《圆周运动》教学设计

《圆周运动》教学设计

　　作为一名老师，编写教学设计是必不可少的，教学设计是教育技术的组成部分，它的功能在于运用系统方法设计教学过程，使之成为一种具有操作性的程序。那要怎么写好教学设计呢？下面是小编为大家整理的《圆周运动》教学设计，欢迎阅读与收藏。

《圆周运动》教学设计1

　　一、教学目标

　　【知识与技能】

　　知道描述圆周运动快慢的两个物理量——线速度、角速度，会推导二者之间的关系。

　　【过程与方法】

　　通过对传动模型的应用，对线速度、角速度之间的关系有更加深入的了解，提高分析能力和抽象思维能力。

　　【情感态度与价值观】

　　在思考中体会物理学科严谨的逻辑关系，提高分析归纳能力，养成严谨科学的学习习惯。

　　二、教学重难点

　　【重点】

　　线速度、角速度的概念。

　　【难点】

　　二者关系的推导过程。

　　三、教学过程

　　环节一：新课导入

　　情景导入：课件展示生活中常见的圆周运动：

　　展示生活中的一些运动，引导找相似点：运动轨迹是一些圆，这种运动叫做圆周运动——引出课题。

　　环节二：新课讲授

　　过渡：学生列举生活中的圆周运动。

　　1.田径场弯道上赛跑的运动员的运动;

　　2.风车的.转动;

　　3.地球的自转与公转;

　　4.自行车的前后轮、大小齿轮转动等。

　　研究物体的运动时，我们往往会提到物体的运动快慢。对于做直线运动的物体，我们用单位时间内的位移来描述物体的运动快慢.。

　　问题：对于圆周运动又如何描述它们的运动快慢呢?

　　(一)线速度

　　演示1：在台式电风扇的叶片上分别标记红、蓝两种颜色的点，到中间轴的距离不等。用手缓慢拨动叶片转动，让学生感受两点的运动，并用flash模拟。

　　让学生仔细观察，说出哪个点运动得快，你是怎么比较的。

　　讨论交流

　　两个点运动时间相同，但通过的弧长不相等，通过的弧长长的点运动得快。

　　总结：圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值能够描述物体运动的快慢，我们把它称之为线速度。

　　定义：弧长l与通过这段弧长所用时间t的比值叫做线速度， 。(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)

　　说明：(1)线速度是瞬时速度。

　　(2)线速度是矢量，它既有大小，也有方向(在圆周各点的切线方向)。

　　(3)匀速圆周运动是一种非匀速运动，因为线速度的方向在时刻改变。

　　(4)单位：m/s.

　　(二)角速度

　　观察刚刚的flash，风扇叶片上的点在转动时，除了弧长发生了变化以外，还有什么变了?(与中点连线的角度)

　　所以同样可以用半径转过的角度φ和所用时间t的比值来表示圆周运动的快慢。即角速度

　　定义： 说明：(1)对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度ω是恒定的;

　　(2)单位：rad/s。

　　(三)推导二者关系

　　教师给出任务：尝试总结出线速度、角速度二者的关系。

　　学生独立进行推导，得出结论， ， ，根据数学关系l=θr得：v=ωr.

　　环节三：巩固练习

　　给出问题场景：让学生观察自行车传动结构示意图中的大齿轮、小齿轮、后轮三个部分的转动，分析A、B、C三个点线速度、角速度的关系。

　　环节四：小结作业

　　除了线速度、角速度，还有一些可以用来描述快慢的物理量，如周期T、频率f，试着自己推导这些物理量之间的关系。

　　四、板书设计

《圆周运动》教学设计2

　　【教材分析】

　　本节是人教版高中《物理》必修2第五章第7节，是《曲线运动》一章的最后一节。学习本节内容既是对圆周运动规律的复习与巩固，又是后面继续学习天体运动规律的基础，具有承上启下的作用。教材安排了铁路的弯道，汽车过拱桥，航天器中的失重现象，离心现象四个方面的内容，如果面面俱到，难免会蜻蜓点水，为了在教学中突出重点、分散难点，我将教材内容进行了重新整合，分两课时完成。本课为第一课时主要讨论铁路弯道的设计意图。【学情分析】通过前面的学习，学生已经对圆周运动有了较为清晰地认识，但是对于向心力的概念理解还不够深入。同时高一的学生思维活跃，求知欲强，他们很希望参与到课堂中来，自主的解决问题。【三维学习目标】过程与方法知识与技能情感态度和价值观经历观察思考，自主探究，交流讨论等活动进一步理解向心力的概念。

　　能在具体问题中找到向心力的来源培养学生的团队精神，合作意识；感悟科学的严肃性，培养学生严谨的学风教学重点和难点：在具体问题中找到向心力的来源

　　【教学策略】

　　1．教法：使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生的学习；

　　2．学法：学生在教师的引领下，通过观察现象、自主探究、交流讨论等方式参与到课堂中来，体验求知乐趣，成为学习的主人。

　　3．教学资源：

　　（1）多媒体课件；

　　（2）自制教具：车轮模型、弯道模型；

　　【教学过程】

　　一、设置情景、引入新课

　　首先，播放一段4.28胶济铁路火车事故的视频动画，将学生的注意力吸引到火车转弯这一具体情境中来。我就此提出两个问题：1．火车转弯时的限定速度是怎样规定的？2．火车超速时为什么容易造成脱轨事故？学生带着问题进入课堂，既引起了他们的兴趣，又为他们的学习指明了方向。

　　二、复习巩固、明确方法

　　我通过提问的方式，帮助学生回忆计算向心力的常用公式，然后，设置情景，让学生对做圆周运动的物体做出受力分析并找到向心力的来源。

　　情景一：物块随圆盘做匀速圆周运动。

　　情景二：小球在杯子内壁做圆周运动。此情景并没有直接展示给学生，而是提出问题：“你能不用手接触小球，而不使小球落入杯底吗？注意，要保证杯口朝上。”让学生自己设计出小球的运动方式，并对杯中小球的运动情况作出受力分析。通过这种方式让学生参与到课堂中来，提高了学生的学习兴趣。而后，教师做出总结：分析圆周运动问题，就是要通过运动分析求出物体需要多大的向心力，通过受力分析找到谁在提供向心力，从而建立供需平衡方程，这是解决圆周运动问题的一般思路。

　　三、设疑引导、自主探究

　　这一部分集中了本节的重点和难点，为了降低学习难度，我巧设梯度，从以下三个部分组织教学：

　　1．认识火车车轮的结构特点

　　首先教师播放视频，分别展示火车在水平面和水平弯曲轨道上的运动，学生通过观察和对比，认识到火车转弯要靠铁轨和车轮的作用。然后学生观察车轮和轨道结构，描述火车车轮结构特点。学生遇到困难时，教师利用自制教具──模型车轮，加深学生对车轮结构的印象，并提示学生思考车轮轮缘的作用。

　　进一步提出问题：生活中还有什么地方用到了类似的轮子结构？通过学生的回答，和图片的展示（学校门口的电动拉门的轮子），使学生认识到这一结构在生活中也是常见的，从而拓展了学生的认识。接着提问学生：你认为火车在水平轨道上转弯时向心力来自哪里？经过观察和思考，学生已经不难想到向心力的来源。而后追问：你认为这样的'转弯方式有什么弊端吗？学生通过思考，结合上课之初播放的视频，不难回答出这样做的危害性。

　　2．真实的火车弯道的情况

　　那么设计师有什么好的方法吗？通过提问，了解学生对实际铁路弯道特点的认识情况。而后通过图片，使学生认识铁路弯道处内轨低而外轨高的特点；从而发出疑问，弯道处这样设计的用意何在呢？

　　提示学生从受力分析入手，找到此时向心力的来源，并要求学生画出受力分析图。

　　除了正确的分析外，学生很可能将重力与支持力的合力画成沿斜面向下，这是对弯道的圆心位置分析不清造成的，对学生可能做出的两种向心力的方向，我不直接评论对错，而是使用自制教具，展示给学生弯道处路基的特点，让学生有所参照。学生不难发现，弯道的内侧与碗的内壁相似，进而认识到和杯子内壁的相似性，把小球在杯子内壁的运动与火车在弯道处的运动作对比分析。经过这样两步，学生已经不难得出正确的受力分析。成功的突破了这一教学难点。

　　然后趁热打铁，引导学生从定性到定量，写出重力与支持力的合力的表达式，为下一步的学习做好准备。

　　3．假如你是设计师

　　为了解决开课时提出的两个问题，我设计了第三部分──假如你是设计师。

　　首先，设置情境：你设计了一段半径为r，倾角为θ的铁路弯道，你会如何规定火车转弯的速度？提示学生从解决圆周运动一般本思路出发，从供需平衡关系入手，列出方程，从而得出限定速度的表达式。从表达式的得出过程，引导学生理解，限定速度的规定实际是为了保证由重力和支持力的合力提供向心力，从而避免车轮和铁轨间的挤压，保证行车安全。

　　接着，通过演示实验，让学生观察在杯内转动过快的小球从杯中飞出的过程，提示学生思考，如果火车速度过快会怎么样呢？学生已经不难认识到火车速度过快会使火车脱轨的问题。而后引导学生用供需平衡条件来解释这一问题，深化了学生认识。为了突出重点，这里不提出离心现象这一问题。只是通过现象的分析和认识为离心现象的教学做好铺垫。

　　四、总结方法、完善认识

　　通过本节的教学不仅要使学生认识到解决圆周运动问题的一般方法，更重要的是使他们认识到火车转弯的模型在生活中是普遍存在的，认识到生活中的简单现象往往就是解决实际问题的灵感的来源。进一步启发学生，还有哪些生活中的运动也使用了相同的设计思想？使学生认识到自行车转弯、汽车转弯也有相似的情况，从而从特殊到一般，深化学生的认识。同时通过对事故原因的科学分析，使学生认识到尊重规律的重要性，培养学生严谨的学习态度。

　　五、布置作业、课后拓展

　　课后作业是学生再学习的重要途径，本节课后我安排了两项作业。旨在让学生巩固知识的同时，认识物理与社会的联系，将对学生的知识教育和情感教育引向课外。

　　1．课后练习题。

　　2．了解中国铁路提速情况，查找资料，提出你对铁路建设的建议。【总体设计思想】本节课的设计思想是借助问题给学生一个思维的支点，在教师的引领下，从分析生活中的简单现象入手，找到一般规律。在新的问题情境中思考、发现生活中的模型。通过类比，把日常生活中的知识联系到新问题的解决当中，在加深知识理解的过程中，也培养了分析应用能力。同时，通过对事故原因的分析，培养学生严谨科学的分析方法和认真负责的工作态度。体现“从生活走向物理、从物理走向社会”的物理教学理念。

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