1. 圆周运动课程导入及其完整教案

第一节

圆周运动

教学策略：

【教学方法设计】 实验探究教学法、教育评价机制激励法．

本节设计实验引入以探究活动为主要手段，以实验、讨论、分析交流为主要学习方式，教师逐步设置问题引导学生观察、探究、开展学习活动，达到三维教学目标． 【教学媒体设计】

本节设计以空中转椅的运动引入，再多媒体教学手段再现物体做圆周运动的物理情景，利用学生熟悉的陀螺、洗衣机、自行车、荡秋千等场景创设物理场景，营造研究圆周运动的氛围，激发学生的求知欲．

【教具设计】

在支架上固定圆形木板，木板上用细铁丝模拟大小不同的轨道，轨道上安装可沿轨道运动的卡通动物．在圆形木板后，用传动装置带动卡通动物，使其可以不同的线速度和角速度沿 A 、 B 轨道运动．

说明： （ 1 ）通过变速器，可使物体以不同的线速度和角速度运动． （ 2 ）轨道用不同颜色的材料模拟，并可拆卸． （ 3 ）物体在做圆周运动时，它与圆心的连线也可转动，演示它转过的角度． 教学过程：

教师活动

一、引入新课．

二、新课教学

1．圆周运动：物体运动轨迹是圆的运动叫圆周运动． 圆周运动的特点是动点到定点的距离保持不变． 在圆周运动中，最简单的一种是快慢不变的匀速圆周运动． 2．匀速圆周运动：如果质点沿圆周运动，

1 学生活动

找出现实生活中匀速圆周运动的实例．

在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动叫匀速圆周运动．

实验演示：

用拆卸后的自行车轮盘、飞轮、后轮，演示轮盘、飞轮、后轮各质点都在做匀速圆周运动．哪些点运动得更快些？（在链条上、飞轮上、后轮上用不同颜色的标签，标明不同的质点．） 怎样描述运动的快慢呢？

实验演示：

在圆形挡板上用细铁丝模拟两个圆形跑道（

R＝2r

），在挡板后面用传动装置带动两个小动物模型以相同的角速度比赛．引导学生分析，如何裁定哪个小动物是冠军？ （同时出发，同时撞线） 改变转速，展示在相同的时间内通过的弧长不同的情况， 把轨道

AB

展开，拉成直线，比较其周长，可知物体在

A

轨道上通过的圆弧长，运动较快． 线速度：若在时间

t

内，做匀速圆周运动的质点通过的弧长是

s

，则用比值

s/t

来描述匀速圆周运动的快慢，这个比值称为匀速圆周运动的线速度． 引导学生观察、思考如何比较圆周运动的快慢． 公式：

回忆曲线运动的速度方向，思考讨论圆周

观察、思考．

交流、讨论． 观察、思考、讨论．

单位：米/秒． 比较在A、 B跑道上两个动物线速度的大小．

回顾曲线运动速度方向，思考，设计探究圆周运动线速度方向的方案．

线速度的方向：圆周运动是曲线运动，则其线速度方向是曲线上该点的切线方向．

练习：画出圆周上各点的线速度方向． 运动的线速度方向．

2

思考：匀速圆周运动的线速度是不变的吗？

思考：

在两个小动物的比赛中，它们同时出发，同时到达终点，线速度大小不同，但都是在相同的时间内跑了一圈，如何描述它们在这方面的运动快慢呢？ 连接小动物到圆心，发现在相同的时间内连线转过的角度相等，引出角速度的定义． 实验演示：

明确角度的单位是弧度，以及与度之间的

比较转过的角度． 思考、讨论描述圆周运动快慢的其他方法． 在运动过程中，相同的时间内转过的角换算关系． 度不同．引出角速度的概念． 角速度：

连接质点和圆心的半径所转过的角度

φ

跟所用时间 t 的比值，即单位时间所转过的角度叫做匀速圆周运动的角速度．用

ω

表示：

单位：弧度每秒．符号：rad/s． 匀速圆周运动是角速度不变的运动． 探月工程：“嫦娥一号”绕月球飞行一周的时间为127分钟

，求其角速度．

周期：

做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期．用符号 T

表示． 单位：秒． 神舟六号绕地球运动的线速度大小约为

7.8km /s, 估算神舟六号的周期，与地球分转周期进行对照，比较转动的快慢．

3．线速度、角速度、周期之间的关系

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． 线速度、角速度、周期都可以描述圆周运动的快慢，它们之间有什么关系呢？

3

半径为

R

的圆周运动，周期为

T

，则其线速度、角速度分别是多少？线速度与角速度的关系怎样？ 得：

讨论比较实验中

AB

两物体的线速度与角速度的大小关系． 实验演示：

用自行车的传动装置，分析讨论不同点的线速度与角速度的关系． 练习： 设闹钟秒针半径为 10 厘米

，手表秒针半径为 2 厘米

，比较闹钟秒针与手表秒针的快慢（比较其线速度、角速度及周期）

练习、讨论．

学生推导、说明、展示各量之间的关系．

学生观察、分析、讨论．比较各点转动的快慢．

学生观察、分析、讨论． 区别不同点的运动快慢，用线速度、角速度、周期等概念进行比较． 4．匀速圆周运动与一般曲线运动的关系

学生交流讨论． 画一条曲线，由学生分析、讨论圆周运动与一般曲线运动的关系． 课堂小结

圆周运动是高中物理的重点和难点内容． 思考：

（ 1 ）学到了什么知识？ （ 2 ）学到了什么方法？ （ 3 ）有哪些问题不清楚？（提示：物体何时做圆周运动，怎样才能做圆周运动？） 课后作业

1. “练习与评价”（ 1 ）、

（ 2 ）． 2. 查资料，写小论文《圆周运动与我的生活》， 300～500字． 板书及板图设计

描述圆周运动

一、圆周运动 二、匀速圆周运动 1. 线速度

公式： 2. 角速度

公式： 3. 周期

教学流程图：

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