圆周运动教案(初稿)_圆周运动高三教案
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第四节：圆周运动
江苏省宿豫中学
赵伦兵
一、教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动，是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展，是力与运动关系知识的进一步延伸，也是以后学习其他更复杂圆周运动（如万有引力与航天等）的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手，使学生知道匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动，体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境，使学生感受圆周运动快慢不同的情况，认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量，再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助，学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式，创设平台，让学生根据本节课所学的知识，对几个实际问题进行讨论分析，调动学生学习的情感，学会合作与交流，养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例，认识圆周运动在生活中是普遍存在的，学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的，激发学习热情和兴趣。
二、教学目标：
1、知识与技能：认识匀速圆周运动的概念，了解周期的概念，理解线速度、角速度的概念以及它们之间的关系，具备利用相关知识分析与解决实际问题的能力。
2、过程与方法：在时间足够小的情景下（极限法）理解线速度的瞬时性；通过数学知识探究线速度、角速度、半径之间的关系。
3、情感、态度与价值观：
通过数学知识与方法的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点；从不同的方面辩证、全面地认识圆周运动的快慢、树立正确的认识观。
三、教学重点：
（1）匀速圆周运动概念。
（2）用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
四、教学难点：
理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向
五、教学资源
1、器材：铁架台、圆盘、白纸、圆规、红墨水、滴管、陀螺、圆环、细线、刻度尺、钟、自行车。
2、课件：
3、录像：生活中圆周运动的视频。
教 学 过 程；
一、引入新课：
1、表演杂技：水流星
2、播放视频：大转轮、风车、自行车转弯、骑车过拱桥、过山车、赛车转弯等 教师引导学生总结此类运动的特点：（1）沿圆弧运动（2）绕圆心转动（3）运动具有重复性 教师总结出圆周运动的定义并板书。
二、线速度
1、学生回顾：直线运动快慢的比较方法：（1）比较的标准（两种）（2）引入的物理量（教师要写出速度的定义式）
2、教师展示问题情景：高速公路上奔驰的豪华小汽车的车轮与放在地球赤道平面上随地球一起自转的物体谁转动的快？ 学生大讨论后，各抒己见。
（如果学生认为小汽车的车轮转动的快，教师可以引入毛主席的一句诗词：坐地日行八万里。汽车一天能跑八万里吗？如果学生认为物体随地球自转的快，教师可以说：地球自转要要一天，而车轮转一圈不到一秒。）教师：到底哪个运动的快呢？这就是我们今天要研究的主要问题：如何研究圆周运动的快慢呢？
3、演示实验：在一个圆盘上画两个半径不一样的同心圆（注意半径要相差大一些），取同一条半径与两个原点交点A、B，标记出它们的起始位置，然后让圆盘转动一个角度，让A、B两点一起做圆周运动。
问题：A、B两点谁运动的快？你比较的标准时什么？ 学生讨论
回答问题
学生不难回答：它们在相同的时间里A运动的距离比B大，在此基础上引入线速度的概念。教师板书：
二、线速度
1、定义：做圆周运动的质点通过的弧长l与通过这段弧长所用时间t的比值叫做圆周运动的线速度。
2、定义式：vl t教师：线速度的概念是弧长与时间的比值，而速度是位移与时间的比值。这两种定义有什么不同？
演示实验：在圆环上用细线演示弧长和位移的关系。学生总结实验现象。
通过实验的演示学生很容易讨论得出：在时间极短的情况下，弧长和位移是相同的。所以曲线运动也可以用vx来比较圆周运动的快慢。t4、线速度是矢量。
引入了线速度后，教师利用演示实验来说明圆周运动的方向。
演示实验：旋转陀螺，滴红墨水，观察红墨水被甩出的径迹，来说明线速度的方向。线速度的方向还可以用理论加以证明。
教师：在物理学中把物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。
学生讨论匀速圆周运动的实质。课外探究：如何测定线速度的大小。
三、角速度
1、创设情境：地球与月球的对话 月亮绕地球运动，地球绕太阳运动，这两个运动都可以看做圆周运动，请看下面地球和月亮的“对话”：
地球说：你怎么走得这么慢？我绕太阳运动1s要走29.79Km，你运动1s才走1.02Km 但月亮说：不能这样说吧！你一年才绕一圈，我27.3天就饶了一圈，到底谁转的慢呢？ 学生讨论交流：地球与月亮哪个说的有道理？（希望学生能相互争论）教师总结：由此可以看出光用线速度不能全面的描述圆周运动的快慢的。还需要用其他物理量来描述。
2、生活经验回顾：让学生回顾挂钟指针的运转情况 问题：谁转动的快些，你比较的标准是什么？
学生讨论交流，自然引入角速度、周期、转速的概念 教师总结作“副板书” 教师板书：
三、角速度：
1、定义：作圆周运动的质点与圆心的连线扫过的圆心角与所用时间的比值叫做角速度
2、定义式： t3、教师引导学生正确理解角速度的单位：学生看书、自学，交流回答：弧度/秒，符号是rad/s或s1
引导学生对地球和月亮的对话进行评估，到底谁说得对呢？地球与月球运动的快慢应如何描述？
学生大讨论。教师总结、点评。
四、转速：
从刚才观察时钟转动讨论出的结论得出工程技术上常用的描述圆周运动快慢的方法：转速
1、定义：物体在单位时间内转动的圈数
2、符号：n3、单位：转/秒（r/s），或转/分（r/min）
五、周期
从刚才观察时钟转动讨论出的结论得出：周期
1、定义：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间叫做周期。
2、符号：T3、单位：秒
六、线速度与角速度的关系： 问题：线速度与角速度是从两个不同方面来描述圆周运动快慢的物理量，那么它们之间是否有一定的定量关系呢？设一个质点做匀速圆周运动的线速度为v，角速度为，半径为r，你能推出它们之间的关系吗？试试看。学生上黑板板演推导过程。
这里主要让学生从两个方面去理解：
1、用数学方面知识去理解
2、要让学生从线速度和角速度的定义去看。线速度等于弧长与时间的比值；角速度等于角度与时间的比值。如果我们把圆周运动放大到1个周期，弧长是2R,角度是2，学生要能理解线速度和角速度的关系。
七、应用知识分析生活事例
1、将自行车倒放于桌子上，事先介绍大齿轮、小齿轮、后轮三个部分，同时还要介绍它们的连接方式，然后摇动脚踏板，让三个轮子转动起来，问这三个轮子上各点哪些点运动得快些？也许它们运动得一样快？
教师要引导学生先要了解三个轮子的关联情况，并且引导学生从线速度与角速度两个方面来描述运动的快慢。
学生讨论、交流，然后派代表回答。教师点评。
2、拓展问题：你知道三个轮子大小设置的道理了吗？ 学生讨论。教师点评。
3、你们注意过变速自行车与普通自行车的明显区别在哪吗？请你们课后研究变速自行车的变速原理。有条件的话亲自体会一下“变速自行车”的变速。
八、课后练习：（可以选择其中一项去研究）
1、（感受与体验）有机会的话利用假期到公园里去坐一下“大转轮”，亲身体会自己做圆周运动时的感觉。
2、（探究）假设自行车脚踏板每2秒转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大？还需要测量哪些量？并用这些量推导出自行车前进速度大表达式。利用你家的自行车实际测量这些数据，计算前进速度的大小，然后实际测量自行车前进的速度，对比一下，差别有多大？
3、（调查）常见的几种机械传动方式；思考传动过程中两轮的角速度关系，边缘点的线速度大小的关系。
第二章圆周运动 2.1匀速圆周运动(一) 圆周运动 (二) 匀速圆周运动1、匀速圆周运动定义：2、描述匀速圆周运动快慢的几个物理量“(1)、线速度A、物理意义：描述质点沿圆周运动的......
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