课外读物优质课一等奖

《圆周运动》教学设计

一．教材分析

本节选自人教版高中物理必修2，第五章第4节，是建立在学习了曲线运动及其性质的基础之上的又一种特殊的曲线运动。本节课是一节概念型课，文中引入的线速度、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、向心力学习的基础。而

内容相对其它节而言比较单调，应通过举一些实例引起学生注意力，启发学生思考、总结，甚至考虑自创实验，充分理解概念、切身体会概念。同时圆周运动是高中课本里面学习的运动里面的基本运动之一，在今后的复合场中也经常涉及，而学生却较为之头疼的一种运动模型，因此本课题的理论知识是学好以后知识的基础。

二．学情分析

学生已有知识

1.曲线运动的相关知识

2.直线运动中速度的定义

3.初步的极限思想

4.数学上对圆的认识，角度的定义

三．设计思路

学案式教学：知识准备（课前）→引入课题→学生体验→学生探究→理论验证→实际应用→本节小结→巩固训练（课后）

四．教学目标

1.教学目标

（1）认识圆周运动的特点

（2）掌握描述圆周运动快慢的物理量：线速度、角速度、周期、转速

（3）理解匀速圆周运动的实质是变速运动，是线速度不断变化，角速度不变的运动

（4）掌握线速度、角速度、周期、转速之间的关系，掌握相关公式并分析求解实际问题

2.重点难点

（1）线速度、角速度、周期、转速的引入过程

（2）理解物理量之间的联系

（3）理解匀速圆周运动是变速运动

3.情感、态度与价值观

（1）通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。（2）通过探究实验让学生亲身感受获得概念、规律的兴奋感，科学记忆概念

（3）体会应用知识的乐趣，感受物理就在身边，激发学生学习的兴趣。[来源:学。科。网Z。X。X。K][来源:Zxxk.Com]

（4）利用“嫦娥三号”发射进行爱国主义教育，为我国在航天技术上取得的成果而骄傲

五．教学过程

一、知识准备

1.直线运动中速度的定义

，速度公式

。

2.曲线运动实质

，速度方向

。

3.数学中圆有过的数学名称

，角度的国际单位

，常用角度

。

二、新课导学

新课引入：（1）播放嫦娥三号的发射，期中就有今天所有学习的一种运动模式。

（2）学生例举生活中有关的圆周运动

（一）

圆周运动

1.

定义：

2.

最完美的圆周运动：

（二）

描述圆周运动快慢的物理量

1.学生体验：转动圆盘，组内哪个同学转得最快？如何让盘运动快？通过观察什么认为这位同学转得最快？

2.学生猜想：猜想一：相同时间，比弧长，弧长长的运动快

猜想二：相同时间，比圆心角，圆心角大的运动快

猜想三：相同时间，比圈数，圈数多的运动快

猜想四：比较转一圈的时间，时间短的运动快

3.探究一：自制学生实验，通过测量哪些数据可比较圆周运动的快慢？

（1）器材：手摇圆盘、打点计时器、

电源、纸带、大头针、尺、量角器、笔

（2）实验步骤:①纸带一段粘在圆盘上边缘，另一端穿过打点计时器，快速转动盘,尽量匀速转动,让纸带绕在盘上

②选点迹比较均匀的，测量点迹之间的距离，记录数据

③把纸带紧贴盘边缘粘好，画出圆心角，测出圆心角并记录

④数纸带绕盘一周上的间隔数并记录

⑤通过一圈的时间计算单位时间的圈数

（3）数据分析：

①时间 ，弧长 ，计算单位时间的弧长 。

②时间 ，圆心角 ，计算单位时间转过的角度

。

③转一圈的间隔数 ，计算转一圈的时间 。

④1秒内转得圈数 。

结论1：线速度(v) （1）

定义：

（2）

公式：

(运用几何画板展示当时间趋近0时弧长与弦长相等从而阐述线速度是圆周运动的瞬时速度) （3）

单位：

（4）

方向：

（5）

匀速运动圆周运动实质

结论2：角速度：(ω

) （1）

定义：

（2）

公式：

（3）

单位：

[来源:Zxxk.Com]

（4）

匀速圆周运动是角速度

的运动。

结论3. 周期（T）

（1）

定义：

（2）

单位：

（3）

周期越

大

，圆周运动越

结论4.转速（n）

(1)

定义：

(展示汽车全速表，让学生试读转速) (2)

单位：

(3)

转速越

大

，圆周运动越

(4)

n与T的关系： 4.学生体验：再次转动圆盘，观察盘上点A、B角速度、周期、转速、线速度情况？

设计：设一物体沿半径为r的圆做匀速圆周运动，线速度为v ，角速度为ω

，周期为T ，转速n 学生板演：利用已学公式推导v、w、T、n的关系

5.理论探究二：线速度、角速度、周期、转速之间的关系



v与T或n的关系：



ω与T或n的关系：



v与w的关系：

（三）实际应用：常见传动从动装置（设置动画效果）

（1）皮带传动、齿轮传动

：

相等

（2）同轴转动：

相等

（四）巩固训练

1.讨论：已知自行车小齿轮半径为r2，大齿轮半径为r1,后轮半径A B 为r3

r1 (1)若r1=2 r2， r3=3 r2，分别求小齿轮、大齿轮、后轮的线速度、r2 角速度、周期、转速之比？

(2)假设脚踏板每2秒转1圈，导出自行车前进速度表达式？

(3)自行车如何实行变速？

2.关于物体做匀速圆周运动的说法正确的是（ ）

A.速度大小和方向都在改变 B.速度的大小和方向都不变

C.速度的大小改变，方向不变 D.速度的大小不变，方向改变

3.下列说法正确的是 ( ) A.线速度越大，周期一定越小 B.角速度越大，周期一定越小

C.转速越小，周期一定越小 D.圆半径越大，周期一定越小

4.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 5.甲、乙两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下

列说法正确的是（

）

A.它们的半径之比为2∶9 B.它们的半径之比为1∶2 C.它们的周期之比为2∶3 D.它们的周期之比为1∶3

[来源:学科网ZXXK]r3 C

六、板书设计

第四节 圆周运动

1、定义：物体在圆周上运动，且在相等的时间内通过的弧长相等。

2、描述匀速圆周运动快慢的物理量

（1）线速度：①公式：

v

st②矢量；

③单位：m/s （2）角速度：①公式：

t②单位：rad/s （3）周期T

单位：秒

（4）转速n

单位：r/s

r/min 3、v、ω、T、n、r间的关系：

v2r2

TT

[来源学&科&网Z&X&X&K]

vrT1n