教科版高一物理名补教案—2.2圆周运动模型

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圆周运动教案(优秀6篇)

圆周运动教案(优秀6篇)

圆周运动教案(优秀6篇)圆周运动分为,匀速圆周运动和变速圆周运动(如:竖直平面内绳/杆转动小球、竖直平面内的圆锥摆运动)。

下面是书包范文为您整编的圆周运动教案(优秀6篇),希望可以抛砖引玉,帮助到小伙伴们。

高中物理圆周运动教案篇一一、教材分析《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第4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①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;2.难点①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;②理解匀速圆周运动是变速运动。

四、学情分析学生已有的知识:1.瞬时速度的概念2.初步的极限思想3.思考、讨论的习惯4.数学课中对角度大小的表示方法五、教学方法与手段演示实验、展示图片、观看视频、动画;讨论、讲授、推理、概括师生互动,生生互动六、教学设计(一)导入新课(认识圆周运动)●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画,让学生认识圆周运动的特点演示小球在水平面内圆周运动展示自行车、钟表、电风扇等图片观看地球绕太阳运动的动画观看花样滑冰视频提出问题:它们的运动有什么共同点?答:它们的轨迹是一个圆。

高一物理圆周运动教学

高一物理圆周运动教学

高一物理圆周运动教学一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务为高一物理中的圆周运动。

圆周运动作为经典力学中的重要内容,是描述物体在圆形轨迹上运动的一种形式。

通过本节课的学习,学生将掌握圆周运动的基本概念、运动特点和相关物理量的计算方法。

此外,还将引导学生通过观察、分析生活中的圆周运动现象,培养他们的观察能力和科学思维。

2、教学对象本节课的教学对象为高一学生,他们在之前的学习中已经掌握了直线运动、牛顿运动定律等基本知识。

在此基础上,学生对圆周运动有一定的了解,但可能对其中的一些概念和原理理解不够深入。

因此,在教学过程中,需关注学生的认知水平,引导他们从直观现象中发现规律,提升对圆周运动的认识。

同时,注重培养学生的动手实践能力和团队合作精神,激发他们对物理学科的兴趣。

二、教学目标1、知识与技能(1)理解圆周运动的基本概念,掌握圆周运动的运动特点,如速度、加速度、向心力等;(2)掌握描述圆周运动的物理量,如角速度、周期、频率等,并能够运用相关公式进行计算;(3)了解圆周运动在实际生活中的应用,如汽车转弯、地球自转等;(4)能够运用物理知识解释生活中的圆周运动现象,提高解决实际问题的能力。

2、过程与方法(1)通过观察、实验、分析等方法,让学生亲身体验圆周运动,培养他们的观察能力和动手实践能力;(2)运用比较、归纳、推理等思维方式,引导学生发现圆周运动的规律,提高他们的逻辑思维和科学探究能力;(3)组织小组讨论、合作学习,培养学生的团队合作精神和沟通能力;(4)通过问题驱动、案例教学等方法,激发学生的学习兴趣,提高他们的自主学习能力。

3、情感,态度与价值观(1)培养学生对物理学科的兴趣,激发他们探索自然现象的欲望;(2)培养学生严谨的科学态度,使他们认识到科学探究需要实事求是、精益求精;(3)通过圆周运动在实际生活中的应用,让学生体会到物理知识在实际生活中的价值,增强他们的社会责任感;(4)引导学生关注我国在圆周运动相关领域的发展,培养他们的民族自豪感和创新精神;(5)教育学生珍惜时间,养成良好的学习习惯,认识到努力学习和实践是提高自身素质的关键。

高中物理圆周运动教学设计

高中物理圆周运动教学设计

《圆周运动》教学设计一、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。

②知道线速度和角速度的物理意义、定义式、单位、矢量性,了解转速与周期的意义。

③掌握线速度、角速度、周期(转速)之间的关系,并能在具体情境中应用之。

2.过程与方法①联系日常生活中所观察到的各种圆周运动,总结出共同特点。

②通过分组实验,归纳总结描述圆周运动快慢的方法及各物理量间的关系。

③通过计算得出自行车前进的速度表达式并引出无级变速模型的原理。

3.情感态度与价值观①经历线速度、角速度概念由来的理论探究过程,让学生体验科学探究的艰辛和成功的喜悦。

②通过极限思想和数学知识的应用,体会学科间知识的联系,建立普遍联系的观点。

③通过从多级变速到无级变速的学习,使学生知道物理的意义及在生产生活中的巨大影响。

二、教学分析1.内容分析教学内容选自人教版必修2第五章《曲线运动》,圆周运动虽是一种运动的理想化模型,但具有普遍性——与日常生产生活的联系非常紧密;基础性——为以后学习天体等问题打下了知识基础;典型性——是高中阶段两种特殊曲线运动之一。

基于以上特点,本节课中的圆周运动限定在质点的运动模型而不是刚体转动模型,这样便于师生把着眼点放在概念的理解和联系上,从而使得教学有清晰的组织结构。

2.学生分析学生在知识上已经知道如何比较直线运动的快慢、曲线运动是一种变速运动及其瞬时速度方向为切线方向、数学上是如何表示角度的大小;在能力上已经具有一定的自主构建新知识框架的能力,可以从已知的物理现象与规律迁移至新的现象与规律;在科学探究方法上学生已经有了初步的极限思想。

但学生对曲线运动的认识比较肤浅,不善于从多方面多角度地研究一个问题。

3.重点难点①教学重点:多角度描述圆周运动的快慢。

②教学难点:理解描述圆周运动各物理量之间的关系、掌握分析和解决实际问题的方法。

三、教学方法教无定法,贵在得法,重在培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及逻辑推理能力,要学生“知其然”,更要“知其所以然”;法国生物学家贝尔纳指出,良好的学习方法能使我们更好地发挥天赋才能,而拙劣的学习方法则阻碍天赋才能的发挥。

2023高一物理《圆周运动》教案

2023高一物理《圆周运动》教案

2023高一物理《圆周运动》教案2023高一物理《圆周运动》教案1【学习目标】1.根据实例归纳圆周运动的运动学特点,知道它是一种特殊的曲线运动,知道它与一般曲线运动的关系。

2.理解表征圆周运动的物理量,利用各物理量的定义式,阐述各物理量的含义及相互关系。

3.知道圆周运动在实际应用中的普遍性。

用半径、线速度、角速度的关系揭示生活、生产中的圆周运动实例。

从而对圆周运动的规律有更深刻的领悟。

【阅读指导】1.圆周运动是____________的一种,从地上物体的运动到各类天体的运动,处处体现着圆周运动或椭圆运动的和谐之美。

物体的___________________的运动叫做圆周运动。

2.在课本图2-1-1中,从运动学的角度看有什么共同的特点:__________________________________________________________________________________ ___。

3.在圆周运动中,最简单的一种是______________________。

4.如果质点沿圆周运动,在_____________________________,这种运动就叫做匀速圆周运动。

5.若在时间t内,做匀速圆周运动的质点通过的弧长是s,则可以用比值________来描述匀速圆周运动的快慢,这个比值代表___________________________,称为匀速圆周运动的_____________。

6.匀速圆周运动是一种特殊的曲线运动,它的线速度就是________________。

这是一个________量,不仅有大小,而且有方向。

圆周运动中任一点的线速度方向就是_______________。

因此,匀速圆周运动实际是一种__________运动。

这里所说的“匀速”是指________________的意思。

7.对于做匀速圆周运动的质点,______________________________的比值,即单位时间内所转过的角度叫做匀速圆周运动的_________________,表达式是____________,单位是_____________,符号是________;匀速圆周运动是_______________不变的运动。

圆周运动教案(通用3篇)

圆周运动教案(通用3篇)

Perhaps when you are about to give up, you are only one wall away from success.简单易用轻享办公(页眉可删)圆周运动教案(通用3篇)圆周运动教案1知识目标1、进一步理解向心力的概念。

2、理解向心力公式,进一步明确匀速圆周运动的产生条件,掌握向心力公式的应用。

能力目标1、培养在实际问题中分析向心力________的能力。

2、培养运用物理知识解决实际问题的能力。

情感目标1、激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯。

教材分析教材首先明确提出向心力是按效果命名的力,任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受的向心力,接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题。

后面又附有思考与讨论,开拓学生的思维。

教法建议1、培养学生分析向心力________的能力,分析问题时,要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析,并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力,就是提供给物体做圆周运动的向心力。

2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力。

通过例题的分析与讨论(结合动画或课件),引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法。

即:第一:根据物体受力情况分析向心力的________,做匀速圆周运动的物体。

第二:运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力。

第三:由物体实际受到的力提供了它所需要的向心力,列出方程求解。

3、可多举一些实例让学生分析。

向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供,也可由它们的合力提供。

4、在讲述汽车过拱桥的问题时,汽车做的是变速圆周运动,对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出:在变速圆周运动中,物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度,向心力公式仍是适用的。

但要注意,对于物体做匀速圆周运动的情况,只有在物体通过最高点和最低点时,向心力才是合外力。

高一补基学案 二 圆周运动及其临界问题

高一补基学案 二  圆周运动及其临界问题

高一补基学案 (二) 圆周运动及其临界问题一、【基础知识梳理】(一)描述圆周运动的各物理量间的关系式(1)线速度与角速度的关系式:。

(2) 角速度与周期的关系式:。

(3) 周期与转速的关系式:。

(4) 角速度与转速的关系式:。

(5)向心加速度:描述变化快慢的物理量.表达式(6)向心力:作用效果产生,F n=ma n.=(二)匀速圆周运动和非匀速圆周运动1.匀速圆周运动 (1)定义:线速度不变的圆周运动 .(2)性质:向心加速度大小,方向总是的变加速曲线运动.(3)质点做匀速圆周运动的条件:合力不变,方向始终与速度方向且指向圆心.2.非匀速圆周运动 (1)定义:线速度大小、方向均发生的圆周运动.(2)合力的作用:①合力沿速度方向的分量F t产生切向加速度,F t=ma t,它只改变速度的.②合力沿半径方向的分量F n产生向心加速度,F n=ma n,它只改变速度的.(三)离心运动1.本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着飞出去的倾向.2.受力特点(如图2所示) Array(1)当F=时,物体做匀速圆周运动.(2)当F=0时,物体沿飞出.(3)当时,物体逐渐远离圆心,F为实际提供的向心力.(4)当F>mrω2时,物体逐渐向圆心靠近,做运动.(四)竖直面内圆周运动的临界问题分析对于物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动,该类运动常有临界问题,并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语,常分析两种模型——轻绳模型和轻杆模型,分析比较如下:由mg=得,V二、【重点与难点突破】【题型一】:圆周运动的基本关系式的应用典例1、如图所示,轮O1、O3固定在同一转轴上,轮O1、O2用皮带连接且不打滑.在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C,已知三个轮的半径比r1∶r2∶r3=2∶1∶1,求:(1)A、B、C三点的线速度大小之比(2)A、B、C三点的角速度之比(3)A、B、C三点的向心加速度大小之比典例2、一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2 s,则( ).A.角速度为0.5 rad/s B.转速为0.5 r/sC.轨迹半径为4πm D.加速度大小为4π m/s2典例3、在一棵大树将要被伐倒的时候,有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢,根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下,从而避免被倒下的大树砸伤.从物理知识的角度来解释,以下说法正确的是( )A.树木开始倒下时,树梢的角速度较大,易于判断B.树木开始倒下时,树梢的线速度最大,易于判断C.树木开始倒下时,树梢的向心加速度较大,易于判断D.伐木工人的经验缺乏科学依据典例4、如图4-2-26所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动无滑动.甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙=3∶1,两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同,m1距O点为2r,m2距O′点为r,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( ).图4-2-26A.滑动前m1与m2的角速度之比ω1∶ω2=3∶1B.滑动前m1与m2的向心加速度之比a1∶a2=1∶3C.随转速慢慢增加,m1先开始滑动D.随转速慢慢增加,m2先开始滑动【题型二】:匀速圆周运动典例1、如图4-3-19所示,一根光滑的轻杆沿水平方向放置,左端O处连接在竖直的转动轴上,a、b 为两个可看做质点的小球,穿在杆上,并用细线分别连接Oa和ab,且Oa=ab,已知b球质量为a球质量的2倍.当轻杆绕O轴在水平面内匀速转动时,Oa和ab两线的拉力之比F1∶F2为( )图4-3-19A.2∶1 B.1∶2C.5∶1 D.5∶4典例2、如图所示,一小物块在开口向上的半圆形曲面内以某一速率开始下滑,曲面内各处动摩擦因数不同,此摩擦作用使物块下滑时速率保持不变,则下列说法不正确的是 ( A )A.因物块速率保持不变,故加速度为零B.物块所受合力大小不变,方向在变C.在滑到最低点以前,物块对曲面的压力越来越大D.在滑到最低点以前,物块受到的摩擦力越来越小典例3、如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m的小物块,求:(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;(2)当物块在A点随筒匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.典例4、铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内、外轨高度差h 的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率.下列表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h.(1)(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内、外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内、外轨的间距设计值为L=1 435 mm,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率v(以km/h为单位,结果取整数.当θ很小时,tanθ≈sinθ).(3)为了提高运输能力,国家对铁路不断进行提速,这就要求火车转弯速率也需要提高.请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施.【题型三】:变速圆周运动典例1、长L=0.5 m质量可忽略的细杆,其一端可绕O点在竖直平面内转动,另一端固定着一个物体A.A的质量为m=2 kg,当球通过下列位置时,求杆对小球的弹力:(1)A在最高点的速率为 4 m/s;(2)A在最低点的速度为6 m/s.(3)A与圆心连线与竖直夹解角为60°速率为 5 m/s典例2、如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.求:(1)小球从管口飞出时的速率;(2)小球落地点到P点的水平距离【题型四】::圆周运动的临界问题典例1、如图所示,物块在水平圆盘上,与圆盘一起绕固定轴飞速转动,下列说法中正确的是( ) A.物块处于平衡状态B.物块受三个力作用C.在角速度一定时,物块到转轴的距离越远,物块越不容易脱离圆盘D.在物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越不容易脱离圆盘典例2: 如图所示,质量为m的木块,用一轻绳拴着,置于很大的水平转盘上,细绳穿过转盘中央的细管,与质量也为m的小球相连,木块与转盘间的最大静摩擦力为其重力的μ倍(μ=0.2),当转盘以角速度ω=4 rad/s匀速转动时,要保持木块与转盘相对静止,木块转动半径的范围是多少?(g取10 m/s2)【答案】0.5 m≤r≤0.75 m变式一. 如图21所示,在竖直的转动轴上,a、b两点间距为40 cm,细线ac长50 cm,bc长30 cm,在c点系一质量为m的小球,在转动轴带着小球转动的过程中,下列说法不正确的是( )A.转速小时,ac受拉力,bc松弛B.bc刚好拉直时ac中拉力为1.25mgC.bc拉直后转速增大,ac拉力不变D.bc拉直后转速增大,ac拉力增大变式二. 如图所示,OO'为竖直轴,MN为固定在OO'上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上,AC和BC为抗拉能力相同的两根细线,C端固定在转轴OO'上.当绳拉直时,A、B两球转动半径之比恒为2∶1,当转轴的角速度逐渐增大时( )A.AC先断B.BC先断C.两绳同时断D.不能确定哪根绳先断。

高中物理圆周运动教案

5 圆周运动 整体设计 教材首先列举生活中的圆周运动,以及科学探讨所涉及的范围,大到星体的运动,小到电子的绕核运转,接着通过比拟自行车大小齿轮以及后轮的运动快慢引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念,最终推导出线速度、角速度、周期间的关系.教材设计环环相扣、构造严谨,使整节课浑然一体,密不行分. 本节课可以通过生活实例(自行车齿轮转动或皮带传动装置),让学生实在感受到做圆周运动的物体有运动快慢及转动快慢及周期之别,有必要引入相关的物理量加以描绘.学习线速度的概念,可以依据匀速圆周运动的概念引导学生相识弧长刚好间比值保持不变的特点,进而引出线速度的大小及方向.学习角速度和周期的概念时,应向学生说明这两个概念是依据匀速圆周运动的特点和描绘运动的须要而引入的,即物体做匀速圆周运动时,每通过一段弧长都及转过肯定的圆心角相对应,因此物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角刚好间比值来描绘,由此引入角速度的概念.又依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绘,为此引入了周期的概念.讲解并描绘角速度的概念时,不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲解并描绘概念的同时,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. 教学重点 线速度、角速度、周期概念,及其互相关系的理解和应用,匀速圆周运动的特点. 教学难点 角速度概念的理解和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解. 课时支配 1课时 三维目的 学问及技能 1.理解物体做圆周运动的特征. 2.理解线速度、角速度和周期的概念,知道它们是描绘物体做匀速圆周运动快慢的物理量,会用它们的公式进展计算. 3.理解线速度、角速度、周期之间的关系. 过程及方法 1.联络日常生活中所视察到的各种圆周运动的实例,找出共同特征. 2.知道描绘物体做圆周运动快慢的方法,进而引出描绘物体做圆周运动快慢的物理量:线速度v、角速度ω、周期T、转速n等. 3.探究线速度及角速度之间的关系. 情感看法及价值观 1.经验视察、分析总结及探究等学习活动,培育学生实事求是的科学看法. 2.通过亲身感悟,使学生获得对描绘圆周运动快慢的物理量(线速度、角速度、周期等)以及它们互相关系的感性相识. 课前打算 多媒体课件、机械钟表、小球、细线、风扇、雨伞、水等. 教学过程 导入新课 演示导入 演示机械式钟表时针、分针、秒针的运动状况(可以拨动钟表的调整旋钮),让学生视察后说出不同指针运动的特点,从而引出圆周运动的概念. 情景导入 课件展示生活中常见的圆周运动:

高中物理圆周运动教案设计(12篇)

高中物理圆周运动教案设计(12篇)高一物理圆周运动教案1一、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� 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①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;②掌握它们之间的联系。

2.难点①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;②理解匀速圆周运动是变速运动。

四、学情分析学生已有的知识:1.瞬时速度的概念2.初步的极限思想3.思考、讨论的习惯4.数学课中对角度大小的表示方法五、教学方法与手段演示实验、展示图片、观看视频、动画;讨论、讲授、推理、概括师生互动,生生互动,六、教学设计(一)导入新课(认识圆周运动)●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画,让学生认识圆周运动的特点,演示小球在水平面内圆周运动展示自行车、钟表、电风扇等图片观看地球绕太阳运动的动画观看花样滑冰视频提出问题:它们的运动有什么共同点?答:它们的轨迹是一个圆。

圆周运动教案高中物理

圆周运动教案高中物理
教学目标:
1. 理解圆周运动的基本概念和物理规律;
2. 掌握计算圆周运动的相关物理量的方法;
3. 能够应用圆周运动的知识解决实际问题。

教学内容:
1. 圆周运动的基本概念;
2. 平均速度和瞬时速度的关系;
3. 圆周运动的加速度;
4. 离心力和向心力的概念。

教学过程:
1. 导入:通过展示一个人在旋转木马上的动作引入圆周运动的概念;
2. 讲解圆周运动的基本概念,并介绍平均速度和瞬时速度的区别;
3. 引入圆周运动的加速度,讲解圆周运动中的加速度公式,并进行相关计算练习;
4. 探讨离心力和向心力的概念,并进行实验演示;
5. 总结圆周运动的相关知识点,并进行课堂练习。

教学资料:
1. PowerPoint演示文稿;
2. 实验器材:旋转木马、绳子、小物体等。

教学评估:
1. 课堂练习:让学生进行课堂练习,检测他们对圆周运动的理解程度;
2. 实验报告:要求学生进行一个圆周运动实验,并撰写实验报告,评价他们对圆周运动的掌握情况。

教学延伸:
1. 让学生自行设计一个圆周运动实验,并进行展示;
2. 结合实际生活中的圆周运动现象,让学生进行案例分析和讨论。

教学反馈:
1. 收集学生的课堂练习和实验报告,对其进行评价和反馈;
2. 进行课后跟踪,通过小测验检查学生对圆周运动知识的掌握情况。

教学过程中引导学生主动探索和思考,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力和实际解决问题的能力。

圆周运动的实例分析 说课课件 -2024-2025学年高一下学期物理教科版(2019)必修第二册


课程标准:1.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力

教学重难点
2.能分析生活和生产中的离心现象。
竖直面的“杆模型” 竖直面的“绳模型” 汽车“过拱桥” 汽车“过凹形桥”
1. 对各种竖直面的圆周运动进 行探究对比分析; 2. 能够真正理解轨迹中特殊位 置的向心力供需关系。
教学目标 教学分析 教教学学目目标标 实验器材分析 实验过程设计 实验效果评价
逻辑分析能力不强;
归纳总结能案力例不足之。间没有直接的逻辑关联性高!一 学生
教学目标 教学分析 教学目标
核心素养
1. 培养对生活现象的观 察能力,对运动形式有 准确的认知; 2. 理解并掌握处理圆周 运动的基本思路,并学 会对特殊位置定量分析; 3. 形成向心力的供需关 系观念,能分辨圆周运 动、离心运动、向心运 动的供需关系。
教材思路:
依次讨论
几种圆周运动实例
理论推导 对向心力供需关系进行定量分析
学情分析 通过学情调查,充分了解学生的知识基础与能力水平
物理知识: 有一定的关于圆周运动的生活经验和分析向心力 来源的基础知识; 技术手段: 较好的动手能力、观察能力。
分析的内容都比较固化、直接,不够深入; 缺乏定量探几究乎的意全识为;理论分析;
竖直面的“杆模型” 竖直面的“绳模型”(近心运动)
汽车“过拱桥”(离心运动)
教学总结:
汽车“过凹形桥”
简明
直接
巧妙
有效提升了学生的科学探究能力和物理学科核心素养
圆周运动的实例分析
谢 谢 聆听
批评指证
实验装置:
外轨
二极管
内轨
圆周运动演示仪
教学目标 教学分析 教教学学目目标标 实验器材分析 实验过程设计 实验效果评价
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1 / 9 高一下物理名补教案 目标提高班 名师培优精讲 【教学标题】匀速圆周运动的向心力和向心加速度 【教学目标】 1. 认识向心加速度的概念,能用向心加速度的公式进行计算; 2. 理解向心力的概念,能运用向心力公式分析匀速圆周运动问题。 【教学重点】 1. 掌握圆周运动的常见模型和解题方法; 2. 运用圆周运动的规律解决实际问题。 【教学难点】 1. 理解向心力的概念,能运用向心力公式分析匀速圆周运动问题。 【进门得分】 1、如图2-2—10所示,一小球用细绳悬挂于0点,将其拉离竖直位置一个角度后释放,则小球以0点为圆心做圆周运动,运动中小球所需的向心力是()

A.绳的拉力B.重力和绳拉力的合力 C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 2、关于向心加速度的下列说法中正确的是() A.向心加速度越大,物体速率变化得越快B.向心加速度度的大小与轨道半径成反比 C.向心加速度的方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量 【教学内容】 一、向心力 2 / 9

概念:向心力是指质点做匀速圆周运动时,受到的总是沿着半径指向圆心的合力,是变力。向心力的方向总是与物体运动的方向_______,只是改变速度的_______,不改变线速度的大小。

向心力的表达式________________________________________ 向心力是按照效果命名的力,任何一个力或几个力的合力,只要它的作用效果是使物体速度__________,它就是物体所受的向心力。

向心力的可以是任何一个力,可以是任何一个力的分力,也可以是某几个力的合力。 例:火车拐弯时,如果在拐弯处内外轨的高度一样,则火车拐弯所需的向心力由轨道对火车的弹力来提供,如果在拐弯处外轨高于内轨,且转弯半径和规定的速度适当,则火车所需的向心力完全由______和________的合力来提供。

汽车通过拱桥或凹的路面时,在最高点或最低点所需的向心力是由_______的合力来提供。 二、向心加速度

①物理意义:描述线速度方向改变的快慢②大小:rva2=r2 ③方向:总是指向圆心,方向时刻发生变化、

★说明:做圆周运动物体的向心加速度rva2=r2,在不变的情况下a与r成正 比,在v不变的情况下a与r成反比 在匀速圆周运动中,向心加速度的_______不变,其方向总是指向______,是时刻变化的,所以匀速圆周运动是一种变加速曲线运动。

向心加速度是由向心力产生的,在匀速圆周运动中,它只描述线速度方向变化的快慢。向心加速度的表达式_______________。

根据F=ma知,向心力和向心加速度的方向相同,都时刻指向圆心,时刻在发生变化。 3 / 9

实例分析: 一、铁路的弯道 1.向心力来源:在铁路的弯道处,内、外铁轨有高度差,火车在此处依规定的速度行驶,转弯时,向心力几乎完全由重力G和支持力FN的合力提供,即F=mgtan α.

2.规定速度:若火车转弯时,火车轮缘不受轨道压力,则mgtan α=mv 20R,故v0=gRtan α,其中R为弯道半径,α为轨道所在平面与水平面的夹角,v0为

弯道规定的速度. (1)当v=v0时,Fn=F,即转弯时所需向心力等于支持力和重力的合力,这时内、外轨均无侧压力,这就是设计的限速状态.

(2)当v>v0时,Fn>F,即所需向心力大于支持力和重力的合力,这时外轨对车轮有侧压力,以弥补向心力不足的部分.

(3)当v力小于支持力和重力的合力,这时内轨对车轮有侧压力,以抵消向心力过大的部分.

说明:火车转弯时受力情况和运动特点与圆锥摆类似. 二、拱形桥 1.汽车过拱形桥(如图2) 图2

汽车在最高点满足关系:mg-FN=mv2R,即FN=mg-mv2R. (1)当v=gR时,FN=0. (2)当0≤v(3)当v>gR时,汽车将脱离桥面做平抛运动,发生危险. 2.汽车过凹形桥(如图3) 图3

汽车在最低点满足关系:FN-mg=mv2R,即FN=mg+mv2R. 4 / 9

由此可知,汽车对桥面的压力大于其自身重力,故凹形桥易被压垮,因而实际中拱形桥多于凹形桥.

三、航天器中的失重现象和离心运动 1.航天器中的失重现象

(1)质量为M的航天器在近地轨道运行时,航天器的重力提供向心力,满足关系:Mg=Mv2R

,则v=gR.

(2)质量为m的航天员:航天员的重力和座舱对航天员的支持力提供向心力,满足关系:mg-FN=mv2R.

当v=gR时,FN=0,即航天员处于完全失重状态. (3)航天器内的任何物体都处于完全失重状态. 【过手练习】 知识点一、传动装置 例1、如下图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径是4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑,则向心加速度aa:ba:ca:da=_______________。

变式1-1、半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动,已知R=2r,A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上,02C=r,如图。若两圆柱之间没有打滑现象,则aa:ba:ca

=_________。

变式1-2、如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为2r,a为它边缘上的一点,b为轮上的一点,b距轴为r。左测为一轮轴,大轮的半径为4r,d为它边

缘上的一点,小轮的半径为r,C为它边缘上的一点。若传动中靠轮不打滑,则() A.b点与d点的线速度大小相等 5 / 9

B.a点与c点的线速度大小相等 C.c点与b点的角速度大小相等 D.a点与d点的向心加速度大小之比为1:8 知识点二、向心力的理解 例2、关于向心力,以下说法不正确的是( ) A.是除物体所受重力、弾力以及摩擦力以外的一种新力 B.向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合外力 C.向心力是线速度方向变化的原因 D.只要物体受到向心力的作用,物体就做匀速圆周运动 变式2-1、物体做匀速圆周运动时,关于受力情况,以下说法中正确的是() A.必须受到恒力的作用B.物体所受合力必须等于零 C.物体所受合力大小可能变化D.物体所受合力大小不变,方向不断改变 例3.关于质点的匀速圆周运动,下列说法中正确的是()

A.由rva2可知,a与r成反比B.由ra2可知,a与r成正比 C.由rv可知,与r成反比D.由n2可知,与n成正比 变式3-1.关于北京和广州随地球自转的向心加速度度,下列说法中正确的是( ) A.它们的方向都是沿半径指向地心 B.它们的方向都在平行于赤道的平面内指向地轴 C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大 D.北京的向心加速度比广州的向心加速度小 6 / 9

变式3-2、甲、乙两名溜冰运动员,m甲=80kg,m乙=40kg,面对面各拉着弹簧秤的一端做圆周运动的溜冰表演,如图所示,两人相距0.9m,弹簧秤的示数为9.2N.下列判断中正确的是()

A,两个的线速度相同,约为40m/s B.两人的角速度相同,为6rad/s C.两人的运动半径相同,都是0.45m D.两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.6m 例4、如下图所示,在以角速度=2rad/s匀速转动的水平圆盘上,放一质量m=5kg的滑块,滑块离转轴的距离r=0.2m,滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动(二者未发生相对滑动).求:

(1)滑块运动的线速度大小; (2)滑块受到静摩擦力的大小和方向 【拓展训练】 变式4-1、如下图所示,OM=MN=R,两个小球质量都是m,a、b为水平轻绳.两小球正随水平圆盘以角速度匀速同步转动,小球和圆盘间的摩擦力可以不计,求:

(1)绳b对小球N的拉力大小 (2)a对小球M的拉力大小 变式4-2、如右图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法中正确的是()

A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大 B.物体所受弹力增大,摩擦力减小 C.物体所受弹力减小,摩擦力减小 D.物体所受弹力增大,摩擦力不变 变式4-3、在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中7 / 9

做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°,重力加速度为,估算该女运动员()

A.受到的拉力为3GB.受到的拉力为2G C.向心加速度为3gD.向心加速度为2g 变式4-4、小球A和B用细线连接,可以在光滑的水平杆上无摩擦地滑动,已知它们的质量之比m1:m2=3:1,当这装置绕着竖直轴做匀速转动且A、B两球与水平杆达到相对静止时(如图2-2-12所示),则A、B两球做匀速圆周运动的()

A.线速度大小相等B.角速度相等 C.向心力的大小之比为F1:F2=3:1 D.半径之比为r1:r2=1:3 变式4-5、如右图所示,在光滑水平桌面上有一光滑小孔0,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量为m=1kg的小球A,另一端连接质量为M=4kg的重物B.

(1)当小球A沿半径r=0.1m的圆周做匀速圆周运动,其角速度为=10rad/s时,物体B对地面的压力为多大? (2)当A球的角速度为多大时,B物体处于将要离开而尚未离开地面的临界状态?(g=10m/s2) 【出门检测】 1.关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小,下列说法正确的是( ) A.在赤道上向心加速度最大B.在两极向心加速度最大 C.在地球上各处,向心加速度一样大D.随着纬度的升高,向心加速度的值逐渐减小 2.做匀速圆周运动的物体,它所受的向心力的大小必定与() A.线速度平方成正比B.角速度平方成正比 C.运动半径成反比D.线速度和角速度的乘积成正比

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