《圓周運動》高中物理教學(xué)設(shè)計摘要人教版高中一年級物理教材第五章第五節(jié)《圓周運動》，是近年來高考的重要考點，也是學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的重點，是一節(jié)綜合性非常強的課程。本文以《圓周運動》相關(guān)概念及規(guī)律的教學(xué)設(shè)計為例，根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計方法，針對《圓周運動》一節(jié)進行了教學(xué)設(shè)計，對《圓周運動》的概念、規(guī)律和學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時存在的問題進行了分析探討，說明學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)該如何經(jīng)歷知識的發(fā)生、發(fā)現(xiàn)過程，以達到有效培育學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。關(guān)鍵詞：圓周運動；核心素養(yǎng)；物理概念；教學(xué)設(shè)計目錄13401引言（緒論） 1200361中學(xué)物理教學(xué)相關(guān)理論 2254931.1中學(xué)物理概念教學(xué)理論 2254931.2中學(xué)物理規(guī)律教學(xué)理論 2254931.3中學(xué)物理核心素養(yǎng)理論 2163402教學(xué)設(shè)計相關(guān)理論 258212.1教學(xué)設(shè)計的概念 2183792.2教學(xué)設(shè)計的內(nèi)容 323552.2.1教材分析 356642.2.2學(xué)情分析 466982.2.3教學(xué)目標設(shè)計 566982.2.4教學(xué)過程設(shè)計 566982.2.5教學(xué)評價設(shè)計 866982.2.6教學(xué)反思設(shè)計 935002《圓周運動》教學(xué)設(shè)計 1027912結(jié)論 1831017參考文獻 19引言（緒論）《圓周運動》是一門以概念教學(xué)為基礎(chǔ)的課程，物理概念的理解和認識是教學(xué)目標之一，也是教學(xué)的出發(fā)點。同時，圓周運動與我們的日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究息息相關(guān)，所以學(xué)習(xí)這一部分具有重要的意義。學(xué)生通過對實例的分析，以及建立角速度概念的過程，認識到將理論聯(lián)系實際來分析、歸納是建立物理概念的重要方法之一，從而更好的培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)這節(jié)時存在兩個主要問題：一是無法將理論與實際相結(jié)合；二是臨界問題。本文主要運用教學(xué)概論方面的相關(guān)理論，以高中生為研究對象，通過闡述研究課題的背景及意義、中學(xué)物理教學(xué)規(guī)律的理論知識、基于中學(xué)物理概念教學(xué)對于教學(xué)設(shè)計的理論知識，剖析高中生在學(xué)習(xí)圓周運動問題時存在的問題及遇到的常見題型，通過中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計方法對這一課題的教學(xué)設(shè)計進行探討。1中學(xué)物理教學(xué)相關(guān)理論1.1中學(xué)物理概念教學(xué)理論中學(xué)物理教學(xué)大綱明確指出：物理概念和規(guī)律都是物理基礎(chǔ)知識。通過物理概念的學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生對所學(xué)知識有著深入的理解。教師在準備概念的講授時，首先要認識物理概念的特點。物理概念是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是重點。物理概念教學(xué)的好壞與否決定著高中學(xué)生物理成績的高低，因此教師要重視物理概念的教學(xué)內(nèi)容。通過把教育理論與教育實例相結(jié)合，闡述了物理概念教學(xué)的重要性以及學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握物理概念。在講授物理概念時需要按照教學(xué)要求，根據(jù)物理概念的特點和學(xué)生的認知規(guī)律進行，其教學(xué)過程大致應(yīng)該包括這三個環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)物理概念的情境、引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)思維方法建立物理概念、選擇具體問題、運用物理概念。[1]1.2中學(xué)物理規(guī)律教學(xué)理論概念、規(guī)律和方法共同構(gòu)成了物理體系，也可以說，概念是基礎(chǔ)，規(guī)律是核心，方法是連接概念和規(guī)律的紐帶?？梢?，物理規(guī)律是構(gòu)成物理學(xué)科體系的核心要素。把物理課堂上所學(xué)知識運用到生活中來解決日常生活中出現(xiàn)的現(xiàn)象，這就是所謂的學(xué)以致用。在中學(xué)物理教學(xué)中，學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要是在觀察、實驗、探索和分析物理現(xiàn)象，理解、掌握和運用物理概念與物理規(guī)律的過程中不斷發(fā)展起來的。因此，必須在抓好物理概念教學(xué)的基礎(chǔ)上重視物理規(guī)律的教學(xué)。1.3中學(xué)物理核心素養(yǎng)理論物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育的過程中，為適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展的需要而逐漸形成的正確價值觀的必要品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)形成的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面構(gòu)成。[2]

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)教育課程總目標的框架下提出的，是對物理教育領(lǐng)城關(guān)于物理學(xué)科教育價值的長期研究和實踐成果的總結(jié)概括，發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)著基礎(chǔ)教育階段物理課程的方向。2教學(xué)設(shè)計相關(guān)理論2.1教學(xué)設(shè)計的概念教師在進行授課內(nèi)容準備時，需要考慮課程的要求和學(xué)生的特點，將教學(xué)進行流程進行合理的安排，從而制定出最適合的教學(xué)內(nèi)容。教師在進行備課時，需要參考教學(xué)目標，把課程中知識點的主要內(nèi)容進行重點講述，采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法讓學(xué)生能夠更好的理解課程內(nèi)容，同時教師還要掌握好教學(xué)的時間，將各個部分進行合理分配。教師將課堂所講的內(nèi)容進行提前準備，能夠使教師在教課的過程中做到胸有成竹，對課堂將會有很大的改善，學(xué)生也能夠在上課的過程中學(xué)到更多的知識，這樣的課堂教學(xué)可以使學(xué)生聽課的效果大大提升，學(xué)生的能力也可以在全方面得到提高，從而使高中生有著更好的發(fā)展。[3]2.2教學(xué)設(shè)計的內(nèi)容在教學(xué)設(shè)計之前，我們要做到以下幾點：教師在進行備課時需要考慮“為什么學(xué)”這個問題，并以此為切入點，來制定教學(xué)目標，明確學(xué)生需要掌握的知識點；根據(jù)學(xué)生要掌握的知識點，進一步規(guī)劃教學(xué)的內(nèi)容，增加學(xué)生的知識儲備和核心素養(yǎng)，這樣能夠使學(xué)生掌握所要學(xué)習(xí)的知識，即明確“學(xué)什么”；為了完成教學(xué)目標，讓學(xué)生完全掌握所學(xué)習(xí)的知識，那么教師需要思考相應(yīng)的教學(xué)方法，即“怎樣學(xué)習(xí)”；教師可以讓學(xué)生對于上課內(nèi)容進行評價，或者請其他老師對上課內(nèi)容提出寶貴的評價，教師根據(jù)這些評價對課程流程進行相應(yīng)的修改，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)的成功，也有助于提高學(xué)生的聽課效果。教學(xué)設(shè)計的流程：仔細閱讀教材、課標要求、分析學(xué)生的起點狀態(tài)、包括其原有的知識、技能、學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)狀態(tài)（即學(xué)生從開始狀態(tài)過渡到結(jié)束狀態(tài)時應(yīng)掌握的知識儲備和具體的行為習(xí)慣）；思考向?qū)W生呈現(xiàn)教材和提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)的方式和方法；考慮如何引起學(xué)生的反應(yīng)并提供反饋；進行教材分析、學(xué)情分析；研究并確定教學(xué)重難點；研究并確定教學(xué)目標；研究并設(shè)計教學(xué)流程及板書設(shè)計；研究并確定合適的教學(xué)評價任務(wù)；進行教學(xué)反思和修改。[4]2.2.1教材分析教材分析是教師工作的重要內(nèi)容，教師對教材的分析狀況直接影響著其課程的設(shè)計、組織與實施，從而間接影響著教學(xué)質(zhì)量的好壞。教材分析的依據(jù)：教材分析的依據(jù)是根據(jù)教學(xué)大綱、教材和學(xué)生，同時還需要參閱必要的教學(xué)參考書。這里必須指出，盡管教材是大綱的具體化，是教和學(xué)的主要依據(jù)。但是，不能就教材分析教材，而應(yīng)該站在教學(xué)大綱的高度去分析教材，研究教法。教材是根據(jù)教學(xué)大綱編寫的，因此，鉆研教學(xué)大綱、領(lǐng)會其實質(zhì)，是進行教材分析的首要步驟。教材分析的步驟:1.仔細研讀課程標準;2.通讀教材整合內(nèi)容；3.內(nèi)容分析：教師要先翻閱課本的內(nèi)容，明確教學(xué)大綱的要求，依據(jù)學(xué)生的知識儲備情況和學(xué)生的理解能力，將課本的內(nèi)容進行提煉，把學(xué)生要學(xué)習(xí)的知識點進行加工，合理的制定教學(xué)目標，并把主要的知識點進行重點講述，針對學(xué)生可能不理解的內(nèi)容，要增加講解的時間，這項工作是教師授課的重要一部分，也是教師在授課過程中的參考。因此，確定教學(xué)目標、重點和難點是關(guān)鍵步驟。針對本節(jié)《圓周運動》進行教材分析：本節(jié)是人教版必修二第五章第五節(jié)的內(nèi)容，在學(xué)習(xí)完曲線運動的規(guī)律之后就開始了圓周運動的學(xué)習(xí)。本節(jié)主要向?qū)W生講述幾個基本概念，可以為今后的理論學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，通過對這一章節(jié)的學(xué)習(xí)，也可以為后續(xù)深入的知識學(xué)習(xí)打下一個好的基礎(chǔ)。圓周運動身為曲線運動的一種特殊的運動形式，在實際生活中還是很普遍的，我們生活中的每個角落都有它的影子。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分的知識時，可以多動手做實驗，以便于加深學(xué)生對于這部分內(nèi)容的理解與記憶。很好地理解和掌握圓周運動、勻速圓周運動的概念，重點理解和掌握線速度v、角速度w的意義及相互關(guān)系。2.2.2學(xué)情分析高中生之間的發(fā)展是不平衡的，是客觀存在的。學(xué)情分析就是對這種不平衡進行客觀的分析，并分析其形成的原因。其中最有效的作用就是教師在課堂教學(xué)時能夠真正的了解學(xué)生，根據(jù)學(xué)生的實際情況來制定教學(xué)目標，安排教學(xué)流程，那么教師在課堂上能夠做到胸有成竹，學(xué)生的聽課效果也能得到一定的改善，教師的講課水平，講課質(zhì)量也能得到提高。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中因故出現(xiàn)短板是正常的，但如果老師能在最合適的時候幫助學(xué)生找到這一短板，對學(xué)生的考試成績乃至未來發(fā)展都有著很大的作用。作為一名教師，教授書本內(nèi)容只是其中一個方面，老師要做的不是教死書，而是要教會學(xué)生解題方法，讓學(xué)生掌握解題思路，因此需要發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題。如果一個學(xué)生不了解自己學(xué)習(xí)的不足那么該學(xué)生不是一個優(yōu)秀的學(xué)生。同樣的，能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生問題的老師才是一個好的老師。在高中物理中，學(xué)生學(xué)習(xí)圓周運動存在的困難主要是：

一、無法將理論和實際聯(lián)系起來

在實際的教學(xué)過程中，大量的學(xué)生對于圓周運動這部分知識的理解是存在問題的，不能正確解答這部分的問題，之所以會發(fā)生這個現(xiàn)象的原因就是處在這個年齡段的學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)理論的時候只憑自身想象，沒有和實際聯(lián)系在一起。例如，像火車轉(zhuǎn)彎和汽車通過拱門這樣的力學(xué)問題經(jīng)常在這部分內(nèi)容中出現(xiàn)，對學(xué)生來說通常是有難度的。而且，這類問題是考試中?？嫉念}型，也是日常生活中常發(fā)生的。所以學(xué)校在進行這部分知識的傳授時，一定要結(jié)合實際情況，才能使得學(xué)生將理論知識結(jié)合實際，對這部分知識點有著更好的理解，知識點掌握的更好，從而在解決此類問題時也能做到游刃有余。二、臨界問題

在這節(jié)知識點中，臨界問題是很重要的一個知識點，也是考試經(jīng)常出現(xiàn)的問題，可以說大部分試卷對于這節(jié)知識的考查內(nèi)容都有臨界問題?？墒牵R界問題對于學(xué)生也是不容易理解的。因為在日常生活中臨界問題不多見，那么學(xué)生就不能從實際中對臨界問題有著進一步的理解，變速圓周問題也是如此。而且，在進行臨界問題的考查時往往不止考查一個知識點，通常會和其他物理知識相結(jié)合一起進行知識點的考查，例如摩擦力的臨界問題。除此之外學(xué)生還要注重斜面提供加速度問題的理解。針對以上情況，對本節(jié)《圓周運動》進行學(xué)情分析：學(xué)生雖然已經(jīng)具備了較為完備的直線運動的知識和曲線運動的初步知識，并學(xué)會了用比值定義法描述勻速直線運動的快慢，盡管如此，但由于勻速圓周運動的特殊性和復(fù)雜性以及學(xué)生認知水平的差異，本節(jié)課的內(nèi)容對學(xué)生來講仍然是一個不小的臺階。[5]基于以上的教材特點和學(xué)生特點，本人制定了這樣的教學(xué)目標，力圖把傳授知識、滲透學(xué)習(xí)方法以及培養(yǎng)興趣和能力有機的融合在一起，達到最好的教學(xué)效果。2.2.3教學(xué)目標設(shè)計在實際的教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容要根據(jù)實際的教學(xué)目標進行制定，在教學(xué)目標上明確寫著學(xué)生所要掌握的知識內(nèi)容。一切教學(xué)活動都是圍繞教學(xué)目標展開的。就其而言，它具有支配教學(xué)實踐活動的內(nèi)在規(guī)定性，起著支配和引導(dǎo)教學(xué)過程的作用，是教師進行課堂教學(xué)設(shè)計的基本依據(jù)。教學(xué)目標的分析與確定是教學(xué)設(shè)計的出發(fā)點。它首先在學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的層次上確定教學(xué)期望，使教學(xué)有明確的方向；其次，為教學(xué)任務(wù)的完成提供衡量和評價標準。因此，教學(xué)目標是教學(xué)的基本前提。針對本節(jié)《圓周運動》有如下教學(xué)目標：通過對圓周運動知識的學(xué)習(xí)以及有關(guān)生活實例探究，體會物理來源于生活且服務(wù)于生活的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生對同一問題多角度進行分析研究的物理觀念，進而使得他們可以感受到學(xué)科與學(xué)科之間的具體關(guān)系。通過課堂演示實驗的觀察，能在具體情境中知道角速度、線速度和半徑的關(guān)系，從而幫助學(xué)生總結(jié)出描述物體做圓周運動快慢的方法。[6]2.2.4教學(xué)過程設(shè)計站在教學(xué)內(nèi)容的角度來說，《圓周運動》這一章節(jié)的關(guān)鍵是對于描述勻速圓周運動快慢這一物理量的圓周運動這一概念在教學(xué)中是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，也是非常經(jīng)典的曲線運動之一，眾所周知，曲線運動是直線運動的一種拓展知識。對于曲線運動的研究相較于直線來說更復(fù)雜，更漫長，但是也有相似之處，接下來我們將對這部分內(nèi)容進行詳細的分析。一、圓周運動的概念

圓周運動是這樣定義的：質(zhì)點運動軌跡是圓(或圓弧)的運動叫做圓周運動。在實際的教學(xué)過程中，有大部分教師在講課是，會將圓周運動比喻為老式電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(圖1)、鐘表指針的運動(圖2)、摩天輪的轉(zhuǎn)動(圖3)等等，并指明他們就是在做圓周運動。采用這種實例型教學(xué)，很容易導(dǎo)致學(xué)生對圓周運動和圖1電風(fēng)扇圖2鐘表圖3摩天輪在物理學(xué)中，圓周運動實際上就是質(zhì)點的一種運動形式。如果物體上的每一個點都在以同一個點為圓心進行圓周運動，這種運動的方式即轉(zhuǎn)動?；谏鲜龇治?，我們可以發(fā)現(xiàn)圓周運動相較于轉(zhuǎn)動來說，最突出的特征及運動對象本身是質(zhì)點。而轉(zhuǎn)動與圓周運動的相同點是它們的運動軌跡都是圓的形式，如果是在以固定的圓心運動，即圓周運動。二、線速度的概念

線速度定義：正在進行圓周運動的物體，通過的弧長與所用時間的比，即為線速度。在傳統(tǒng)的課本中，這種表述方式非常容易讓學(xué)生對于線速度有一個錯誤的理解，以為線速度是一個全新的詞匯，不考慮學(xué)生頭腦中的已有知識，這是一種灌輸式教學(xué)。我們知道圓周運動在實際生活中有著廣泛應(yīng)用，最為熟悉的就是人在騎自行車的過程，想一想自行車的大齒輪、小齒輪和后輪邊緣各點，他們誰運動的快以及變速自行車是怎么變速的。明顯的我們可以看出自行車的大齒輪、小齒輪以及后輪邊緣各點的運動軌跡都是圓。那么，要解決各個齒輪誰運動快慢的問題，我們就要看他們的位置變化且還要引入一個比較準確的物理量來描述，即線速度。為了描述直線運動的快慢，建立了平均速度和瞬時速度的概念，學(xué)生也比較容易接受。在圖四中，質(zhì)點在?t時間內(nèi)進行圓周運動，從A點沿圓弧運動到B點，其中運動的位移用?l表示，通過的弧長圖4質(zhì)點繞圓周運動在?t時間內(nèi)的平均速度為：`v=,當(dāng)?t→0時，位移?l→?s，即對于勻速圓周運動，不論?t多長，是一個定值，故勻速圓周運動的瞬時速度可以表示為值得我們深思的是，相較于直線運動來說,勻速圓周運動也指的是平均速度與哪個時間段（或位移）有關(guān)，與此同時，勻速圓周運動的瞬時速度永遠不變。如果物體沿著圓周運動，線速度的大小是處處相等的。我們需要注意的地方是：做勻速圓周運動的物體，其線速度的方向并不是一成不變的，而是始終在變換的，它是一種變速運動，我們所提及的勻速，實際上指的物體運動的速率保持不變。同樣可以證明勻速圓周運動的線速度方向就是這一三、角速度的概念1）角速度概念引入的必要性

在學(xué)習(xí)圓周運動這部分知識的時候，學(xué)生經(jīng)常存在一個疑問，即已經(jīng)存在了線速度的情況下，為什么我們還要學(xué)習(xí)角速度呢，角速度的引入又有什么價值呢。質(zhì)點在繞圓心進行圓周運動時，一直存在一條有形或者無形的“半徑”，與之一起轉(zhuǎn)動，但是即便在同時轉(zhuǎn)動的時候，運動的速度與轉(zhuǎn)動的速度還不是一樣的。舉個例子來說，在同一時間段，圖五中的質(zhì)點A根據(jù)大圓的軌跡運動到A′點，質(zhì)點B按照小圓的軌跡進行運動，運動路程即小圓的周長，此時我們可以得到質(zhì)點A的線速度大于B的線速度；而且在這個時間階段，連接質(zhì)點B的半徑轉(zhuǎn)過了360°，但是連接質(zhì)點A的半徑卻只轉(zhuǎn)過了180°，通過這一現(xiàn)象，我們可以得到圖5質(zhì)點A、B繞同一圓心轉(zhuǎn)圖四中，在做圓周運動的質(zhì)點在?t時間范圍內(nèi)，從A點沿圓弧運動到B點。以O(shè)A為半徑，得到轉(zhuǎn)過的角度為?θ，?θ與?t之間的比值即角速度，通常情況下用字母2）角速度與線速度的數(shù)量關(guān)系

還是在圖四，假設(shè)質(zhì)點在做圓周運動，其半徑為r，當(dāng)△θ以弧度為單位時，也就是?s=r?θ，在此基礎(chǔ)之上，帶入公式可得v=ωr在實際的教學(xué)過程中，可以把仿真動畫作為一種教學(xué)手段，這樣的方式可以幫助學(xué)生進一步理解理論知識，吸引他們的興趣，進而從真正意義上理解教學(xué)內(nèi)容。在《圓周運動》這部分內(nèi)容的講解中，其實最終的結(jié)論要比實際理解的知識簡單的多，但是只有為同學(xué)們清晰的講述結(jié)論是如何得到的，才能使學(xué)生徹底的理解這部分內(nèi)容，也永遠不會忘記所學(xué)的結(jié)論。這也就意味著在傳授知識的同時，一定要注重學(xué)生的長期發(fā)展，將眼光放長遠，充分的讓學(xué)生認識到結(jié)果與過程是同樣重要的，不能忽視任何一個部分。[7]2.2.5教學(xué)評價設(shè)計教學(xué)評價是根據(jù)教學(xué)目標判斷教學(xué)過程和教學(xué)結(jié)果的價值，為教學(xué)決策服務(wù)的活動。它是判斷教學(xué)活動的真實價值或潛在價值的過程，也是研究教師教學(xué)價值和學(xué)生學(xué)習(xí)價值的過程。教學(xué)評價設(shè)計包括：結(jié)果性目標檢測設(shè)計和過程與體驗?zāi)繕吮憩F(xiàn)設(shè)計。在我們實際教學(xué)中使用結(jié)果性目標檢測設(shè)計較多，其中體驗性目標的考察主要是觀察學(xué)生的表現(xiàn)，而觀察的方式一是用日常觀察、結(jié)構(gòu)性觀察、課堂實錄等方式，觀察和記錄學(xué)生的顯性行為（外顯動作，如聆聽、靜思、記錄、操作、推導(dǎo)、發(fā)言、表情等等）；二是利用學(xué)案等其他方式，觀察和記錄學(xué)生的隱形行為（學(xué)生觀察到什么、思考和判斷的過程與結(jié)果等）。在實際的教學(xué)過程中，教學(xué)評價是非常重要的環(huán)節(jié)，在各個方案中都發(fā)揮著一定的作用，站在整體的角度來說，教學(xué)評價對于實際教學(xué)的作用不容忽視，在一定程度上促進教學(xué)活動的正常運行，保證教學(xué)價值的實現(xiàn)。當(dāng)然教師在講授完一節(jié)課以后，可以讓學(xué)生回顧這一節(jié)課所講的內(nèi)容，來檢測學(xué)生是否真正學(xué)到了知識，也可以根據(jù)歷年針對本節(jié)課學(xué)生在學(xué)習(xí)圓周運動時或者考試經(jīng)常遇見的常見題型進行評價，這樣不僅檢測了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也可以使學(xué)生在考試的時候做到迎刃而解。這些常見題型如下：水平面內(nèi)的勻速圓周運動

1.物體在水平面內(nèi)作勻速圓周運動，其所受的合外力提供向心力，故物體所受的水平合力即為向心力。

2.處理勻速圓周運動問題時，不僅要進行正確的受力分析，還要設(shè)法確定圓周運動的圓心和半徑。豎直平面內(nèi)的圓周運動

1.運動物體在豎直平面內(nèi)作圓周運動，如果物體帶電，且處在電磁場中，此時物體有可能作勻速圓周運動。

2.對沒有物體支撐的小球(如小球系在細繩的一端、小球在圓軌道的內(nèi)側(cè)運動等)在豎直平面內(nèi)作圓周運動，通過最高點的臨界條件:繩子和軌道對小球沒有力的作用，則若小球作圓周運動的半徑為R，它在最高點的臨界速度為多少。

3.對有物體支撐的小球(如球固定在桿的一端、小球套在圓環(huán)上或小球在空心管內(nèi)的運動)在豎直平面內(nèi)作圓周運動時，3）臨界問題圓周運動的臨界問題，主要涉及的是臨界力與臨界速度的問題，需要正確受力分析，確定所提供的向心力或由運動分析確定所需要的向心力，由力的變化與速度的變化的對應(yīng)關(guān)系分析，找出臨界值。豎直平面的圓周運動常考查過最高點時的臨界問題。2.2.6教學(xué)反思設(shè)計探究所謂教學(xué)反思，是指教師對教育教學(xué)實踐的重新認識和思考，從而總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，進一步提高教育教學(xué)水平。教學(xué)反思一直是教師提高個人專業(yè)水平的有效手段，在教育領(lǐng)域取得成就的人們也一直十分重視。現(xiàn)在很多教師會從自己的教育實踐中反思自己的得失，通過教育案例、教育故事、教育經(jīng)驗等提高教學(xué)反思的質(zhì)量。引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容：線速度和角速度的概念和物理意義，線速度和角速度的關(guān)系。反思描述圓周運動的物理量是否被真正理解、數(shù)學(xué)能力在物理學(xué)中的應(yīng)用是否存在問題，即能否用數(shù)學(xué)思維去發(fā)現(xiàn)和解決物理問題?？偟膩碚f，這節(jié)課主要要求學(xué)生通過生活中的例子，從哪些方面來描述圓周運動。本節(jié)課以學(xué)生探究為主要目的，主要運用觀察能力和數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力。設(shè)置一些思維問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步獲得知識。3《圓周運動》教學(xué)設(shè)計課題圓周運動班級教材人教版高中一年級物理教材第五章第五節(jié)日期課標要求理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度、理解角速度和周期的概念，會用他們的公式進行計算。教材分析本節(jié)是人教版必修二第五章第五節(jié)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)完曲線運動的規(guī)律之后就開始了圓周運動的學(xué)習(xí)，本節(jié)主要向?qū)W生講述幾個基本概念，可以為今后的理論學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，通過對這一章節(jié)的學(xué)習(xí)，也可以為后續(xù)深入的知識學(xué)習(xí)打下一個好的基礎(chǔ)。圓周運動身為曲線運動的一種特殊的運動形式，在實際生活中還是很普遍的，我們生活中的每個角落都有它的影子。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分的知識時，可以多動手做實驗，以便于加深學(xué)生對于這部分內(nèi)容的理解與記憶。很好地理解和掌握圓周運動、勻速圓周運動的概念，重點理解和掌握線速度v、角速度w的意義及相互關(guān)系。學(xué)情分析學(xué)生雖然已經(jīng)具備了較為完備的直線運動的知識和曲線運動的初步知識，并學(xué)會了用比值定義法描述勻速直線運動的快慢，盡管如此，但由于勻速圓周運動的特殊性和復(fù)雜性以及學(xué)生認知水平的差異，本節(jié)課的內(nèi)容對學(xué)生來講仍然是一個不小的臺階。重點難點重點：1.引導(dǎo)學(xué)生在探究中深刻理解線速度、角速度概念，掌握其間的聯(lián)系。2.掌握極限法、比值定義法、數(shù)理結(jié)合的科學(xué)研究方法在物理學(xué)中的應(yīng)用。難點：理解線速度、角速度的物理意義。教學(xué)方法情景教學(xué)法、目標導(dǎo)學(xué)法、演示實驗法教學(xué)目標設(shè)計通過對圓周運動知識的學(xué)習(xí)以及有關(guān)生活實例探究，體會物理來源于生活且服務(wù)于生活的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生對同一問題多角度進行分析研究的物理觀念，進而使得他們可以感受到學(xué)科與學(xué)科之間的具體關(guān)系。通過課堂演示實驗的觀察，能在具體情境中知道角速度、線速度和半徑的關(guān)系，從而幫助學(xué)生總結(jié)出描述物體做圓周運動快慢方法。教學(xué)流程列舉日常生活中的圓周運動實例，總結(jié)圓周運動的特點，得出圓周運動的概念。列舉日常生活中的圓周運動實例，總結(jié)圓周運動的特點，得出圓周運動的概念。提出問題：如何描述圓周運動的快慢。學(xué)生思考、討論、交流。老師引導(dǎo)學(xué)生得出：用提出問題：如何描述圓周運動的快慢。學(xué)生思考、討論、交流。老師引導(dǎo)學(xué)生得出：用Δt時間內(nèi)物體通過的弧長Δs與時間Δt的比值來描述。即線速度的概念。利用極限思想，類比直線運動的瞬時速度，認識圓周運動線速度的瞬時性、線速度的矢量性，得出圓周運動的概念，認識圓周運動是變速運動。利用極限思想，類比直線運動的瞬時速度，認識圓周運動線速度的瞬時性、線速度的矢量性，得出圓周運動的概念，認識圓周運動是變速運動。課后小結(jié)：本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容和研究方法提出問題：線速度、角速度、周期都可以從不同的角度來描述圓周運動的快慢，他們之間存在什么樣的關(guān)系呢？引導(dǎo)學(xué)生利用線速度、角速度與周期的定義式，即vr提出問題：除了用線速度、角速度來描述圓周運動的快慢，能否用其他物理量來描述圓周運動的快慢？學(xué)生思考、討論、交流，教師引導(dǎo)分析，利用物體做圓周運動轉(zhuǎn)過一圈所需要的時間多少來描述物體做圓周運動的快慢，即周期。提出問題：大圓與小圓以相同的線速度運動，他們轉(zhuǎn)動快慢一樣嗎？引導(dǎo)學(xué)生分析得出課后小結(jié)：本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容和研究方法提出問題：線速度、角速度、周期都可以從不同的角度來描述圓周運動的快慢，他們之間存在什么樣的關(guān)系呢？引導(dǎo)學(xué)生利用線速度、角速度與周期的定義式，即vr提出問題：除了用線速度、角速度來描述圓周運動的快慢，能否用其他物理量來描述圓周運動的快慢？學(xué)生思考、討論、交流，教師引導(dǎo)分析，利用物體做圓周運動轉(zhuǎn)過一圈所需要的時間多少來描述物體做圓周運動的快慢，即周期。提出問題：大圓與小圓以相同的線速度運動，他們轉(zhuǎn)動快慢一樣嗎？引導(dǎo)學(xué)生分析得出用物體轉(zhuǎn)過的角度Δθ與所用時間Δt的比值來描述,即為角速度的概念。教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配教學(xué)內(nèi)容與教師活動設(shè)計學(xué)生活動設(shè)計設(shè)計意圖新課引入（5min）用多媒體展示一下圖片圖7電風(fēng)扇圖8鐘表圖9摩天輪觀察上述圖片，思考老式電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動、鐘表指針的運動、摩天輪的轉(zhuǎn)動的運動軌跡什么特點？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的圓周運動。你能否舉出生活中見到的圓周運動呢？對于學(xué)生的舉例進行肯定總結(jié)。得到定義：質(zhì)點運動軌跡是圓（或圓?。┑倪\動叫做圓周運動。學(xué)生思考并回答：他們運動軌跡都是圓。學(xué)生以小組為單位舉例并歸納。各種車的輪子、公園里的大轉(zhuǎn)輪風(fēng)扇、鐘表指針等借助多媒體創(chuàng)設(shè)物理情境，用直觀的手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。推進新課——線速度——（15min）演示實驗：轉(zhuǎn)動自行車腳踏。圖10自行車觀察自行車大齒輪、小齒輪、后輪邊緣各點的運動軌跡？思考：如何比較大齒輪、小齒輪、后輪邊緣各點運動快慢？變速自行車怎么變速？多媒體演示：圖11位置變化用什么描述比較準確。如何判斷他們在圓周軌道上運動的快慢？讓學(xué)生交流討論思考，提示學(xué)生參考速度。對學(xué)生提出的第2、3種比較方式設(shè)問，如果圓周半徑不一樣呢？給出線速度的概念：概念：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長Δs和所用時間Δt的比值叫做線速度。公式：v=單位：m/s讓學(xué)生閱讀教材線速度部分，回答下列問題？線速度是否有平均瞬時之分？線速度方向怎么確定?什么是勻速圓周運動，有什么特點？圖12圓環(huán)對學(xué)生的結(jié)論評析，給出圓周運動速度圖。總結(jié)：勻速圓周運動是線速度大小不變的變速運動。學(xué)生觀察回答：運動軌跡是圓周學(xué)生思考，回憶以前學(xué)過的描述運動的物理量有哪些？學(xué)生回答：位移、速度、時間、加速度等。學(xué)生小組討論得出：位置的變化可以用弧長確定。可能有這么幾種：一段時間內(nèi)通過的弧長。轉(zhuǎn)過一周所用的時間一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。有人可能提出比較一段時間轉(zhuǎn)過的角度。得出：比較單位時間內(nèi)的弧長。讓學(xué)生給出線速度的物理意義：描述質(zhì)點做圓周運動快慢的物理量。學(xué)生閱讀思考，小組討論交流。參考前面學(xué)習(xí)的速度，由V=得到的為平均線速度，當(dāng)時間很小很小時，就是瞬時速度。與圓相切，當(dāng)Δt很小時，Δs就是物體的位移Δl,位移方向與半徑垂直，即與圓弧相切。線速度不變的圓周運動。從學(xué)生熟知的生活實例出發(fā)，讓學(xué)是帶著問題進入課堂，激發(fā)學(xué)生求知欲。通過討論分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、協(xié)作交流能力?；仡檹?fù)習(xí)舊知識，學(xué)生體驗極限思想回顧復(fù)習(xí)舊知識，學(xué)生體驗極限思想和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。新課教學(xué)——角速度、轉(zhuǎn)速、周期——（15min）課題教學(xué)——線速度與角速度的關(guān)系——（5min）課堂小結(jié)（5min）大家思考：除了線速度還有沒有其他方式比較圓周運動物體快慢?對學(xué)生提出的方法進行評析，具體用角度怎么比較？給出角速度的概念。角速度：做圓周運動的物體轉(zhuǎn)過的角度Δθ與所用時間Δt的比值。公式：=設(shè)問：角速度也是速度，它的瞬時值、平均值，單位，方向怎樣？學(xué)生對于單位和方向沒有思路，老師講解。由公式=知角速度單位由角和時間的單位決定，時間單位是秒。角的國際單位是弧度，弧度怎么定義呢？圖13質(zhì)點A、B繞同一圓心轉(zhuǎn)圓心角θ越大，它所對應(yīng)的弧長s越長，二者成正比，用弧長與半徑的比值表示角度大小。，給θ一個單位：弧度，符號rad表示。角速度ω單位弧度每秒，符號rad/s。角速度的方向我們現(xiàn)在不學(xué)習(xí)，但它的方向不變。思考：勻速圓周運動角速度是否發(fā)生變化讓學(xué)生學(xué)生閱讀教材15頁，了解轉(zhuǎn)速、周期、頻率的概念和他們之間的關(guān)系。對于勻速圓周運動，它們?nèi)叩年P(guān)系為：nf思考：砂輪轉(zhuǎn)動時，砂輪邊緣上各個砂粒的線速度是否相等？角速度是否相等？設(shè)問：線速度和角速度都是描述物體做圓周運動的物理量，它們之間有沒有關(guān)系？提示：可以從它們的公式入手。結(jié)論：在圓周運動中，線速度大小等于角速度大小與半徑乘積。

1.圓周運動的概念：質(zhì)點運動軌跡是圓（或圓弧）的運動叫做圓周運動。2.線速度的概念：正在進行圓周運動的物體，通過的弧長與所用時間的比，即為線速度。3.角速度的概念：以O(shè)A為半徑，得到轉(zhuǎn)過的角度為?θ，?θ與?t4.描述圓周運動的幾個物理量極其關(guān)系:v=、=、vrnf5.勻速圓周運動的特點：線速度大小不變，方向時刻變化，是變速運動。角速度、周期、轉(zhuǎn)速、頻率都不變。學(xué)生思考：想到可以用轉(zhuǎn)過的角度比較轉(zhuǎn)動的快慢。學(xué)生回答：相同時間轉(zhuǎn)過角度大小，相同角度所用時間，單位時間轉(zhuǎn)過的角度。思考：對比線速度可以知道用公式計算為平均值，Δt很小時為瞬時值。學(xué)生在了解角的單位弧度以后，將一個圓周我們常用到的角度化成弧度，360°、180°、90°。學(xué)生自己完成，小組交流點評。360°→290°→2180°→思考回答：線速度大小不變，單位時間轉(zhuǎn)過角度相同角速度也不變。學(xué)生閱讀，回答：轉(zhuǎn)速：物體單位時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。用n表示，單位轉(zhuǎn)每秒（r/s）或轉(zhuǎn)每分（r/min）周期：做勻速圓周運動物體轉(zhuǎn)過一周所用時間。學(xué)生討論：由于它們是在砂輪邊緣，轉(zhuǎn)動的線速度和角速度都相同。小組討論交流：v、由上面三個公式變形可知：vr學(xué)生進行回顧并總結(jié)體會從不同角度如何對同一個問題進行描述。數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于物理培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和歸納總結(jié)能力。從公式發(fā)現(xiàn)相同點，考察數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力?？偨Y(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識點板書設(shè)計§5.5