【公开课】圆周运动+教学设计-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

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1、教学设计（1课时）圆周运动新授课1. 教学内容分析圆周运动是普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）必修课程必修第二册中“曲线运动与万有引力定律”主题下的内容，课程标准要求为：“会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动”。学生应通过观察、实验建立匀速圆周运动模型，理解角速度、线速度、周期等描述匀速圆周运动的物理量。圆周运动与日常生产、生活紧密相连，学好圆周运动的知识，不仅为解释生活中的现象和解决相关问题奠定了基础，也为下一章学习打下知识基础。2. 学习者分析学生学完必修一的内容，掌握运动的描述方法，需要建立速度概念，知道速度是矢量，通过对速度、加速度概念的学习对比值定义物理量有较深的

2、理解，这些有利于学生类比掌握线速度和角速度概念。学生生活中经常看见做圆周运动的物体，对学生形成圆周运动的准确概念有很大帮助，需将物体视为质点，轨迹为圆周或一段圆弧，物体做圆周运动。学生在数学课程中已掌握弧长的计算公式，数学知识的储备让学生能够推导线速度和角速度、半径的关系。3. 学习目标确定物理观念：通过对本节知识的理解，达到认识圆周运动、匀速圆周运动的特点，了解描述圆周运动快慢的基本思路，了解转速和周期的意义，理解线速度、角速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向，掌握线速度和角速度的关系。科学思维：在学习圆周运动相关知识的时候，渗透对化曲为直、取极限等科学思维的认识。科学探究：以圆周

3、运动的认知途径为探究过程，穿插对圆周运动相关知识的理解，在学习中逐步探究未知的物理知识，达到对科学的认知，学会探究的一般过程。科学态度与责任：通过对速度、加速度概念的学习对比值定义物理量有较深的理解，有利于学生类比掌握线速度和角速度概念，强化学生对探究过程的认知态度和对探究活动负责的责任。4. 学习重点难点重点：理解线速度、角速度的物理意义，知道匀速圆周运动中线速度的方向。难点：理解线速度、角速度的物理意义及引入的必要性。5.学习评价设计6.学习活动设计教师活动学生活动环节一：教师活动生活中经常用到钟表，仔细观察时针、分针、秒针的运动，它们的运动有何共同特点？时针针尖、分针针尖、秒针针尖运动形

4、成的轨迹是什么形状？圆周运动是一种常见的运动形式。如何研究运动呢？研究物体的运动，通常关心物体运动的快慢。对做直线运动的物体，我们用单位时间内的位移描述物体运动的快慢.对圆周运动，如何描述运动的快慢？学生活动(针尖形成的轨迹是圆周)物体运动时轨迹是圆周或者是一段圆弧，物体的运动称为圆周运动。活动意图说明：通过对基本现象的描述，理解生活中的物体运动轨迹的情况，针对物体运动形成的轨迹，再分析轨迹蕴含的物理知识。环节二：教师活动我们发现这些运动的轨迹都是圆周或圆弧，物理中将质点围绕着某个圆心，轨迹是圆或圆弧的运动称之为圆周运动。生活中常见的圆周运动有很多，你还能想到哪些？打开吊扇之后，吊扇越转越快。

5、你们是如何比较吊扇上红点的快慢的呢？用弧长/时间可以吗？两个小球同时从O点出发，经过相同时间b走过的弧长大于a，再来一个小球c，经过相同时间走过的弧长最长，通过比较，c球最快，可见弧长/时间可以粗略的比较圆周运动的快慢，其实就是我们前面所学的平均速率，那么可以用平均速率精确描述圆周运动的快慢吗？ 为什么呢？既然是变速运动，我们应该用哪个物理量精确描述圆周运动的快慢呢？回忆直线运动当中如何求瞬时速度？直线运动中最简单的运动是匀速直线运动，速度大小方向都不变，圆周运动中也有一个最简单的运动，当物体做圆周运动且线速度大小处处相等，这样的运动我们称为匀速圆周运动。匀速圆周运动是匀速运动吗？非常好！接下

6、来我们一起研究一下刚才同学提到的自行车运动。请学生描述自行车的运动形式。你们觉得牙盘和飞轮边缘上的线速度大小有什么关系吗？我们用一个类似的装置来研究一下皮带转动装置，转动大圆盘，通过皮带带动小圆盘。观察比较圆盘上红点和蓝点的线速度大小有什么关系呢？（演示实验）为了方便比较老师在皮带上绑了一条丝带。我们看到当丝带与红点相遇时它们的位置关系怎么样？那我们再来看自行车上的链条传动，牙盘和飞轮边缘上点的线速度大小有什么关系呀？我们再来看皮带传动装置的动画演示，a、b线速度大小相等，意味着运动的一样快，但观察好像b更快，为什么？当a所在半径转了一圈，b所在半径转了几圈？a所在半径转了一圈360时，b所在

7、半径转了3圈也就是3个360。物理学中将半径转动的快慢用t来表示，我们将这个速度称为角速度，用符号表示，国际单位是rad/s，也可以写成s-1，这里rad取得是弧度的英文radian的前三个字母。到目前为止我们找到了两个比较圆周运动快慢的物理量。常用的还有min、h。技术上常常用单位时间内转过的圈数来描述圆周运动的快慢，称为转速，用字母n表示，单位有r/s、r/min，这里r是旋转的英文revolutions的首字母。当T=0.1s时，1s能转几圈？学生活动比如教室里的吊扇叶片上的点都在做圆周运动。吊扇上红点走过的弧长更长；吊扇上红点转过的圆心角更大平均速率描述的是物体的基本运动状态，更多的是

8、某一时刻（或位置）速度的大小，但好像不全面，因为速率是用路程比上时间。圆周运动是变速运动。瞬时速度。取极限。不是。因为圆周运动方向时刻在改变。首先认识一下自行车上的传动装置，自行车上脚蹬上面的齿轮叫牙盘，后轮上面的齿轮叫飞轮，牙盘转动带动链条，链条带动飞轮，进而带动后轮转动。相对静止。说明圆盘边缘上的点与皮带的速度大小相等。可见，这样的传动装置，在皮带不打滑的前提下，圆盘上各点的线速度大小相等，且与皮带的速度大小相等。相等。b转的圈数多。3圈将运动一周所需要的时间称为周期，用字母T表示，国际单位是s10圈，可见周期和转速是倒数关系学生思考总结：本节课学习了4个物理量，它们都可以描述圆周运动的快慢活动意图说明：通过举例对圆周运动基本知识进行理解，在认识圆周运动相关物理量之后，深入分析物理量之间的关系，渗透知识的教学，加快学生对知识的理解，达到教学的目的。7.板书设计圆周运动1. 线速度(1)定义 (2) (3)方向：与半径垂直 (4)单位：m/s匀速圆周运动：线速度大小处处相等.2.角速度(1)定义： (2) (3)rad/s 或s-1 周期T： 单位：s 转速n r/s r/min3.线速度与角速度关系：v=r8.作业与拓展学习设计9. 特色学习资源分析、技术手段应用说明10.教学反思与改进学科网（北京）股份有限公司