新人教版物理必修二5.4 圆周运动-教学设计.doc

圆周运动一教学目标知识与技能知道什么是圆周运动什么是匀速圆周运动知道线速度的物理意义定义式矢量性知道匀速圆周运动线速度的特点知道角速度的物理意义定义式及单位了解转速和周期的意义掌握线速度和角速度的关系掌握角速度与转速周期的关系能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系过程与方法通过线速度的平均值以及瞬时值的学习使学生体会极限法在物理问题中的应用让学生体验用比较的观点联系的观点分析问题的方法情感态度与价值观通过对圆周运动知识的学习培养学生对同一问题多角度进行分析研究的习惯二重点难点重点线速度角速度周期的概念及引入的过程掌握它们之间的联系难点理解线速度角速度的物理意义及概念引入的必要性让学生分析传动装置中主动轮被动轮上各点的线速度角速度的关系三教学过程一复习回顾师某物体做曲线运动如何确定物体在某一时刻的速度方向呢生质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向二新课引入师今天这节课我们来学习一个在日常生活常见的曲线运动圆周运动那么什么叫圆周运动呢生物体沿着圆周的运动叫做圆周运动师组织学生举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例生行驶中的汽车轮子生公园里的大转轮生自行车上的各个转动部分生时钟的分针或秒针上某一点的运动轨迹是圆周师演示用事先准备好的用细线拴住的小球演示水平面内的圆周运动提醒学生注意观察小球运动轨迹有什么特点演示教师在讲台上转动微型电风扇让学生观察电风扇叶片的转动注意观察用红色胶带选定的点的运动轨迹有什么特点生它们的轨迹都是一个圆周师很好以上我们所观察的两个物体它们的运动轨迹都是一个圆物体沿着圆周的运动我们称它为圆周运动在日常生活中圆周运动是一种常见的运动那么什么样的圆周运动最简单呢师最简单的直线运动是匀速直线运动生最简单的圆周运动是匀速圆周运动师什么叫匀速圆周运动呢生质点沿着圆周运动如果相等时间里通过的圆弧长度相等这种运动就是匀速圆周运动师匀速转动的砂轮上每个质点的运动都是匀速圆周运动师匀速圆周运动的匀速同匀速直线运动的匀速一样吗师下面再展示一些圆周运动的场景进一步引导学生认识物体运动轨迹形状以及分析物体运动的特点你认为这些物体运动的快慢相同吗那么如何比较物体做圆周运动的快慢呢通过确定物体在单位时间通过的弧长来描述质点运动的快慢线速度通过确定物体与圆心的连线在单位时间内扫过的圆心角来描述质点转动的快慢角速度通过确定物体运动一周所需要的时间长短来描述质点转动的快慢周期比较物体在一段时间内转过的圈数转速线速度生可以用通过的弧长除以它所用的时间师很好在圆周运动中圆周运动的快慢可以用物体通过的弧长与所用时间的比值来量度例如物体沿着圆弧由向运动某时刻经过点为了描述物体经过点附近运动的快慢可以从此时刻开始取一段很短的时间物体在这段时间内由运动到通过的弧长为比值反映了物体运动的快慢为了描述某一点物体运动的快慢用它通过的弧长与所用的时间的比值来表示把这个比值称为线速度用字母表示师投影给出阅读提纲学生先归纳然后师生互动加深学习线速度的物理意义线速度的定义和直线运动中速度定义的比较线速度的定义式单位线速度的平均值和瞬时值线速度的方向什么是匀速圆周运动匀速圆周运动的速度特点是什么匀速圆周运动的匀速同匀速直线运动的匀速一样吗学生在老师的指导下自主阅读积极思考然后每四人一组进行讨论交流形成共识生线速度的物理意义描述做圆周运动的物体通过弧长的快慢反映了质点在单位时间内通过的弧长的多少生线速度是利用物体通过的弧长与所用时间的比值来定义的生定义式单位是弧长非位移师投影展示点评总结质点做圆周运动通过的弧长和所用时间的比值叫做线速度比值定义法这里是弧长而直线运动中是位移生线速度也有平均值和瞬时值之分如果所取的时间间隔很小很小这样得到的就是瞬时线速度师投影展示点评总结当选取的时间很小很小时趋近零圆弧的弧长几乎成了直线弧的长度与线段的长度几乎没有差别此时也就是物体由到的位移因此这里的实际就是我们在直线运动中已经学过的瞬时速度不过现在用来描述圆周运动的快慢而已为了区别下面将要学习的角速度命名时在速度前面加一个线字曲线运动的线速度跟直线运动的速度没有本质的区别只是在圆周运动这种特殊形式中要描述物体转动的快慢为了区别角速度将做圆周运动的物体的速度称为线速度生线速度也是矢量其运动过程中方向在不断变化着圆弧上该点的切线方向在圆周各点的切线上师课件展示生如果物体沿着圆周运动并且线速度的大小处处相等这种运动叫做匀速圆周运动匀速圆周运动的线速度方向是时刻在变化的因此它仍是一种变速运动匀速圆周运动的匀速不是真正的匀速而是指速度的大小不变即指速率不变而匀速直线运动的匀速指的速度不变是大小方向都不变二者并不相同师课件展示点评角速度师提出问题两个小球以相同的线速度分别绕如图所示的圆周做匀速圆周运动在相同时间内它们与圆心连线转过的角度一样吗它们运动快慢一样转动快慢一样吗生它们与圆心的连线转过的角度不同他们虽然运动快慢一样但是转动的快慢不一样师如何描述质点做圆周运动转动的快慢呢生物体做圆周运动的快慢还可以用它与圆心连线转过的角度的快慢来描述相等时间内转过角度大的物体转动快师很好因为质点运动得快与转动得快不是一回事所以物理学有必要引入角速度这一物理量来描述质点转动的快慢师一个新的物理量的引入不是凭科学家的想象而是研究问题的实际需要师给出阅读提纲学生先归纳然后师生互动加深学习角速度的物理意义角速度的定义角速度的定义式生物理意义物体与圆心连线扫过角度的快慢生定义在匀速圆周运动中物体在时间内由运动到半径在这段时间内转过的角度为连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值就是质点运动的角速度生定义式师投影知识点并点评总结要让学生体会一个新的物理量的引入不是凭科学家的想象而是研究问题的实际需要角速度的单位师每接触一个新的物理量我们都要关心它的物理单位是什么那么线速度的单位是米秒角速度的单位又是什么呢下面就请同学们自主学习课本第页上有关角速度的内容师角的国际单位是什么这个单位是如何得到的国际单位制中角速度的单位是什么在计算时要注意什么有人说匀速圆周运动是线速度不变的运动也是角速度不变的运动这两种说法正确吗为什么学生在老师的指导下自主阅读积极思考生我们熟悉的角的单位是度在国际单位制中角的量度使用另一个单位弧度在圆半径一定的情况下圆心角越大它所对的圆弧的弧长越长二者成正比故圆心角的大小可以用弧长和半径的比值来描述这个比值是没有单位的为了描述问题的方便我们给这个比值一个单位这就是弧度用符号表示圆心角的大小可以用弧长和半径的比值来描述这个比值是没有单位的为了描述问题的方便我们给这个比值一个单位这就是弧度弧度不是通常意义上的单位计算时不能将弧度带进算式中生在国际单位制中角速度的单位是弧度秒师教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法它们是什么单位如何下面请同学们阅读教材第页的有关内容掌握转速和周期频率的概念什么叫转速单位是什么符号如何什么叫周期单位是什么符号如何生物体单位时间所转过的圈数常用表示转速的单位是转每分或转每秒生做匀速圆周运动的物体转过一周所用的时间用表示单位秒符号师频率做匀速圆周运动的物体在内转过的圈数用字母表示单位是转每秒或赫兹符号是或师线速度描述了做圆周运动的物体通过弧长的快慢角速度描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢它们之间有什么关系呢师投影知识点并点评总结表明在圆周运动中线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积板书设计教学反思