ?t(3)單位:rad/s(4)物理意義 3.轉速和周期
二、線速度、角速度、周期間的關系 v=rω ω=2? T活動與探究
主題:測量調級電風扇葉片的角速度和線速度.過程:小組合作,調節電風扇的調速開關,分別測定電風扇葉片轉動的角速度和線速度.首先制定測量方案,包括選取的工具、測量的步驟及測量數據、注意事項等;小組討論方案的可行性;實驗進行,得出數據,合作討論交流;寫出報告.
第二篇:人教版物理必修二5.4《圓周運動》教學設計
5.4《圓周運動》教學設計
一、教材分析
《勻速圓周運動》為高中物理必修2第五章第4節.它是學生在充分掌握了曲線運動的規律和曲線運動問題的處理方法后,接觸到的又一個美麗的曲線運動,本節內容作為該章節的重要部分,主要要向學生介紹描述圓周運動的幾個基本概念,為后繼的學習打下一個良好的基礎。
人教版教材有一個的特點就是以實驗事實為基礎,讓學生得出感性認識,再通過理論分析總結出規律,從而形成理性認識。
教科書在列舉了生活中了一些圓周運動情景后,通過觀察自行車大齒輪、小齒輪、后輪的關聯轉動,提出了描述圓周運動的物體運動快慢的問題。
二、教學目標
1.知識與技能
①知道什么是圓周運動、什么是勻速圓周運動。理解線速度的概念;理解角速度和周期的概念,會用它們的公式進行計算。
②理解線速度、角速度、周期之間的關系:v=rω=2πr/T。
③理解勻速圓周運動是變速運動。
④能夠用勻速圓周運動的有關公式分析和解決具體情景中的問題。
2.過程與方法
①運用極限思維理解線速度的瞬時性和矢量性.掌握運用圓周運動的特點去分析有關問題。
②體會有了線速度后,為什么還要引入角速度.運用數學知識推導角速度的單位。
3.情感、態度與價值觀
①通過極限思想和數學知識的應用,體會學科知識間的聯系,建立普遍聯系的觀點。
②體會應用知識的樂趣,感受物理就在身邊,激發學生學習的興趣。
③進行愛的教育。在與學生的交流中,表達關愛和賞識,如微笑著對學生說“非常好!”“你們真棒!”“分析得對!”讓學生得到肯定和鼓勵,心情愉快地學習。
三、教學重點、難點
1.重點
①理解線速度、角速度、周期的概念及引入的過程; ②掌握它們之間的聯系。2.難點
①理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性; ②理解勻速圓周運動是變速運動。
四、學情分析 學生已有的知識: 1.瞬時速度的概念 2.初步的極限思想 3.思考、討論的習慣
4.數學課中對角度大小的表示方法
五、教學方法與手段
演示實驗、展示圖片、觀看視頻、動畫; 討論、講授、推理、概括 師生互動,生生互動,六、教學設計
(一)導入新課(認識圓周運動)
●通過演示實驗、展示圖片、觀看視頻、動畫,讓學生認識圓周運動的特點,演示小球在水平面內圓周運動 展示自行車、鐘表、電風扇等圖片 觀看地球繞太陽運動的動畫 觀看花樣滑冰視頻
提出問題:它們的運動有什么共同點?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動
觀看動畫,思考問題:這兩個球勻速圓周運動有什么不同?答:快慢不同
提出問題:如何描述物體做圓周運動的快慢?
學生動手,分組實踐,觀察自行車的傳動裝置,思考與討論:
自行車的大齒輪,小齒輪,后輪中的質點都在做圓周運動。
比較哪些點運動得更快些?說說你比較的理由。
討論后,展示自行車傳動裝置圖片(或視頻),進一步提問:如何比較物體圓周運動快慢?師生共同分析,小結可能的比較方法:
方案1:比較物體在一段時間內通過的圓弧長短
方案2:比較物體在一段時間內半徑轉過的角度大小
方案3:比較物體轉過一圈所用時間的多少
方案4:比較物體在一段時間內轉過的圈數
注意:在與學生交流時表達鼓勵和賞識:如“非常好!”、“你(們)真棒!”、“說得對!”等。
(二)新課教學
描述圓周運動快慢的物理量
線速度
學生閱讀課文有關內容,思考并討論以下問題:
1.線速度是怎么定義的?單位是什么?
2.線速度的方向怎樣?請說出圓周運動的速度方向是怎么確定的。
3.物體勻速圓周運動的線速度有什么特點?
4.為什么說勻速圓周運動是一種變速運動?這里的“勻速”是指什么不變?
生生互動,師生互動后,概括如下:點擊幻燈片,全方位學習小結線速度的概念;并通過砂輪切割的視頻,讓學生感受圓周運動的速度方向。如下:
線速度:
定義:質點做圓周運動通過的弧長 Δl 和所用時間 Δt 的比值叫做線速度。
大?。簐=Δl/Δt(分析:當Δt很小時,v即圓周各點的瞬時速度。)
單位:m/s 方向:沿圓周上該點的切線方向(看砂輪工作視頻)。
物理意義:描述通過弧長的快慢。
勻速圓周運動:質點沿圓周運動,并且線速度的大小處處相等,這種運動叫做勻速圓周運動。
看動畫,學習勻速圓周運動的概念:質點沿圓周運動,并且線速度的大小處處相等,這種運動叫做勻速圓周運動。(請學生再舉幾個生活中的圓周運動的實例)
關于勻速圓周運動的問題討論:
1.勻速圓周運動的線速度是不變的嗎?此處的“勻速”是指速度不變嗎?
2.勻速圓周運動是勻速運動嗎?
注意:在與學生交流時表達鼓勵和賞識:如“很好!”“你(們)真了不起!”等。
討論后,小結如下:
勻速圓周運動是變速運動?。ň€速度的方向時刻改變)
“勻速”指速率不變
勻速圓周運動是線速度大小不變的運動!
角速度
看圖片,回答問題:(轉向角速度學習)
觀察自行車的傳動裝置,分析P點和N點,M點和N點哪點運動得更快些?哪點轉動得更快些?請同學們討論一下!
通過討論,同學們發現,原來,質點運動得快與轉動得快不是一回事!有必要引入一個表示轉動快慢的物理量──角速度(轉入角速度學習)
注意:在與學生交流時表達鼓勵和賞識:如“分析得好!”“不錯!”等。下面我們研究描述勻速圓周運動轉動快慢的物理量──角速度 學生閱讀課文有關內容P14-15,思考以下問題: 角速度是怎么定義的?
1.角度的單位是什么?它和通常意義上的單位有何不同? 2.角度的大小是怎么表示的?
3.30°,45°,60°,90°,180°,360°,用弧度作單位該怎么表示? 4.角速度的單位是什么?計算帶單位時為什么應寫為s-? 5.勻速圓周運動的角速度有什么特點?
生生互動,師生互動后,概括如下:點擊幻燈片,全方位學習小結角速度的概念 1.角速度:
定義:質點所在的半徑轉過圓心角Δθ和所用時間Δt 的比值叫做角速度。大?。害?Δθ/Δt 單位:rad/s 物理意義:描述半徑掃過角度的快慢。
2.勻速圓周運動是角速度不變的運動
問題:除了以上兩種方法,還可以怎么描述勻速圓周運動轉動的快慢? 看動畫,討論,得出方案:
即比較物體轉過一圈所用時間的多少或比較物體在一段時間內轉過的圈數,看動畫,學習周期和轉速的概念。周期與轉速 1.周期:
定義:做勻速圓周運動的物體,轉過一周所用的時間。
大?。篢=2πr/v=2π/ω
單位:秒(s)
2.轉速:n
定義:單位時間內轉過的圈數叫轉速
單位:轉/ 秒(r/s)、轉/分(r/min)
線速度與角速度的關系
看動畫,思考與討論:
觀察電風扇轉動,定性比較扇葉上A,B,C,D,E各點的線速度、角速度的大小。
用數學方法推導圓周運動的線速度和角速度有定量什么關系?v = rω
設物體做半徑為r的勻速圓周運動,在Δt內通過的弧長為Δl,半徑轉過的角度為Δθ
由數學知識得Δl = rΔθ
v=Δl/Δt=rΔθ/Δt= rω
關于V=ωr的討論:
當r一定時,V與ω成正比
當V一定時,ω與r成反比
當ω一定時,V與r成正比
小結:線速度、角速度與周期的關系,(點擊幻燈片)
線速度與周期的關系:v=Δl/Δt=2πr/T
角速度與周期的關系:ω=Δθ/Δt=2π/T
線速度與角速度的關系:v = rω
觀看動畫,分析討論,得出結論:兩個重要的結論
同一傳動各輪邊緣的線速度大小相等
同軸各點的角速度相等
本課小結及板書設計:
§5.圓周運動
1.圓周運動:軌跡是圓周的運動
2.描述圓周運動快慢的物理量
(1)線速度:v=Δl/Δt
單位:m/s 方向:沿圓周上該點的切線方向。
物理意義:描述通過弧長的快慢。
勻速圓周運動:
質點沿圓周運動,并且線速度的大小處處相等,這種運動叫做勻速圓周運動。
(2)角速度:ω=Δθ/Δt
單位:rad/s
物理意義:描述半徑掃過角度的快慢。
(3)周期:T=2πr/v=2π/ω
單位:秒(s)
(4)轉速:n
單位:轉/ 秒(r/s)、轉/分(r/min)
3.線速度、角速度、周期的關系:
v=Δl /Δt=2πr/T
ω=Δθ/Δt=2π/T
v = rω
4.兩個重要關系:
(1)同一傳動各輪邊緣的線速度大小相等
(2)同軸各點的角速度相等
思考:A、B、C三點那些點角速度相等,哪些點線速度大小相等?若A、B、C所在輪的半徑之比為2:1:4,求A、B、C三點的線速度、角速度、周期、轉速之比。
1:1:4 1:2:2 2:1:1 1:2:2
研究性學習:如何估算你騎自行車的正常速度?
(1)要測量哪些物理量?
(2)寫出自行車正常行駛的速度與測量量之間的關系(3)估算正常行駛的速度 作業:課本 問題與練習
第三篇:高一物理圓周運動教案
6.5 圓周運動
★新課標要求
(一)知識與技能
1、理解線速度的概念,知道它就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度、理解角速度和周期的概念,會用它們的公式進行計算。
2、理解線速度、角速度、周期之間的關系:v=rω=2πr/T
3、理解勻速圓周運動是變速運動。
(二)過程與方法
1、運用極限法理解線速度的瞬時性。
2、運用數學知識推導角速度的單位。
(三)情感、態度與價值觀
1、通過極限思想和數學知識的應用,體會學科知識間的聯系,建立普遍聯系的觀點。
2、體會應用知識的樂趣?!锝虒W重點
線速度、角速度的概念以及它們之間的聯系。★教學難點
理解線速度、角速度的物理意義?!锝虒W方法
教師啟發、引導,學生歸納分析,討論、交流學習成果?!锝虒W工具
投影儀等多媒體教學設備 ★教學過程
(一)引入新課
上節課我們學習了拋體運動的規律,這節課開始我們再來學習一類常見的曲線運動――圓周運動。
(二)進行新課
教師活動:引導學生列舉生活中常見的圓周運動的實例,增強學生的感性認識。學生活動:學生紛紛舉例。選出代表發言。教師活動:待學生舉例后,提出問題:
這些作圓周運動的物體,哪些運動得更快?我們應該如何比較它們運動的快慢呢?
引導學生討論教材“思考與討論”中的問題,選出代表發表見解。
學生活動:思考并討論自行車的大齒輪、小齒輪、后輪上各點運動的快慢。
教師活動:聽取學生的發言,針對學生的不同意見,引導學生過渡到對描述圓周運動快慢的物理量――線速度的學習上來。
點評:讓學生的最大限度的發表自己的見解,教師不必急于糾正學生回答中可能出現的錯誤。要給學生創造發表見解的機會,創設問題情境,拓寬思考問題的空間。保護學生的學
(2)定義:在勻速圓周運動中,連接運動質點和圓心的半徑轉過Δθ的角度跟所用時間Δt的比值,就是質點運動的角速度;(3)定義式:ω=?? ?t3、角速度的單位
教師活動:線速度的單位是米每秒,角速度的單位又是什么呢?
[投影]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?在計算時要注意什么?
(2)國際單位制中,角速度的單位是什么?
(3)有人說,勻速圓周運動是線速度不變的運動,也是角速度不變的運動,這兩種說法正確嗎?為什么?
學生活動:結合閱讀提綱閱讀課本內容,完成對角速度單位的學習。師生互動:投影知識點并點評、總結
(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?;《炔皇峭ǔR饬x上的單位,計算時,不能將弧度帶道算式中。(2)國際單位制中,角速度的單位是弧度每秒(rad/s)
(3)第一句話是錯誤的,因為線速度是矢量,勻速圓周運動是線速度大小不變的運動,后一句話是正確的,因為角速度是標量,沒有方向,因此角速度是不變的。
教師活動:教材中還提到了描述圓周運動快慢的兩種方法,它們是什么?單位如何? 學生活動:閱讀教材,掌握轉速和周期的概念。
4、線速度跟角速度的關系
教師活動:線速度和角速度都能描述圓周運動的快慢,它們之間有何關系呢?
引導學生閱讀教材,推導出線速度和角速度的關系。
學生活動:在練習本上推導線速度和角速度的關系式。點評:通過推導,加深對知識的學習,掌握知識間的聯系。
(三)課堂總結、點評
教師活動:讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結,其他同學在筆記本上總結,然后請同學評價黑板上的小結內容。
學生活動:認真總結概括本節內容,并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰的更好,好在什么地方。
點評:總結課堂內容,培養學生概括總結能力。
教師要放開,讓學生自己總結所學內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。
(四)實例探究
[例1]如圖所示的傳動裝置中,B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉動,A、B兩輪用皮帶傳動,三輪半徑關系是rA=rC=2rB.若皮帶不打滑,求A、B、C輪邊緣的a、b、c三點的角速度之比和線速度之比.2h?2R=r?x?r1?.g22【說明】 這是一個涉及勻速圓周運動和平拋運動的綜合性題目,正確解答該題的關鍵有三點:一是知道水滴離開傘緣時的速度方向與傘緣相切,且線速度的大小與傘緣的線速度大小相同;二是認識到水滴離開傘緣后做平拋運動;三是正確畫出示意圖,將三維空間的運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,若能養成畫示意圖的良好習慣,對于提高解題能力是十分有益的.★課余作業
課后討論完成P47“問題與練習”中的問題。
★教學體會
思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學的根本;親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵,離開了思維方法和實踐活動,物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養就成了鏡中花,水中月。
教學建議
本節課從運動學的角度來研究勻速圓周運動,圍繞著如何描述勻速圓周運動的快慢展開,要求理清各個物理量的相互關系,并能在具體的問題中加以應用.線速度、角速度和周期都是用來描述質點做勻速圓周運動快慢的物理量,用線速度比較質點做勻速圓周運動的快慢時,質點運動的圓周半徑必須是相同的,用周期和角速度描述勻速圓周運動的快慢程度時,則不必考慮圓周的半徑.在教學時應指明,我們可根據研究問題的方便,選用不同的描述方法.在勻速圓周運動中,周期和角速度這兩個量是不隨時間而變化的,線速度則是隨時間而變化的,因為線速度是勻速圓周運動的瞬時速度,其大小雖然不變,但它的方向卻是時刻改變的,因此勻速圓周運動是變速運動,勻速圓周運動中的“勻速”是相對線速度的大小不變而言的。
2008級電子班 2008141859
趙慶壯
第四篇:高一下學期物理人教版必修二5.1曲線運動實用教學設計
《曲線運動》教學設計
一、基本說明
教學內容
(1)所用教材:人民教育出版社——普通高中課程標準實驗教科書
(2)模塊:必修二
(3)所屬章節:第五章第一節《曲線運動》
二、教學設計
教材地位:本節是學習完牛頓運動定律,研究了直線運動后,轉入研究的一個新的運動類型,首先讓學生對曲線運動有個感性的認識,知道曲線運動就是軌跡是運動軌跡曲線的運動,然后在對曲線運動的特點有一個初步認識。尤其是認識曲線運動速度的方向和物體做曲線運動的條件,對后面幾節的學習以至動力學的理解都有著至關重要的作用。
教材內容:本節教材主要有兩個知識點:曲線運動的速度方向和物體做曲線運動的條件.教材一開始提出曲線運動與直線運動的明顯區別,引出曲線運動的速度方向問題,緊接著通過觀察一些常見的現象,得到曲線運動中速度方向是時刻改變的,質點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線的這一點(或這一時刻)的切線方向.再結合矢量的特點,給出曲線運動是變速運動.關于物體做曲線運動的條件,教材從實驗入手得到:當運動物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動.再通過實例加以說明,最后從牛頓第二定律角度從理論上加以分析.教材的編排自然順暢,適合學生由特殊到一般再到特殊的認知規律,感性知識和理性知識相互滲透,適合對學生進行探求物理知識的訓練:創造情境,提出問題,探求規律,驗證規律,解釋規律,理解規律,自然順暢,嚴密合理.
設計思路
“關于曲線運動的速度方向”的設計思路是:
過程1(視頻演示):列舉砂輪上飛出的熾熱微粒、旋轉陀螺上甩出的墨水等圓周運動物體實例,說明做曲線運動的物體在不同時刻的速度具有不同的方向。由圓周運動情況猜想到曲線運動的速度方向可能沿切線方向。
過程2(實驗演示)用一個具有普遍意義的任意曲線軌道進行實驗,小球在脫離軌道后,沿切線方向運動。
過程3(理論分析)過曲線上A、B兩點作割線,當B點非??拷咙c時,割線便成了過A點的切線
過程4(歸納概括)形成結論:做曲線運動的質點在某一點的速度,沿切線在這一點的切線方向。
“關于物體做曲線運動的條件”的設計思路是:先做演示實驗,引導學生提問題:物體做曲線運動的條件是什么?得到結論,再從力和運動的關系角度加以解釋.如果學生基礎較好,也可以運用邏輯推理的方法,先從理論上分析,然后做實驗加以驗證.
教學目標
知識與技能:
1.知道什么是曲線運動.
2.知道曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動.
3.知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上.
過程與方法:
1.體驗曲線運動速度方向的探究過程,領會過程中的分析方法.
2.體驗物體做曲線運動的條件.
情感、態度與價值觀
1.能領略曲線運動的奇妙與和諧,發展對科學的好奇心與求知欲.
2.有參與科技活動的熱情,將物理知識應用于生活和生產實踐中.
教學重點、難點
重點:
1.什么是曲線運動.
2.物體做曲線運動的方向的確定.
3.物體做曲線運動的條件.
難點:
1理解曲線運動是變速運動.
2物體微曲線運動的條件
教學用具
任意彎曲軌道(可拼接),小鋼球(鼠標球),墨水,條形磁鐵,斜面軌道,實物投影儀,多媒體電腦,自制課件等。
課時安排
1課時
三、教學過程描述
導入新課:
生活中有很多種運動形式,我們已經和勻速直線運動和勻變速直線運動打過交道,它們的特征是運動的方向不發生改變,運動的軌跡是一條直線。
我們來比較一下這兩種情形
1、自由釋放一粉筆頭;
2、平拋出一粉筆頭
兩種運動情況有什么不同呢?(前者是直線運動,后者是曲線運動)
大家能不能舉出其它的曲線運動的例子?
(學生討論、交流)
教師小結:直線運動已經學過,但實際生活中普遍發生的卻是曲線運動。
研究曲線運動的特點,研究物體在什么情況下做曲線運動等問題將是我們更重要的任務,從本節課開始我們來研究曲線運動。
首先,我們來看幾種現象……
進入新課:
(一)、曲線運動的方向
1、兩個視頻演示
(1)演示在旋轉的砂輪上磨刀具。
觀察并思考問題:磨出的炙熱微粒將如何運動?從不同的位置磨出的炙熱微粒飛出的方向是否相同?
(2)在旋轉的陀螺上滴上墨水,墨水被飛速甩出。
觀察并思考:墨水甩出時的方向是怎樣的?從不同的位置甩出的方向是否相同?
(學生討論、交流)
教師小結:做曲線運動的物體在不同時刻的速度具有不同的方向。
如何確定鐵屑和墨水飛出時的運動方向呢?
2、實驗演示:(如右圖)小鋼球沿任意彎曲的軌道運動,從不同的出口離開軌道后在白紙上留下的運動痕跡。
觀察并思考問題:鋼球離開軌道時的速度方向與軌道(曲線)有什么關系?
3、理論分析:
思考并討論:
(1)在直線運動中如何確定某點的瞬時速度?
分析:如要求直線上的某處A點的瞬時速度,可在離A不遠處取一B點,求AB的平均速度來近似表示A點的瞬時速度,如果時間取得更短,這種近似更精確,如時間趨近于零,那么AB間的平均速度即為A點的瞬時速度。
(2)在曲線運動中如何求某點的瞬時速度?
分析:用與直線運動相同的思維方法來解決。
先求AB的平均速度:由可知,的方向與的方向一致,當越小,越接近于A點的瞬時速度。當à0時,當B點非常非常接近A點時,AB割線即為切線,A點的瞬時速度為該點的切線方向??梢?,曲線運動速度的方向為質點在該處的切線方向,且方向是時刻改變的。(速度的變化包含哪幾層含義?)因此,曲線運動是變速運動。
4、結論:
曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質點在某一點(或某一時刻)的速度方向在曲線的這一點的切線方向上。曲線運動是變速運動。
【思考與體驗】1、畫出質點沿曲線從左向右運動時,在A、B、C三點的速度方向。
【思考與體驗】2、下圖為一輛未安裝好的自行車,請畫出前、后輪上各點在正常行駛時,相對于騎車人的速度方向,并為該自行車設計安裝擋泥板。
(可展示自行車實物,由學生設計方案教師點評)
(二)、物體做曲線運動的條件
為什么有些物體做直線運動,有些物體做曲線運動呢?下面我們通過實驗來研究……
1、實驗探究:(有條件的學??梢园才欧纸M實驗)。
(1)在斜面頂端放置一鋼球,放開手讓鋼球自由滾下,觀察鋼球在桌面上的運動情況,記住鋼球的運動軌跡.
師:鋼球運動情況如何?
(鋼球做直線運動,速度逐漸減小)
師:請同學們來分析鋼球在桌面上的受力情況.
(鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,還受到滑動摩擦力的作用)
師:合力的方向如何?
(重力和支持力二力平衡,合力就是摩擦力,方向與運動方向在同一直線上,但與運動方向相反)
(2)在剛才實驗中,鋼球的運動路徑旁邊放一塊磁鐵,重復剛才的實驗操作,觀察鋼球在桌面上的運動情況.
師:鋼球運動情況如何?
(鋼球做曲線運動)
師:分析鋼球在桌面上的受力情況.
(鋼球受豎直向下的重力,豎直向上的支持力,這二力平衡。還受到方向與運動方向相反的滑動摩擦力的作用,此外還受到磁鐵的吸引力)
師:合力的方向如何?
(合力的方向隨著鋼球的運動不斷改變,但總是不與運動方向在同一直線)
在以上幾個實驗中,第一個鋼球只受到與運動方向在同一條直線上的力的作用,做的是直線運動。
第二個鋼球受到一個與運動方向成一定夾角的力的作用,做的是曲線運動;
由此我們可以得出什么樣的情況下物體會做曲線運動?
(當物體受到與運動方向不在同一條直線上的力的作用時,會做曲線運動)
2、物體做曲線運動的條件
提問:那我們該如何總結物體做曲線運動的條件?
(當物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體將做曲線運動)
3、結論:做曲線運動的條件是:
(1)要有初速度
(2)要有合外力
(3)初速度與合外力有一個角度
強調總結:當物體所受的合力的方向與它的速度方向在同一直線時,物體做直線運動;當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時,物體就做曲線運動
【思考拓展】
觀察拋出石子的運動和人造地球衛星繞地球的運動,思考下列問題:
1、做曲線運動的物體運動軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關系如何?
物體運動軌跡夾在速度方向和合外力方向之間
2、做曲線運動的物體運動軌跡彎曲方向與其所受合外力方向有什么關系呢?
做曲線運動的物體所受合外力必指向運動軌跡凹的一側
【思考與體驗】3、如圖,物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B,這時突然使它所受力反向(大小不變),則物體以后的運動情況:
(A)
A.能沿曲線Ba運動
B.能沿直線Bb運動
C.能沿曲線Bc運動
D.能沿原曲線由B返回A
【思考與體驗】4、按照教材P3
“做一做”欄目中的描述,自制一只“飛鏢”,體會曲線運動的速度方向與軌跡曲線的關系。觀察飛鏢插入泥土時的入射角。但一定要注意安全。
【小結】
1.曲線運動是一種軌跡為曲線的運動.軌跡是曲線
運動方向時刻在改變
變速運動,一定具有加速度,合外力不為零
2.曲線運動的特點:
3.做曲線運動的物體在某點速度方向是曲線在該點的切線方向
4.曲線運動的條件:運動物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上
四、教學反思
1、在探究“曲線運動中速度的方向”中,教師并不是從幾個有限的實驗事實出發,就急于給出關于曲線運動速度方向的定論,而是引導學生運用已學的知識,嘗試更一般性的推理論證。這樣既可以訓練學生的邏輯思維能力,也有助于培養嚴謹求實的科學態度。
2、圍繞“物體做曲線運動的條件”這個問題,教師不要一味講授,而是組織學生開展探究活動,鼓勵和引導他們主動參與猜想假設方案設計,實驗操作,觀察分析等活動,最終得到了預期的結論。學生不僅加深了對知識的理解,也從中獲得了成功的體驗。
第五篇:高一物理必修2第二單元優秀教學設計 :《圓周運動》優秀教學設計
高一物理必修2第二單元優秀教學設計 :《圓周運動》優秀教學設計
教材分析
1.教材明確引入了平均和瞬時線速度和角速度的概念,線速度與角速度的關系也不和以往那樣僅限于勻速圓周運動。
2.轉速也是歸類于研究一般的圓周運動的概念,只有周期這一概念才在勻速圓周運動中提出的,比較嚴謹,規范。
3.關于勻速圓周運動,原教材是先學習向心力,再學習向心加速度;新教材是先學習向心加速度,再學習向心力。更符合學生的認知規律。
4.《圓周運動》是這一章教學的重點,也是學習《向心力向心加速度》這一知識的前提,在這一節中,更能突出速度的矢量性。
5.教材通過實例,先介紹了什么是圓周運動,教材首先明確要研究圓周運動中的最簡單的情況,勻速圓周運動,接著從描述勻速圓周運動的快慢的角度引入線速度、角速度的概念及周期、頻率、轉速等概念,這是本節的重點。
6.角速度的概念學生初次接觸,應使學生有確切理解。公式中的就應當用弧度做單位來表示,這一點要提示學生注意,這對得出公式是十分重要的。
7.教材介紹了轉速的概念,應該要求學生能獨立地由轉速(單位符號r/min)得到周期(單位符號為s)或角速度(單位符號為rad/s)。
8.應該讓學生真正理解,勻速圓周運動的線速度雖然大小不變,但方向時刻在變化,因此,勻速圓周運動是變速運動。
9.這一節概念較多,要通過實驗和列舉實例(包括播放有關視頻),引導和啟發學生思考、討論、認識現象,建立概念。
學情分析
圓周運動是學生在充分掌握了曲線運動的規律后,接觸到的一個較為復雜的曲線運動,本節內容作為該部分的起始章節,主要向學生介紹圓周運動的幾個基本概念,為后繼的學習打下一個良好的基礎。圓周運動是曲線運動的一種特殊情況,生活中隨處可見,在學習過程中,只要注意觀察和實驗,并結合實際經驗,很好的理解和掌握圓周運動、勻速圓周運動的概念,重點理解和掌握線速度v、角速度、同期T和轉速n的意義及相互關系。明確線速度和角速度是從不同的角度來描述圓周運動的快慢,線速度描述質點沿圓弧運動的快慢,角速度描述質點繞圓心轉動的快慢。
教學方法分析及建議
1.在教學中,首先應該讓學生了解做圓周運動的物體的共性和個性。展示一些物體的圓周運動情景,例如,唱片上某點的運動、電風扇葉片上某點的轉動、豎直面內小球的圓周運動等等,要求學生觀察物體運動的軌跡形狀以及物體運動的快慢是否變化。
2.通過生活實例(齒輪轉動或皮帶傳動裝置)或多媒體資料,讓學生切實感受到做圓周運動的物體有運動快慢與轉動快慢及周期之別,有必要引入相關的物理量加以描述。
3.學習線速度的概念,可以根據勻速圓周運動的概念(結合課件)引導學生認識弧長與時間的值保持不變的特點,進而引出線速度的大小與方向。應向學生指出線速度就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。
4.學習角速度和周期的概念時,應向學生說明這兩個概念是根據勻速圓周運動的特點和描述運動的需要而引入的,物體做勻速圓周運動時,每通過一段弧長都與轉過一定的圓心角相對應,因而物體沿圓周轉動的快慢也可以用轉過的圓心角與時間t比值來描述,由此引入角速度的概念。又根據勻速圓周運動具有周期性的特點,物體沿圓周轉動的快慢還可以用轉動一圈所用時間的長短來描述,為此引入了周期的概念。講述角速度的概念時,不要求向學生強調角速度的矢量性。在講述概念的同時,要讓學生體會到勻速圓周運動的特點:線速度的大小、角速度、周期和頻率保持不變的圓周運動。
5.在課堂中采用實驗演示、多媒體、電腦動畫模擬輔助手段,幫助學生建立形象直觀的認識,降低難度。結合課件引導學生認識到線速度、角速度和周期間的關系這幾個物理量在對圓周運動的描述上雖有所不同,但它們之間是有聯系的,并引導學生理解它們之間的關系。
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