教學設計：林盛

　　【版本信息】

　　粤教版物理必修二第二章第一節

　　【教學設計】

　　一、教學目標

　　1.瞭解匀速圓周運動的特徵

　　2.學會描述匀速圓周運動的快慢

　　3.掌握幾個物理量之間的關係式

　　二、重點和難點

　　重點：如何描述匀速圓周運動的快慢

　　難點：匀速圓周運動的性質； 綫速度、角速度和週期三者的關係

　　三、教學策略設計

　　1.教學組織形式

　　學校課改提倡以講學案、思維工具、小組合作學習三駕馬車齊頭並進的教學組織形式來進行課堂教學，本節以教學案爲載體，教師利用思維工具引導，學生小組合作探究、展示、讓學生應用思維工具來思考問題的教學組織形式，開展高效課堂。

　　2.教學方法

　　（1）小組合作學習；

　　（2）思維工具：包括思維導圖，感知思維工具，創造性思維工具，批判性思維工具。

　　3.教學輔助

　　充分利用實物、視頻、圖片等材料，爲學生學習物理規律提供必需的感性材料。利用多媒體課件將學生平時難以接觸和抽象的物理情境展示出來，使物理現象更加形象直觀，既增大教學容量，又提高教學效率。多媒體課件，時鐘，風扇（視場地而定）。

　　四、教學流程圖

　　圖1教學流程

　　五、教學過程

　　（一）明確學習目標（思維工具AGO）

　　1.進行課前預習，學生獨立完成講學案的預習任務，根據自己的預習情况，描繪自己的預習思維導圖(思維工具：CAF)。

　　圖1預習導圖

　　2.展示預習任務，一個小組一個組員進行展示，本組成員可進行補充，或對組員的錯誤進行糾正。(思維工具：OPV、祛除)

　　（二）引入課題（思維工具：聚焦）

　　在第一章《抛體運動》裏面學習過兩個曲綫運動（平抛運動和斜抛運動），接下來繼續探究另外一種曲綫運動—圓周運動-匀速圓周運動。

　　提問：物體做怎樣的運動才是圓周運動？（質點的運動軌迹是圓）

　　現實生活中那些物體（質點）在做圓周運動?並就針對時鐘和風扇，要求學生指出這兩個物體的那些部分做圓周運動？强點圓周運動的研究對象是質點！（範圍聚焦）

　　做圓周運動的物體有兩種情况:1,做匀速圓周運動；2，做非匀變速圓周運動。第一種的運動是最簡單的圓周運動，也是這一節課要學習的重點。

　　1.播放兩端視頻：（1）模擬地球繞太陽做匀速圓周運動，（2）馬戲團表演的風火輪。再把兩個運動的情况通過簡單的模型進行區别。

　　通過兩端視頻比較兩個圓周運動，比較之後得出匀速圓周運動的物體每段時間内通過的弧長都是相等的，轉動不會忽快忽慢的。得出匀速圓周運動的定義：質點沿圓周運動，在相等時間内通過的圓弧長度相等，這種運動就爲匀速圓周運動。

　　圖2匀速圓周運動定義

　　(三)深入探索，掌握重點（思維工具:CAF、APC）

　　1.如何描述匀速圓周運動的快慢？

　　參考提示：A球和B球都在做匀速圓周運動，而且他們的轉動的半徑都相同。很明顯可以知道A比B運動的慢，但是必修要用物理的角度去描述兩個球的運動的快慢。

　　由學生進行討論，使用CAF和APC工具進行思考分析，並分析可行性。（提示：能不能把描述直綫運動快慢的物理量用來描述匀速圓周運動的快慢）

　　2.經過學生的討論各個小組後大致可以提出幾個想法：（各個小組進行展示）

　　（1）比較在A.B一段時間内轉過的圓弧長度的長短。

　　（2）比較A.B一段時間内半徑轉過角度的大小。

　　（3）比較A.B轉一圈所用時間的長短。

　　（4）比較A.B在一段時間内轉過的圈數。

　　參考提示（圖3）：

　　圖3描述快慢方法

　　3.並對四個想法進行分析，發現都能够對做匀速圓周運動的物體的快慢進行比較。并且都有一個物理量去對應4個想法（思維工具：CAF、APC）

　　（1）綫速度v=l/t綫速度是矢量，它既有大小，也有方向。

　　綫速度的方向：在圓周各點的切綫方向（方向不斷變化）。

　　綫速度是物體做匀速圓周運動各點的瞬時速度。

　　結論：匀速圓周運動是一種變速運動，因爲綫速度的方向在時刻改變。“匀速”是指速度大小不變.匀速圓周運動的性質是變速圓周運動。

　　圖4匀速圓周運動性質

　　（2）角速度——質點所在的半徑轉過的角度ψ跟所用時間t的比值。ω=ψ/t. 單位：弧度/秒，rad/s。

　　匀速圓周運動是角速度不變的運動！

　　(3)週期T——物體作匀速圓周運動一周所用的時間。

　　週期越長，表示物體轉動的越慢；週期越短，表示物體轉動的越快。匀速圓周運動是週期不變的運動。

　　知識拓展：週期不變的圓周運動就是匀速圓周運動？（批判性思維）

　　提示：匀速圓周運動每轉一圈相同，且每個任意相等時間走過的弧長都相等，即綫速度大小或角速度在任意時刻都不變。即使相等時間走過的弧長都相等，但綫速度有快有慢，也可以使該物體每轉動一周的時間也相同。

　　（4）轉速n——單位時間内轉過的圈數。轉速n越大表明物體運動得越快！匀速圓周運動是轉速不變的運動。

　　總結：描述匀速圓周運動快慢的物理量有綫速度、角速度、週期和轉速，而且在匀速圓周運動中，綫速度大小、角速度、週期和轉速均是不變的。

　　圖5匀速圓周運動的描述

　　四、合作探究，突破難點（思維工具：比較）

　　既然綫速度、角速度和週期都可以描述匀速圓周運動的快慢，那麽這三者之間有什麽關係？要求學生思考並討論。

　　圖6綫速度、角速度和週期之間關係

　　通過引導得出綫速度，角速度和週期三者之間的關係：

　　一物體做半徑爲R的匀速圓周運動

　　(1）它運動一周所用的時間週期，用T表示。它在週期T内轉過的弧長爲2πR，由此可知它的綫速度爲v=l/t=2πR/T.

　　(2）一個週期T内轉過的弧度爲2π，物體的角速度爲ω=ψ/t=2π/T。

　　(3)由（1），（2）得：V=ωR. 

　　五、課堂小結

　　圖7課堂小結

　　附：板書設計

　　匀速圓周運動

　　一 、定義：質點沿圓周運動，在相等時間内通過的圓弧長度相等，這種運動就爲匀速圓周運動。

　　二 、 描述匀速圓周運動的物理量：

　　綫速度v，角速度ω，週期T

　　三 、綫速度v，角速度ω，週期T三者的關係：

　　v=2πR/T ω= 2π/T  v=ωR  

　　【學案設計】

　　一、學習目標（AGO）

　　1.瞭解匀速圓周運動的特徵；

　　2.學會描述匀速圓周運動的快慢

　　3.掌握幾個物理量之間的關係式

　　二、學前預習，發現問題

　　1.質點沿運動，且在相等的時間裏通過的相等，這種運動就叫做匀速圓周運動。

　　2.綫速度的大小用質點通過的跟通過這段弧長所用的比值來表示，綫速度的公式是，單位是，符號是；綫速度不僅有，而且有，綫速度的方向在該點與圓弧（與半徑）。

　　3.角速度的大小用質點做圓周運動時所在半徑轉過的與所用的比值. 角速度公式是，單位是 ；符號是。

　　4.週期指圓周運動的物體運動所用的時間，符號是，週期的單位是，週期長説明物體運動得，週期短説明物體運動得。

　　5.綫速度、角速度和週期都可以用來描述匀速圓周運動的快慢，它們之間的關係爲：

　　v=,  ω=，v=, 

　　6.完成課前預習思維導圖：

　　三、課堂練習

　　1.匀速圓周運動

　　（1）對做匀速圓周運動的物體來説：綫速度的大小、角速度、週期、轉速是（變或不變）的，但綫速度的方向時刻在（變或不變），所以綫速度是（填恒量或變量），故匀速圓周運動是運動。

　　2.綫速度、角速度、轉速的定義及相互關係

　　（2）如圖所示，皮帶不打滑,O1、O2通過皮帶傳動做匀速圓周運動,a、b分别是兩輪邊緣上的一點,c是O1輪中間的一點. Ra=2Rb=2Rc.求當皮帶輪轉動時，a,b,c三點的角度之比:ωa: ωb=; ωb : ωc = 。a、b、c三點的綫速度之比Va :V b = ; Vb : Vc =  。

　　結論：同一轉盤（或同軸和轉盤）上各點的 都相同；不打滑的同一皮帶連接的兩輪邊緣上的點的  大小相等。

　　四、鞏固訓練

　　1.關於匀速圓周運動，下列説法不正確的是（ ）

　　A.速度不變B.速率（速度大小）不變

　　C.角速度不變D.週期不變

　　2.（雙）關於匀速圓周運動的説法，正確的是()

　　A.一定是匀速運動B.一定是變速運動

　　C. 是綫速度不變的運動  D. 是綫速度大小不變的運動

　　3．如右圖，一個匀速轉動的圓盤上有a、b、c三點，已知，則下面説法中錯誤的是(  )

　　A.a、b、c三點的角速度相同 

　　B.a、b兩點綫速度相同

　　C.c點的綫速度大小是a點綫速度大小的一半 

　　D.a、b、c三點的運動週期相同

　　4．做匀速圓周運動的物體，10s内沿半徑爲20m的圓周運動了100m，試求：（1）綫速度的大小；（2）角速度的大小；（3）週期的大小。

　　五、問題小結、方法一得（用思維導圖總結）

　　【教學後記】

　　匀速圓周運動的教學過程中比較注重學生與日常生活的聯繫，在教學過程中可以盡可能多的爲學生提供生活素材，并且通過不斷的比較去發現匀速圓周運動的規律，並通過同學間的討論探究出如何去描述匀速圓周運動的快慢，並通過基礎知識的延伸推導出綫速度，角速度與週期之間的關係。但在實際的教學過程中可能要注意的是在對現有現象向學生提問時，要注意問題的梯度，切勿讓學生忽然之間摸不着頭腦。在授課過程中，在對學生分析能力上應當給予更多的信任，在比較之後得出結論的環節過程中，盡可能的通過學生得出結論，突顯學生的主體地位。