人教版高中物理必修2第五章 曲线运动4 圆周运动 教案Word文件下载.docx
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③进行爱的教育。
在与学生的交流中,表达关爱和赏识,如微笑着对学生说“非常好!
”“你们真棒!
”“分析得对!
”让学生得到肯定和鼓励,心情愉快地学习。
三、教学重点、难点
1.重点
①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;
②掌握它们之间的联系。
2.难点
①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;
②理解匀速圆周运动是变速运动。
四、学情分析
学生已有的知识:
1.瞬时速度的概念
2.初步的极限思想
3.思考、讨论的习惯
4.数学课中对角度大小的表示方法
五、教学方法与手段
演示实验、展示图片、观看视频、动画;
讨论、讲授、推理、概括
师生互动,生生互动。
六、教学设计
(一)导入新课(认识圆周运动)
●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画,让学生认识圆周运动的特点。
演示小球在水平面内圆周运动
展示自行车、钟表、电风扇等图片
观看地球绕太阳运动的动画
观看花样滑冰视频
提出问题:
它们的运动有什么共同点?
答:
它们的轨迹是一个圆.
师:
对,这就是我们今天要研究的圆周运动
观看动画,思考问题:
这两个球匀速圆周运动有什么不同?
快慢不同
如何描述物体做圆周运动的快慢?
学生动手,分组实践,观察自行车的传动装置,思考与讨论:
自行车的大齿轮,小齿轮,后轮中的质点都在做圆周运动。
比较哪些点运动得更快些?
说说你比较的理由。
讨论后,展示自行车传动装置图片(或视频),进一步提问:
如何比较物体圆周运动快慢?
师生共同分析,小结可能的比较方法:
方案1:
比较物体在一段时间内通过的圆弧长短
方案2:
比较物体在一段时间内半径转过的角度大小
方案3:
比较物体转过一圈所用时间的多少
方案4:
比较物体在一段时间内转过的圈数
注意:
在与学生交流时表达鼓励和赏识:
如“非常好!
”、“你(们)真棒!
”、“说得对!
”等。
(二)新课教学
描述圆周运动快慢的物理量
线速度
学生阅读课文有关内容,思考并讨论以下问题:
1.线速度是怎么定义的?
单位是什么?
2.线速度的方向怎样?
请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。
3.物体匀速圆周运动的线速度有什么特点?
4.为什么说匀速圆周运动是一种变速运动?
这里的“匀速”是指什么不变?
生生互动,师生互动后,概括如下:
点击幻灯片,全方位学习小结线速度的概念;
并通过砂轮切割的视频,让学生感受圆周运动的速度方向。
如下:
线速度:
定义:
质点做圆周运动通过的弧长Δl和所用时间Δt的比值叫做线速度。
大小:
v=Δl/Δt(分析:
当Δt很小时,v即圆周各点的瞬时速度。
)
单位:
m/s方向:
沿圆周上该点的切线方向(看砂轮工作视频)。
物理意义:
描述通过弧长的快慢。
匀速圆周运动:
质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
看动画,学习匀速圆周运动的概念:
(请学生再举几个生活中的圆周运动的实例)
关于匀速圆周运动的问题讨论:
1.匀速圆周运动的线速度是不变的吗?
此处的“匀速”是指速度不变吗?
2.匀速圆周运动是匀速运动吗?
如“很好!
”“你(们)真了不起!
讨论后,小结如下:
匀速圆周运动是变速运动!
(线速度的方向时刻改变)
“匀速”指速率不变
匀速圆周运动是线速度大小不变的运动!
角速度
看图片,回答问题:
(转向角速度学习)
观察自行车的传动装置,分析P点和N点,M点和N点哪点运动得更快些?
哪点转动得更快些?
请同学们讨论一下!
通过讨论,同学们发现,原来,质点运动得快与转动得快不是一回事!
有必要引入一个表示转动快慢的物理量──角速度(转入角速度学习)
如“分析得好!
”“不错!
下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度
学生阅读课文有关内容P14-15,思考以下问题:
角速度是怎么定义的?
1.角度的单位是什么?
它和通常意义上的单位有何不同?
2.角度的大小是怎么表示的?
°
,45°
,60°
,90°
,180°
,360°
,用弧度作单位该怎么表示?
4.角速度的单位是什么?
计算带单位时为什么应写为s-1?
5.匀速圆周运动的角速度有什么特点?
点击幻灯片,全方位学习小结角速度的概念
1.角速度:
质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。
ω=Δθ/Δt
rad/s
描述半径扫过角度的快慢。
2.匀速圆周运动是角速度不变的运动
问题:
除了以上两种方法,还可以怎么描述匀速圆周运动转动的快慢?
看动画,讨论,得出方案:
即比较物体转过一圈所用时间的多少或比较物体在一段时间内转过的圈数。
看动画,学习周期和转速的概念。
周期与转速
1.周期:
做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间。
T=2πr/v=2π/ω
秒(s)
2.转速:
n
单位时间内转过的圈数叫转速
转/秒(r/s)、转/分(r/min)
线速度与角速度的关系
看动画,思考与讨论:
观察电风扇转动,定性比较扇叶上A,B,C,D,E各点的线速度、角速度的大小。
用数学方法推导圆周运动的线速度和角速度有定量什么关系?
v=rω
设物体做半径为r的匀速圆周运动,在Δt内通过的弧长为Δl,半径转过的角度为Δθ
由数学知识得Δl=rΔθ
v=Δl/Δt=rΔθ/Δt=rω
关于V=ωr的讨论:
当r一定时,V与ω成正比
当V一定时,ω与r成反比
当ω一定时,V与r成正比
小结:
线速度、角速度与周期的关系,(点击幻灯片)
线速度与周期的关系:
v=Δl/Δt=2πr/T
角速度与周期的关系:
ω=Δθ/Δt=2π/T
线速度与角速度的关系:
观看动画,分析讨论,得出结论:
两个重要的结论
同一传动各轮边缘的线速度大小相等
同轴各点的角速度相等
本课小结及板书设计:
§
5.圆周运动
1.圆周运动:
轨迹是圆周的运动
2.描述圆周运动快慢的物理量
(1)线速度:
v=Δl/Δt
沿圆周上该点的切线方向。
质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。
(2)角速度:
(3)周期:
(4)转速:
3.线速度、角速度、周期的关系:
v=Δl/Δt=2πr/T
ω=Δθ/Δt=2π/T
v=rω
4.两个重要关系:
(1)同一传动各轮边缘的线速度大小相等
(2)同轴各点的角速度相等
思考:
A、B、C三点那些点角速度相等,哪些点线速度大小相等?
若A、B、C所在轮的半径之比为2:
1:
4,求A、B、C三点的线速度、角速度、周期、转速之比。
1:
4
2:
2
2:
1
研究性学习:
如何估算你骑自行车的正常速度?
(1)要测量哪些物理量?
(2)写出自行车正常行驶的速度与测量量之间的关系
(3)估算正常行驶的速度
作业:
课本问题与练习
课题
圆周运动
课时
1课时
教材分析
1.教材明确引入了平均和瞬时线速度和角速度的概念,线速度与角速度的关系也不和以往那样仅限于匀速圆周运动。
2.“转速”也是归类于研究一般的圆周运动的概念,只有“周期”这一概念才在匀速圆周运动中提出的,比较严谨,规范。
3.关于匀速圆周运动,原教材是先学习向心力,再学习向心加速度;
新教材是先学习向心加速度,再学习向心力。
更符合学生的认知规律。
4.《圆周运动》是这一章教学的重点,也是学习《向心力向心加速度》这一知识的前提,在这一节中,更能突出速度的矢量性。
5.教材通过实例,先介绍了什么是圆周运动,教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况,匀速圆周运动,接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念,这是本节的重点。
6.角速度的概念学生初次接触,应使学生有确切理解。
公式中的φ就应当用弧度做单位来表示,这一点要提示学生注意,这对得出公式是十分重要的。
7.教材介绍了转速的概念,应该要求学生能独立地由转速(单位符号r/min)得到周期(单位符号为s)或角速度(单位符号为rad/s)。
8.应该让学生真正理解,匀速圆周运动的线速度虽然大小不变,但方向时刻在变化,因此,匀速圆周运动是变速运动。
9.这一节概念较多,要通过实验和列举实例(包括播放有关视频),引导和启发学生思考、讨论、认识现象,建立概念。
学情分析
圆周运动是学生在充分掌握了曲线运动的规律后,接触到的一个较为复杂的曲线运动,本节内容作为该部分的起始章节,主要向学生介绍圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。
圆周运动是曲线运动的一种特殊情况,生活中随处可见,在学习过程中,只要注意观察和实验,并结合实际经验,很好的理解和掌握圆周运动、匀速圆周运动的概念,重点理解和掌握线速度v、角速度ω、同期T和转速n的意义及相互关系。
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- 人教版高中物理必修2第五章 曲线运动4 圆周运动 教案 人教版 高中物理 必修 第五 曲线运动