高中物理曲線運(yùn)動(dòng)5.4圓周運(yùn)動(dòng)教案新人教版必修

1、5.5圓周運(yùn)動(dòng) 項(xiàng)目?jī)?nèi)容教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念，理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度；理解角速度和周期的概念，會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算；（2）理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=r=2rT；（3）理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。2、過(guò)程與方法（1）運(yùn)用極限法理解線速度的瞬時(shí)性掌握運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)如何去分析有關(guān)問(wèn)題；（2）體會(huì)有了線速度后為什么還要引入角速度運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)角速度的單位。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過(guò)極限思想和數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，體會(huì)學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)；（2）體會(huì)應(yīng)用知識(shí)的樂(lè)趣激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：線

2、速度、角速度、周期的概念及引入的過(guò)程，掌握它們之間的聯(lián)系。教學(xué)難點(diǎn)：理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體教學(xué)課件；用細(xì)線拴住的小球；實(shí)物投影儀。教學(xué)過(guò)程第五節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)（一）新課導(dǎo)入請(qǐng)同學(xué)觀看兩個(gè)物體所做的曲線運(yùn)動(dòng)，并請(qǐng)注意觀察它們的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 第一個(gè)：老師用事先準(zhǔn)備好的用細(xì)線拴住的小球，演示水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)；第二個(gè)：課件展示同學(xué)們熟悉的手表指針的走動(dòng)（它們的軌跡是一個(gè)圓）這就是我們今天要研究的圓周運(yùn)動(dòng)。（二）新課教學(xué)行駛中的汽車輪子，公園里的“大轉(zhuǎn)輪”，自行車上的各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分。日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中做圓周運(yùn)動(dòng)的物體可以說(shuō)是“舉不勝舉”。同學(xué)們所列舉的這些做圓周運(yùn)動(dòng)物

3、體上的質(zhì)點(diǎn)，哪些運(yùn)動(dòng)得較慢?哪些運(yùn)動(dòng)得更快？我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢呢？下面就請(qǐng)同學(xué)們對(duì)自行車上的各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，圍繞課本第44頁(yè)“思考與討論”中提出的問(wèn)題，前后每四人一組進(jìn)行討論。交流與討論開始討論時(shí)，學(xué)生之間有激烈的爭(zhēng)論，各人考慮的出發(fā)點(diǎn)不一樣，思考的角度不同。有人認(rèn)為小齒輪、后輪上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢一樣，因?yàn)樗鼈兪且黄疝D(zhuǎn)動(dòng)的；有人認(rèn)為大齒輪、小齒輪各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢一樣，因?yàn)樗鼈兪怯面湕l連在一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，等等。這時(shí)需要老師的引導(dǎo)，你衡量快慢的標(biāo)準(zhǔn)是什么？你從哪個(gè)角度去進(jìn)行比較的？引導(dǎo)學(xué)生過(guò)渡到對(duì)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量線速度的學(xué)習(xí)上來(lái)。1、線速度我們?cè)?jīng)用速度這個(gè)概念來(lái)描述物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的快

4、慢，那么我們能否繼續(xù)用這個(gè)概念來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？如果能，該怎樣定義？下面就請(qǐng)同學(xué)們自主學(xué)習(xí)課本第45頁(yè)上有關(guān)線速度的內(nèi)容：給出閱讀提綱，學(xué)生先歸納，然后師生互動(dòng)加深學(xué)習(xí)。閱讀提綱： 線速度的物理意義？ 線速度的定義(和直線運(yùn)動(dòng)中速度定義的比較)？ 線速度的定義式？ 線速度的瞬時(shí)性/ 線逮度的方向？ 勻逮圓周運(yùn)動(dòng)的勻速”同勻速直線運(yùn)動(dòng)的勻遵”一樣嗎？自主閱讀，積極思考，然后每四人一組進(jìn)行討論、交流，形成共識(shí)。線速度的物理意義反映了質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)的多少。線速度是利用物體通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值來(lái)定義的。線速度也是矢量，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中方向在不斷變化著，因此要注意其瞬時(shí)性。勻速圓周運(yùn)

5、動(dòng)的“勻速”，不是真正的勻速，而是指速度的大小不變總結(jié)：（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。（2）定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)s和所用時(shí)間t的比值叫做線速度。（比值定義法，這里是弧長(zhǎng)，而直線運(yùn)動(dòng)中是位移）（3）大?。簐=l/t單位：m/s(s是弧長(zhǎng)非位移)。（4）當(dāng)選取的時(shí)間t很小很小時(shí)(趨近零)弧長(zhǎng)s就等于物體在t時(shí)刻的位移，定義式中的v，就是直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)過(guò)的瞬時(shí)速度了。（5）方向；在圓周各點(diǎn)的切線上。（6）“勻逮圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變：而“勻速直線運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變，二者并不相同。結(jié)論：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。2、角速度

6、教師出示課件展示手表指針的轉(zhuǎn)動(dòng)，提出問(wèn)題：根據(jù)線速度的定義，請(qǐng)你比較手表指針中點(diǎn)和端點(diǎn)線速度的大??？同一根指針上不同的點(diǎn)，其線速度大小卻不一樣，而它們是應(yīng)該有共同點(diǎn)的。因此這就需要我們?nèi)ニ伎迹好枋鰣A周運(yùn)動(dòng)的快慢，除了用線速度外，還有沒有其他方法？閱讀提綱：角速度的物理意義？角速度的定義？角速度的定義式？角速度能把同一物體上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)反映出來(lái)。角速度大反映了物體轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢總結(jié)：（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角的快慢（2）定義：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟所用時(shí)間t的比值，就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度（3）定義式：/（4）單位：rad/s(弧度每秒)3、角速度的單位

7、每接觸一個(gè)新的物理量，我們都要關(guān)心它的物理單位是什么，那么線建度的單位是米秒，角速度的單位又是什么呢？下面就請(qǐng)同學(xué)們自主學(xué)習(xí)課本第46頁(yè)上有關(guān)角速度的內(nèi)容，課件投影出閱讀提綱；怎樣度量圓心角的大??？弧度這個(gè)單位是如何得到的？在計(jì)算時(shí)要注童什么？國(guó)際單位制中，角速度的單位是什么？有人說(shuō)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng)，也是角速度不變的運(yùn)動(dòng)，這兩種說(shuō)法正確嗎？為什么？總結(jié)：（1）圓心角的大小可以用弧長(zhǎng)和半徑的比值來(lái)描述，這個(gè)比值是沒有單位的，為了描述問(wèn)題的方便，我們“給”這個(gè)比值一個(gè)單位，這就是弧度?；《炔皇峭ǔＶ罅x上的單位。計(jì)算時(shí)，不能將弧度帶進(jìn)算式中。（2）國(guó)際單位制中，角速度的單位是弧度秒(

8、rads)。（3）這一句話是錯(cuò)誤的，因?yàn)榫€速度是矢量，其方向在不斷變化，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，后一句話是正確的，因?yàn)榻撬俣仁遣蛔兊模ㄈ绻袑W(xué)生提出角速度是矢量嗎？教師可明確說(shuō)是矢量，但高中階段不研究其方向，而不能違背科學(xué)說(shuō)角速度是標(biāo)量）。教材中還提到了描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的兩種方法，它們是什么？單位如何？閱讀教材第46頁(yè)的有關(guān)內(nèi)容，掌握轉(zhuǎn)速和周期的概念。4、線速度與角速度的關(guān)系線速度和角速度都能描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，它們之間有何關(guān)系呢？下面請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)剛學(xué)過(guò)的線速度和角速度的概念和定義，推導(dǎo)出線速度和角速度的關(guān)系v=r點(diǎn)評(píng)：通過(guò)推導(dǎo)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，掌握知識(shí)間的聯(lián)系到此，教師還需引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考；以上都能描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期，除了有以上的聯(lián)系外，還有沒有不同的地方？如果學(xué)生通過(guò)討論發(fā)現(xiàn)周期這一概念更能突顯出圓周運(yùn)動(dòng)的周期性和重復(fù)性，將使學(xué)生對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。例題分析板書設(shè)計(jì)第五節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)1、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量（1）線速度1.定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值2.公式：v=l/