1. 圆周运动课堂实录【2】

第一模块

课时教学设计

设计人：学校 宁夏育才中学 姓名 魏娟

课题：第五章第 5 节 圆周运动 第 1 课

一、任务分析

圆周运动是一种典型的曲线运动，是对如何描述和研究比直线运动更复杂的运动的拓展，是力与运动关系知识的进一步延伸。学生需要以匀速直线运动、数学几何知识和基本物理方法为基础。本节内容主要是：描述圆周运动的物理量——线速度、角速度；线速度与角速度、周期及转速的关系，是后面学习“向心力、向心加速度”等内容的重要基础。

从观察演示实验和列举生活实例入手，认识到圆周运动在生活中是普遍存在的，学习和研究圆周运动是非常必要的，激发学习的热情和兴趣。通过实例，使学生感受圆周运动快慢不同的情况，认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量，再通过与匀速直线运动的类比和多媒体的辅助，学习线速度与角速度的内容以及几个描述的物理量之间的关系。

通过讨论、交流的方式，让学生根据本节课所学的知识，对一些实际问题进行分析，以达到对知识的真正理解和应用。教学中通过对自行车等实际物体运动的探索研究，让学生再次感受到圆周运动在生产、生活、科技中的广泛存在及应用，从而对圆周运动产生较强的研究兴趣，为以后进一步的学习打下良好的基础。

二、教学目标

1、知识与技能

（1）知道圆周运动；理解匀速圆周运动。

（2）理解线速度和角速度的概念并知道它们的单位。

（3）理解角速度与线速度的关系；知道线速度、角速度和周期、转速的

关系。

（4）会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。

2．过程与方法

（1）通过联想对比，认识描述“直线运动”和“圆周运动”方法的类似和不同，感受类比法在区分和建立类似物理概念中的作用。

（2）通过从实例的分析建立“线速度”和“角速度”概念的过程，认识到联系实际进行分析、归纳是建立物理概念的重要方法之一。

3、态度、情感与价值观

（1）通过生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性，感悟物理源于生活，激发学习兴趣和求知欲。

（2）通过共同探讨、相互交流的学习过程，懂得合作、交流对于学习的重要作用，在活动中乐于与人合作，尊重同学的见解，善于与人交流。

三、教学的重点和难点

重点：角速度的概念以及角速度与线速度的关系。

难点：角速度的概念以及其单位rad/s（弧度/秒）的含义。

四、教学资源

实物、电脑、多媒体课件等。

五、设计思路

设计依据和理由：

本设计一包括三部分内容，一是圆周运动的概念和线速度的概念；二是角速度的概念；三是角速度与线速度、周期和转速的关系。

本设计的基本思路是：以生活生产中常见实例和实验为基础，通过观察对比归纳出圆周运动的特征；以演示实验和客观数据认识对匀速圆周运动快慢的不同描述，通过分析类比，引入线速度与角速度概念；然后根据线速度的定义以及数学知识推导出线速度与角速度关系；根据周期、转速的含定义推导出它们与角速度、线速度的关系式，最后通过对自行车的探索研究，巩

固并运用所学知识解决实际问题，感悟物理学在生活、生产等方面的重要作用。

本设计要突出的重点是：线速度和角速度概念及角速度与线速度的关系。方法是：通过对小球两次不同运动的观察分析，引入线速度；设置地月对话的情景，帮助学生明白仅仅用线速度描述圆周运动的快慢是不够的，还需要用与转动有关的物理量来更全面地描述圆周运动的快慢，引入角速度；通过数学推导，得出几个描述的物理量之间的关系。

本设计要突出的难重点是：线速度的方向和对角速度和线速度的关系式v

＝ωr的理解。方法是：通过 ，观察做圆周运动的小球沿切线飞出，以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验，直观显示得出。在导出角速度和线速度的关系式v

＝ωr后，结合实例讨论，引导学生认识角速度和线速度的区别与联系。

本设计强调以生活常见实例、实物演示为线索，强调学生的体验和感受，化抽象思维为形象思维，在学习中体会和掌握“建模”、“类比”等物理方法，学生的活动以讨论、交流、实验探究为主，涉及的问题联系生活实际，贴近学生生活，强调对学习价值和意义的感悟。

六、教学流程图

线速度的大小

情景II 圆周运动

演示实验

情景I 展示实物

和图片

线速度

的内容

线速度的方向

情景III 展示”地月对话”数据

角速度的内容

情景

展示实例分析

线速度与角速度、周期、转速的关系

活动

研究提高自行车的行驶速度

小结

板书设计：

第五节 圆周运动

一、描述圆周运动的物理量

1、线速度

(1)物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢。

(2)定义：物体做圆周运动通过的弧长△s和所用时间△t的比值叫做线速度。(比值定义法)(这里是弧长，而直线运动中是位移) (3)大小：v=△l/△t单位：m/s(s是弧长，非位移) (4)方向：在圆周各点的切线上，与圆弧相切

2、角速度（w）

(1)物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢．

(2)定义：连接运动物体和圆心的半径转过的角度△θ跟所用时间△t的比值，就是物体运动的角速度。

(3)大小：ω＝△θ/△t 单位：rad/s（弧度/秒）

二、线速度、角速度、周期、和转速之间的关系

1、周期T和转速n 转速n：物体单位时间转过的圈数，单位：r/s(在工程技术上使用比较多) 2、

线速度与角速度的关系

vv

＝ωr

，ω= r3、线速度、角速度与周期、转速的关系

2πr =2πrn

， 2πω

＝

=

2πn

v

＝TT

七、操作案例

（一）、创设情景，引入新课

[演示]师：视频播放过山车、转盘上木块的转动、天体的运动、自行车的运动等

这些运动有什么共同的特点。

生：它们的轨迹是一个圆。（都在做圆周运动）

师：这就是我们今天要学习的一类典型的曲线运动—圆周运动。

[提问]圆周运动在我们生活中是很常见的。

师：圆周运动和我们以前学习的直线运动有什么不同呢？

生：轨迹是曲线——圆周；产生条件：力和运动方向不在一条直线上。

（二）、线速度

演示：第一次——缓慢转动自行车脚踏；第二次——快速转动

观察前后两次运动有什么不同？

生：第二次明显运动得快。

师：如何描述做圆周运动的物体运动的快慢呢？

生：用速度

师：在直线运动中，我们用速度这个概念来描述物体运动的快慢。回忆一下，在直线运动中，我们的速度是如何定义的呢？（速度=位移/时间）。那么用速度用来描述圆周运动的快慢时，该如何定义呢？

（自主阅读，归纳）阅读提纲

(1)物理意义：

(2)定义：

(3)大小：

(4)方向：

线速度的特点：矢量性

瞬时性

师：手表秒针上的某点在做圆周运动，它的线速度的变化是怎样的？

生：线速度大小不变。

匀速圆周运动：线速度大小不变的圆周运动。一种最简单的圆周运动。有时我们将一些圆周运动近似看成匀速圆周运动，如研究天体运动时，把天体的运动看成是匀速圆周运动，从而简化问题。

师：“匀速圆周运动”中的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”是一样的含义吗？

生：

归纳，总结：

(1)物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢。

(2)定义：物体做圆周运动通过的弧长△s和所用时间△t的比值叫做线速度。

(比值定义法)(这里是弧长，而直线运动中是位移) (3)大小：v=△l/△t单位：m/s(s是弧长，非位移) (4)方向：在圆周各点的切线上，与圆弧相切

[视频] 链球运动；（旋转雨伞，雨滴的飞出方向）

师：在上一次课上，我们已知道，曲线运动的方向与轨道相切。也经通过演示实验——砂轮

飞转时边轮摩擦时，飞出的火光的方向也就是线速度的方向。

[画图]当选取的时间△t很小很小时(趋近零)，弧长△s就等于物体在t时刻的位移，定义式中的v就是直线运动中学过的瞬时速度了。

线速度具有矢量性，瞬时性。

“匀逮圆周运动”中的“匀速”指的是速度的大小不变，即速率不变：而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变。是大小方向都不变，二者并不相同。

结论：匀速圆周运动是一种变速运动。

[练习]自行车的一部分：链条和轮轴 A、B、C三点的线速度是什么关系？

[结论]当轮子在转动过程中，链条上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。

相互咬合的两齿轮转动时，边缘上的点的线速度大小是什么样的关系？

应用：手表中，汽车发动机中

（三）、角速度

“大家谈”：月球和地球谁跑得快？

众所周知，月亮绕地球运动，地球绕太阳运动，这两个运动都可看成是匀速圆周运动，关于这两个运动的快慢有着两个不同的观点。请看下面地球和月亮的“对话”。

地球说：“你怎么走的得这么慢？我绕太阳运动1s要走29.79km，你绕

我运动1s才走1.02km。”

月球说：“你可别这么说！你要用一年时间才绕一个圈子，我28天就走了一圈，一年时间我就能走13圈多，你才慢呢。”（引发“矛盾”，激发思维）

。。。。。。

师：看来仅有线速度并不能很好的说明物体做圆周运动运动转动的快慢。

怎样描述圆周运动转动的快慢？我们需要再引入一个物理量——角速度。

给出阅读提纲，学生归纳

(1)物理意义：

(2)定义：

(3)大小：

师补充、总结：

(1)物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢．

(2)定义：连接运动物体和圆心的半径转过的角度△θ跟所用时间△t的比值，就是物体运动的角速度。

(3)大小：ω＝△θ/△t 单位：rad/s（弧度/秒） 师：每学习一个新的物理量．要关心它的物理单位是什么．因为物理量单位也反映了该物理量的意义。线速度的单位是米／秒，国际单位制中，角速度的单位又是什么呢? [画图]

l=θr 2π=360 π/2=90; π/3=60

师：现在我们再来看地、月之争，你认为谁的说法正确？

生：这个问题要从两个方面来考虑。从线速度的角度看，地球说得对；从角速度的角度看，月球说得对。

师：说得很好。线速度和角速度，是比较圆周运动快慢的两个角度。

[练习]

有句诗“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，“坐地日行八万里”是否有物理依据，还是诗人的夸张手法？请同学们来考察一下（做估算）。（八万里指4万公里，1公里=2里）

绕赤道一圈是40192km，约4公里，即8万里

(1)估算：我们现在随地球自转的线速度是多大。

v=403m/s （四）、线速度、角速度、周期、和转速之间的关系

周期T和转速n 转速n：物体单位时间转过的圈数，单位：r/s(在工程技术上使用比较多) 1、

线速度与角速度的关系

分析大齿轮上的A点，C点和小齿轮上的B点的线速度、角速度

vA=vB=vC

ωA=ωC （观察ωB >ωA ）

由定义式v=l/t

ω＝θ/t l =θr推导，可得：

v

＝ωr

，ω= 师：有人根据v＝ωr

和ω=

，说v与r成正比，ω与r成反比，你认为对吗？

以上题为例：在齿轮O1上的A、C两点：ωA=ωC，因为rA>rC，因此，vA>vC，vrvrv与r成正比；齿轮O1上的A点和O2上B点：rA>rB，但是vA=vB，v与r不成正比。

师：什么条件下，上面的说法是正确了呢？

生：当v一定时，ω与r成反比；当ω一定时，v与r成正比；当r一定时，ω与v成正比。

2、线速度、角速度与周期、转速的关系

2πr v

＝

=2πrn

，ω

＝

T2π =

2πn

TC A r1 r2 B （五）、练习：

已知链轮、飞轮、车轮的半径之比r3

为：2：1：8， A、B、C为轮缘的点：

（1）求B、C两点的线速度之比？

（2）求A、B、C三点的线速度之比？

（3）求A、B两点的角速度之比？

（4）求A、B、C三点的角速度之比

（5）已知车轮半径为40cm，链轮每1s转动一圈，求自行车前进的速度多大？

（六）、课堂小结

老师引导学生总结。

教学反思：

引课时过于繁琐。引描述圆周运动快慢的物理量时引用直线运动的速度（位移除以时间）把学生引入误区却没有及时的解释。例题有点过难。力争在下次改进。

第二模块 各位老师的评价

评课人：

张学志

授课人：魏娟 时间：3月4日下上午第四节

圆周运动的重点有三：一是是向学生介绍描述匀速圆周运动的物理量如线速度，角速度，周期，频率转速。二是介绍各个物理量之间的关系。三是介绍匀速圆周运动。这节课的优点是课件制作非常出色，但是只讲了线速度角速度两个概念，其它的都没有讲，所以感觉内容不是很紧凑，没有突出教学的重点，，有一点干干瘪瘪的感觉。所以我认为上课首先应当自己理清思路，要自己能够说得通觉得比较好再教给学生。

这几课的感觉是很有新意，特别是把自行车车轮的转动用实物的形式展示给学生看，让他们感觉圆周运动的物体的确有运动快慢之分，包括课件力的视频素材都相当出色，可以看得出准备上是下了很大功夫。但是我认为引入的实例最后都要在课中给学生一个交代或者解释，这方面似乎做得不是很好。

以上属一家之眼，仅作参考。

评课人：杨彦

主讲人：魏娟

五步四课活动无效设问

引课时 这一章我们学的是什么运动？（无效）

上一节学的是什么 （无效）

对于曲线运动中的圆周运动我们又用什么来描述呢（有效）

在讲线速度的定义时

长度的单位？时间的单位？（ 无效）

主动轮和从动轮相等时间内通过的弧长是否一样？ （有效）

评课人：冯金虎

主讲人：魏娟

课堂上的基本教态表现的非常到位，语言流畅，与学生能够和谐的沟通，促使课堂气氛活跃。教学内容正确，环节设置紧凑有效，教学目标的达成比较明显。

引课时采用了三段视频和自行车模型，不仅仅是轻松的引入了正课，而且告知学生物理学的研究领域是非常广泛的，物理学与现代生活及科技联系的比较紧密。

能够把学生学习的主动权有意识的还给学生，这节课里共有20名同学主动参与发言。在小组讨论方面可以将原设计中的最后一道例题换成讨论自行车后轮、驱动齿轮和主动齿轮边缘质点运动的线速度，角速度的大小比较。

这节课主要解决的是描述圆周运动的物理量和物理量间的关系。本节课设计的内容较少，应该将轨道半径，周期和转速一并涉及到，并将线速度与

周期的关系，角速度与周期的关系，线速度与角速度的关系都涉及到。

在讲线速度的方向时，应该从曲线运动的速度方向规定入手。对角速度的方向，要告知角速度是矢量，但方向在高中阶段不做要求。

评课人：陶丽娟

《圆周运动》是一节概念课，主要目的就是让学生理解描述圆周运动快慢的几个物理量——线速度、角速度、周期、频率、转速等。本节课只讲了前两个物理量，角速度和线速度两个概念以及这两个概念的联系和区别，其中线速度是个重点，所以这个知识点占的时间比较多，讲的也比较细，并且上课时把自行车搬到了讲台上，并把后轮做了标记，学生可以直观的感受圆周运动是有快有慢的，这是一个亮点，但是引圆周运动用了三分钟的时间，引入线速度用了五分钟的时间，引课的时间还是比较长的。

第三模块

说课和自评

教材分析：

《圆周运动》是人教版必修二第五章第五个课题。在此之前呢，学生们已经学过曲线运动，抛体运动以及平抛运动的规律，这为过度到本课题的学习起到了铺垫的作用。圆周运动是高中运动学的基本运动之一，因此本课题的理论知识是学好以后知识的基础，它在教材中有着承上启下的作用。 重难点分析：

重点：掌握线速度、角速度、周期还有转速的定义

难点：线速度、角速度、周期还有转速之间的关系以及各自的物理意义

学情分析：

我们经常说物理物理就是探究物体运动的道理，因此在教学过程中，不仅要使学生知其然更要知其所以然，我们在以师生即为主体又为客体的原则下，展现获取理论知识，解决实际问题的过程。

考虑到高一学生的现状，我主要采取情景教学法，让学生积极主动的参与到教学活动中来，使他们在活动中得到认识和体验，产生的愿望。培养学生将课堂教学和自己的经验结合起来，引导学生主动去发现周边的客观事物，发展思维能力。

教法分析：

本设计一包括三部分内容，一是圆周运动的概念和线速度的概念；二是角速度的概念；三是角速度与线速度、周期和转速的关系。

本设计的基本思路是：以生活生产中常见实例和实验为基础，通过观察对比归纳出圆周运动的特征；以演示实验和客观数据认识对匀速圆周运动快慢的不同描述，通过分析类比，引入线速度与角速度概念；然后根据线速度的定义以及数学知识推导出线速度与角速度关系；根据周期、转速的含定义推导出它们与角速度、线速度的关系式，最后通过对自行车的探索研究，巩固并运用所学知识解决实际问题，感悟物理学在生活、生产等方面的重要作用。

本设计要突出的重点是：线速度和角速度概念及角速度与线速度的关系。方法是：通过对小球两次不同运动的观察分析，引入线速度；设置地月对话的情景，帮助学生明白仅仅用线速度描述圆周运动的快慢是不够的，还需要用与转动有关的物理量来更全面地描述圆周运动的快慢，引入角速度；通过数学推导，得出几个描述的物理量之间的关系。

本设计要突出的难重点是：线速度的方向和对角速度和线速度的关系式v

＝ωr的理解。方法是：通过 ，观察做圆周运动的小球沿切线飞出，以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验，直观显示得出。在

导出角速度和线速度的关系式v

＝ωr后，结合实例讨论，引导学生认识角速度和线速度的区别与联系。

本设计强调以生活常见实例、实物演示为线索，强调学生的体验和感受，化抽象思维为形象思维，在学习中体会和掌握“建模”、“类比”等物理方法，学生的活动以讨论、交流、实验探究为主，涉及的问题联系生活实际，贴近学生生活，强调对学习价值和意义的感悟。