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实用高中物理课堂教学案例分析 圆周运动通用4篇

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高中物理课堂教学案例分析 圆周运动【第一篇】

教学准备

1. 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。

2. 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。

3. 教学用具

多媒体、板书

4. 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?km,公转一周所用时间为1年,月亮绕地球运转速度为每秒?km,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。

1.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

2.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=1?h=3?600?s.

1.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。

?2.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

1.描述圆周运动快慢的各物理量意义是否相同?

2.怎样理解各物理量间的关系式?

3.试推导各物理量间的关系式。

1.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。

2.各物理量之间的关系

高中物理圆周运动教案设计

高中物理课堂教学案例分析 圆周运动【第二篇】

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

1.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。

2.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。

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,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

1.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。

2.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:

1.瞬时速度的概念

2.初步的极限思想

3.思考、讨论的习惯

4.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:

1.线速度是怎么定义的?单位是什么?

2.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。

3.物体匀速圆周运动的线速度有什么特点?

4.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:

1.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?

2.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

高中物理课堂教学案例分析 圆周运动【第三篇】

生活中的圆周运动

实例分析一

火车是目前长距离运输中重要的交通工具,近年来建设铁路新干线较多,铁轨是比较平直的,在转弯处,火车只有依靠与它接触的铁轨提供向心力。工字形铁轨固定在水泥基础上,火车的两轮都有轮缘,突出的轮缘一般起定位作用,若是平直的轨道转弯,只有依靠轨道与轮缘间侧向弹力使火车转弯,由于火车速度大,质量也大,所需要的向心力很大,所以,轮缘与铁轨间的弹性大形变量也大,从而使铁轨容易受到损坏,使火车转弯时的向心力不是由轮缘和轨道间侧向弹力提供,而是由车轮与轨道间正向弹力提供,车轮与轨道间的正向接触面积大,对轨道的影响小,有什么办法可以达到此目的呢?

在牛顿运动定律中,放在光滑斜面上的物体,当斜面以一定加速度作水平运动时,物体可以相对斜面静止,这时斜面的弹力与物体的重力的合力沿水平方向提供加速运动所需要的力(也可以认为斜面的弹力在竖直方向分量与物体的重力平衡,水平方向分量提供物体作加速度所需要的力)从这个例子中,我们能得到的启示是火车转弯时将轨道平面倾斜。

在设计转弯的轨道时,若将外轨垫高些,使轨道平面与水平面有一夹角α,正向压力垂直于轨道平面,要使正向压力在竖直方向分量与重力平衡,水平方向分量提供向心力,则

mgtanα=mv0=

火车以速度v0=行驶时,火车的车轮的轮缘与铁轨的侧向无压力。

火车转弯时,当火车的速度v>v0时,即重力和轨道的支持力的合力不足以提供向心力,需要外轨对外轮的轮缘一个向内的侧压力,补充不充足的向心力;当火车速度v0

实例分析二

汽车在水平路面上转弯时依靠静摩擦力提供向心力,在高速公路上,由于汽车的速度比较大,仅靠静摩擦力提供向心力是不行的,所以,在转弯处的路面都是倾斜的(倾角α),若汽车依靠重力和路面支持力的合力提供向心力,就对应的速度如火车转弯是一样的,对应原速度v0=。

当汽车的速度v0≠,路面再施加静摩擦力来作补充。

高中物理课堂教学案例分析 圆周运动【第四篇】

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

2.物理意义:描述做圆周运动的物体运动的快慢

3.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。

4.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。

5.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。

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