高中物理《圆周运动》教案分析

2020-09-09
高中圆周运动教案 高中圆周运动的教案 高中物理教案

高中物理《圆周运动》教案分析

一、教材分析
本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系;学生前面已经学习了曲线运动,抛体运动以及平抛运动的规律,为本节课的学习做了很好的铺垫;而本节课作为对特殊曲线运动的进一步深入学习,也为以后继续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础,在教材中有着承上启下的作用;因此,学好本节课具有重要的意义。本节课是从运动学的角度来研究匀速圆周运动,围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开,通过探究理清各个物理量的相互关系,并使学生能在具体的问题中加以应用。
(过渡句)知道了教材特点,我们再来了解一下学生特点。也就是我说课的第二部分:学情分析。
二、学情分析
学生虽然已经具备了较为完备的直线运动的知识和曲线运动的初步知识,并学会了用比值定义法描述匀速直线运动的快慢,尽管如此,但由于匀速圆周运动的特殊性和复杂性以及学生认知水平的差异,本节课的内容对学生来讲仍然是一个不小的台阶。
(过渡句)基于以上的教材特点和学生特点,我制定了如下的教学目标,力图把传授知识、渗透学习方法以及培养兴趣和能力有机的融合在一起,达到最好的教学效果。
三、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。
(过渡句)基于这样的教学目标,要上好一堂课,还要明确分析教学的重难点。
四、教学重难点
【重点】
线速度、角速度的概念。
【难点】
1.二者关系的推导过程;
2.对匀速圆周运动是变速运动的理解。
(过渡句)说完了教学重难点,下面我将着重谈谈本堂课的教学过程。
五、教学过程
首先是导入环节:
在这个环节中,我将展示生活中的一些运动,如摩天轮、脱水桶等,引导学生找相似点:运动轨迹是一些圆,从而引出,这种轨迹为圆周的运动叫做圆周运动——引出课题。
接下来,我会顺势让学生再例举生活中的圆周运动,然后提出问题,直线运动我们用单位时间内的位移来描述物体的运动快慢,那么对于圆周运动又如何描述它们的运动快慢呢?
【意图:这个问题我采用类比的方式去提问,一方面让学生回顾前面学过的直线运动,另一方面让学生带着问题去思考二者的不同,有效的启发了学生的思维,很顺利的过渡到了接下来要讲的线速度和角速度。】
学习线速度的概念时,我会用flash配合实物电风扇的页片,让学生观察当用手缓慢拨动页片转动时,页片上分别标记的红、蓝两种与圆心距离不等的点的运动情况,哪个快那个慢。学生可以讨论发现相同的时间里,通过的弧长长的点运动得快。于是我们就可以用二者的比值来表示线速度的大小,而且我会引导学生去发现,当时间t足够小的时候,所对于的弧长也非常短,接近于圆弧上的一个点,因此线速度是瞬时速度,它的方向也就是在圆周各点的切线方向。另外还需让学生讨论交流“匀速圆周运动”中“匀速”的含义。【意图:这是本堂课的一个难点,学生很容于将这里的匀速理解为速度不变。所以在这里我会再次强调速度的矢量性,它既有大小也有方向,这里的“匀速”其实是指“匀速率”,线速度大小不变,但是线速度的方向在时刻改变。】
接下来在学习角速度的概念时,应向学生说明这个概念是根据匀速圆周运动的特点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一定的圆心角相对应,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比值来描述,由此引入角速度的概念。但是在讲述角速度的概念时,不需要向学生强调角速度的矢量性。因为这个会在大学学习刚体力学的时候才学,需要用右手螺旋定则确定。
明确了两个概念之后,本堂课的一大重点就解决了,而依据教学目标,以及学生在学习过程和实际操作中暴露出的问题,如何去推导线速度、角速度之间的数学关系又是本堂课的又一难点。在这里我将带领学生去回顾数学中的表达式,然后让学生自己动手推导。
接下来在巩固提升环节,我将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。【意图:这是高中阶段比较典型额皮带传动问题,关键是要让学生明确两种情况下v和ω的关系:同轴、共线,在此基础上可以再提升难度:当三个轮子一起转的时候,又如何比较快慢,这样问题的设置层层深入,有梯度性,也符合学生的认知规律】
最后是小结作业环节,我将提出如下问题: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,他们之间的关系又如何?可以让学生自己尝试推导这些物理量之间的关系。

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