高中物理圓周運動教案設(shè)計精選
質(zhì)點在以某點為圓心半徑為r的圓周上運動，即質(zhì)點運動時其軌跡是圓周的運動叫“圓周運動”。接下來是小編為大家整理的高中物理圓周運動教案設(shè)計，希望大家喜歡!
高中物理圓周運動教案設(shè)計一
一、教材分析
本節(jié)課的教學內(nèi)容為新人教版第五章第四節(jié)《圓周運動》，它是在學生學習了曲線運動的規(guī)律和曲線運動的處理方法以及平拋運動后接觸到的又一類曲線運動實例。本節(jié)作為該章的重要內(nèi)容之一，主要向?qū)W生介紹了描述圓周運動快慢的幾個物理量，勻速圓周運動的特點，在此基礎(chǔ)上討論這幾個物理量之間的變化關(guān)系，為后續(xù)學習圓周運動打下良好的基礎(chǔ)。
二、學情分析
通過前面的學習，學生已對曲線運動的條件、運動的合成和分解、曲線運動的處理方法、平拋運動的規(guī)律有了一定的了解和認識。在此基礎(chǔ)上了，教師通過生活中的實例和實物，利用多媒體，引導學生分析討論，使學生對圓周運動從感性認識到理性認識，得出相關(guān)概念和規(guī)律。在生活中學生已經(jīng)接觸到很多圓周運動實例，對其并不陌生，但學生對如何描述圓周運動快慢卻是第一次接觸，因此學生在對概念的表述不夠準確，對問題的猜想不夠合理，對規(guī)律的認識存在疑惑等。教師在教學中要善于利用教學資源，啟發(fā)引導學生大膽猜想、合理推導、細心總結(jié)、敢于表達，這就能對圓周運動的認識有深度和廣度。
三、設(shè)計思想
本節(jié)課結(jié)合我校學生的實際學習情況，對教材進行挖掘和思考，始終把學生放在學習主體的地位，讓學生在思考、討論交流中對描述圓周運動快慢形成初步的系統(tǒng)認識，讓學生的思考和教師的引導形成共鳴。
本節(jié)課結(jié)合了曲線運動的規(guī)律及解決方法，利用生活中曲線運動實例(如鐘表、轉(zhuǎn)動的飛輪等)使學生建立起圓周運動的概念，在此基礎(chǔ)上認識描述圓周運動快慢的相關(guān)物理量。總體設(shè)計思路如下：
四、教學目標
(一)、知識與技能
1、知道什么是圓周運動、勻速圓周運動。理解線速度、角速度、周期的概念，會用線速度角速度公式進行計算。
2、理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系，即 。
3、理解勻速圓周運動是變速運動。
4、能利用圓周運動的線速度、角速度、周期的概念分析解決生活生產(chǎn)中的實際問題。
(二)、過程與方法
1、知道并理解運用比值定義法得出線速度概念，運用極限思想理解線速度的矢量性和瞬時性。
2、體會在利用線速度描述圓周運動快慢后，為什么還要學習角速度。能利用類比定義線速度概念的方法得出角速度概念。
(三)、情感、態(tài)度與價值觀
1、通過極限思想的運用，體會物理與其他學科之間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的世界觀。
2、體會物理知識來源于生活服務于生活的價值觀，激發(fā)學生的學習興趣。
3、通過教師與學生、學生與學生之間輕松融洽的討論和交流，讓學生感受快樂學習。
五、教學重點、教學難點
(一)、教學重點
1、理解線速度、角速度、周期的概念
2、掌握線速度、角速度、周期之間的關(guān)系
(二)、教學難點
1、理解線速度、角速度、周期的物理意義及引入這些概念的必要性。
2、理解線速度的瞬時性和矢量性，理解勻速圓周運動是變速運動。
六、教學準備
多媒體課件、多媒體計算機、掛鐘
七、教學方法
教師啟發(fā)、引導;學生討論、交流;教師講授;師生共同推理、歸納總結(jié)。
八、課時安排 ：1節(jié)課
九、教學過程
(一)、引入新課
1、多媒體課件展示生活中的各類圓周運動實例，如：地球繞著太陽運動，電子繞著原子核運動等)
2、實物展示：鐘表指針的轉(zhuǎn)動、紙風車的轉(zhuǎn)動、電風扇的轉(zhuǎn)動等
提出問題：它們的運動軌跡有什么特點，做什么運動?
生：它們的軌跡都是圓，做圓周運動。
師：同學們回答得很好。這就是本節(jié)課我們要學習的圓周運動。
(二)新課教學
(觀看轉(zhuǎn)動快慢不同的大輪和小輪多媒體視頻)
師：大輪和小輪都在做圓周運動，它們轉(zhuǎn)動的快慢一樣嗎?
生：它們轉(zhuǎn)動的快慢不一樣，大輪轉(zhuǎn)動慢，小輪轉(zhuǎn)動快。
提出問題：我們?nèi)绾蚊枋鲎鰣A周運動物體轉(zhuǎn)動快慢呢?
(學生仔細觀察齒輪傳動裝置，親自動手實踐，分組討論交流，展示討論結(jié)果并說出原因)
根據(jù)學生提出的方案，師生共同分析總結(jié)，描述圓周運動快慢的方法可能有以下幾種：
(1)比較在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(或比較轉(zhuǎn)過相同弧長所需要的時間)。
(2)比較相同時間物體與圓心連線轉(zhuǎn)過的角(或物體與圓心連線轉(zhuǎn)過相同角所需要的時間)。
(3)比較在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)(或轉(zhuǎn)過相同圈數(shù)所需要的時間)。
(4)比較物體轉(zhuǎn)過一圈所需要的時間
師：同學們觀察的非常仔細，提出的方案也非常棒!我們的確可以從這些方面來描述圓周運動的快慢。
(教師在對學生贊許時，注意利用表情語言、肢體語言向?qū)W生傳遞由衷的贊美，讓學生感受到探究后的成就感)
師：我們怎樣用物理概念來表述同學們提出的這些方法呢?根據(jù)同學們提出的方法，我們來一一學習描述圓周運動快慢的物理量。
1、線速度(v)
學生閱讀課本，思考并討論以下問題：
(1)、線速度的定義及其表達式是怎樣的，線速度的單位是什么?
(2)、線速度的物理意義是什么?
(3)、線速度的方向怎樣，如何確定線速度方向?
(4)、線速度是瞬時速度還是平均速度?
學生閱讀課本后，利用多媒體課件直觀形象地展示線速度相關(guān)知識，從多角度讓學生體會認識線速度，師生互動總結(jié)得出：
(1)、定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長 與
所用時間 的比值叫做線速度。
表達式： 單位：
物理意義：描述質(zhì)點做圓周運動時通過弧長的快慢。
(2)、線速度方向是過圓周上該點的切線方向。(觀察砂輪切割金屬的工作視頻)
(引導學生分析： 時，則 所求得的線速度 表示質(zhì)點做圓周運動的瞬時速度)。
(3)、線速度是瞬時速度。
2、勻速圓周運動
(展示大掛鐘，讓學生觀察鐘表秒針轉(zhuǎn)動情況)
提出問題：秒針尖端在相等的時間內(nèi)通過的弧長有什么特點，線速度的大小和方向有什么有什么規(guī)律?
(學生思考后分組討論交流，并展示小組討論交流結(jié)果)
師生互動共同總結(jié)：
秒針尖端在相等時間內(nèi)通過的弧長相等。任意時刻秒針尖端的線速度大小相等，方向在時刻變化。
師：我們把線速度大小不變的圓周運動叫做勻速圓周運動。
提出問題：勻速圓周運動是變速運動還是勻速運動，勻速圓周運動中的“勻”指的是什么意思?
引導學生通過類比勻速直線運動運動概念，分析得出：
勻速圓周運動的線速度方向時刻變化，所以是變速運動。“勻”指線速度的大小(速率)不變，而方向時刻改變。
(多媒體展示皮帶傳動裝置，分析在轉(zhuǎn)動過程中，主動輪與從動輪在皮帶連接處線速度大小相等)
提出問題：主動輪和從動輪相比，誰轉(zhuǎn)得快誰轉(zhuǎn)得慢?你是怎樣
描述的，請說出你的描述方法。
學生可能會從不同角度對其快慢進行描述，師生互動，共同總結(jié)
出描述的方法如下：
(1)、比較相同時間質(zhì)點與圓心聯(lián)系轉(zhuǎn)過角的大小(或轉(zhuǎn)過相同角所需要時間的多少)。
(2)、比較相同時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)(或轉(zhuǎn)過相同圈數(shù)所需要的時間)。
(3)、比較轉(zhuǎn)一圈所需要的時間。
(注意：在和學生交流時，應多用鼓勵和贊賞的語句。如“很好”、“很棒”、等。激發(fā)學生求知欲望.)
過渡：同學們的想法都很好!我們都可以從這些方面描述圓周運動的快慢，我們?nèi)绾螐馁|(zhì)點與圓周連線掃過的角度來描述圓周運動的快慢呢?
3、角速度( )
學生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，并思考下列問題：
(1)、角速度定義及表達式是怎樣的，角速度的單位是什么?
(2)、30°，45°，60°，90°，180°，360°，用弧度作單位該怎么表示?
(3)、角速度的物理意義是什么?
(4)、勻速圓周運動的角速度有什么特點?
師生互動，共同總結(jié)如下：
(1)、定義：質(zhì)點與圓心連線掃過的角度 與所用時間 的比值叫角速度。
表達式： (強調(diào)： 是用弧度表示，如果掃過的角度是用度表示，應把角度轉(zhuǎn)化為弧度)
單位： 或
(2)、 例如：設(shè)半徑為 ，30°角所對應的弧度為： ，同理
45°，60°，90°，180°，360°分別對應的弧度為 、 、 、 、
(3)、物理意義：描述質(zhì)點與圓心連線轉(zhuǎn)過角度的快慢。
(4)、勻速圓周運動是角速度不變的運動。
4、周期(T)和轉(zhuǎn)速(n)
師：同學們總結(jié)得非常好!除了用線速度、角速度描述圓周運動快慢，我們還能不能用其他方式來描述呢?請同學們觀察掛鐘的秒針、分針、時針，如何比較它們轉(zhuǎn)動快慢?
高中物理圓周運動教案設(shè)計二
【教材分析】
本節(jié)選自人教版高中物理必修2，第五章第4節(jié)，是建立在學習了曲線運動及其性質(zhì)的基礎(chǔ)之上的一種特殊的曲線運動。同時在本節(jié)課中引入的線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期的概念，這些概念的學習是本章的重點，也是后面幾節(jié)向心加速度、向心力學習的基礎(chǔ)。
本節(jié)課的概念比較多，內(nèi)容相對其它節(jié)而言比較單調(diào)，應通過舉一些實例引起學生注意力，啟發(fā)學生思考、總結(jié)，認識現(xiàn)象從而理解概念。
【學情分析】
學生在前面的學習過程中已掌握了有關(guān)曲線運動的相關(guān)知識，已經(jīng)具備了一定的知識積累和生活閱歷，再加上在數(shù)學上對圓的認識，學生已經(jīng)初步具備了研究圓周運動問題基本能力，就知識本身而言，本節(jié)課的知識對學生來講不是困難。
【教學目標】
知識與技能
知道圓周運動的概念
掌握線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期概念
掌握各物理量之間的關(guān)系
過程與方法
觀察現(xiàn)象總結(jié)出圓周運動的概念。通過合理的猜想及推導得出結(jié)論。初步運用極限的思想理解速度的瞬時性。
情感態(tài)度與價值觀
通過描述圓周運動快慢的教學，使學生了解對于同一個問題可以從不同的側(cè)面進行研究。
通過極限思想和數(shù)學知識的應用，體會學科知識間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點。
【教學重難點】
重點
線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期概念的理解，及其相互關(guān)系
勻速圓周運動的特點
難點
線速度、角速度概念引入的必要性
【教學過程】
(一)新課引入
演示實驗：用細線一端系住粉筆，粉筆在豎直片面內(nèi)繞細線另一端做圓周運動。并把運動軌跡畫在黑板上。
總結(jié)圓周運動的概念：軌跡是圓的曲線運動成為圓周運動。
提問：列舉生活中圓周運動的實例
老師總結(jié)：表針上各點的運動;扇葉上各點的運動;地球繞太陽的運動。
(二)新課講解
創(chuàng)設(shè)情境：在新課引入的演示中，在細線上任取A、B兩點(A點更接近圓心)提問A、B兩點哪點運動的更快呢?
學生回答：B點比A點運動的快。因為相同時間B點運動的弧長較長。
A點和B點運動的一樣快。因為相同時間A、B點轉(zhuǎn)過的角度一樣。
(A點比B點運動的快。)
教師總結(jié)：前兩種答案都很有道理，所以這兩種答案都是對的。只是從不同的角度描述了圓周運動。把運動的弧長與時間的比值定義為線速度，把轉(zhuǎn)過的角度與時間定義為角速度。
線速度(v)
定義：物體通過的弧長和所用時間的比值。
單位：米每秒 m/s
2.物理意義：描述做圓周運動的物體運動的快慢
3.矢量性
回顧：曲線運動中，質(zhì)點在某一點的速度，沿曲線在這一點的切線方向
結(jié)合數(shù)學知識得知，線速度的方向沿圓的切線方向，與半徑垂直。
因為線速度的方向時刻發(fā)生改變，所以圓周運動是變速運動。
4.平均線速度與瞬時線速度
由定義給出的是平均線速度，當運動時間非常非常小的時候得到的是瞬時線速度。
5.勻速圓周運動
消除前概念：討論：勻速圓周運動的線速度是不變的嗎?
學生：因為勻速圓周運動的線速度的方向在不斷變化，因此，它是一種變速運動。這里的“勻速”是指線速度的大小不變。
在創(chuàng)設(shè)情景中，B點線速度大于A點的線速度，
角速度(ω)
創(chuàng)設(shè)情境：在不同的表盤上，時針或分針的在相等時間內(nèi)運動的弧長各不相同，即線速度不相等，卻可以表示相同的時間，因為轉(zhuǎn)動一周所用時間相同。
(播放皮帶傳動視頻)當皮帶傳動時，大小兩輪子邊緣在相同的時間內(nèi)經(jīng)過的弧長相同，即線速度大小相同，但是兩個輪子，小輪顯然轉(zhuǎn)得快些。
總結(jié)：僅僅用線速度不能全面的描述圓周運動。所以需要引入角度和時間的比值—角速度。
高中物理圓周運動教案設(shè)計三
教學準備
1. 教學目標
1、知識與技能
(1)認識勻速圓周運動的概念，理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度;理解角速度和周期的概念，會用它們的公式進行計算;
(2)理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：v=rω=2πr/T;
(3)理解勻速圓周運動是變速運動。
2、過程與方法
(1)運用極限法理解線速度的瞬時性.掌握運用圓周運動的特點如何去分析有關(guān)問題;
(2)體會有了線速度后.為什么還要引入角速度.運用數(shù)學知識推導角速度的單位。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過極限思想和數(shù)學知識的應用，體會學科知識間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點;
(2)體會應用知識的樂趣.激發(fā)學習的興趣。
2. 教學重點/難點
教學重點：線速度、角速度、周期的概念及引入的過程，掌握它們之間的聯(lián)系。
教學難點：理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。
3. 教學用具
多媒體、板書
4. 標簽
教學過程
新課導入建議在我們周圍，與圓周運動有關(guān)的事物比比皆是，像機械鐘表的指針、齒輪、電風扇的葉片、收音機的旋鈕、汽車的車輪……在轉(zhuǎn)動時，其上的每一點都在做圓周運動.你即使坐著不動，其實也在隨著地球的自轉(zhuǎn)做圓周運動.
地球繞太陽公轉(zhuǎn)的速度為每秒29.79?km，公轉(zhuǎn)一周所用時間為1年，月亮繞地球運轉(zhuǎn)速度為每秒1.02?km，運轉(zhuǎn)一周所用時間為27.3天，有人說月亮比地球運動得快，有人說月亮比地球運動得慢，你怎樣認為呢?
一、描述圓周運動的物理量
探究交流
打籃球的同學可能玩過轉(zhuǎn)籃球，讓籃球在指尖旋轉(zhuǎn)，展示自己的球技，如圖5 4 1所示.若籃球正繞指尖所在的豎直軸旋轉(zhuǎn)，那么籃球上不同高度的各點的角速度相同嗎?線速度相同嗎?
【提示】 籃球上各點的角速度是相同的.但由于不同高度的各點轉(zhuǎn)動時的圓心、半徑不同，由v=ωr可知不同高度的各點的線速度不同.
1.基本知識
(1)圓周運動
物體沿著圓周的運動，它的運動軌跡為圓，圓周運動為曲線運動，故一定是變速運動.
(2)描述圓周運動的物理量比較
2.思考判斷
(1)做圓周運動的物體，其速度一定是變化的.(√)
(2)角速度是標量，它沒有方向.(×)
(3)圓周運動線速度公式v=Δt(Δs)中的Δs表示位移.(×)
二、勻速圓周運動
探究交流
如圖所示，若鐘表的指針都做勻速圓周運動，秒針和分針的周期各是多少?角速度之比是多少?
【提示】 秒針的周期T秒=1?min=60?s，
分針的周期T分=1?h=3?600?s.
1.基本知識
(1)定義：線速度大小處處相等的圓周運動.
(2)特點
?、倬€速度大小不變，方向不斷變化，是一種變速運動.
②角速度不變.
?、坜D(zhuǎn)速、周期不變.
?2.思考判斷
(1)做勻速圓周運動的物體相等時間內(nèi)通過的弧長相等.(√)
(2)做勻速圓周運動的物體相等時間內(nèi)通過的位移相同.(×)
(3)勻速圓周運動是一種勻速運動.(×)
三、描述圓周運動的物理量間的關(guān)系
【問題導思】
1.描述圓周運動快慢的各物理量意義是否相同?
2.怎樣理解各物理量間的關(guān)系式?
3.試推導各物理量間的關(guān)系式.
1.意義的區(qū)別
(1)線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速都能描述圓周運動的快慢，但它們描述的角度不同.線速度v描述質(zhì)點運動的快慢，而角速度ω、周期T、轉(zhuǎn)速n描述質(zhì)點轉(zhuǎn)動的快慢.
(2)要準確全面地描述勻速圓周運動的快慢僅用一個量是不夠的，既需要一個描述運動快慢的物理量，又需要一個描述轉(zhuǎn)動快慢的物理量.
2.各物理量之間的關(guān)系
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