1、88物理必修二 教案2017屈志刚东汽八一中学2017/2/21曲线运动教学设计思路:本节为本章的起始内容,是以后学习抛体运动、圆周运动的基础,是学好以后知识的基本保证本节课学生首先通过举例、观察图片,分析物体运动特点,猜想曲线运动的方向,然后通过实验验证猜想,教师根据学生的实际情况,渗透物理思想的教育,从理论上分析出曲线运动的方向 关于物体做直线运动和曲线运动的条件,首先让学生猜想,然后通过实验进行验证,依据牛顿运动定律中力和运动的关系,得出物体做曲线运动的条件教师引导学生深入探讨物体做曲线运动的一般规律,为以后的教学做好铺垫 学习任务分析: 普通高中新课程物理学科教学指导意见和模块学习要求
2、对“曲线运动”一节的要求是:知道曲线运动速度的方向,知道物体做曲线运动的条件,能够举例说明生活中遇到的曲线运动 1教学重点:曲线运动的速度方向、物体做曲线运动的条件2教学难点:物体做曲线运动的条件,曲线运动的普遍规律 学习者分析:学生初次接触曲线运动的知识,对未知领域充满好奇 教学目标 : 一、知识与技能1知道什么是曲线运动,知道物体做曲线运动时的瞬时速度方向;知道曲线运动是变速运动 2理解物体做曲线运动的条件,并能分析一些曲线运动的简单实例 3知道物体做曲线运动的一般规律 二、过程与方法1通过大量实例,使学生体会并归纳曲线运动的共同点:物体运动的轨迹是曲线 2在实验探究过程中组织学生总结出曲
3、线运动的速度方向 3通过实验探究,分析并总结归纳物体做曲线运动的条件 三、情感、态度与价值观1体会当所取变量范围足够小时,变和不变的统一性、曲和直的统一性,渗透辩证唯物主义世界观教育 2通过探究的过程,让学生体会得出结论的科学方法:归纳法 3在探究过程中,注意渗透科学态度教育 教学准备 : 1视频资料(1)常见的曲线运动(飞机飞行表演; F1赛车转弯;赛摩托车转弯;速滑转弯;香蕉球等). (2)曲线运动中速度的方向(砂轮与金属接触时火星的方向;雨滴从伞边飞出). 2实验(1)研究曲线运动的速度方向:教材中的实验(小铁球,挡板,白纸,印泥). (2)研究曲线运动的条件:课本实验(磁铁、钢珠,白纸
4、、印泥).教学过程 过程 教师活动 学生活动 引入 (出示照片)喷泉射出的水柱在空中画出一道道美丽的弧线,令人赏心悦目,这种美丽的曲线运动你还见过哪些?请举例 问:这些曲线运动的共同特征是什么? 可见曲线运动也是一种常见的运动,从今天开始我们来研究曲线运动的规律 列举实例 答:运动的轨迹是曲线 曲线运动的速度方向 曲线运动的条件 速度是描述物体运动重要的物理量问:你知道物体做曲线运动时在不同位置的速度方向吗? 我们设计了一个实验,研究曲线运动的速度方向 简介实验装置和实验过程 指导学生进行实验探究(教材第 2 页) 问:通过实验探究,你得出了什么结论? 问:生活中还有哪些现象也能证明这一点?
5、问:以上种种现象都证明了这一结论同学们想过为什么会是这样吗? 问:从运动轨迹看,直线与曲线有何区别和联系? 问:直线运动与曲线运动的速度方向有何联系? 问:从曲线运动的速度方向的特点来看,曲线运动的性质是什么? 问:据牛顿运动定律,物体的速度发生变化,意味着什么? 问:这又意味着什么? 猜想:做曲线运动的物体所受合外力有什么特点? 演示实验:磁铁小球实验 还能举出哪些实例? 教师在黑板上画出抛体运动的受力方向和速度方向,便于学生分析得出结论 以上实例均说明物体做曲线运动的条件是:物体所受合外力与它的速度方向不在同一直线上 问:合力的指向与轨迹、速度之间还有哪些关系? 分析一些实例,要求学生找到
6、使物体做曲线运动的合力 可能会有学生回答:是轨迹在这一点的切线方向 学生动手做实验,并展示实验成果 结论:物体做曲线运动时,在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的切线方向可引导学生举例说明:雨伞转动过程中甩出的水滴,雨天自行车甩泥点,赛车转弯时冲出跑道,火车转弯时脱轨,运动员掷铁饼、扔铅球等答:当曲线足够短时,曲线变成直线答:曲线运动的瞬时速度与直线运动的瞬时速度的意义在本质上是相同的 答:一定是一种变速运动因为速度的方向会发生变化 答:运动状态发生变化 答:产生加速度,物体所受合外力不为零 答:速度方向与物体的运动方向不在同一直线上 引导学生说出曲线运动的一般规律: 合力一定指向轨迹的凹侧
7、若能分析出:当合力与速度夹角小于 90时,物体做加速曲线运动;当合力与速度夹角大于 90时,物体做减速曲线运动,则更佳 小结 本节知识小结: 1曲线运动的速度方向 2物体曲线运动的条件 3曲线运动的普遍规律 物理思想小结:体会变与不变、曲线与直线的统一思想,极限思想 课后反思 教学流程图: 运动的合成与分解教学设计思路:本节是继“力的合成与分解”后第二次讲解矢量的合成与分解在此之前,学生已有利用平行四边形定则或三角形法则进行矢量合成与分解的概念但是学生的理解仅仅限于对力的合成与分解,并没有形成对所有矢量的合成与分解都运用平行四边形定则的意识本节教学试图利用学生已有的基本概念去解释现实生活中的实
8、例,再将生活经验总结为理论这种方式,一方面可以激活学生已有的知识,让他们体会学以致用;另一方面,可以通过讨论、分析锻炼学生的理性思维能力学习任务分析: 1. 激活旧知识,例如平行四边形定则和三角形定则以及相应的几何知识 2. 引导学生注意观察生活中的实例,启发他们利用已有知识解决具体问题 3. 对学生们的讨论和分析加以点拨,使之升华为新的模型和理论4. 有意识地培养学生的观察能力、图形表达能力、文字表达能力、语言表达能力和理性思维分析能力 学习者分析: 受教育者是高中一年级的学生他们第一次学习运动的合成和分解,已经有了一些矢量合成与分解的理论基础,但是对这些理论的理解并不深刻,只是局限于对力的
9、合成与分解他们并没有意识到利用这些理论去解释生活中的具体现象 本节抓住生活中的一个实例小船过河,重点展开分析和讨论不断激活学生已有的物理知识和数学知识,通过鼓励、点拨使他们体会到学以致用的乐趣,同时加深他们对平行四边形定则和三角形定则的理解,为以后的课程如电场强度 E 的合成与分解、磁感应强度 B 的合成与分解等等打下良好的基础 教学目标 : 1知识与技能(1)了解运动的合成与分解 (2)理解平行四边形定则和三角形定则在运动的合成与分解中的运用 (3)理解运用运动的合成与分解理论对实际问题小船过河模型的分析 2过程与方法(1)学生在针对小船过河问题的讨论中加深对平行四边形定则和三角形定则的理解
10、 (2)学生分析实验现象并从中得出规律 3情感态度与价值观(1)通过学生对身边事物的深入讨论、辨析,激发他们对生活的热爱 (2)学生体验自主探索物理规律的艰辛和喜悦 (3)学生通过交流,提高协作意识教学过程:教师活动 学生活动 点评 引入新课 物体的运动往往是比较复杂的,这些复杂的运动,常常可以看成由几个简单的运动组成,通过研究简单的运动达到研究复杂运动的目的 通过演示实验和联系船渡河实际,给出合运动、分运动的概念把注满水的乒乓球用细绳系住,另一端固定在 B 钉上,乒乓球静止在 A 点,画出线段 BB 且使 AB BB ( 方向任意 ) ,用光滑棒在 B 点附近的一点从左向右沿 BB方向匀速推
11、动吊绳AB,提示学生观察乒乓球实际运动的轨迹沿 AB方向,帮助学生分析这是乒乓球同时参与了 AB 方向和 BB方向的匀速直线运动的结果,而这两个分运动的速度都等于棒的推动速度小球沿竖直方向及沿 BB方向的运动都是分运动;沿 AB方向的运动是合运动分析表明合运动的位移与分运动的位移遵守平行四边形定则 观看演示实验并思考 学生讨论后回答问题 通过这个演示实验,首先培养学生的观察能力,其次培养学生将观察到的现象在纸上用图形表达出来的能力,再次,启发学生运用已有的数学和物理知识进行讨论和表达 在讨论中,学生会有各自的直觉、假设、观点有些正确有些错误让学生在讨论、辩论中澄清事实 讲授新课 一、运动的合成
12、与分解 质点运动中最简单的运动为匀速直线运动和初速度为零的匀变速直线运动一切复杂的运动可视为几个简单运动的合运动 一个物体同时参与两个(或更多的)运动,这些运动如果都具有独立性,即其中一个运动并不因为有另一个运动的存在而有所改变,合运动就是这些互相独立的运动的叠加,这就是运动的独立性原理或运动的叠加原理因此, 各分运动与合运动具有等时性 运动的合成和分解是运动学的重要研究方法,根据独立性原理,在研究一个复杂运动的规律时,我们可以将它先分解为几个基本运动即几个分运动来讨论,然后再叠加成原来的运动 1. 第一次接受独立性和等时性原理从理论高度看待复杂的运动 2. 接受理论的同时,反思自己刚才陈述的
13、观点的正误 船渡河问题:可以看做由两个运动组成假如河水不流动而船在静水中沿 AB 方向行驶,经一段时间从 A 运动到 B ,假如船的发动机没有开动,而河水流动,那么船经过相同的一段时间将从 A 运动到 A,如果船在流动的河水中开动,同时参与上述两个运动,经相同时间将从 A 点运动到 B点从 A 到 B的运动就是上述两个分运动的合运动 用铅笔和刻度尺在笔记本上作图 注意:船头指向为发动机产生的船速方向,指分速度;船的合运动的速度方向不一定是船头的指向这里的分运动、合运动都是相对地球而言,不必引入相对速度概念,避免使问题复杂化 二、引导学生概括、总结运动的合成、分解法则平行四边形定则 用分运动的位
14、移、速度、加速度求合运动的位移、速度、加速度等叫运动的合成反之由合运动求分运动的位移、速度、加速度等叫运动的分解 运动的合成与分解遵守矢量运算法则,即平行四边形定则例如:船的合位移 s合是两个分位移 s1 和 s2 的矢量和;又例如飞机斜向上起飞时,在水平方向及竖直方向的分速度分别为 v1 vcos, v2 vsin,其中, v是飞机的起飞速度如图所示 用分运动的性质判断合运动的性质及轨迹 两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动提问学生为什么? (v合为恒量 ) 提出问题:船渡河时如果在 AB 方向的分运动是匀加速运动,水仍然匀速流动,船的合运动轨迹还是直线吗? 学生思考后回答并提示学生用
15、曲线运动的条件来判断,然后引导学生综合概括出判断方法:首先将两个分运动的初始运动量及外力进行合成,然后可用合运动的初速度及合运动所受的合外力的方向关系进行判断由合成结果可知,船的合速度 v 合 与合外力 F 不在同一直线上,船一定做曲线运动 巩固知识,让学生思考回答:两个不在同一直线上初速度都为零的匀加速直线运动的合运动是什么运动? 关于船渡河问题的讨论 问题的提出:河宽 H ,船速为 v船,水流速度为 v水 ,船速 v船与河岸的夹角为,如图所示 求渡河所用的时间,并讨论等于多少 时渡河时间最短 怎样渡河,船的合位移最小? 分析:用船在静水中的分运动讨论渡河时间比较方便,根据运动的独立性,渡河
16、时间 所用时间最短 关于速度的说明:在应用船速这个概念时,应注意区别船速v船 及船的合运动速度 v合前者是发动机产生的分速度,后者是合速度,由于不引入相对速度概念,上述两种速度容易相混 课堂小结 1曲线运动的条件是 F合与 v 不在同一直线上,曲线运动的速度方向为曲线的切线方向 2复杂运动可以分解成简单的运动分别来研究,由分运动求合运动叫运动的合成,反之叫运动的分解,运动的合成与分解,遵守平行四边形定则3引用曲线运动的条件及运动的合成与分解的知识可以判断合运动的性质及合运动的轨迹作业 (1)完成课后习题 (2)思考: 欲使小船以速度 v0 匀速靠岸,则拉绳的速度 v ? 教学流程图: 说明:“
17、运动的独立性”在教科书中已不强调,本教学设计中把它纳入教学内容,须慎重处理。图片资源:(制作PPT)平抛运动教学设计思路:1依据学生已有知识和经验,建立平抛运动的情景,以情景激发学生兴趣,引导学生探究 2通过复习匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的规律,结合运动的合成与分解的知识,使学生主动探究,认识并理解平抛运动的规律 3通过多手段教学如实验、媒体等,呈现多信息,吸引学生投入课堂 4对学生的学习过程进行正面、积极的评价,让学生体会到成功感,激发学生潜能学习任务分析: 1建立平抛运动的概念,理解对平抛运动进行分解的研究思想 2在分解平抛运动之后,学生依据实验,再结合直线运动的规律,探究平
18、抛运动的规律在自己探究而得到的结果的过程中,必然要加深对平抛运动的理解 3在探究的过程中,学生要体验合作、学习合作 4在学习完平抛运动之后,学生设计验证平抛运动规律的小实验学习者分析: 1生活经验:全体学生对平抛运动有一定的认识,较多的学生能自己举出生活中的例子 2知识基础:矢量的合成平行四边形定则;运动的合成与分解;直线运动的规律利用这些基础,多数学生在教师的指导下能理解平抛运动的规律 3探究能力:学生具有初步的探究的意识和能力,有分析自由落体运动频闪照片的基础 教学目标:一、知识与技能1通过实际例子,学生能得出平抛运动的概念,理解其条件和运动性质, 理解平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为
19、 g 2通过演示实验和探究分析,学生理解平抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动 3通过规律的应用,学生掌握平抛运动的分解方法,并能用平抛运动规律解答相关问题 二、过程与方法1通过学生小实验,激发学生的学习兴趣 2通过观察演示实验,培养学生的观察、分析能力学生归纳出平抛运动的特点 3通过分析 “平抛物体的闪光照片”和“平抛运动录像片”,学生体验科学探究的过程和成功 4通过分解平抛运动,学生体验 物理学中“化曲为直、化繁为简”的思想 三、情感态度与价值观1通过平抛运动的实例分析和学生实验,学生体验物理与生活的紧密联系,增强学习物理的动力 2通过对实验的分析和探究,学
20、生体验科学研究的过程的喜悦 3在分析研究的过程中,师生互动、生生交流,体验合作的成功 重点、难点分析: 1重点:平抛运动的概念和规律以及规律的应用 2难点:对平抛运动的两个分运动的理解 教学准备: 1教材第 10 页图 1-3-5 “比较平抛运动和自由落体运动”的实验装置,及其 Flash 课件 2教材第 10 页图 1-3-3 “平抛运动和自由落体运动的频闪照片” 3教材第 13 页图 1-3-12 “研究平抛物体的运动示意图”所示的实验装置 4小实验视频:打靶时子弹的轨迹 5玩具水枪 教学过程:教师活动 学生活动 设计目的 引入新课介绍小实验:在桌面上放置一水平轨道,放置一目标物体(轨道正
21、前、正下方),要求从轨道推出的物体能击中桌面目标 要求学生观察小球离开轨道后的运动轨迹 提出问题:怎么才能准确地击中目标?引出课题:研究平抛物体的运动 学生代表到讲台动手实验;其他同学观察、分析 估计学生回答:需要不断调整才能击中目标 学生讨论后回答问题可能回答:改变推出速度,改变轨道高度 激发兴趣,吸引学生投入课堂,鼓励学生参与 为处理实际问题埋下伏笔 讲授新课 (一)平抛物体的概念 【 第一步 】 教师利用“玩具水枪” 水平射击 提问:初速度的方向有什么特点? 离开轨道后物体的受力情况怎么样?物体为什么做曲线运动? 【 第二步 】 教师介绍:像这样的运动就叫做平抛运动请同学们思考其运动的条
22、件和特点是什么? 【 第三步 】 教师协助学生总结出平抛运动的概念 教师板书:平抛运动的概念 提问:能否举出生活中的实例? 【 第四步 】 教师提问:平抛运动的性质是什么? 教师板书:平抛运动是匀加速曲线运动 过渡语: 明确了平抛的概念和运动性质之后,请同学们思考:做平抛运动的物体在落地时的方向是斜向下的,既有水平方向的趋势又有竖直向下的趋势根据前面学过的知识:一个运动可以分解为两个独立的运动那么,你准备将平抛运动分解为哪两个方向上的独立的运动呢? 肯定学生的回答追问:水平方向是什么运动呢?竖直方向又是什么运动呢? (二)理论分析与实验探究平抛运动的分解 【 第五步 】 演示实验 教师介绍:
23、A 、 C 球从静止开始同时释放,轨道高度相同,它们同时离开下滑轨道, C 球在光滑水平轨道运动,可看做是匀速直线运动 A 球做平抛运动 【 第六步 】 提问:根据实验现象,你能得出什么结论? 教师继续引导 教师板书:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 教师继续追问:从动力学角度分析,为什么水平方向是匀速直线运动? 教师板书:水平方向不受力,保持匀速直线运动 【 第七步 】 演示实验 教师介绍:用平抛竖落仪演示做平抛运动的小球 A 和做自由落体运动的小球 B 同时落地 操作:在高度一定的条件下,先后使平抛小球以大小不同的水平速度抛出(小锤打击的力度不同) 教师同时用课件演示以上实验 【 第八步
24、 】提问: 根据实验现象,你能得出什么结论? 教师继续引导教师板书:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 教师继续追问:从动力学角度分析,为什么竖直分运动是自由落体运动? 教师板书:竖直方向只受重力,初速为零,做自由落体运动 教师演示实验(或者播放实验视频): 子弹打靶轨迹 【 第八步 】分析“平抛运动和自由落体运动的频闪照片” 教师引导:分析学生可能提取出的数据 引导学生建立直角坐标系 过渡语: 通过以上的分析和实验,我们可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动那我们就分别从两个方向来分析平抛运动的规律 (三)平抛运动的规律 【 第九步 】实验探究 教师介绍教材 第
25、12 页图 1-3-12 “研究平抛物体的运动示意图”所示的实验装置,并演示实验 教师出示课前做好的实验记录(学生利用实验课做实验) 【 第十步 】:画好坐标系以及矢量的平行四边形 教师引导学生再次使用“ 频闪照片”: 教师明确:以抛出点为坐标原点,沿初速度方向为 x 轴正方向,竖直向下为 y 轴正方向 【 第十一步 】引导学生从两个方向分析运动的规律(图略) 教师依据学生回答情况,适当及时引导 【 第十二步 】引导学生分析平抛运动的合速度规律 【 第十三步 】练习与反馈 例题讲解 例题1:一轰炸机沿水平方向做匀速直线运动,从飞机上每隔一秒钟释放一颗炸弹,则下列说法正确的是:()1炸弹在空中排
26、成竖直的直线 2两炸弹间的距离随时间的增加而增大 3各炸弹落地的时间间隔相等 4炸弹落地(地面水平)时形成的弹坑是等间距的 例题2: 教材第 12 页第 1 题 Flash 游戏: 请你来当飞行员,打击在海面上空飞行的敌机 【 第十四步 】小结 教师点评学生的小结 【 第十五步 】布置作业 作业:教材第 12 页“练习与评价”第 2 、 3 题 思考题:根据 Flash 游戏编一道题 学生认真观看实验,思考并回答问题 学生讨论后回答:初速度水平,只受重力作用 学生用自己的话对平抛运动下定义 学生举例相互评价 学生从受力分析入手分析加速度情况,从而得出运动性质 边听边回忆相关知识 学生回答:水平
27、方向和竖直方向 学生猜测 学生观察实验并说出实验现象: A 球总是撞在 C 球上 学生回答:说明 A 、 C 两球在水平方向的运动是同步的学生回答:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 学生讨论,找出原因:物体只受重力作用,水平方向不受力 学生观察实验,说出实验现象:无论以多大的力打击金属片, A 、 B 两个小球总是同时落地 学生回答:说明 A 、 B 两球在竖直方向的运动是同步的 学生回答:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 学生回答:竖直方向只受重力,初速为零,做自由落体运动 学生先猜测、后观察、再分析 学生观察照片,并利用刻度采集相关数据 学生分析提取出的数据 学生在 频闪照片上建立直角
28、坐标系 学生观察实验装置,观察实验 学生描点、连线、画出小球通过某位置的速度方向、位移方向 学生分解速度和位移 学生回答: 在水平方向,物体的位移(又叫射程)和速度分别为 在竖直方向,考虑到匀变速直线运动公式及重力加速度 g ,物体的位移和速度分别为 学生合成: 由( 2 )、( 4 )两式可以求得任一时刻物体的分速度,则任一时刻物体实际速度 vt的大小为 vt的方向可以用vt与 x 轴正方向的夹角 表示为 学生讨论,说明理由,得出结论 观看 Flash 动画演示 学生代表来做 小结由学生进行 激发兴趣 复习牛顿第二定律以及做曲线运动的条件 注意物理与生活的联系 给出思考方向,学生自主提出分解
29、办法 发挥演示实验的作用 问题设计步步深入,环环相扣,最终透过现象认清其本质 利用多媒体课件把实验过程演示一遍,通过慢镜头让学生把实验现象观察清楚 既能增强学习兴趣,又能巩固、强化重点知识 不限定学生的思路,使学生思维充分发散 为学生实验做铺垫 规范学生的学习行为和分析行为 充分相信学生有这种能力,教师只需稍加引导,不要过多讲解,要充分调动学生学习的积极性,让学生获得解决问题的乐趣 再次强化时重点知识的理解增强学习兴趣,为深入理解平抛运动做铺垫教学流程图:圆周运动教学设计思路:圆周运动是生活中一种常见的运动,对此学生并不陌生,但是缺乏系统的理论知识,因此本节课紧紧围绕学生的生活,从生活中发现问
30、题,从生活中找到解决问题的方法,再上升到理论的高度,总结出物理概念,进而解决问题学习任务分析: 本章研究曲线运动,通过前面的学习,学生已经了解了曲线运动的基本知识,接触了一种典型的曲线运动平抛运动本节课介绍圆周运动,以及如何描述匀速圆周运动的快慢在后面几节中将研究圆周运动的动力学原因,下一章将研究万有引力定律,同样也是以圆周运动为基础的因此本节无论在知识上还是学生的认知上都将起到承前启后的作用学习者分析:学生已经适应高中阶段的物理学习,掌握了一定的物理学习方法,在生活中能够发现问题,并能够运用一定的方法加以解决,通过对一些物理量的研究,学生也了解了认识物理量的步骤,所以学生在教师的引导下可以巩
31、固研究物理的方法,同时解决生活中的问题 教学目标 : 一、知识与技能 1. 了解匀速圆周运动的概念并知道匀速圆周运动是变速运动 2. 理解什么是线速度、角速度和周期及三者之间的关系 3. 通过圆周运动的视频,培养学生观察、分析、解决问题的能力 二、过程与方法 1. 通过对线速度概念的学习,了解物理学中 “对比”的方法 2. 通过抽象出匀速圆周运动的概念,认识模型在物理学发展中的作用 3. 通过模型的建立,渗透“抓住主要因素、忽略次要因素”的方法论 三、情感、态度与价值观通过研究圆周运动,使学生领略自然界的奇妙与和谐,体验探索自然规律的艰辛和喜悦 教学准备:1摩天轮图片;地球绕太阳公转的图片;“
32、嫦娥一号”绕月的仿真模拟演示;表针针尖做匀速圆周运动视频2两物体做圆周运动,比较运动快慢的课件3发动机图片教学过程: 教学环节 教师活动学生活动设计意图引入新课 视频 1. 摩天轮的运动 2. 地球绕着太阳转动 3. “嫦娥一号”绕月的仿真模拟演示 4. 表针针尖做匀速圆周运动 提问 以上几个物体(摩天轮上的人、扇页上任意一点、嫦蛾一号、表针针尖)的运动轨迹有什么特点? 总结 我们把物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动 举例 请同学们想想生活中还有哪些圆周运动?观察、找出每个运动的圆心,总结出几个运动轨迹都是圆周 举出身边圆周运动的实例从生活现象引入,贴近生活,体现物理学科特点,引发学生思考,
33、激发学习热情 引导学生列举天体做圆周运动的实例,为学习万有引力定律做准备新课教学 提问 表针针尖在相等的时间里通过的圆弧长度相等吗? 总结 质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫匀速圆周运动那么我们该怎样描述匀速圆周运动的快慢呢? 课件 两个物体做圆周运动,半径不同,相等的时间内第一个物体做大半径的圆周运动转一圈,第二个物体做小半径的圆周运动的转两圈,但通过的弧长明显比第一个物体短 一、线速度1. 物理意义:描述匀速圆周运动快慢的物理量2. 概念:做圆周运动的物体通过的弧长与通过该弧长所用时间的比值用 v 表示3. 表达式:4. 单位:米每秒(m/s ). 演示 砂
34、轮打磨工件,线速度的方向?5. 矢量 讨论 匀速圆周运动的线速度是不变的吗? 结论 匀速圆周运动是个变速运动线速度大小不变,方向时刻改变二、角速度1. 物理意义:描述匀速圆周运动快慢的物理量2. 概念:连接做匀速圆周运动的物体与圆心的半径转过的角度 跟所用时间 t 的比值叫做角速度用表示3. 表达式:4. 单位:弧度每秒( rad/s ) 图片 地球绕太阳公转的角速度分析得出在相等的时间里通过的圆弧长度相等 总结归纳得出概念 学生猜想:线速度,周期 观察、讨论、总结哪个物体运动得快初步引出线速度、角速度、周期、转速等概念 分析得出 比照匀速直线运动的速度表达式,得出线速度概念 观察实验,归纳出
35、线速度的方向是圆周上该点的切线方向 讨论、明确匀速圆周运动中“匀速”的含义 讨论、归纳完成 观察、理解通过举例,从实践到理论再回到实践中来告诉学生我们要研究的问题就在平时的生活中,启发大家注意观察生活,热爱生活 通过实例抽象出“匀速圆周运动”这个物理模型 用一个从不同角度研究会得到不同答案的题目设计矛盾,引发学生的争议,在争论的过程中教师引导学生完成自主学习 通过问题引出线速度的概念、物理意义、表达式、单位等等巩固认识一个新物理量的几个步骤 通过总结概念,培养学生应用“对比法”解决问题的能力 深刻理解“匀速”指速度大小不变,方向时刻改变 通过观察实验,解决问题,渗透解决问题的方法 了解什么时候
36、用角速度来描述匀速圆周运动的快慢 三、周期1. 物理意义:描述圆周运动快慢的物理量2. 概念:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期用 T 表示3. 单位:秒( s ) 视频 新闻联播中报道哈雷彗星的周期为 76 年提问:地球公转周期是多少年?哪个星体运动得快?分析、归纳 地球运动得快 问题来源于生活,问题的解决也来源于生活四、转速1. 物理意义:描述匀速圆周运动快慢的物理量在描述电机转动快慢时,为了方便,我们通常使用转速这个概念2. 概念:物体在单位时间内所转过的圈数,用 n 表示3. 单位:转每秒( r/s ),转每分( r/min ) 图片 发动机转速的标识过渡:既然这些物理量都可
37、以描述匀速圆周运动的快慢,那么它们之间存在什么关系呢?体会学习一个新概念的几个步骤 通过实例引发思考,了解物理在生活中的应用 五、关系练习:设质点沿半径为 r 的圆周做匀速圆周运动,它在一个周期 T 内转过的弧长为 2r ,转过的角度为 2,求线速度是多少?角速度是多少?线速度与角速度有什么关系?计算得出: 总结归纳加深对几个概念的理解并应用解决问题,同时得出新的知识 利用所学知识解释生活中的现象,激发学习兴趣拓展练习:讨论教材第 22 页“讨论交流 .今天我们会描述一个圆周运动,但生活中有很多复杂的运动,我们该怎样描述呢?比如车辆的运动通常比较复杂,这样的曲线运动我们如何描述?阅读教材 24
38、 页我们可以用曲率半径和线速度来描述一般的曲线运动 知识稍微拓展,了解学习圆周运动规律的意义 学生对本节课的学习在整体上进行思考 小结 这节课你学到了什么?本节课我们学会了如何描述一个圆周运动,那么物体为什么会做这样的运动呢?下节课我们将研究这个问题教学流程图:学习效果评价:教学反思:一、注重以问题为主线;通过物理情境的创设引导学生以哪个物体运动快为主要问题展开讨论,最后总结归纳,解决实际问题二、注重以学生为主体;无论是问题情境的创设还是对问题的探究,都努力创造条件让学生参与,并努力增大参与面三、充分体现了物理学科紧密联系生活的特点从生活中发现问题,将生活实例理论化,解决生活问题让学生举出生活
39、中圆周运动的实例,可使学生充分动起来,找身边的圆周运动最后又紧扣生活,用所学知识来解决生活中出现的问题,体现了物理学科的价值,激发学生研究兴趣 圆周运动的向心力教学设计思路:一、教学理念本节课的教学设计力图实现“让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考”的教学理念在课堂教学中以问题为主线,倡导情景设置、生生交流,在自主、合作、探究的氛围中,引导学生自己提出问题,努力促使学生成为一个研究者、实践者、开拓者 二、教学方法改变学生的学习方式,努力引导学生进行自主探究式的学习整个教学设计始终围绕问题,引导学生进行交流并逐步解决问题课堂上更多的时间留给学生发表自己的见解并相互进行交流、讨论转变学、教
40、方式,努力体现学生的主体性,重视学生学习过程中思维的参与和实践体验 三、教学手段通过学生实际参与的体验圆周运动产生的条件的问题情景引导学生提出问题,激发学生的求知欲通过探究影响向心力大小的因素的实验增加学生的参与深度,培养学生的科学探究精神 学习任务分析: 一、通过上一节的学习,学生已经具备学习向心加速度和向心力的能力,通过本节课进一步提高学生对已有知识的理解能力和分析、解决问题的能力 二、学生通过亲自实践探究和实验探究,共同协作,揭示影响向心力大小的因素,同时让学生体验运用知识解决问题获得成功的喜悦,激发学生学习的兴趣 本节课中圆周运动的向心力是运动和力关系的深化和延伸,可以使学生进一步加深
41、对力的概念的认识教材的重点是对物体做圆周运动的条件和向心力的决定因素的探究圆周运动是物体做曲线运动的特例 在本节课的教学中,引导学生由浅入深地从三个层次展开讨论 第一层次:在所设置的情景基础上,初步探讨得出物体做匀速圆周运动的条件要有向心力的作用 第二层次:认识向心加速度 第三层次:探究决定向心力大小的因素 通过上述三个层次的探究,学生对圆周运动向心力的认识就水到渠成了 教学重难点:教学重点:归纳总结物体做圆周运动的条件;归纳影响向心力大小的因素教学难点:归纳总结物体做圆周运动的条件学习者分析:学生在学习本节内容之前,已经掌握如何描述匀速圆周运动同时,学生已经较扎实地掌握了动力学的分析方法,知道力是改变物体运动状态的原因,已经系统地学习过物体做曲线运动的条件的知识学生已经完全具备了研究和学习圆周运动向心力的基本能力 教