圆周运动一(教师版)
圆周运动教案
圆周运动教案教案名称:认识圆周运动教学目标:1. 了解圆周运动的基本概念,掌握相关术语;2. 掌握圆周运动的特点和基本规律;3. 能够分析和解决与圆周运动相关的问题。
教学重点:圆周运动的特点和基本规律教学难点:分析和解决与圆周运动相关的问题教学准备:1. 教材:物理教科书、课件等;2. 实验器材:小球、绳子、架子等;3. 多媒体设备。
教学过程:Step 1:导入(10分钟)1. 通过观察和描述,让学生回忆起他们对圆周运动的常见经验;2. 引导学生思考,什么是圆周运动?圆周运动有哪些特点?3. 提问学生,圆周运动与直线运动有什么区别和联系?Step 2:理论讲解(15分钟)1. 呈现圆周运动的定义和相关术语,如圆周、半径、周长、转速等,解释这些概念的含义;2. 介绍圆周运动的特点和基本规律,如速度大小和方向的变化、加速度的大小和方向等;3. 利用多媒体设备演示实际场景中的圆周运动,并让学生观察和思考。
Step 3:实验展示(20分钟)1. 准备实验器材,包括小球、绳子和架子等;2. 分组进行实验,每组两人,一人负责转动小球,一人观察并记录数据;3. 实验过程中,根据观察和实验数据,让学生发现小球在圆周运动中的特点和规律;4. 收集实验数据,并进行分析和总结。
Step 4:讨论与解答(15分钟)1. 要求学生根据实验结果,回答相关问题,如小球在圆周运动中速度的变化情况、加速度的方向等;2. 引导学生讨论和解答他们在学习过程中遇到的问题;3. 结合实例,解释并帮助学生理解圆周运动的特点和基本规律。
Step 5:应用拓展(15分钟)1. 给学生提供一些与圆周运动相关的问题,让他们分析和解答;2. 引导学生运用所学知识,解决实际问题,并举一反三,拓展思维;3. 老师可根据学生的实际情况设计不同难度的问题。
Step 6:总结与评价(10分钟)1. 让学生总结和归纳圆周运动的特点和基本规律;2. 随机抽查学生进行自我评价,检查学生的掌握情况;3. 给予学生反馈和评价,并梳理本节课的重点和难点。
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。
专题:圆周运动25题(教师)含答案
智源教育-用心成就未来!圆周运动专题1.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成θ角,求(1)画出小球的受力示意图(2)小球做匀速圆周运动线速度的大小【答案】(1)【解析】试题分析:其合力提供向心力,F合=mgtanθ,由几何关系可知,小球运动半径为r=Lsinθ,由向心力公式得:mgtanθ=mv2/r2.长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F 拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示,撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时,求:(1)小球的速度大小(2)绳子拉力为多少?【答案】(1(2)T=3mg-2mgcosθmv/2【解析】(1)根据机械能守恒定律:mgl(1-cosθ)=27分)(2)拉力与重量的合力提供向心力:T-mg=mv²/l (8分)T=3mg-2mgcosθ3.如图所示,一个半径R=1.0m的圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与竖直方向夹角θ=60°,C为轨道最低点,D为轨道最高点.一个质量m=0.50kg的小球(视为质点)从空中A点以v0=4.0m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道.重力加速度g取10m/s2.试求:(1)小球抛出点A距圆弧轨道B端的高度h.(2)小球经过轨道最低点C时对轨道的压力F C.(3)小球能否到达轨道最高点D?若能到达,试求对D点的压力F D.若不能到达,试说明理由.【答案】(1)2.4m(2)F=F'= 42N ,方向竖直向下.(3)12N,方向竖直向下【解析】(1)B,,v=m2/s2,(2解得274C根据牛顿第二定律,1分),解得F'C=42N,根据牛顿第三定律,F=F'= 42N ,方向竖直向下.(3)设小球能到达DD代入数据,解得小球受到的压力12NF'=D根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力为F D=F'D = 12N,方向竖直向下4.某高速公路转弯处,弯道半径R=100m,汽车轮胎与路面问的动摩擦因数为μ=0.8,路面要向圆心处倾斜,汽车若以v=15m/s的速度行驶时.(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计倾角θ应为多大(用正切表示)? (2) 若θ=37°,汽车的质量为2000kg,当汽车的速度为30m/s时车并没有发生侧向滑动,求此时地面对汽车的摩擦力的大小和方向。
圆周运动教学设计板书设计名师公开课获奖教案百校联赛一等奖教案
圆周运动教学设计板书设计一、教学设计目标1. 知识目标:了解圆周运动的基本概念、特征、运动规律和相关公式;2. 技能目标:能够运用所学知识分析和解决与圆周运动相关的问题;3. 情感目标:培养学生对物理学习的兴趣,培养学生的观察力和分析问题的能力。
二、教学设计内容1. 圆周运动的定义和特征;2. 圆周运动的运动规律和相关公式;3. 圆周运动的应用。
三、教学设计步骤步骤一:导入板书:圆周运动教师通过提问引入圆周运动的概念,并与学生讨论圆周运动的特征。
例如,物体做圆周运动时是否具有加速度?圆周运动的速度方向与加速度方向是否一致?步骤二:知识讲解板书:1. 圆周运动的定义:物体在半径为R的圆周上运动,并保持一定的速度,其轨迹为圆周。
2. 圆周运动的特征:物体沿圆周运动的加速度的方向与速度方向一致,大小为向心加速度a。
3. 圆周运动的运动规律:v = ωR,a = ω^2R。
4. 相关公式:v = 2πR/T,a = 4π^2R/T^2,其中v 为物体的线速度,ω为物体的角速度,T为物体绕圆周一周的时间周期。
教师通过讲解上述知识点,结合实例和图示,帮助学生理解圆周运动的基本概念和运动规律。
步骤三:练习与讨论板书:应用题教师设计几个圆周运动的应用题,引导学生运用所学知识解决问题。
例如,一辆小汽车以30m/s的速度绕半径为50m的圆道行驶,求该车的向心加速度和角速度;一个半径为1m的物体以π/2 rad/s的角速度绕该圆运动,求其线速度和向心加速度。
学生在小组内讨论解题思路,教师适时提供指导,并通过讲解让学生检查答案并讨论思路的正确与否。
步骤四:总结输出板书:圆周运动的应用教师引导学生回顾本节课的内容,总结圆周运动的应用领域,如交通工具的转弯半径计算、摩擦力的计算等。
同时,教师鼓励学生提出其他应用方面的问题,引起学生的思考和探究欲望。
四、教学设计要点1. 引导学生理解圆周运动的定义和特征,注意与直线运动之间的差异;2. 通过实例和图示,帮助学生理解圆周运动的运动规律和公式;3. 鼓励学生独立思考和解决问题的能力,在练习与讨论环节给予适当指导;4. 引导学生将所学知识应用到实际问题中,培养学生的应用能力和创新思维。
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。
(完整版)圆周运动复习课教案
圆周运动复习课教案一、教学目标:1. 知道圆周运动各物理量之间的关系,熟记公式。
2. 掌握解决圆周运动问题的方法. 3. 熟练圆周运动和功能关系的应用。
二、 重点:掌握解决圆周运动的方法. 三、 难点:圆周运动中功能关系的应用.四、 教法:教师引导、学生积极参与、互动教学。
五、教学过程:(一) 描述圆周运动的物理量及它们之间的关系: 1. 基本公式:2. 向心力来源:①匀速圆周运动: 合外力提供向心力.②非匀速圆周运动: 沿半径方向的合力提供向心力。
(二) 解圆周运动问题的基本步骤:例题1:质量为m 的球用长为L 的细绳悬于天花板的O 点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线v m r T πm r m ωr v m F vr T πr ωr v a s r T f n T f 、v r T Tt T r t S v n ωωωπππθωπ=================222222224:4:)/(11:22:2:2:向心力向心加速度转速频率周期角速度线速度DC成θ角,求小球线速度v 。
练习1:如图所示,半圆管竖直放置,两个质量均为m 的小球A、B以不同速度进入管内.A通过最高点C时,对管壁上部压力为3mg ,B通过最高点C时,对管壁下部压力为0.75mg ,求A、B两球落地点间的距离。
(三) 功能关系在圆周运动中的应用:例题2:如图所示,放在竖直面内的半圆DCB ,DB 是竖直的直径,OC 是水平的半径,半圆糟接着另一圆弧槽AB,A 和D 等高,槽都无摩擦,从A 自由释放小球,则( )A . 小球运动到DC 之间某个位置后再沿槽返回。
B . 小球运动到D 点后自由下落.C . 小球运动到D 点做平抛运动。
D . 小球运动到DC 之间某个位置后做斜抛运动例题3:(2008·山东理综·24)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008"四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切.弹射装置将一个小物体(可视为质点)以v a =5 m/s 的水平初速度由a 点弹出,从b 点进入轨道,依次经过“8002”后从p 点水平抛出.小物体与地面ab 段间的动摩擦因数μ=0。
重难点04 平抛运动与圆周运动(教师版含解析)
2021年高考物理【热点·重点·难点】专练(新高考专用)重难点04 平抛运动与圆周运动【知识梳理】考点一 平抛运动基本规律的理解 1.飞行时间:由ght 2=知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关. 2.水平射程:x =v 0t =v 0 gh 2,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关. 3.落地速度:gh v v v v x y x 2222+=+=,以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角,有2tan v ghv v xy ==θ,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关. 4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv =g Δt ;相同,方向恒为竖直向下,如图所示.5.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图中A 点和B 点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ. 【重点归纳】1.在研究平抛运动问题时,根据运动效果的等效性,利用运动分解的方法,将其转化为我们所熟悉的两个方向上的直线运动,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.再运用运动合成的方法求出平抛运动的规律.这种处理问题的方法可以变曲线运动为直线运动,变复杂运动为简单运动,是处理曲线运动问题的一种重要的思想方法. 2.常见平抛运动模型的运动时间的计算方法 (1)在水平地面上空h 处平抛: 由221gt h =知ght 2=,即t 由高度h 决定. (2)在半圆内的平抛运动(如图),由半径和几何关系制约时间t :221gt h =t v h R R 022=-+联立两方程可求t . (3)斜面上的平抛问题: ①顺着斜面平抛(如图)方法:分解位移 x =v 0t221gt y =x y=θtan可求得gv t θtan 20=②对着斜面平抛(如图)方法:分解速度 v x =v 0 v y =gttan v gt v v xy ==θ 可求得gv t θtan 0=(4)对着竖直墙壁平抛(如图)水平初速度v 0不同时,虽然落点不同,但水平位移相同.vd t =3.求解多体平抛问题的三点注意(1)若两物体同时从同一高度(或同一点)抛出,则两物体始终在同一高度,二者间距只取决于两物体的水平分运动.(2)若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点高度差相同,二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差决定.(3)若两物体从同一点先后抛出,两物体竖直高度差随时间均匀增大,二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动.考点二 圆周运动中的运动学分析描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等,现比较如下表:1.传动装置(1)高中阶段所接触的传动主要有:①皮带传动(线速度大小相等);②同轴传动(角速度相等);③齿轮传动(线速度大小相等);④摩擦传动(线速度大小相等).(2)传动装置的特点:(1)同轴传动:固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同;(2)皮带传动、齿轮传动和摩擦传动:皮带(或齿轮)传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等.2.圆周运动各物理量间的关系(1)对公式v =ωr 的理解 当r 一定时,v 与ω成正比. 当ω一定时,v 与r 成正比. 当v 一定时,ω与r 成反比.(2)对a =rv 2=ω2r =ωv 的理解在v 一定时,a 与r 成反比;在ω一定时,a 与r 成正比. 考点三 竖直平面内圆周运动的绳模型与杆模型问题1.在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等),称为“绳(环)约束模型”,二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等),称为“杆(管道)约束模型”. 2.绳、杆模型涉及的临界问题均是没有支撑的小球均是有支撑的小球竖直面内圆周运动的求解思路(1)定模型:首先判断是轻绳模型还是轻杆模型,两种模型过最高点的临界条件不同. (2)确定临界点:gr v =临,对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点,而对轻杆模型来说是F N表现为支持力还是拉力的临界点.(3)研究状态:通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况.(4)受力分析:对物体在最高点或最低点时进行受力分析,根据牛顿第二定律列出方程,F 合=F 向. (5)过程分析:应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程. 【限时检测】(建议用时:30分钟) 一、单项选择题:本题共4小题。
(完整版)圆周运动_教案
圆周运动【教学目标】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=rω=2πr/T3.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。
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】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。
【教学过程】一、引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――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.线速度教师活动: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。
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? 学生活动:(1)结合阅读提纲阅读课本内容 (2)尝试自己归纳知识点 (3)交流讨论,查缺补漏 师生互动: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。
圆周运动教学设计一等奖
圆周运动教学设计一等奖
《圆周运动教学设计一等奖》
我们欢迎并恭喜获得“圆周运动教学设计一等奖”的团队!
这一奖项旨在鼓励优秀的教师们使用先进的教学方法来帮助学生充分掌握所需素材。
获得该等奖项,正是对于他们在教育领域所做出的杰出贡献的肯定。
我们应该特别介绍获奖教学设计,它是基于圆周运动的教学模式。
它的主要目的是通过有趣的视觉效果和互动教学活动,帮助学生更好地理解和掌握圆周运动的原理。
其中,获奖团队专注于增加学生对圆周运动的理解。
他们引入了趣味性的实验环节,还利用多媒体技术,一方面让学生更加深入地理解圆周运动的概念,另一方面激发他们的科学热情,形成准确的科学概念,让学生更加专注于学习。
圆周运动教学设计的获奖也反映了我们教育系统在注重学生的学习情境的同时,致力于促进学生学习的专业性和实用性。
我们对每一位获奖者表示祝贺!。
课时2:圆周运动1
高三课时教(学)案
学科:物 理
课 题
姓名_________
__
使用时间:2010 年
月____日
编制 审核
编号
张 辉 张祥虎 罗明耀 于蕾蕾
§4.3 圆周运动(1)
1. 描述圆周运动的物理量及其关系 2. 圆周运动中动力学问题
学习目标 自学要求
1、看学案“知识回顾与梳理”栏目,带着问题看教材,完成填空或思考题(5分钟) 2、完成典型例题和思考题,准备上黑板展示,不会的把疑问写出来(25 分钟)
针对练习、长度不同的两根细绳悬于同一点,另 一端各系一个质量相同的小球,使它们在同 一水平面内作圆锥摆运动,如图所示,则两 个圆锥摆相同的物理量是: A.周期 B.线速度的大小 C.向心力 D.绳的拉力
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自 主 学
案
内பைடு நூலகம்
容
教师备课(学生笔记)
三、当堂检测:
1、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档,下图是某一“奇安特” 变速车齿轮转动结构示意图,图中 A 轮有 48 齿,B 轮有 42 齿,C 轮有 18 齿,D 轮有 12 齿。那么该车可 变换________种不同档位;且 A 与 D 轮组合时,两轮的角速度之比 A:D=_____________。 2、如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平 面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速 圆周运动,则( ) A.球 A 的线速度一定大于球 B 的线速度 B.球 A 的角速度一定大于球 B 的角速度 C.球 A 的向心加速度一定大于球 B 的向心加速 度 D.球 A 对筒壁的压力一定大于球 B 对筒壁的压力 3、用一根细线一端系一小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥顶上, 如图 8 所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为 ω,细线 的张力为 FT,则 FT 随 ω2 变化的图象是图中的 ( )
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。
高中三年级一轮复习试题-4.圆周运动[教师版]
高三一轮复习——圆周运动一.公式a) r v ∙=ωb) ωπ2T =c) r T4r r v a 2222πω=== d) r T4m r m r v m F 2222πω===合 二.思路a) 与力无关——运动i. 皮带、共轴1. 皮带——线速度相等2. 共轴——角速度相等ii. 相遇追及、周期性b) 与力有关——受力分析i. 找对象——做圆周运动的物体ii. 画受力图——G->F 弹->f->F 外->aiii.正交分解1. 建系:让尽可能多的力(包括a )落在坐标轴上,通常以a 为x 轴,垂直a 为y 轴2. 分解:把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上(通常与第三步一起完成)3. 方程:Fx=ma ,Fy=0三.题型a) 与力无关i. 皮带、共轴1. 例1 图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,大轮的半径为4r ,小轮的半径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.下列说法不正确的是( C )A .a 、d 两点加速度之比为 1:1B .a 、c 两点角速度之比为 2:1C .b 、c 两点线速度之比为 2:1D .b 、c 两点角速度之比为 1:12. 练1-1 如图所示,A 、B 轮通过皮带传动,A 、C 轮通过摩擦传动,半径R A =2R B =3R C ,各接触面均不打滑,则A 、B 、C 三个轮的边缘点的线速度和角速度之比分别为( B )A .v A :vB :vC =1:2:3,ωA :ωB :ωC =3:2:1B .v A :v B :vC =1:1:1,ωA :ωB :ωC =2:3:6C .v A :v B :v C =1:1:1,ωA :ωB :ωC =1:2:3D .v A :v B :v C =3:2:1,ωA :ωB :ωC =1:1:13. 练1-2 如图所示,自行车的小齿轮A 、大齿轮B 、后轮C 是相互关联的三个转动部分,且半径R B =4R A 、R C =8R A ,如图所示.当自行车正常骑行时A 、B 、C 三轮边缘的向心加速度的大小之比a A :a B :a C等于( C )A .1:1:8B .4:1:4C .4:1:32D .1:2:4ii. 相遇追及、周期性1. 例1 行星冲日 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。
1圆周运动教案范文
1圆周运动教案范文一、教学目标:1.了解圆周运动的定义和特征;2.能够正确描述圆周运动的物理量和运动规律;3.能够应用相关公式和概念解决圆周运动相关问题;4.培养学生观察、实验和推理等思维能力。
二、教学重难点:1.圆周运动的概念及特征;2.圆周运动的物理量和运动规律;3.圆周运动相关公式的应用。
三、教学内容与过程:1.通过展示图片或视频等,引出圆周运动的概念。
2.让学生回顾并复习课本关于匀速直线运动的内容,了解匀速和加速度的概念。
3.教师带领学生进行实验,用一根绳子和一块重物进行圆周运动的实验,观察实验现象并记录。
4.结合实验结果,引出圆周运动的物理量,包括圆周运动的角速度、线速度、周期和频率等。
5.讲解圆周运动的运动规律,包括匀速圆周运动的物理量和运动规律,以及加速圆周运动的物理量和运动规律。
6.练习与巩固:作业册上的相关习题,学生自主解答。
7.结束与反思:让学生带学习的疑问,并讨论圆周运动的实际应用。
四、教学资源准备:1.展示图片或视频等,引导学生了解圆周运动的概念。
2.绳子和重物,用于进行圆周运动实验。
3.习题册,用于课堂练习和作业。
五、教学评估与反馈:1.教师观察学生在实验和练习中的表现,给予及时的反馈。
2.对学生的作业进行批改,并及时和学生讨论解题思路和方法。
3.布置课后作业,检查学生对圆周运动的理解和应用能力。
六、教学延伸:1.可以引导学生进行更复杂的圆周运动实验,包括不同半径和不同初始速度的圆周运动实验。
2.带领学生研究圆周运动的相关公式推导,深入探索其物理原理。
3.引导学生思考圆周运动在日常生活和工程中的应用,例如车轮的转速和机械传动的原理等。
高中物理教学课例《圆周运动》课程思政核心素养教学设计及总结反思
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。
总体设计思路如下:
1、列举生活中的圆周运动实例,总结圆周运动特
4、提出问题:大圆与小圆以相同的线速度运动,
它们转动快慢的程度一样吗?引导学生分析得出:用时
间△t 内物体与圆心的连线转过的角与时间△t 的比值
来描述,即角速度概念。
5、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。
和归纳出物理学概念、规律、知识,引导学生学会分析
问题和解决问题,学以致用,培育学生的四维目标
6、提出问题:线速度、角速度、周期都可以从不 同角度描述圆周运动的快慢,它们之间存在什么样的关 系呢?引导学生利用线速度、角速度与周期的定义式, 推导出线速度、角速度、周期之间的关系式,即:。
7、课后小结:本节课的学习内容和研究方法 引导学生阅读教材“思考与讨论”中提出的问题情 境,用学过的知识加以分析,发表自己的见解,上面“思 考与讨论”中描述的情景其实已经实现,不过不是在汽 车上,而是在般天飞行中。 假设宇宙飞船质量 M,它在地球表面附近绕地球做 匀速圆周运动,其轨道半径近似等于地球半径 R,航天 员质量为 m,宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等 教学过程 于他们在地面的重力。试求座舱对宇航员的支持力,此 时飞船的速度多大? 通过求解,你可以得出什么结论? 其实在任何关闭了发动机,又不受阻力的飞行器 中,都是一个完全失重的环境。其中所有的物体都处于 完全失重状态。4、离心运动问题:做圆周运动的物体 一旦失去向心力的作用,它会怎样运动呢?如果物体受
圆周运动-教师版
圆周运动-教师版圆周运动一、单选题(本大题共5小题,共30分)1.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则N1−N2的值为()A. 3mgB. 4mgC. 5mgD. 6mgD(@乐陵一中)【分析】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系;再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小,则可求得压力的差值。
本题考查机械能守恒定律以及向心力公式,要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型;最高点时压力只能竖直向下。
【解答】设最高点的速度为v2,最低点速度为v1;对由最低点到最高点的过程中,根据机械能守恒定律可知:−mg2R=12mv22−12mv12确.故选:C摩天轮顺时针匀速转动时,游客也做匀速圆周运动,靠合力提供向心力,根据牛顿第二定律比较支持力的大小.该题以摩天轮的转动为背景,考查向心力的来源与超重与失重的特点,解决本题的关键搞清向心力的来源,明确向心力的方向始终指向圆心.2.如图所示,一个水平圆盘绕中心竖直轴匀速转动,角速度是4rad/s,盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体,与圆盘相对静止随圆盘一起转动.小物体所受向心力大小是()A. 0.14NB. 0.16NC. 8ND. 16NB(@乐陵一中)解:物体所受向心力为:F= mω2r,将ω=4rad/s,r=0.1m,m=0.1kg,带入得:F=0.16N,故ACD错误,B正确;故选:B本题很简单,直接利用向心力公式F=mω2r 即可求出正确结果.对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源,熟练应用向心力公式求解.3.如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是()A. 圆盘匀速转动时,摩擦力f等于零B. 圆盘转动时,摩擦力f方向总是指向轴OC. 当物体P到轴O距离一定时,摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比D. 当圆盘匀速转动时,摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比D(@乐陵一中)解:A、木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动,做匀速圆周运动,P受到的静摩擦力提供向心力,P受到的静摩擦力不可能为零.故A错误.B、只有当圆盘匀速转动时,P受到的静摩擦力才沿PO方向指向转轴.故B错误.C、由f=mω2r得,在P点到O点的距离一定的条件下,P受到的静摩擦力的大小跟圆盘匀速转动的角速度的平方成正比.故C错误.D、根据向心力公式得到f=m(2πn)2r,转速n一定时,f与r成正比,即P受到的静摩擦力的大小跟P点到O点的距离成正比.故D 正确.故选:D木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动,做匀速圆周运动,P受到的静摩擦力提供向心力,根据向心力公式研究静摩擦力方向,及大小与半径、角速度的关系.本题中由静摩擦力提供木块所需要的向心力,运用控制变量法研究f与其他量的关系.4.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是()A. 摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B. 在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力C. 摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D. 摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变B(@乐陵一中)解:A、机械能等于重力势能和动能之和,摩天轮运动过程中,做匀速圆周运动,乘客的速度大小不变,则动能不变,但高度变化,所以机械能在变化,A错误;B、圆周运动过程中,在最高点,由重力和支持力的合力提供向心力F,向心力指向下方,所以F=mg−N,则支持力N=mg−F,所以重力大于支持力,B正确;C、转动一周,重力的冲量为I=mgT,不为零,C错误;D、运动过程中,乘客的重力大小不变,速度大小不变,但是速度方向时刻在变化,所以重力的瞬时功率在变化,D错误。
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。
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一、曲线运动1、关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动速度的方向不断变化,但速度的大小可以不变C.曲线运动的速度方向可能不变D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变答案:AB2、物体做曲线运动的条件为( )A.物体运动的初速度不为零B.物体所受的合外力为变力C.物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上答案:C3、图示为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)A、B、C为图线上的三点,关于铅球在B点的速度方向说法正确的是( )A.为AB的方向B.为BC的方向C.为BD的方向D.为BE的方向答案:C4、物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体的运动情况是( )A.必沿着F1的方向做匀加速直线运动B.必沿着F1的方向做匀减速直线运动C.不可能做匀速直线运动D.可能做直线运动,也可能做曲线运动答案:CD(点拨:撤去F1后,F2、F3合力肯定不为零,合力方向与运动方向关系不确定) 5、如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受力反向、大小不变,即由F变为-F,在此力作用下,关于物体以后的运动情况,下列说法正确的是( )A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿直线Bb运动C.物体不可能沿曲线Bc运动D.物体不可能沿原曲线由B返回A答案:ABD(点拨:当力由F 变为-F ,力的作用方向应大致出现在AB 曲线凸的一侧) 二、匀速圆周运动的概念1、关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )A.线速度的方向保持不变B.线速度的大小保持不变C.角速度大小不断变化D.角速度保持不变答案:BD2、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中正确的是 ( ) A.相等的时间内通过的路程相等 B.相等的时间内通过的弧长相等 C.相等的时间内通过的位移相等 D.相等的时间内通过的角度相等答案:ABD3、如图所示,球体绕中心线OO’转动,则下列说法中正确的是( )A.A 、B 两点的角速度相等B.A 、B 两点的线速度相等C.A 、B 两点的转动半径相等D.A 、B 两点的转动周期相等答案:AD4、两个小球固定在一根长L 的杆的两端,绕杆的O 点做圆周运动,如图所示,当小球1的速度为v 1时,小球2的速度为v 2,则转轴O 到小球2的距离是( )112.Lv A v v +212.Lv B v v +121().L v v C v + 122().L v v D v + 答案:B(点拨:据12ωω=得1222v vL L L =-解之即得) 5.半径为R 的大圆盘以角速度ω旋转,如图所示,有人在盘边P 点上随盘转动,他想用枪击中圆盘中心的目标O ,若子弹速度为v 0,则 ( ) A.枪应瞄准目标O 射击B.枪应向PO 右方偏过θ射击,而cos θ=ωR /v 0C.枪应向PO 左方偏过θ射击,而tan θ=ωR /v 0D.枪应向PO 左方偏过θ射击,而sin θ=ωR /v 0答案:D(点拨:射击时,子弹v x =ωR ,要击中O 点,即合速度方向沿PO ,那么满足sin θ=ωR /v 0即得)6、做匀速圆周运动的物体,10s 内沿半径是20m 的圆周运动了100m ,则其线速度大小是________m /s ,周期是________s ,角速度是________rad /s.答案:10,4π,0.57一个大钟的秒针长20cm ,针尖的线速度是________m /s ,分针与秒针从重合至第二次重合,中间经历的时间为________s 。
答案:π/150,3600/59(点拨:20.460150R v t πππ===秒针;222360060t t πππ⋅+=⋅;360059t s =) 三、角速度与线速度的关系 1、两质点分别做匀速圆周运动,在相同时间内,它们通过的弧长之比s A :s B =2:3,而转过的角度之比ψA :ψB =3:2,则它们的周期之比T A :T B =________,角速度之比ωA :ωB =________,线速度之比v A :v B =________,半径之比R A :R B =________。
答案:2:3,3:2,2:3,4:92、如图所示的皮带传动装置,左边是主动轮,右边是一个轮轴,R A :R C =1:2,R A :R B =2:3。
假设在传动过程中皮带不打滑,则皮带轮边缘上的A 、B 、C 三点的角速度之比是__________;线速度之比是_________;向心加速度之比是_________。
答案:4.ωA :ωB :ωC =3:2:3;v A :v B :v C =1:1:2; a A :a B :a C =3:2:6 3、如图所示的传动装置中,已知大轮A 的半径是小轮B 半径的3倍A 、B 分别在边缘接触,形成摩擦转动,接触点无打滑现象,B 为主动轮,B 转动时边缘的线速度为v ,角速度为ω试求: (1)两轮转动周期之比; (2)A 轮边缘的线速度; (3)A 轮的角速度.答案:(1)T A :T B =3:1(2)v A =v(3)ωA =ω/3(点拨:根据已知A 、B 两轮边缘的线速度一致,v A =v B ,则推出22A BA Br r T T ππ=,3A B r r = ,3A B T T ∴=即T A :T B =3:1;且v A =v B =v ;两轮的角速度与周期成反比,33BA ωωω==)4、如图所示,直径为d 的纸筒,以角速度ω绕O 轴转动,一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒,先后留下a 、b 两个弹孔,且Oa 、Ob 间的夹角为α,则子弹的速度为多少? 答案:(1,2,3,)(21)dv n n ωπα==+- (点拨:子弹和纸筒做两种不同、互相独立的运动,B.它是描述角速度变化快慢的物理量C.它是描述线速度大小变化快慢的物理量D.它是描述线速度方向变化快慢的物理量答案:D2、关于向心力,下列说法中正确的是( )A.物体由于做圆周运动而产生了向心力B.向心力不改变圆周运动物体的速度大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力答案:BD3、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答案:AD4、如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀这圆周运动,则A的受力情况是( )A.受重力、支持力B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C.重力、支持力、向心力、摩擦力D.以上均不正确答案:B(点拨:摩擦力提供向心力,向心力是合力)5.如图所示.在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是( )A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力答案:B6、小金属球质量为m、用长L的轻悬线固定于O点,在O点的正下方L/2处钉有一颗钉子P,把悬线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度释放,当悬线碰到钉子后的瞬时(设线没有断),则( )A.小球的角速度突然增大B.小球的线速度突然减小到零C.小球的向心加速度突然增大D.悬线的张力突然增大答案:ACD(点拨:绕过钉子的瞬间,线速度并不会突变,但半径骤减,导致角速度突然增大,同时向心加速度a增大,所以绳上张力变大)7、如图所示,行车的钢丝长L=3m,下面吊着质量为m=2.8×103kg的货物,以速度v=2m/s匀速行驶行车突然刹车,钢丝绳受到的拉力是多少?答案:3.173×104N(点拨:刹车时,货物绕系挂点做圆周运动,则2v T mg m L -=推得2v T mg m L=+代人数据得T=3.173×104N)8、一木块放于水平转盘上,与转轴的距离为r 若木块与盘面问的最大静摩擦力是木块重力的μ倍,则转盘转动的角速度最大是________。
(点拨:摩擦力提供向心力,μmg=m ω2r ,得ω=9、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则( )A.球A 的线速度必定大于球B 的线速度B.球A 的角速度必定小于球B 的角速度C.球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期D.球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力答案:AB(点拨:结合题意,提供A 、B 两个球圆周运动的向心力F A =F B =mgtan θ,由于圆周运动半径r A >r B .则据2v F m r=得v A >v B 据F=m ω2r ,得ωA <ωB )10、在光滑水平面上钉有两个铁钉A 和B ,相距0.1m ,长1m 的细线一端系在A 上,另一端系一个质量为0.5kg 的小球,小球初始位置在A 、B 的连线上的一侧如图所示,现给小球以垂直于线的2m /s 的速度做圆周运动,如果细线承受的最大拉力为7N ,从开始运动到线断裂经历多长时间?答案:2.6πs(点拨:根据已知条件,假设绳上张力达到最大时,应满足27v T m N R==其中v 由于保持不变可得v=2m /s ,因此推得27R m =联系绳长条件,球绕转半径由1m 逐渐减少至27m ,之前每隔π圆心角,半径依次减少0.1m ,即AB 间距距离,具体数值从1m ,0.9m ,0.8m ,…,0.3m 为止,所以总时间128t πππωωω=+++ 128///v R v R v R πππ=+++ 128()R R R v π=+++ (10.90.3) 2.6())2s ππ=+++=五、圆周运动实例及规律应用模型四:小球在竖直平面的圆周运动 1、绳。
2、杆1、如图所示,在半径为R 的半圆形碗的光滑表面上,一质量为m 的小球以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动,该平面离碗底的距离h=______.7. 2gR ω-2.一个圆盘边缘系一根细绳,绳的下端拴着一个质量为m 的小球,圆盘的半径是r ,绳长为l ,圆盘匀速转动时小球随着一起转动,并且细绳与竖直方向成θ角,如图所示,则圆盘的转速是______.8.θθπlsin r gtan 21+3、如图所示,已知水平杆长L 1=0.1米,绳长L 2=0.2米,小球m 的质量m =0.3千克,整个装置可绕竖直轴转动,当该装置以某一角速度转动时,绳子与竖直方向成30°角.g 取10m/s 2,求: (1)试求该装置转动的角速度; (2)此时绳的张力是多大? 答案:(1)3350rad/s (2)23N5、已知一辆质量为M 的汽车通过拱形桥的桥顶时速度为v ,问此时汽车对桥面的压力为________(桥的曲率半径为R )6、质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的最小速度是v ,则当小球以2v 的速度经过最高点时,对轨道压力的大小是( C ) A .0 B .mg C .3mg D .5mg7、如图5-28所示,电动机和飞轮的总质量为M ,飞轮边缘固定着一质量为m 的物块,物块到轴距离为r ,电动机匀速转动,当物块转到最高点时,电动机恰对地面无压力,则飞轮的角速度为________rad/s .解析:当物块转到最高点时,电动机恰对地面无压力,说明此时物块对飞轮加了向上的弹力F ,且F =Mg ,而物块m 此时受到重力和竖直向下的弹力F ′(F ′是飞轮对物块的作用力),其合外力提供它做圆周运动的向心力,即F 向=mg +F =m ω2r 由牛顿第三定律:F 与F ′等大 即F =Mg 所以ω=mr mgMg +答案:mrmgMg +。