匀速圆周运动 -教学设计
匀速圆周运动物理教案:揭示圆周运动中动能和角动量的变化。

引言:在经典力学中,圆周运动是一种常见的运动形式,它不仅在自然界中广泛存在,而且在工业、交通等领域中也有着重要的应用。
匀速圆周运动是圆周运动中最简单的一种,其动能和角动量的变化规律十分有趣,本文将重点分析并揭示这一规律。
一、匀速圆周运动的基本概念和公式匀速圆周运动是指保持恒定角速度的圆周运动,它的基本概念和公式如下:1.概念(1)圆周运动:一个物体沿着一个确定轨迹做圆周运动,称为圆周运动。
(2)角度:以圆心为顶点的两条射线所夹的角度称为圆心角,记为θ(单位为弧度)。
(3)圆周位移:一个物体在圆周上运动一周所经过的路程称为圆周位移,记为L(单位为米)。
(4)角速度:单位时间内圆心角的转动速度称为角速度,记为ω(单位为弧度/秒)。
2.公式(1)角速度的定义式:ω = Δθ / Δt(2)圆周位移的定义式:L = rθ(3)速度的公式:v = ωr(4)周期T的公式:T = 2π / ω(5)向心加速度a的公式:a = v² / r = ω²r二、匀速圆周运动的动能和角动量匀速圆周运动的动能和角动量是随时间而变化的,下面我们分别来分析它们的变化规律。
1.动能的变化规律圆周运动时,一个物体所具有的动能包括轨迹上的动能和转动动能两个部分,其中,轨迹上的动能与物体在圆周上匀速运动的速度有关,而转动动能则与物体沿圆周运动时顺时针方向自转的角速度相联系。
因此,动能的总量为:K = Kt + Kr = 1/2mv² + 1/2Iω²其中,Kt为轨迹上的动能,Kr为转动动能,m为物体的质量,v为其速度,I为物体的转动惯量,ω为其角速度。
由于匀速圆周运动中,物体的角速度和速度保持不变,在考虑一定的时间间隔内动能的变化时,可以得到以下结论:(1)轨迹上的动能Kt不变;(2)转动动能Kr随时间t而增加。
这一结论可以通过下面的分析予以证明。
(1)轨迹上的动能不变圆周运动时,一个物体的速度v为常量,因此,轨迹上的动能很容易计算,为Kt =1/2mv²。
匀速圆周运动教案3篇

A humble heart is a heart like a weed flower, not making fun of the outside world or caring about the world'sridicule.通用参考模板(页眉可删)匀速圆周运动教案3篇匀速圆周运动教案1一、教学目标1.知识目标(1)知道什么是匀速圆周运动(2)理解什么是线速度、角速度和周期(3)理解线速度、角速度和周期之间的关系2.能力目标能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题3.德育目标通过描述匀速圆周运动快慢的教学,使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。
二、教学重点、难点分析1.重点:匀速圆周运动及其描述2.难点:对匀速圆周运动是变速运动的理解三、教学方法讲授、推理、归纳法四、教具投影仪、投影片、多媒体、能够转动的圆盘五、教学过程(一)引入新课在曲线运动中,轨迹是圆周的物体的运动是很常见的,如转动的电风扇上各点的运动,地球和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。
(二)进行新课1.速圆周运动(1)圆周运动【观察、举例】一个电风扇转动时,其上各点所做的运动,轨迹都是圆;开门或关门时门上各点的运动,轨迹都是一段圆弧。
地球和各个行匀速圆周运动匀速圆周运动教案2教学目标知识目标1、认识匀速圆周运动的概念.2、理解线速度、角速度和周期的概念,掌握这几个物理量之间的关系并会进行计算.能力目标培养学生建立模型的能力及分析综合能力.情感目标激发学生学习兴趣,培养学生积极参与的意识.教材分析教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况,匀速圆周运动,接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念,最后推导出线速度、角速度、周期间的关系,中间有一个思考与讨论做为铺垫.教法建议关于线速度、角速度、周期等概念的教学建议是:通过生活实例(齿轮转动或皮带传动装置)或多媒体资料,让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别,有必要引入相关的物理量加以描述.学习线速度的概念,可以根据匀速圆周运动的概念(结合课件)引导学生认识弧长与时间比值保持不变的特点,进而引出线速度的大小与方向.同时应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.学习角速度和周期的概念时,应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的.即物体做匀速圆周运动时,每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应,因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间t比值来描述,由此引入角速度的概念.又根据匀速圆周运动具有周期性的特点,物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述,为此引入了周期的概念.讲述角速度的概念时,不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲述概念的同时,要让学生体会到匀速圆周运动的特点:线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动.关于“线速度、角速度和周期间的关系”的教学建议是:结合课件引导学生认识到这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同,但它们之间是有联系的,并引导学生从如下思路理解它们之间的关系:教学重点:线速度、角速度、周期的概念教学难点:各量之间的关系及其应用主要设计:一、描述匀速圆周运动的有关物理量.(一)让学生举一些物体做圆周运动的实例.(二)展示课件1、齿轮传动装置课件2、皮带传动装置为引入概念提供感性认识,引起思考和讨论(三)展示课件3:质点做匀速圆周运动可暂停.可读出运行的时间,对应的弧长,转过的圆心角,进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等概念.二、线速度、角速度、周期间的关系:(一)重新展示课件1、齿轮传动装置.让学生体会到有些不同的点线速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的点角速度、周期相同,但线速度大小不同;进而此导同学去分析它们之间的关系圆周运动是一种特殊的曲线运动,也是牛顿定律在曲线运动中的综合应用。
高中物理 第二章 匀速圆周运动的向心力和课件

答案
(3)在光滑漏斗内壁上,小球做匀速圆周运动(如图丙). 答案 漏斗对小球的支持力和小球所受重力的合力. (4)小球在细线作用下,在水平面内做圆锥摆运动时 (如图丁) 答案 向心力由细线的拉力在水平面内的分力提供.
答案
知识梳理
向心力是根据力的作用效果 命名的,它可以是重力、弹力、摩擦力等
各种性质的力,也可以是它们的合力,还可以是某个力的分力.
等于绳对小球的拉力;乙图中地球受太阳的引力作用;丙图中秋千受重
力和拉力共同作用.三图中合力的方向都沿半径指向圆心且与线速度的
方向垂直,合力的作用效果是改变线速度的方向.
答案
(2) 如图 2 所示,用手拉细绳使小球在光滑水平地面上 做匀速圆周运动,在半径不变的的条件下,减小旋转 的角速度感觉手拉绳的力怎样变化?在角速度不变的 条件下增大旋转半径,手拉绳的力怎样变化?在旋转 半径、角速度相同的情况下,换用不同质量的球,手 拉绳的力有什么不同? 图2
注意
向心力不是具有特定性质的某种力,任何性质的力都可以作为
向心力,受力分析时不能添加向心力.
答案
即学即用
如图4所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体,物体随圆筒
一起转动,物体所需的向心力由下面哪个力来提供( B )
A.重力 B.弹力
C.静摩擦力
解析
D.滑动摩擦力
图4 若向心力由静摩擦力提供,则静摩擦力或其分力应指向圆心,这是 不可能的,C错.故选B.
图5
地球和小球的速度方向不断发生变化,所以运动状态发生变化.运
动状态发生变化的原因是因为受到力的作用.
答案
(2)地球和小球的加速度方向变化吗?匀速圆周运动是一种
什么性质的运动呢? 答案 物体的加速度跟它所受合力方向一致,所以地球和 图5
匀速圆周运动[下学期]--旧人教版
![匀速圆周运动[下学期]--旧人教版](https://img.taocdn.com/s3/m/e7e7066baef8941ea66e0576.png)
3、方法的地位
• 化曲为圆 • 任何复杂的曲线运动都可 以分割成很多小段的圆周 运动。
4、思维训练过程
• 将一个实际的运动理想化为 一个圆周运动模型的简化过 程。
• 体会在不同运动模型下运用 牛顿运动定律的一致性。
5、情感教育地位
• 体会牛顿运动定律的之神奇 • 赞赏运用牛顿运动定律的简
为什么月球的加速比苹果的加速度小) • 牛顿将开普勒定律与圆周运动规律结合得出的结
论 • 海王星和冥王星的发现
• 体会科学历程的艰难、自然规律的伟大
3、万有引力公式
• 科学离不开猜想,猜想离不开实验 • 卡文迪许实验的介绍(动画)
4、万有引力的应用
– 对天体质量的认识 – 重力和万有引力的关系(地面物体、天空
因此物体处于完全失重状态。
V
天体运动模型1
;天体作匀速圆周运动
模型基本规律:万有引力全部提供向心力
g:地表重力加速度 半径
:地球自转角速度
M:地球质量 m:物体质量 H:飞行轨道高度
R:地球
近地 飞行
远地
常见 飞行 情况
坐地 赤道 坐地 两极
重要的代换关系 最大环绕 速度
第一宇宙速度 最小发射 速度
重力场场 强分布式
• 极地卫星与同步卫星
极地卫星与地球自转的角速度关系。 同步卫星轨道只有一条,位于赤道平面内的某一高度。
地球
地球
天体质量与密度的计算
例:月球绕地球作匀速圆周运动,通过
天文观测,可测量出月地距离为R,周 期为T,若地球半径为R0,则地球的质
量和密度是多少?(万有引力常量为G)
例:已知地月距离r=60R(R为地球半径),计 算月球绕地球公转向心加速度g’。
匀速圆周运动教案

匀速圆周运动教案教案:匀速圆周运动一、教学目标:1.理解匀速圆周运动的概念及特点。
2.掌握匀速圆周运动的相关公式。
3.能够进行匀速圆周运动的相关计算。
二、教学内容:1.匀速圆周运动的概念及特点。
2.匀速圆周运动的相关公式。
3.匀速圆周运动的计算方法。
三、教学过程:1.导入(5分钟)引入匀速圆周运动的概念及例子,让学生了解匀速圆周运动的基本概念及特点。
2.概念解释(15分钟)通过PPT或板书解释匀速圆周运动的概念,包括圆周运动、半径、角度、角速度等概念的解释。
3.相关公式(20分钟)介绍匀速圆周运动的相关公式,如圆周运动的角速度公式、周角公式、线速度公式等,通过实例进行演示和应用。
4.实例讲解(20分钟)选择几个实际生活中的例子,如车轮的转动、行星绕太阳的运动等,通过解析实例来体验匀速圆周运动的计算过程。
5.计算练习(20分钟)分发练习题,让学生进行匀速圆周运动的计算练习,包括角速度、线速度、周期等的计算。
6.总结归纳(10分钟)总结匀速圆周运动的概念、特点及相关公式,并进行板书归纳。
四、教学手段:1.多媒体教学:使用PPT或视频等多媒体工具引入和解释匀速圆周运动的概念。
2.实物演示:利用实物或模型进行匀速圆周运动的展示,让学生更直观地理解概念。
3.计算练习:通过练习题让学生巩固和应用所学的知识。
五、教学评估:1.教师观察:观察学生在课堂上的表现,包括参与度、回答问题的准确性等。
2.练习题评估:收集学生的练习题答案进行评估,了解学生对匀速圆周运动的掌握情况。
六、教学延伸:1.拓展概念:引入变速圆周运动的概念,让学生了解不同于匀速圆周运动的特点及计算方法。
2.实际应用:引导学生将所学的匀速圆周运动的知识应用到实际生活中,如车辆转弯、摩托车倾斜等情况的分析与解释。
七、教学反思:本节课主要教授了匀速圆周运动的概念、特点及相关公式,并通过实例和计算练习进行了巩固。
教学中使用了多媒体教学手段和实物演示,增强了学生的学习兴趣和理解能力。
匀速圆周运动

三、描述匀速圆周运动的快慢 2、角速度ω:质点单位时间走过的圆心角弧度。 因为:圆弧长S对应圆心角 所以:可以用 3、特点:
t
D
C
B
0 A
(1)其值恒定不变。
(2)单位:弧度/秒
符号:rad/s
三、描述匀速圆周运动的快慢 4、周期T:
定义:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期。
第二章 圆周运动
第一节 匀速圆周运动
学习目标
1、了解物体做圆周运动的特征,知道什么是匀速圆周运动。
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。
2r 3、理解线速度、角速度、周期之间的关系: v r T
例题 地球绕太阳公转的运动可以近似地看做匀速圆 周运动,地球距太阳约1.5×108km,地球绕太阳公 转的角速度是多大?线速度是多大? 提示:地球公转的周期是: T=365×24×3600S=3.15×107s
地球
2 2 3.14 2 10 7 rad / s T 3.15 10 7
三、描述匀速圆周运动的快慢 1、线速度V: 大小:单位时间内通过的圆弧 长度可以表示圆周运动的快慢。 方向:切线方向 S 表达式:V t
C
B
D
0
A
特点:(1)是瞬时速度;单位m/s. (2)是矢量; (3)V值大小不变,但方向随时变化。 因此:匀速圆周运动是一种变速运动,“匀速”只 是指速度的大小即速率不变而已。
太阳
2r v T 7 8 v r 2 10 1.5 10 km/ s 30km/ s
练习
匀速圆周运动(文科)

转速:n
转速n越大表明物体运动得越快!
.如何描述匀速圆周运动的快慢?
1.线速度——质点通过的圆弧长s跟所用时间t的比值。
2.角速度——质点所在的半径转过的角度 跟所用时间t 的比值。 即: 单位:弧度 / 秒, rad/s t 3.周期——物体作匀速圆周运动一周所用的时间。 即:T 2 r 2 单位:秒,s v 4.转速——单位时间内转过的圈数。 N 即: n 单位:转/秒,r/s t
例3、如下图所示的皮带传动装置,皮 带轮O和O’上的三点A、B、C, OA =O'C=r, O'B=2r。则皮带轮转动 时,A、B、C三点的线速度,角速度 之比分别为: A、1:2:1 2:1:2 B、1:2:2 2:2:1 C、2:2:1 2:1:1 答:C D、1:2:3 3:2:1
1.某质点绕圆轨道作匀速圆周运动,下列说法 中正确的是( BD ) A.因为它速度大小始终不变,所以它作 的是匀速运动 B.它速度大小不变,但方向时刻改变, 是变速运动 C.该质点速度大小不变,因而加速度为 零,处于平衡状态 D.该质点作的是加速度变化的变速运动, 故它受合外力不等于零且是变力
s 即: v t
单位:米/秒,m/s
线速度、角速度、周期间的关系:
2 r v T 2 T v r
例1、物体做匀速圆周运动时,下列哪 些量不变 ( ACD ) A、速率 B、速度 C、角速度 D、周期
例2、做匀速圆周运动的飞机,运动半 径为4000m,线速度为80m/s,则周期 0.02 为______s ,角速度为______rad/s 314
O
角速度:
t
表示单位时间内半 径转过的角度
π 1800=____rad
2.1匀速圆周运动课件

l
l v t
【注意】 这里的l 不是位 移!而是弧长!
弧长的国际单位是___ m , 时间 的国际单位是____, s 因此线速 m/s 。 度的国际单位是____
描述匀速圆周运动快慢的物理量:
1.线速度(大小):物体做匀速圆周运动通过的弧长 l 和 所用时间 t 的比值。 单位: m/ s
物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
2.角速度:物体做匀速圆周运动,连接运动物体和圆心 的半径转过的角度 和所用时间 t 的比值。 单位: rad / s
物理意义:描述质点转过圆心角的快慢。
用ω表示角速度,用 表示
半径转过的角度,用t 表示时 间,则:
Δl
【注意】
t
这里的角度不用我们平常所说的度作单位,而是 用_________ 弧度(rad) 作单位。度和弧度都是角度这个物 理量的单位,弧度是角度的国际单位。
π 1800=____rad
3600=____rad π 2
3.周期:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间。 T 单位:s
1 4.频率:周期的倒数。 f T n 5.转速:每秒转过的圈数。
单位: Hz
单位: r/s
2、匀速圆周运动定义: 质点沿圆周运动,如果在相等的时间内 通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速 圆周运动。
二、如何描述匀速圆周运动的快慢
思 考
1、行星和电风扇转动时它上面各点,哪个运动得更快?我们应 该如何比较它们运动的快慢呢?
你判断他们运动快慢的依据又是什么?
匀速直线运动的速度等于位移和 时间的比值,单位时间内通过的位移 越大,说明物体的速度越大,运动的 越快。而圆周运动中物体是沿圆弧运 动的。 对于一个圆周运动来说,单位时 间内通过的圆弧长度越长,说明这个 作圆周运动的物体运动的越快。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
匀速圆周运动 -教学设计
Uniform circular motion teaching design
匀速圆周运动 -教学设计
前言:小泰温馨提醒,物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。
作为自
然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和
规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
理论结构充分地运用数学作为自己的工
作语言,以实验作为检验理论正确性的唯一标准,是当今最精密的一门自然科学学科。
本
教案根据物理课程标准的要求和针对教学对象是高中生群体的特点,将教学诸要素有序安排,确定合适的教学方案的设想和计划、并以启迪发展学生智力为根本目的。
便于学习和
使用,本文下载后内容可随意修改调整及打印。
教学目标
1、认识匀速圆周运动的概念.
2、理解线速度、角速度和周期的概念,掌握这几个物理量
之间的关系并会进行计算.
培养学生建立模型的能力及分析综合能力.
激发学生学习兴趣,培养学生积极参与的意识.
教学建议
教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况,匀速圆周运动,接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概
念及周期、频率、转速等概念,最后推导出线速度、角速度、周
期间的关系,中间有一个思考与讨论做为铺垫.
关于线速度、角速度、周期等概念的教学建议是:通过生活实例(齿轮转动或皮带传动装置)或多媒体资料,让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别,有必要引入相关的物理量加以描述.学习线速度的概念,可以根据匀速圆周运动的概念(结合课件)引导学生认识弧长与时间比值保持不变的特点,进而引出线速度的大小与方向.同时应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.学习角速度和周期的概念时,应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的.即物体做匀速圆周运动时,每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应,因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间t比值来描述,由此引入角速度的概念.又根据匀速圆周运动具有周期性的特点,物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述,为此引入了周期的概念.讲述角速度的概念时,不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲述概念的同时,要让学生体会到匀速圆周运动的特点:线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动.
关于“线速度、角速度和周期间的关系”的教学建议是:结合课件引导学生认识到这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同,但它们之间是有联系的,并引导学生从如下思路理解
它们之间的关系:
教学设计方案
匀速圆周运动
教学重点:线速度、角速度、周期的概念
教学难点:各量之间的关系及其应用
主要设计:
一、描述匀速圆周运动的有关物理量.
(一)让学生举一些物体做圆周运动的实例.
(二)展示课件1、齿轮传动装置
课件2、皮带传动装置
为引入概念提供感性认识,引起思考和讨论
可暂停.可读出运行的时间,对应的弧长,转过的圆心角
,进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等概念.
二、线速度、角速度、周期间的关系:
(一)重新展示课件
1、齿轮传动装置.让学生体会到有些不同的点线速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的点角速度、周期相同,但线速度大小不同;进而此导同学去分析它们之间的关系:
观察与测量:请研究一下自行车飞轮与中轴轮盘通过链条的连接关系:测量一下各自的半径,并思考验证两轮的角速度关系,边缘点的线速度大小关系;有条件的话研究一下“变速自行车”的变速原理.
-------- Designed By JinTai College ---------。