圓周運(yùn)動(dòng)+教學(xué)設(shè)計(jì)-+VIP

6.1圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)課標(biāo)分析：1.通過生活實(shí)例和實(shí)驗(yàn)探究知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度的大小和方向。2.會(huì)用線速度、角速度、周期描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)。教材分析：本節(jié)是人教版必修二第六章第1節(jié)的內(nèi)容，圓周運(yùn)動(dòng)是學(xué)生在充分掌握了曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后，接觸到的一個(gè)特殊的曲線運(yùn)動(dòng)，本節(jié)內(nèi)容作為該部分的起始章節(jié)，主要向?qū)W生介紹圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)基本概念（線速度、角速度、周期等），為后續(xù)學(xué)習(xí)向心力、向心加速度和生活中的圓周運(yùn)動(dòng)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，因此本節(jié)課在教材中有著承上啟下的作用。學(xué)情分析：本節(jié)涉及圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以及描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期和轉(zhuǎn)速等概念。圓周運(yùn)動(dòng)與日常生產(chǎn)、生活緊密相連，學(xué)好圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，不僅為解釋生活中的現(xiàn)象和解決相關(guān)問題奠定了基礎(chǔ)，也為下一章學(xué)習(xí)萬有引力定律打下了知識(shí)基礎(chǔ)。本節(jié)是典型的概念課，本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是線速度、角速度、周期和轉(zhuǎn)速等概念，教師應(yīng)構(gòu)建積極有意義的情境，讓學(xué)生體會(huì)到建立“線速度”“角速度”“周期”和“轉(zhuǎn)速”等概念的必要性，通過問題引導(dǎo)學(xué)生建立這些概念。教學(xué)中可以多展示一些物體做圓周運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景，并把場(chǎng)景問題細(xì)化、分解，引導(dǎo)學(xué)生層層遞進(jìn)思考。核心素養(yǎng)：物理觀念：通過對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)同一問題多角度進(jìn)行分析研究的物理觀念?？茖W(xué)思維：通過極限思想和數(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)?？茖W(xué)探究：通過課堂展示圓周運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的觀察，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的方法，進(jìn)而引出描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：經(jīng)歷觀察、分析總結(jié)及探究等學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生多角度分析問題、全面客觀反映事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)：1、建構(gòu)線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念。2、理解和掌握線速度和角速度的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：1、理解線速度和角速度的物理意義，運(yùn)用線速度和角速度描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。2、理解和掌握線速度和角速度的關(guān)系。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課教師活動(dòng)：展示圓周運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景動(dòng)圖通過動(dòng)圖創(chuàng)設(shè)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景，讓學(xué)生分析這些運(yùn)動(dòng)的共同點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生歸納圓周運(yùn)動(dòng)的定義，并引導(dǎo)學(xué)生從速度方向不斷變化的角度認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。學(xué)生活動(dòng)：觀察、思考，歸納圓周運(yùn)動(dòng)的定義（在物理學(xué)中，把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓或圓弧的一部分的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng));并嘗試分析圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)(圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng))總結(jié)導(dǎo)入：圓周運(yùn)動(dòng)也是一種常見的曲線運(yùn)動(dòng)，從本節(jié)課開始，我們將探索圓周運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律，以及這些規(guī)律在日常生活和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。二、新課教學(xué)教師活動(dòng)：播放吊扇運(yùn)動(dòng)視頻，引出圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述問題，引導(dǎo)學(xué)生思考討論。觀察：吊扇A和B哪個(gè)運(yùn)動(dòng)的更快？快慢AB思考討論1：如何比較圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？提示：可以比較物體在相同的時(shí)間內(nèi)通過的圓弧的長(zhǎng)短；相同的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)等。學(xué)生活動(dòng)：思考討論，交流觀點(diǎn)，回答問題。教師活動(dòng)：播放動(dòng)畫，繼續(xù)研究圓周運(yùn)動(dòng)快慢問題，細(xì)化問題，通過必修1直線運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)快慢的描述方法，知識(shí)遷移到圓周運(yùn)動(dòng)，甄別知識(shí)點(diǎn)，逐一突破。思考討論2：通過回憶，能否用描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？教師在學(xué)生用比較A、B、C三點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過建模引發(fā)學(xué)生思考：能否用來描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生通過比較，A、B、C三點(diǎn)用時(shí)總是相同，C的位移最小，但C點(diǎn)過的圓弧要更長(zhǎng)，得出C運(yùn)動(dòng)得更快，平均速度、速度不能準(zhǔn)確的描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，嘗試用描述A、B、C兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。注意到，比值越大，表示運(yùn)動(dòng)越快，思考用描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的可行性。設(shè)計(jì)意圖：通過多角度提問，引導(dǎo)學(xué)生多角度思考問題，引出沖突，讓學(xué)生充分體會(huì)到在圓周運(yùn)動(dòng)的快慢的描述上，還不能達(dá)成一致的意見，關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的快慢問題，還需要找到新的描述的方法。教師活動(dòng)：講解、歸納、給出線速度的定義。為了描述物體經(jīng)過點(diǎn)o附近時(shí)運(yùn)動(dòng)的快慢，可以取一段很短的時(shí)間Δt，弧長(zhǎng)Δs與時(shí)間Δt的比值反映了物體在o點(diǎn)附近運(yùn)動(dòng)的快慢，如果Δt取得非常小，就可以表示物體在o點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的快慢，稱為線速度。教師活動(dòng)：進(jìn)一步細(xì)化問題，引導(dǎo)思考線速度平均值和平均速度的區(qū)別，并從極限思想的角度，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到線速度瞬時(shí)值就是直線運(yùn)動(dòng)中的瞬時(shí)速度。教師總結(jié)：如果沒有特別說明，以后我們說線速度，指的就是瞬時(shí)線速度。教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生分析、歸納線速度的方向、單位、物理意義。教師活動(dòng)：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，且線速度的大小處處相等的運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確把握“勻速”的含義，明確勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。思考討論3：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？怎么理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”？學(xué)生活動(dòng)：深刻理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”二字，實(shí)質(zhì)是勻速率曲線運(yùn)動(dòng)。教師活動(dòng)：出示皮帶傳動(dòng)裝置視頻（從同一個(gè)圓上的運(yùn)動(dòng)遷移到兩個(gè)圓上的運(yùn)動(dòng)）思考討論4：藍(lán)點(diǎn)與紅點(diǎn)的線速度是否相等？觀察視頻分析，得出結(jié)論：皮帶或鏈條不打滑時(shí)，兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等。教師再次解釋說明：皮帶傳動(dòng)時(shí)，由于皮帶不可伸長(zhǎng)，也不會(huì)脫離打滑，因而大、小圓盤邊緣的點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)是相等的，即線速度大小相等。學(xué)生思考：雖然大、小圓盤邊緣的點(diǎn)的線速度相等，但我們感覺小圓盤的速度快一些，哪個(gè)角度思考帶來的感覺呢？教師講解：我們注意到相等的時(shí)間內(nèi)，a、b走過的弧長(zhǎng)相等，b的半徑要小，所以b與圓心連線轉(zhuǎn)過的角度要大一些，也就是說大小圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是不一樣的，感覺b轉(zhuǎn)動(dòng)的要快一些。為了研究物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，我們引入了角速度這個(gè)物理量。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)識(shí)到雖然大、小圓盤邊緣的點(diǎn)的線速度相等，但無法描述大小圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。教師活動(dòng)：給出角速度的定義，引導(dǎo)學(xué)生嘗試用角速度描述不同圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，理解角速度的物理意義。學(xué)生思考：角速度的單位是什么呢？教師講解：圓心角θ的大小可以用弧長(zhǎng)和半徑的比值來描述即：Δθ＝Δl/r，這個(gè)比值是沒有單位的，為了描述的方便，我們“給”這個(gè)比值一個(gè)單位，叫作“弧度”，用“rad”表示。注意：弧度不是通常意義上的單位。有了弧度的定義后，可得到角速度的單位：rad/s。教師活動(dòng)：講解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng)。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真聽講，知道弧度的定義，理解、掌握角速度的單位。應(yīng)用1:請(qǐng)比較下圖傳動(dòng)裝置中各點(diǎn)的線速度、角速度的大小？教師活動(dòng)：圓周運(yùn)動(dòng)有其特殊性，物體運(yùn)動(dòng)一周后，又返回到初始位置，周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，為了描述圓周運(yùn)動(dòng)的這種周期性，常常需要周期這個(gè)物理量。引出周期、頻率、轉(zhuǎn)速的概念及公式。思考討論：同樣描述運(yùn)動(dòng)的快慢，相互間是否有關(guān)系呢？教師活動(dòng)：介紹同軸傳動(dòng)裝置學(xué)生活動(dòng)：知道角速度相等課堂練習(xí)：一個(gè)小孩