课外读物教案推荐

高一物理微课《车轮的谜》

教案

【适用对象】高一学生

【教学用书及章节】

人教版高中物理必修二——第五章

曲线运动——第四节

圆周运动

【教学内容简介】

微课程《车轮的谜》首先是通过视频，针对生活中“若将纸片贴在车胎上，则看似车轮的上部要比下部转动得快”的这一现象提出问题；接着结合高中物理所学匀速圆周运动及参考系变换的相关知识，利用flash动画的演示，通过计算得出车轮上下缘的对地速度，从而理解了“以地面为参考系，车轮的上部比下部转动得快”的原因。最后，引导学生完成相应的配套习题。

【学情分析】

①学生的知识基础：圆周运动是建立在学生学习了曲线运动及其性质的基础之上的一种特殊的曲线运动。高一学生在学习匀速圆周运动时，接触了线速度、角速度、转速和周期等概念，对公式的熟记较为混乱；另一方面，在本模块的学习中，学生常把主要精力放在计算和做题中，较少结合生活实例去理解并思考匀速圆周运动的实质，故很难利用所学知识在车轮的转动实例中去分析问题。

②学生的思维特点：学生在思考车轮做匀速圆周运动的问题时，常存在惯性思维，认为车轮上各点的速度是相同且不为零的。但他们忽略了选定参考系来研究物体运动这一重要前提，导致对车轮运动的解释存在错误。同时，长期的题海战术，导致学生对做题存在一定的急切心理，对于生活实例中所涉及的物理知识缺乏耐心的思考，且因其想象能力和逻辑分析能力较弱，故难以实现对车轮做圆周运动的动态分析。

【教学目标】

1.知识与技能

（1）掌握物体做匀速圆周运动时各物理量的公式关系。

（2）掌握研究物体运动时不同参考系的变换知识。

2.过程与方法

（1）观察视频《车轮的运动》所表现出来奇妙的物理现象。

（2）通过flash动画的演示，引导学生求出车轮车轮上下缘的对地速度。

（3）通过练习题考察并巩固学生对该知识点的理解。

3.情感态度与价值观

（1）通过观看生动的视频资料，调动学生学习物理的热情和兴趣。

（2）有趣常见的车轮运动实例，鼓励学生课后自己尝试本实验，培养探求物理知识的能力。

（3）通过形象的flash动画演示，帮助学生建立车轮运动的物理模型。

（4）通过严谨的分析和计算，帮助学生打破惯性思维模式，拓宽思维的宽度和广度。

【教学重点】

利用匀速圆周运动的相关公式来分析车轮上各点的速度

【教学难点】

掌握研究物体运动时不同参考系的变换

【教学准备】

制作flash动画、制作PPT课件、利用喀秋莎软件录制微课

利用vegas视频软件剪辑视频

【教学方法】

讲授法、演示法、练习法

【教学时长】

7分58秒

【教学过程】

教学环节

教学过程

设计意图

通过视频播放，让学生观察真实现象，用视觉触动来打破惯性思维；同时教师通过问题设置来引出课题

时间分配

60s

视频趣象：把一张彩色纸贴在自行车的车胎上，当纸片在车轮跟地面相接

触的那一端时，我们可清楚地辨别纸片

一、引导开题

的移动；但当纸片转到车轮上端时，却很快闪过去。针对该现象，提出“车轮的上部是否要比下部转动得快？”这一问题

1.确定前提：取向左为正方向

设轮胎半径为R，轮胎轴

心、轮胎上下缘分别为0、

A、B点

二、现象分析

养成学生分析问题的科学性思维

35s

2.以O点为参考系分析A、B点的速度：

假定O点不动，即将自行车架离地面并匀速踩动车轮来分析：

根据车轮匀速转动及规定的正向，得vAOR

vBOR

通过车轮架离地面模型及角速度的方向分析，帮助学生建立形象生动的物理过程

70s

2.以地面为参考系分析O点的速度：

由自行车对地匀速前进，得通过flash动画v0地v车

进行动态分分析车轮转动一周的过程，得车的路析，将车的前进路程与圆周2程s2R，运动时间tT

公式、速度公根据速度公式，得式联系起来，帮助学生建立s2R2Rvo地v车R新旧知识的联2系

tT80s



以严谨的逻辑3.以地面为参考系分析A、B点的速度： 根据参考系的变换，得

分析思维，引

vA地vA0v0地

2R

导学生通过计算一步步得出结论，培养学生探求物理知识的能力

前呼后应，利用所学新知来解答学生疑问，让学生从感性认识上升到理论认识

90s

RR vB地

vB0v0地

RR0

综合以上分析，得知以地面为参考车轮在A点的对地速度大于在B点三、解答疑问

系，的对地速度，故解释了视频中“车轮的上部比下部转动得快”的原因

例：一辆卡车在水平路面上匀速行驶，已知该轮胎半径为R，轮胎转动的角速度为，关于各点的线速度大小，说法正确的是

BD A.

相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为R

四、即时小测

B.相对于地面，车轴的速度大小为R

C.相对于地面，轮胎上缘的速度大小为R

D.相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2R

30s

通过练习，加强学生对新知的理解和应用，培养学生解决问题的能力，同时检测学生的学习成果。

90s