高中物理第二章匀速圆周运动4圆周运动与人类文明(选学)教案2教科版必修2
高一物理必修2第二单元《圆周运动》教学设计
高一物理必修2第二单元《圆周运动》教学设计
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教材分析
1.教材明确引入了平均和瞬时线速度和角速度的概念，线速度与角速度的关系也不和以往那样仅限于匀速圆周运动。
2.转速也是归类于研究一般的圆周运动的概念，只有周期这一概念才在匀速圆周运动中提出的，比较严谨，规范。
3.关于匀速圆周运动，原教材是先学习向心力，再学习向心加速度;新教材是先学习向心加速度，再学习向心力。
更符合学生的认知规律。
4.《圆周运动》是这一章教学的重点，也是学习《向心力向心加速度》这一知识的前提，在这一节中，更能突出速度的矢量性。
5.教材通过实例，先介绍了什么是圆周运动，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，这是本节的重点。
6.角速度的概念学生初次接触，应使学生有确切理解。
公式中的就应当用弧度做单位来表示，这一点要提示学生注意，这对得出公式是十分重要的。
7.教材介绍了转速的概念，应该要求学生能独立地由转速(单位符号r/min)得到周期(单位符号为s)或角速度(单位符号为。
高中物理必修二教案4第四节 圆周运动
第四节圆周运动教学目标1.知识与技能（1）认识匀速圆周运动的概念，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／T；（3）理解匀速圆周运动是变速运动。
2.过程与方法（1）运用极限法理解线速度的瞬时性．掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题；（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．激发学习的兴趣。
教学重点、难点1.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。
2.难点：理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
教学方法：探究、讲授、讨论、练习。
教具准备：多媒体教学课件；用细线拴住的小球；实物投影仪。
教学时数：1课时。
教学过程：一、复习提问：1.我们怎么样研究平抛运动，应该如何分解平抛运动。
2.在水平方向上和竖直方向上分解到的运动分别是什么运动。
3.合位移和合速度分别是什么。
二、新课导入请同学观看两个物体所做的曲线运动，并请注意观察它们的运动特点：第一个：老师用事先准备好的用细线拴住的小球，演示水平面内的圆周运动；第二个：课件展示同学们熟悉的手表指针的走动．（它们的轨迹是一个圆）这就是我们今天要研究的圆周运动。
三、新课教学行驶中的汽车轮子，公园里的“大转轮”，自行车上的各个转动部分。
日常生活和生产实践中做圆周运动的物体可以说是“举不胜举”。
同学们所列举的这些做圆周运动物体上的质点，哪些运动得较慢?哪些运动得更快？我们应该如何比较它们运动的快慢呢？下面就请同学们对自行车上的各个转动部分，围绕课本第16页“思考与讨论”中提出的问题，前后每四人一组进行讨论。
交流与讨论开始讨论时，学生之间有激烈的争论，各人考虑的出发点不一样，思考的角度不同。
高中物理第二章4圆周运动与人类文明(选学)教案3教科版必修2
2.4 圆周运动与人类文明教学准备：每个小组的 PPT ，收集的文字、图片、视频资料，学生自己拍摄的活动照片、视频资源，学生制作的模型等．教学过程：课前活动安排一个班按 6—7 人为一个小组，按兴趣爱好、能力专长分成 6 个小组．以圆周运动与人类文明为主题，以圆周运动与人类古文明、圆周运动与工业生产、圆周运动与科学技术、圆周运动与文化生活为课题，每个小组选择一个课题，在保证上述四个课题的基础上学生还可以自主提出与圆周运动相关的课题．选好课题后，各小组先设计课题实施方案、再按方案进行研究、实践、体验，最后用一节课集中进行交流展示．第一组：圆周运动与人类古文明1．收集资料：学生分工收集钻木取火、古陶器制作、车轮的发明、水能利用等在人类文明进程中与圆周运动密切相关的资料．2．到劳动技术中心或陶艺中心实践体验制陶坯的过程，重点感受拉坯机带动陶坯做圆周运动对拉坯的作用，可自拍活动体验的视频，在交流时播放．3．按照人类文明的进程整理与圆周运动密切相关的资料，制作 PPT ，做课上展示交流的准备．第二组：圆周运动与工业生产1．收集资料：学生分工收集蒸汽机、发动机、电动机、精密仪器、钟表等工业生产中与圆周运动密切相关的资料．2．制作一个简单的发动机模型，能展示活塞的直线运动是如何转变为圆周运动并如何通过轴承、连杆、齿轮等实现“运动的传递和变速”的．3．按照圆周运动在工业生产中的不同应用来整理与圆周运动密切相关的资料，制作 PPT ，做课上展示交流的准备．第三组：圆周运动与科学技术1．收集资料：学生分工收集粒子物理与核物理、航空航天、生命医疗等科学技术中圆周运动应用相关的资料．2．制作一个简单的陀螺仪，进行陀螺仪定向实验和多个陀螺叠加的实验．3．按照粒子物理与核物理、航空航天、生命医疗三个方面整理与圆周运动密切相关的资料，制作 PPT ，做课上展示交流的准备．第四组：圆周运动与文化生活1．收集资料：学生分工收集体育运动、旋转建筑、生活娱乐、文化设施等方面与圆周运动应用相关的资料．2．体验链球、铁饼、乒乓球、篮球等使物体旋转的体育项目，体验旋转餐厅、中华世纪坛等旋转建筑，体验文化设施中的旋转活动，观看与旋转相关的杂技表演．可自拍活动体验的视频，在交流时播放．3．按照体育运动、旋转建筑、生活娱乐、文化设施四个方面整理与圆周运动密切相关的资料，制作PPT ，做课上展示交流的准备．课上交流展示过程设计一、复习旧知识引入新课二、展示、交流、欣赏、分享1．第一小组展示，结合 PPT 进行讲解．课题：圆周运动与人类文明介绍小组成员及分工．小组学习研究与活动过程简介．（ 1 ）钻木取火与圆周运动．钻木取火的传说．钻木取火的发明来源于我国古时的神话传说．燧人氏是传说中发明钻木取火的人．钻木取火的物理本质：钻木取火是根据摩擦生热的原理实现的．通过转动木棒，木棒与木块摩擦会产生热量，加之木材本身就是易燃物，所以会生出火来．（ 2 ）陶器制作与圆周运动．中国古代陶器的发生与发展的历史介绍．播放同学们体验制陶坯过程的视频．（ 3 ）圆周运动与车轮的发明．中国古代车轮的发明及车的形成过程．车轮由石轮、陶轮、木轮、铁轮到现代轮胎的发展历程．（ 4 ）圆周运动与机械能的利用．中国古代的水磨、水碓、水碾和水车的发明及形成历史、工作原理．教师对第一小组的研究实践、现场展示进行点评．2．第二小组展示，结合 PPT 进行讲解．课题：圆周运动与工业生产．介绍小组成员及分工．小组学习研究与活动过程简介．（ 1 ）圆周运动使用蒸汽机技术广泛应用．蒸汽机原理是：水蒸气通过转换阀来到汽缸的正面, 活塞向反面运动, 反面的蒸汽通过转换阀的排气口排出；活塞运动到反面顶点后, 由飞轮上的一个连动机构作用于转换阀, 这时转换阀的加压口变成排气口, 排气口变成加压口, 在压力作用下活塞由反面向正面运动, 完成一个循环．连杆把往复的直线运动转变成圆周运动．（ 2 ）齿轮和轴使得机械能实现传递．齿轮的圆周运动可以通过齿轮传动和皮带传动两种方式实现机械能的传递．同时不同半径的齿轮组合又可以实现速度的改变．变速箱正是利用多组齿轮来改变速度的．（ 3 ）展示制作的简单发动机模型，讲解活塞的直线运动是如何转变为圆周运动并如何通过轴承、连杆、齿轮等实现“运动的传递和变速”的．教师对第二小组的研究实践、现场展示进行点评．3．第三小组展示，结合 PPT 进行讲解．课题：圆周运动与科学技术．介绍小组成员及分工．小组学习研究与活动过程简介．（ 1 ）高能物理中粒子通过圆周运动加速．利用磁场使带电粒子做回旋运动，带电粒子在运动中经高频电场反复加速．具有很高能量的粒子相互碰撞．北京正负电子对撞机介绍．（ 2 ）航空航天中的圆周运动．陀螺会在不停自转的同时，绕着另一个固定的转轴不停地旋转．利用陀螺的力学性质制成的具有各种功能的陀螺装置称为陀螺仪，它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用．航天器就是靠高速旋转的陀螺仪来控制轨道方向的．人造卫星都是绕着地球做近似的圆周运动，最近我国发射的“嫦娥一号”卫星选择距月球 200 公里的圆形轨道作为“工作岗位”．（ 3 ）展示制作陀螺仪的工作过程．教师对第三小组的研究实践、现场展示进行点评．4．第四小组展示，结合 PPT 进行讲解．课题：圆周运动与文化生活．介绍小组成员及分工．小组学习研究与活动过程简介．（ 1 ）体育运动、旋转建筑、生活娱乐、文化设施等方面中圆周运动的介绍．链球：田径运动项目之一，运动员两手握着链球的把手，人和球同时旋转，最后加力使球脱手做离心运动而飞出．中华世纪坛的主体建筑由“乾”“坤”两部分组成，“坤”即坛体下部静止的部分，“乾”即坛体上部转动的部分，可在 2.6-55 小时范围内转动一周．水流星杂技：制作一个绳套, 碗用绳套套住，装满水，让碗在水平方向做圆周运动．过山车：过山车是一项刺激性的娱乐项目．车上的人在极短的时间内在竖直平面做圆周运动．（ 2 ）播放链球、铁饼、乒乓球、篮球等体育项目，体验旋转餐厅、中华世纪坛等旋转建筑，体验文化设施中的旋转活动，观看与旋转相关的杂技表演等体验活动的视频．教师对第四小组的研究实践、现场展示进行点评．（三）课堂小结，感受交流小结：通过本节课的集中展示，一方面我们充分认识到圆周运动与人类文明、工业技术、现代科学以及人们的日常生活都有着密切的联系；另一方面我们通过课前的研究、实践、体验活动也收获了许多，如课本之外与圆周运动相关的知识、收集与分析资料的方法与能力、与人协作及交流分享的意识等．组织学生畅谈学习过程的感受，引导学生关注科技、关注生活，将所学的物理知识运用到实际中，使学有所用．教学流程图：教学反思：一、本节教材安排为选学内容，对学生要求并不高，主要目的在于拓宽学生的知识视野，所以采用以小组为单位的研究性学习方式，让学生尝试收集资料、实践研究、模型制作、活动体验等多种学习方式，通过这些研究与实践来提升学生的综合素养，使得学生全面发展．二、学生小组选择不同的课题，进行以小组为单位的学习活动，锻炼学生与人协作、交流分享的能力，让学生学会学习、学会生活．三、物理学科是一门自然科学，它的发展对推动人类文明进程起着重要作用，是现代科学研究和工业技术的重要基础，也是人类生产生活的重要组成部分．分成六个小组，分组研究、集中展示，让学生从多个方面领略物理学科所蕴含的智慧，深入理解物理与人类、物理与科学、物理与技术、物理与生活等多方面的密切联系，引导学生“由生活走向物理，由物理走向社会”，成为一名科学知识丰富、文化内涵深厚、文明素养全面的现代人．2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．在平直公路上甲乙两车从同一地点出发，两车位移x和时间t的比值xt与时间t之间的关系如图所示。
高中物理 第二章 匀速圆周运动 3 圆周运动的实例分析教案2 教科版必修2(2021年最新整理)
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第3节 圆周运动的实例分析一、探究并设计适合本节教学的教法、学法: 1、设计教法：（1）情景导学法：引入新课教学中创设问题情境,激发学习兴趣，调动学生的内在学习动力，促使学生积极主动学习；（2)目标导学法：让在学生在学前明确学习目标，学有方向，才能有的放矢,促使学生积极探索、发现；（3）实验演示法：学生通过参与实验操作、讨论分析实验现象，推理其内在的本质；(4)比较法:通过新旧对比，启发学生认识并获得新知等.最大限度地调动学生积极参与教学活动。
充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。
本节课采用了演示法和讲授法相结合的启发式综合教学方法。
教师边演示边让学生分折解题思路，充分调动学生的积极性和主动性. 2、设计学法：观察法，归纳法,阅读法，推理法 。
教学生用较简单的器材做实验,以发挥实验效益，提高教学效果的方法.通过设疑,启发学生思考.二、设计教学流程：三、具体教学过程设计:创设情景：（教学PPT 录像)在日常生活中有很多圆周运动的实例:骑自行车转弯,汽车、创设情景，激发学生学习兴趣和热情复习圆周运动的基本知识，为后面小球过最高点条件分析作铺垫明确圆周运动的解题思路，进一步加深对向心力的概念理解通过实例分析，进一步理解向心力的来源可以是一个力或几个力的合力汽车过拱桥，培养学生阅读和自学能力，知道向心力公式也适用变速圆周运动 O进一步熟练向心力来源分析，为后面绳子过最高点问题作铺堑 绳系小球过最高点及过山车过最高点的条件进行比较分析课后小结火车转弯等都是圆周运动或圆周运动的一部分，这些运动的向心力的来源是什么？这节课我们就来讨论在具体的问题中向心力的来源？实例分析一(匀速圆周运动）:1、小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
高中物理《圆周运动》教学设计人教版必修2
5.5 圆周运动【教学目标】知识与技能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过程与方法能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。
情感态度与价值观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引入新课一、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——圆周运动新课讲解（一）用投影片出示本节课的学习目标知识与技能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过程与方法能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。
情感态度与价值观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）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。
高中物理 第二章 匀速圆周运动 3 圆周运动的实例分析教案3 教科版必修2-教科版高一必修2物理教案
第3节圆周运动的实例分析〔 1 〕转弯与直进有何不同？〔 2 〕受力分析．［学生活动］结合所学知识讨论分析．［师生互动］［思维方法渗透］只要是曲线轨迹就需要提供向心力，并不是一定做匀速圆周运动．中的r 指确定位置的曲率半径．［结论］转弯时需要提供向心力，而平直前行不需要．受力分析得：需增加一个向心力 ( 效果力 ) ，由铁轨外轨的轨缘和铁轨之间互相挤压产生的弹力提供．［深入思考］师：挤压的后果会怎样？［学生讨论］生：由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大．这样的话，轨缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致的后果是铁轨容易损坏，轨缘也容易损坏．［设疑引申］师：那么应该如何解决这一实际问题？［学生活动］师：发挥自己的想象力结合知识点设计方案．［提示］〔 1 〕设计方案的目的是为了减小弹力．〔 2 〕录像剪辑——火车转弯．［学生提出方案］铁路外轨比内轨高，使铁轨对火车的支持力不再是竖直向上．此时，重力和支持力不再平衡，它们的合力指向“圆心〞，从而减轻铁轨和轨缘的挤压．［点拨讨论］师：那么什么情况下可以完全使铁轨和轨缘间的挤压消失呢？［学生归纳］生：重力和支持力的合力正好提供向心力，铁轨的内外轨均不受到挤压 ( 不需有弹力 )．［定量分析］［投影］如以下图所示．设车轨间距为L ，两轨高度差为h ，转弯半径为R ，火车质量为M．［师生互动分析］根据三角形边角关系．对火车的受力情况进行分析，重力和支持力的合力提供向心力，内外轨均无挤压．又因为θ很小所以 sinθ＝tanθ．综合有故又所以［实际讨论］在实际中反映的意义是什么？［学生活动］结合实际经验总结：实际中，铁轨修好后h 、R 、L 一定，g 为定值，所以火车转弯时的车速为一定值．［拓展讨论］学生的思维在于教师的激发，学习的积极性在于教师的调动．通过让学生发表见解，提出疑问，培养学生的语言表达能力和分析问题的能力．假设速度大于又如何？小于呢？［师生互动分析］〔 1 〕 F 向＞F ( F 支与 G 的合力 ) ，故外轨受挤压，对轨缘有作用力 ( 侧压力 ) F 向＝F ＋F 侧．〔 2 〕 F 向＜F ( F 支与 G 的合力 ) ，故内轨受挤压后对轨缘有侧压力．F 向＝F－F 侧．［说明］向心力是水平的三、飞机转弯1．录像剪辑——飞机转弯，提问：向心力的来源．受力分析，如下图．四、汽车过拱桥问题1．凸形桥和凹形桥(1) 物理模型［投影］如图(2) 因是桥形弯曲，故需向心力．2．在静止情况下分析．［学生活动］结合“平衡状态〞进行受力分析．［同学解答］问题小组提出的问题很多，课堂上师生探究的仅仅是其中的一部分．通过对匀生：重力、支持力，二者合力为零，F 压＝G．3. 以速度v 过桥顶 ( 底 )(1) 过凸形桥顶［学生活动］①画受力示意图 .②利用牛顿运动定律分析F 压.［同学主动解答］①考虑沿半径方向受力②牛顿第三定律 .F 压＝F N③F 压＝F N＝④讨论：由上式知v 增大时，F 压减小，当时，F 压＝0；当时，汽车将脱离桥面，发生危险．(2) 过凹形桥底［学生活动］①画受力示意图．②利用牛顿定律分析F 压．［提问 C 层次同学，类比分析］①考虑沿半径受力②牛顿第三定律F 压＝F N③F 压＝F N＝④由上式知，v增大，F 压增大．［拓展讨论］实际生活中的拱形桥是哪种？为什么？［理论联系实际分析］①实际中都是拱形桥．②原因 F 压＜mg．失重注意：速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力．强化训练例题1：质量为 m的小球用长为L 的细线连接着，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ ，试求其角速度的大小？对小球而言，只受两个力，重力和细线拉力，这两个力的合力mg tanθ提供向心力，知道半径r ＝L sinθ所以由得总结规律．［投影］解题思路：1．明确研究对象，分析其受力情况，确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置，以确定向心力的方向，这是基础．2．确定研究对象在某个位置所处的状态，进行具体的受力分析，分析哪些力提供了向心力，此为解题关键．3．列方程求解 . 在一条直线上，简化为代数运算；不在一条直线上，运用平行四边形定那么．4．解方程，并对结果进行必要的讨论．通过实例分析，达到巩固所学知识的目的．内容拓展；离心运动1．认识离心运动[ 师生互动 ]师：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 ?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢 ? 发表你的见解并说明原因．[ 学生讨论 ]生：我认为做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会沿切线利用所学知识解释生活中的现象，提高解题能飞出去，如体育中的“链球〞运动，运动员一松手，“链球〞马上飞了出去．生：如果物体受的合力不足以提供向心力，它会做逐渐远离圆心的运动．如：在电影中经常看到，速度极快的汽车在急速转弯时，会出现向外侧滑的现象．师： ( 听取学生代表的发言，点评、总结 ) 如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去．如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心．这两种运动都叫做离心运动．[ 讨论与思考 ]师：请同学们结合生活实际，举出物体做离心运动的例子．在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的 ? 你能说出这些例子中的离心运动是怎样发生的吗 ?学生认真思考并讨论问题，学生代表发表见解，相互交流、讨论． 教师听取学生见解，点评、总结．并投影出洗衣机脱水筒及洗衣机脱水时水的受力分析图．点评：培养学生观察生活的良好品质，培养学生发现问题、解决问题的主动求知的意识．2．离心运动的应用和防止离心运动有很多应用，离心干燥器就是利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置，在纺织厂里用来使棉纱、毛线或纺织品干燥．把湿物体放在离心干燥器的金属网笼里，网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力 F 足以提供所需的向心力 F ，使水滴做圆周运动．当网笼转得比较快时，附着力 F 不足以提供所需的向心力 F ，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面．洗衣机的脱水筒也是利用离心运动把湿衣服甩干的．我们知道，体温计装有水银的玻璃泡上方有一段非常细的缩口，测力的同时大大增强学生的学习兴趣．过体温后，升到缩口上方的水银柱因受缩口的阻力不能自动缩回玻璃泡里．在医院里将许多用过的体温计装入小袋内放在离心机上，转动离心机，把水银柱甩回玻璃泡里．当离心机转得比较慢时，缩口的阻力F足以提供所需的向心力，缩口上方的水银柱做圆周运动 . 当离心机转得相当快时，阻力F不足以提供所需的向心力，水银柱做离心运动而进入玻璃泡内．在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的．如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力F max ，汽车将做离心运动而造成交通事故．因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度．作业“练习与评价〞第 1、 2 题．教学流程图：教学反思：圆周运动在实际生活中有广泛的应用，有关圆周运动的问题是对牛顿运动定律的进一步应用，是教学的难点，同时也是学习机械能和电学知识的基础，通过实例分析求解，教会学生解决问题的一般方法，特别要掌握几个模型及条件．。
高中物理 第二章 匀速圆周运动 2 匀速圆周运动的向心
第二节匀速圆周运动的向心力和向心加速度究．同时明确：细绳的拉力提供圆周运动所需的向心力．注意用牵细绳的手的感觉来判断向心力的大小．教师强调实验时要注意安全．当学生做完后，教师再把弹簧秤改为力传感器重复实验步骤，学生一起观察，进行定量直观分析．制变量法进行实验与探究，对猜想进行验证．实验后小组内互相交流感受，进行分析、讨论、总结结论：（1）当m、相同时， r 越大F越大．（2）当m、 r相同时，越大F越大．（ 3 ）当、r相同时，m越大F越大．心的态度．演示实验验证教师先介绍向心力演示器的结构和使用方法，然后进行如下操作：（ 1 ）质量比为 2 : 1的钢球和铝球，使他们的运动半径r和均相同，观察露出的红白相间的方格数比值为2 : 1 ，即两球所受向心力的比值也为 2 : 1 ，因此F与m成正比．（ 2 ）当m、相同时，半径比为 2 : 1 ，向心力的比值也为 2 : 1 ，因此F与r成正比．（ 3 ）当m、r相同时，比值为 2 : 1 ，向心力的比值为 4 : 1 ，因此F与2成正比．教师由此验证向心力大小的公式：学生观察、思考、分析，然后根据导出向心力的表达式．又根据导出第三个表达式培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度，让学生体会到实验在探索物理规律中的作用和方法．引出向心加速的概念做圆周运动的物体，在向心力F的作用下必然要产生一个加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度的方向与向心力的方向相同，所以称为向心加速度．（对比：直线运动中的加速度与向心加速度的区学生结合牛顿第二定律得到：让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，但方向时刻在改变．所以匀速圆周运动又是一种变速运动．别．）例题分析例一、请大家分析下面物体的向心力是由什么力提供的？（课件展示：①旋转餐桌上的盘子；②旋转漏斗内的玻璃球；③游乐场的海盗船）例二、春兰 XPB46-801 全自动洗衣机脱水转速为 800转 / 分，内桶直径为 400mm ，试计算该脱水桶工作时桶内衣服所具有的向心加速度为多少？是重力加速度的几倍？为什么脱水桶能使衣服脱水？学生学会判断，计算讨论解决．总结与作业1．对本节课内容进行小结．2．作业．学生回忆知识．巩固所学知识．检测所学知识．教学流程图：图片及设问引入——向心力定义得出——学生活动（手拿细绳水平转动小球，从手的受力变化获得感性认识）——影响向心力大小因素的猜想——结合弹簧秤和空心圆珠笔杆及弹簧秤定量体验——教师用力传感器定量分析——进一步用向心力演示器运用控制变量法分析影响向心力大小的因素——得出向心力公式——根据线速度、角速度、周期的关系得出向心力的其他表达式——结合牛顿运动定律得出向心加速度的概念——例题分析——课堂小结——布置作业板书设计：圆周运动的向心力1. 向心力概念：2. 向心表达式：推导过程及例题3. 向心加速度：解题过程4. 例题分析：教学反思：从以往的教学经验来看学生很喜欢教师多举一些生活中的实例，学生能大胆发言．比如教师通过情景设疑导入新课，可以激发起学生强烈的好奇心和探索欲望，课堂气氛非常好；教师让学生猜想时，学生都很活跃，各抒己见．在课堂中，学生实验探究活动比较多，他们的积极性很高，带绳子的小球会激起学生很大的兴趣．学生通过亲自动手，亲身感受，在“玩”当中获得成功的愉悦，这种充分发挥学生的主体地位和以学生为主的探究实验课，比老师讲和做好得多！本节课的难点是如何使学生建立向心力的概念，特别是让学生理解向心力并不是物体真正受到的力，这一点比较抽象，教师应注意把握语言，深入浅出地加以说明．由于整堂课探究实验较多，要注意控制好时间，如果时间确实不够，可以在课堂练习一些题目，把最后的探究实验留在课后“做一做”．。
教科版(2019)高中物理必修第二册第二章2.1圆周运动教案设计
圆周运动【教学目标】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．知道线速度的物理意义、定义式、矢量性，知道匀速圆周运动线速度的特点。
3．知道角速度的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意义。
4．掌握线速度和角速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系。
5．能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系。
过程与方法：通过线速度的平均值以及瞬时值的学习使学生体会极限法在物理问题中的应用，让学生体验用比较的观点、联系的观点分析问题的方法。
情感态度与价值观：通过对圆周运动知识的学习，培养学生对同一问题多角度进行分析研究的习惯。
【教学重点】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。
【教学难点】1．理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
2．让学生分析传动装置中主动轮、被动轮上各点的线速度、角速度的关系。
【教学过程】（一）复习回顾师：某物体做曲线运动，如何确定物体在某一时刻的速度方向呢？生：质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
（二）新课引入师：今天这节课我们来学习一个在日常生活常见的曲线运动——圆周运动，那么什么叫圆周运动呢？生：物体的运动轨迹是圆的运动叫作圆周运动。
师：组织学生举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例。
生1：行驶中的汽车轮子。
生2：公园里的“大转轮”。
生3：自行车上的各个转动部分。
生4：时钟的分针或秒针上某一点的运动轨迹是圆周。
师：演示1：用事先准备好的用细线拴住的小球，演示水平面内的圆周运动，提醒学生注意观察小球运动轨迹有什么特点？演示2：教师在讲台上转动微型电风扇，让学生观察电风扇叶片的转动，注意观察用红色胶带选定的点的运动轨迹有什么特点？生：它们的轨迹都是一个圆周。
师：很好，以上我们所观察的两个物体，它们的运动轨迹都是一个圆，物体的运动轨迹是圆的运动，我们称它为圆周运动，在日常生活中，圆周运动是一种常见的运动，那么什么样的圆周运动最简单呢？师：最简单的直线运动是匀速直线运动。
教科版物理必修第二册精品课件第二章匀速圆周运动 3.圆周运动的实例分析4.圆周运动与人类文明(选学)
图所示,由绳子的拉力与重力的合力提供向心力,
则得:mgtan θ=mω r,则得 tan
2
2
θ= ,A
的半径 r 较
小,ω 相等,可知 A 与竖直方向夹角 θ 较小,故 C 错误;A 的向心加速度小,A 的
向心力就小,A 对缆绳的拉力就小,故 D 正确。
答案：(1)10 m/s
(2)105 N
解析：(1)汽车在凹形桥面底部时,对桥压力最大。
由牛顿第二定律得
2
N-mg=m
代入数据解得 v=10 m/s。
(2)汽车在拱形桥面顶部时,对桥压力最小。
由牛顿第二定律得
2
mg-N'=m
代入数据解得 N'=105 N
由牛顿第三定律知压力等于 105 N。
适当倾斜路基,试计算路基倾斜角度θ的正切值。
答案：(1)105 N
(2)0.1
解析：(1)外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力,所以有
2
N=m
=
105 ×202
400
N=105 N。
由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于 105 N。
(2)火车的重力和铁轨对火车的弹力的合力提供向心力,如图所示,
素养阐释
1.通过圆周运动实例分析,培养学生的科学思维。
2.认识离心现象以及圆周运动与人类文明,培养学生的科学态度与责任。
自主预习 新知导学
一、汽车过拱形桥
1.汽车经过拱形桥和凹形桥时受力分析如图所示。
2.向心力: 拱形桥 mg-N
2
=m ;凹形桥
N-mg
2
=m 。
《圆周运动与人类文明》 教学设计
《圆周运动与人类文明》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解圆周运动的概念，包括线速度、角速度、周期、频率等物理量。
（2）学生能够掌握圆周运动的基本规律，如线速度与角速度的关系、向心加速度的表达式等。
（3）学生能够运用圆周运动的知识解决实际问题，如分析旋转物体的运动情况、计算向心力等。
2、过程与方法目标（1）通过观察实验和实例分析，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
（2）通过推导圆周运动的公式，培养学生的逻辑推理能力和数学应用能力。
（3）通过小组讨论和合作解决问题，培养学生的合作学习能力和交流表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生感受圆周运动在生活中的广泛应用，激发学生对物理的兴趣和探索欲望。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
（3）通过了解圆周运动在人类文明发展中的重要作用，增强学生的文化自信和民族自豪感。
二、教学重难点1、教学重点（1）圆周运动的基本概念和物理量。
（2）向心加速度和向心力的概念及计算。
2、教学难点（1）理解向心加速度的产生原因。
（2）运用圆周运动的知识解决实际问题。
三、教学方法1、讲授法讲解圆周运动的基本概念、物理量和规律，使学生建立起系统的知识框架。
2、实验法通过演示实验，如小球在光滑平面上的圆周运动、旋转的陀螺等，让学生直观地感受圆周运动的特点。
3、讨论法组织学生进行小组讨论，分析生活中的圆周运动实例，加深对知识的理解和应用。
4、练习法通过课堂练习和课后作业，巩固学生所学的知识，提高学生解决问题的能力。
四、教学过程1、导入新课（1）展示一些生活中常见的圆周运动的图片或视频，如摩天轮、旋转木马、自行车车轮的转动等，引导学生观察并思考这些运动的特点。
（2）提问学生：“你们在生活中还见过哪些圆周运动的例子？这些运动有什么共同之处？”2、新课讲授（1）圆周运动的概念结合实例，讲解圆周运动的定义：质点在以某点为圆心、半径为 r 的圆上运动时，其运动轨迹为圆周，这种运动叫做圆周运动。
高中物理第二章匀速圆周运动4圆周运动与人类文明课件教科版必修2
第十一页，共18页。
3、圆周运动与科学实验(kē xué
shíyàn)
• （2） 圆周运 动(yùndòng)与 航天技术
• 航天器脱离运 载火箭做惯性 运动(yùndòng) 后，还受到各 种天体引力的 作用，这些引 力会使航天器 的飞行轨迹发 生弯曲。如达 到第一宇宙速 度的航天器， 在受到地球引 力作用飞行轨 迹发生弯曲时， 所产生的离心 加速度(俗称离 心力)与地球对 它的引力大小 相等、方向相 反，因此，它 就始终绕地球
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2、圆周运动与工业(gōngyè)技术
• （ 2 ）齿轮和轴使得机 械能实现传递．
• 齿轮的圆周运动可以通 过齿轮传动和皮带传动 (pí dài chuán dònɡ)两 种方式实现机械能的传 递．同时不同半径的齿 轮组合又可以实现速度 的改变．变速箱正是利 用多组齿轮来改变速度 的．
第七页，共18页。
2、圆周运动与工业(gōngyè)技术
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2、圆周运动与工业(gōngyè)技术
万能(wànnéng)工作 台
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2、圆周运动与工业(gōngyè)技术
蜘蛛(zhī zhū)形机 器人
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3、圆周运动与科学实验(kē xué • （1）、圆周运动与粒 shíyàn)
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4、圆周运动与文化(wénhuà)生 活
• 环形(huán xínɡ)通道
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4、圆周运动与文化(wénhuà)生 活
• 游乐园的圆周运动
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4、圆周运动与文化(wénhuà)生 活
• 花样滑冰(huā yànɡ huá bīnɡ)
4. 圆周运动与人类文明(选学)-教科版必修2教案
4. 圆周运动与人类文明（选学）-教科版必修2教案一、教学目标1.了解地球的自转和公转以及其对地球的影响；2.掌握描述地球公转的方式；3.了解太阳系中的其他行星和卫星的公转；4.了解圆周运动在人类文明中的应用。
二、教学重点1.地球的自转和公转；2.描述地球公转的方式；3.圆周运动在人类文明中的应用。
三、教学难点1.地球自转产生的现象和原理；2.圆周运动在人类文明中的应用。
四、教学内容1. 地球的自转和公转地球做着自转运动，一天一夜就是一次自转。
自转使得地球的形状略微扁平，将顶部向南北两极不对称。
同时，由于大气作用，地球的自转导致了天气和气候的变化，例如白天和黑夜的交替、地球四季的变化等。
除了自转，地球还做着公转运动，围绕太阳做一年一周的运动。
这一运动导致了日照和温度的变化、季节的交替、地球的日照时间的变化等现象。
2. 描述地球公转的方式地球围绕太阳做椭圆形的运动，一年一周为一个完整的周期。
根据开普勒三定律，行星的公转轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆形的一个焦点上。
而在地球公转过程中，地球和太阳之间总是呈直线，这就是我们为什么会观测到日食和月食现象的原因。
3. 太阳系中的其他行星和卫星的公转太阳系中的其他行星和卫星也都是围绕太阳进行公转的。
例如，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星都是围绕太阳进行公转。
卫星也是以行星为中心，围绕行星旋转的。
例如，月球围绕地球旋转。
4. 圆周运动在人类文明中的应用圆周运动在人类文明中有着广泛的应用。
例如，在机械工程中，我们经常需要制造旋转的机器或机械，例如发动机、变速器、轮轴等等。
这些机器或机械的旋转运动都是围绕着一定的轴线做圆周运动。
此外，圆周运动还广泛应用于建筑设计中。
例如，建筑物的柱子、圆拱门、圆顶等等都是圆周运动的产物。
而圆周运动对于音乐和艺术也有着很大的影响，例如，圆周运动的频率与音乐音调的高低相关联，在数学和几何学中也有着广泛的应用。
五、教学方法1.讲解法：通过教师的授课和解释，让学生了解和掌握圆周运动和地球自转公转的原理和应用；2.组织观察法：通过观察天象、地球形状、日食、月食等现象，引导学生对地球公转和圆周运动的认识和理解；3.组织讨论法：组织学生探讨圆周运动在不同领域中的应用，扩展学生的视野和了解。
高中物理 第二章 匀速圆周运动 1 圆周运动教案2 教科
第一节圆周运动教学准备：1．摩天轮图片；地球绕太阳公转的图片；“嫦娥一号”绕月的仿真模拟演示；表针针尖做匀速圆周运动视频．2．两物体做圆周运动，比较运动快慢的课件．3．发动机图片．3. 表达式：4. 单位：米每秒（m/s ）. [ 演示 ] 砂轮打磨工件，线速度的方向？5. 矢量[ 讨论 ] 匀速圆周运动的线速度是不变的吗？[ 结论 ] 匀速圆周运动是个变速运动．线速度大小不变，方向时刻改变．二、角速度1. 物理意义：描述匀速圆周运动快慢的物理量．2. 概念：连接做匀速圆周运动的物体与圆心的半径转过的角度 φ跟所用时间 t 的比值叫做角速度．用表示．3. 表达式：4. 单位：弧度每秒（ rad/s ）[ 图片 ] 地球绕太阳公转的角速度．观察实验，归纳出线速度的方向是圆周上该点的切线方向．讨论、明确匀速圆周运动中“匀速”的含义．讨论、归纳完成．观察、理解．通过总结概念，培养学生应用“对比法”解决问题的能力．深刻理解“匀速”指速度大小不变，方向时刻改变．通过观察实验，解决问题，渗透解决问题的方法．了解什么时候用角速度来描述匀速圆周运动的快慢．三、周期1. 物理意义：描述圆周运动快慢的物理量．2. 概念：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．3. 单位：秒（ s ）．[ 视频 ] 新闻联播中报道哈雷彗星的周期为 76 年．提问：地球公转周期是多少年？哪个星体运动得快？分析、归纳．地球运动得快．问题来源于生活，问题的解决也来源于生活．四、转速1. 物理意义：描述匀速圆周运动快慢的物理量．在描述电机转动快慢时，为了方便，我们通常使用转速这个概念．2. 概念：物体在单位时间内所转过的圈数，用n表示．3. 单位：转每秒（ r/s ），转每分（ r/min ）．[ 图片 ] 发动机转速的标识．过渡：既然这些物理量都可以描述匀速圆周运动的快慢，那么它们之间存在什么关系呢？体会学习一个新概念的几个步骤．通过实例引发思考，了解物理在生活中的应用．五、关系练习：设质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，它在一个周期T内转过的弧长为 2πr，转过的角度为 2π，求线速度是多少？角速度是多少？线速度与角速度有什么关系？计算得出：总结归纳．加深对几个概念的理解并应用解决问题，同时得出新的知识．利用所学知识解释生活中的现象，激发学习兴趣．拓展练习：讨论教材第 22 页“讨论交流 '.今天我们会描述一个圆周运动，但生活中有很多复杂的运动，我们该怎样描述呢？比如车辆的运动通常比较复杂，这样的曲线运动我们如何描述？阅读教材 24 页．我们可以用曲率半径和线速度来描述一般的曲线运动．知识稍微拓展，了解学习圆周运动规律的意义．学生对本节课的学习在整体上进行思考．小结这节课你学到了什么？本节课我们学会了如何描述一个圆周运动，那么物体为什么会做这样的运动呢？下节课我们将研究这个问题．教学流程图：学习效果评价：教学反思：一、注重以问题为主线；通过物理情境的创设引导学生以哪个物体运动快为主要问题展开讨论，最后总结归纳，解决实际问题．二、注重以学生为主体；无论是问题情境的创设还是对问题的探究，都努力创造条件让学生参与，并努力增大参与面．三、充分体现了物理学科紧密联系生活的特点．从生活中发现问题，将生活实例理论化，解决生活问题．让学生举出生活中圆周运动的实例，可使学生充分动起来，找身边的圆周运动．最后又紧扣生活，用所学知识来解决生活中出现的问题，体现了物理学科的价值，激发学生研究兴趣．。
高中物理第二章1圆周运动教案3教科版必修2
第一节圆周运动教学策略：【教学方法设计】实验探究教学法、教育评价机制激励法．本节设计实验引入以探究活动为主要手段，以实验、讨论、分析交流为主要学习方式，教师逐步设置问题引导学生观察、探究、开展学习活动，达到三维教学目标．【教学媒体设计】本节设计以空中转椅的运动引入，再多媒体教学手段再现物体做圆周运动的物理情景，利用学生熟悉的陀螺、洗衣机、自行车、荡秋千等场景创设物理场景，营造研究圆周运动的氛围，激发学生的求知欲．【教具设计】在支架上固定圆形木板，木板上用细铁丝模拟大小不同的轨道，轨道上安装可沿轨道运动的卡通动物．在圆形木板后，用传动装置带动卡通动物，使其可以不同的线速度和角速度沿 A 、 B 轨道运动．说明：（ 1 ）通过变速器，可使物体以不同的线速度和角速度运动．（ 2 ）轨道用不同颜色的材料模拟，并可拆卸．（ 3 ）物体在做圆周运动时，它与圆心的连线也可转动，演示它转过的角度．公式：教学流程图：高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．1933年至1934年间，约里奥居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为，反应生成物像天然放射性元素一样衰变，放出正电子且伴随产生中微子，核反应方程为。
则下列说法正确的是A．当温度、压强等条件变化时，放射性元素的半衰期随之变化B．中微子的质量数A=0，电荷数Z=0C．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则质子与中子的质量之和一定等于α粒子的质量2．如图，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为m A=6kg、m B=2kg，A、B之间的动摩擦因数μ=0．2，开始时F=l0N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则A．当拉力F<12N时，两物体均保持静止状态B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动C．两物体间从受力开始就有相对运动D．两物体间始终没有相对运动3．在某空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O-xyz，M、N、P为电场中的三个点，M 点的坐标(0,3L,0) ,N点的坐标为(4L，0，0) ,P点坐标为(0，0，4L)，Q点的坐标为(4L，L，7L),Q点图中未画出。
高中物理第二章4圆周运动与人类文明(选学)教案2教科版必修2
2.4 圆周运动与人类文明（一）、新课教学。
1、圆周运动是点燃人类古文明的火把（1）钻木取火学生活动：观看图片：钻木取火。
了解人类对圆周运动研究。
（2）、陶瓷制作与圆周运动学生活动：观看陶瓷制作图片，陶瓷制作是圆周运动的一个应用。
（3）、圆周运动与车轮的发明古代的人们的交通方式由肩挑、背抗发展到使用车轮，为大量利用畜力、开展远距离的运输和商贸活动创造了条件。
车轮第一次把圆周运动和直线运动联系起来，这是个伟大的发明。
学生活动：指出车轮运输比以前的运输方式的优越性。
（4）、圆周运动与机械能的利用学生活动：观看鼓车、水车图片，明确圆周运动与机械能的利用。
2、圆周运动与工业文明（1）蒸汽机瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。
他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。
瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大的推进了社会生产力的发展。
（2）学生观察其他机械的图片了解圆周运动与精密机械的联系。
3、圆周运动与科学实验（1）、圆周运动与粒子物理和核物理实验回旋加速器：利用磁场使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。
1930年E.O.劳伦斯提出其工作原理，1932年首次研制成功。
它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。
置于中心的粒子源产生带电粒子射出来，受到电场加速，在D形盒内不受电场，仅受磁极间磁场的洛伦兹力，在垂直磁场平面内作圆周运动。
绕行半圈的时间为πm／qB，其中q是粒子电荷，m是粒子的质量，B是磁场的磁感应强度。
如果D形盒上所加的交变电压的频率恰好等于粒子在磁场中作圆周运动的频率，则粒子绕行半圈后正赶上D形盒上极性变号，粒子仍处于加速状态。
由于上述粒子绕行半圈的时间与粒子的速度无关，因此粒子每绕行半圈受到一次加速，绕行半径增大。
圆周运动与人类文明教案
圆周运动与人类文明教案教案题目：圆周运动与人类文明教学目标：1.了解圆周运动的基本概念和特点。
2.了解圆周运动在人类文明中的应用和意义。
3.培养学生分析和解决问题的能力。
教学重点：1.圆周运动的基本概念和特点。
2.圆周运动在人类文明中的应用和意义。
教学难点：圆周运动在人类文明中的应用和意义。
教学准备：1.教材：中学物理教材。
2.教具：PPT、图片、视频等。
3.其他：相关文献资料。
教学过程：Step 1 引入（10分钟）1.教师提问：“你们知道什么是圆周运动吗？”2.学生回答并交流意见。
3.教师通过介绍圆周运动的概念和特点来引入本节课的主题。
Step 2 讲授（30分钟）1.教师通过PPT或者图片来讲解圆周运动的基本概念和特点。
Step 3 案例分析（40分钟）1.教师给出一些实际的案例，如轮胎的滚动、行星的公转等，让学生思考其中的圆周运动。
2.学生分组进行讨论，找出案例中的圆周运动特点，并分析其在生活和科学研究中的应用价值和意义。
3.学生代表进行展示，并进行全班讨论。
Step 4 总结（10分钟）1.教师总结本节课的内容，强调圆周运动在人类文明中的应用和意义。
2.鼓励学生提出自己的想法和思考。
3.布置课后作业：写一篇400字以上的文章，论述圆周运动在人类文明中的应用和影响。
教学延伸：1.课后作业的文章可以发表在学校刊物上，促进学生学习兴趣和写作能力的提高。
2.可以邀请相关领域的专家来讲解和分享他们的研究成果，激发学生对圆周运动的兴趣和求知欲。
教学评价：1.课堂教学中观察学生的参与度和提问情况。
2.课后作业中评价学生的写作能力和思维深度。
3.通过小组讨论和展示的方式，评价学生的团队合作能力和表达能力。
高中物理 第二章 匀速圆周运动 4 圆周运动与人类文明(选学)教案1 教科版必修2-教科版高一必修2
第4节圆周运动与人类文明〔选学〕本节教材分析〔1〕三维目标一、知识与技能认识圆周运动对人类文明和社会发展的重要影响．二、过程与方法通过收集、分析、整理资料，培养学生收集、分析和处理信息的能力．通过展示交流，培养学生表达、交流的能力．三、情感态度与价值观通过小组合作学习，培养学生团结协作的精神．通过展示交流，培养学生交流协作、分享成果的意识．通过欣赏人类对圆周运动的应用，增强学生关注物理知识与生产生活联系的意识，激发学生热爱物理、热爱科学的积极情感．〔2〕教学重点深入理解圆周运动对人类文明和社会发展的重要影响．〔3〕教学难点通过研究、实践、体验、展示、交流，增强学生关注物理知识与生产生活联系的意识．〔4〕教学建议本节为选学内容，在知识与技能方面的目标要求并不高，侧重于通过学习培养学生的人文素养．教学方式设计成研究性学习方式，课前学生按兴趣爱好组合成学习小组，以教材内容的四个方面为题目，或学生自定与圆周运动相关的题目，收集相关资料，进行实践体验活动，最后集中交流展示．旨在培养学生收集、分析和处理信息的能力，通过小组合作学习，培养团结协作的精神，通过最后的展示交流，培养学生表达交流的能力和交流协作、分享成果的意识．新课导入设计导入一复习旧知引入新课1．复习：本章我们首先学习了如何描述圆周运动，大家回忆一下描述圆周运动的物理量有哪些？它们是如何定义的？彼此间有什么样的关系？学生思考作答．在学习了描述圆周运动的基础上，进一步学习了圆周运动的向心加速度和向心力，向心加速度是如何定义的？向心力与向心加速度的关系是什么？学生思考作答．2．引课：我们还运用圆周运动的知识分析了生活中一些匀速圆周运动的实际例子．为了让大家对圆周运动有更深入的了解，大家以圆周运动与人类文明为主题，分成了六个小组，每个小组选择一个课题进行研究性学习，收集资料、实践体验、分析整理，今天我们利用这节课集中进行交流展示．导入二举出一些人类生活中与圆周运动的例子。
高中物理必修2《圆周运动》教学设计
《圆周运动》教学设计所用教材：教科版必修2 第二章圆周运动第一节《圆周运动》教学分析【教材分析】：圆周运动是高中物理的重点和难点部分。
学生在学习了曲线运动后，进一步学习曲线运动中的另一特例——圆周运动。
学习圆周运动将加深对曲线运动的理解，进一步体会、理解力和运动的关系，为学习研究天体运动，万有引力定律作好准备。
本节教学的重点是线速度和角速度概念的建立。
而难点是两者之间的区别与联系。
圆周运动是点燃人类古文明的火把，在现代文明中更是离不开圆周运动。
在学生的日常生活中处处存在圆周运动，特别是学生喜爱的游戏娱乐活动中的圆周运动，更是学习圆周运动的丰富的教学资源。
【教学目标分析】：知识与技能：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。
2、理解表征圆周运动的物理量线速度、角速度、周期，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、知道圆周运动是变速运动。
过程与方法：1、通过对演示实验的分析，理解掌握描述圆周运动快慢的思路和方法。
2、通过探究、讨论，理解、掌握线速度、角速度、周期之间的关系。
3、通过分析具体的圆周运动，学会从不同的角度描述圆周运动的快慢。
情感态度与价值观1、发展学生的好奇心和求知欲。
2、使学生体会圆周运动在我们身边。
3、分析典型应用，理解圆周运动对人类文明进步的贡献。
4、能从身边现象中认识圆周运动，体会圆周运动的对称与和谐。
重点与难点重点：知道什么是匀速圆周运动，掌握描述圆周运动快慢的思路和方法；理解线速度、角速度、周期。
难点：角速度的理解；线速度，角速度，周期之间的关系。
反思自己在时间的控制方面做得不好，在引入基本概念圆周运动与匀速圆周运动时花费的较多时间。
应该把重心放到后面物理量的关系上。
水流星的实验由于之前没有让学生尝试，在做的过程中有一点儿水洒了出来，本来是活跃一下课堂气氛，实验出了一点儿问题之后，效果没有达到，学生反而更拘谨了。
由于前面的时间占用的多了，在后面关键的概念，比如角速度以及各个物理量关系的理解上，时间就比较紧了。
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2.4 圆周运动与人类文明
（一）、新课教学。
1、圆周运动是点燃人类古文明的火把
（1）钻木取火
学生活动：观看图片：钻木取火。
了解人类对圆周运动研究。
（2）、陶瓷制作与圆周运动
学生活动：观看陶瓷制作图片，陶瓷制作是圆周运动的一个应用。
（3）、圆周运动与车轮的发明
古代的人们的交通方式由肩挑、背抗发展到使用车轮，为大量利用畜力、开展远距离的运输和商贸活动创造了条件。
车轮第一次把圆周运动和直线运动联系起来，这是个伟大的发明。
学生活动：指出车轮运输比以前的运输方式的优越性。
（4）、圆周运动与机械能的利用
学生活动：观看鼓车、水车图片，明确圆周运动与机械能的利用。
2、圆周运动与工业文明
（1）蒸汽机
瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。
他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。
瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大的推进了社会生产力的发展。
（2）学生观察其他机械的图片了解圆周运动与精密机械的联系。
3、圆周运动与科学实验
（1）、圆周运动与粒子物理和核物理实验
回旋加速器：利用磁场使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。
1930年E.O.劳伦斯提出其工作原理，1932年首次研制成功。
它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。
置于中心的粒子源产生带电粒子射出来，受到电场加速，在D形盒内不受电场，仅受磁极间磁场的洛伦兹力，在垂直磁场平面内作圆周运动。
绕行半圈的时间为πm／qB，其中q是粒子电荷，m是粒子的质量，B是磁场的磁感应强度。
如果D形盒上所加的交变电压的频率恰好等于粒子在磁场中作圆周运动的频率，则粒子绕行半圈后正赶上D 形盒上极性变号，粒子仍处于加速状态。
由于上述粒子绕行半圈的时间与粒子的速度无关，因此粒子每绕行半圈受到一次加速，绕行半径增大。
经过很多次加速，粒子沿螺旋形轨道从D形盒边缘引出，能量可达几十兆电子伏特（MeV ）。
回旋加速器的能量受制于随粒子速度增大的相对论效应，粒子的质量增大，粒子绕行周期变长，从而逐渐偏离了交变电场的加速状态。
进一步的改进有同步回旋加速器。
正负电子对撞机：正负电子对撞机是一个使正负电子产生对撞的设备，它将各种粒子(如质子、电子等)加速到极高的能量，然后使粒子轰击一固定靶。
通过研究高能粒子与靶中粒子碰撞时产生的各种反应研究其反应的性质，发现新粒子、新现象。
用加速器的粒子轰击静止的靶，就像在一起交通事故中的一辆汽车撞到一辆停在路边的汽车上，撞车的能量很大一部分要消耗到使停在路边的汽车向前冲上，碰撞的威力就不够大。
如果使两辆相向开行的高速汽车对头相撞，碰撞的威力就大许多倍。
基于这种想法，科学家们在70年代初研制成功了对撞机。
目前世界上已建成或正在兴建的对撞机有10多台。
学生活动：观看回旋加速器、正负电子对撞机图片，了解高科技与物理的圆周运动的紧密联系。
（2）圆周运动与航天技术
航天器脱离运载火箭后，应该以火箭给予的速度做匀速直线运动，但为什么它们总是做曲线运动，而且在多数情况下，其运行速度还是变化的。
航天器脱离运载火箭做惯性运动后，还受到各种天体引力的作用，这些引力会使航天器的飞行轨迹发生弯曲。
如达到第一宇宙速度的航天器，在受到地球引力作用飞行轨迹发生弯曲时，所产生的离心加速度(俗称离心力)与地球对它的引力大小相等、方向相反，因此，它就始终绕地球作匀速圆周运动。
如果航天器的速度稍大于第一宇宙速度，由于它的离心力会稍大于地球对它的引力，它会继续往前冲，但由于速度逐渐降低，离心力也逐渐减小，在小于地球对它的引力后，又被拉回来。
这样，速度又随之增加。
因此，航天器就绕地球作椭圆轨道运动。
在航天器的速度达到第二宇宙速度后，虽然摆脱了地球引力的束缚，但仍受太阳的引力作用，因而绕太阳作圆周运动或椭圆轨道运动。
即使达到第三宇宙速度冲出太阳系，也仍然会在银河系中心的引力作用下，绕银何系中心做圆周运动或椭圆轨道运动。
（3）圆周运动与生命科学
超速离心机的离心原理：
当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时，由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。
粒子越重，下沉越快，反之密度比液体小的粒子就会上浮。
微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关，并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。
象红血球大小的颗粒，直径为数微米，就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。
学生活动：观看超速离心机的图片，了解一下离心机的离心原理。
4、圆周运动与文化生活
圆是一种对成性最好的平面结构，从圆心到圆周的任意一点距离都相等。
生活中有很多的例子都是与圆周运动有关系。
例如：游乐场中很多游戏。
体育运动中的花样滑冰运动。
生活中的一些玩具。
学生活动：看生活中的与圆周运动有关的图片。
指出这些图片中的一些圆周运动。
适当举出生活中的一些其他的圆周运动。
（二）课堂小结
圆周运动是一种比较和谐的运动，在人们的生活中随处可见。
小到电子的运动、达到天体的运动。
对人类的生活有很大的影响。
所以我们要重视圆周运动的学习，学好圆周运动的物理知识，并能够把它拥有到我们的日常生活中。
为我们的人类文明做出更大的贡献。
（三）课后作业
1、观察生活中的一些过程、设备仪器等，指出它们是如何利用圆周运动的。
2、上网查询一些有关资料，世界上的一些高精尖科技是如何利用圆周运动的。