1. 圆周运动公开课教案

第1节

圆周运动

教学目标

1.根据实例，归纳圆周运动的运动学特点，知道它是一种特殊的曲线运动，知道它与一般曲线运动的关系。

2.理解表征圆周运动的物理量，利用各物理量的定义式，阐述各物理量的含义及相互关系。

3.知道圆周运动在实际应用中的普遍性。用半径、线速度、角速度的关系解释生活、生产中的圆周运动实例，从而对圆周运动的规律有更深刻的领悟。

重点难点

重点：线速度、角速度概念的建立

难点：线速度与角速度之间的区别和联系

设计思想 圆周运动是高中阶段学生必须掌握的较为复杂的曲线运动，从前后联系看，它是在学生学***抛运动知识后接触的又一种具有鲜明个性特点的运动形式，为今后学习天体的运动、卫星的运动以及带电粒子在洛仑兹力作用下的圆周运动做好知识和方法上的准备。该节课是本单元的起始章节，主要是从运动学的角度来研究圆周运动，搞清相关物理量及其之间的关系是本节课的重难点。因此本节课从学生较为熟悉的生活中的圆周运动事例入手，以问题为主线，运用类比的方法，让学生分析归纳圆周运动的特点，并围绕如何描述匀速圆周运动的快慢展开探究活动，在理清物理量间关系的基础上，使他们在学习方法和思维认知上有一个大的飞跃，并能在具体问题中加以应用，提高他们分析问题解决问题的能力。

教学资源 《圆周运动》多媒体课件（包括图片、视频、动画等）

教学设计

【课堂引入】和学生一起列举生活中的圆周运动实例，如：风扇、自行车等车轮的转动、游乐场上各种游乐设施的转动、运动场上的各种圆周运动等，并通过图片、视频等给学生以直观的感受，激发学生的学习兴趣。（列举的实例要多样性，要让学生认识到不论是玩耍游戏、体育运动、交通运输，还是日常生活都涉及圆周运动，小到原子运动大到天体运动，圆周运动是自然界普遍存在的一种运动形式，因此研究圆周运动，掌握其运动规律，不仅有理论意义，更具有实际的应用价值。）

【课堂学习】

学习活动一：认识各种形式的圆周运动 问题1：什么是圆周运动

？

通过对各式各样的圆周运动进行观察、分析，引导学生分析总结圆周运动的特点。即物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动

问题2：你认为钟表的哪根指针转动最快？判断的标准是什么？

通过此问题，目的是引导学生根据生活经验和已有知识去比较物体运动的快慢。从学生熟悉的时钟出发，学生容易想到通过比较指针转一圈所用的时间或比较单位时间转过的圈数。这样就可以引出“周期”、“频率”、“转速”等概念。从学生熟悉的知识出发，再进一步总结延伸知识，有利于学生更好的掌握新知识，提高课堂效率。

学习活动二：理解描述匀速圆周运动快慢的物理量

1． ：做圆周运动的物体转动一周所用的时间叫做 ，用字母 表示，单位为 ，是 （填“标量”或“矢量”）。

这是对“周期”的归纳总结，将重要知识点在学案上设置成填空的形式，有利于学生掌握重点知识，同时减轻学生记笔记的负担。

问题3：还有其他比较物体转动快慢的方式吗？

尽量通过问题引导学生思考，能让学生自己解决的问题尽量由学生自己解决。以下两点是“转速”、“频率”的归纳总结。

2． ：做圆周运动的物体单位时间内转过的圈数叫做 ，用字母 表示，单位为 ，是 （填“标量”或“矢量”）。

3． ：做圆周运动的物体单位时间(1s)内转过的圈数叫做 ，用字母 表示，单位为 ，是 （填“标量”或“矢量”）。

问题4：若物体只做部分圆周运动，如何比较物体转动快慢？

这个问题是通过一个部分圆周运动的例子，让学生自己去总结如何比较物体运动的快慢。如“球1经过3s转过π/3，球2经过4s转过π/2”。这个例子比较简单，但可以从中提炼出一般比较快慢的方法，即用一段时间转过的角度比上时间（比较单位时间转过的角度），从而得到“角速度”的概念。

4．

：在圆周运动中，连接质点和圆心的半径所转过的角度△φ跟所用时间△t的比值叫做圆周运动的

，用字母

表示，公式是

，单位为 ，是 （填“标量”或“矢量”）。

再通过一个动画，两个同学分别沿圆周跑道的内圈和外圈跑步比赛，相同时间都转一圈，但生活中我们都会认为外圈的同学跑的更快，这是因为他们相同时间跑过的弧长不同，从而引出“线速度”的概念。

5．

：质点做圆周运动通过的弧长△s和所用时间△t的比值叫做圆周运动的

，用字母

表示，公式是

，单位为 ，是 （填“标量”或“矢量”）。

问题5：什么是匀速圆周运动

？

匀速圆周运动是最简单的圆周运动，有一些物理量在运动过程中会保持不变。这个总结过程由学生自己完成，学生可能会犯一些错误，正好可以趁机强调一下学生的易错点。

匀速圆周运动的

、

、

、

、

恒定。

学习活动三：探究线速度、角速度和周期等物理量之间的关系

s2rv2rf2rn(n的单位取r/s）

tT

2

2f2n(n的单位取r/s）tT

vr

这几个物理量之间的关系也可以由学生自己分析总结，老师适当点拨指导即可。学生自己推导所花的时间肯定比老师直接给出答案所花时间长一些，但这样更有利于学生深刻理解各物理量的关系。

学习活动四：从物理走向生活

【典型例题】

通过一个生活实例，引导学生学会从众多信息中选取有效信息，并分析解决问题，学以致用。

某品牌电动自行车的铭牌如下：

车型：20寸（车轮直径：508mm）

整车质量：40kg 外形尺寸：L1800mm×W650mm×H110mm 电机：后轮驱动、直流永磁式电机

电池规格：36V

12Ah（蓄电池）

额定转速：210r/min（转/分）

充电时间：2-8h 额定工作电压/电流：36V/5A 根据该铭牌的有关数据可知该车的额定时速约为（

）

A．15km/h

B．18km/h

C．20km/h

D．25km/h 【板书设计】

第1节

圆周运动

一、描述匀速圆周运动快慢的物理量

（1）周期：做圆周运动的物体转动一周所用的时间叫做周期，用T表示。单位：s，是标量。

（2）转速：做圆周运动的物体单位时间内转过的圈数叫做转速，用n表示。常用单位：r/s r/min，是标量。

（3）频率：做圆周运动的物体单位时间(1s)内转过的圈数叫做频率，用f表示。单位：Hz，是标量。

（4）角速度：在圆周运动中，连接质点和圆心的半径所转过的角度△φ跟所用时间△t的比值叫做圆周运动的角速度，用ω表示。单位：rad/s，是矢量。



t（5）线速度：质点做圆周运动通过的弧长△s和所用时间△t的比值叫做圆周运动的线速度，用v表示。单位：m/s，是矢量。

sv

t匀速圆周运动的线速度大小、角速度、周期、频率、转速保持不变 二、线速度、角速度和周期等物理量之间的关系

s2rv2rf2rn(n的单位取r/s）

tT

2

2f2n(n的单位取r/s）tT

vr

【教学反思】

本节课和学生一起列举生活中的圆周运动实例，如：风扇、自行车等车轮的转动、游乐场上各种游乐设施的转动、运动场上的各种圆周运动等，并通过图片、视频等给学生以直观的感受，激发学生的学习兴趣。列举的实例要多样性，要让学生认识到不论是玩耍游戏、体育运动、交通运输，还是日常生活都涉及圆周运动，小到原子运动大到天体运动，圆周运动是自然界普遍存在的一种运动形式，因此研究圆周运动，掌握其运动规律，不仅有理论意义，更具有实际的应用价值。然后从这些实例出发引导学生总结圆周运动的特点，并从一些具体的实例出发，引导学生思考如何描述圆周运动的运动快慢。从而得到描述圆周运动快慢的物理量：“周期”、“转速”、“频率”、“角速度”、“线速度”等。本节课没有完全按照书本上的顺序先讲“线速度”、“角速度”，再讲“周期”、“转速”、“频率”等，主要是想从学生比较熟悉的“时钟”出发，在生活中学生比较熟悉的描述转动快慢的方法是看“转一圈所用的时间”和“单位时间所转的圈数”，提炼出来就是“周期”、“转速”、“频率”。所以这样就顺理成章地先讲“周期”、“转速”、“频率”了。然后再通过两个具体的例子引导学生掌握两个新的概念“角速度”和“线速度”，从“已知”走向“未知”，符合学生的认知规律。在整个教学过程中，我都是通过问题启发引导学生自己分析问题、解决问题。这样学生所花的时间肯定会比我直接讲所花时间长，但这是值得的，学生主动思考学到的知识和能力，肯定会远大于被动接受所学到的知识和能力。最后，通过一个具体的实例，“从物理走向生活”，学以致用，可以帮助学生深刻理解圆周运动及其实用价值。