高一物理教案：《勻速圓周運動(dòng)》(2)

　　六、教學(xué)流程

　　1、教學(xué)流程圖

　　2、流程圖說(shuō)明

　　情境I錄像，演示，設問(wèn)1

　　播放錄像：三環(huán)過(guò)山車(chē)，讓學(xué)生看到物體的運動(dòng)有直線(xiàn)和曲線(xiàn)。

　　演示：讓學(xué)生向正在做直線(xiàn)運動(dòng)的乒乓球用力吹氣，體驗球在什么情況下將做曲線(xiàn)運動(dòng)。

　　設問(wèn)1：物體在什么情況下將做曲線(xiàn)運動(dòng)?

　　情境II觀(guān)察、對比，設問(wèn)2

　　觀(guān)察、對比鐘表指針和過(guò)山車(chē)這兩類(lèi)圓周運動(dòng)。

　　設問(wèn)2：以上兩類(lèi)圓周運動(dòng)有什么不同?鐘表指針所做的圓周運動(dòng)有什么共同特征?建立勻速圓周運動(dòng)的概念。

　　情境III演示，動(dòng)畫(huà)

　　情景：月、地快慢之爭。

　　多媒體動(dòng)畫(huà)：演示同樣時(shí)間內兩個(gè)運動(dòng)所經(jīng)過(guò)的弧長(cháng)不同的勻速圓周運動(dòng)，比較得出線(xiàn)速度表達式。

　　演示1：用細繩捆著(zhù)小球在水平面內做圓周運動(dòng)，突然松開(kāi)繩的一端，看到小球沿著(zhù)圓弧切線(xiàn)方向運動(dòng)。

　　演示2：通過(guò)實(shí)物投影演示旋轉的轉盤(pán)邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布，顯示線(xiàn)速度的方向。

　　情景：變換教室內電風(fēng)扇的變速檔，看到圓周運動(dòng)轉動(dòng)快慢的不同情況，引入角速度概念。

　　多媒體動(dòng)畫(huà)：演示同樣時(shí)間內兩個(gè)運動(dòng)半徑所轉過(guò)角度不同的勻速圓周運動(dòng)，比較得出角速度表達式。

　　活動(dòng)討論、實(shí)驗、交流、小結。

　　識別：請同學(xué)們說(shuō)說(shuō)生活中有哪些圓周運動(dòng)可以看作是勻速圓周運動(dòng)。了解學(xué)生對勻速圓周運動(dòng)的理解以及是否具有建模能力。

　　觀(guān)察分析：磁帶、涂改修正帶、自行車(chē)鏈條等傳動(dòng)設備中，兩輪軸邊緣各點(diǎn)的線(xiàn)速度有何關(guān)系。了解對線(xiàn)速度概念的理解情況。

　　算一算：計算壁掛鐘的時(shí)針、分針、秒針針尖的線(xiàn)速度大小和它們角速度的倍數關(guān)系。了解能否通過(guò)實(shí)際測量獲取有用數據，靈活運用線(xiàn)速度的公式和角速度公式解決實(shí)際問(wèn)題。

　　小實(shí)驗：提供回力玩具小車(chē)，玻璃板，建筑用黃沙，通過(guò)對實(shí)驗的觀(guān)察說(shuō)明汽車(chē)車(chē)輪的擋泥板應安裝在什么位置合適，了解對線(xiàn)速度方向的掌握情況。

　　釋疑：評判地球與月亮之爭。

　　小結：幻燈片小結。

　　3、教學(xué)主要環(huán)節本設計可分為四個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節：

　　第一環(huán)節，通過(guò)播放錄像和演示，歸納物體做曲線(xiàn)運動(dòng)的條件。

　　第二環(huán)節，通過(guò)觀(guān)察對比，建立理想模型，歸納勻速圓周運動(dòng)特征，類(lèi)比勻速直線(xiàn)運動(dòng)得出勻速圓周運動(dòng)概念。

　　第三環(huán)節，以情景激疑引入用線(xiàn)速度、角速度描述圓周運動(dòng)，借助多媒體動(dòng)畫(huà)，類(lèi)比勻速直線(xiàn)運動(dòng)得出線(xiàn)速度、角速度定義和公式。

　　第四環(huán)節，以學(xué)生活動(dòng)為中心，針對幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題開(kāi)展討論、探究、交流，深化對本節課知識的理解和應用。

　　七、教案示例

　　第一環(huán)節物體做曲線(xiàn)運動(dòng)的條件

　　[創(chuàng )設情景]播放錄像：森林公園三環(huán)過(guò)山車(chē)的運動(dòng)。

　　[提出問(wèn)題]1、請同學(xué)們說(shuō)說(shuō)過(guò)山車(chē)都做了哪些不同性質(zhì)的運動(dòng)?(勻速直線(xiàn)運動(dòng)、勻加速直線(xiàn)運動(dòng)、勻減速直線(xiàn)運動(dòng)、曲線(xiàn)運動(dòng)、圓周運動(dòng)等)

　　2、什么條件下物體將做曲線(xiàn)運動(dòng)?

　　[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達水平桌面上做直線(xiàn)運動(dòng)，請一個(gè)同學(xué)向著(zhù)與球運動(dòng)不一致的方向用力吹球，觀(guān)察球的運動(dòng)軌跡有何變化?

　　[結論]當物體受到的合力與速度方向不在一條直線(xiàn)上時(shí)，物體就做曲線(xiàn)運動(dòng)。

　　[引言]運動(dòng)軌跡是圓的曲線(xiàn)運動(dòng)叫做圓周運動(dòng)，下面我們就從圓周運動(dòng)開(kāi)始學(xué)習如何對曲線(xiàn)運動(dòng)進(jìn)行研究。

　　第二環(huán)節勻速圓周運動(dòng)的概念

　　[觀(guān)察討論]鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運動(dòng)有什么共同的特征?它們與過(guò)山車(chē)的圓周運動(dòng)有什么不同?

　　(鐘表的時(shí)針、分針、秒針的圓周運動(dòng)，它們的共同特征是勻速轉動(dòng)的，而過(guò)山車(chē)的圓周運動(dòng)列車(chē)的速度大小是不斷變化的)

　　[提出問(wèn)題]怎樣給勻速圓周運動(dòng)下定義呢?(引導學(xué)生類(lèi)比勻速直線(xiàn)運動(dòng)定義勻速圓周運動(dòng))

　　[結論]質(zhì)點(diǎn)在任何相同時(shí)間內，所通過(guò)的弧長(cháng)都相等的圓周運動(dòng)叫做勻速圓周運動(dòng)。

　　勻速圓周運動(dòng)是最基本最簡(jiǎn)單的圓周運動(dòng)，它是一種理想化的物理模型。

　　[引言]我們如何對圓周運動(dòng)進(jìn)行研究呢?

　　第三環(huán)節線(xiàn)速度、角速度概念

　　[創(chuàng )設情景]地、月快慢之爭

　　地球：我繞太陽(yáng)運動(dòng)1秒走29.79千米，你繞我1秒才走1.02千米，你太慢了!

　　月亮：你一年才繞一圈，我28天就繞一圈，你才慢呢!

　　[提出問(wèn)題]怎樣定義描述圓周運動(dòng)快慢的物理量?(引導學(xué)生與勻速直線(xiàn)運動(dòng)的速度類(lèi)比)多媒體動(dòng)畫(huà)：演示同樣時(shí)間內，兩個(gè)運動(dòng)所經(jīng)過(guò)的弧長(cháng)不同的勻速圓周運動(dòng);

　　[結論]線(xiàn)速度定義：質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的圓弧長(cháng)度s與所用時(shí)間t的比值，叫做圓周運動(dòng)的線(xiàn)速度。

　　公式：?jiǎn)挝唬簃/s(米/秒)

　　[問(wèn)題]速度是矢量，圓周運動(dòng)的線(xiàn)速度方向是怎樣的?

　　[演示]1、用一端連有細線(xiàn)的小球，將線(xiàn)的一端套在釘子上，釘子豎直立在桌面上，給球初速讓球在水平桌面上做圓周運動(dòng)，突然向上抽出釘子，看到球沿圓周的切線(xiàn)方向運動(dòng);

　　2、通過(guò)投影儀觀(guān)察旋轉圓盤(pán)邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布;

　　[結論]線(xiàn)速度方向：沿圓弧的切線(xiàn)方向

　　線(xiàn)速度表示圓周運動(dòng)的瞬時(shí)速度，它是矢量;圓周運動(dòng)的線(xiàn)速度方向是不斷改變的，所以勻速圓周運動(dòng)是變速運動(dòng)，勻速圓周運動(dòng)中的“勻速”是“勻速率”的意思。

　　[情景]打開(kāi)教室內的電風(fēng)扇，變換不同的檔觀(guān)察它轉動(dòng)的快慢。(引導學(xué)生認識要引入與線(xiàn)速度不同的、描述圓周運動(dòng)轉動(dòng)快慢的物理量)

　　[問(wèn)題]怎樣描述圓周運動(dòng)轉動(dòng)的快慢?

　　多媒體動(dòng)畫(huà)：演示同樣時(shí)間內兩個(gè)運動(dòng)半徑所轉過(guò)角度不同的勻速圓周運動(dòng)。

　　[結論]角速度定義：質(zhì)點(diǎn)所在半徑轉過(guò)的角度與所用時(shí)間t的比值，叫做圓周運動(dòng)的角速度。

　　公式：?jiǎn)挝唬簉ad/s(弧度/秒)

　　第四環(huán)節學(xué)生活動(dòng)(以小組為單位)

　　1、勻速圓周運動(dòng)是最基本、最簡(jiǎn)單的圓周運動(dòng)，它是一個(gè)理想化的物理模型，請同學(xué)們說(shuō)說(shuō)生活中有哪些圓周運動(dòng)可以看作是勻速圓周運動(dòng)?

　　2、觀(guān)察分析磁帶、涂改修正帶、自行車(chē)鏈條等傳動(dòng)設備中，兩輪軸邊緣各點(diǎn)的線(xiàn)速度有何關(guān)系?

　　3、提供壁掛式鐘，刻度尺，請同學(xué)們通過(guò)測量算一算時(shí)針、分針、秒針針尖的線(xiàn)速度大小并交流計算的方法;根據鐘表各指針的行走特點(diǎn)，找出它們角速度的倍數關(guān)系。

　　4、提供回力玩具小車(chē)，玻璃板、建筑黃沙，演示交流，說(shuō)明汽車(chē)車(chē)輪的擋泥板應安裝在什么位置合適?(將沙子倒在玻璃板上，讓快速轉動(dòng)的玩具小車(chē)的車(chē)輪與沙子接觸，觀(guān)察車(chē)輪邊緣沙子飛出的情形)

　　5、評判地球、月亮快慢之爭?

　　[課堂小結]這節課我們學(xué)習了一種生活中常見(jiàn)的曲線(xiàn)運動(dòng)圓周運動(dòng)，知道了勻速圓周運動(dòng)是最基本、最簡(jiǎn)單的圓周運動(dòng)，引入了線(xiàn)速度、角速度概念描述圓周運動(dòng)的快慢，學(xué)習了如何運用線(xiàn)速度、角速度概念和公式分析、計算有關(guān)勻速圓周運動(dòng)的實(shí)際問(wèn)題。

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