进入到高中一年级阶段,大伙的学习重压都是呈直线上升的,因此平常的积累也看上去非常重要,智学网高中一年级频道为大伙整理了《高一物理教材:匀速圆周运动》期望大伙能谨记呦!!
1、教学任务剖析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对怎么样描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系常识的进一步延伸,也是将来学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等常识为基础。
从察看生活与实验中的现象入手,使学生了解物体做曲线运动的条件,总结认识到匀速圆周运动是基本、简单的圆周运动,领会打造理想模型的科学研究办法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不一样的状况,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定义。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方法,创设平台,让学生依据本节课所学的常识,对几个实质问题进行讨论剖析,调动学生学习的情感,掌握合作与交流,培养严谨务实的科学品质。
通过生活实例,认识圆周运动在日常是常见存在的,学习和研究圆周运动是很必要和十分要紧的,激起学习热情和兴趣。
2、教学目的
1、常识与技能
(1)了解物体做曲线运动的条件。
(2)了解圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实质问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与办法
(1)通过对匀速圆周运动定义的形成过程,认识打造理想模型的物理办法。
(2)通过学习匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念,认识类比办法的运用。
3、态度、情感与价值观
(1)从生活实例认识圆周运动的常见性和研究圆周运动的必要性,激起学习兴趣和求知欲。
(2)通过一同探讨、相互交流的学习过程,了解合作、交流对于学习的要紧用途,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,擅长与人交流。
3、教学重点难题
重点:
(1)匀速圆周运动定义。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难题:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
4、教学资源
1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。
2、课件:flash课件——演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不一样的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不一样的匀速圆周运动。
3、录像:三环过山车运动过程。
5、教学设计思路
本设计包含物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。
本设计的基本思路是:以录像和实验为基础,通过剖析得出物体做曲线运动的条件;通过察看对比总结出匀速圆周的特点;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度定义;通过讨论、释疑、活动、交流等方法,巩固所学常识,运用所学常识解决实质问题。
本设计要突出的重点是:匀速圆周运动定义和线速度、角速度定义。办法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的察看对比,总结出匀速圆周运动的特点;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画辅助,并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义。
本设计要突破的难题是:线速度的方向。办法是:通过察看做圆周运动的小球沿切线飞出,与由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验,直观显示得出。
本设计强调以视频、实验、动画为线索,重视刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,定义和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理办法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实质,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。
完本钱设计的内容约需2课时。
6、教学步骤
1、教学步骤图
2、步骤图说明
情境I录像,演示,设问1
播放录像:三环过山车,让学生看到物体的运动有直线和曲线。
演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在那种情况下将做曲线运动。
设问1:物体在那种情况下将做曲线运动?
情境II察看、对比,设问2
察看、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。
设问2:以上两类圆周运动有哪些不同?钟表指针所做的圆周运动有哪些一同特点?打造匀速圆周运动的定义。
情境III演示,动画
情景:月、地快慢之争。
多媒体动画:演示同样时间内两个运动所经过的弧长不一样的匀速圆周运动,比较得出线速度表达式。
演示1:用细绳捆着小球在水平面内做圆周运动,忽然松开绳的一端,看到小球沿着圆弧切线方向运动。
演示2:通过实物投影演示旋转的转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布,显示线速度的方向。
情景:变换教室内电风扇的变速档,看到圆周运动转动快慢的不同状况,引入角速度定义。
多媒体动画:演示同样时间内两个运动半径所转过角度不一样的匀速圆周运动,比较得出角速度表达式。
活动讨论、实验、交流、小结。
辨别:请同学们说说日常有什么圆周运动可以看作是匀速圆周运动。知道学生对匀速圆周运动的理解与是不是具备建模能力。
察看剖析:磁带、涂改修正带、自行车链条等传动设施中,两轮轴边缘各点的线速度有什么关系。知道对线速度定义的理解状况。
算一算:计算壁挂钟的时针、分针、秒针针尖的线速度大小和它们角速度的倍数关系。知道能否通过实质测量获得有用数据,灵活运用线速度的公式和角速度公式解决实质问题。
小实验:提供回力玩具小车,玻璃板,建筑用黄沙,通过对实验的察看说明汽车车轮的挡泥板应安装在哪个位置适合,知道对线速度方向的学会状况。
释疑:评判地球与月亮之争。
小结:幻灯片小结。
3、教学主要环节本设计可分为四个主要的教学环节:
第一环节,通过播放录像和演示,总结物体做曲线运动的条件。
第二环节,通过察看对比,打造理想模型,总结匀速圆周运动特点,类比匀速直线运动得出匀速圆周运动定义。
第三环节,以情景激疑引入用线速度、角速度描述圆周运动,借用多媒体动画,类比匀速直线运动得出线速度、角速度概念和公式。
第四环节,以学生活动为中心,针对几个实质问题拓展讨论、探究、交流,深化对本节课常识的理解和应用。
7、教材示例
第一环节物体做曲线运动的条件
[创设情景]播放录像:森林公园三环过山车的运动。
[提出问题]1、请同学们说说过山车都做了什么区别性质的运动?(匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、曲线运动、圆周运动等)
2、哪些条件下物体将做曲线运动?
[演示]让乒乓球从斜面上滚下到达水平桌面上做直线运动,请一个同学向着与球运动不同的方向用力吹球,察看球的运动轨迹有什么变化?
[结论]当物体遭到的合力与速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动。
[引言]运动轨迹是圆的曲线运动叫做圆周运动,下面大家就从圆周运动开始学习怎么样对曲线运动进行研究。
第二环节匀速圆周运动的定义
[察看讨论]钟表的时针、分针、秒针的圆周运动有哪些一同的特点?它们与过山车的圆周运动有哪些不同?
(钟表的时针、分针、秒针的圆周运动,它们的一同特点是匀速转动的,而过山车的圆周运动列车的速度大小是不断变化的)
[提出问题]如何给匀速圆周运动下概念呢?(引导学生类比匀速直线运动概念匀速圆周运动)
[结论]质点在任何相同时间内,所通过的弧长都相等的圆周运动叫做匀速圆周运动。
匀速圆周运动是基本简单的圆周运动,它是一种理想化的物理模型。
[引言]大家怎么样对圆周运动进行研究呢?
第三环节线速度、角速度定义
[创设情景]地、月快慢之争
地球:我绕太阳运动1秒走29.79千米,你绕我1秒才走1.02千米,你太慢了!
月亮:你一年才绕一圈,我28天就绕一圈,你才慢呢!
[提出问题]如何概念描述圆周运动快慢的物理量?(引导学生与匀速直线运动的速度类比)多媒体动画:演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不一样的匀速圆周运动;
[结论]线速度概念:质点经过的圆弧长度s与所用时间t的比值,叫做圆周运动的线速度。
公式:单位:m/s(米/秒)
[问题]速度是矢量,圆周运动的线速度方向是什么样的?
[演示]1、用一端连有细线的小球,将线的一端套在钉子上,钉子竖直立在桌面上,给球初速让球在水平桌面上做圆周运动,忽然向上抽出钉子,看到球沿圆周的切线方向运动;
2、通过投影仪察看旋转圆盘边缘红墨水飞出的情景与落在纸面上的径迹分布;
[结论]线速度方向:沿圆弧的切线方向
线速度表示圆周运动的瞬时速度,它是矢量;圆周运动的线速度方向是不断改变的,所以匀速圆周运动是变速运动,匀速圆周运动中的“匀速”是“匀速率”的意思。
[情景]打开教室内的电风扇,变换不一样的档察看它转动的快慢。(引导学生认识要引入与线速度不一样的、描述圆周运动转动快慢的物理量)
[问题]如何描述圆周运动转动的快慢?
多媒体动画:演示同样时间内两个运动半径所转过角度不一样的匀速圆周运动。
[结论]角速度概念:质点所在半径转过的角度与所用时间t的比值,叫做圆周运动的角速度。
公式:单位:rad/s(弧度/秒)
第四环节学生活动(以小组为单位)
1、匀速圆周运动是基本、简单的圆周运动,它是一个理想化的物理模型,请同学们说说日常有什么圆周运动可以看作是匀速圆周运动?
2、察看剖析磁带、涂改修正带、自行车链条等传动设施中,两轮轴边缘各点的线速度有什么关系?
3、提供壁挂式钟,刻度尺,请同学们通过测量算一算时针、分针、秒针针尖的线速度大小并交流计算的办法;依据钟表各指针的行走特征,找出它们角速度的倍数关系。
4、提供回力玩具小车,玻璃板、建筑黄沙,演示交流,说明汽车车轮的挡泥板应安装在哪个位置适合?(将沙子倒在玻璃板上,让迅速转动的玩具小车的车轮与沙子接触,察看车轮边缘沙子飞出的情形)
5、评判地球、月亮快慢之争?
[课堂小结]这节课大家学习了一种日常容易见到的曲线运动圆周运动,了解了匀速圆周运动是基本、简单的圆周运动,引入了线速度、角速度定义描述圆周运动的快慢,学习了怎么样运用线速度、角速度定义和公式剖析、计算有关匀速圆周运动的实质问题。
作业布置;略
教学目的
常识目的
1、认识匀速圆周运动的定义.
2、理解线速度、角速度和周期的定义,学会这几个物理量之间的关系并会进行计算.
能力目的
培养学生打造模型的能力及剖析综合能力.
情感目的
激起学生学习兴趣,培养学生积极参与的意识.
教学建议
教程剖析
教程第一明确要研究圆周运动中的简单的状况,匀速圆周运动,接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的定义及周期、频率、转速等定义,后推导出线速度、角速度、周期间的关系,中间有一个考虑与讨论做为铺垫.
教法建议
关于线速度、角速度、周期等定义的教学建议是:通过生活实例(齿轮转动或皮带传动装置)或多媒体资料,让学生切实感觉到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别,有必要引入有关的物理量加以描述.学习线速度的定义,可以参考匀速圆周运动的定义(结合课件)引导学生认识弧长与时间比值维持不变的特征,进而引出线速度的大小与方向.同时应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.学习角速度和周期的定义时,应向学生说明这两个定义是依据匀速圆周运动的特征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肯定的圆心角相对应,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t比值来描述,由此引入角速度的定义.又依据匀速圆周运动具备周期性的特征,物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述,为此引入了周期的定义.讲述角速度的定义时,不需要向学生强调角速度的矢量性.在讲述定义的同时,要让学生领会到匀速圆周运动的特征:线速度的大小、角速度、周期和频率维持不变的圆周运动.
关于“线速度、角速度和周期间的关系”的教学建议是:结合课件引导学生认识到这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同,但它们之间是有联系的,并引导学生从如下思路理解它们之间的关系:
教学设计策略
匀速圆周运动
教学重点:线速度、角速度、周期的定义
教学难题:各量之间的关系及其应用
主要设计:
1、描述匀速圆周运动的有关物理量.
(一)让学生举一些物体做圆周运动的实例.
(二)展示课件1、齿轮传动装置
课件2、皮带传动装置
为引入定义提供感性认识,引起考虑和讨论
(三)展示课件3:质点做匀速圆周运动
可中止.可读出运行的时间,对应的弧长,转过的圆心角,进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等定义.
2、线速度、角速度、周期间的关系:
(一)重新展示课件
1、齿轮传动装置.让学生领会到有的不一样的点线速度大小相同,但角速度、周期不同,有的不一样的点角速度、周期相同,但线速度大小不同;进而此导同学去剖析它们之间的关系:
探究活动
察看与测量:请研究一下自行车飞轮与中轴*通过链条的连接关系:测量一下各自的半径,并考虑验证两轮的角速度关系,边缘点的线速度大小关系;有条件的话研究一下“变速自行车”的变速原理.