高一物理匀速圆周运动教案53.docx

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1、高一物理匀速圆周运动教案53沪科版高一物理下册匀速圆周运动教案 沪科版高一物理下册匀速圆周运动教案 教学任务分析 匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动，是对如何描述和探讨比直线运动困难的运动的拓展，是力与运动关系学问的进一步延长，也是以后学习其他更困难曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。 学习匀速圆周运动须要以匀速直线运动、牛顿运动定律等学问为基础。 从视察生活与试验中的现象入手，使学生知道物体做曲线运动的条件，归纳相识到匀速圆周运动是最基本、最简洁的圆周运动，体会建立志向模型的科学探讨方法。 通过设置情境，使学生感受圆周运动快慢不同的状况，相识到须要引入描述圆周运动快慢的

2、物理量，再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的协助，学习线速度与角速度的概念。 通过小组探讨、试验探究、相互沟通等方式，创设平台，让学生依据本节课所学的学问，对几个实际问题进行探讨分析，调动学生学习的情感，学会合作与沟通，养成严谨务实的科学品质。 通过生活实例，相识圆周运动在生活中是普遍存在的，学习和探讨圆周运动是特别必要和非常重要的，激发学习热忱和爱好。 二、教学目标 1、学问与技能 (1)知道物体做曲线运动的条件。 (2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。 (3)理解线速度和角速度。 (4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并推断线速度的方向。 2、过程与方法 (1)通过对匀速圆周运动

3、概念的形成过程，相识建立志向模型的物理方法。 (2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义，相识类比方法的运用。 3、看法、情感与价值观 (1)从生活实例相识圆周运动的普遍性和探讨圆周运动的必要性，激发学习爱好和求知欲。 (2)通过共同探讨、相互沟通的学习过程，懂得合作、沟通对于学习的重要作用，在活动中乐于与人合作，敬重同学的见解，擅长与人沟通。 三、教学重点难点 重点：(1)匀速圆周运动概念。(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。难点：理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。 四、教学资源 1、器材：壁挂式钟，回力玩具小车，边缘带孔的旋转圆盘，玻璃板，建筑用黄沙，乒乓球，斜面，刻

4、度尺，带有细绳连接的小球。2、课件：flash课件演示同样时间内，两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;演示同样时间内，两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。3、录像：三环过山车运动过程。 五、教学设计思路 本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。 本设计的基本思路是：以录像和试验为基础，通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过视察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑相识对匀速圆周运动快慢的不同描述，引入线速度与角速度概念;通过探讨、释疑、活动、沟通等方式，巩固所学学问，运用所学学问解决实际问题。 本设计要突出的重点是：匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。

5、方法是：通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的视察对比，归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景，引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画协助，并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。 本设计要突破的难点是：线速度的方向。方法是：通过视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试验，直观显示得出。 本设计强调以视频、试验、动画为线索，注意刺激学生的感官，强调学生的体验和感受，化抽象思维为形象思维，概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法，学生的活动以探讨、沟通、试验探究为主，涉及的问题联系生活实际，贴近学

6、生生活，强调对学习价值和意义的感悟。 完成本设计的内容约需2课时。 六、教学流程 1、教学流程图2、流程图说明 情境I录像，演示，设问1 播放录像：三环过山车，让学生看到物体的运动有直线和曲线。 演示：让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气，体验球在什么状况下将做曲线运动。 设问1：物体在什么状况下将做曲线运动? 情境II视察、对比，设问2 视察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。 高一物理匀速圆周运动的实例分析教案545.6匀速圆周运动的实例分析教学目标：（一）学问与技能1、知道向心力是物体沿半径方向的合外力。2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。3、会在详细问题中分析向心

7、力的来源。（二）过程与方法通过对几个实例的分析，使学生明确详细问题必需详细分析。（三）情感看法与价值观培育学生的分析实力、综合实力和推理实力，明确解决实际问题的思路和方法。教学重点：1、驾驭匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式2、能用上述公式解决有关圆周运动的实例教学难点：理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力供应的，而不是一种特别的力。教学方法：讲授法、分析归纳法、推理法教学过程：（一）引入新课1、复习提问：（1）如何求解向心加速度？（2）向心力的求解公式有哪几个？2、引入：本节课我们应用上述公式来对几个实际问题进行分析。（二）新课教学一、运用向心力公式的解题步

8、骤：（1）明确探讨对象，确定它在哪个平面内做圆周运动，找到圆心和半径。（2）确定探讨对象在某个位置所处的状态，进行详细的受力分析，分析哪些力供应了向心力。（3）建立以向心方向为正方向的坐标，据向心力公式列方程。（4）解方程，对结果进行必要的探讨。二、实例分析1、火车转弯火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于0，那么当火车转弯时，我们说它做圆周运动，那么是什么力供应火车的向心力呢？是由轮缘和外轨的挤压产生的外轨对轮缘的弹力供应向心力，由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损害铁轨。所以，实际的弯道处的状况，如图：a、外轨略高于内轨。b、此时火车的支持力FN的方向不再是竖直的，而

9、是斜向弯道的内侧。c、此时支持力与重力的合力供应火车转弯所需的向心力。d、转弯处要选择内外轨适当的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力G和支持力FN来供应这样外轨就不受轮缘的挤压了。2、汽车过拱桥和航天器中的失重问题如图，若汽车在拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为R，求汽车过桥的最高点时对桥面的压力？选汽车为探讨对象对汽车进行受力分析：受到重力和桥对车的支持力上述两个力的合力供应向心力、且向心力方向向下建立关系式：又因支持力与压力是一对作用力与反作用力，所以且通过与上例的类比,可以了解航天器中的失重的缘由,并由可以解出,当时座舱对航天员的支持力F支=0，航天员处于失重状态。3、离心运动做圆

10、周运动的物体，它的线速度方向就在圆周的切线上，物体之所以没有飞出去，是因为它受到的合外力供应了它所需的向心力。当向心力突然消逝时，物体就沿切线飞出去；当向心力不足时，物体虽不会沿切线飞出去，也会渐渐远离圆心，即：（1）定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消逝或者不足以供应圆周运动所须要的向心力的状况下，将远离圆心运动出去，这种运动叫做离心运动。如图：（2）应用：离心干燥器、无缝钢管的生产、离心水泵4、实例探究例1杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m0.5kg，绳长l60cm，求：（1）最高点水不流出的最小速率；（2）水在最高点速率v3m/s时

11、，水对桶底的压力。【解析】（1）在最高点水不流出的条件是重力不大于水做圆周运动所须要的向心力即：mgm则所求最小速率v0m/s2.42m/s.（2）当水在最高点的速率大于v0时，只靠重力供应向心力已不足，此时水桶底对水有一向下的压力，设为FN，由牛顿其次定律有FNmgmFNmmg2.6N由牛顿第三定律知，水对桶底的作用力FNFN2.6N，方向竖直向上.点评：抓住临界状态，找出临界条件是解决这类极值问题的关键.【思索】若本题中将绳换成轻杆，将桶换成球，上面所求的临界速率还适用吗?例2如图所示，在水平固定的光滑平板上，有一质量为M的质点P，与穿过中心小孔H的轻绳一端连着。平板与小孔是光滑的，用手拉

12、着绳子下端，使质点做半径为a、角速度为1的匀速圆周运动。若绳子快速放松至某一长度b而拉紧，质点就能在以半径为b的圆周上做匀速圆周运动.求质点由半径a到b所需的时间及质点在半径为b的圆周上运动的角速度.【解析】质点在半径为a的圆周上以角速度1做匀速圆周运动，其线速度为va1a.突然松绳后，向心力消逝，质点沿切线方向飞出以va做匀速直线运动，直到线被拉直.如图所示。质点做匀速直线运动的位移为s，则质点由半径a到b所需的时间为：tsva（1a）。当线刚被拉直时，球的速度为va1a，把这一速度分解为垂直于绳的速度vb和沿绳的速度v.在绳绷紧的过程中v减为零，质点就以vb沿着半径为b的圆周做匀速圆周运动

13、.依据相像三角形得即.则质点沿半径为b的圆周做匀速圆周运动的角速度为2a21b2。（三）课堂小结：让学生概括总结本节的内容（四）布置作业：问题与练习1、2、3、4匀速圆周运动 教学目标 学问目标1、相识匀速圆周运动的概念2、理解线速度、角速度和周期的概念，驾驭这几个物理量之间的关系并会进行计算 实力目标培育学生建立模型的实力及分析综合实力 情感目标激发学生学习爱好，培育学生主动参加的意识 教学建议 教材分析教材首先明确要探讨圆周运动中的最简洁的状况，匀速圆周运动，接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念，最终推导出线速度、角速度、周期间的关系，中间有一

14、个思索与探讨做为铺垫 教法建议关于线速度、角速度、周期等概念的教学建议是：通过生活实例（齿轮转动或皮带传动装置）或多媒体资料，让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别，有必要引入相关的物理量加以描述学习线速度的概念，可以依据匀速圆周运动的概念（结合课件）引导学生相识弧长与时间比值保持不变的特点，进而引出线速度的大小与方向同时应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度学习角速度和周期的概念时，应向学生说明这两个概念是依据匀速圆周运动的特点和描述运动的须要而引入的即物体做匀速圆周运动时，每通过一段弧长都与转过肯定的圆心角相对应，因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆

15、心角与时间t比值来描述，由此引入角速度的概念又依据匀速圆周运动具有周期性的特点，物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述，为此引入了周期的概念讲解并描述角速度的概念时，不要求向学生强调角速度的矢量性在讲解并描述概念的同时，要让学生体会到匀速圆周运动的特点：线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动关于“线速度、角速度和周期间的关系”的教学建议是：结合课件引导学生相识到这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同，但它们之间是有联系的，并引导学生从如下思路理解它们之间的关系： -方案匀速圆周运动 教学重点：线速度、角速度、周期的概念 教学难点：各量之间的关系及其应用 主要设

16、计： 一、描述匀速圆周运动的有关物理量 （一）让学生举一些物体做圆周运动的实例 （二）展示课件1、齿轮传动装置 课件2、皮带传动装置 为引入概念供应感性相识，引起思索和探讨 （三）展示课件3：质点做匀速圆周运动 可暂停可读出运行的时间，对应的弧长，转过的圆心角，进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等概念 二、线速度、角速度、周期间的关系： （一）重新展示课件 1、齿轮传动装置让学生体会到有些不同的点线速度大小相同，但角速度、周期不同，有些不同的点角速度、周期相同，但线速度大小不同；进而此导同学去分析它们之间的关系： 探究活动视察与测量：请探讨一下自行车飞轮与中轴轮盘通过链条的连接关系：测量

17、一下各自的半径，并思索验证两轮的角速度关系，边缘点的线速度大小关系；有条件的话探讨一下“变速自行车”的变速原理 高一物理必修2匀速圆周运动说课稿高一物理必修2匀速圆周运动说课稿教材分析：匀速圆周运动选自中学物理必修二其次章第一节。它是学生在充分驾驭了曲线运动的规律后，接触到的一个较为困难的曲线运动，本节内容作为该部分的起始章节，主要向学生介绍圆周运动的几个基本概念，为后续的学习打下一个良好的基础。學情分析：学生已经学习了曲线运动的规律和特点，圆周运动是生活中常见的实例，学生有较高的学习爱好。教学目标：1.学问与技能：相识匀速圆周运动的概念，了解周期的概念，理解线速度，角速度的概念以及它们之间的

18、关系，具备利用相关学问分析与解决实际问题的实力。2.过程与方法：在时间足够小的情景下（极限法）理解线速度的瞬时性，通过数学学问探究线速度，角速度，半径之间的关系。3.看法，情感与价值观：通过数学学问与方法的应用，体会学科学问间的联系，建立普遍联系的观点；从不同的方面辩证，全面地相识圆周运动的快慢，树立正确的相识观。教学重点：理解线速度，角速度，匀速圆周运动的概念；理解线速度与角速度的关系。教学难点：利用概念与规律解决生活中自行车有关的问题下面将从六个方面对本节内容的重难点进行讲解和突破：一感知，相识生活中的圆周运动1.学问引入：列举有关圆周运动的视频（视频材料依据学生的爱好，尽量自己摄取，同时

19、也丰富了课程资源）；2.学生举例：让学生举出身边自己看到的一些圆周运动的例子。3.在这个基础上让学生总结圆周运动的特点：（1）沿圆弧运动；（2）绕圆心转动；（3）运动具有重复性；这样设计的意图是取材源于学生的日常生活现象，激发学生的学习爱好，培育学生归纳总结的实力，同时为快慢的描述做铺垫。二线速度：线速度的概念既是这节课的重点，也是这节课的难点，我想从以下几个方面进行突破：1.学生联想：我们在直线运动当中如何来描述物体运动的快慢：（1）比较的标准：在时间肯定的状况下来比较位移，或者在位移肯定的状况下来比较时间；（2）然后我们引入的物理量是速度。2.在这个基础上再来思索如何探讨圆周运动的快慢：提

20、出问题：我们能用直线运动的速度来描述物体做圆周运动的快慢吗？想一想，圆上的一点运动一周后又回到了远点，根据直线运动速度的定义，其速度为0，明显已经不能够描述圆周运动的快慢了。那么在这里我们必需引入新的物理量来描述圆周运动的快慢。设计意图：从学生已有的学问与认知结构入手，引入一个能引起学生认知冲突的的一个问题情景，引起学生的学习动机，激起学生剧烈的求知欲望，从而抛出本节课要重点解决的问题。这种引入的方式符合学生的认知规律与教化理论。3.演示试验（或嬉戏）：在一个圆盘上画两个半径不一样的同心圆（半径相差大一些），取同一条半径与圆的两个交点A,B，标记它们的起始位置，然后让圆盘转一个角度，让A,B两

21、点分别做圆周运动。4.问题：A,B两点谁运动的快？你比较的标准是什么？5.老师引导学生探讨：在时间极短的状况下，比值的物理意义以及与直线运动快慢描述的一样性，从而得出线速度的方向与大小。6.匀速圆周运动：在匀速圆周运动里面要让学生明白匀速的含义，它是线速度大小不变，方向时刻变更的运动，从而得出匀速圆周运动是变速运动的结论，为其次节向心力的学习打下基础。三角速度角速度和线速度都是用来描述物体做圆周运动快慢的物理量，但是角速度探讨问题的动身点不同，我想通过这样几个问题来讲解：1.创设情景：地球与月球的对话月亮绕地球运动，地球绕太阳运动，这两个运动都可以看作是匀速圆周运动，请看下面地球和月亮的对话：

22、地球说：你怎么走的这么慢？我绕太阳运动1S要走29.79Km，你运动1S才走1.02Km。但月亮说：不能这样说吧？你一年才绕一圈，我27.3天就绕了一圈，究竟谁转的慢呢？学生探讨沟通：地球与月亮哪个说的有道理？设计意图：这种情景创设有肯定的人文性与趣味性，并且通过学生自主的参加探讨沟通，甚至争辩，自然得出圆周运动的快慢除了用线速度来描述是不够的，很自然得出还须要其他物理量来描述，维持了学生的学习动机。2.演示试验：让学生视察挂钟指针的运转状况谁转动的快些，你比较的标准是什么？通过学生的沟通与探讨，自然引入角速度，周期，转速的概念3.组织引导学生正确理解角速度的单位4.引导学生对地球与月球对话的

23、评估，究竟谁说的对？地球与月球运动的快慢应如何描述？设计意图：通过学生的评估与沟通，树立正确的，辩证全面的相识圆周运动的快慢的描述，而不能单一的从某一方面描述从而否定另一方面的不正确性。四线速度与角速度的关系问题：线速度与角速度是从两个不同的方面来描述圆周运动快慢的物理量，那么它们之间是否有肯定的定量关系呢？设一个质点做匀速圆周运动的线速度为，角速度为，半径为，你能推出他们的关系吗？试试看？学生上黑板演示过程，这里要让学生从两个方面去理解：一个是从数学学问去理解，从学生已有的数学学问不能推出线速度与角速度的关系，另外这里要提示学生要从线速度，角速度的定义去思索，线速度的定义：弧长与时间的比值，

24、角速度的定义，角度与时间的比值，我们把它放大到一个周期，在一个周期内，物体转了一圈，弧长是，转过的弧度就是，这样让学生从定义动身去理解线速度与角速度，周期，转速，频率之间的关系，更加能加深学生对这些概念的理解。五应用学问分析生活事例1.将自行车倒放于地面上，事先介绍大齿轮，小齿轮，后轮三个部分，然后摇动脚踏板，让三个轮子转动起来，问这三个轮子上各点哪些点运动得快些？或许它们运动的一样快？可以在这里设计分组试验：学生在试验室，以几人分一组，每组一辆自行车，进行合作探讨。留意引导学生先了解三个轮子的关联状况，并且引导学生从线速度与角速度两个方面来描述运动的快慢。2.拓展问题：你知道三个轮子大小设置

25、的道理了吗？3.你们留意过变速自行车与一般自行车的明显区分在哪吗？请你们探讨变速自行车的变速原理。设计意图：引导学生利用已有的学问结合详细情景解决生活事例的实力，并培育学生留意视察与分析生活现象的品质与爱好。六课后练习（选择性）1.（感受与体验）有机会的话利用假期到公园里去感受一下大转轮，亲身体验自己做圆周运动时的感觉。2.（探究）假设自行车脚踏板每2S转1圈，要知道在这种状况下自行车前进的速度有多大，还须要测量哪些量？并利用这些量推到出自行车前进速度的表达式。利用你家的自行车实际测量这些数据，计算前进速度的大小，然后实测自行车的数度，对比一下，差别有多大？有条件可以亲自体会一下变速自行车的变

26、速。3.（调查）常见的几种机械传动方式：思索传动过程中两轮的角速度关系，边缘点的线速度大小关系设计意图：变更作业的方式，增加学生学习的爱好及课后探究实力，社会实践实力，将学习与生活有机联系，从而注意了学习的社会化，符合教化学理论和新课程理念。本节课线速度，角速度，周期，频率以及它们之间的关系，概念比较多，再加上这节课设置的情景问题比较多，所以建议运用一课时，这里面有许多的作业以及探究问题可以在下一节课接着进行探讨。七板书设计匀速圆周运动1圆周运动：轨迹是圆周的运动2描述圆周运动快慢的物理量（1）线速度：v=l/t单位：m/s方向：沿圆周上该点的切线方向。物理意义：描述通过弧长的快慢。匀速圆周运

27、动：质点沿圆周运动，并且线速度的大小到处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。（2）角速度：=/t单位：rad/s物理意义：描述半径扫过角度的快慢。（3）周期：T=2r/v=2/单位：秒（s）（4）转速：n单位：转/秒（r/s）、转/分（r/min）3线速度、角速度、周期的关系：v=l/t=2r/T=/t=2/Tv=r4两个重要关系：（1）同一传动各轮边缘的线速度大小相等（2）同轴各点的角速度相等第16页 共16页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页