安圖一中物理教案時間：2023年3月課題圓周運動課型新授課（2課時）教學(xué)目標(biāo)知識與技能1．認(rèn)識勻速圓周運動的概念，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．2．理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=rω=2πr／T3．理解勻速圓周運動是變速運動。過程與方法1．運用極限法理解線速度的瞬時性．掌握運用圓周運動的特點如何去分析有關(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．2．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、難點教學(xué)重點線速度、角速度、周期的概念及引入的過程，掌握它們之間的聯(lián)系．教學(xué)難點理解線速度、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；實物投影儀．教學(xué)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動，并請注意觀察它們的運動特點：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動．點評：此過程的方法特點是充分調(diào)動學(xué)生的感性認(rèn)識，借助于實驗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動的實例(把物理學(xué)與學(xué)生的生活實踐聯(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)實踐中做圓周運動的物體可以說是“舉不勝舉”．同學(xué)們所列舉的這些做圓周運動物體上的質(zhì)點，哪些運動得較慢?哪些運動得更快?我們應(yīng)該如何比較它們運動的快慢呢?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)點不一樣，思考的角度不同．有人認(rèn)為小齒輪、后輪上各點運動的快慢一樣，因為它們是一起轉(zhuǎn)動的；有人認(rèn)為大齒輪、小齒輪各點運動的快慢一樣，因為它們是用鏈條連在一起轉(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)，通過與直線運動快慢描述的對比，引導(dǎo)學(xué)生過渡到對描述圓周運動快慢的物理量——線速度的學(xué)習(xí)上來．點評：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(和直線運動中速度定義的比較)；(3)線速度的定義式；(4)線速度的瞬時性；(5)線逮度的方向；(6)勻逮圓周運動的‘勻速”同’勻速直線運動’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……老師展示知識點并點評、總結(jié)：(1)物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢．(2)定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長△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，而直線運動中是位移)(3)大小：v=△l/△t單位：m/s(s是弧長．非位移)．(4)當(dāng)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，就是直線運動中學(xué)過的瞬時速度了．(5)方向；在圓周各點的切線上．(6)“勻逮圓周運動”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：勻速圓周運動是一種變速運動．注意點：學(xué)生討論中教師要因勢利導(dǎo)，做增強學(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和端點線速度的大?。?2)同一根指針上不同的點，其線速度大小卻不一樣，而它們是應(yīng)該有共同點的．因此這就需要我們?nèi)ニ伎迹好枋鰣A周運動的快慢，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，而是研究問題的實際需要．生：角速度能把同一物體上各點做圓周運動的共同點反映出來．生：角速度大反映了物體轉(zhuǎn)動的快慢……教師投影知識點并點評、總結(jié)：(1)物理意義：描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢．(2)定義：在勻速圓周運動中．連接運動質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過△θ的角度跟所用時間△t的比值，就是質(zhì)點運動的角速度．(3)定義式：ω＝△θ/△t．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小?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(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))投影知識點并點評、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，因為線速度是矢量．其方向在不斷變化，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，因為角速度是不變的(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=rω．點評：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動的周期性和重復(fù)性，將使學(xué)生對圓周運動有進(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，看誰的更好，好在什么地方，并把自己的體會寫下來．點評：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．學(xué)生活動作業(yè)[布置作業(yè)]完成教材第47頁“問題與練習(xí)”中的l～5題．板書設(shè)計6．5圓周運動一、描述勻速圓周運動的有關(guān)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=△l/△t單位：m/s(s是弧長．非位移)(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＝△θ/△t．(3)單位：rad／s(4)物理意義：3．轉(zhuǎn)速和周期二、線速度，角速度、周期間的關(guān)系v=rω=2πr／Tω=2π／T教學(xué)后記課后習(xí)題1：關(guān)于勻速圓周運動。下列說法中正確的是()A．線速度的方向保持不變B．線速度的大小保持不變C．角速度大小不斷變化D.線速度和角速度都保持不變2．在如圖5－5-1所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在—起繞同—轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關(guān)系為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．3.一個質(zhì)量為M=1.0kg的物體，做半徑為R＝(1)物體運動的角速度：(2)物體運動線速度的大小4．下列關(guān)于勻速圓周運動的說法中，正確的是()A．是速度不變的運動B.是角速度不變的運動C．是角速度不斷變化的運動D．是相對圓心位移不變的運動5．—個物體以角速度ω做勻速圓周運動時．下列說法中正確的是()A．軌道半徑越大線速度越大B．軌道半徑越大線速度越小C．軌道半徑越大周期越大D．軌道半徑越大周期越小6．正常走動的鐘表，其時針和分針都在做勻速轉(zhuǎn)動。下列關(guān)系中正確的有()A．時針和分針角速度相同B.分針角速度是時針角速度的12倍C．時針和分針的周期相同D.分針的周期是時針周期的12倍7.做勻速圓周運動的物體，相同時間內(nèi)物體轉(zhuǎn)過的弧長________，線速度的大小將_________，線速度的方向?qū)___________。8.—個物體做半徑恒定的勻速圓周運動，周期越小其線速度數(shù)值則越____________(填“大”或“小”)。線速度數(shù)值越小其角速度越___________(填“大”或“小”)．9.如圖5-5-2所示。一個圓環(huán)以豎直直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動，則環(huán)上M、N兩點的角速度之比ωM∶ωN＝__________。周期之比TM∶TN＝________，線速度之比vM∶vN＝_____．10．在如圖5-5-3所示的傳動裝置中，已知大輪A的半徑是小輪B半徑的3倍，A、B分別在邊緣接觸，形成摩擦傳動，接觸點無打滑現(xiàn)象，B為主動輪，B轉(zhuǎn)動時邊緣的線速度為v、角速度為ω試求：(1)兩輪轉(zhuǎn)動周期之比；(