1. 圆周运动教案设计范例

《圆周运动》教学设计

江苏省白蒲高级中学 刘建泉

【教材分析】

“圆周运动”为物理必修2曲线运动中的内容，是直线运动知识的拓展，也是曲线运动知识的深入研究。本节课中，根据圆周运动的自身的特点，引入了线速度、角速度、转速和周期的概念，这些概念的学习是本章的重点，也是后面几节向心加速度、向心加速度和向心力学习的基础，同时为学习带电粒子在电磁场中运动打下基础。此外，匀速圆周运动与我们日常生活、生产、科学研究有着密切的联系，因此学习这部分有重要的意义。

【学情分析】

通过前面的学习，学生已对曲线运动的条件、运动的合成和分解、曲线运动的处理方法、平抛运动的规律有了一定的了解和认识。在此基础上了，教师通过生活中的实例和实物，利用多媒体，引导学生分析讨论，使学生对圆周运动从感性认识到理性认识，得出相关概念和规律。在生活中学生已经接触到很多圆周运动实例，对其并不陌生，但学生对如何描述圆周运动快慢却是第一次接触，因此学生在对概念的表述不够准确，对问题的猜想不够合理，对规律的认识存在疑惑等。教师在教学中要善于利用教学资源，启发引导学生大胆猜想、合理推导、细心总结、敢于表达，这就能对圆周运动的认识有深度和广度。

【设计思想】

本节课结合我校学生的实际学习情况，对教材进行挖掘和思考，始终把学生放在学习主体的地位，让学生在思考、讨论交流中对描述圆周运动快慢形成初步的系统认识，让学生的思考和教师的引导形成共鸣。

本节课结合了曲线运动的规律及解决方法，利用生活中曲线运动实例（如钟表、转动的飞轮等）使学生建立起圆周运动的概念，在此基础上认识描述圆周运动快慢的相关物理量。总体设计思路如下：

列举生活中的圆周运动实例，总结圆周运动特点，得出圆周运动概念。

提出问题：如何描述圆周运动的快慢。学生思考、讨论、交流，教师引导学生得出：用时间△t内物体通过的圆弧长△S与时间△t的比值来描述，即线速度的概念

利用极限思想，类比直线运动的瞬时速度，认识圆周运动线速度的瞬时性、线速度的矢量性，得出匀速圆周运动概念，认识圆周运动是变速运动。

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【活动方案】

活动一：通过观看视频并列举生活中的实例，认识圆周运动

在物理学中把物体的运动轨迹是__________________的运动叫圆周运动。

思考并讨论：类比直线运动，两物体均做圆周运动，如何比较它们运动的快慢？

提出可能的方法，写在下面

___________________________________________________________________

活动二：通过观察和思考，探究描述圆周运动快慢的物理量

一、线速度

1.线速度反映物体 __________的物理量

2. 定义：做圆周运动的物体通过________（填“弧长”或“位移”）和_______的比值

3.定义式： __________________ 4.单位：____________ 5.线速度是________（标量或矢量）,其方向沿圆周上该点的_________________ 6．如果物体沿圆周运动，并且_________________处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。

问题：匀速圆周运动是匀速运动还是变速运动？“匀速”的准确意思是什么？

2 提出问题：大圆与小圆以相同的线速度运动，它们转动快慢的程度一样吗？引导学生分析得出：用时间△t内物体与圆心的连线转过的角与时间△t的比值来描述，即角速度概念。

提出问题：除了用线速度、角速度描述圆周运动快慢，能否用其它物理量描述圆周运动的快慢？学生思考、讨论交流，教师引导分析，利用物体做圆周运动转过一圈所需要时间多少来描述圆周运动的快慢，即周期。

提出问题：线速度、角速度、周期都可以从不同角度描述圆周运动的快慢，它们之间存在什么样的关系呢？引导学生利用线速度、角速度与周期的定义式，推导出线速度、角速度、周期之间的关系式，即：vr。

课后小结：本节课的学习内容和研究方法

阅读下面材料: 月地争论：月球绕地球运动，地球绕太阳运动，这两个运动可以看做匀速圆周运动，请看地球和月球的“对话”。

地球说：“老弟，我1s能走29.79km，你1s才走1.02km，你怎么走得这么慢。”

月球说：“大哥，不能这么说吧，你一年才绕太阳转一圈，我绕你转一圈只要27.3天。”

思考：他俩谁说的有道理？

二、角速度

1. 角速度是描述物体____________________的物理量

2. 定义：质点所在的半径转过__________和__________的比值。 3.定义式： __________________。

4.单位：____________ 5.匀速圆周运动是角速度____________的圆周运动

三、描述圆周运动的其它物理量（周期性运动）

定义

符号

单位

物理意义

关系

随堂巩固1：做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动一圈，则其线速度的大小_________,周期是_______________,角速度是_______________.

活动三：探究描述圆周运动的各物理量v、ω

、T 的关系

问题：线速度与角速度是从两个不同方面来描述圆周运动快慢的物理量，它们之间是否有一定的定量关系呢？设一个质点做匀速圆周运动，线速度为

v，角速度为ω，半径为r，周期为T。请试着根据线速度、角速度的定义式推导出下列关系。

1、v与T的关系：_____________________ 2、ω与T的关系：_____________________ 3、v与w的关系：______________________ 随堂巩固2：静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是（

）

A．运动的周期都是相同的

B．它们的线速度都是相同的

C．它们的线速度大小都是相同的

D．它们的角速度是不同的

3 周期

频率

转速

活动四：通过观察几种机械传动，归纳总结得出两个重要的结论

1、分析图1中A、B 两点速度关系

；

2、分析图2中A、B点的角速度的关系

总结：两个重要的结论

1.

在皮带传动，链条传动、齿轮传动的过程中，皮带上（链条）上各点以及两轮边缘上各点__________________相等

2.

同轴转动轮上各点的_______________相同

随堂巩固3:图所示为不打滑的皮带传动装置，小轮的半径为r,大轮半径是小轮半径的两倍，A、B分别为大轮和小轮边缘上的点，C为大轮半径的中点，在传动时

(1).

A..B.C三点的线速度之比

(2).

A..B.C三点的角速度之比

学以致用

A r1 B r2 r3 C

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自行车的大齿轮、小齿轮和后轮是相互关联的三个转动部分，人脚蹬的力通过链条和齿轮传到了车轮上，齿轮的大小与车速的快慢有关。

问题1：你知道自行车三个轮子大小关系吗？

问题2：假设脚踏板每Ts转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速度由多大，还需测量哪些量？推导出自行车前进速度表达式

问题3：请简述变速自行车的变速原理。

【课堂反馈】

1．关于匀速圆周运动的说法正确的是（

）

A.线速度不变的运动

B.匀速圆周运动是变速运动

C.质点做匀速圆周运动时处于平衡状态

D.质点做圆周运动时，相同时间内通过的路程相等

2.

关于匀速圆周运动的物体的线速度与角速度下列说法正确的是（

）

A．半径一定，角速度与线速度成反比

B．半径一定，角速度与线速度成正比

C．线速度一定，角速度与半径成反比

D. 角速度一定，线速度与半径成正比

3．2005年上海建成世界第一高度的摩天轮—“上海之星”，它比目前世界最高的摩天轮—“伦敦之眼”还高约70m，也将高于美国“拉斯维加斯”摩天轮。“上海之星”摩天轮总身高约210m，轮直径180m，运动行一周需30min，则该摩天轮的（

）

A．线速度为6m/s

B．线速度为0.1m/s C．线速度为0.2m/s

D．角速度为

900rad/s

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