最新人教版必修二5.4《圆周运动》教案3.doc
教师高中物理圆周运动教案
教师高中物理圆周运动教案
教学目标:
1. 了解圆周运动的基本概念,掌握相关公式;
2. 掌握圆周运动的相关物理量计算方法;
3. 能够应用圆周运动的知识解决实际问题。
教学重点:
1. 圆周运动的基本概念;
2. 圆周运动的相关公式及计算方法。
教学难点:
1. 圆周运动的向心力及离心力的理解;
2. 圆周运动中速度、加速度等物理量的计算。
教学内容及安排:
一、引入(5分钟)
通过播放视频或展示图片等方式引入圆周运动的概念,激发学生对该知识点的兴趣。
二、讲解基本概念(15分钟)
1. 圆周运动的定义;
2. 圆周运动的相关物理量及其计算方法;
3. 向心力与离心力的概念及作用。
三、示例分析(20分钟)
通过实例分析圆周运动中速度、加速度、向心力等物理量的计算方法,并引导学生应用相
关知识解决实际问题。
四、练习与讨论(15分钟)
进行相关练习,帮助学生巩固所学知识,并引导学生讨论、分享解题思路。
五、作业布置(5分钟)
布置相关作业,要求学生巩固所学知识,并鼓励他们在作业中运用所学知识解决实际问题。
教学反思:
通过本节课的教学,学生能够掌握圆周运动的基本概念及相关物理量的计算方法,提高他们对物理知识的理解与运用能力。
同时,鼓励学生多与同学讨论、分享解题思路,加深对知识的理解。
人教版高中必修二物理教学课件 第五章:曲线运动 5.4 圆周运动 ppt导学课件(含答案)
三种传动装置及其特点.
传动类型 同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B 两点在同 两个轮子用皮带 两个齿轮轮齿啮
轴的一个圆盘 连接,A、B 两点 合,A、B 两点分
上
分别是两个轮子 别是两个齿轮边
边缘的点
缘上的点
角速度、 特点
周期相同
线速度相同
线速度相同
转动方向 相同
相同
相反
规律
角速度与半径成 角速度与半径成
3.择式分析:若线速度大小相等,则根据 ω ∝1r分析; 若角速度大小相等,则根据 v ∝ r 分析.
1.如图所示的齿轮传动装置中,主动轮和从动轮的齿 大小相同,主动轮的齿数 z1=24,从动轮的齿数 z2=8, 当主动轮以角速度 ω 逆时针转动时,从动轮的转动情况 是( )
A.顺时针转动,周期为23πω B.逆时针转动,周期为23πω
A.①③⑤⑦ C.②④⑥⑦
B.②④⑥⑧ D.②④⑤⑧
解析:由题意知半径 R=0.25 m,线速度 v=Rω=2.5
v
2π
m/s,则角速度 ω=R=10 rad/s,②正确;周期 T= ω =
0.2π s=0.628 s,④正确;
频率
f=T1=1.59
Hz,⑥正确;转速
n= ω =5
2π π
r/s<
答案:ABC
解析:A、B 两轮通过皮带传动,皮带不打滑,则 A、 B 两轮边缘的线速度大小相等,
即 va=vb 或 va∶vb=1∶1.① 由 v=ωr 得 ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2.② B、C 两轮固定在一起绕同一轴转动,则 B、C 两轮 的角速度相等,即 ωb=ωc 或 ωb∶ωc=1∶1.③ 由 v=ωr 得 vb∶vc=rB∶rC=1∶2.④
圆周运动教案
圆周运动教案
一、引言
圆周运动是物理学中重要的概念之一,我们身边很多物体都在进行圆周运动,比如地球绕太阳的公转、人造卫星绕地球的运行等。
本教案将带领学生深入了解圆周运动的基本原理和相关知识。
二、认识圆周运动
1. 什么是圆周运动
圆周运动是物体沿着圆周轨道运动的过程。
在圆周运动中,物体的运动速度和方向都随着时间改变。
2. 圆周运动的特点
•圆周运动的轨迹是圆形或类似圆形的路径。
•圆周运动的速度大小不变,但方向不断改变。
•圆周运动的加速度指向轨道中心,并称为向心加速度。
三、圆周运动的基本参数
1. 角速度
角速度是描述圆周运动的重要参数,通常用符号ω表示,单位为弧度每秒。
2. 转动周期
转动周期是指物体完成一次圆周运动所用的时间,通常用符号T表示,单位为秒。
3. 向心加速度
向心加速度是指使物体沿圆周轨道运动的加速度,通常用符号a表示,单位为米每平方秒。
四、实例分析
以地球绕太阳的公转为例,探讨圆周运动在自然界中的应用和重要性。
五、实践活动
设计一个模拟圆周运动的小实验,让学生通过观察和测量来探究圆周运动的规律。
结语
通过本教案的学习,相信同学们对圆周运动有了更深入的理解。
圆周运动是物理学中一个重要的概念,希望同学们能够在日常生活中观察和体会到这一现象的奥妙。
必修二5.4圆周运动(rk上课自用)
ωb = ωc = ωd
通过皮带传动的两轮与皮 带接触的边缘上各点的线速 带接触的边缘上各点的线速 大小相等。 度大小相等。
2012年4月19日星期四
va = vc
2012年4月19日星期四
例与练 如图所示装置中, 4、如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、 求图中a、 4 r , b 点到圆心的距离为 r , 求图中 、 b 、 c 、 d 各点的线速度之比、角速度之比。 各点的线速度之比、角速度之比。 提示: 提示: 同一轮上各点的角速度 同一轮上各点的角速度 周期、转速) (周期、转速)都相同
O A
∆l v = ∆t
2012年4月19日星期四
三、描述圆周运动快慢的物理量 1、线速度 、
物体通过的弧长与所 用时间的比值, 用时间的比值,叫做圆 周运动的线速度 线速度。 周运动的线速度。
O B A
当选取的时间△ 趋近零) 当选取的时间△t很小很小 (趋近零)时,弧长 就等于物体在△ 时间的位移大小, 就等于物体在△t时间的位移大小,定义式中的 v,就是前面学过的物体的瞬时速度。 瞬时速度。 ,就是前面学过的物体的瞬时速度
2π ω = T
2012年4月19日星期四
四、描述圆周运动快慢各量的关系 3、线速度与角速度 、 2π 2π r ω = v = T T
A r O
v = rω
∆l 或 v = ∆t
2012年4月19日星期四
r∆ θ = ∆t
= rω
1、关于物体做匀速圆周运动的速度,下列说法 关于物体做匀速圆周运动的速度, 中正确的是 ( ) A.速度的大小和方向都不变 B.速度的大小和方向都改变 C.速度的大小改变,方向不变 速度的大小改变, 速度的大小不变, D.速度的大小不变,方向改变
圆周运动教案(含板书)
圆周运动一、教材分析1、该部分内容位于人教版物理教材必修二第五章第四节。
第五章主要内容为曲线运动,前三节依次介绍了曲线运动、平抛运动和平抛运动的实验。
圆周运动是曲线运动的一个特例,第四节介绍了圆周运动的线速度、角速度相关概念。
2、2017版《普通高中物理课程标准实验》关于圆周运动内容的要求为:“会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。
知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。
通过实验,探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
了解生产生活中的离心现象及其产生的原因”。
第四节内容中包含线速度、角速度的概念。
二、学情分析本部分内容教学对象为高中一年级学生,本节之前学生已经学习过曲线运动和平抛运动,掌握相关知识,知道曲线运动的速度及方向,掌握物体做曲线运动的条件;并且在高中一年级第一学期的学习中,已有瞬时速度的概念及初步的极限思想。
对于学生来说虽然已经知道了曲线运动的基本理论知识、掌握了曲线运动的其中一个特例平抛运动,但是掌握曲线运动的特例数目较少,且缺乏分析曲线运动的能力,因而在理解曲线运动相关概念能有一定的难度。
三、教学目标1、知识与技能(1)认识圆周运动的概念,理解线速度、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、角速度和周期之间的关系: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;(2)通过传动模型,深入了解线速度、角速度的关系;(3)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,建立普遍联系的观念;(2)体会应用知识的乐趣,理解物理与生活的关系,激发学生的学习兴趣。
四、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、周期的概念的联系。
高一物理必修二5.4 圆周运动 学案
5.4圆周运动学案(预习学案)班级姓名【学习目标】1.知道什么是圆周运动,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,会运用有关公式分析和解决有关问题.【学习重点】线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系.【学习难点】理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
【学习过程】一、圆周运动、1、线速度定义:,公式,单位,方向。
2、匀速圆周运动_______________________________________________________。
特点:。
二、描述圆周运动的物理量:1、线速度(1)物理意义:描述质点(2)方向:(3)大小:2、角速度(1)物理意义:描述质点(2)大小:(3)单位:3、周期、频率和转速(1)定义:周期_______________________________________________________ 。
频率_________________________________________________________。
转速_________________________________________________________。
(2)线速度与角速度的关系是;线速度与周期的关系,角速度与周期的关系;线速度与转速的关系,角速度与转速的关系。
预习自测:1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A. 任意相等时间内物体通过的路程相等。
B. 任意相等时间内物体通过的位移相等C. 任意相等时间内物体半径扫过的弧度相等D. 匀速圆周运动是匀速运动2、分析下面两个图中ABC 三点的关系。
总结特点:(1)同轴传动:__轮上各点的角速度相等。
(2)皮带(齿轮)传动:________轮上边缘各点的线速度相等。
3、如图5—5—1所示的传动装置中,B 、C 两轮固定在一起绕同一转轴转动,A 、B 两轮用皮带传动,三轮半径关系为,若皮带不打滑,求A 、B 、C 轮边缘的三点的角速度之比和线速度之比.巩固与提高:1、下列物理量在匀速圆周运动中保持不变的是( )A 线速度B 速率C 角速度D 周期2.对于物体做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )A.其转速与角速度成正比,其周期与角速度成反比B.运动的快慢可用线速度描述,也可用角速度来描述C.匀速圆周运动不是匀速运动,因为其轨迹是曲线D.做匀速圆周运动的物体线速度方向时刻都在改变,角速度的方向也时刻都在改变3 .关于圆周运动中半径R 、角速度ω、线速度v 之间的关系.下列说法正确的是( )A.R 一定,v 与ω成正比B. R 一定,v 与ω成反比C.v 一定,ω与R 成反比D.v 一定,ω与R 成正比4. 由于地球的自转,则关于地球上的物体的角速度、线速度的大小,以下说法正确的是( )A.在赤道上的物体线速度最大B.在两极上的物体线速度最大C.赤道上物体的角速度最大D.处于北京和南京的物体的角速度大小相等5. A 、B 两质点分别做匀速圆周运动,在相等的时间内,它们通过的弧长之比s A :s B =2:3而转过的角度之比:,则它们的周期之比,角速度之比 ,线速度之比 .疑问之处: 。
人教版物理必修二《圆周运动》复习教案1
人教版物理必修二《圆周运动》复习教案1一、教学目标:知识点:平抛运动的特点,圆周运动的特点考点:平抛运动的速度、位移,匀速圆周运动的特点能力:圆周运动部分的计算能力。
方法:讲授法,练习法。
二、教学重点、难点:难点:匀速圆周运动的特点重点:平抛运动的研究,圆周运动的特点三、教学过程:1、课堂导入什么样的运动称为曲线运动?2、互动授课考点一:曲线运动曲线运动:物体的运动轨迹是曲线的运动。
特点:运动轨迹是曲线,物体所受合外力的方向与运动方向不在同一条直线上,物体在某一点的速度方向延轨迹的切线方向,即速度是一直变化的,是变速运动。
练习一、1.物体在力F的作用下从O运动到B的轨迹如图所示,请找出其速度的方向和力F可能的方向。
AO考点二:平抛运动一、抛体运动1.定义以一定的速度将物体抛出,物体只受重力作用的运动.2.平抛运动初速度沿水平方向的抛体运动.3.平抛运动的特点(1)初速度沿水平方向.(2)只受重力作用.二、平抛运动的速度将物体以初速度v0水平抛出,由于物体只受重力作用,t时刻的速度为:1.水平方向:v x=v0.2.竖直方向:v y=gt.3.合速度⎩⎪⎨⎪⎧大小:v = v 2x +v 2y = v 20+g 2t2方向:tan θ=v y v x=gtv(θ为速度方向与x 轴间的夹角)三、平抛运动的位移将物体以初速度v 0水平抛出,经时间t 物体的位移为: 1.水平方向:x =v 0t . 2.竖直方向:y =12gt 2.3.合位移⎩⎪⎨⎪⎧大小:s =x 2+y 2=(v 0t )2+(12gt 2)2方向:tan α=y x =gt2v(α为位移方向与x 轴的夹角)练习二、1.(多选)关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( ) A .做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大 B .做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变 C .平抛物体的运动是匀变速运动 D .平抛物体的运动是变加速运动2.做平抛运动的物体,落地过程在水平方向通过的距离取决于( ) A .物体的初始高度和所受重力 B .物体的初始高度和初速度 C .物体所受的重力和初速度D .物体所受的重力、初始高度和初速度 3.一架装载救援物资的飞机,在距地面500 m 的高处,以80 m/s 的水平速度飞行.为了使救援物资准确地投中地面目标,飞行员应在距目标水平距离多远的地方投出物资?(不计空气阻力)考点三:圆周运动 1.圆周运动物体沿着圆周的运动,它的运动轨迹为圆,圆周运动为曲线运动,故一定是变速运动. 2.线速度(1)物理意义:描述圆周运动物体的运动快慢.(2)定义公式:v =ΔsΔt.(3)方向:线速度是矢量,其方向和半径垂直,和圆弧相切. 3.角速度(1)物理意义:描述物体绕圆心转动的快慢. (2)定义公式:ω=ΔθΔt.(3)单位:弧度/秒,符号是rad/s. 4.转速和周期(1)转速:物体单位时间内转过的圈数. (2)周期:物体转过一周所用的时间. 二、匀速圆周运动1.定义:线速度大小处处相等的圆周运动. 2.特点(1)线速度大小不变,方向不断变化,是一种变速运动. (2)角速度不变(选填“变”或“不变”). (3)转速、周期不变(选填“变”或“不变”).同轴传动 皮带传动 齿轮传动A 、B 两点在同轴的一个圆盘上两个轮子用皮带连接,A 、B 两点分别是两个轮子边缘的点两个齿轮轮齿啮合,A 、B 两点分别是两个齿轮边缘上的点(两齿轮的齿数分别为n 1、n 2)角速度、周期相同线速度大小相同线速度大小相同练习三、1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)做圆周运动的物体,其线速度的方向是不断变化的. (√) (2)线速度越大,角速度一定越大. (×) (3)转速越大,周期一定越大.(×) (4)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等. (√) (5)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同. (×) (6)匀速圆周运动是一种匀速运动.(×)2.(多选)做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是( ) A .速度 B .速率 C .周期 D .转速3.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下面说法中正确的是( )A .线速度大的角速度一定大B .线速度大的周期一定小C .角速度大的半径一定小D .角速度大的周期一定小4.(多选)对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是( ) A .根据T =2πRv,线速度越大,则周期越小B .根据T =2πω,角速度越大,则周期越小C .角速度越大,速度的方向变化越快D .线速度越大,速度的方向变化越快四、课后作业特色作业布置:圆周运动(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.关于匀速圆周运动的性质,以下说法中正确的是( )A.匀速运动B.匀变速运动C.变加速运动D.以上说法都不对2.下列关于圆周运动说法正确的是( )A.匀速圆周运动是一种匀变速运动B.向心加速度越大,物体速率变化越快C.做匀速圆周运动的物体所受合外力为变力D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒定的3.某日,一同学在游乐场乘坐摩天轮,已知摩天轮沿顺时针方向做匀速圆周运动,此时的阳光正好垂直水平地面照射,如图所示,下列说法正确的是( )A.该同学运动到A点时处于超重状态B.该同学运动到B点时所受合力为零C.该同学运动到C点时,他在地面上的影子速度恰好为零D.该同学运动到C、D两点之间时,他在地面上的影子做加速运动4.如图所示,纸风车上有A、B两点,当风车被风吹着绕中心转动时,A、B两点的角速度分别为ωA和ωB,线速度大小分别为v A和v B,则( )A.ωA=ωB,v A<v BB.ωA=ωB,v A>v BC.ωA<ωB,v A=v BD.ωA>ωB,v A=v B【加固训练】如图所示,甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为r1、r2、r3。
人教版物理必修二:5.4圆周运动教学设计课件-优质课件
课 前 导 读
二、角速度、周期(频率)
1.角速度. (1) 定义:在匀速圆周运动中,连接物体与圆心的半 角度 与所用________ 时间 的比值. 径所转过的________ (2)物理含义:描述质点转过________ 圆心角 的快慢. /秒 (3)大小:ω=,单位:弧度 ______(rad/s 或rad· s- 1 ) . (4)匀速圆周运动是角速度________ 不变 的运动.
比较内容 定义 的比值 物理意义 描述质点做圆周运动的快慢 定义式 推导式 单位 关系 相同点 v= Δs Δt 描述做圆周运动的质点转动的快慢 Δθ ω= Δt 2π ω= T rad/s(或 rad·s 1)
-
线速度 物体通过的弧长与所用时间
角速度 物体转过的角度与所用时间的比值
栏 目 链 接
2π r v= T m/s v=rω 都是矢量
栏 目 链 接
课 前 导 读
3.线速度的特点.
(1)意义.
快慢 的物理量,其 线速度是描述物体做圆周运动________
物理意义与瞬时速度的相同.
栏 目 链 接
Δs 线速度的大小用公式 v = ________ 来计算, Δs 是在时 Δt m/s . 间Δt内通过的弧长,线速度的单位是________
栏 目 链 接
课 前 导 读 2.周期和频率. 一周 所用的时间. (1)周期:做圆周运动的物体运动________ 圈数 . (2)频率:做圆周运动的物体在1秒钟内运动的________ 1 (3)频率与周期的关系:f=________ . T 3.转速. 圈数 物体单位时间内转过的 ________ .通常用n表示.单位: 转每秒(r/s)
栏 目 链 接
人教版必修二第六章第一节圆周运动
Δt
【针对训练1】一个玩具陀螺如图所示,a、b和c是陀螺上
的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,
下列表述正确的是(
)
A.a、b和c三点的线速度大小相等
B.a、b和c三点的角速度相等
C.a、b的角速度比c的大
D.c的线速度比a、b的大
四、常见的传动装置及其特点
同轴传动
皮带传动
齿轮传动
1、概念:做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间叫作周期,
用T表示。
2、单位:时间单位s、min、h、日、月、年……
3、线速度和周期的关系: =
角速度和周期的关系: =
∆
=
=
∆
∆
=
=
∆
(r为圆周运动的半径)
4、线速度和角速度的关系:
由 ∆ = ∆ ∙ 得 = ∙
试比较三个小球转动的快慢(即转圈的快慢):
1、物理意义:描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢。
2、定义:物体在一段时间内转过的角Δθ和所用时间Δt的比值。
定义式:பைடு நூலகம்=
∆
∆
3、单位:弧度每秒,符号:rad/s 或s-1.
4、矢标性:矢量,方向:略。
注:匀速圆周运
动角速度的大小和
方向均不变。
二、描述圆周运动的物理量——周期(3)
线速度大小相等
线速度大小相等
装置
特点 角速度、周期相同
规律
角速度与半径成反 角速度与半径成反
线速度与半径成 比: = 。周期与 比: = 。周期与
正比: =
2
2
半径成正比T =
高中物理 教科版必修二教案:第二章 第一节圆周运动
1.圆周运动学 习 目 标知 识 脉 络(教师用书独具)1.理解匀速圆周运动的概念和特点.(重点)2.理解线速度、角速度、周期、频率等概念,会对它们进行定量计算.(重点)3.知道线速度与角速度的定义,知道线速度与周期、角速度与周期的关系.(重点、难点)一、形形色色的圆周运动1.圆周运动:物体的运动轨迹是圆的运动.2.匀速圆周运动:在相等时间内通过的圆弧长度相等的圆周运动. 二、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期 1.线速度(1)大小:线速度是描述做圆周运动的质点运动快慢的物理量.线速度的大小等于质点通过的弧长跟所用时间的比值,即v =ΔsΔt.(2)方向:线速度不仅有大小,而且有方向.物体在某一时刻或通过某一位置的线速度方向就是圆周上该点的切线方向.2.角速度(1)定义:角速度是描述圆周运动的特有概念.连接运动质点和圆心的半径转过的角度和所用时间的比值,叫做匀速圆周运动的角速度.(2)公式:ω=ΔφΔt.(3)单位:角速度的单位是弧度每秒,符号是rad/s.3.周期做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期,用T 表示,其国际制单位为秒(s). 三、线速度、角速度和周期间的关系 1.r 、T 、v 、ω之间的关系质点沿半径为r 的圆周做匀速圆周运动,周期是T ,则 (1)线速度v =2πr T.(2)角速度ω=2πT.(3)线速度与角速度的关系为v =r ω. 2.转速(1)转速是指转动物体在单位时间内转过的圈数,常用符号n 表示. (2)单位:转/秒(r/s)或转/分(r/min). (3)角速度与转速的关系是ω=2πn .1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等.( ) (2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同.( ) (3)匀速圆周运动是一种匀速运动.( )(4)匀速圆周运动的周期相同时,角速度及转速都相同.( ) (5)匀速圆周运动的物体周期越长,转动越快. ( )(6)做匀速圆周运动的物体在角速度不变情况下,线速度与半径成正比. ( )【提示】 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ 2.(多选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A .匀速圆周运动是匀速运动 B .匀速圆周运动是变速运动 C .匀速圆周运动是线速度不变的运动 D .匀速圆周运动是线速度大小不变的运动BD [这里的“匀速”,不是“匀速度”,也不是“匀变速”,而是速率不变,匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻改变的变速运动,故B 、D 正确.]3.(多选)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法中正确的是( )A .它们的半径之比为2∶9B .它们的半径之比为1∶2C .它们的周期之比为2∶3D .它们的周期之比为1∶3 AD [因为v 1v 2=r 1ω1r 2ω2=23,且ω1ω2=3,因此r 1r 2=23×ω2ω1=29,选项A 正确,选项B 错误;匀速圆周运动的周期T =2πω,则T 1T 2=ω2ω1=13,选项C 错误,选项D 正确.]4.如图所示的传动装置中,B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动,A 、B 两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是r A =r C =2r B .若皮带不打滑,求A 、B 、C 三轮边缘上a 、b 、c 三点的角速度之比和线速度之比.[解析] a 、b 两点比较:v a =v b 由v =ωr 得:ωa ∶ωb =r B ∶r A =1∶2b 、c 两点比较ωb =ωc由v =ωr 得:v b ∶v c =r B ∶r C =1∶2 所以ωa ∶ωb ∶ωc =1∶2∶2v a ∶v b ∶v c =1∶1∶2.[答案] 1∶2∶2 1∶1∶2对圆周运动的理解12.描述圆周运动的各物理量之间关系的理解(1)角速度、周期、转速之间关系的理解:物体做匀速圆周运动时,由ω=2πT=2πn知,角速度、周期、转速三个物理量,只要其中一个物理量确定了,其余两个物理量也唯一确定了.(2)线速度与角速度之间关系的理解:由v =ωr 知,r 一定时,v ∝ω;v 一定时,ω∝1r;ω一定时,v ∝r .【例1】 (多选)一小球被细绳拴着,在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动,向心加速度为a ,那么下列说法正确的是( )A .小球运动的角速度ω=aRB .小球在时间t 内通过的路程为s =t aRC .小球做匀速圆周运动的周期T =R aD .小球在时间t 内可能发生的最大位移为2R ABD [由a =ω2R 得ω=a R ,t 时间内的路程s =vt =ωRt =t aR ,周期T =2πω=2πRa,圆周上距离最远的两点为直径,则最大位移为2R ,故知A 、B 、D 正确.]1.汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长.某国产轿车的车轮半径约为30 cm ,当该型号的轿车在高速公路上行驶时,驾驶员面前速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车轮的转速约为( )A .1 000 r/sB .1 000 r/minC .1 000 r/hD .2 000 r/sB [由公式ω=2πn ,得v =r ω=2πrn ,其中r =30 cm =0.3 m ,v =120 km/h =1003m/s ,代入得n =1 00018πr/s ,约为1 000 r/min.]“传动装置”问题分析1.同轴转动同轴的圆盘上各点图示相同量角速度:ωA =ωB 周期:T A =T B不同量 线速度:v A v B =r R2.皮带传动两轮边缘或皮带上各点 图示相同量边缘点线速度:v A =v B不同量角速度:ωA ωB =r R周期:T A T B =R r3.齿轮传动两齿轮啮合传动图示相同量 边缘点线速度:v A =v BA 、B 为两齿轮边缘点不同量角速度:ωA ωB =r 2r 1周期:T A T B =r 1r 2【例2】 构示意图,图中A 轮有48齿,B 轮有42齿,C 轮有18齿,D 轮有12齿,则( )A .该车可变换两种不同挡位B .该车可变换五种不同挡位C .当A 轮与D 轮组合时,两轮的角速度之比ωA ∶ωD =1∶4D .当A 轮与D 轮组合时,两轮的角速度之比ωA ∶ωD =4∶1 思路点拨:解答本题应从以下两点进行分析: (1)同轴转动,各轮角速度相等. (2)皮带传动时,线速度相等.C [由题意知,A 轮通过链条分别与C 、D 连接,自行车可有两种速度,B 轮分别与C 、D 连接,又可有两种速度,所以该车可变换四种挡位;当A 与D 组合时,两轮边缘线速度大小相等,A 转一圈,D 转4圈,即ωA ωD =14,选项C 对.]传动问题是圆周运动部分的一种常见题型,在分析此类问题时,关键是要明确什么量相等,什么量不相等,在通常情况下,应抓住以下两个关键点.(1)绕同一轴转动的各点角速度ω、转速n 和周期T 相等,而各点的线速度大小为v =ωr ,与半径r 成正比.(2)在皮带不打滑的情况下,皮带和皮带连接的轮子边缘线速度的大小相等,不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点的线速度大小也相等,而两传动轮的角速度为ω=\f(v,r ),与半径成反比.2.(多选)如图所示为某一皮带传动装置,主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2,已知主动轮做顺时针转动,转速为n ,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( )A .从动轮做顺时针转动B .从动轮做逆时针转动C .从动轮的转速为r 1r 2 n D .从动轮的转速为r 2r 1nBC [根据皮带的缠绕方向知B 正确,由2πnr 1=2πn 2r 2,得n 2=r 1r 2n ,C 项正确.]圆周运动的周期性引起的多解问题1周期中同样可能发生,这就要求我们在确定做匀速圆周运动物体的运动时间时,必须把各种可能都考虑进去.2.确定处理方法(1)抓住联系点:明确两个物体参与运动的性质和求解的问题,两个物体参与的两个运动虽然独立进行,但一定有联系点,其联系点一般是时间或位移等,抓住两运动的联系点是解题关键.(2)先特殊后一般:分析问题时可暂时不考虑周期性,表示出一个周期的情况,再根据运动的周期性,在转过的角度θ上再加上2n π,具体n 的取值应视情况而定.【例3】 如图所示,小球A 在半径为R 的光滑圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中的a 点时,在圆形槽中心O 点正上方h 处,有一小球B 沿Oa 方向以某一初速度水平抛出,结果恰好在a 点与A 球相碰,求:(1)B 球抛出时的水平速度多大? (2)A 球运动的线速度最小值为多大?思路点拨:(1)从小球A 运动到a 点开始计时,到在a 点恰好与小球B 相碰,两球运动时间相等.(2)在小球B 平抛到a 点的时间内,小球A 可能运动多个周期.[解析] (1)小球B 做平抛运动,其在水平方向上做匀速直线运动,设小球B 的水平速度为v 0,则R =v 0t①在竖直方向上做自由落体运动,则h =12gt 2②由①②得v 0=R t =Rg 2h. (2)A 球的线速度取最小值时,A 球刚好转过一圈,B 球落到a 点与A 球相碰,则A 球做圆周运动的周期正好等于B 球的飞行时间,即T =2hg,所以v A =2πRT=2πRg2h . [答案] (1)Rg2h(2)2πR g 2h3.一位同学做飞镖游戏,已知圆盘直径为d ,飞镖距圆盘为L ,且对准圆盘上边缘的A 点水平抛出,初速度为v 0,飞镖抛出的同时,圆盘以垂直圆盘且过盘心O 的水平轴匀速转动,角速度为ω.若飞镖恰好击中A 点,则下列关系中正确的是( )A .dv 20=L 2gB .ωL =π(1+2n )v 0(n =0,1,2,…)C .v 0=ωd2D .dω2=g π2(1+2n )2(n =0,1,2,…)B [当A 点转动到最低点时飞镖恰好击中A 点,L =v 0t ,d =12gt 2,ωt =π(1+2n )(n=0,1,2,…),联立解得ωL =π(1+2n )v 0(n =0,1,2,…),2dv 20=L 2g,2dω2=g π2(1+2n )2(n =0,1,2,…),v 0≠ωd2,B 正确.]1.(多选)质点做匀速圆周运动,则( ) A .在任何相等的时间里,质点的位移都相等 B .在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等 C .在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相同D .在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等BD [如图所示,由于线速度大小不变,根据线速度的定义,Δs =v ·Δt ,所以相等时间内通过的路程相等,B 对;但位移x AB 、x BC 大小相等,方向并不相同,平均速度不同,A 、C 错;由角速度的定义ω=ΔφΔt知Δt 相同,Δφ=ωΔt 相同,D 对.]2.根据教育部的规定,高考考场除了不准考生带手机等通讯工具入场外,手表等计时工具也不准带进考场,考试是通过挂在教室里的时钟计时的,关于正常走时的时钟.如图所示,下列说法正确的是 ( )A .秒针角速度是分针角速度的60倍B .分针角速度是时针角速度的60倍C .秒针周期是时针周期的13 600D .分针的周期是时针的124A [秒针、分针、时针周期分别为T 1=1 min ,T 2=60 min ,T 3=720 min ,所以T 1T 3=1720,T 2T 3=112,选项C 、D 错误.根据ω=2πT ,ω1ω2=T 2T 1=60,ω2ω3=T 3T 2=12,选项A 正确、B 错误.] 3.如图所示,两个摩擦传动的靠背轮,左边是主动轮,右边是从动轮,它们的半径不相等,转动时不打滑.则下列说法中正确的是( )A .两轮的角速度相等B .两轮转动的周期相同C .两轮边缘的线速度大小不相等D .两轮边缘的线速度大小相等D [靠摩擦传动的两轮边缘的线速度大小相等,C 错误、D 正确;由v =ωr 得ω=vr,故两轮的角速度不相等,周期也不相同,A 、B 错误.]4.从我国汉代古墓一幅表现纺织女纺纱的情景的壁画上看到(如图),纺车上,一根绳圈连着一个直径很大的纺轮和一个直径很小的纺锤,纺纱女只要轻轻摇动那个巨大的纺轮,那根绳圈就会牵动着另一头的纺锤飞快转动.如果直径之比是100∶1,若纺轮转动1周,则纺锤转动多少周?[解析] 纺轮和纺锤在相同时间内转过的圆弧长相等,即 线速度相等,v 轮=v 锤,由v =ω·r 知角速度之比ω轮∶ω锤=1∶100即当纺轮转动1周时,纺锤转动100周.[答案] 100周。
高中物理必修二《1 圆周运动》优质课教案教学设计
1.圆周运动1.知道什么是匀速圆周运动,知道匀速圆周运动是变速运动。
2.理解线速度、角速度、转速、周期等概念,会对它们进行定量计算。
3.理解掌握v=ωr和ω=2πn等公式。
4.熟悉同轴转动和皮带传动的特点。
5.理解匀速圆周运动的多解问题。
1.线速度(1)定义:物体做圆周运动通过的□01弧长与所用时间之比,v=□02ΔsΔt。
(2)意义:描述做圆周运动的物体□03运动的快慢。
(3)方向:线速度是矢量,方向为物体做圆周运动时该点的□04切线方向,与半径□05垂直。
(4)匀速圆周运动①定义:沿着圆周运动,并且线速度大小□06处处相等的运动。
②性质:线速度的方向是时刻□07变化的,所以是一种□08变速运动,“匀速”是指□09速率不变。
2.角速度(1)定义:物体做圆周运动转过的□10角度与所用时间之比,ω=□11ΔθΔt。
(2)意义:描述做圆周运动的物体绕圆心□12转动的快慢。
(3)单位①角的单位:弧度,符号是□13rad。
②角速度的单位:弧度每秒,符号是□14rad/s或□15s-。
(4)匀速圆周运动是角速度□16不变的圆周运动。
3.周期(1)周期T:做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的□17时间,单位:□18秒(s)。
(2)转速n:物体转动的□19圈数与所用时间之比,单位:□20转每秒(r/s)或□21转每分(r/min)。
(3)周期和转速的关系:□22T=1n(n单位是r/s)。
(4)周期和角速度的关系:□23T=2πω。
4.线速度与角速度的关系(1)在圆周运动中,线速度的大小等于□24角速度的大小与□25半径的乘积。
(2)公式:v=□26ωr。
判一判(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。
()(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。
()(3)匀速圆周运动是一种匀速运动。
()提示:(1)√做匀速圆周运动的物体,线速度大小处处相等,根据Δs=vΔt,相等时间内通过的弧长相等。
(2)×做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移大小相等,但方向可能不同。
高中物理圆周运动教案
高中物理圆周运动教案
一、教学目标
1. 了解圆周运动的概念和特点。
2. 掌握圆周运动中的基本量及其相互之间的关系。
3. 能够运用圆周运动的知识解决相关问题。
二、教学重点
1. 圆周运动的基本概念。
2. 圆周运动中的基本量及其相互关系。
3. 圆周运动中的力学问题。
三、教学难点
1. 圆周运动中的角速度和线速度之间的关系。
2. 圆周运动中的向心力和离心力的理解。
四、教学过程
1. 圆周运动的概念及特点(10分钟)
教师简要介绍圆周运动的概念和特点,引导学生思考圆周运动与直线运动的区别和联系。
2. 圆周运动中的基本量(15分钟)
教师介绍圆周运动中的基本量:半径、角度、角速度、线速度等,并讲解它们之间的关系及计算方法。
3. 圆周运动的力学问题(20分钟)
教师结合实例讲解圆周运动中的向心力和离心力的概念及作用,引导学生掌握力学问题的解决方法。
4. 课堂练习(15分钟)
教师出示几道相关练习题,学生进行个人或小组讨论解答,巩固所学知识。
5. 总结与展望(10分钟)
教师对本节课所学内容进行总结,并展望下节课将要学习的内容,激发学生学习的热情。
五、教学反思
本节课通过讲解圆周运动的概念、基本量和力学问题,加深学生对圆周运动的了解,提高了他们的学习动力和解题能力。
同时,通过课堂练习和总结,巩固了学生的知识,促使他们对下节课的学习产生期待。
高中物理_圆周运动教学设计学情分析教材分析课后反思
《圆周运动》--教学设计投影知识点并点评、总结1.线速度定义:质点做圆周运动通过的弧长Δl和所用时间Δt的比值叫做线速度。
(比值定义法)2.线速度大小:v =。
单位:m/s(s是弧长,不是位移)当选取的时间Δt很小很小时(趋近零),弧长Δl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。
3.单位:m/s4.线速度方向:线速度的方向在圆周各点的切线方向上。
5.线速度物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢,线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。
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:①线速度是矢量,它既有大小,也有方向。
②匀速圆周运动是一种非匀速运动,因为线速度的方向在时刻改变。
7.通过例题1加强对线速度的理解。
投影知识点并点评、总结1.物理意义:描述质点转过的圆心角的快慢。
2.定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过Δθ的角度跟所用时间Δt的比值,就是质点运动的角速度。
3.定义式:ω=4.圆心角θ的大小可以用弧长和半径的比值来描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就是弧度。
弧度不是通常意义上的单位,计算时,不能将弧度带到算式中。
5.国际单位制中,角速度的单位是弧度每秒(rad/s)6.第一句话是错误的,因为线速度是矢量,匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,后一句话是正确的,因为角速度是标量,没有方向,因此角速度是不变的。
描述圆周运动各物理量的关系1.既然线速度、角速度、周期、频率和转速都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量,那么他们之间有什么样的关系呢?2.引导学生阅读教材,推导出线速度和角速度的关系。
3.出示课本“讨论与交流”,学生自己思考,然后教师组织交流总结。
4.一些学生的错误认识及时组织学生进行讨论交流,以增强学生对圆周运动的理解。
高中物理必修二第五章《圆周运动》
教学设计基本信息名称圆周运动执教者刘丽杰课时2所属教材目录人教版必修2教材分析高中物理必修二第五章《圆周运动》选自高中物理必修二第五章。
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重要章节,主要要向学生介绍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。
学情分析学生基础较差,对曲线运动研究方法已经知道但不能很好的学以致用。
本节学习的一些物理量较抽象,教学中应联系各种日常生活中常见的现象,想办法多做演示实验以激发学生学习积极性,把抽象的物理量具体形象化,便于学生接受。
多用一些学生熟悉的、感兴趣的例子说明一些较难说清的问题,教学目标知识与能力目标⑴了解物体做圆周运动的特征⑵理解线速度、角速度和周期的概念,知道它们是描述物体做圆周运动快慢的物理量,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:过程与方法目标⑴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。
⑵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:线速度大小,角速度大小。
(3)探究线速度与角速度之间的关系导出。
情感态度与价值观目标⑴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。
⑵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。
教学重难点重点线速度、角速度、周期概念的理解,及其相互关系的理解和应用,匀速圆周运动的特点。
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。
教学策略与设计说明实验演示、讨论、讲解、归纳与启发式讲授。
本节学习的一些物理量较抽象,教学中应联系各种日常生活中常见的现象,想办法多做演示实验以激发学生学习积极性,把抽象的物理量具体形象化,便于学生接受。
多用一些学生熟悉的、感兴趣的例子说明一些较难说清的问题,教学过程教学环节(注明每个环节预设的时间)教师活动学生活动设计意图引入新课2分钟实例观察:地球和各个行星绕太阳的运动。
圆周运动脱轨和临界问题(教案)
学习必备 欢迎下载竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动是典型的变速运动,高中阶段只分析通过最高点和最低点的情况,经常考查临界状态,其问题可分为以下两种模型. 一、两种模型 模型1:“轻绳类”绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力(圆圈轨道问题可归结为轻绳类),即只能沿某一个方向给物体力的作用,如图1、图2所示,没有物体支撑的小球,在竖直平面做圆周运动过最高点的情况:(1)临界条件:在最高点,绳子(或圆圈轨道)对小球没有力的作用,v gR =0(2)小球能通过最高点的条件:v gR ≥,当v gR >时绳对球产生拉力,圆圈轨道对球产生向下的压力.(3)小球不能过最高点的条件:v gR <,实际上球还没到最高点就脱离了圆圈轨道,而做斜抛运动. 模型2:“轻杆类”有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况,如图3所示,(小球在圆环轨道内做圆周运动的情况类似“轻杆类”, 如图4所示,):(1)临界条件:由于硬杆和管壁的支撑作用,小球恰能到达最高点的临界速度0v =0 (2)小球过最高点时,轻杆对小球的弹力情况:①当0v =时,轻杆对小球有竖直向上的支持力N ,其大小等于小球的重力,即N mg =;②当0v gR <<时,因2v mg N m R -=,则2v N mg m R=-.轻杆对小球的支持力N 竖直向上,其大小随速度的增大而减小,其取值范围是0mg N >>.③当v gR =时,0N =;④当v gR >时,则2v mg N m R +=,即2v N m mg R=-,杆对小球有指向圆心的拉力,其大小随速度的增大而增大,注意 杆与绳不同,在最高点,杆对球既能产生拉力,也能对球产生支持力,还可对球的作用力为零.小结 如果小球带电,且空间存在电磁场时,临界条件应是小球重力、电场力和洛伦兹力的合力作为向心力,此时临界速度v ≠gR (应根据具体情况具体分析).另外,若在月球上做圆周运动则可将上述的g 换成g 月,若在其他天体上则把g 换成g 天体.二、两种模型的应用【例1】如图5所示,质量为m 的小球从光滑的斜面轨道的A 点由静止下滑,若小球恰能通过半径为R 的竖直圆形轨道的最高点B 而做圆周运动,问A 点的高度h 至少应为多少?图1 图2图3 图4【解析】此题属于“轻绳类”,其中“恰能”是隐含条件,即小球在最高点的临界速度是v Rg =临界,根据机械能守恒定律得2122mgh mg R mv =⋅+临界把v Rg =临界代入上式得:min 52h R =.【例2】如图6所示,在竖直向下的匀强电场中,一个带负电q 、质量为m 且重力大于所受电场力的小球,从光滑的斜面轨道的A 点由静止下滑,若小球恰能通过半径为R 的竖直圆形轨道的最高点B 而做圆周运动,问A 点的高度h 至少应为多少?【解析】此题属于“轻杆类”,带电小球在圆形轨道的最高点B 受到三个力作用:电场力F qE =,方向竖直向上;重力mg ;弹力N ,方向竖直向下.由向心力公式,有2Bv mg N qE m R+-=要使小球恰能通过圆形轨道的最高点B 而做圆周运动,说明小球此时处于临界状态,其速率B v 为临界速度,临界条件是0N =.由此可列出小球的临界状态方程为2Bv mg qE m R-= ①根据动能定理,有21()(2)2B mg qE h R mv -⋅-= ②解之得:min 52h R =说明 把②式中的mg qE -换成2B v m R,较容易求出min 52h R =【例3】如图6所示,在竖直向下的匀强电场中,一个带正电q 、质量为m 且重力大于所受电场力的小球,从光滑的斜面轨道的A 点由静止下滑,若小球恰能通过半径为R 的竖直圆形轨道的最高点B 而做圆周运动,问A 点的高度h 至少应为多少?【解析】此题属于“轻绳类”,题中“恰能”是隐含条件,要使带电小球恰能通过圆形轨道的最高点B 而做圆周运动,说明小球此时处于临界状态,其速率B v 为临界速度,临界条件是0N =.由此可列出小球的临界状态方程为:2Bv mg qE m R+= ①根据动能定理,有21()(2)2B mg qE h R mv +⋅-= ②由上述二式解得:min 52h R = 小结 上述两题条件虽然不同,但结果相同,为什么?因为电场力与重力做功具有相同的特点,重力做功仅与初、末位置的高度差有关;在匀强电场中,电场力做功也仅与沿电场力方向的距离差有关.我们不妨可以这样认为,例2中的“等效重力加速度1g ”比例1中的重力加速度g 减小,例3中的“等效重力加速度2g ”比例1中的重力加速度g 增大.例2中1v Rg =临界,211122mg h mg R mv =⋅+临界;图5图6例3中2v Rg =临界,222122mg h mg R mv =⋅+临界.把v 临界代入各自对应的式子,结果1mg 、2mg 分别都约去了,故min 52h R =. 【例4】如图7所示,一个带正电q 、质量为m 的电荷,从光滑的斜面轨道的A 点由静止下滑,若小球恰能通过半径为R 的竖直圆形轨道的最高点B (圆弧左半部分加上垂直纸面向外的匀强磁场),问点A 的高度至少应为多少?【解析】此题属于“轻绳类”,题中“恰能”是隐含条件,要使小球恰能通过圆形轨道的最高点B ,说明小球此时处于临界状态,其速率B v 为临界速率,临界条件是0N =,由此可列出小球的临界状态方程为2BB v mg qv B m R += ①2122B mgh mg R mv =⋅+, ②由①式可得: 224()2B R m g v qB qB m R ⎡⎤=±+⎢⎥⎢⎥⎣⎦因B v 只能取正值,即224()2B R m g v qB qB m R ⎡⎤=++⎢⎥⎢⎥⎣⎦则2222min242()8R m g h R qB qB R m g ⎡⎤=+++⎢⎥⎢⎥⎣⎦【例5】如图8所示,在竖直向下的均匀电场中,一个带正电q 、质量为m 的电荷,从光滑的斜面轨道的A 点由静止下滑,若小球恰能通过半径为R 的竖直圆形轨道的最高点B (圆弧左半部分加上垂直纸面向外的匀强磁场),问点A 的高度h 至少应为多少?【解析】此题属于“轻绳类”,题中“恰能”是隐含条件,要使小球恰能通过圆形轨道的最高点B ,说明小球此时处于临界状态,其速率B v 为临界速率,临界条件是0N =,由此可列出小球的临界状态方程为 2BB v mg qv B qE m R++= ①21()(2)2B mg qE h R mv +⋅-= ②由①式可得: 24()()2B R m v qB qB mg qE m R ⎡⎤=±++⎢⎥⎣⎦因B v 只能取正值,即图7图 824()()2B R m v qB qB mg qE m R ⎡⎤=+++⎢⎥⎣⎦则222min42()()8()R m h R qB qB mg qE m mg qE R ⎡⎤=++++⎢⎥+⎣⎦小结 小球受到的洛伦兹力与轨道的弹力有相同的特点,即都与速度v 的方向垂直,它们对小球都不做功,而临界条件是0N =.【例6】如图9所示,ABD 为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB 段是水平的,BD 段为半径0.2m R =的半圆,两段轨道相切于B 点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小35.010V/m E =⨯.一不带电的绝缘小球甲,以速度0v 沿水平轨道向右运动,与静止在B 点带正电的小球乙发生弹性碰撞。
人教版高一物理必修二第五章第七节《竖直面内的圆周运动》教学设计
竖直面内的圆周运动(教学设计)一、教学目标1.知识目标(1)了解竖直平面内的圆周运动的特点。
(2)了解变速圆周的运动物体受到的合力产生的两个效果,知道做变速圆周运动的物体受到的合力不指向圆心。
(3)掌握轻杆、轻绳、管道内的小球做圆周运动的临界条件。
2.能力目标通过轻杆、轻绳物理模型的巩固,体会物理模型在物理学习中的重要性. 掌握牛顿第二定律在圆周运动中的方法。
3.情感目标培养学生建立物理模型的能力,理论联系实际,增强学生处理实际问题的能力二、教学要点(1)知道轻杆、轻绳、管道等物理模型;(2)会分析小球在特殊位置的受力;(3)了解小球在竖直平面内的运动情况。
三、教学难点轻杆、轻绳、管道等物理模型中的小球在竖直平面内做圆周运动的临界条件及应用四、教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一:课程导入【课堂引入】观看摩托车杂技表演视频并回答问题:1、摩托车做什么运动呢?在哪个平面内呢?为什么在最高点时摩托车不下落?2、生活中还有哪些竖直面内的圆周运动?交流、探讨激发学生的探究欲望和学习兴趣。
明确本章主要目标环节二:讲授新课类型一轻绳牵拉型(轻绳模型)1.讲述:绳拴小球在竖直面内做圆周运动【演示1】用一细绳拴住一重物在竖直面内做圆周运动。
【问题探讨】【问题探讨1】(1)最高点:小球要在竖直平面内做完整的圆周运动,则在最高点速度满足的关系?(2)最低点:分析小球在最低点的受力情况和运动情况的关系;(3)在向上转的任意位置受力和速度的关系:(4)在向下转的任意位置受力和速度的关系:【演示2】过山车模型小组讨论:小球在最高点不掉下来速度满足的条件?【演示3】水流星的表演思考:在最高点水不流出,速度满足的关系?解:思考并利用自己已有的知识经验进行问题的回答。
独立思考小组讨论后作答(2):思考并利用自己已有的知识经验进行问题的回答。
小组讨论后作答(4):学生上台做实验,并进行讨论加以理解。
学生上台做实验,并进行讨论加以理解。
圆周运动教案新课标
圆周运动教案新课标圆周运动是物理学中的一个重要概念,它在我们日常生活中无处不在。
为了更好地教授和理解圆周运动,教师需要有一个全面且符合新教育标准的教案。
本文将介绍一份名为“”的教案,帮助教师更好地教授这一内容。
教案的第一部分是教学目标。
通过学习本课,学生应该能够理解什么是圆周运动、圆周运动的特点以及圆周运动的数学描述。
同时,他们还应该能够应用所学知识解决与圆周运动相关的问题。
教案的第二部分是教学重点和难点。
教学重点包括圆周运动的定义和特点,以及圆周运动的数学描述。
教学难点则是如何将所学知识应用于解决实际问题。
教案的第三部分是教学方法和教学过程。
在介绍圆周运动的定义和特点时,教师可以通过实物演示或者多媒体展示来引起学生的兴趣。
在讲解圆周运动的数学描述时,教师可以通过公式推导和具体例子的演示来帮助学生理解。
在解决实际问题的部分,教师可以设计一些具体的问题,让学生运用所学知识进行解答,并进行讨论和交流。
教案的第四部分是教学评价。
教师可以设计一些小组讨论或者个人练习来检测学生对所学知识的掌握情况。
同时,可以通过解答一些综合性问题来评价学生对圆周运动的理解和应用能力。
教案的第五部分是拓展延伸。
教师可以引导学生进一步探究圆周运动的相关内容,如离心力、向心力等。
同时,教师可以鼓励学生进行实际观察和实验,加深对圆周运动的理解。
通过这份名为“圆周运动教案新课标”的教案,教师可以更好地教授圆周运动的内容,同时也符合新教育标准的要求。
学生通过学习这一教案,能够更好地理解和应用圆周运动的知识,培养他们的物理思维和解决问题的能力。
圆周运动教学设计与反思
《圆周运动》教学设计与反思我将要从教材分析、学情分析、教学目标、重点难点、教法学法、教学过程以及板书设计这七个步骤与大家交换一下关于本节课内容的意见。
从教材的地位来看,《圆周运动》是人教版高中物理必修二第五章第五节的内容。
是本章重点内容之一。
在这节课之前我们学习了曲线运动和平抛运动,在这之后我们将要学习万有引力和航天等方面的知识。
从内容特点和作用上来看:这节课包括圆周运动、匀速圆周运动、线速度、角速度、周期等内容。
它既是学习曲线运动的延伸,又为以后学习万有引力定律和天体运动打下了知识基础,具有承上启下的关键作用。
然后我们来分析一下学情。
在学习本节内容之前学生对周围的生活中的圆周运动现象有初步的认识了解和体验,但是对于如何描述圆周运动以及线速度、角速度之间存在的联系缺乏认识。
结合学习本节课学情,学生特点,再加上新课程标准的要求。
我将在知识与技能目标、过程与方法目标、情感态度与价值观目标的框架下制定我的具体的教学目标。
通过本节课的学习,学生将会在知识目标上认识什么是匀速圆周运动;进而学会描述圆周运动、匀速圆周运动的方法;而在技能目标上,学生将会掌握线速度、角速度之间的关系。
对于过程与方法目标,学生通过观察自行车转动实验现象,而后进行分析讨论,总结出描述圆周运动的方法,从而提高学生的分析归纳问题的能力;然后,再让学生观察自行车转动现象中大小齿轮以及后轮的运动关系,让学生分组讨论和分析,总结出线速度、角速度之间的联系,进而可以提高学生自主学习能力。
通过学习本节课内容,在情感态度与价值观目标上,学生将会了解对于同一个问题可以从不同的角度去认识。
使学生懂得认识事物方法的多样性,以及物体运动存在普遍性和特殊性。
学生可以从中体会到学习物理的乐趣和实用性。
学习本节课,依据上述三个教学目标,以及学生在学习过程和实际操作中暴露出的问题。
线速度、角速度描述圆周运动时的联系是这节课的重点所在。
而难点在于,如何去推导线速度、角速度之间的数学关系。
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第四节
教学目标:
一、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
二、能力目标:
能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。
三、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。
教学重点:
1、理解线速度、角速度和周期
2、什么是匀速圆周运动
3、线速度、角速度及周期之间的关系
教学难点:
对匀速圆周运动是变速运动的理解
教学方法:
讲授、推理归纳法
教学用具:
投影仪、投影片、多媒体
教学步骤:
一、导入新课
(1)物体的运动轨迹是圆周,这样的运动是很常见的,同学们能举几个例子吗?(例: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)
(2)今天我们就来学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、理解线速度、角速度的概念
2、理解线速度、角速度和周期之间的关系
3、理解匀速圆周运动是变速运动
(二)学习目标完成过程
1、匀速圆周运动
(1)用多媒体投影一个质点做圆周运动,在相等的时间里通过相等的弧长。
(2)并出示定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同——这种运动就叫匀速圆周运动。
(3)举例:通过放录像让学生感知:一个电风扇转动时,其上各点所做的运动,地球和各个行星绕太阳的运动,都认为是匀速圆周运动。
(4)通过电脑模拟:两个物体都做圆周运动,但快慢不同,过渡引入下一问题。
2、描述匀速圆周运动快慢的物理量
(1)线速度
a :分析:物体在做匀速圆周运动时,运动的时间t 增大几倍,通过的弧长也增大几倍,所以对于某一匀速圆周运动而言,s 与t 的比值越大,物体运动得越快。
b :线速度
1)线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。
2)线速度是矢量,它既有大小,也有方向。
3)线速度的大小t
s v = s m v /−−→−−−→−单位表示线速度
s t m
s −→−−→−−→−−→−时间弧长
4)线速度的方向−→−
在圆周各点的切线方向上 5)讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗?
6)得到:匀速圆周运动是一种非匀速运动,因为线速度的方向在时刻改变。
(2)角速度
a :学生阅读课文有关内容
b :出示阅读思考题
1)角速度是表示 的物理量
2)角速度等于 和 的比值
3)角速度的单位是
c :说明:对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度ω是恒定的
d :强调角速度单位的写法rad/s
(3)周期、频率和转速
a :学生阅读课文有关内容
b :出示阅读思考题:
1) 叫周期, 叫频率; 叫转速
2)它们分别用什么字母表示?
3)它们的单位分别是什么?
c 阅读结束后,学生自己复述上边思考题。
(4)线速度、角速度、周期之间的关系
a :过渡:既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量,那么他们之间有什么样的关系呢?
b :用投影片出示思考题
一物体做半径为r 的匀速圆周运动
1)它运动一周所用的时间叫 ,用T 表示。
它在周期T 内转过的弧长为 ,由此可知它的线速度为 。
2)一个周期T 内转过的角度为 ,物体的角速度为 。
c :通过思考题总结得到:
wr v T r w t rr v =⇒⎪
⎪⎭⎪⎪⎬⎫
==ππ22 d :讨论r v ω=
1)当v 一定时,ω与r 成反比
2)当ω一定时及v与r成正比
3)当r一定时,v与ω成正比
(三)实例分析(用投影片出示)
例1:分析下图中,A、B两点的线速度有什么关系?
−→
−分析得到:主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中,皮带(链条)上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。
例2:分析下列情况下,轮上各点的角速度有什么关系?
−→
−分析得到:同一轮上各点的角速度相同。
三、巩固训练
用电脑进行练习,并且进行激励评价和升级训练
(一)填空
1、做匀速圆周运动的物体线速度的不变,时刻在变,所以线速度是(填恒量或变量),所以匀速圆周运动中,匀速的含义是。
2、对于做匀速圆周运动的物体,哪些物理量是一定的?
(二)某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d
1:d
2
:d
3
=1:2:3,求
A:秒针、分针、时针尖端的线速度之比
B:秒针、分针、时针转动的角速度之比。
(三)师生共同解答课本本节的思考与讨论。
四、小结
1、什么叫匀速圆周运动?
2、描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个?分别说明它们的含义及求解公式,他们间的联系。
五、作业
课本练习四(P 92)
六、板书设计:
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧====∅==⎩⎨⎧f T T r v T r v f T b t w a s m c b t s v a b a 1;2;;2343::2/::;:121πωωπ、关系:)频率()周期(单位;)角速度(单位:矢量;)线速度(、描述快慢的物理量的弧长在相等的时间通过相等物体在圆周上运动、定义:
匀速圆周运动。