高中物理《圆周运动》

高中物理《圆周运动》
高中物理《圆周运动》

第三讲 圆周运动

一、基础知识(匀变速圆周运动)

1.性质:变速运动(非匀变速运动:a 大小不变,方向时刻变化;v 大小不变,方向时刻变化).

2.加速度a 特点:大小不变,方向时刻指圆心,只改变速度方向,不改变速度大小.

3.速度特点:大小不变,方向沿轨迹切线,时刻满足.a v ⊥

4.基本物理量及关系:线速度v (描述运动快慢),角速度ω,频率f,转速n ,周期T (描述转动快慢),向心角速度a n (描述v 方向变化快慢). .n

1ω2πv

2πr T

2πn,T

t θωrω,2πrn T 2πr t s v ==========

r.n 4πr T

4πrωr v a 2222

22n ==== 5.非匀变速圆周运动:a 和v 夹锐角加速圆周运动,a 和v 夹钝角减速圆周运动. 如图甲:a 1改变v 的方向,a 2使v 增加;如图乙:a 1改变v 的方向,a 2使v 减小. 二、向心力(F n )

1. 作用效果:产生向心加速度,只改变速度方向,不改变速度大小.

2. 来源:效果力,是由某一力或某力的分力或几个力的合力提供.

3. 方向:始终沿半径指向圆心,是变力.

4. 大小:mvω.mrn 4πT

4πmr mrωr v m ma F 22

22

22n n ====== 三、常见的三类传动方式及特点

(1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即v A =v B . (2)摩擦传动和齿轮传动:如图丙、丁所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即v A =v B .

(3)同轴传动:如图戊、己所示,绕同一转轴转动的物体,角速度相同,ωA =ωB ,由v =ωr 知v 与r 成正比.

四、“一、二、三、四”求解圆周运动问题

“一审”:审题,选取研究对象, “二定”:定圆心,画轨道.

“三分析”:①分析几何关系,定半径 ②分析运动情况,明确物理运动参量的关系 ③分析受力情况,求出合外力.

“四列”:根据牛顿运动定律和圆周运动知识列方程求解.

五、“供需关系谈变轨”——“近心运动”和“离心运动”现象的认识.

2a 2a v v

a a 1

a 甲1a

(1)当2

mrωF =时,做稳定的圆周运动,即“供需相等稳定圆周运动”

(2)当2mrωF >时,做近心的圆周运动,即“供大需小渐近圆心”——近心运动. (3)当2mrωF ≤时,做离心的圆周运动,即“供小需大渐离圆心”——离心运动.

六、题型分类

(一)运动参量的换算及圆周运动中的追及相遇问题

1.三速间的关系:r.n 4πrωr

v 2πn,a ω2πrn,

rωv 2

222======明确传动方式. 2.圆周运动中追及相遇问题:把握两关系①时间关系②圆心角关系. 同向运动,由相距最近到相距最近,每共线一次的时间间隔t.

.

ω其中ω2π,)t ω-(ω2121>= 由相距最近到相距最远,每共线一次的时间间隔t.

.2121ω其中ωπ,)t ω-(ω>=

反向运动,由相距最近到相距最近,每共线一次的时间间隔t.则2π.)t ω(ω21=+ 由相距最近到相距最远,每共线一次的时间间隔t.则.π

)t ω(ω21=+ 例1.(齿轮传动类圆周运动问题)(多选)如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机,它是由两个大小相等直径约为30 cm 的感应玻璃盘起电的,其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接如图乙所示,现玻璃盘以100 r/min 的转速旋转,已知主动轮的半径约为8 cm ,从动轮的半径约为2 cm ,P 和Q 是玻璃盘边缘上的两点,若转动时皮带不打滑,下列说法正确的是( )

A .P 、Q 的线速度相同

B .玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反

C .P 点的线速度大小约为1.6 m/s

D .摇把的转速约为400 r/min

解析:设玻璃盘为C ,从动轮为B ,主动轮为A.

(1)由皮带的缠绕方式可知,B 项对.Q P v v =,大小相同,但方向不同,故A 错.

(2)BC 为同轴传动, 1.6m/s.0.5π

n 2πr 则v r/s,3

5100r/min n C P p ≈====故C 对. (3)P 、B 同轴传动n 相同,m/s.15

π

v r r v v 2πnr v B P B P B =?=?= A 、B 皮带传动v 相同,25r/min,r/s 12

5

2πr v 2πr v n 2πnr v A B A A A ====

?=D 错. 2.如图所示,质点a 、b 在同一平面内绕质点c 沿逆时针方向做匀速圆周运动,它们的周期之比T a ∶T b

=1∶k(k >1,为正整数).从图示位置开始,在b 运动一周的过程中( )

A

B

C

A .a 、b 距离最近的次数为k 次

B .a 、b 距离最近的次数为k +1次

C .a 、b 、c 共线的次数为2k 次

D .a 、b 、c 共线的次数为2k -2次

解析:(1)设每相距最近一次经历t ,有

.1

k T

t 2π)t T 2πT 2π(b b a -=?=- 则在T b 内ab 相距最近的次数 1.-k t

T N b

==

故AB 错. (2)在T b 内ab 相距最远的次数为(k-1),在T b 内ab 共线次数2(k-1)),故C 错D 对.

(二)圆周运动中的动力学问题:

找圆心画轨迹,几何知识求半径,受力分析求F 合,利用圆周规律列方程求解.

3.(多选)如图所示,置于竖直面内的光滑金属圆环半径为r ,质量为m 的带孔小球穿于环上,同时有一长为r 的细绳一端系于圆环最高点,另一端系小球,当圆环以角速度ω(ω≠0)绕竖直直径转动时( )

A .细绳对小球的拉力可能为零

B .细绳和金属圆环对小球的作用力大小可能相等

C .细绳对小球拉力与小球的重力大小不可能相等

D .当ω=

2g

r

时,金属圆环对小球的作用力为零

解析:由几何知识得θ=300,轨道半径rcosθ.R = (1)当ω较大时,N 指向圆心,

N.-mrωT mrωN T mRωNcosθx轴:Tcosθ2

22=?=+?=+

,,N T mg,T mg N T mg Nsinθy轴:Tsinθ>>+=?+=2故AB 错.

(2)当ω适中时,N=0,2

2mrωT mRωx轴:Tcosθ=?=, mg y轴:Tsinθ

= 解得r

2g

ω=

,mg T >,故AB 错CD 对. (3)当ω较小时,N 背离圆心,

N.mrωT mrωN -T mRωNcosθ-x轴:Tcosθ2

22+=?=?=则T>N.

,mg Nsinθy轴:Tsinθ=+解得:22

1

ωmr mg T +=,T>mg.

故AB 错CD 对,综合上述选CD.

4.(多选)如图所示,两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球,细线的上端都系于O 点,设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动.已知L 1跟竖直方向的夹角为60°,L 2跟竖直方向的夹角为30°,下列说法正确的是( )

A .细线L 1和细线L 2所受的拉力大小之比为 3∶1

x

mg

T

N

θ

θ

θ

y

/O T

θ

x

y

三种情况(1)ω很小

②ω适中③ω很大,分别列方程分析.

B .小球m 1和m 2的角速度大小之比为 3∶1

C .小球m 1和m 2的向心力大小之比为3∶1

D .小球m 1和m 2的线速度大小之比为33∶1

解析:1,:3cos60:cos30T :T mg y轴:Tcosθ

021==?=故A 对. .1:3=?=?====212

2

a :a gtanθa Lsinθr ,r

v m

mrωma x轴:Tsinθ故C 对. :133v :v gLtanθsinθv 1,:3ω:ωLcosθ

g

ω21421=?==?=

故BD 错.

(三)水平转盘上的圆周运动的临界问题

5.在一水平面放置的圆盘上放有一劲度系数为k 的弹簧,如图所示,弹簧的一端固定于轴 O 上,另一端挂质量为m 的物体A, 物体与盘面间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为R ,求: (1)盘的转速n 0多大时,物体A 开始滑动?

(2)当转速达到 2n 0 时,弹簧的伸长量Δx 是多少? 解析:(1)当ω较小时,2

2mRn 4πf =, 当mg f μ=时,A 开始滑动,此时n=n 0. 即.R

μg

2π1n mRn 4πμmg 02

02

=

?=

(2)当n=2n 0时,弹簧伸长Δx ,则.4μmg

kR 3μmgR

Δx )Δx)(2n m(R 4πkΔx μmg 2

02

-=

?+=+

6.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R ,甲、乙两物体的质量分别为M 与m (M >m ),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L (L <R )的轻绳连在一起,如图所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直,要使两物体与转盘之间不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大值不得超过多少?

解析:甲、乙两物体将要发生相对滑动时,它们与圆盘之间都达到最大静摩擦力, 则对甲物体T =μMg ,对乙物体μmg+T =mω2L.解得mL

g m M )(+=μω.

7、如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m 的A 、B 两个物块(可视为质点), A 和B 距轴心O 的距离分别为r A =R ,r B =2R ,且A 、B 与转盘之间的最大静摩擦力都是f m ,两物块随着圆盘转动始终与圆盘保持相对静止.则圆盘转动的角速度从0逐渐增大的过程中,下列说法正确的是( ACD ) A 、B 所受合外力大于A 所受合外力 B 、A 受到的摩擦力一直指向圆心 C 、B 受到的摩擦力一直指向圆心

D 、A 、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为(2f m /mR)1/2

解析:(1)满足什么条件物体即将发生滑动?那个物体先发生滑动? 当m f f =时即将发生滑动,设将要滑动时的临界角速度为ω0.

O

A

R

,r

μg

ωmrωμmg f 02

0m =

?==由于,ωωA B <在转角速度增大过程先到达B 的临界角速度R

B 2g

0μω=,

故B 最先发生滑动(最外层临界角速度小先分离).当B 滑动前,绳子无张力. 当0ωω<时,AB 均有f 提供向心力,指向圆心. (2)当0ωω>时,绳子产生张力,AB 受力如图.

对A 有:,2

ωmR f T A =+对B 有:2

2ωμR m T mg =+.整理得2

mg ωμmR f A =-. 随着ω的增大,T 增大,f A ,当0=A f 时,即R

g

μω=,f A 转向.故B 错.

则R

g

20μω<

<,绳子无张力,f A f B 均指向圆心,

R

g

R

g

μωμ<

<2,绳子有张力,f A f B 均指向圆心.

R

g

μω>

,f A 背离圆心,mg f B μ=不变,仍指向圆心,故C 对B 错.

(3)由于AB 同轴转动ω相等,由A B B A F F r r mr F F 合合合,>?<==2

n ω,故A 对.

(4)当R

g

μω>

时,AB 受力如图.

对A 有:2

ωmR f T A =-,对B 有2

2ωμmR mg T =+,整理得2

mg ωμmR f A =+. 随着ω的增大,f A 增大,当时mg f μ==m A f ,A 将发生滑动,此时ω最大, 解得,2m f 2m R

g

R m

μω==

故D 对. 8.(多选)如图甲所示,将质量为M 的物块A 和质量为m 的物块B 沿同一半径方向放在水平转盘上,两者用长为L 的水平轻绳连接.物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k 倍,物块A 与转轴的距离等于轻绳长度,整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动.开始时,轻绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,绳中张力F T 与转动角速度的平方ω2

的关系如图乙所示,当角速度平方ω

2

超过3ω2

1时,物块A 、B 开始滑动.若图乙中的F 1、ω1及重力加速度g 均为已知,下列说法正确的是( )

A .L =F 1m ω21

B .L =F 1

2m ω21

C .k =2F 1

mg

D .m =M

解析:如图甲,B 先发生滑动,绳子开始产生张力,补充B 圆周运动需要的向心力的不足. (1)当时2

12

2ωω=即将产生张力,则此时,对B 有:.4222

12

1ωωmL kmg L m kmg =?= (2)当时2

12

3ωω=AB 开始滑动,即二者摩擦力均达到最大.开始做离心运动. 对A 有:2

113ωML F kMg =-,对B 有:2

12

11632k ωωmL L m mg F ==+.

B

A

A f mg

μB

A

A

f m

g μT

T mg μT A

B

T

A

f

解得.m 2,m 2,m 21

211===

M g

F k F L ω故AD 错BC 对.

(四)斜面上圆周运动的临界问题

找出临界位置,明确临界条件. (一)静摩擦力控制下的斜面圆周运动

9.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离

2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为3

2

(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g 取10 m/s 2.则ω的最大值是( )

A . 5 rad/s

B . 3 rad/s

C .1.0 rad/s

D .0.5 rad/s

解析:选C .物体随圆盘做圆周运动,运动到最低点时最容易滑动,因此物体在最低点且刚好要滑动时的转动角速度为最大值,这时,根据牛顿第二定律有,μmg cos 30°-mg sin 30°=mrω2,求得ω=1.0 rad/s ,C 项正确,A 、B 、D 项错误.

(二)轻杆控制下的斜面圆周运动

10.如图所示,在倾角为α=30°的光滑斜面上,有一根长为L =0.8 m 的轻杆,一端固定在O 点,另一端系一质量为m =0.2 kg 的小球,沿斜面做圆周运动.g 取10 m/s 2.若要小球能通过最高点A ,则小球在最低点B 的最小速度是( )

A .4 m/s

B .210 m/s

C .2 5 m/s

D .2 2 m/s

解析:选A .小球受轻杆控制,在A 点的最小速度为零,由动能定理得2mgLsin α=1

2m v 2B ,

可得v B =4 m/s ,A 正确. (三)轻绳控制下的斜面圆周运动

11.(多选)如图所示,一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴MN 自由转动从而实现调节其与水平面所成的倾角.板上有一根长为l =0.5 m 的轻绳,一端系住一个质量为m =0.5 kg 的小球,另一端固定在板上的O 点.当平板倾角为α时,先将轻绳平行于水平轴MN 拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v 0=2 m/s ,g 取10 m/s 2,则( )

A .若α=0°,则轻绳对小球的拉力大小为F T =4 N

B .若α=90°,则小球相对于初始位置可上升的最大高度为0.3 m

C .小球能在平板上绕O 点做完整的圆周运动,α必须满足的条件为sin α≤25

D .小球能在平板上绕O 点做完整的圆周运动,α必须满足的条件为sin α≤

4

15

解析:选AD .(1)小球在平板上运动时受轻绳的拉力、重力和平板的弹力.在垂直平板方向上合力为

零,重力沿平板方向的分力为mgsin α,

(2)小球在最高点时,由轻绳的拉力和重力沿平板方向的分力的合力提供向心力,有

L

v m mg T 21sin =+α...①从释放点到最高点的过程,据动能定理有:-mgLsin α = 12m v 21-12m v 20 ②,若恰好通过最高点,轻绳拉力T =0,联立①②解得:15

4

3sin 2

0==

gL v α,故C 错误,D 正确; (3)若α=0°,则轻绳对小球的拉力大小为:N L

v m T 420

==,故A 正确; (4)若α=90°,小球不能到达最高点,假设能够上升0.3 m ,重力势能的增加量mgh =1.5 J ,初动能12m v 2

=1 J ,机械能不守恒,故B 错误. (五)竖直面内的圆周运动——轻“绳”、轻“杆”模型

轻“绳”模型

轻“杆”模型

情景图示

弹力特征

弹力可能向下,也可能等于零

弹力可能向下,可能向上,也可能等于零

受力示意图

力学方程

mg +F T =m v

2

r

mg ±F N =m v

2

r

临界特征 F T =0,即mg =m v

2

r ,得v =gr

v =0,即F 向=0,

此时F N =mg

v =gr 的意义

物体能否过最高点的临界点

F N 表现为拉力还是支持力的临界点

模型,然后注意区分两者在最高点的最小速度要求,区分绳与杆的施力特点,必要时还要在某点牛顿运动定律列方程,某过程动能定理列方程求解.

轻“杆”模型.12.如图所示,轻杆长为L ,一端固定在水平轴上的O 点,另一端系一个小球(可视为质点).小球以O 为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g 为重力加速度.下列说法正确的是( )

A .小球通过最高点时速度可能小于gL

B .小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零

C .小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大

D .小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小

解析:选A .(1)在最高点时,杆对球可以表现为支持力,由牛顿第二定律得:mg -F =m v 2

L

,则得v

<gL ,故A 正确.

(2)当小球速度为gL 时,由重力提供向心力,杆的作用力为零,故B 错误.

(3)轻杆在最高点可以表现为拉力,此时根据牛顿第二定律有mg +F =m v 2

L ,则知v 越大,F 越大,

即随小球速度的增大,杆的拉力增大.

(4)小球通过最高点时杆对球的作用力也可以表现为支持力,当表现为支持力时,有mg -F =m v 2

L ,

则知v 越大,F 越小,即随小球速度的增大,杆的支持力减小,故C 、D 错误.

轻“绳”模型.13.(多选)如图甲所示,一长为L 的轻绳,一端穿在过O 点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O 点在竖直面内转动.小球通过最高点时,绳对小球的拉力F 与其速度平方v 2

的关系如图乙所示,重力加速度为g ,下列判断正确的是( )

A.图线的函数表达式为mg L

v m F +=2

B .重力加速度L

g b =

C .绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大

D .绳长不变,用质量较小的球做实验,图线b 点的位置不变

解析:选BD .(1)在最高点对小球受力分析,有F +mg =m v 2

l

,可得图线的函数表达式为

mg v L

m F -?=

2

,故A 项错误. (2)图乙中横轴截距为b ,则有0=m b l -mg ,得g =b

l

,则b =gl ,若l 不变,m 变小,因b 与m 无关,

所以b 不变,B 、D 项正确.

(3)由图线的函数表达式可知图线斜率k =m

l

,若l 不变,m 变小,则k 减小,C 项错误.

“双绳”模型 14.如图所示,长均为L 的两根轻绳,一端共同系住质量为m 的小球,另一端分别固定在等高的A 、B 两点,A 、B 两点间的距离也为L.重力加速度大小为g.现使小球在竖直平面内以AB 为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为v 时,两根轻绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为2v 时,每根轻绳的拉力大小为( )

A .3mg

B .4

3

3mg

C .3mg

D .23mg

解析:选A .小球在运动过程中,A 、B 两点与小球所在位置构成等边三角形,由此可知,小球圆周运

动的半径R =L ·sin 60°=

3

2

L ,两绳与小球运动半径方向间的夹角为30°,由题意,小球在最高点的速率为v 时,mg =m v 2

R ,当小球在最高点的速率为2v 时,应有:F +mg =m (2v)

2

R ,可解得:F =3mg.由2F T cos 30°

=F ,可得两绳的拉力大小均为F T =3mg ,A 项正确.

15.(轻“绳”模型) (多选)如图所示,竖直环A 半径为r ,固定在木板B 上,木板B 放在水平地面上,B 的左右两侧各有一挡板固定在地上,B 不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C ,A 、B 、C 的质量均为m.现给小球一水平向右的瞬时速度v ,小球会在环内侧做圆周运动.为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起(不计小球与环的摩擦阻力),则瞬时速度v 必须满足( )

A .最小值为4gr

B .最大值为6gr

C .最小值为5gr

D .最大值为7gr

解析:选CD .(1)要保证小球能通过环的最高点,

在最高点最小速度满足mg =m v 20

r ,由最低点到最高点由机械能守恒得12m v 2min =mg ·2r +12m v 20,可得小球在最低点瞬时速度的最小值为5gr ,A 错误,C 正确.

(2)为了使环不会在竖直方向上跳起,则在最高点球有最大速度时,对环的压力为2mg ,满足3mg =m v 21r ,

从最低点到最高点由机械能守恒得12m v 2max =mg ·2r +1

2m v 21,可得小球在最低点瞬时速度的最大值为7gr ,B 错误,D 正确.

(六)圆周运动的综合应用

16.如图所示,有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转,转轴上的A 点有一长为L 的绳子系有质量为m 的小球.要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面,则A 点到水平面的高度h 最小为( )

A .g ω2

B .ω2

g C .ω2

g D .g 2ω

2 解析:选A .以小球为研究对象,小球受三个力的作用,重力mg 、 水平面支持力F N 、绳子拉力F ,

(1)设绳子与竖直方向的夹角为θ,则有:R =htan θ.

(2)在竖直方向有:Fcos θ+F N =mg ,在水平方向有:Fsin θ=m ω2htan θ;当小球即将离开水平面时,F N =0,此时Fcos θ=mg ,Fsin θ=mgtan θ=m ω2htan θ,即h =g

ω

2.故A 正确.

17..质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质细杆的B 点和A 点,如图所示,绳a 与水平方向成θ角,绳b 在水平方向且长为L ,当轻杆绕轴AB 以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,

则下列说法正确的是( )

A .a 绳的张力可能为零

B .a 绳的张力随角速度的增大而增大

C .当角速度θ

ωtan L g

>

时,b 绳将出现弹力

D .若b 绳突然被剪断,则a 绳的弹力一定发生变化 解析:(1)小球受力如图,竖直方向:θ

θsin T mg sin a mg

T a =

?=,b 绳不断Ta 不变故AB 错. (2)当时0=b T ,水平方向:2

0m cos ωθL T a =,解得θ

ωtan 0L g

=

,当0ωω>时,b 绳将产生弹力,

故C 对.当0ωω=时,突然剪断b 绳Ta 不变,故D 错.

18.如图所示,AB 是长为L =1.2 m 、倾角为53°的斜面,其上端与一段光滑的圆弧BC 相切于B 点.C 是圆弧的最高点,圆弧的半径为R ,A 、C 两点与圆弧的圆心O 在同一竖直线上.物体受到与斜面平行的恒力作用,从A 点开始沿斜面向上运动,到达B 点时撤去该力,物体将沿圆弧运动,通过C 点后落回到水平地面上.已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,恒力F =28 N ,物体可看成质点且m =1 kg.重力加速度g 取10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:

(1)物体通过C 点时对轨道的压力大小;(结果保留一位小数) (2)物体在水平地面上的落点到A 点的距离. 解析:(1)设AC 高度差为y ,由几何知识得:

.4.253

cos y ,,9.053tan 0

0m R

R m L R =+===

由A 到C 过程动能定理:02

153cos -2

-=

-C mv mgy mgL FL μ解得s m v C /32=. 在C 点牛顿第二定律:R

v F C

N 2m m g =+,解得N F N 3.3=.

由牛顿第三定律得物体对轨道的压力大小为3.3N.

(2)从C 点做平抛运动 下落时间:22

1gt y =

水平位移 2.4m.t ==C v x

mg

Ta

b

T x

y

5.2平抛运动教学设计

《平抛运动》教学反思 一、教学内容分析 本节是人教版《物理》必修模块物理Π第五章第二节。平抛运动是本章的重点内容,是对运动的合成与分解知识具体问题的应用,对后面斜抛等曲线运动的学习及现实生活中实际问题的解决都有影响。前面学生通过运动的合成与分解学习已有初步的理论基础,教材通过简单的实验演示,引导学生认识平抛运动的初步特征。运用实验探究与理论相结合的方法,通过学生自主学习,掌握平抛运动的特点及规律。所以在本节教学中,要注意突出学生活动,给学生充分的时间探究,讨论。 二、学情分析 (1)高一学生已经具备较好的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力。 (2)学生刚学习过直线运动规律,对直线运动的分析方法记忆犹新;并在上一节中刚学过运动合成与分解的知识,对这一分析曲线运动的方法并不陌生,这为本节课在方法上铺平了道路。 三、设计思想 教材直接提出平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,并用平抛竖落仪演示加以证实,再用频闪照片分析后给出平抛运动的规律,并解例题,教材直接把结论给学生,学生的思维只能跟着老师的引导进行,不利于他们思维能力的培养。为了突出学生的中心地位,设计了三个创思点:平抛运动可以分解为什么方向的运动,由学生自己提出猜想,并设计实验证实,并让学生亲自动手。 四、教学目标 1、知识与技能 (1)理解平抛运动的特点:初速度方向水平,只有竖直方向受到重力作用,运动轨迹是抛物线,匀变速曲线运动,加速度为g,注意轨迹是曲线的原因是受力方向与速度方向不在同一条直线上。 (2)理解平抛运动可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成,并且这两个分运动互相独立。 (3)掌握平抛运动的规律。 (4)会运用平抛运动的规律解答实际问题。 (5)知道分析复杂运动时分解或合成运动的物理思维方法,培养逻辑思维能力,使问题简单化。 2、过程与方法

匀速圆周运动教学设计教案

§4.1 匀速圆周运动 学案 本章要求:1、会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。 2、能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。分析生活和生产中的离心现象。 3、关注圆周运动的规律与日常生活的联系。 §4.1匀速圆周运动快慢的描述 【学习目标】:1、理解和掌握描述圆周运动快慢的己个物理量及它们之间的联系。 2、知道圆周运动在生活中的普遍性;能用圆周运动的几个物理量之间的 关系解释生活中的现象。 3、理解圆周运动是一种变速运动。 【学习重点】:线速度、角速度、周期的概念己他们之间的联系。 【学习难点】:匀速圆周运动是一种变速运动。 【知识要点】: 1、圆周运动的概念: 运动轨迹为 是圆周运动。它是一种变速运动,其速度的 始终发生变化。在相等时间内通过的 叫匀速圆周运动 2、圆周运动的描述: 1)、线速度: 与 的比值叫做线速度,也可以这样定义:单位时间内通过的 ,它不只有大小,还有方向,实际上是矢量。 2)、角速度: 与 的比值叫做角速度,计算公式 ;也可以这样定义:单位时间内通过的 ,它只有大小。 3)、向心加速度:根据牛顿第二定律:物体运动的速度发生改变,就会有加速度的产生,而圆周运动无论是匀速还是变速的,其速度方向总是发生改变,所以,速度是发生变化的,则必然有加速度的存在;若是变速率圆周运动,加速度不仅会改变方向,还会改变大小;若是匀速度(率)圆周运动,加速度则仅仅改变方向;改变方向的加速度叫做向心加速度,其运动学计算公式为:; ππ?ωππ2f T 2;2fr T 2r t s ======t v 222222r 4f T 4r r v r ππω====心a 4)、周期与频率: 匀速圆周运动一周素用的时间叫 ,它的倒数叫做频率,表示单位时间内匀速圆周运动的周数。 5)、线速度、角速度、周期、频率以及向心加速度之间的关系: 【典型题型】 1、 同轴转动问题: 如图所示:半径分别为R 和r 的两个圆周运动具有相同的角速度,线速度之间的关系R :r 。学生自己推出: 2、 异轴转动问题: a b 如图a 所示:当两圆相切时Q 与P 点具有相同的线速度 如图b 所示:当实线连接时Q 与P 点的线速度相同,当虚线连接时Q 点与 P` 点相同。 典型例题: 【典型例题】

(完整版)平抛运动导学案

平抛运动导学案 【学习目标】 1、知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速曲线运动,什么是平抛运动。 2、知道抛体运动的受力特点,会用运动的分解与合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点。 3、知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,其轨迹是一条抛物线 4、能应用平抛运动的规律解决实际问题 【学习重难点】 平抛运动的研究方法及规律 【学习过程】 【自主预习案】 一、抛体运动 1、抛体运动:以一定的 将物体抛出,在 可以忽略的情况下,物体只在 作用下的运动。 2、平抛运动:初速度沿 方向的抛体运动。 二、平抛运动的速度 1、平抛运动的特点及研究方法 (1)特点:水平方向 力,做匀速直线运动;竖直方向受 作用,做初速度为 ,加速度为 的直线运动。 (2)研究方法:将平抛运动分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动。 2、平抛运动的速度 (1)水平方向:v x = (2)竖直方向:v y = (3)合速度大小:v = (4)合速度方向:tan θ= = v gt (θ为v 与水平方向的夹角)。 , y ) v v x =v 0

三、平抛运动的位移 x= ,y= ; s= ,tan φ= 。 tan θ= tan φ 四、一般的抛体运动 物体抛出的速度V0沿斜上方或斜下方时,物体做斜抛运动(设V0与水平方向夹角为θ)。 1、水平方向:物体做 运动,初速度=x v 2、竖直方向:物体做竖直上抛或竖直下抛运动,初速度=y v 【合作探究案】----质疑解疑、合作探究 课题一、对抛体运动的理解 1、物体做抛体运动的条件: (1)______________________ (2)______________________ 2、抛体运动的特点 (1)理想化特点:物理上提出的抛体运动是一种________模型,即把物体看成质点,抛出后只考虑_________的作用,忽略_________。 (2)匀变速特点:抛体运动的加速度________,始终等于_________,这是抛体运动的共同特点,其中加速度与速度方向不共线的抛体运动是一种_______________运动。 (3)速度变化的特点:做抛体运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量________, 均为_________=?v ,方向___________。 3、平抛运动的理解 (1)条件:①_________________,②__________________。 x v x =v 0 x v y1v y2v y3

实验:探究平抛运动的特点学案

实验:探究平抛运动的特点 第一课时 一、实验原理 1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹. 2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线.

3.测出轨迹上某点的坐标x 、y ,据x =v 0t 、y =12 gt 2得初速度v 0= 二、实验器材 斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、 、 三角板、铅笔、 . 三、实验步骤 方法一:描迹法 1.安装调整 (1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,使其末端伸出桌面,轨道末端 水平. (2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到 位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近.如图所示: 2.建坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O ,O 点即为坐标原点,利用 画出过坐标原点的竖直线作为y 轴,画出水平向右的x 轴. 3.确定小球位置 (1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x 值处的y 值. (2)让小球由 自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点. (3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置. 4.描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点用 曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹. 方法二:喷水法 如图所示,倒置的饮料瓶内装有水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其 中一根弯成水平,且加上一个很细的喷嘴.水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲 的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹.将它描在背后的纸上,进行分析处理. 方法三:频闪照相法 数码照相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片.将照片上 不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹. 四、数据处理

高中物理教案:匀速圆周运动

高中物理教案:匀速圆周运动 高一物理教案:匀速圆周运动 一、教学任务分析 匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述 和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步 延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振 动等)的基础。 学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。 从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳理解到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理 想模型的科学研究方法。 通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,理解到需要引 入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒 体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。 通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式,创设平台,让学生根据 本节课所学的知识,对几个实际问题实行讨论分析,调动学生学习的 情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。 通过生活实例,理解圆周运动在生活中是普遍存有的,学习和研究圆 周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道物体做曲线运动的条件。 (2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。 (3)理解线速度和角速度。

(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。 2、过程与方法 (1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,理解建立理想模型的物理 方法。 (2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,理解类 比方法的使用。 3、态度、情感与价值观 (1)从生活实例理解圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激 发学习兴趣和求知欲。 (2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习 的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。 三、教学重点难点 重点: (1)匀速圆周运动概念。 (2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。 难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。 四、教学资源 1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板, 建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。 2、课件:flash课件——演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度 不同的匀速圆周运动。

《匀速圆周运动》教学设计

1文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑. 《匀速圆周运动》教学设计 【教学目标】 1、知识与技能 (1)了解物体做圆周运动的特征 (2)理解线速度的概念,知道它是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量。理解描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量还有角速度和周期,会用它们的公式进行计算。 (3)理解线速度、角速度、周期之间的关系:T r r v πω2== 2、过程与方法 (1)联系学生日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例,找出共同特征。 (2)联系各种日常生活中常见的现象,通过课堂演示实验的观察,引导学生归纳、总结描述物体做圆周运动快慢的方法,进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量:线速度大t s v =、角速度大小t ?ω=:周期T 、转速n 等。 (3)探究线速度与周期之间的关系T r v π2= ,结合T πω2=,导出ωr v = 3、情感、态度与价值观 (1)经历观察、分析总结及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。 (2)通过亲身感悟,使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量(线速度、角速度、周期等)以及它们相互关系的感性认识。 【教学重点】:线速度、角速度、周期的概念以及它们之间的联系。 【教学难点】:理解线速度、角速度物理意义。 【教学方法】:教师启发、引导,学生归纳分析,讨论、交流学习成果。 【教学媒体】:实物、图片、电脑多媒体动画课件等。 【教学设计】: 一、认识圆周运动 1、圆周运动:物体的运动轨迹是圆周,这样的运动叫圆周运动。 2、生活中圆周运动:如钟表指针的运动;转动的电风扇上各点的运动;计算机读写数据时硬盘的盘片,蒸汽机工作时转轮的运动。 【讨论与交流】 ★ 同学们还见过或经历过哪些圆周运动?你对圆周运动有什么认识? 如:游乐场里的摩天轮;车轮的转动;月球绕地球的运动;地球及各个行星绕太阳的运动等。 ★ 今天我们就来学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动 图1 图2 图3 图4

《实验:研究平抛运动》导学案

《实验:研究平抛运动》导学案 【学习目标】 1.学会用实验方法描出平抛运动的轨迹。 2.学会判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。 3.根据平抛运动的轨迹求出初速度。 【学法指导】 用实验探究物理规律 【知识链接】 平抛运动规律,数学中抛物线相关知识 【学习过程】 知识点一:方法探究 阅读P12面“参考探究”尝试回答问题1 问题1:我们能够获得平抛运动轨迹的方法有那些? 阅读P11面“判断平抛运动的轨迹是不是抛物线”尝试回答问题2 问题2:如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线? 阅读P11面“计算平抛物体的初速度”尝试回答问题3 问题3:怎样计算平抛运动的初速度? 知识点二:实验案例 为记录平抛运动轨迹,实验室中较常用的方法是教材介绍的参考案例1 1、实验器材 附带金属小球的斜槽、木板、竖直固定支架、白纸、图钉、刻度尺、三角板、 重锤、铅笔。 2、实验步骤如下 ①安装调整斜槽用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的轨道上,如小球能在任意位置静止,就表明水平水准已调好。

②调整木板用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,然后把重锤线方向记录到钉在木板上的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。 ③确定坐标原点把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,O即为坐标原点。 ④描绘运动轨迹用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上,持续调整笔尖的位置,使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖,然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点,这就记下了小球球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同,用同样的方法可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸,用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 3、注意事项: ①实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平,方木板必须处在竖直平面内,且与小球运动轨迹所在竖直平面平行,并使小球的运动靠近木板但不接触。 ②小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下,为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板。 ③坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,而应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点,位于槽口末端上方r处(r为小球半径)。 ④应在斜槽上适当的位置释放小球,使它以适当的水平速度抛出,其轨迹由木板的左上角到达右下角,这样能够使实验误差较小。 ⑤须在斜槽末端用重锤线检查白纸上所画y轴是否竖直。 问题1:小球为什么每次要从从斜槽上同一位置滚下? 问题2:为什么要将斜槽末端调水平? 知识应用: 例1:在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,能够描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A.让小球多次从位置上滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。 B.按图安装好器材,注意和,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。 C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。 ⑴完成上述步骤,将准确的答案填在横线上。 ⑵上述实验步骤的合理顺序是。 提示回顾该实验的操作步骤及注意事项,对照分析即得。 反思: 例2:如右图所示是研究平抛运动的实验装置简图,下图是实验后白纸上的轨迹图。 ⑴说明图中的两条坐标轴是如何作出的。 ⑵说明判断槽口的切线是否水平的方法。

《圆周运动》教学设计

《圆周运动》教学设计 “圆周运动”为物理必修2曲线运动中的内容,是直线运动知识的拓展,也是曲线运动知识 的深入研究。本节课中,根据圆周运动的自身的特点,引入了线速度、角速度、转速和周期的 概念,这些概念的学习是本章的重点,也是后面几节向心加速度、向心加速度和向心力学习的 基础,同时为学习带电粒子在电磁场中运动打下基础。此外,匀速圆周运动与我们日常生活、 生产、科学研究有着密切的联系,因此学习这部分有重要的意义。 【学情分析】 学生在前面的学习过程中已掌握了有关曲线运动的相关知识,实际生活中有许多鲜活的素材,已经具备了一定的知识积累和生活阅历。同时初步掌握了微元法和比值定义法,再加上在 数学上对圆的认识,学生已经初步具备了研究圆周运动问题基本能力,就知识本身而言,本节 课的知识对学生来讲不是困难。由于本节课的概念比较多,内容相对其它节而言比较单调,应 通过举一些实例引起学生注意力,启发学生思考、总结,认识现象从而理解概念。此外,高一 学生已具备一定观察能力和经验抽象思维能力,并对未知新事物有较强的探究欲望。 【教学目标】 一、知识与技能 1、知道圆周运动的概念; 2、通过实际生活中的圆周运动的例子,掌握线速度、角速度、转速和周期概念; 3、学生通过学习圆周运动的模型,理解匀速圆周运动是变速运动,以及速度大小不变,方向时刻在变; 4、掌握各物理量之间的关系,学生会计算圆周运动的一些物理量。 二、过程与方法 1、经历线速度、角速度概念由来的理论探究过程,让学生感受科学探究艰辛和成功的喜悦; 2、掌握发现、总结物理规律的方法:合理猜想、实验法、归纳法,极限法等; 3、通过演示实验及多媒体课件展示获取感性认识,经过理论探究和严密的逻辑推理获得理性的升华。 三、情感态度与价值观 1、通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点; 2、通过合作探究学习,培养学生多动手、勤思考、善于归纳总结的学习态度,提升学生学习物理的兴趣和热情。 【教学重难点】 重点:线速度、角速度的概念,以及描述匀速圆周运动快慢与描述直线运动快慢的方法的比较。 难点:理解线速度、角速度的物理意义。 【教学过程】 为了让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程,经历基本的科学探究过程,充分

13平抛运动导学案

1.3平抛运动导学案 班级------------------------- 姓名------------------------------ 一、什么叫平抛运动 将物体以一定的初速度沿_____方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在____作用下所做的运动. 二、平抛运动的特点 1.平抛运动的分解 (1)水平方向上物体不受力,做保持初速度不变的___________运动. (2)竖直方向物体只受重力,做_________运动. 2.平抛运动的性质:加速度为___________的________曲线运动,因此,做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等,均为Δv=gΔt,方向__________. 三、平抛运动的规律 1.水平方向:物体做____________运动,vx=v0,x=____t. 2.竖直方向:初速度为___,物体做_________运动,vy=____,. 3.合运动的求解及其运动轨迹(如图1-3-1)

图1-3-1 (1)任意时刻t的速度vt=_________,速度vt与x轴的夹角θ,则tanθ=__________. (2)运动轨迹方程 由x=v0t,y=gt2/2消去t得y=_______.因g和v0为常数,所以轨迹为_______. 四、学生实验:研究平抛运动 1.实验目的 (1)用实验的方法描出平抛运动的_____. (2)根据轨迹研究平抛运动的特点并求_______. 2.实验原理 平抛物体的运动可以看成是由两个分运动合成的,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动. 使小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,根据公式:x=v0t和 y=1 2gt 2,就可求 得v0=_______,即为小球做平抛运动的初速度.

教科版物理必修【2】:1.3.1《平抛运动》学案(含答案)

第3节 平抛运动 第1课时 平抛运动 [导学目标] 1.掌握平抛运动规律,知道其性质.2.知道处理平抛运动的思路,会解决平抛运动问题. 1.物体做直线运动的条件是:_________________________________________________. 2.物体做曲线运动的条件是:____________________________________________. 3.对于速度、位移、加速度和力等矢量的合成与分解都遵守____________定则.分运动与合运动具有两个最重要的性质:________性和独立性,因此,对于曲线运动,我们可以通过研究分运动的性质来研究合运动. 4.匀变速直线运动的主要公式有:v =______,x =________,v 2-v 2 0=____;v =x t = v 0+v 2 . 一、抛体运动 [要点提炼] 1.定义:将物体以一定的________沿水平方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重力作用下所做的运动. 2.特点 (1)初速度________. (2)物体只受______作用. (3)加速度为____________. 3.分类 (1)____________ (2)竖直上(下)抛运动 (3)____________ 4.性质:________运动 [即学即用] 1.关于抛体运动,下列说法正确的有( ) A .是匀变速曲线运动 B .是加速度恒定的运动 C .在相等的时间内速度的变化量相等

D.在相等的时间内位移的变化量相等 二、平抛运动的速度 [问题情境] 我们从实验和理论两方面都可以证明做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,所以,在这两个方向上的速度公式为v x=v0,v y=gt,由v x 和v y的值,我们如何求出物体在这个时刻的瞬时速度(即合速度)的大小和方向呢? [要点提炼] 1.平抛运动的特点:①初速度v0沿______方向;②只受______;③初速度方向与重力方向______. 2.平抛运动的性质:平抛运动是________曲线运动. 3.平抛物体在运动中的速度变化:水平方向上速度保持v x=v0不变,竖直方向上加速度恒为g,速度v y=gt,这一矢量关系有两个特点:(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0;(2)任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下,且Δv=Δv y=gΔt. 4.处理平抛运动的基本思路 将平抛运动分解为水平方向的______直线运动和竖直方向上的____________运动.[问题延伸] 如果物体所受合力与速度方向垂直,这样的运动具有什么特点?研究其运动特点的方法与平抛运动有什么相同之处? 图1 例1如图1所示,设一位运动员由A点沿水平方向跃出,到B点着陆,测得AB间距离L=75 m,山坡倾角θ=37°(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),试计算:(不计空气阻力,g取10 m/s2) (1)运动员在空中飞行的时间t; (2)他起跳时的速度v0; (3)落地前瞬间速度的大小.

(完整word版)高中物理圆周运动优秀教案及教学设计

高中物理圆周运动优秀教案及教学设计 导语:教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。你知道生活中还有哪些圆周运动呢?以下是品才整理的,欢迎阅读参考! 一、教材分析 《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。 人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。 教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。 二、教学目标 1.知识与技能 ①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线

速度的概念;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。 ②理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T。 ③理解匀速圆周运动是变速运动。 ④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。 2.过程与方法 ①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性.掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。 ②体会有了线速度后,为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。 3.情感、态度与价值观 ①通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点。 ②体会应用知识的乐趣,感受物理就在身边,激发学生学习的兴趣。 ③进行爱的教育。在与学生的交流中,表达关爱和赏识,如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励,心情愉快地学习。 三、教学重点、难点 1.重点

粤教版必修二2.1《匀速圆周运动》WORD教案06

匀速圆周运动 ★新课标要求 (一)知识与技能 1、理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度、理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。 2、理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=r 3 =2n r/T 3、理解匀速圆周运动是变速运动。 (二)过程与方法 1、运用极限法理解线速度的瞬时性。 2、运用数学知识推导角速度的单位。[来源:https://www.360docs.net/doc/d93609292.html,] (三)情感、态度与价值观 1、通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点。 2、体会应用知识的乐趣。 ★教学重点来源:https://www.360docs.net/doc/d93609292.html,] 线速度、角速度的概念以及它们之间的联系。 ★教学难点 理解线速度、角速度的物理意义。 ★教学方法 教师启发、引导,学生归纳分析,讨论、交流学习成果。 ★教学工具 投影仪等多媒体教学设备 ★教学过程 (一)弓I入新课 上节课我们学习了抛体运动的规律,这节课开始我们再来学习一类常见的曲线运动 圆周运动。 (二)进行新课[来源:学科网Z,X,X,K] 教师活动:引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例,增强学生的感性认识。 学生活动:学生纷纷举例。选出代表发言。 教师活动: 待学生举例后,提出问题: 这些作圆周运动的物体,哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢? 引导学生讨论教材“思考与讨论”中的问题,选出代表发表见解。 学生活动:思考并讨论自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢。

教师活动:听取学生的发言,针对学生的不同意见,引导学生过渡到对描述圆周运动

快慢的物理量一一线速度的学习上来。 点评:让学生的最大限度的发表自己的见解,教师不必急于纠正学生回答中可能出现的 错误。要给学生创造发表见解的机会,创设问题情境,拓宽思考问题的空间。保护学生的学习积极性。 1、线速度 我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢,那么我们能否继教师活动: 续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义呢? 给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。 [投影]阅读提纲 (1)线速度的物理意义 (2)线速度的定义 (3)线速度的定义式 (4)线速度的瞬时性 (5)线速度的方向 (6)匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗? (1)结合阅读提纲阅读课本内容 学生活动: (2)尝试自己归纳知识点 (3)交流讨论,查缺补漏 师生互动:投影知识点并点评、总结 (1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快 慢. (2)定义:质点做圆周运动通过的弧长△ 1和所用时间△ t的比值叫做线速度。(比值定义 法) (3)大小:v = 。单位:m/s (s是弧长,非位移)(4)当选取的时间△ t 很小很小时(趋近零),弧长△ 1就等于物体在t时刻的位移,定义式中的V, 就是直线运动中学 过的瞬时速度了。 (5)方向:在圆周各点的切线上来源学科网] (6)“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不变,即速率不变;而 “匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变是大小方向都不变,二者并不相同。 [结论]匀速圆周运动是一种变速运动? 2、角速度 教师活动:描述圆周运动的快慢,除了用线速度外,还有没有其它方法? 给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。 [投影]阅读提纲 (1)角速度的物理意义

1.1什么是抛体运动导学案

1.1 什么事抛体运动导学案 学法指导(使用说明):1、通读课文,了解概念,完成[自主学习] 理解概念2、 课前小组合作完成[实验与探究]并填好课本内的表格3、完成导学案内的相关练习,总结反思本节内容。 【学习目标】 1、知道什么是抛体运动 2、知道曲线运动中速度的方向 3、了解物体做直线运动或曲线运动的条件 【学习重点】 了解曲线运动的方向及做曲线运动的条件 【自主学习】 自学提纲 1、抛体运动是_____________________________________________________。 2、曲线运动的瞬时速度的方向如何判断 3、做曲线运动的条件 自学检测 1、你能举出日常生活的几种抛体运动吗?口头展示 2、关于运动的性质,以下说法正确的是()口头展示 A.曲线运动一定是变速运动 B.曲线运动一定是变加速运动 C.曲线运动的速度大小一定是时刻变化的 D.运动物体的加速度的大小、速度的大小都不变的运动是直线运动 3、某质点做曲线运动时()口头展示 A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向 B.在任意时间内的位移大小总是大于路程 C.在某段时间里质点受到的合外力可能为零 D.速度的方向与合外力的方向必不在同一直线上 4、课本P6第五题书面展示

【合作探究】 课本P5实践与拓展 自主完成部分 【巩固提高】 4.一个质点在恒力F 作用下,在xOy 平面内从O 点运动到A 点的轨迹如图1所示,且在A 点的速度方向与x 轴平行,则恒力F 的方向不可能( ) A.沿x 轴正方向 B.沿x 轴负方向 C.沿y 轴正方向 D.沿y 轴负方向 5、课本P6练习第3题 6 如图3,塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A ,小车下装有吊着物体B 的吊钩.在小车A 与物体B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B 向上匀加速吊起,则B 做 A .速度大小不变的曲线运动 B .速度大小增加的直线运动 C .加速度大小方向均不变的曲线运动 D .加速度大小方向均变化的曲线运动 总结反思:___________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________ 图 3 图1

平抛运动教学设计

平抛运动教学设计

《平抛运动》教学设计 课题 《平抛运动》 (选自普通高中课程标准实验教科书必修2 第一章第三节) 教 材 分 析 本节是人教版《物理》必修模块物理二第一章第三节。平抛运动是本章的重点内容,是对运动的合成与分解知识具体问题的应用,同时也是以后处理粒子在电磁场中做“类平抛运动”的物理方法。运用实验探究与理论相结合的方法,通过学生自主学习,掌握平抛运动的特点及规律。所以在本节教学中,要注意突出学生活动,给学生充分的时间探究,讨论。 学 情 分 析 本节课授课对象为高一学生,已经具备了相当的学习经验以及一定的基础知识并且好奇心重、求知欲强。从力的合成与分解到运动的合成与分解的学习,学生已经拥有处理此类问题的认识思维。难点在于学生从一维运动过渡到二维运动并对其进行正确处理。

教学目标知识与技能 1.认识平抛运动形成的条件、定义、特点。 2.掌握平抛运动的分解方法及运动规律。 3.能够应用平抛运动的知识解决生活中的常见实例。 过程与方法 1.通过实验探究过程的体验,理解实验在物理研究中的作用 2.通过探究平抛运动的运动规律,掌握运动合成与分解方法(等效替代)的应用 情感态度与价值观 1.在实验探究过程中,形成严谨的科学态度,勇于探索的精神 2.养成团结合作、主动与他人交流、敢于提出自己见解的精神。 3.通过联系实际生活中平抛运动的实例,体会生活和物理的联系。 教学重点、难点教学重点 平抛运动的处理方法及运动规律。 教学难点 平抛运动分解及其研究过程 教 学器具 平抛运动演示仪、平抛竖落仪、平抛水平仪、多媒体及课件等

教法学法教法:讲授法、讨论法、实验法 学法:自主学习法、探究学习法、小组合作学习法 教学过程 教学环节 教学活动备注板书教师活动学生活动 新 课导 入“愤怒的小鸟”游戏截图 [师]同学们今天我们来看 看这个游戏中隐藏着什么 样的物理规律。 提出问题:小鸟做什么运 动?为什么? 回忆、思考 答:小鸟离开弹弓后受重 力、空气阻力(空气阻力 很小,可以不计)。重力方 向跟小鸟速度方向不在同 一条直线上,所以小鸟做 曲线运动。 用学生感 兴趣的游 戏来激起 学生的好 奇心以及 求知欲 第三节、 平抛运动 进入[师]经过大家的努力,我 们已经知道小鸟做曲线运 动。由于之前我们只是初 略的学习了曲线运动,要 对其进行研究就需要选择 一个特例研究推广,这个 特例我们称其为平抛运 动,这就是我们本节课的 在主题 学生思考、概括出定义 老师采用 讲授法、讨 论法。 学生小组 讨论,培养 团队合作 意识。 一、平抛运 动 1.定义 2.形成条 件 3.性质

完整版圆周运动教学设计

《圆周运动》教学设计 六盘水市第二实验中学卢毅 一、教材分析 本节课的教学内容为新人教版第五章第四节《圆周运动》,它是在学生学习了曲线运 动的规律和曲线运动的处理方法以及平抛运动后接触到的又一类曲线运动实例。本节作为该章的重要内容之一,主要向学生介绍了描述圆周运动快慢的几个物理量,匀速圆周运动的特点,在此基础上讨论这几个物理量之间的变化关系,为后续学习圆周运动打下良好的基础。 二、学情分析 通过前面的学习,学生已对曲线运动的条件、运动的合成和分解、曲线运动的处理方法、平抛运动的规律有了一定的了解和认识。在此基础上了,教师通过生活中的实例和实物,利用多媒体,引导学生分析讨论,使学生对圆周运动从感性认识到理性认识,得出相关概念和规律。在生活中学生已经接触到很多圆周运动实例,对其并不陌生,但学生对如何描述圆周运动快慢却是第一次接触,因此学生在对概念的表述不够准确,对问题的猜想不够合理,对规律的认识存在疑惑等。教师在教学中要善于利用教学资源,启发引导学生大胆猜想、合理推导、细心总结、敢于表达,这就能对圆周运动的认识有深度和广度。 三、设计思想 本节课结合我校学生的实际学习情况,对教材进行挖掘和思考,始终把学生放在学习主体的地位,让学生在思考、讨论交流中对描述圆周运动快慢形成初步的系统认识,让学生的思考和教师的引导形成共鸣。 本节课结合了曲线运动的规律及解决方法,利用生活中曲线运动实例(如钟表、转动的飞轮等)使学生建立起圆周运动的概念,在此基础上认识描述圆周运动快慢的相关物理量。总体设计思路如下:

提出问题:除了用线速度、角速度描述圆周运动快慢,能否用其它物理量描述圆周运动的快慢?学生 思考、讨论交流,教师引导分析,利用物体做圆周运动转过一圈所需要时间多少来描述圆周运动的快 慢,即周期。 一 四、教学目标 (一)、知识与技能 1、知道什么是圆周运动、匀速圆周运动。理解线速度、角速度、周期的概念,会用线速度角速度公式进行计算。 2、理解线速度、角速度、周期之间的关系,即v *r r。 3、理解匀速圆周运动是变速运动。 4、能利用圆周运动的线速度、角速度、周期的概念分析解决生活生产中的实际问题。 (二)、过程与方法 1、知道并理解运用比值定义法得出线速度概念,运用极限思想理解线速度的矢量性和瞬时性。 2、体会在利用线速度描述圆周运动快慢后,为什么还要学习角速度。能利用类比定义线速度概念的方法得出角速度概念。 (三)、情感、态度与价值观 1、通过极限思想的运用,体会物理与其他学科之间的联系,建立普遍联系的世界观。 2、体会物理知识来源于生活服务于生活的价值观,激发学生的学习兴趣。 3、通过教师与学生、学生与学生之间轻松融洽的讨论和交流,让学生感受快乐学习。 五、教学重点、教学难点 (一)、教学重点1、理解线速度、角速度、周期的概念2、掌握线速度、角速度、周期之间的关系(二)、教学难点1、理解线速度、角速度、周期的物理意义及引入这些概念的必要性。2、理解线速

匀速圆周运动教案

四、匀速圆周运动 一、教学目标: 1.知道什么是匀速圆周运动 2.掌握V,W,T的定义及它们之间的关系 3.会用有关公式求解简单的线速度,角速度的大小。 二、教学重点 1.线速度、角速度的概念。 2.V、W、T、f、n之间的关系 三、教学难点 各物理量之间的关系及应用 教学过程: 新课引入: 复习上节课节课的内容:上节课我们学习了平抛运动,知道平抛运动中物体的加速度为g,大小恒定,因此平抛运动是一种匀变速曲线运动,我们可以把平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体的运动,那今天我们再来学习另一种常见却很重要的曲线运动—匀速圆周运动。 二、进行新课: 问:在学习匀速圆周运动前,我们先想一下什么是圆周运动?请同学们举一些生活中常见的列子。 答:风扇、机械表、汽车转弯等。 所以在物理学中,把质点运动的轨迹是圆或者圆弧的一部分的运动叫圆周运动。 问:那什么是匀速圆周运动呢? 【板】一、定义:质点沿圆周运动,如果在相等时间里通过的圆弧长度相等,这种运动叫做匀速圆周运动。 问:那么怎么描述匀速圆周运动的快慢呢?大家猜想一下我们可以用哪些物理量来描述。 二:描述匀速圆周运动快慢的物理量 【板】1、线速度: 质点在做匀速圆周运动时,不同的质点在相同时间内,通过的弧长不同,运动较快的质点,通过的弧长较长。 在物理学中,用质点通过的弧长 S与通过这段弧长所用的时间 t 的比值来表示匀速圆周运动的 快慢,用v表示,所以 s 线速度公式:v= t

进一步理解线速度: 1)线速度是质点做匀速圆周运动的瞬时速度, 用来描述质点沿圆周运动的快慢 2)线速度是矢量,它既有大小,也有方向 3)线速度得大小:v=t s 单位:m/s 4)方向:沿圆周该点的切线方向 5)特点:大小不变,方向时刻改变 6)匀速圆周运动是一种变速曲线运动 “匀速”是指线速度的大小不变,即“匀速率”。 【板】2、角速度: 质点做匀速圆周运动,不同的质点在相同时间内转过的角度不同,转动越快,转过的角度越大。 1)物理意义:角速度是描述质点所在的半径转 过圆心角的快慢 2)角速度大小:ω =φ/t 3)单位:弧度/秒 (rad/s ) 4)性质:匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动 【板】3、周期: 1)定义:匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间。

高一物理《平抛运动》导学案

高一物理《平抛运动》导学案 课题 平抛运动 课型 规律 新 课时 一课时 标 要求 掌握平抛运动的特点和性质 掌握研究平抛运动的方法,并能应用解题. 学情 分析 学生已经具备了曲线运动的知识,并且会用运动的合成与分解解决曲线运动的问题,由于平抛运动是在必修二中学习的,时间已过了两年多有些遗忘。 课前 准备 准备双色笔,橡皮,尺子等 学

习 目标 我能通过阅读实例归纳概括出平抛运动的特点和性质。 2.我能通过阅读实例归纳明确平抛运动水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动特点和规律。 3.我能通过合作讨论、探究掌握研究平抛运动的方法并能应用解题。 学习 重点 平抛运动的特点和性质。 斜面上的抛体问题 学习 难点 斜面上的抛体问题的解决方法。 学 法 指 导 通过自学、对学、群学及小组合作讨论探究指导学生完成本课学习 本周 习惯 书写工整、语言表述规范,上课回答问题思维清晰,声

音要洪亮。 每日 一言 每天解决一个新问题,天天都有新提高 学习过程 学习 流程 学习内容 知识链接 问与思 点点清与笔记自学环节 一、平抛运动 .性质:加速度为重力加速度g的 运动,轨迹是抛物线. .基本规律:以抛出点为原点,水平方向为x轴,竖直向下方向为y轴,建立平面直角坐标系,则: 水平方向:做运动,速度 vx=,位移x= 竖直方向:做运动,速度 vy=,位移y=. 合速度:v=y2,方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ=vxvy=

合位移:s=,方向与水平方向的夹角为α,tanα=xy =对学环节 .一个物体以初速度v0水平抛出,经过时间t其竖直方向速度大小与v0大小相等,那么t为 A.gv0 B.g2v0c.2gv0D.g2v0 .初速度为v0的平抛物体,某时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等,下列说法错误的是 A.该时刻物体的水平分速度与竖直分速度相等 B.该时刻物体的速率等于v0 c.物体运动的时间为g2v0 D.该时刻物体位移大小等于0 .以下对平抛运动的认识,说法不正确的是 A.在同一位置水平抛出的物体,初速度越大者着地前在空中运动的时间越长 B.以同一初速度抛出的物体,抛出点越高者落地速度越大 c.在任意两个连续相等时间内,竖直方向位移之差恒相等 D.在任意两个相等的时间内,速度的变化量恒相等图3 如图3所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足

平抛运动学案

第二节平抛运动(一)教案 【教学重难点】 1. 理解平抛运动的分解是教学难点 2. 熟练掌握平抛运动的规律及应用是教学重点 【教学过程】 一、复习自由落体运动: 1. 定义: 2. 运动的性质: 3. 规律: 二、新授: 1.平抛运动的定义: 2. 平抛运动的加速度: 3. 运动性质: 4.研究方法: (1)速度 (2)位移 (3)轨迹 【例题精讲】 书P9 例题1 书P12 问题与练习2 【教学反思】

第二节平抛运动(一) 【自主预习】 1.将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在_________下所做的运动叫做平抛运动. 2.平抛运动是加速度为重力加速度(a=g)的_____________运动. 3.研究方法:用运动的合成和分解的方法研究平抛运动,即:水平方向的_________运动;和竖直方向的_________运动.

【课后练习】 1. 从同一高度以不同速度水平抛出的两个物体落到地面的时间() A.速度大的时间长 B. 速度小的时间长 C.不论速度大小,两物体同时落地 D. 落地时间长短由物体的质量决定 2. 关于平抛物体的运动,下列说法正确的是() A.物体只受重力作用,是a=g的匀变速运动 B.初速度越大,物体在空中的运动时间越长 C.物体落地时的水平位移与初速度无关 D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 3. 以10m/s的初速度水平抛出一物体,空气阻力忽略不计,落地时物体速度的大小为初速度的2倍,求:(1)物体在空中运动的时间是多少?(2)抛出时的高度是多少?(3)物体的水平位移是多少? 4. 初速度为v0的平抛物体,某时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等,求: (1)物体运动的时间;(2)该时刻物体的速度大小;(3)物体的位移大小。

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