圆周运动教案_物理_教学设计_人教版由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“教学设计物理教案”。
圆周运动
王广范 陕西省宝鸡中学 721913
【教材版本】人民教育出版社 物理 必修2 【设计理念】充分发挥学生学习的自主性,引导学生主动发现问题,分析信息,主动建构良好的认知结构,培养创新精神。本节中线速度,角速度的引入是一个难点内容,为了突破难点,只有学生主动参与探究的全过程,成为学习的主体,才能激发学生的求知欲望,加深对知识的理解。在探究过程中,教师要引导学生从生活实际中发现问题,使学生产生探究的动机,从而提出问题,解决问题,体验问题。整个教学过程中,教师是一个引导者和参与者,组织者和帮助者,学生是学习的主人,课堂上教师要组织引导学生交流讨论,充分重视学生在探究过程中的情感、态度与价值观的培养。【教材分析】
1.知识结构分析 教材首先定义什么叫圆周运动,接着列举日常生活中的圆周运动,让学生去体会和感悟圆周运动;经历观察与思考后,从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度概念,最后推导出线速度、角速度间的关系。2.知识发生发展过程分析 先通过几个实例的引入,使学生回顾常见圆周运动。为了突破线速度,角速度引入难点,通过创设情景从实例出发,分析如何描述圆周运动的快慢,得出时间,弧长,角度等物理量的作用,这种由简单到复杂,由特殊到一般的思维方法,使学生更容易学习和理解,培养学生严谨的科学态度和科学的推理能力。3.知识学习意义分析
通过本节学习,在知识上,掌握线速度,角速度的概念,可以为下节课《向心加速度》的学习打下基础,从而方便地得出向心加速度的公式;在方法上,领悟到描述快慢的常用方法,并通过公式的推导,进一步理解物理量间的关系。4.教学建议与学法指导说明
教学设计通过几个实例的引入,进一步认识圆周运动。为理解线速度,角速度创设情景这种由实践到理论,由简单到复杂,由特殊到一般的思维方法,使学生更容易学习和理解,高中阶段是培养学生实验探究能力和抽象思维能力的重要时期,通过学生对实例的分析和自主进行公式推导,使学生经历探索,感受科学探究的方法。本次课的探索过程仅仅是众多探索中的一次,经常使学生经历这样的过程,感受过程中的方法,将实现培养学生科学探究能力,提高科学素养的目的。【学情分析】
1.原有认知发展分析 初中物理教学是以直观教学为主,而高中物理主要是以实验推理为主。高一学生逻辑推理能力和抽象思维能力不是很强,不注重对知识内涵的研究,通常是记住一些相关的公式和规律,以为在考试中会用来解题就行了。另一方面,高一学生的思维非常活跃,可塑性强,容易受老师教学思路的影响形成思维定势,如果教师教法得当,学生容易形成科学的思维方法。所以,在教学中,同样要遵循从感性到理性的认识规律,抓住学生的心理特点进行教学设计。
学生的学习过程是学生原有认知结构中的有关知识和新学内容相互作用形成新的认知结构的过程。物理认知结构就是学生头脑里的物理知识按自己理解的深度和广度,结合自己的感觉、知觉、记忆思维、联想等认知特点,组合成一个具有内部规律的整体结构。2.原有知识结构分析
通过机械运动,曲线运动前几节的学习,学生已经掌握了速度来描述运动的快慢和曲线运动的一般规律,知道物体做曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向。分析学生已掌握的知识结构后,结合下一节课的教材结构特点,制定更有效的突破难点的策略。3.非认知因素分析
新教材除了要落实知识外,更重视知识的探究过程,从中体会科学方法与物理思想。本节自主探究出圆周运动的线速度,角速度大小的表达式,以及之间,相互联系.方法是用类比分析。【教学目标】 1.知识与技能
(1)了解物体做圆周运动的特征
(2)理解线速度的概念,知道它是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量。理解描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量还有角速度,会用它们的公式进行计算。
(3)理解线速度、角速度之间的关系:vr 2.过程与方法
(1)联系学生日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例,找出共同特征。(2)联系各种日常生活中常见的现象,通过课堂演示实验的观察,引导学生归纳、总结描述物体做圆周运动快慢的方法,进而引出描述物体做圆周运动快慢的L物理量:线速度大v、角速度大小:周期T、转速n等。
tt2r2(3)探究线速度与周期之间的关系v,结合,导出vr
TT3.情感、态度与价值观.
(1)经历观察、分析总结及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。通过亲身感悟,使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量(线速度、角速度、周期等)以及它们相互关系的感性认识。
(2)通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点。【重点难点】
1.教学重点:线速度、角速度、周期的概念以及它们之间的联系。2.教学难点:理解线速度、角速度物理意义。【教学环境】
1.学生可能获得的学习环境:投影仪——投影学生所做推理,结论 2.可用的多媒体课件:演示圆周运动的实例课件 【教学方法】
启发、探究、推理、讨论和交流,还课堂给学生,充分发挥学生的主体作用,教师通过物理问题启发、引导学生探究方向、把握探究时间、评价并板书探究结果。
【教学思路】
本节课的设计流程为:创设情境→提出问题→探索研究→数学推理→得出结论。
高一学生逻辑推理能力和抽象思维能力不是很强,在教学中,要遵循从感性到理性的认识规律,抓住学生的心理特点进行教学设计。学生的学习过程是学生原有认知结构中的有关知识和新学内容相互作用形成新的认知结构的过程。为了突破重点,难点,教学中应该循序渐进引导学生思考,逐步体会渗透科学的思维方法,课堂上教师要组织引导学生交流讨论,充分重视学生在探究过程中的情感、态度与价值观的培养只有学生主动参与探究的全过程,成为学习的主体,才能激发学生的求知欲望,加深对知识的理解。
【教学过程】
(一)引入新课
直接引入新课 ,学习常见的曲线运动――圆周运动。
(二)进行新课
教师活动:引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例,增强学生的感性认识。
学生活动:学生举例。
教师活动:演示圆周运动的实例课件,提出问题:
做圆周运动的物体,哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?
引导学生讨论教材“思考与讨论”中的问题,选出代表提出见解。
学生活动:思考并讨论自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢。教师活动:听取学生的发言,针对学生的不同意见,引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量――线速度的学习上来。
1、线速度
教师活动:我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢,那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义呢?
学生活动:(1)阅读教材“线速度”部分
(2)归纳知识点(3)交流讨论
师生互动:投影知识点总结
(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.(2)定义:质点做圆周运动通过的弧长ΔL和所用时间Δt的比值叫做线速度。(比值定义法)
L(3)大小:v 单位:m/s(L是弧长,非位移)
t(4)当选取的时间Δt很小很小时(趋近零),弧长ΔL就等于物体在Δt时刻的位移,定义式中的v,就是直线运动中学过的瞬时速度了。(极限的思想)
(5)方向:在圆周各点的切线上
(6)“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不变,即速率不变;而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变是大小方向都不变,二者并不相同。
[结论]匀速圆周运动是一种变速运动.2、角速度
教师活动:描述圆周运动的快慢,除了用线速度外,还有没有其它方法? 学生活动:(1)阅读教材“角速度”部分
(2)归纳知识点(3)交流讨论
师生互动:投影知识点总结
(1)物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢.(2)定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过Δθ的角度跟所用时间Δt的比值,就是质点运动的角速度;
(3)定义式:
t3、角速度的单位
教师活动:线速度的单位是米每秒,角速度的单位又是什么呢?
[投影]提出问题
(1)怎样度量圆心角的大小?数学中用弧度这个单位,知道这个单位是如何得到的?在计算时要注意什么?(2)国际单位制中,角速度的单位是什么?
(3)有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?
学生活动:阅读教材,完成对角速度单位的学习。师生互动:投影知识点总结
(1)圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度。弧度不是通常意义上的单位.(2)国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒(rad/s)
(3)第一句话是错误的,因为线速度是矢量,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,后一句话是正确的,因为角速度是标量,没有方向,因此角速度是不变的。
教师活动:教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法,它们是什么?单位如何?
学生活动:阅读教材,掌握转速和周期的概念。
4、线速度跟角速度的关系
教师活动:线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢,它们之间有何关系呢?
引导学生阅读教材,推导出线速度和角速度的关系。
学生活动:在练习本上推导线速度和角速度的关系式。师生讨论:
(一)填空
1.做匀速圆周运动的物体线速度的________不变,_________时刻在变,所以线速度是________(填恒量或变量),所以匀速圆周运动中,匀速的含义是_____________________________________。
2.对于做匀速圆周运动的物体,哪些物理量是一定的?
(二)某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d1:d2:d3=1:2:3,求 A:秒针、分针、时针尖端的线速度之比 B:秒针、分针、时针转动的角速度之比。
(三)课堂总结
学生活动:认真总结概括本节内容,回顾这节课,体会学习方法。课后讨论完成课本“问题与练习”中的问题。