一、教學(xué)任務(wù)分析
勻速圓周運動是繼直線運動后學(xué)習(xí)的第一個曲線運動，是對如何描述和研究比直線運動復(fù)雜的運動的拓展，是力與運動關(guān)系知識的進(jìn)一步延伸，也是以后學(xué)習(xí)其他更復(fù)雜曲線運動(平拋運動、單擺的簡諧振動等)的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)勻速圓周運動需要以勻速直線運動、牛頓運動定律等知識為基礎(chǔ)。
從觀察生活與實驗中的現(xiàn)象入手，使學(xué)生知道物體做曲線運動的條件，歸納認(rèn)識到勻速圓周運動是基本、簡單的圓周運動，體會建立理想模型的科學(xué)研究方法。
通過設(shè)置情境，使學(xué)生感受圓周運動快慢不同的情況，認(rèn)識到需要引入描述圓周運動快慢的物理量，再通過與勻速直線運動的類比和多媒體動畫的輔助，學(xué)習(xí)線速度與角速度的概念。
通過小組討論、實驗探究、相互交流等方式，創(chuàng)設(shè)平臺，讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的知識，對幾個實際問題進(jìn)行討論分析，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的情感，學(xué)會合作與交流，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科學(xué)品質(zhì)。
通過生活實例，認(rèn)識圓周運動在生活中是普遍存在的，學(xué)習(xí)和研究圓周運動是非常必要和十分重要的，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和興趣。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)知道物體做曲線運動的條件。
(2)知道圓周運動;理解勻速圓周運動。
(3)理解線速度和角速度。
(4)會在實際問題中計算線速度和角速度的大小并判斷線速度的方向。
2、過程與方法
(1)通過對勻速圓周運動概念的形成過程，認(rèn)識建立理想模型的物理方法。
(2)通過學(xué)習(xí)勻速圓周運動的定義和線速度、角速度的定義，認(rèn)識類比方法的運用。
3、態(tài)度、情感與價值觀
(1)從生活實例認(rèn)識圓周運動的普遍性和研究圓周運動的必要性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。
(2)通過共同探討、相互交流的學(xué)習(xí)過程，懂得合作、交流對于學(xué)習(xí)的重要作用，在活動中樂于與人合作，尊重同學(xué)的見解，善于與人交流。
三、教學(xué)重點難點
重點：
(1)勻速圓周運動概念。
(2)用線速度、角速度描述圓周運動的快慢。
難點：理解線速度方向是圓弧上各點的切線方向。
四、教學(xué)資源
1、器材：壁掛式鐘，回力玩具小車，邊緣帶孔的旋轉(zhuǎn)圓盤，玻璃板，建筑用黃沙，乒乓球，斜面，刻度尺，帶有細(xì)繩連接的小球。
2、課件：flash課件——演示同樣時間內(nèi)，兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;——演示同樣時間內(nèi)，兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動。
3、錄像：三環(huán)過山車運動過程。
五、教學(xué)設(shè)計思路
本設(shè)計包括物體做曲線運動的條件、勻速圓周運動、線速度與角速度三部分內(nèi)容。
本設(shè)計的基本思路是：以錄像和實驗為基礎(chǔ)，通過分析得出物體做曲線運動的條件;通過觀察對比歸納出勻速圓周的特征;以情景激疑認(rèn)識對勻速圓周運動快慢的不同描述，引入線速度與角速度概念;通過討論、釋疑、活動、交流等方式，鞏固所學(xué)知識，運用所學(xué)知識解決實際問題。
本設(shè)計要突出的重點是：勻速圓周運動概念和線速度、角速度概念。方法是：通過對鐘表指針和過山車兩類圓周運動的觀察對比，歸納出勻速圓周運動的特征;設(shè)置地月對話的情景，引入對勻速圓周運動快慢的描述;再通過多媒體動畫輔助，并與勻速直線運動進(jìn)行類比得出勻速圓周運動的概念和線速度、角速度的概念。
本設(shè)計要突破的難點是：線速度的方向。方法是：通過觀察做圓周運動的小球沿切線飛出，以及由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布這兩個演示實驗，直觀顯示得出。
本設(shè)計強調(diào)以視頻、實驗、動畫為線索，注重刺激學(xué)生的感官，強調(diào)學(xué)生的體驗和感受，化抽象思維為形象思維，概念和規(guī)律的教學(xué)體現(xiàn)“建�！薄ⅰ邦惐取钡任锢矸椒�，學(xué)生的活動以討論、交流、實驗探究為主，涉及的問題聯(lián)系生活實際，貼近學(xué)生生活，強調(diào)對學(xué)習(xí)價值和意義的感悟。
完成本設(shè)計的內(nèi)容約需2課時。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情境I錄像，演示，設(shè)問1
播放錄像：三環(huán)過山車，讓學(xué)生看到物體的運動有直線和曲線。
演示：讓學(xué)生向正在做直線運動的乒乓球用力吹氣，體驗球在什么情況下將做曲線運動。
設(shè)問1：物體在什么情況下將做曲線運動?
情境II觀察、對比，設(shè)問2
觀察、對比鐘表指針和過山車這兩類圓周運動。
設(shè)問2：以上兩類圓周運動有什么不同?鐘表指針?biāo)龅膱A周運動有什么共同特征?建立勻速圓周運動的概念。
情境III演示，動畫
情景：月、地快慢之爭。
多媒體動畫：演示同樣時間內(nèi)兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動，比較得出線速度表
表達(dá)式。
演示1：用細(xì)繩捆著小球在水平面內(nèi)做圓周運動，突然松開繩的一端，看到小球沿著圓弧切線方向運動。
演示2：通過實物投影演示旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤邊緣飛出的紅墨水在紙上的徑跡分布，顯示線速度的方向。
情景：變換教室內(nèi)電風(fēng)扇的變速檔，看到圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的不同情況，引入角速度概念。
多媒體動畫：演示同樣時間內(nèi)兩個運動半徑所轉(zhuǎn)過角度不同的勻速圓周運動，比較得出角速度表達(dá)式。
活動討論、實驗、交流、小結(jié)。
識別：請同學(xué)們說說生活中有哪些圓周運動可以看作是勻速圓周運動。了解學(xué)生對勻速圓周運動的理解以及是否具有建模能力。
觀察分析：磁帶、涂改修正帶、自行車鏈條等傳動設(shè)備中，兩輪軸邊緣各點的線速度有何關(guān)系。了解對線速度概念的理解情況。
算一算：計算壁掛鐘的時針、分針、秒針針尖的線速度大小和它們角速度的倍數(shù)關(guān)系。了解能否通過實際測量獲取有用數(shù)據(jù)，靈活運用線速度的公式和角速度公式解決實際問題。
小實驗：提供回力玩具小車，玻璃板，建筑用黃沙，通過對實驗的觀察說明汽車車輪的擋泥板應(yīng)安裝在什么位置合適，了解對線速度方向的掌握情況。
釋疑：評判地球與月亮之爭。
小結(jié)：幻燈片小結(jié)。
3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計可分為四個主要的教學(xué)環(huán)節(jié)：
第一環(huán)節(jié)，通過播放錄像和演示，歸納物體做曲線運動的條件。
第二環(huán)節(jié)，通過觀察對比，建立理想模型，歸納勻速圓周運動特征，類比勻速直線運動得出勻速圓周運動概念。
第三環(huán)節(jié)，以情景激疑引入用線速度、角速度描述圓周運動，借助多媒體動畫，類比勻速直線運動得出線速度、角速度定義和公式。
第四環(huán)節(jié)，以學(xué)生活動為中心，針對幾個實際問題開展討論、探究、交流，深化對本節(jié)課知識的理解和應(yīng)用。
七、教案示例
第一環(huán)節(jié)物體做曲線運動的條件
[創(chuàng)設(shè)情景]播放錄像：森林公園三環(huán)過山車的運動。
[提出問題]1、請同學(xué)們說說過山車都做了哪些不同性質(zhì)的運動?(勻速直線運動、勻加速直線運動、勻減速直線運動、曲線運動、圓周運動等)
2、什么條件下物體將做曲線運動?
[演示]讓乒乓球從斜面上滾下到達(dá)水平桌面上做直線運動，請一個同學(xué)向著與球運動不一致的方向用力吹球，觀察球的運動軌跡有何變化?
[結(jié)論]當(dāng)物體受到的合力與速度方向不在一條直線上時，物體就做曲線運動。
[引言]運動軌跡是圓的曲線運動叫做圓周運動，下面我們就從圓周運動開始學(xué)習(xí)如何對曲線運動進(jìn)行研究。
第二環(huán)節(jié)勻速圓周運動的概念
[觀察討論]鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動有什么共同的特征?它們與過山車的圓周運動有什么不同?
(鐘表的時針、分針、秒針的圓周運動，它們的共同特征是勻速轉(zhuǎn)動的，而過山車的圓周運動列車的速度大小是不斷變化的)
[提出問題]怎樣給勻速圓周運動下定義呢?(引導(dǎo)學(xué)生類比勻速直線運動定義勻速圓周運動)
[結(jié)論]質(zhì)點在任何相同時間內(nèi)，所通過的弧長都相等的圓周運動叫做勻速圓周運動。
勻速圓周運動是基本簡單的圓周運動，它是一種理想化的物理模型。
[引言]我們?nèi)绾螌A周運動進(jìn)行研究呢?
第三環(huán)節(jié)線速度、角速度概念
[創(chuàng)設(shè)情景]地、月快慢之爭
地球：我繞太陽運動1秒走29.79千米，你繞我1秒才走1.02千米，你太慢了!
月亮：你一年才繞一圈，我28天就繞一圈，你才慢呢!
[提出問題]怎樣定義描述圓周運動快慢的物理量?(引導(dǎo)學(xué)生與勻速直線運動的速度類比)多媒體動畫：演示同樣時間內(nèi)，兩個運動所經(jīng)過的弧長不同的勻速圓周運動;
[結(jié)論]線速度定義：質(zhì)點經(jīng)過的圓弧長度s與所用時間t的比值，叫做圓周運動的線速度。
公式：單位：m/s(米/秒)
[問題]速度是矢量，圓周運動的線速度方向是怎樣的?
[演示]1、用一端連有細(xì)線的小球，將線的一端套在釘子上，釘子豎直立在桌面上，給球初速讓球在水平桌面上做圓周運動，突然向上抽出釘子，看到球沿圓周的切線方向運動;
2、通過投影儀觀察旋轉(zhuǎn)圓盤邊緣紅墨水飛出的情景以及落在紙面上的徑跡分布;
[結(jié)論]線速度方向：沿圓弧的切線方向
線速度表示圓周運動的瞬時速度，它是矢量;圓周運動的線速度方向是不斷改變的，所以勻速圓周運動是變速運動，勻速圓周運動中的“勻速”是“勻速率”的意思。
[情景]打開教室內(nèi)的電風(fēng)扇，變換不同的檔觀察它轉(zhuǎn)動的快慢。(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識要引入與線速度不同的、描述圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的物理量)
一、自由落體運動
1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動.
思考：不同的物體，下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是，空氣中存在著空氣阻力.對于一些密度較小的物體，例如降落傘、羽毛、紙片等，在空氣中下落時，受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體，如金屬球等，下落時，空氣阻力的影響就相對較小了.因此在空氣中下落時，它們的快慢就不同了.
在真空中，所有的物體都只受到重力，同時由靜止開始下落，都做自由落體運動，快慢相同.
2.不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系
(1)有空氣阻力時，由于空氣阻力的影響，輕重不同的物體的下落快慢不同，往往是較重的物體下落得較快.
(2)若物體不受空氣阻力作用，盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同，但它們下落的快慢相同.
3.自由落體運動的特點
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g).
4.自由落體運動的性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運動.
二、自由落體加速度
1.自由落體加速度又叫重力加速度，通常用g來表示.
2.自由落體加速度的方向總是豎直向下.
3.在同一地點，一切物體的自由落體加速度都相同.
4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同.
規(guī)律：赤道上物體的重力加速度小，南(北)極處重力加速度;物體所處地理位置的緯度越大，重力加速度越大.
三、自由落體運動的運動規(guī)律
因為自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動.
1.速度公式：v=gt
2.位移公式：h=gt2
3.位移速度關(guān)系式：v2=2gh
4.平均速度公式：=
5.推論：Δh=gT2
●問題與探究
問題1物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設(shè)與猜想?
探究思路：物體在真空中下落時，只受重力作用，不再受到空氣阻力，此時物體的加速度較大，整個下落過程運動加快.在空氣中，物體不但受重力還受空氣阻力，二者方向相反，此時物體加速度較小，整個下落過程較慢些.
問題2自由落體是一種理想化模型，請你結(jié)合實例談?wù)勈裁辞闆r下，可以將物體下落的運動看成是自由落體運動.
探究思路：回顧第一章質(zhì)點的概念，談?wù)勎覀冊谔幚砦锢韱栴}時，根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要，如何抓住問題中的主要因素，忽略其次要因素，建立一種理想化的模型，使復(fù)雜的問題得到簡化，進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法.
問題3地球上的不同地點，物體做自由落體運動的加速度相同嗎?
探究思路：地球上不同的地點，同一物體所受的重力不同，產(chǎn)生的重力加速度也就不同.一般來講，越靠近兩極，物體做自由落體運動的加速度就越大;離赤道越近，加速度就越小.
●典題與精析
例1下列說法錯誤的是
A.從靜止開始下落的物體一定做自由落體運動
B.若空氣阻力不能忽略，則一定是重的物體下落得快
C.自由落體加速度的方向總是垂直向下
D.滿足速度跟時間成正比的下落運動一定是自由落體運動
精析：此題主要考查自由落體運動概念的理解，自由落體運動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動.選項A沒有說明是什么樣的物體，所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下，初速度為零的勻加速直線運動的速度都與時間成正比，但不一定是自由落體運動.
答案：ABCD
例2小明在大雨后，對自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時間為1.5s，他由此估計出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析：粗略估計時，將水滴下落看成是自由落體，g取10m/s2，由落體運動的規(guī)律可求得.
答案：設(shè)水滴落地時的速度為vt，房子高度為h，則：
vt=gt=10×1.5m/s=15m/s
h=gt2=×10×1.52m=11.25m.
綠色通道：學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實踐，所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實際.分析問題要從實際出發(fā)，各種因素是否對結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析.
例3一自由下落的物體后1s下落了25m，則物體從多高處自由下落?(g取10m/s2)
精析：本題中的物體做自由落體運動，加速度為g=10N/kg，并且知道了物體后1s的位移為25m，如果假設(shè)物體全程時間為t，全程的位移為s，該物體在前t-1s的時間內(nèi)位移就是s-25m，由等式h=gt2和h-25=g(t-1)2就可解出h和t.
答案：設(shè)物體從h處下落，歷經(jīng)的時間為t.則有：
h=gt2①
h-25=g(t-1)2②
由①②解得：h=45m，t=3s
所以，物體從離地45m高處落下.
綠色通道：把物體的自由落體過程分成兩段，尋找等量關(guān)系，分別利用自由落體規(guī)律列方程，聯(lián)立求解.
自主廣場
●基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1.在忽略空氣阻力的情況下，讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時自由下落，則
A.在落地前的任一時刻，兩石塊具有相同的速度、位移和加速度
B.重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢
C.兩石塊在下落過程中的平均速度相等
D.它們在第1s、第2s、第3s內(nèi)下落的高度之比為1∶3∶5
答案：ACD
2.甲、乙兩球從同一高度處相隔1s先后自由下落，則在下落過程中
A.兩球速度差始終不變B.兩球速度差越來越大
C.兩球距離始終不變D.兩球距離越來越大
答案：AD
3.物體從某一高度自由落下，到達(dá)地面時的速度與在一半高度時的速度之比是
A.∶2B.∶1
C.2∶1D.4∶1
答案：B
4.從同一高度處，先后釋放兩個重物，甲釋放一段時間后，再釋放乙，則以乙為參考系，甲的運動形式是
A.自由落體運動B.勻加速直線運動a
C.勻加速直線運動a>gD.勻速直線運動
答案：D
5.A物體的質(zhì)量是B物體質(zhì)量的5倍，A從h高處，B從2h高處同時自由落下，在落地之前，以下說法正確的是
A.下落1s末，它們的速度相同
B.各自下落1m時，它們的速度相同
C.A的加速度大于B的加速度
D.下落過程中同一時刻，A的速度大于B的速度
答案：AB
6.從距離地面80m的高空自由下落一個小球，若取g=10m/s2，求小球落地前后1s內(nèi)的位移.
答案：35m
●綜合發(fā)展
7.兩個物體用長L=9.8m的細(xì)繩連接在一起，從同一高度以1s的時間差先后自由下落，當(dāng)繩子拉緊時，第二個物體下落的時間是多長?
答案：0.5s
8.一只小球自屋檐自由下落，在Δt=0.2s內(nèi)通過高度為Δh=2m的窗口，求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10m/s2)
答案：2.28m
9.如圖2-4-1所示，豎直懸掛一根長15m的桿，在桿的下方距桿下端5m處有一觀察點A，當(dāng)桿自由下落時，從桿的下端經(jīng)過A點起，試求桿全部通過A點所需的時間.
(g取10m/s2)
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能目標(biāo)
(1)知道什么是彈力，彈力產(chǎn)生的條件(2)能正確使用彈簧測力計(3)知道形變越大，彈力越大
2、過程和方法目標(biāo)
(1)通過觀察和實驗了解彈簧測力計的結(jié)構(gòu)
(2)通過自制彈簧測力計以及彈簧測力計的使用，掌握彈簧測力計的使用方法
3、情感、態(tài)度與價值目標(biāo)
通過彈簧測力計的制作和使用，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和愛動手動腦的好習(xí)慣
二、重點難點
重點：什么是彈力，正確使用彈簧測力計。
難點：彈簧測力計的測量原理。
三、教學(xué)方法：探究實驗法，對比法。
四、教學(xué)儀器：直尺，橡皮筋，橡皮泥，紙，彈簧測力計
五、教學(xué)過程
(一)彈力
1、彈性和塑性
學(xué)生實驗，注意觀察所發(fā)生的現(xiàn)象：
(1)將一把直尺的兩端分別靠在書上，輕壓使它發(fā)生形變，體驗手感，撤去壓力，直尺恢復(fù)原狀;
(2)取一條橡皮筋，把橡皮筋拉長，體驗手感，松手后，橡皮筋會恢復(fù)原來的長度。
(3)取一塊橡皮泥，用手捏，使其變形，手放開，橡皮泥保持變形后的形狀。
(4)取一張紙，將紙揉成一團(tuán)再展開，紙不會恢復(fù)原來形狀。
讓學(xué)生交流實驗觀察到的現(xiàn)象上，并對這些實驗現(xiàn)象進(jìn)行分類，說明按什么分類，并要求各類再舉些類似的例子。(按物體受力變形后能否恢復(fù)原來的形狀這一特性進(jìn)行分類)
直尺、橡皮筋等受力會發(fā)生形變，不受力時又恢復(fù)到原來的形狀，物體的這種特性叫做彈性;橡皮泥、紙等變形后不能自動恢復(fù)原來的形狀，物體的這種特性叫做塑性。
2、彈力
我們在壓尺子、拉橡皮筋時，感受到它們對于有力的作用，這種力在物理學(xué)上叫做彈力。
彈力是物體由于彈性形變而產(chǎn)生的力。彈力也是一種很常見的力。并且任何物體只要發(fā)生彈性形變就一定會產(chǎn)生彈力。而日常生活中經(jīng)常遇到的支持物的壓力、繩的拉力等，實質(zhì)上都是彈力。
3、彈性限度
彈簧的彈性有一定的限度，超過了這個限度就不完全復(fù)原了。使用彈簧時不能超過它彈性限度，否則會使彈簧損壞。
(二)彈簧測力計
1、測量原理
它是根據(jù)彈簧受到的拉力越大，它的伸長就越長這個道理制作的。
2、讓學(xué)生自己歸納使用彈簧測力計的方法和注意事項。
使用測力計應(yīng)該注意下面幾點：
(1)所測的力不能大于測力計的測量限度，以免損壞測力計
(2)使用前，如果測力計的指針沒有指在零點，那么應(yīng)該調(diào)節(jié)指針的位置使其指在零點
(3)明確分度值：了解彈簧測力計的刻度每一大格表示多少N，每一小格表示多少N
(4)把掛鉤輕輕拉動幾下，看看是否靈活。
5、探究：彈簧測力計的制作和使用。
(四)課堂小結(jié)：1、什么是彈性?什么是塑性?什么是彈力?
2、彈簧測力計的測量原理
3、彈簧測力計的使用方法。
(五)鞏固練習(xí)：
1、乒乓球掉在地上馬上會彈起來，使乒乓球自下而上運動的力是，它是由于乒乓球發(fā)生了而產(chǎn)生的。
2、彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長就。它有一個前提條件，該條件是，就是根據(jù)這個道理制作的。
3、關(guān)于彈力的敘述中正確的是()
A、只有彈簧、橡皮筋等這類物體才可能產(chǎn)生彈力
B、只要物體發(fā)生形變就會產(chǎn)生彈力
C、任何物體的彈性都有一定的限度，因而彈力不可能無限大
D、彈力的大小只與物體形變的程度有關(guān)
4、下列哪個力不屬于彈力()
A、繩子對重物的拉力B、萬有引力C、地面對人的支持力D、人對墻的推力
5、兩個同學(xué)同時用4.2N的力，向兩邊拉彈簧測力計的掛鉤和提紐，此時彈簧測力計顯示的示數(shù)是。
(六)布置作業(yè)：
六、課后反思：
1、成功的地方：
2、不足的地方：
3、改進(jìn)措施：
附：板書設(shè)計：
一、彈力：
1、彈性和塑性
2、彈力：物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。
3、彈性限度
二、彈簧測力計：
1、測量原理：彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長就越長。
2、使用方法：(1)認(rèn)清量程、分度值
(2)檢查指針是否指在零點
