1、、授课章节及主题第三章刚体定轴转动3.2转动惯量转动定律二、教学目标1.知识目标：1）理解转动惯量的物理意义；2）掌握刚体定轴转动的转动定律；3）能应用刚体定轴转动定律解决转动问题。2.能力目标：1）会用转动惯量解释相关现象。2）掌握应用刚体定轴转动的转动定律解决问题的基本思路和方法，学会用转动定律解决刚体的定轴转动问题；3.情感目标：1. 让学生进一步掌握物理学的思维方法及研究规律（刚体的研究方法）2培养学生将物理知识、物理规律进行横向比较与联系的习惯，养成自主构建知识体系的意识（平动和转动的类比）；3.强化学生情感意识，培养其认识世界和改造世界的主观能动性。了解物理学来源于生产生活实践。三

2、、教学重点1）转动惯量的定义及与哪些因素有关；2）刚体的定轴转动定律的推导过程。四、教学难点1）刚体转动惯量的计算2）对定轴转动定律的应用。五、学情分析之前学生已经学习了质点动力学内容，掌握了质点圆周运动的规律以及质点系的平动动力学规律。在刚体定轴转动定律的学习过程中，遵循人类的认知规律，充分应用了同学们已经掌握的质点及质点系的动力学知识。教学过程中适时提出问题，引导学生进行思考。通过实验演示、归纳结论，引导学生掌握科学研究的方法和手段，对未知问题进行探究，揭示自然现象的基本规律。六、教学思路及方法1.物理作为一门理论学科但又不是纯理论的，它与实际生活密切相关，日常生活中的种种现象无不透露着物

3、理的奥妙。所以教学时必须让理论与实际相结合，激发学生的兴趣和热情。2. “类比思维”方法，是解决陌生问题的一种常用策略。它让我们充分开拓自己的思路，运用已有的知识、经验将陌生的、不熟悉的问题与已经解决了的熟悉的问题或其他相似事物进行类比，从而创造性地解决问题。运用类比的方法，将已经掌握的平动知识迁移到转动中。3. 建构主义认为，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程。老师通过设疑，多提出问题，让学生积极思考，让学生通过自身的努力真正地吸收所学知识。4. 直观演示法。由于学生在高中阶段对刚体部分的内容没有接触，对学生而言是全新的知识。虽然在生活中对刚体转动略有接触和体会，但却

4、是模糊的，需要大量的实例给予学生感性的认识。七、教学过程设计教学过程（教学环节、教师活动、学生活动）设计意图及目标达成预测【新课引入】1.设疑：小实验两个质量相同的圆饼，所开圆孔的位置不一样。让它们从同一个斜面滑下，它们的运动情况是不是一样的呢？2提出问题问：当切断电风扇的电源后，风扇会马上停下来吗？答：电风扇并不是马上就停止转动，而是转动一段时间后才停止转动。问：这说明什么？答：转动的物体也有转动惯性。引入转动惯量的概念：描述刚体在转动状态中的惯性大小的物理量（物理意义）一一转动惯量。3.回顾旧知问题一：惯性是什么？答：惯性是物体保持原有运动状态的能力。惯性越大，原来的运动状态越不容易改变。

5、转动惯里越大，原有的转动状态（指匀速圆周运动或静止）越不容易改变。问题二：之前我们在质点动力学中已经学过，物体的惯性与什么有关呢？答：质量是物体惯性大小的量度。那么，刚体的转动惯量会和什么有关呢？【新课教学】一、引入转动惯量的概念1.定义：I二YAmr2，I=Jr2dm1质点作平动时，平动的动能为：Ek=2mv2通过直观的小实验演示，引发学生的学习兴趣。设置熟知的问题情境，引发学生思考，从而引出本节课题。温故而知新，为知识的迁移做好准备。通过将转动动能与平动动能进行刚体转动时，刚体内的各质点作圆周运动，刚体的动能等于各质点动能之和。111E=Amv2+-Amv2+Amv2k2112222nn=

6、刀Amv22ii1=JAm(r&)22iii=1=1(另Amr2)®22iii=1另Amr2相当于描写转动惯性的物理量，11i=1定义为转动惯量2. 量纲：ML2;单位：kgm23. 转动惯量的计算方法单个质点的转动惯量J=mr2质点系的转动惯量(质量离散分布刚体)J为Amiri2i=1质量连续分布的刚体J=Jr2dmm二、决定转动惯量大小的因素1从转动惯量的公式，分析其影响因素：(1) 与刚体的总质量有关；(2) 与质量对轴的分布有关，质量分布离轴越远，转动惯量越大；(3) 与轴的位置有关。2演示实验：演示刚体的转动惯量与m和r有关。(自制演示教具)第一组实验：m越大，转动

7、惯量J越大第二周实验：r越大，转动惯量J越大3.问题解决：(1) 解释开始的小实验：总质量虽然一样，但是质量分布离轴越远，转动惯量越大。(2) (生活中的物理)再解释生活中的现象：类比，引入转动惯量的概念。使用用自制教具进行直观演示，让学生获得感性认识。问题1:飞轮的质量为什么大都分布于外轮缘？问题2：走钢丝为什么手里拿长杆？问题3：耍杂技时，竿子长些还是短些较安全？请学生思考并讨论。(3)试一试：如果你要设计一款陀螺的外形，从稳定性来考虑你会怎么设计呢？从理论到实际，培养学生用理论解释实际现象、解决实际问题的能力，同时激发学生的学习热情和兴趣。【例题分析】例1:求质量为m，长为l的匀质细棒对

8、穿过棒之中心并与棒垂直的轴的转动惯量。加解：在棒上任取一质量元dm=九dx线密度“扌，则dJ=皿1 ,1J2x2九dx=九X3丄321 172 =13九_i122ml212例2:求上述细棒对过棒之一端并与棒垂直的轴的转动惯量。1dm0；以X1解：与上例做法相同，只是坐标原点由中点移至端点，积分限改变。JJlx2九dx=0=丄ml2典题分析，引深拓展，让学生自己去领悟、思考、概念。强化教学重点，加强对知识的记忆采用演示法与谈话法讲授法进行通过以上两个例题，引入刚体转动惯量的平行轴定理J=J+md20c3思考交流：转动惯量与哪些因素有关？【课堂小结】1.转动惯量单个质点的转动惯量J=mr2质点系的

9、转动惯量（质量离散分布刚体）J=丫Amr2iii=1质量连续分布的刚体J=Jr2dmm2.刚体转动惯量的影响因素（1）与刚体的总质量有关；（2）与质量对轴的分布有关；（3）与轴的位置有关。三、引入刚体定轴转动问题问题引入通过一段小视频，抛出问题：杂技顶竿，惊险刺激，背后蕴藏的物理规律是什么呢？物理并与生活紧密相关，抽象，但不难懂。通过和牛顿第二运动定律类比，引出力与加速度的关系。引导学生推测，在刚体转动过程中，力矩与角加速度是什么关系？四、刚体定轴转动定律的推导在刚体上取质元，利用已经学习的牛顿第二定律，对该质元写出牛顿定律的切向和法向分量式。提出问题：质元的做的何种运动？引导学生思路，法向上

10、的力对质元转动没有贡献，因此只考虑切向上的牛顿第二定律。再对切向上的牛顿第二定律做数学变化（带入乩订-匚耳，并式子两端乘以口，在对所有质元求和），得到乞£并曲船+£岭玮血件=21叫於盘。启发学生思考力，提问：左边的两项分别代表什么？右边又是什么？最后得出转动定律。用课件演示+讲授通过视频，引发学生的学习兴趣。通过类比法，引发学生思考，从而引出本节课题。呼应前面提出的问题，比较牛顿第一定律和转动定律。五、定律的应用首尾呼应。解决本节课开始提出问题，顶竿的竿越长越好还是越短越好。这也是对转动定律实际应用的练习。分析转动定律与牛顿第二定律的内在关联用课件演示八、作业布置九、教学改革和教学反思本次课，探索了转动这一普遍的自然现象；建立了刚体这一理想化模型；揭示了转动现象所遵循的最基本的转动规律刚体的定轴转动定律；并且简述了这一基本规律对于工程技术的支撑作用。刚体定轴转动定律是自然界中