教练：齐玉平 上海外国语大学附属大境中学

一、教学任务分析

匀速圆周运动是在线性运动之后学习的第一个曲线运动。它是如何描述和研究比线性运动更复杂的运动的扩展。它是力与运动之间关系知识的进一步延伸。这也是将来学习其他更复杂的曲线运动（平抛运动的基础、简摆的简谐振动等）的好方法。

学习匀速圆周运动需要匀速直线运动和牛顿运动定律等知识。

学生从观察生活和实验中的现象出发，了解物体作曲线运动的条件，归纳出匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动，了解建立理想模型的科学研究方法。

通过情景设置，让学生感受到圆周运动的不同速度，并认识到引入描述圆周运动速度的物理量的必要性。然后，通过类比匀速直线运动，借助多媒体动画的帮助，学生可以了解线速度和角速度的概念。

通过小组讨论、实验探索、相互交流等方式，搭建平台，让学生根据本课所学知识对若干实际问题进行讨论和分析，调动学生的学习情绪，学会合作与沟通，养成严谨、务实的态度。科学品质。

通过生活实例，我们可以了解到圆周运动在生活中无处不在。学习和研究圆周运动对于激发学习热情和兴趣是非常必要和重要的。

二、教学目标 1、知识与技能

(1)了解物体作曲线运动的条件。

(2)了解圆周运动；理解匀速圆周运动。

(3)了解线速度和角速度。

(4)能够计算实际问题中线速度和角速度的大小并确定线速度的方向。

2. 流程与方法

（1）通过匀速圆周运动概念的形成过程，了解建立理想模型的物理方法。

（2）通过学习匀速圆周运动的定义、线速度、角速度的定义，理解类比方法的应用。

3. 态度、情感和价值观

（1）从生活实例中了解圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性，激发学习兴趣和好奇心。

（2）通过共同讨论、相互交流的学习过程，了解合作与沟通在学习中的重要作用，愿意在活动中与他人合作，尊重同学的意见，善于与他人沟通。

三、教学重点和难点

要点：（1）匀速圆周运动的概念。 (2)用线速度和角速度来描述圆周运动的速度。

难点：理解线速度的方向是圆弧上各点的切线方向。

4. 教学资源

1、设备：壁挂钟、回力玩具车、边缘带孔的转盘、玻璃板、建筑黄沙、乒乓球、斜面、刻度尺、带绳连接的小球。

2.课件：flash课件——演示匀速圆周运动，其中两个运动在同一时间内经过不同的弧长；演示匀速圆周运动，其中两个运动半径在同一时间内旋转不同角度。

3、视频：三环过山车的运动过程。

5. 教学设计思想

本设计包括三部分：物体作曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度和角速度。

本设计的基本思想是：基于视频和实验，通过分析得到物体做曲线运动的条件；通过观察比较，总结出匀速圆周运动的特点；通过情境提问引入对匀速圆周运动速度的不同描述。线速度和角速度的概念；通过讨论、疑惑、活动、交流等方式巩固所学的知识，并运用所学的知识解决实际问题。

本设计要强调的要点是：匀速圆周运动的概念以及线速度和角速度的概念。方法是：通过观察比较钟表指针和过山车的圆周运动，总结出匀速圆周运动的特点；搭建地球与月球对话的场景，引入匀速圆周运动速度的描述；然后利用多媒体动画的辅助，与匀速运动相结合，类比直线运动，导出匀速圆周运动的概念以及线速度和角速度的概念。

本设计要克服的难点是：线速度的方向。方法是：通过两次演示实验，观察小球沿切线作圆周运动飞行，以及旋转的转盘边缘飞出的红色墨水在纸上的轨迹分布，直观地显示出来。

本设计强调以视频、实验、动画为线索，注重刺激学生的感官，强调学生的体验和感受，将抽象思维转化为形象思维，传授体现“建模”、“类比”等物理方法的概念和规则。 ”。学生的活动主要以讨论、交流、实验探究为主。所涉及的问题与现实生活相关，贴近学生的生活，强调对学习价值和意义的感知。

完成本次设计的内容大约需要2课时。

六、教学流程 1、教学流程图

2.流程图说明

场景一 视频录制、演示、问题1

播放视频：三环过山车，让学生看到物体的运动有直线和曲线。

示范：让学生用力向直线运动的乒乓球吹气，体验在什么情况下球会做曲线运动。

问题一：什么情况下物体会做曲线运动？

情境二 观察、比较、提问2

观察并比较钟针和过山车的圆周运动。

问题2：以上两种圆周运动有什么区别？时钟指针的圆周运动有哪些共同特征？建立匀速圆周运动的概念。

场景三演示、动画

场景：月球与地球速度之争。

多媒体动画：演示同一时间段内两个不同弧长的匀速圆周运动，并比较得到线速度表达式。

演示1：用绳子系住一个小球，在水平面内做圆周运动。突然，绳子的一端松开，可以看到球沿着弧线的切线方向移动。

演示二：通过物理投影展示旋转转盘边缘飞出的红色墨水在纸上的轨迹分布，显示线速度的方向。

场景：更换教室里的电风扇变速箱，看看圆周运动的不同速度，并引入角速度的概念。

多媒体动画：同时演示两个运动半径在不同角度的匀速圆周运动，并比较得到角速度表达式。

活动讨论、实验、交流、总结。

识别：让学生说说生活中哪些圆周运动可以视为匀速圆周运动。了解学生对匀速圆周运动的理解及其建模能力。

观察分析：胶带、修正带、自行车链条等传动设备中两轮轴边缘各点线速度之间有何关系。了解线速度的概念。

算一算：计算挂钟时针、分针、秒针尖端的线速度与其角速度的倍数之间的关系。了解是否可以通过实际测量获得有用的数据，并灵活运用线速度公式和角速度公式解决实际问题。

小实验：提供回力玩具车一辆、玻璃板一块、施工用的黄沙。通过实验的观察，会说明汽车车轮的挡泥板应该安装在哪里，并对线速度的方向有所了解。

解疑：判断地球与月球之争。

摘要：幻灯片的摘要。

三、教学主要方面

本设计可分为四个主要教学环节：

第一节通过播放视频和演示，总结了物体做曲线运动的条件。

第二步，通过观察和比较，建立理想模型，总结匀速圆周运动的特点，并与匀速直线运动类比，导出匀速圆周运动的概念。

第三个环节，通过情景提问的方式，介绍了利用线速度和角速度来描述圆周运动。借助多媒体动画，类比匀速直线运动，推导出线速度和角速度的定义和公式。

第四个环节以学生活动为主，就几个实际问题进行讨论、探索、交流，加深对本课知识的理解和应用。

7、教案示例第一步中物体作曲线运动的条件

【创作场景】播放视频：森林公园三环过山车的运动。

[提问]

1. 请告诉学生过山车有哪些不同类型的动作？ （匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、曲线运动、圆周运动等）

2. 物体在什么条件下会做曲线运动？

【演示】让一个乒乓球从斜坡上滚到水平的桌子上，并沿直线运动。要求学生朝与球运动不一致的方向用力吹球。观察球的轨迹如何变化？

【结论】当物体所受的合力与其速度方向不在一条直线上时，物体将作曲线运动。

【简介】运动轨迹为圆的曲线运动称为圆周运动。让我们从圆周运动开始学习如何研究曲线运动。

第二个环节是匀速圆周运动的概念。

【观察与讨论】钟表的时针、分针、秒针的圆周运动有哪些共同特征？它们与过山车的圆周运动有何不同？ （时钟的时针、分针、秒针圆周运动的共同特点是匀速旋转，而过山车的圆周运动和火车的速度是不断变化的）

[提问]匀速圆周运动如何定义？ （引导学生用匀速直线运动类比来定义匀速圆周运动）

【结论】质点在任意时刻所经过的弧长相等的圆周运动称为匀速圆周运动。匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动，是一种理想化的物理模型。

【简介】我们如何研究圆周运动？

第三环节中线速度和角速度的概念

【创世场景】地球与月球速度之争。

地球：我绕太阳转1秒29.79公里，你绕我1秒转1.02公里。你太慢了！

月亮：你一年才绕一圈，我二十八天绕一圈，你太慢了！

[提问]描述圆周运动速度的物理量如何定义？ （引导学生用匀速直线运动做速度类比） 多媒体动画：同时演示两个不同弧长的匀速圆周运动；

【结论】线速度的定义：质点所经过的弧长s与所用时间t的比值称为圆周运动的线速度。公式：v=s/t 单位：m/s（米/秒）

【问】速度是矢量。圆周运动的线速度方向是什么？

【演示】

1. 使用一端系有一根细绳的小球。将绳子的一端放在钉子上。将钉子直立在桌子上。给球一个初速度，让它在水平桌子上做圆周运动。突然拔出钉子，看到了球。沿圆周切线方向运动；

2、用投影仪观察从旋转盘边缘飞出的红色墨水以及在纸张上的轨迹分布；

【结论】线速度方向：沿圆弧的切线方向。线速度代表圆周运动的瞬时速度，是一个矢量；圆周运动的线速度方向是不断变化的，所以匀速圆周运动是变速运动，匀速圆周运动中的“匀速”就是“匀速”的意思。

【场景】打开教室里的电风扇，改变不同的档位，观察它的转速有多快。 （引导学生理解需要引入不同于线速度的物理量，描述圆周运动的速度）

[提问]如何描述圆周运动的速度？

多媒体动画：演示匀速圆周运动，其中两个运动半径在同一时间内以不同角度旋转。

【结论】角速度的定义：质点以半径旋转的角度φ与所用时间t的比值称为圆周运动的角速度。公式：ω=φ/t 单位：rad/s（弧度/秒）

第四期学生活动（分组）

1、匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动。它是一个理想化的物理模型。请同学们告诉同学，生活中哪些圆周运动可以视为匀速圆周运动？

2、观察分析胶带、修正带、自行车链条等传动设备中两轮轴边缘各点线速度的关系？

3、提供壁挂钟和秤，要求学生通过测量计算出时针、分针、秒针尖的线速度，并交流计算方法；根据钟针的行走特性，找出其角速度的倍数关系。

4、提供回力玩具车、玻璃板、建筑沙进行演示和交流，讲解汽车轮子的挡泥板安装在哪里合适？ （将沙子倒在玻璃板上，让快速旋转的玩具车的轮子与沙子接触，观察沙子从轮子边缘飞出）

5、地球和月球速度的判断？

【课堂小结】这节课我们学习了圆周运动，这是生活中常见的一种曲线运动。我们了解到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动。我们引入了线速度和角速度的概念来描述圆周运动的速度。学习 学习如何利用线速度和角速度的概念和公式来分析和计算与匀速圆周运动相关的实际问题。

家庭作业：稍微

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