滬科版必修2《怎樣研究勻速圓周運動》教案

1、最新滬科版必修2怎樣研究勻速圓周運動教案一、教學任務(wù)分析勻速圓周運動是繼直線運動后學習的第一個曲線運動，是對如何描述和研究比直線運動復(fù)雜的運動的拓展，是力與運動關(guān)系知識的進一步延伸，也是以后學習其他更復(fù)雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎(chǔ)。學習勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎(chǔ)。從觀察生活與實驗中的現(xiàn)象入手，使學生知道物體做曲線運動的條件，歸納認識到勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動，體會建立理想模型的科學研究方法。通過設(shè)置情境，使學生感受圓周運動快慢不同的情況，認識到需要引入描述圓周運動快慢的物理量，再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的輔助，學習線速度

2、與角速度的概念。通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式,創(chuàng)設(shè)平臺，讓學生根據(jù)本節(jié)課所學的知識對幾個實際問題進行討論分析，調(diào)動學生學習的情感，學會合作與交流，養(yǎng)成嚴謹務(wù)實的科學品質(zhì)。通過生活實例，認識圓周運動在生活中是普遍存在的，學習和研究圓周運動是非常必要和十分重要的，激發(fā)學習熱情和興趣。二、教學目標1、知識與技能(1)知道物體做曲線運動的條件。(2)知道圓周運動；理解勻速圓周運動。(3)理解線速度和角速度。(4)會在實際問題中計算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。2、過程與方法(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程，認識建立理想模型的物理方法。(2)通過學習勻速圓周運動的定義和線速度、

3、角速度的定義，認識類比方法的運用。3、態(tài)度、情感與價值觀(1)從生活實例認識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性，激發(fā)學習興趣和求知欲。(2)通過共同探討、相互交流的學習過程，懂得合作、交流對于學習的重要作用，在活動中樂于與人合作，尊重同學的見解，善于與人交流。三、教學重點難點重點：(1)勻速圓周運動概念。(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。難點：理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。四、教學資源1、器材：壁掛式鐘，回力玩具小車，邊緣帶孔的旋轉(zhuǎn)圓盤，玻璃板，建筑用黃沙，乒乓球, 斜面，刻度尺，帶有細繩連 接的小球。2、課件：flash課件一一 演示同樣時間內(nèi)，兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的

4、勻速圓周運 動；一一演示同樣時間內(nèi)，兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動。3、錄像：三環(huán)過山車運動過程。五、教學設(shè)計思路本設(shè)計包括物體做曲線 運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內(nèi)容。本設(shè)計的基本思路是：以錄像和實驗為基礎(chǔ)，通過分析得出物體做曲線運動的條件；通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征；以情景激疑認識對勻速圓周運動快慢的不同描述，引入線速度與角速度概念； 通過討論、釋疑、活動、交流等方式 ，鞏固所學知識，運用所學知識 解決實際問題。本設(shè)計要突出的重點是：勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是：通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運動的觀察對比，歸納出勻速圓周運動的特征；設(shè)置地

5、月對話的情景，引入對勻速圓周運動快慢的描述；再通過多媒體動畫輔助，并與勻速直線運動進行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。本設(shè)計要突破的難點是：線速度的方向。方法是：通過觀察做圓周運動的小球沿切線飛出，以及由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示實驗，直觀顯示得出。本設(shè)計強調(diào)以視頻、實驗、動畫為線索，注重刺激學生的感官，強調(diào)學生的體驗和感受，化抽象思維為形象思維，概念和規(guī)律的教學體現(xiàn)“建模”、“類比”等物理方法，學生的活動以討論、交流、實驗探究為主 ，涉及的問題聯(lián)系生活實際，貼近學生生活，強調(diào)對學習價值 和意義的感悟。完成本設(shè)計的內(nèi)容約需 2課時。六、教學流程1、教學

6、流程圖2、流程圖說明情境I錄像，演示，設(shè)問1播放錄像：三環(huán)過山車，讓學生看到物體的運動有直線和曲線。演示：讓學生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣，體驗球在什么情況下將做曲線運動。設(shè)問1:物體在什么情況下將做曲線運動？情境II 觀察、對比，設(shè)問2觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。設(shè)問2:以上兩類圓周運動有什么不同？鐘表指針所做的圓周運動有什么共同特征？建立勻速圓周運動的概念。情境III 演示，動畫情景：月、地快慢之爭。多媒體動畫：演示同樣時間內(nèi)兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動，比較得出線速度表達式。演示1 :用細繩捆著小球在水平面內(nèi)做圓周運動，突然松開繩的一端，看到小球沿著圓弧切線

7、方向運動。演示2:通過實物投影演示旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布，顯示線速度的方向。情景：變換教室內(nèi)電風扇的變速檔，看到圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的不同情況，引入角速度概念。多媒體動畫：演示同樣時間內(nèi)兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動，比較得出角速度表達式?；顒?討論、實驗、交流、小結(jié)。識別：請同學們說說生活中有哪些圓周運動可以看作是勻速圓周運動。了解學生對勻速圓周運動的理解以及是否具有建模能力。觀察分析：磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設(shè)備中，兩輪軸邊緣各點的線速度有何關(guān)系。了解對線速度概念的理解情況。算一算：計算壁掛鐘的時針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關(guān)系。了解

8、能否通過實際測量獲取有用數(shù)據(jù)，靈活運用線速度的公式和角速度公式解決實際問題。小實驗：提供回力玩具小車，玻璃板，建筑用黃沙，通過對實驗的觀察說明汽車車輪 的擋泥板應(yīng)安裝在什么位置合適 ，了解對線速度方向的掌握情況。釋疑：評判地球與，月亮之爭。小結(jié)：幻燈片小結(jié)。3、教學主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計可分為四個主要的教學環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)，通過播放錄像和演示，歸納物 體做曲線運動的條件。第二環(huán)節(jié)，通過觀察對比，建立理想模型，歸納勻速圓周運動特征 ，類比勻速直線運動得 出勻速圓周運動概念。第三環(huán)節(jié)，以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運動，借助多媒體動畫，類比勻速直線運動得出線速度、角速度定義和公式。第四環(huán)節(jié)，以學生

9、活動為中心，針對幾個實際問題開展討論、探究、交流，深化對本節(jié)課知識的理解和應(yīng)用。七、教案示例第一環(huán)節(jié) 物體做曲線運動的條件創(chuàng)設(shè)情景播放錄像：森林公園三環(huán)過山車的運動。提出問題1、請同學們說說過山車都做了哪些不同性質(zhì)的運動？（勻速直線運動、勻加速直線運動、勻減速直線運動、曲線運動、圓周運動等）2、什么條件下物體將做曲線運動？演 示讓乒乓球從斜面上滾下到達水平桌面上做直線運動，請一個同學向著與球運動不一致的方向用力吹球，觀察球的運動軌跡有何變化？結(jié) 論當物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時，物體就做曲線運動。引言運動軌跡是圓的曲線運動叫做圓周運動，下面我們就從圓周運動開始學習如何對曲線運動進行

10、研究。第二環(huán)節(jié) 勻速圓周運動的概念觀察討論鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動有什么共同的特征？它們與過山車的 圓周運動有什么不同？（鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動，它們的共同特征是勻速轉(zhuǎn)動的，而過山車的圓周運動列車的速度大小是不斷變化的）提出問題怎樣給勻速圓周運動下定義呢？（引導(dǎo)學生類比勻速直線運動定義勻速圓 周運動）結(jié) 論質(zhì)點在任何相同時間內(nèi)，所通過的弧長都相等的圓周運動叫做勻速圓周運 動。勻速圓周運動是最基本最簡單的圓周運動，它是一種理想化的物理模型。引言我們?nèi)绾螌A周運動進行研究呢？第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念創(chuàng)設(shè)情景地、月快慢之爭地球：我繞太陽運動 1秒走29.79千米，你繞我1秒才走1

11、.02千米，你太慢了！月亮：你一年才繞一圈，我28天就繞一圈，你才慢呢！提出問題怎樣定義描述圓周運動快慢的物理量？（引導(dǎo)學生與勻速直線運動的速度類比）多媒體動畫：演示同樣時間內(nèi)，兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動；結(jié) 論線速度定義：質(zhì)點經(jīng)過的圓弧長度s與所用時間t的比值，叫做圓周運動的線速度。s公式：v=一 單位：m/s （米/秒）t問 題速度是矢量，圓周運動的線速度方向是怎樣的？演 示1、用一端連有細線的小球 ，將線的一端套在釘子上，釘子豎直立在桌面上， 給球初速讓球在水平桌面上做圓周運動，突然向上抽出釘子，看到球沿圓周的切線方向運動；7 / 72、通過投影儀觀察旋轉(zhuǎn)圓盤邊緣紅墨水飛出的

12、情景以及落在紙面上的徑跡分布;可旋轉(zhuǎn)圓盤 （邊緣有小孔）旋轉(zhuǎn)后飛出的紅墨水落在紙上的徑跡結(jié) 論線速度方向：沿圓弧的切線方向線速度表示圓周運動的瞬時速度，它是矢量；圓周運動的線速度方向是不斷改變的，所 以勻速圓周運動是變速運動，勻速圓周運動中的“勻速”是“勻速率”的意思。情 景打開教室內(nèi)的電風扇，變換不同的檔觀察它轉(zhuǎn)動的快慢。（引導(dǎo)學生認識要引入與線速度不同的、描述圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的物理量）問題怎樣描述圓周運動轉(zhuǎn)動的快慢？多媒體動畫：演示同樣時間內(nèi)兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動。結(jié)論角速度定義：質(zhì)點所在半徑轉(zhuǎn)過的角度中與所用時間t的比值，叫做圓周運動的角速度。中公式：8=t 單位：rad/s （弧度/秒）第四環(huán)節(jié) 學生活動 （以小組為單位）1、勻速圓周運動是最基本、最簡單的圓周運動，它是一個理想化的物理模型 ，請同學們說說生活中有哪些圓周運動可以看作是勻速圓周運動？2、觀察分析磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設(shè)備中，兩輪軸邊緣各點的線速度有何關(guān)系？3、提供壁掛式鐘，刻度尺，請同學們通過測量算一算時針、分針、秒針針尖的線速度 大小并交流計算的方法；根據(jù)鐘表各指針的行走特點，找出它們角速度的倍數(shù)關(guān)系。4、提供回力玩具小車，玻璃板、建筑黃沙，演示