第六章 圆周运动
圆周运动 教学设计
科目 物理 课题 圆周运动 课时 教学目标与 核心素养 一．知识与技能 1.理解匀速圆周运动的特点，能举例说明生活中的圆周运动； 2.理解线速度、角速度和周期的物理意义，正确表述其定义式和关系式； 3.能够运用相关公式分析解决三种传动装置问题。 二．过程与方法 1.通过对生活中发生的圆周运动的观察，提高学生对事物变化的分析和概括能力； 1课时 2.经历圆周运动探究的过程，体验科学探究的思维方法，培养学生对新知识的探索的能力。 三．情感态度与价值观 1.在解决匀速圆周运动快慢问题时，体会一种运动可以从多个不同的方面分析研究，理解事物的多面性，学会事物之间普遍联系的思维。 2.通过学生间对于生活中的圆周运动现象的讨论与思考，培养学生独立思考的能力，同时加强团结互助能力。 3.培养学生应用所学公式去分析解决生活中的三种传动装置问题，逐步培养对于科学研究的兴趣和对生活的关注。 教学重、 难点 教学重点：1. 对于线速度、角速度和周期概念的理解以及物理量之间的联系； 2.理解匀速圆周运动的特点； 教学难点：1. 理解线速度、角速度的物理意义； 2. 理解匀速圆周运动的线速度方向。 1
教学准备 课件演示 教师活动 一．导入新课： 利用课件向学生展示图片、视频等，并让学生认真观察这些事物所做的运动有什么共同之处，让学生观察到圆周运动有什么运动特点。 学生活动 学生观察图片思考讨论 设计意图 通过生活中常见的游戏运动激发学生的学习兴趣，引出本节课题 教 学 过 程 学生举例生活中的圆周运动 【教师提出问题】对类似上述的运动应该怎样分析呢？下面让我们从来学习今天的内容——圆周运动。 二．讲授新课： （1）鼓励学生举例日常生活中的圆周运动。如：钟表、电扇等。 【教师提出问题】怎样的运动叫做圆周运动？得出圆周运动的概念。 圆周运动：把质点的运动轨迹是圆或者圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。 通过去发现生活中物体做圆周运动，观察圆周运动的状态，加深理解圆周运动 【提出问题】如图所示，将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察：大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些?同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，哪个运动得更快些？ 2
学生讨论，出现不同意见。 锻炼学生的思考能力 需要找出圆周运动区别于直线运动的最显著运动特征 【解答】从通过的弧长来看，大、小两个齿轮边缘上的点运动快慢相同；从齿轮边缘与圆心的连线扫过的圆心角来看，小齿轮运动得快。 同一齿轮上到转轴不同的点，从通过的弧长来看，外侧的点转动的快，从转过的圆心角来看，距离不同的点转动一样快。 【教师总结】确定圆周运动中各点运动快慢的方法： （1）通过确定物体单位时间内通过的弧长，来描述质点运动的快慢； （2）通过确定物体与圆心的连线在单位时间扫过的圆心角，来描述质点转动的快慢； （3）通过确定物体运动一周所需时间的长短，来描述质点转动的快慢； （4）通过确定物体单位时间内完成圆周运动的圈数，来描述质点转动的快慢。 思考： 如何描述圆周运 【教师提出问题】那么， 我们为什么会有这么多不同的方法描述圆周运动的快慢？因为到目前为止还没有大家认同的描述方法。 【教师引导】 1、单位时间通过的弧长——线速度 3
动的快慢？
如图所示，物体沿圆弧由M向N运动 ，在某时刻t经过A点。为了描述物体经过A点附近运动的快慢，可以取一段很短的时间 t，物体在这段时间内由A运动到B，通过的弧长为 s。弧长 s与时间 t之比反映了物体在A点附近运动 通过理解线速度的物理意义，从而理解匀速圆周运动中的“匀速” 的快慢，如果t非常非常小，就可以表示物体在 A点时运动的快慢。 通过教师的引导正确我们通常把它称为线速度，用符号v表示，则有 v??s ?t的理解线速度的公式和物理意义 线速度的方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。 如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。应该注意的是，匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的，因此它是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。 2、单位时间扫过的圆心角——角速度 通过自行车的运动情况我们可看出，在自行车运动过程中，大、小齿轮边缘的点在相同时间内通过的弧长是相等的，即线速度大小相等。那么，由于两个齿轮的半径不同，相等时间内它们转过的角度不同。 4
对此，引入本节课第二个物理量——角速度，用来描述做匀速圆周运动的物体绕圆心转动的快慢。 引导学生自主总结了解线速度和角 如上图所示，设物体做圆周运动的半径为正确理解角速度的物理意义，明确角速度是速度 r，由A运动到B的时间为?t，弧AB对应的圆一个标量 心角为??。半径OA在这段时间内转过的角?? 与所用时间?t之比叫做角速度，用符号?表示 ???? ?t角速度的单位由角的单位和时间的单位共同决定。所以角的单位是弧度每秒，符号是 理解圆周运动的特殊rad/s。 由于匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，物体在相等时间内通过的弧长相等，所以物体在相等时间内转过的角度也相等。因此可以说，匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 3、物体运动一周所需时间——周期 坐在摩天轮上的时候，座舱转动一周又会回到相同的位置。圆周运动具有特殊性，物体运动一周后又会返回到初始位置，周而复始地运动着。所以，为了描述圆周运动的这种周期性，我们需要周期这个物理量。 做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时性，描述圆周运动的周 5
2019-2020学年人教版(2019)必修二 6.1圆周运动 教案
