圆周运动教案（1）

【教材分析】

本节选自人教版高中物理必修2，第五章第4节，是建立在学习了曲线运动及其性质的基础之上的一种特殊的曲线运动。同时在本节课中引入的线速度、角速度、转速和周期的概念，这些概念的学习是本章的重点，也是后面几节向心加速度、向心力学习的基础。

本节课的概念比较多，内容相对其它节而言比较单调，应通过举一些实例引起学生注意力，启发学生思考、总结，认识现象从而理解概念。

【学情分析】

学生在前面的学习过程中已掌握了有关曲线运动的相关知识，已经具备了一定的知识积累和生活阅历，再加上在数学上对圆的认识，学生已经初步具备了研究圆周运动问题基本能力，就知识本身而言，本节课的知识对学生来讲不是困难。

【教学目标】

知识与技能

知道圆周运动的概念

掌握线速度、角速度、转速和周期概念

掌握各物理量之间的关系

过程与方法

观察现象总结出圆周运动的概念。通过合理的猜想及推导得出结论。初步运用极限的思想理解速度的瞬时性。

情感态度与价值观

通过描述圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。

通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。

【教学重难点】

重点

线速度、角速度、转速和周期概念的理解，及其相互关系

匀速圆周运动的特点

难点

线速度、角速度概念引入的必要性

【教学过程】

(一)新课引入

演示实验：用细线一端系住粉笔，粉笔在竖直片面内绕细线另一端做圆周运动。并把运动轨迹画在黑板上。

总结圆周运动的概念：轨迹是圆的曲线运动成为圆周运动。

提问：列举生活中圆周运动的实例

老师总结：表针上各点的运动;扇叶上各点的运动;地球绕太阳的运动。

(二)新课讲解

创设情境：在新课引入的演示中，在细线上任取A、B两点(A点更接近圆心)提问A、B两点哪点运动的更快呢?

学生回答：B点比A点运动的快。因为相同时间B点运动的弧长较长。

A点和B点运动的一样快。因为相同时间A、B点转过的角度一样。

(A点比B点运动的快。)

教师总结：前两种答案都很有道理，所以这两种答案都是对的。只是从不同的角度描述了圆周运动。把运动的弧长与时间的比值定义为线速度，把转过的角度与时间定义为角速度。

线速度(v)

定义：物体通过的弧长和所用时间的比值。

单位：米每秒 m/s

物理意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢

矢量性

回顾：曲线运动中，质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向

结合数学知识得知，线速度的方向沿圆的切线方向，与半径垂直。

因为线速度的方向时刻发生改变，所以圆周运动是变速运动。

平均线速度与瞬时线速度

由定义给出的是平均线速度，当运动时间非常非常小的时候得到的是瞬时线速度。

匀速圆周运动

消除前概念：讨论：匀速圆周运动的线速度是不变的吗?

学生：因为匀速圆周运动的线速度的方向在不断变化，因此，它是一种变速运动。这里的“匀速”是指线速度的大小不变。

在创设情景中，B点线速度大于A点的线速度，

角速度(ω)

创设情境：在不同的表盘上，时针或分针的在相等时间内运动的弧长各不相同，即线速度不相等，却可以表示相同的时间，因为转动一周所用时间相同。

(播放皮带传动视频)当皮带传动时，大小两轮子边缘在相同的时间内经过的弧长相同，即线速度大小相同，但是两个轮子，小轮显然转得快些。

总结：仅仅用线速度不能全面的描述圆周运动。所以需要引入角度和时间的比值—角速度。

圆周运动教案（2）

一、教学任务分析

本节课的教学内容是上海市二期课改新教材，即上海科学技术出版社出版的《物理》(修订本)高中一年级第一学期第五章《A、圆周运动快慢的描述》部分，本节课是高一必修内容。学生虽然已经初步学习了有关运动的知识，但如何研究圆周运动的特征是新的学习内容。圆周运动的定义，及描述圆周运动的线速度、角速度的知识在本章中具有重要的地位。本节课的教学既要着重让学生理解波速、波长、频率的关系，又要让学生对波形图有初步的认识，并在学习的过程中让学生体验观察法、比较法等在物理学习中的作用，从而培养学生多方面的能力。

二、教学目标：

1、知识与技能：

(1)、理解匀速圆周运动。

(2)、理解匀速圆周运动中的线速度和角速度。

(3)、能够运用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题的能力。

2、过程与方法：

(1)、通过对两种运动的比较学习，使学生能运用对比方法研究问题。

(2)、通过对描述匀速圆周运动的物理量的学习，使学生了解、体会研究问题要从多个的侧面考虑。

(3)、通过对线速度、角速度的关系探究使学生体验获得知识的过程，并感悟科学探究法在物理学习中的作用。

3、情感、态度与价值观：

(1)、通过录像使学生对“物理来自生活”形成深刻印象。

(2)、通过对手表指针的运动的观察、探索并得到线速度、角速度的定义式及关系使学生正确认识物理学是一门实验科学。

(3)、通过对内容的观察让学生树立学以致用的价值观，并增强对物理学的好感。通过合作学习，加强学生之间的协作关系和团队精神。

三、教学重点和难点

教学重点：

1、线速度、角速度的概念和计算。

2、什么是匀速圆周运动

教学难点：

要学生理解从不同角度比较快慢可能得出相反的结论。

对匀速圆周运动是变速运动的理解。

四、教具准备

教学方法：实验、讨论、讲解、对比法

教学准备：

1)月亮、地球的对话动画、录象

2)自行车、伞、秒表。

3)线速度、角速度演示(课件)

4)多媒体教学设备等

五、教学设计思路：

由于匀速圆周运动这一概念是教学中的重点之一，它虽然和我们前面学习过的力有一般的共性，但也有其自身的特殊性，教学中我采用直观教学法，利用现代化的教学手段，把这一章内容制作成课件，让学生观看，从中获取知识再讨论研究，归纳得出结论。这不仅培养了学生的观察能力，同时也锻炼了思维能力。

线速度、角速度及其计算是教学目的中的又一重点，教学中应先向学生讲清为什么要学习线速度、角速度这一概念，充分利用课本的情景题，运用层层递进、环环相扣的问题设计，利用引导发现法教学方法，让学生在生动活泼的情境中，去发现问题，探索规律，得出结论。

组织教学应自始至终的贯穿全堂，但在教学前，如何安定学生的思想情绪，使其进入最佳的听课状态，是必不可少的。

六、教学流程图：

七、学习训练：

学生课堂练习：课本P104《训练与应用》1

学生课外练习：课文P104《训练与应用》4、5

八、教学反思：

案例实录：

教学过程 点评 课题引入：观察自行车的转动，谈生活中与圆周有关的运动。

新课：

多媒体课件：

直线运动与曲线运动对比。

曲线运动中的圆周运动，匀速圆周运动

一、曲线运动(courvilinear motion)

1、定义：如果质点的运动轨迹是一条曲线，那么质点的运动就称为曲线运动。

2、直线运动与曲线运动的对比：

直线运动

曲线运动

质点的运动轨迹是直线

质点的运动轨迹是曲线

二、圆周运动(circular motion)

1、定义：如果质点的运动轨迹是圆，那么质点的运动就叫做圆周运动。

2、圆周运动是一种曲线运动

观察：手表上的分针针尖，在相等的时间内通过的圆弧长度相等.

三、匀速圆周运动

定义：如果质点沿着圆周运动，在相等时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。

直线运动

曲线运动

质点的运动轨迹是直线

质点的运动轨迹是曲线

匀速直线运动

圆周运动，匀速圆周运动

描述运动快慢的物理量：速度

描述运动快慢的物理量：?

进入“月亮地球比快慢”情景。

地球对月亮说：“老弟，你怎么走得那么慢那!我绕太阳运动1秒钟要走千米，你绕着我1秒钟才走千米。”

月亮可不服气了：“还说呢，你一年才绕一圈，我28天就绕一圈了。你说到底谁慢?”

线速度课件。

四、线速度(linear velouity)

1、定义：质点经过的圆弧长度S与所用时间t之比就是质点的线速度的大小。

符号：V 定义式：v=s/t S：弧长

2、单位：米/秒

实验：伞转动水滴运动情况

学生在教室里做实验，多媒体上具体观察。

3、矢量，方向：圆周上该点的切线方向

4、注意点：(1)V对应于某一质点，如手表指针尖

圆周运动教案（3）

【教学目标】

知识与技能

1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速，它就是圆周运动的物体所受的向心力。会在具体问题中分析向心力的来源。

2、理解匀速圆周运动的规律。

3、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。

过程与方法

1、通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力.

2、通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力.

情感、态度与价值观

对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，学会用合理、科学的方法处理问题。

★教学重点：在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题。

★教学难点1、具体问题中向心力的来源。2、关于对临界问题的讨论和分析。

【学情分析】学生通过上节课的学习已经初步的掌握了解决圆周运动问题的一般方法，在此基础上，本节课在深入的探讨生活中的圆周运动，特别是临界问题的解决。

【教材分析】讨论教科书中的这几个实例时，要抓住这样的基本思想，即先分析物体所受的力，然后列出方程、解方程。

【教学手段和设施】探究式教学。一个透明的塑料瓶和一个过山车演示仪

【教学过程】

温故知新

1、做匀速圆周运动的物体的受力特点：合外力提供向心力。

2、向心力公式的复习：Fn=man=m =mr =mr( )2

3、汽车过桥问题的回顾：

竖直方向的合力提供圆周

运动需要的向心力

mg-FN=m mg-FN=m

.课堂引入：向学生展示过山车的图片和演示水流星的表演，并提出问题：为什么在最高点时过山车不下落?水不流下呢?要解开这一谜团，就一起来走进本节——《竖直面内的圆周运动》。

课堂自主导学

绳模型

绳拴小球在竖直面内做圆周运动

【演示】用一细绳拴住一重物在竖直面内做圆周运动

【问题探讨】

(1)分析小球在最低点的受力情况和运动情况的关系

(2)分析小球在最高点的情况

具体步骤：引导学生按步骤进行。

1、对小球受力分析。2、列式

3、根据公式分析当速度减小，什么随之发生变化，如何变?

【点拨】

1、当小球恰好通过最高点，应满足拉力___，此时小球通过最高点的速度是最小的，通常情况下叫临界速度V0。此时___提供向心力，有______，求得V0=___。

2、若在最高点小球速度小于V0，小球将在___重力的作用下下落。

(mg>m ，球做近心运动)

3、若在最高点小球速度大于V0，小球将在___的作用下做圆周运动。此时向心力由______共同提供。列式：______。

(二)小球在竖直光滑轨道面内侧做圆周运动。(过山车模型)

(学生分析讨论回答结果)

小球在最高点向心力来源?

列式：____________

在最低点向心力来源?

列式：____________

小球恰好通过最高点，应满足弹力__，列式_____得临界速度V0=__。

若在最高点小球速度小于V0，小球将在___重力的作用下下落。

若在最高点小球速度大于V0，小球将在___的作用下做圆周运动。此时向心力由______共同提供。列式即为______。

(三)水流星模型。(自主学习)

圆周运动教案（4）

一、教材分析

本节课的教学内容为新人教版第五章第四节《圆周运动》，它是在学生学习了曲线运动的规律和曲线运动的处理方法以及平抛运动后接触到的又一类曲线运动实例。本节作为该章的重要内容之一，主要向学生介绍了描述圆周运动快慢的几个物理量，匀速圆周运动的特点，在此基础上讨论这几个物理量之间的变化关系，为后续学习圆周运动打下良好的基础。

二、学情分析

通过前面的学习，学生已对曲线运动的条件、运动的合成和分解、曲线运动的处理方法、平抛运动的规律有了一定的了解和认识。在此基础上了，教师通过生活中的实例和实物，利用多媒体，引导学生分析讨论，使学生对圆周运动从感性认识到理性认识，得出相关概念和规律。在生活中学生已经接触到很多圆周运动实例，对其并不陌生，但学生对如何描述圆周运动快慢却是第一次接触，因此学生在对概念的表述不够准确，对问题的猜想不够合理，对规律的认识存在疑惑等。教师在教学中要善于利用教学资源，启发引导学生大胆猜想、合理推导、细心总结、敢于表达，这就能对圆周运动的认识有深度和广度。

三、设计思想

本节课结合我校学生的实际学习情况，对教材进行挖掘和思考，始终把学生放在学习主体的地位，让学生在思考、讨论交流中对描述圆周运动快慢形成初步的系统认识，让学生的思考和教师的引导形成共鸣。

本节课结合了曲线运动的规律及解决方法，利用生活中曲线运动实例(如钟表、转动的飞轮等)使学生建立起圆周运动的概念，在此基础上认识描述圆周运动快慢的相关物理量。总体设计思路如下：

四、教学目标

(一)、知识与技能

1、知道什么是圆周运动、匀速圆周运动。理解线速度、角速度、周期的概念，会用线速度角速度公式进行计算。

2、理解线速度、角速度、周期之间的关系，即 。

3、理解匀速圆周运动是变速运动。

4、能利用圆周运动的线速度、角速度、周期的概念分析解决生活生产中的实际问题。

(二)、过程与方法

1、知道并理解运用比值定义法得出线速度概念，运用极限思想理解线速度的矢量性和瞬时性。

2、体会在利用线速度描述圆周运动快慢后，为什么还要学习角速度。能利用类比定义线速度概念的方法得出角速度概念。

(三)、情感、态度与价值观

1、通过极限思想的运用，体会物理与其他学科之间的联系，建立普遍联系的世界观。

2、体会物理知识来源于生活服务于生活的价值观，激发学生的学习兴趣。

3、通过教师与学生、学生与学生之间轻松融洽的讨论和交流，让学生感受快乐学习。

五、教学重点、教学难点

(一)、教学重点

1、理解线速度、角速度、周期的概念

2、掌握线速度、角速度、周期之间的关系

(二)、教学难点

1、理解线速度、角速度、周期的物理意义及引入这些概念的必要性。

2、理解线速度的瞬时性和矢量性，理解匀速圆周运动是变速运动。

六、教学准备

多媒体课件、多媒体计算机、挂钟

七、教学方法

教师启发、引导;学生讨论、交流;教师讲授;师生共同推理、归纳总结。

八、课时安排 ：1节课

九、教学过程

(一)、引入新课

1、多媒体课件展示生活中的各类圆周运动实例，如：地球绕着太阳运动，电子绕着原子核运动等)

2、实物展示：钟表指针的转动、纸风车的转动、电风扇的转动等

提出问题：它们的运动轨迹有什么特点，做什么运动?

生：它们的轨迹都是圆，做圆周运动。

师：同学们回答得很好。这就是本节课我们要学习的圆周运动。

(二)新课教学

(观看转动快慢不同的大轮和小轮多媒体视频)

师：大轮和小轮都在做圆周运动，它们转动的快慢一样吗?

生：它们转动的快慢不一样，大轮转动慢，小轮转动快。

提出问题：我们如何描述做圆周运动物体转动快慢呢?

(学生仔细观察齿轮传动装置，亲自动手实践，分组讨论交流，展示讨论结果并说出原因)

根据学生提出的方案，师生共同分析总结，描述圆周运动快慢的方法可能有以下几种：

(1)比较在相同时间内转过的弧长(或比较转过相同弧长所需要的时间)。

(2)比较相同时间物体与圆心连线转过的角(或物体与圆心连线转过相同角所需要的时间)。

(3)比较在相同时间内转过的圈数(或转过相同圈数所需要的时间)。

(4)比较物体转过一圈所需要的时间

师：同学们观察的非常仔细，提出的方案也非常棒!我们的确可以从这些方面来描述圆周运动的快慢。

(教师在对学生赞许时，注意利用表情语言、肢体语言向学生传递由衷的赞美，让学生感受到探究后的成就感)

师：我们怎样用物理概念来表述同学们提出的这些方法呢?根据同学们提出的方法，我们来一一学习描述圆周运动快慢的物理量。

1、线速度(v)

学生阅读课本，思考并讨论以下问题：

(1)、线速度的定义及其表达式是怎样的，线速度的单位是什么?

(2)、线速度的物理意义是什么?

(3)、线速度的方向怎样，如何确定线速度方向?

(4)、线速度是瞬时速度还是平均速度?

学生阅读课本后，利用多媒体课件直观形象地展示线速度相关知识，从多角度让学生体会认识线速度，师生互动总结得出：

(1)、定义：质点做圆周运动通过的弧长 与

所用时间 的比值叫做线速度。

表达式： 单位：

物理意义：描述质点做圆周运动时通过弧长的快慢。

(2)、线速度方向是过圆周上该点的切线方向。(观察砂轮切割金属的工作视频)

(引导学生分析： 时，则 所求得的线速度 表示质点做圆周运动的瞬时速度)。

(3)、线速度是瞬时速度。

2、匀速圆周运动

(展示大挂钟，让学生观察钟表秒针转动情况)

提出问题：秒针尖端在相等的时间内通过的弧长有什么特点，线速度的大小和方向有什么有什么规律?

(学生思考后分组讨论交流，并展示小组讨论交流结果)

师生互动共同总结：

秒针尖端在相等时间内通过的弧长相等。任意时刻秒针尖端的线速度大小相等，方向在时刻变化。

师：我们把线速度大小不变的圆周运动叫做匀速圆周运动。

提出问题：匀速圆周运动是变速运动还是匀速运动，匀速圆周运动中的“匀”指的是什么意思?

引导学生通过类比匀速直线运动运动概念，分析得出：

匀速圆周运动的线速度方向时刻变化，所以是变速运动。“匀”指线速度的大小(速率)不变，而方向时刻改变。

(多媒体展示皮带传动装置，分析在转动过程中，主动轮与从动轮在皮带连接处线速度大小相等)

提出问题：主动轮和从动轮相比，谁转得快谁转得慢?你是怎样

描述的，请说出你的描述方法。

学生可能会从不同角度对其快慢进行描述，师生互动，共同总结

出描述的方法如下：

(1)、比较相同时间质点与圆心联系转过角的大小(或转过相同角所需要时间的多少)。

(2)、比较相同时间转过的圈数(或转过相同圈数所需要的时间)。

(3)、比较转一圈所需要的时间。

(注意：在和学生交流时，应多用鼓励和赞赏的语句。如“很好”、“很棒”、等。激发学生求知欲望.)

过渡：同学们的想法都很好!我们都可以从这些方面描述圆周运动的快慢，我们如何从质点与圆周连线扫过的角度来描述圆周运动的快慢呢?

3、角速度( )

学生阅读课本相关内容，并思考下列问题：

(1)、角速度定义及表达式是怎样的，角速度的单位是什么?

(2)、30°，45°，60°，90°，180°，360°，用弧度作单位该怎么表示?

(3)、角速度的物理意义是什么?

(4)、匀速圆周运动的角速度有什么特点?

师生互动，共同总结如下：

(1)、定义：质点与圆心连线扫过的角度 与所用时间 的比值叫角速度。

表达式： (强调： 是用弧度表示，如果扫过的角度是用度表示，应把角度转化为弧度)

单位： 或

(2)、 例如：设半径为 ，30°角所对应的弧度为： ，同理

45°，60°，90°，180°，360°分别对应的弧度为 、 、 、 、

(3)、物理意义：描述质点与圆心连线转过角度的快慢。

(4)、匀速圆周运动是角速度不变的运动。

4、周期(T)和转速(n)

师：同学们总结得非常好!除了用线速度、角速度描述圆周运动快慢，我们还能不能用其他方式来描述呢?请同学们观察挂钟的秒针、分针、时针，如何比较它们转动快慢?

圆周运动教案（5）

【教材分析】

本节选自人教版高中物理必修2，第五章第4节，是建立在学习了曲线运动及其性质的基础之上的一种特殊的曲线运动。同时在本节课中引入的线速度、角速度、转速和周期的概念，这些概念的学习是本章的重点，也是后面几节向心加速度、向心力学习的基础。

本节课的概念比较多，内容相对其它节而言比较单调，应通过举一些实例引起学生注意力，启发学生思考、总结，认识现象从而理解概念。

【学情分析】

学生在前面的学习过程中已掌握了有关曲线运动的相关知识，已经具备了一定的知识积累和生活阅历，再加上在数学上对圆的认识，学生已经初步具备了研究圆周运动问题基本能力，就知识本身而言，本节课的知识对学生来讲不是困难。

【教学目标】

知识与技能

知道圆周运动的概念

掌握线速度、角速度、转速和周期概念

掌握各物理量之间的关系

过程与方法

观察现象总结出圆周运动的概念。通过合理的猜想及推导得出结论。初步运用极限的思想理解速度的瞬时性。

情感态度与价值观

通过描述圆周运动快慢的教学，使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。

通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。

【教学重难点】

重点

线速度、角速度、转速和周期概念的理解，及其相互关系

匀速圆周运动的特点

难点

线速度、角速度概念引入的必要性

【教学过程】

(一)新课引入

演示实验：用细线一端系住粉笔，粉笔在竖直片面内绕细线另一端做圆周运动。并把运动轨迹画在黑板上。

总结圆周运动的概念：轨迹是圆的曲线运动成为圆周运动。

提问：列举生活中圆周运动的实例

老师总结：表针上各点的运动;扇叶上各点的运动;地球绕太阳的运动。

(二)新课讲解

创设情境：在新课引入的演示中，在细线上任取A、B两点(A点更接近圆心)提问A、B两点哪点运动的更快呢?

学生回答：B点比A点运动的快。因为相同时间B点运动的弧长较长。

A点和B点运动的一样快。因为相同时间A、B点转过的角度一样。

(A点比B点运动的快。)

教师总结：前两种答案都很有道理，所以这两种答案都是对的。只是从不同的角度描述了圆周运动。把运动的弧长与时间的比值定义为线速度，把转过的角度与时间定义为角速度。

线速度(v)

定义：物体通过的弧长和所用时间的比值。

单位：米每秒 m/s

物理意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢

矢量性

回顾：曲线运动中，质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向

结合数学知识得知，线速度的方向沿圆的切线方向，与半径垂直。

因为线速度的方向时刻发生改变，所以圆周运动是变速运动。

平均线速度与瞬时线速度

由定义给出的是平均线速度，当运动时间非常非常小的时候得到的是瞬时线速度。

匀速圆周运动

消除前概念：讨论：匀速圆周运动的线速度是不变的吗?

学生：因为匀速圆周运动的线速度的方向在不断变化，因此，它是一种变速运动。这里的“匀速”是指线速度的大小不变。

在创设情景中，B点线速度大于A点的线速度，

角速度(ω)

创设情境：在不同的表盘上，时针或分针的在相等时间内运动的弧长各不相同，即线速度不相等，却可以表示相同的时间，因为转动一周所用时间相同。

(播放皮带传动视频)当皮带传动时，大小两轮子边缘在相同的时间内经过的弧长相同，即线速度大小相同，但是两个轮子，小轮显然转得快些。

总结：仅仅用线速度不能全面的描述圆周运动。所以需要引入角度和时间的比值—角速度。

圆周运动教案（6）

教学准备

教学目标

1、知识与技能

(1)认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算;

(2)理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr/T;

(3)理解匀速圆周运动是变速运动。

2、过程与方法

(1)运用极限法理解线速度的瞬时性.掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题;

(2)体会有了线速度后.为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。

3、情感、态度与价值观

(1)通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点;

(2)体会应用知识的乐趣.激发学习的兴趣。

教学重点/难点

教学重点：线速度、角速度、周期的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系。

教学难点：理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。

教学用具

多媒体、板书

标签

教学过程

新课导入建议在我们周围，与圆周运动有关的事物比比皆是，像机械钟表的指针、齿轮、电风扇的叶片、收音机的旋钮、汽车的车轮……在转动时，其上的每一点都在做圆周运动.你即使坐着不动，其实也在随着地球的自转做圆周运动.

地球绕太阳公转的速度为每秒，公转一周所用时间为1年，月亮绕地球运转速度为每秒，运转一周所用时间为天，有人说月亮比地球运动得快，有人说月亮比地球运动得慢，你怎样认为呢?

一、描述圆周运动的物理量

探究交流

打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转，展示自己的球技，如图5 4 1所示.若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转，那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗?线速度相同吗?

【提示】篮球上各点的角速度是相同的.但由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同，由v=ωr可知不同高度的各点的线速度不同.

基本知识

(1)圆周运动

物体沿着圆周的运动，它的运动轨迹为圆，圆周运动为曲线运动，故一定是变速运动.

(2)描述圆周运动的物理量比较

思考判断

(1)做圆周运动的物体，其速度一定是变化的.(√)

(2)角速度是标量，它没有方向.(×)

(3)圆周运动线速度公式v=Δt(Δs)中的Δs表示位移.(×)

二、匀速圆周运动

探究交流

如图所示，若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分针的周期各是多少?角速度之比是多少?

【提示】秒针的周期T秒=1?min=60?s，

分针的周期T分

基本知识

(1)定义：线速度大小处处相等的圆周运动.

(2)特点

①线速度大小不变，方向不断变化，是一种变速运动.

②角速度不变.

③转速、周期不变.

思考判断

(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等.(√)

(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同.(×)

(3)匀速圆周运动是一种匀速运动.(×)

三、描述圆周运动的物理量间的关系

【问题导思】

描述圆周运动快慢的各物理量意义是否相同?

怎样理解各物理量间的关系式?

试推导各物理量间的关系式.

意义的区别

(1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢，但它们描述的角度不同.线速度v描述质点运动的快慢，而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢.

(2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的，既需要一个描述运动快慢的物理量，又需要一个描述转动快慢的物理量.

各物理量之间的关系

圆周运动教案（7）

一、教学目标

知识与技能

1、知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动。

2、知道线速度的物理意义、定义式、矢量性，知道匀速圆周运动线速度的特点。

3、知道角速度的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意义。

4、掌握线速度和角速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系。

5、能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系。

过程与方法

1、通过线速度的平均值以及瞬时值的学习使学生体会极限法在物理问题中的应用，让学生体验用比较的观点、联系的观点分析问题的方法。

情感态度与价值观

1、 通过对圆周运动知识的学习，培养学生对同一问题多角度进行分析研究的习惯。

二、重点、难点

重点：

线速度、角速度、周期的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系。

难点：

1、理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。

2、让学生分析传动装置中主动轮、被动轮上各点的线速度、角速度的关系。

三、教学过程

(一)复习回顾

师、某物体做曲线运动，如何确定物体在某一时刻的速度方向呢?

生：质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。

(二)新课引入

师：今天这节课我们来学习一个在日常生活常见的曲线运动____圆周运动，那么什么叫圆周运动呢?

生：物体沿着圆周的运动叫做圆周运动。

师：组织学生举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例。

生1：行驶中的汽车轮子。生2：公园里的“大转轮”。

生3：自行车上的各个转动部分。

生4：时钟的分针或秒针上某一点的运动轨迹是圆周。

师：演示1：用事先准备好的用细线拴住的小球，演示水平面内的圆周运动，提醒学生注意观察小球运动轨迹有什么特点?

演示2：教师在讲台上转动微型电风扇，让学生观察电风扇叶片的转动，注意观察用红色胶带选定的点的运动轨迹有什么特点?

生：它们的轨迹都是一个圆周。

师：很好，以上我们所观察的两个物体，它们的运动轨迹都是一个圆，物体沿着圆周的运动我们称它为圆周运动，在日常生活中，圆周运动是一种常见的运动，那么什么样的圆周运动最简单呢?

师：最简单的直线运动是匀速直线运动。

生：最简单的圆周运动是匀速圆周运动。

师：什么叫匀速圆周运动呢?

生：质点沿着圆周运动，如果相等时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就是匀速圆周运动。

师：匀速转动的砂轮上每个质点的运动，都是匀速圆周运动。

师：匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗?

师：下面再展示一些圆周运动的场景，进一步引导学生认识物体运动轨迹形状以及分析物体运动的特点。你认为这些物体运动的快慢相同吗?那么如何比较物体做圆周运动的快慢呢?

1、通过确定物体在单位时间通过的弧长，来描述质点运动的快慢;(线速度)

2、通过确定物体与圆心的连线在单位时间内扫过的圆心角，来描述质点转动的快慢。(角速度)

3、通过确定物体运动一周所需要的时间长短，来描述质点转动的快慢。(周期)

4、比较物体在一段时间内转过的圈数。(转速)

线速度

生3：可以用通过的弧长除以它所用的时间。

师：很好!在圆周运动中，圆周运动的快慢可以用物体通过的弧长与所用时间的比值来量度。例如，物体沿着圆弧由M向N运动，某时刻t经过A点，为了描述物体经过A点附近运动的快慢，可以从此时刻开始，取一段很短的时间Δt，物体在这段时间内由A运动到B，通过的弧长为Δl。比值Δl/Δt反映了物体运动的快慢，为了描述某一点(物体)运动的快慢用它通过的弧长Δl与所用的时间Δt 的比值来表示，把这个比值称为线速度。用字母v表示。

师：投影给出阅读提纲，学生先归纳，然后师生互动加深学习。

(1)线速度的物理意义;

(2)线速度的定义(和直线运动中速度定义的比较);

(3)线速度的定义式、单位;

(4)线速度的平均值和瞬时值;

(5)线速度的方向;

(6)什么是匀速圆周运动?匀速圆周运动的速度特点是什么?匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗?

学生在老师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组进行讨论、交流，形成共识。

圆周运动教案（8）

《圆周运动》教学设计

“圆周运动”为物理必修2曲线运动中的内容，是直线运动知识的拓展，也是曲线运动知识的深入研究。本节课中，根据圆周运动的自身的特点，引入了线速度、角速度、转速和周期的概念，这些概念的学习是本章的重点，也是后面几节向心加速度、向心加速度和向心力学习的基础，同时为学习带电粒子在电磁场中运动打下基础。此外，匀速圆周运动与我们日常生活、生产、科学研究有着密切的联系，因此学习这部分有重要的意义。

【学情分析】

学生在前面的学习过程中已掌握了有关曲线运动的相关知识，实际生活中有许多鲜活的素材，已经具备了一定的知识积累和生活阅历。同时初步掌握了微元法和比值定义法，再加上在数学上对圆的认识，学生已经初步具备了研究圆周运动问题基本能力，就知识本身而言，本节课的知识对学生来讲不是困难。由于本节课的概念比较多，内容相对其它节而言比较单调，应通过举一些实例引起学生注意力，启发学生思考、总结，认识现象从而理解概念。此外，高一学生已具备一定观察能力和经验抽象思维能力，并对未知新事物有较强的探究欲望。

【教学目标】

一、知识与技能

1、知道圆周运动的概念;

2、通过实际生活中的圆周运动的例子，掌握线速度、角速度、转速和周期概念;

3、学生通过学习圆周运动的模型，理解匀速圆周运动是变速运动，以及速度大小不变，方向时刻在变;

4、掌握各物理量之间的关系，学生会计算圆周运动的一些物理量。

二、过程与方法

1、经历线速度、角速度概念由来的理论探究过程，让学生感受科学探究艰辛和成功的喜悦;

2、掌握发现、总结物理规律的方法：合理猜想、实验法、归纳法，极限法等;

3、通过演示实验及多媒体课件展示获取感性认识，经过理论探究和严密的逻辑推理获得理性的升华。

三、情感态度与价值观

1、通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点;

2、通过合作探究学习，培养学生多动手、勤思考、善于归纳总结的学习态度，提升学生学习物理的兴趣和热情。

【教学重难点】

重点：线速度、角速度的概念，以及描述匀速圆周运动快慢与描述直线运动快慢的方法的比较。

难点：理解线速度、角速度的物理意义。

【教学过程】

为了让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究过程，充分发挥教师的组织者和引导者的作用，激发学生的学习兴趣，培养学生良好的思维习惯和初步的科学实践能力，本节课的教学过程设计如下。

一、创设情境、导入新课

视频播放生活中几种学生熟悉的运动画面，如钟表指针的走动、电扇叶轮上各点的运动、地球的公转，演示系绳小球在竖直平面内运动。请学生观察并提出问题：1、你看到的几种运动有什么共同特点? 2、日常生活中还有哪些这样的运动?教师从而导入新课：这就是我们今天要研究的圆周运动。

设计意图：借助多媒体、实验等直观手段，选用学生熟知的生活素材，充分调动学生的感性认识，激发学生的学习兴趣。

二、联系实际、提出问题

请学生列举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例。学生纷纷举例：公园里的摩天大轮的运动、自行车的轮子转动、工厂里砂轮的运动、地球的自转等。

提出问题：做圆周运动物体上的质点，哪些运动得较慢?哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?引导学生进行分组讨论?寻求问题的答案。

设计意图：以观察实验为基础，进一步引导学生认识物体运动的轨迹形状以及分析物体运动的特点，把物理学与学生的生活实践联系起来，引起矛盾冲突，激发学生的求知欲望。

三、讨论探究、自建概念

学生根据自身的经验，经过交流讨论，大致可形成以下四种猜想。

猜想1：比较物体在一段时间内通过的圆弧长短。

直线运动中引进速度来描述物体运动的快慢，即比较物体在一段时间内的位移，那么在圆周运动中是否可以通过“速度”来描述物体运动的快慢?引导学生分组讨论、探究。

设计意图：利用学生已有的知识，通过对比，根据圆周运动的自身特点，比较自然引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量——线速度的学习。

实验探究：如何设计实验测出做圆周运动的物体速度的大小?

实验重点在于能否将曲线运动转化为直线运动，在学生交流讨论中，老师可针对学生实际情况进行有效引导，形成实验方案。

实验方案：采用打点计时器记录时间，用刻度尺测量纸带上的点间距离表示弧长，用弧长与时间的比值来表示速度的大小。

实验器材：学生电源、打点计时器、纸带、手摇转盘、双面胶(用双面胶将纸带固定在转盘边缘上一点)。实验装置如图所示，利用多媒体课件进行展示，并引导学生思考下列问题：

(1)纸带上相邻的点之间的距离反映了什么?

(2)纸带上相邻的点之间的距离不同说明了什么?

(3)转盘边缘上点的运动方向能否通过纸带上的点反映出来?

(4)转盘边缘上点的运动速度是否可以通过纸带上的点来求解?

圆周运动教案（9）

一、教学任务分析

本节课的教学内容是上海市二期课改新教材，即上海科学技术出版社出版的《物理》(修订本)高中一年级第一学期第五章《A、圆周运动快慢的描述》部分，本节课是高一必修内容。学生虽然已经初步学习了有关运动的知识，但如何研究圆周运动的特征是新的学习内容。圆周运动的定义，及描述圆周运动的线速度、角速度的知识在本章中具有重要的地位。本节课的教学既要着重让学生理解波速、波长、频率的关系，又要让学生对波形图有初步的认识，并在学习的过程中让学生体验观察法、比较法等在物理学习中的作用，从而培养学生多方面的能力。

二、教学目标：

1、知识与技能：

(1)、理解匀速圆周运动。

(2)、理解匀速圆周运动中的线速度和角速度。

(3)、能够运用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题的能力。

2、过程与方法：

(1)、通过对两种运动的比较学习，使学生能运用对比方法研究问题。

(2)、通过对描述匀速圆周运动的物理量的学习，使学生了解、体会研究问题要从多个的侧面考虑。

(3)、通过对线速度、角速度的关系探究使学生体验获得知识的过程，并感悟科学探究法在物理学习中的作用。

3、情感、态度与价值观：

(1)、通过录像使学生对“物理来自生活”形成深刻印象。

(2)、通过对手表指针的运动的观察、探索并得到线速度、角速度的定义式及关系使学生正确认识物理学是一门实验科学。

(3)、通过对内容的观察让学生树立学以致用的价值观，并增强对物理学的好感。通过合作学习，加强学生之间的协作关系和团队精神。

三、教学重点和难点

教学重点：

1、线速度、角速度的概念和计算。

2、什么是匀速圆周运动

教学难点：

要学生理解从不同角度比较快慢可能得出相反的结论。

对匀速圆周运动是变速运动的理解。

四、教具准备

教学方法：实验、讨论、讲解、对比法

教学准备：

1)月亮、地球的对话动画、录象

2)自行车、伞、秒表。

3)线速度、角速度演示(课件)

4)多媒体教学设备等

五、教学设计思路：

由于匀速圆周运动这一概念是教学中的重点之一，它虽然和我们前面学习过的力有一般的共性，但也有其自身的特殊性，教学中我采用直观教学法，利用现代化的教学手段，把这一章内容制作成课件，让学生观看，从中获取知识再讨论研究，归纳得出结论。这不仅培养了学生的观察能力，同时也锻炼了思维能力。

线速度、角速度及其计算是教学目的中的又一重点，教学中应先向学生讲清为什么要学习线速度、角速度这一概念，充分利用课本的情景题，运用层层递进、环环相扣的问题设计，利用引导发现法教学方法，让学生在生动活泼的情境中，去发现问题，探索规律，得出结论。

组织教学应自始至终的贯穿全堂，但在教学前，如何安定学生的思想情绪，使其进入最佳的听课状态，是必不可少的。

六、教学流程图：

七、学习训练：

学生课堂练习：课本P104《训练与应用》1

学生课外练习：课文P104《训练与应用》4、5

八、教学反思：

案例实录：

教学过程 点评 课题引入：观察自行车的转动，谈生活中与圆周有关的运动。

新课：

多媒体课件：

直线运动与曲线运动对比。

曲线运动中的圆周运动，匀速圆周运动

一、曲线运动(courvilinear motion)

1、定义：如果质点的运动轨迹是一条曲线，那么质点的运动就称为曲线运动。

2、直线运动与曲线运动的对比：

直线运动

曲线运动

质点的运动轨迹是直线

质点的运动轨迹是曲线

二、圆周运动(circular motion)

1、定义：如果质点的运动轨迹是圆，那么质点的运动就叫做圆周运动。

2、圆周运动是一种曲线运动

观察：手表上的分针针尖，在相等的时间内通过的圆弧长度相等.

三、匀速圆周运动

定义：如果质点沿着圆周运动，在相等时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。

直线运动

曲线运动

质点的运动轨迹是直线

质点的运动轨迹是曲线

匀速直线运动

圆周运动，匀速圆周运动

描述运动快慢的物理量：速度

描述运动快慢的物理量：?

进入“月亮地球比快慢”情景。

地球对月亮说：“老弟，你怎么走得那么慢那!我绕太阳运动1秒钟要走千米，你绕着我1秒钟才走千米。”

月亮可不服气了：“还说呢，你一年才绕一圈，我28天就绕一圈了。你说到底谁慢?”

线速度课件。

四、线速度(linear velouity)

1、定义：质点经过的圆弧长度S与所用时间t之比就是质点的线速度的大小。

符号：V 定义式：v=s/t S：弧长

2、单位：米/秒

实验：伞转动水滴运动情况

学生在教室里做实验，多媒体上具体观察。

3、矢量，方向：圆周上该点的切线方向

4、注意点：(1)V对应于某一质点，如手表指针尖

圆周运动教案（10）

如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球.给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是 (? )

小球受重力、绳的拉力和向心力作用 小球做圆周运动的半径为L θ越大，小球运动的速度越大 θ越大，小球运动的周期越大 【答案】C

【解析】小球只受重力和绳的拉力作用，合力大小为F=mgtan θ，半径为R=Lsin θ，A、B错误;小球做圆周运动的向心力是由重力和绳的拉力的合力提供的，则mgtan θ=m ，得到v=sin θ ，θ越大，小球运动的速度越大，C正确;周期T= =2π ，θ越大，小球运动的周期越小，D错误.

如图所示，足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点，ab=bc=cd=de，从a点水平抛出一个小球，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ;不计空气阻力，初速度为2v时(? )

小球可能落在斜面上的c点与d点之间 小球一定落在斜面上的e点 小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于θ 小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ 【答案】BD

【解析】设ab=bc=cd=de=L0，斜面倾角为α，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，则有L0cos α=vt1，L0sin α= .初速度为2v时，则有Lcos α=2vt2，Lsin α= ，联立解得L=4L0，即小球一定落在斜面上的e点，选项B正确，A错误;由平抛运动规律可知，小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ，选项C错误，D正确.

物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定，合力提供的向心力F供由物体受力情况决定.若某时刻F需=F供，则物体能做圆周运动;若F需>F供，物体将做离心运动;若F需

(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度?

(2)在小球以速度v1=4 m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少?

(3)在小球以速度v2=1 m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小;若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间.

【答案】(1) ?m/s (2)3 N (3)无张力， s

【解析】(1)小球做圆周运动的临界条件为重力刚好提供最高点时小球做圆周运动的向心力，即mg=m= ，解得v0= =

(2)因为v1>v0，故绳中有张力.根据牛顿第二定律有FT+mg=m ，代入数据得绳中张力FT=3

(3)因为v2

在高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的倍.

(1)如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少?

(2)如果高速公路上设计了圆弧拱形立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱形立交桥的半径至少是多少?(取g=10 m/s2)

【答案】(1)150 m (2)90 m

【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有 ，由速度v=108 km/h=30 m/s得，弯道半径rmin=150

(2)汽车过圆弧拱桥，可看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有mg-FN=m .为了保证安全通过，车与路面间的弹力FN必须大于等于零，有mg≥m ，则R≥90

游乐园的小型“摩天轮”上对称地分布着8个吊篮，每个吊篮内站着一个质量为m的同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物开始下落时正处在c处的乙同学恰好在第一次到达最低点b处时接到重物，已知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，不计空气阻力.求：

(1)接住重物前，重物自由下落的时间

(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小

(3)乙同学在最低点处对吊篮的压力

【答案】(1)2

(2)

(3)(1+ )mg;竖直向下

【解析】(1)由运动学公式：2R= gt2，t=2 .

圆周运动教案（11）

一、教材分析

《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第4节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后，接触到的又一个美丽的曲线运动，本节内容作为该章节的重要部分，主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念，为后继的学习打下一个良好的基础。

人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础，让学生得出感性认识，再通过理论分析总结出规律，从而形成理性认识。

教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后，通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动，提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。

二、教学目标

知识与技能

①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线速度的概念;理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。

②理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr/T。

③理解匀速圆周运动是变速运动。

④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。

过程与方法

①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性.掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。

②体会有了线速度后，为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。

情感、态度与价值观

①通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。

②体会应用知识的乐趣，感受物理就在身边，激发学生学习的兴趣。

③进行爱的教育。在与学生的交流中，表达关爱和赏识，如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励，心情愉快地学习。

三、教学重点、难点

重点

①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;

②掌握它们之间的联系。

难点

①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;

②理解匀速圆周运动是变速运动。

四、学情分析

学生已有的知识：

瞬时速度的概念

初步的极限思想

思考、讨论的习惯

数学课中对角度大小的表示方法

五、教学方法与手段

演示实验、展示图片、观看视频、动画;

讨论、讲授、推理、概括

师生互动，生生互动，

六、教学设计

(一)导入新课(认识圆周运动)

●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画，让学生认识圆周运动的特点，

演示小球在水平面内圆周运动

展示自行车、钟表、电风扇等图片

观看地球绕太阳运动的动画

观看花样滑冰视频

提出问题：它们的运动有什么共同点?答：它们的轨迹是一个圆.

师：对，这就是我们今天要研究的圆周运动

观看动画，思考问题：这两个球匀速圆周运动有什么不同?答：快慢不同

提出问题：如何描述物体做圆周运动的快慢?

学生动手，分组实践，观察自行车的传动装置，思考与讨论：

自行车的大齿轮，小齿轮，后轮中的质点都在做圆周运动。

比较哪些点运动得更快些?说说你比较的理由。

讨论后，展示自行车传动装置图片(或视频)，进一步提问：如何比较物体圆周运动快慢?师生共同分析，小结可能的比较方法：

方案1：比较物体在一段时间内通过的圆弧长短

方案2：比较物体在一段时间内半径转过的角度大小

方案3：比较物体转过一圈所用时间的多少

方案4：比较物体在一段时间内转过的圈数

注意：在与学生交流时表达鼓励和赏识：如“非常好!”、“你(们)真棒!”、“说得对!”等。

(二)新课教学

描述圆周运动快慢的物理量

线速度

学生阅读课文有关内容，思考并讨论以下问题：

线速度是怎么定义的?单位是什么?

线速度的方向怎样?请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。

物体匀速圆周运动的线速度有什么特点?

为什么说匀速圆周运动是一种变速运动?这里的“匀速”是指什么不变?

生生互动，师生互动后，概括如下：点击幻灯片，全方位学习小结线速度的概念;并通过砂轮切割的视频，让学生感受圆周运动的速度方向。如下：

线速度：

定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。

大小：v=Δl/Δt (分析：当Δt很小时，v即圆周各点的瞬时速度。)

单位：m/s 方向：沿圆周上该点的切线方向(看砂轮工作视频)。

物理意义：描述通过弧长的快慢。

匀速圆周运动：质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。

看动画，学习匀速圆周运动的概念：质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。(请学生再举几个生活中的圆周运动的实例)

关于匀速圆周运动的问题讨论：

匀速圆周运动的线速度是不变的吗?此处的“匀速”是指速度不变吗?

匀速圆周运动是匀速运动吗?

注意：在与学生交流时表达鼓励和赏识：如“很好!”“你(们)真了不起!”等。

讨论后，小结如下：

匀速圆周运动是变速运动!(线速度的方向时刻改变)

“匀速”指速率不变

匀速圆周运动是线速度大小不变的运动!

角速度

看图片，回答问题：(转向角速度学习)

观察自行车的传动装置，分析P点和N点，M点和N点哪点运动得更快些?哪点转动得更快些?请同学们讨论一下!

通过讨论，同学们发现，原来，质点运动得快与转动得快不是一回事!有必要引入一个表示转动快慢的物理量──角速度(转入角速度学习)

注意：在与学生交流时表达鼓励和赏识：如“分析得好!”“不错!”等。

下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度

圆周运动教案（12）

高一物理《圆周运动》教案设计

一、教材分析

本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系;学生前面已经学习了曲线运动，抛体运动以及平抛运动的规律，为本节课的学习做了很好的铺垫;而本节课作为对特殊曲线运动的进一步深入学习，也为以后继续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础，在教材中有着承上启下的作用;因此，学好本节课具有重要的意义。本节课是从运动学的角度来研究匀速圆周运动 ，围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开，通过探究理清各个物理量的相互关系，并使学生能在具体的问题中加以应用。

(过渡句)知道了教材特点，我们再来了解一下学生特点。也就是我说课的第二部分：学情分析。

二、学情分析

学生虽然已经具备了较为完备的直线运动的知识和曲线运动的初步知识，并学会了用比值定义法描述匀速直线运动的快慢，尽管如此，但由于匀速圆周运动的特殊性和复杂性以及学生认知水平的差异，本节课的内容对学生来讲仍然是一个不小的台阶。

(过渡句)基于以上的教材特点和学生特点，我制定了如下的教学目标，力图把传授知识、渗透学习方法以及培养兴趣和能力有机的融合在一起，达到最好的教学效果。

三、教学目标

【知识与技能】

知道描述圆周运动快慢的两个物理量——线速度、角速度，会推导二者之间的关系。

【过程与方法】

通过对传动模型的应用，对线速度、角速度之间的关系有更加深入的了解，提高分析能力和抽象思维能力。

【情感态度与价值观】

在思考中体会物理学科严谨的逻辑关系，提高分析归纳能力，养成严谨科学的学习习惯。

(过渡句)基于这样的教学目标，要上好一堂课，还要明确分析教学的重难点。

四、教学重难点

【重点】

线速度、角速度的概念。

【难点】

1.二者关系的推导过程;

2. 对匀速圆周运动是变速运动的理解。

(过渡句)说完了教学重难点，下面我将着重谈谈本堂课的教学过程。

五、教学过程

首先是导入环节：

在这个环节中，我将展示生活中的一些运动，如摩天轮、脱水桶等，引导学生找相似点：运动轨迹是一些圆，从而引出，这种轨迹为圆周的运动叫做圆周运动——引出课题。

接下来，我会顺势让学生再例举生活中的圆周运动，然后提出问题，直线运动我们用单位时间内的位移来描述物体的运动快慢，那么对于圆周运动又如何描述它们的运动快慢呢?

【意图：这个问题我采用类比的方式去提问，一方面让学生回顾前面学过的直线运动，另一方面让学生带着问题去思考二者的不同，有效的启发了学生的思维，很顺利的过渡到了接下来要讲的线速度和角速度。】

学习线速度的概念时，我会用flash配合实物电风扇的页片，让学生观察当用手缓慢拨动页片转动时，页片上分别标记的红、蓝两种与圆心距离不等的点的运动情况，哪个快那个慢。学生可以讨论发现相同的时间里，通过的弧长长的点运动得快。于是我们就可以用二者的比值来表示线速度的大小，而且我会引导学生去发现，当时间t足够小的时候，所对于的弧长也非常短，接近于圆弧上的一个点，因此线速度是瞬时速度，它的方向也就是在圆周各点的切线方向。另外还需让学生讨论交流“匀速圆周运动”中“匀速”的含义。

【意图：这是本堂课的一个难点，学生很容于将这里的匀速理解为速度不变。所以在这里我会再次强调速度的矢量性，它既有大小也有方向，这里的“匀速”其实是指“匀速率”，线速度大小不变，但是线速度的方向在时刻改变。】

接下来在学习角速度的概念时，应向学生说明这个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的'，即物体做匀速圆周运动时，每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应，因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间比值来描述，由此引入角速度的概念。但是在讲述角速度的概念时，不需要向学生强调角速度的矢量性。因为这个会在大学学习刚体力学的时候才学，需要用右手螺旋定则确定。

明确了两个概念之后，本堂课的一大重点就解决了，而依据教学目标，以及学生在学习过程和实际操作中暴露出的问题，如何去推导线速度、角速度之间的数学关系又是本堂课的又一难点。在这里我将带领学生去回顾数学中的表达式，然后让学生自己动手推导。

接下来在巩固提升环节，我将让学生观察自行车传动结构示意图中的大齿轮、小齿轮、后轮三个部分的转动，分析A、B、C三个点线速度、角速度的关系。

【意图：这是高中阶段比较典型额皮带传动问题，关键是要让学生明确两种情况下v和ω的关系：同轴、共线，在此基础上可以再提升难度：当三个轮子一起转的时候，又如何比较快慢，这样问题的设置层层深入，有梯度性，也符合学生的认知规律】

最后是小结作业环节，我将提出如下问题：除了线速度、角速度，还有一些可以用来描述快慢的物理量，如周期T、频率f，他们之间的关系又如何?可以让学生自己尝试推导这些物理量之间的关系。