教材分析：

《匀速圆周运动》选自高中物理必修二第二章第一节。它是学生在充分掌握了曲线运动的规律后，接触到的一个较为复杂的曲线运动，本节内容作为该部分的起始章节，主要向学生介绍圆周运动的几个基本概念，为后续的学习打下一个良好的基础。

學情分析：

学生已经学习了曲线运动的规律和特点，圆周运动是生活中常见的实例，学生有较高的学习兴趣 。

教学目标：

1.     知识与技能：认识匀速圆周运动的概念，了解周期的概念，理解线速度，角速度的概念以及它们之间的关系，具备利用相关知识分析与解决实际问题的能力。

2.     过程与方法：在时间足够小的情景下（极限法）理解线速度的瞬时性，通过数学知识探究线速度，角速度，半径之间的关系。

3.     态度，情感与价值观：通过数学知识与方法的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点；从不同的方面辩证，全面地认识圆周运动的快慢，树立正确的认识观。

教学重点：

理解线速度，角速度，匀速圆周运动的概念；理解线速度与角速度的关系。

教学难点：

利用概念与规律解决生活中自行车有关的问题

下面将从六个方面对本节内容的重难点进行讲解和突破：

一．感知，认识生活中的圆周运动

1.知识引入：列举有关圆周运动的视频（视频材料根据学生的兴趣，尽量自己摄取，同时也丰富了课程资源）；

2.学生举例：让学生举出身边自己看到的一些圆周运动的例子。

3.在这个基础上让学生总结圆周运动的特点：（1）沿圆弧运动；（2）绕圆心转动；（3）运动具有重复性；

这样设计的意图是取材源于学生的日常生活现象，激发学生的学习兴趣，培养学生归纳总结的能力，同时为快慢的描述做铺垫。

二．线速度：

线速度的概念既是这节课的重点，也是这节课的难点，我想从以下几个方面进行突破：

1.学生联想：我们在直线运动当中如何来描述物体运动的快慢：（1）比较的标准：在时间一定的情况下来比较位移，或者在位移一定的情况下来比较时间；（2）然后我们引入的物理量是速度。

2.在这个基础上再来思考如何研究圆周运动的快慢：

提出问题：我们能用直线运动的速度来描述物体做圆周运动的快慢吗？想一想，圆上的一点运动一周后又回到了远点，按照直线运动速度的定义，其速度为0，显然已经不能够描述圆周运动的快慢了。那么在这里我们必须引入新的物理量来描述圆周运动的快慢。

设计意图：从学生已有的知识与认知结构入手，引入一个能引起学生认知冲突的的一个问题情景，引起学生的学习动机，激起学生强烈的求知欲望，从而抛出本节课要重点解决的问题。这种引入的方式符合学生的认知规律与教育理论。

3.演示实验（或游戏）：在一个圆盘上画两个半径不一样的同心圆（半径相差大一些），取同一条半径与圆的两个交点A,B，标记它们的起始位置，然后让圆盘转一个角度，让A,B两点分别做圆周运动。

4.     问题：A,B两点谁运动的快？你比较的标准是什么？

5.     教师引导学生讨论：在时间极短的情况下，比值的物理意义以及与直线运动快慢描述的一致性，从而得出线速度的方向与大小。

6.     匀速圆周运动：在匀速圆周运动里面要让学生明白“匀速”的含义，它是线速度大小不变，方向时刻改变的运动，从而得出匀速圆周运动是变速运动的结论，为第二节向心力的学习打下基础。

三．角速度

角速度和线速度都是用来描述物体做圆周运动快慢的物理量，但是角速度研究问题的出发点不同，我想通过这样几个问题来讲解：

1.创设情景：地球与月球的对话

月亮绕地球运动，地球绕太阳运动，这两个运动都可以看作是匀速圆周运动，请看下面地球和月亮的对话：

地球说：你怎么走的这么慢？我绕太阳运动1S要走29.79Km，你运动1S才走1.02 Km。但月亮说：不能这样说吧？你一年才绕一圈，我27.3天就绕了一圈，到底谁转的慢呢？

学生讨论交流：地球与月亮哪个说的有道理？

设计意图：这种情景创设有一定的人文性与趣味性，并且通过学生自主的参与讨论交流，甚至争论，自然得出圆周运动的快慢除了用线速度来描述是不够的，很自然得出还需要其他物理量来描述，维持了学生的学习动机。

2.演示实验：让学生观察挂钟指针的运转情况谁转动的快些，你比较的标准是什么？通过学生的交流与讨论，自然引入角速度，周期，转速的概念

3.组织引导学生正确理解角速度的单位

4.引导学生对地球与月球对话的评估，到底谁说的对？地球与月球运动的快慢应如何描述？

设计意图：通过学生的评估与交流，树立正确的，辩证全面的认识圆周运动的快慢的描述，而不能单一的从某一方面描述从而否定另一方面的不正确性。

四．线速度与角速度的关系

问题：线速度与角速度是从两个不同的方面来描述圆周运动快慢的物理量，那么它们之间是否有一定的定量关系呢？设一个质点做匀速圆周运动的线速度为 ，角速度为 ，半径为 ，你能推出他们的关系吗？试试看？

学生上黑板演示过程，这里要让学生从两个方面去理解：一个是从数学知识去理解，从学生已有的数学知识不能推出线速度与角速度的关系，另外这里要提醒学生要从线速度，角速度的定义去思考，线速度的定义：弧长与时间的比值，角速度的定义，角度与时间的比值，我们把它放大到一个周期，在一个周期内，物体转了一圈，弧长是 ，转过的弧度就是 ，这样让学生从定义出发去理解线速度与角速度，周期，转速，频率之间的关系，更加能加深学生对这些概念的理解。

五．应用知识分析生活事例

1.将自行车倒放于地面上，事先介绍大齿轮，小齿轮，后轮三个部分，然后摇动脚踏板，让三个轮子转动起来，问这三个轮子上各点哪些点运动得快些？也许它们运动的一样快？

可以在这里设计分组实验：学生在实验室，以几人分一组，每组一辆自行车，进行合作研究。注意引导学生先了解三个轮子的关联情况，并且引导学生从线速度与角速度两个方面来描述运动的快慢。

2.拓展问题：你知道三个轮子大小设置的道理了吗？

3.你们注意过变速自行车与普通自行车的明显区别在哪吗？请你们研究变速自行车的变速原理。

设计意图：引导学生利用已有的知识结合具体情景解决生活事例的能力，并培养学生注意观察与分析生活现象的品质与兴趣。

六．课后练习（选择性）

1.（感受与体验）有机会的话利用假期到公园里去感受一下“大转轮”，亲身体验自己做圆周运动时的感觉。

2.（探究）假设自行车脚踏板每2S转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，还需要测量哪些量？并利用这些量推到出自行车前进速度的表达式。

利用你家的自行车实际测量这些数据，计算前进速度的大小，然后实测自行车的数度，对比一下，差别有多大？有条件可以亲自体会一下“变速自行车”的变速。

3.（调查）常见的几种机械传动方式：思考传动过程中两轮的角速度关系，边缘点的线速度大小关系

设计意图：改变作业的方式，增强学生学习的兴趣及课后探究能力，社会实践能力，将学习与生活有机联系，从而注重了学习的社会化，符合教育学理论和新课程理念。

本节课线速度，角速度，周期，频率以及它们之间的关系，概念比较多，再加上这节课设置的情景问题比较多，所以建议使用一课时，这里面有很多的作业以及探究问题可以在下一节课继续进行研究。

七．板书设计

匀速圆周运动

1．圆周运动：轨迹是圆周的运动 

2．描述圆周运动快慢的物理量

　（1）线速度：v=Δl/Δt

　　      单位：m/s   方向：沿圆周上该点的切线方向。

　　      物理意义：描述通过弧长的快慢。

　　      匀速圆周运动：质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。

    （2）角速度：ω=Δθ/Δt 

　　      单位：rad/s

　　     物理意义：描述半径扫过角度的快慢。

　（3）周期：T=2πr/v=2π/ω 

　　      单位：秒（s） 

　（4）转速：n

　　      单位：转/ 秒（r/s）、转/分（r/min）

3．线速度、角速度、周期的关系：

　　v=Δl /Δt=2πr/T

　　ω=Δθ/Δt=2π/T

　　 v = rω

4．两个重要关系：

（1）同一传动各轮边缘的线速度大小相等

（2）同轴各点的角速度相等