高中物理第六章曲线运动圆周运动实例离心运动学案苏教必修

合集下载

高中物理有关曲线运动知识点总结_

高中物理有关曲线运动知识点总结_高中物理曲线运动这一章节主要包括：曲线运动特点、曲线运动中矢量的分解、平抛运动、圆周运动、生活中的应用等，下面是有关这一章节内容的知识点总结。

第一节曲线运动1、曲线运动的速度方向（1）在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是通过这一点的曲线切线的方向．（2）曲线运动的速度方向时刻改变，无论速度的大小变或不变，运动的速度总是变化的，故曲线运动是一种变速运动2．物体做曲线运动的条件(1）当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，这个合力总能产生一个改变速度方向的效果，物体就一定做曲线运动．（2）当物体做曲线运动时，它的合力所产生的加速度的方向与速度方向也不在同一直线上（3）物体的运动状态是由其受力条件及初始运动状态共同确定的．物体运动的性质由加速度决定（加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。

物体运动的轨迹（直线还是曲线）则由物体的速度和加速度的方向关系决定（速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动）。

两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动？决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线（如图所示）。

常见的类型有：⑴a=0：匀速直线运动或静止。

⑵a恒定：性质为匀变速运动，分为：① v、a同向，匀加速直线运动；②v、a反向，匀减速直线运动；③v、a成角度，匀变速曲线运动（轨迹在v、a之间，和速度v的方向相切，方向逐渐向a的方向接近，但不可能达到。

）⑶a变化：性质为变加速运动。

如简谐运动，加速度大小、方向都随时间变化。

物体运动形式与其受力条件及初始运动状态的关系受力条件力与初速度方向在一直线（或初速度为零）力与初速度方向不在一直线恒力匀变速直线运动匀变速曲线运动匀加速直线运动特例：自由落体运动匀减速直线运动特例：竖直上抛运动平抛运动斜抛运动变力加速度改变的直线运动加速度改变的曲线运动简谐运动匀速圆周运动合力为零静止或匀速直线运动二、运动的合成和分解1、合运动和分运动当物体实际发生的运动较复杂时，我们可将其等效为同时参与几个简单的运动，前者实际发生的运动称作合运动，后者则称作物体实际运动的分运动．2、运动的合成和分解的概念已知分运动求合运动，叫做运动的合成；已知合运动求分运动，叫做运动的分解，这种双向的等效操作过程，是研究复杂运动的重要万法．3．运动的合成和分解的应用（1）进行运动的合成与分解，就是对描述运动的各物理量如位移、速度、加速度等矢量用平行四边形定则求和或求差．运动的合成与分解遵循如下原理：①独立性原理：构成一个合运动的几个分运动是彼此独立、互不相干的，物体的任意一个分运动，都按其自身规律进行，不会因有其他分运动的存在而发生改变．②等时性原理：合运动是同一物体在同一时间内同时完成几个分运动的结果，对同一物体同时参与的几个运动进行合成才有意义．③矢量性原理：描述运动状态的位移、速度、加速度等物理量都是矢量，对运动进行合成与分解时应按矢量法则，即平行四边形定则作上述物理量的运算．（2）合运动的性质可由分运动的性质决定：两个匀速直线运动的合成仍是匀速直线运动；匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动为匀变速运动；两个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动．(3).过河问题如右图所示，若用v1表示水速，v2表示船速，则：①过河时间仅由v2的垂直于岸的分量v 决定，即，与v1无关，所以当v2 岸时，过河所用时间最短，最短时间为也与v1无关。

高中物理：离心运动

⾼中物理：离⼼运动做匀速圆周运动的物体，在合外⼒突然消失或所受外⼒不⾜以提供做圆周运动所需的向⼼⼒时，物体就做逐渐远离圆⼼的运动，称为离⼼运动。

1、离⼼运动的条件：1）当产⽣向⼼⼒的合外⼒突然消失，物体便沿所在位置的切线⽅向飞出。

2）当产⽣向⼼⼒的合外⼒不完全消失，⽽只是⼩于所需要的向⼼⼒，物体将沿切线和圆周之间的⼀条曲线运动，远离圆⼼⽽去。

3）对离⼼运动的进⼀步理解当F=mω2r时，物体做匀速圆周运动。

当F= 0时，物体沿切线⽅向飞出。

当F＜mω2r时，物体逐渐远离圆⼼。

当F＞mω2r时，物体逐渐靠近圆⼼。

2、离⼼现象的本质分析离⼼现象的本质——物体惯性的表现。

分析：做匀速圆周运动的物体，由于本⾝有惯性，总是想沿着切线⽅向运动，只是由于向⼼⼒作⽤，使它不能沿切线⽅向飞出，⽽被限制着沿圆周运动。

如果提供向⼼⼒的合外⼒突然消失，物体由于本⾝的惯性，将沿着切线⽅向运动，这也是⽜顿第⼀定律的必然结果。

如果提供向⼼⼒的合外⼒减⼩，使它不⾜以将物体限制在圆周上，物体将做半径变⼤的圆周运动。

此时，物体逐渐远离圆⼼，但“远离”不能理解为“背离”。

做离⼼运动的物体并⾮沿半径⽅向飞出，⽽是运动半径越来越⼤。

3、离⼼运动的应⽤实例⑴洗⾐机的脱⽔筒。

洗⾐机的脱⽔筒中的⾐物上的⽔滴，在脱⽔筒⼯作时，⽔滴需要的向⼼⼒由什么决定？提供的向⼼⼒由什么决定？什么情况下，⽔滴将被甩出？转速⾼时容易甩⼲⾐物，还是转速低时容易甩⼲⾐物。

⑵棉花糖的产⽣。

砂糖先⾼温熔化成液态再被甩出即成棉花状。

⑶⽤离⼼机把体温计的⽔银柱甩回玻璃泡内。

4、离⼼运动的防⽌实例⑴汽车拐弯时的限速。

在公路转弯处，为什么车辆⾏驶不允许超过规定的速度？提供车⼦的向⼼⼒由什么决定？公交车转弯时，售票员或车上⼴播会提醒乘客：“前⾯转弯，请乘客站稳扶好。

”为什么？⑵⾼速旋转的飞轮、砂轮的限速。

例、汽车沿半径为R的圆跑道匀速⾏驶，设跑道的路⾯是⽔平的，路⾯作⽤于车的最⼤静摩擦⼒是车重的0.10倍，要使汽车不⾄于冲出圆跑道，车速最⼤不能超过多少？解析：如果不考虑汽车⾏驶时所受的阻⼒，那么汽车在圆跑道匀速⾏驶时，轮胎所受的静摩擦⼒F（⽅向指向圆⼼）提供向⼼⼒。

《第六章 1 圆周运动》作业设计方案-高中物理人教版2019必修第二册

《圆周运动》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业旨在帮助学生巩固圆周运动的基本概念和规律，提高学生对圆周运动问题的分析和解决能力。

通过完成作业，学生应能够：1. 熟练掌握圆周运动的线速度、角速度、向心加速度等物理量的概念和计算方法；2. 能够分析圆周运动中的离心现象和向心现象，理解向心力的来源和作用；3. 能够应用圆周运动的基本规律解决一些实际问题。

二、作业内容1. 理论题：（1）请简述圆周运动中的线速度、角速度、向心加速度的概念和计算方法；（2）解释离心现象和向心现象，并说明它们在生活中的应用；（3）请用物理语言描述什么是向心力，并说明向心力的来源和作用。

2. 计算题：（1）一个质量为5kg的物体，在半径为2m的圆周上以3m/s 的速度做匀速圆周运动，求物体所受的向心力大小；（2）一辆质量为2t的汽车在半径为500m的圆形道路上行驶，速度为10m/s，求汽车所受的最大摩擦力（假设摩擦系数为0.5）。

三、作业要求1. 完成作业时，请注意规范书写和公式符号的正确使用；2. 理论题需解释每个问题的答案，计算题需写出必要的公式和计算过程；3. 作业完成后，请上交电子版作业，并附上你的答案解释。

四、作业评价1. 评价标准：作业的正确性、完整性和规范性；2. 反馈方式：教师批改后将给出分数和修改建议，并在课堂上进行反馈。

五、作业反馈请同学们认真听取教师的作业评价和修改建议，反思自己在完成作业过程中的不足之处，并在课后进行改正和完善。

同时，同学们也可以相互交流，学习其他同学的优秀解题方法和思路，共同提高。

通过本次作业，我希望能够帮助学生进一步理解和掌握圆周运动的基本概念和规律，提高分析和解决圆周运动问题的能力。

同时，也希望通过作业评价和反馈环节，帮助同学们发现自己在学习过程中存在的问题和不足，及时进行改进和提高。

作业设计方案（第二课时）一、作业目标通过本次作业，学生应能：1. 熟练掌握圆周运动的基本概念和原理；2. 理解和掌握圆周运动的向心力和向心加速度；3. 能够运用所学知识解决实际问题。

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。

6.4圆周运动的实例分析3(离心运动)

2、离心运动的条件：合外力消失或不足以提供所需的向心力．
3、对离心运动的分析（供需关系）：
① 当 F=m v 2时，物体做匀速圆周运动；
R
② 当 F<m v 2 时，物体逐渐远离圆心；
R
③ 当F= 0时，物体沿切线方向飞出；
④ 当 F>m v 2 时，物体逐渐靠近圆心（向心运动）.
R
二、离心运动的应用（利用离心运动的机械叫做离心机械）
第三节圆周运动的实例分析
回顾：手通过细绳拉住小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。（尽量保持细绳水平）分析：
1、小球在桌面上的运动情况和受力情况？
2、慢慢减小绳上的拉力时，小球的运动情况和受力情况？
3、突然放手后小球运动情况和受力情况？
F=0
F＝m
V2 r
F<m
V2 r
一、离心运动
1、定义：做圆周运动的物体，由于合外力提供的向心力消失或不足，以致物体沿圆周运动的切线方向飞出或远离圆心而去的运动叫做离心运动。
1、离心干燥器的金属网笼
利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置
v2
F<m
R
ν
OF
2、洗衣机的脱水筒
3、用离心机加快固体小颗粒沉淀
4、制作“棉花”糖的原理：
三、离心运动的防止：
1、在水平公路上行驶的汽车转弯时：
2、高速转动的砂轮、飞轮等
四、小结：
外心界的提合供力F的指向（圆物体沿原轨等道于做圆周运动）物的体向做心圆力周运m 动Rv2所需
外心界的提合供力的F 指向圆（物体做靠大近于圆心的运动）物的体向做心圆力周运
心的合力F
（物体做离心运动）的向心力

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。

高中物理离心运动微课教案

高中物理离心运动微课教案
一、教学目标：
1.了解离心力的概念及其作用。

2.掌握离心运动的基本原理和特点。

3.能够运用离心力的公式计算相关问题。

4.能够分析实际生活中的离心运动现象。

二、教学重点和难点：
重点：离心力的概念及其作用，离心运动的基本原理和特点。

难点：离心力的计算及实际应用。

三、教学内容和方法：
1.离心力的概念和作用（课堂讲解、示意图展示）。

2.离心运动的基本原理和特点（实验演示、案例分析）。

3.离心力的计算及实际应用（计算练习、讨论互动）。

四、教学过程设计：
1.引入：通过展示一些离心运动的实际场景，引出离心力的概念和作用。

2.讲解：介绍离心力的定义、公式及作用，说明离心运动的基本原理和特点。

3.实验演示：进行简单的离心运动实验，观察和分析实验现象。

4.案例分析：通过实际案例分析，深入理解离心运动的应用。

5.计算练习：让学生进行离心力的计算练习，巩固所学知识。

6.讨论互动：学生就离心运动的相关问题展开讨论，加深理解。

五、作业布置：
1.完成相关的离心力计算题目。

2.观察生活中的离心运动现象，并思考其原理。

3.准备下节课的课堂报告。

六、教学评估：
1.观察学生在课堂讨论和计算练习中的表现。

2.检查学生的作业完成情况。

3.听取学生的课堂报告，并进行评价。

七、拓展延伸：
1.学生可以进行更深入的离心运动实验研究。

2.学生可以探讨离心运动在不同领域的应用。

3.学生可以了解有关离心运动的最新研究成果。

高中物理第六章圆周运动实例离心运动教案苏教必修

6.4圆周运动实例离心运动一.本周教学内容圆周运动实例离心运动二.知识要点深刻理解向心力的概念，知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，这一个力或几个力的合力就是向心力，会对圆周运动的物体进行受力分析，会找向心力。

知道物体做匀速圆周运动的条件，知道什么是近心运动，什么是离心运动，知道外力大于向心力做近心运动，外力小于向心力，做离心运动。

三.重难点解析1.向心力及来源V22a=—=a)R=vco物体做圆周运动有加速度R产生这个加速度的力就叫向心力，这个力的大小为V2，F=m—=mco'R=mcuv rR o方向总是指向圆心。

只要物体所受外力大小为七，方向总指向圆心，那么这个力就可以做向力力，若几个力的合力大小为吗，方向指向圆心，那么这几个力的合力做向心力。

因此①向心力是根据力的效果命名的不是单独一种性质的力。

②向心力可以由一个力提供也可以由几个力的合力充当既可以几个力共同做向心力，还可以由某一个力的分力作向心力。

2.做匀速圆周运动的条件，近心运动，离心运动。

当物体做匀速圆周运动，外力或几个外力的合大小V2，F-m——=mco RR方向总指向圆心，就是做匀速圆周运动所需要的力恰好与外力相等。

F>171——若外力R o F所产生的加速度大于R,在垂直于V方向改变得过快，速度偏向圆心过多，运动半径减小做近心运动。

22_V Vr V1TI------若外力R则f所产生的加速度比做半径不变的圆周运动加速度R小，偏向圆心方向速度的改变慢，运动的半径增大，做远离圆心的运动简称离心运动。

3.实例分析(1)火车转弯火车左右两侧的车轮分别沿铁轨运动，沿直线运动时，两条钢轨位于同一水平面内以防侧倾倒。

而当火车转弯时，有向心加速度需要向心力，为此使钢轨不在一个平面内，外侧高而内侧低，本身不再是竖直的但能顺利转弯而不发生侧倾，否则车辆不能受到外力，要做离心运动，发生倾覆。

见下图，列车转弯时，靠近圆心一侧为内侧，另一侧为外侧，相应为内轨外轨，与列车前进方向无关。

高中物理第六章曲线运动 6.4 圆周运动实例离心运动

圆周运动实例离心运动1．一轻杆下端固定一质量为M 的小球，上端连在轴上，并可绕轴在竖直平面内运动，不计轴和空气阻力，在最低点给小球水平速度v 0时，刚好能到达最高点，若小球在最低点的瞬时速度从v 0不断增大，则可知( ) A ．小球在最高点对杆的作用力不断增大 B ．小球在最高点对杆的作用力先减小后增大 C ．小球在最高点对杆的作用力不断减小 D ．小球在最高点对杆的作用力先增大后减小2质量为m 的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图5－7－22所示．已知小球以速度v 通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg ，则小球以速度v2通过圆管的最高点时( )A ．小球对圆管的内、外壁均无压力B ．小球对圆管的外壁压力等于mg 2C ．小球对圆管的内壁压力等于mg2D ．小球对圆管的内壁压力等于mg3. 如图5－7－14所示，光滑的水平面上，小球m 在拉力F 作用下做匀速圆周运动，若小球到达P 点时F 突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是( ) A ．F 突然消失，小球将沿轨迹Pa 做离心运动 B ．F 突然变小，小球将沿轨迹Pa 做离心运动 C ．F 突然变大，小球将沿轨迹Pb 做离心运动 D ．F 突然变小，小球将沿轨迹Pc 逐渐靠近圆心4如图所示，用长为L 的细绳拴着质量为m 的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )A ．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B ．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C ．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为gLD ．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力5如图5－7－18所示，在光滑的轨道上，小球滑下经过圆弧部分的最高点A 时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力是( ) A ．重力、弹力和向心力B ．重力和弹力C ．重力和向心力D ．重力6．质量为m 的飞机，以速度v 在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动，空气对飞机作用力的大小等于( )A ．m g 2＋v 2R2B ．m v 2RC ．m v 2R2－g 2D ．mg7一质量为m 的物体，沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行，如图5－7－20所示，经过最低点的速度为v ，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为( )A ．μmg B.μmv 2R C ．μm (g ＋v 2R ) D ．μm (g －v 2R)8甲、乙两名滑冰运动员, m 甲＝80 kg, m 乙＝40 kg, 面对面拉着弹簧秤做匀速圆周运动的滑冰表演, 如图所示, 两人相距0.9 m 弹簧秤的示数为9.2 N, 下列判断中正确的是( )A. 两人的线速度相同, 约为40 m/sB. 两人的角速度相同, 为6 rad/sC. 两人的运动半径相同, 都是0.45 mD. 两人的运动半径不同甲为0.3 m, 乙为0.6 m9、如图A3所示,小球A 质量为m.固定在长为L 的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O 点在竖直平面内做圆周运动.如果小球经过最高位置时,杆对球的作用力为拉力,拉力大小等于球的重力.求(1)球的速度大小.⑵当小球经过最低点时速度为gL 6，杆对球的作用力的大小和球的向心加速度大小.10 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d 后落地，如图5－7－24所示．已知握绳的手离地面高度为d ，手与球之间的绳长为34d ，重力加速度为g ，忽略手的运动半径和空气阻力． (1)求绳断时球的速度大小v 1和球落地时的速度大小v 2. (2)问绳能承受的最大拉力多大？11、如图，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度在什么范围m会处于静止状态？(g取10m/s2)。

高一物理第六章曲线运动第五节圆周运动教案

芯衣州星海市涌泉学校高一物理第六章曲线运动第五节圆周运动教案知识与技能1、知道什么是圆周运动及匀速圆周运动。

2、理解什么是线速度、角速度。

3、理解线速度、角速度和周期之间的关系。

4、可以用匀速圆周运动的有关公式分析和计算有关问题。

过程与方法运用极限法理解线速度的瞬时性，掌握如何运用圆周运动的特点去分析有关问题。

体会有了线速度以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。

情感态度价值观通过极限思想和数学知识的运用，体会学科知识间的联络，建立普遍联络的观点。

教学重点理解线速度、角速度及它们之间的关系。

教学难点理解匀速圆周运动是变加速运动。

教学过程〔一〕提问引入问题一：请列举生活中有哪些常见的圆周运动〔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，其轨迹的一一共同特点是圆。

〕问题二：最简单的圆周运动是什么？〔匀速圆周运动，许多圆周运动可近似为匀速圆周运动〕问题三：怎样描绘做圆周运动的物体的运动快慢呢？〔二〕新课教学一、线速度分析：，物体在做圆周运动时运动的时间是是增大，通过的弧长也随之增大，所以对于某一圆周运动而言，l∆与t∆的比值越大，物体运动得越快。

1、线速度：物体做匀速圆周运动时，通过的弧长l∆与时间是是t∆的比值就是线速度的大小。

用符号v表示.线速度是物体做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。

线速度的方向−→−在圆周各点的切线方向上。

3、质点沿圆周运动，假设在相等的时间是是里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。

讨论：匀速圆周运动的线速度是不变的吗？结论：因为匀速圆周运动的线速度的方向在不断变化，因此，它是一种变速运动。

这里的“匀速〞是指速率不变。

二、角速度要求学生阅读课文“角速度〞内容，并考虑：1、角速度是表示的物理量2、角速度等于和的比值，即tw＝ΔΔθ。

3、角速度的单位是__________技术中也用转速来描绘质点做圆周运动的快慢，转速指的是单位时间是是转过的圈数，常用n表示。

江苏专版2023_2024学年新教材高中物理第六章圆周运动4生活中的圆周运动课件新人教版必修第二册

[解析] 运动员做匀速圆周运动,所受合力提供向心力，合力的方向始终指向圆心，A错误；运动员所受重力、自行车的作用力的合力提供其做圆周运动的向心力，故自行车对运动员的作用力应斜向左上方，B错误；运动员所受的合力提供运动员做圆周运动的向心力，根据向
心力公式可得 ,C正确；以运动员和自行车整体为研究对象，受到的重力和赛道的支持力的合力提供向心力，向心力，解得，当运动员和自行车的速度略大于时，整体会受到赛道沿着赛道面向下的摩擦力，仍能做匀速圆周运动，D错误。
[解析] 火车转弯时轨道不侧向挤压轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得，解得，故A错误；根据牛顿第二定律得，解得
，可知火车规定的行驶速度大小与火车质量无关，故B错误；当火车速率大于时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，此时外轨对火车轮缘有侧压力，轮缘挤压外轨，故C错误，D正确。
量,以相同的周期匀速转动转盘,等式仍然成立,茶杯不能发生相对滑动, 故B错误；根据 ,若减小转盘的转动周期 ,茶杯所受的静摩擦力增大,当达到最大静摩擦力时,茶杯与转盘发生相对滑动,故C正确；若转盘减速转动，茶杯与转盘仍保持相对静止，茶杯受到的摩擦力的方向不指向餐桌的中心，摩擦力沿着半径方向的分力改变线速度的方向，摩擦力沿着切线方向的分力改变线速度的大小，故D错误。
汽车对路面的压力______汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对路面的压力______
小于
越小
大于
越大
三、航天器中的失重现象
1.向心力分析：航天员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得_________ ，所以。
2.完全失重状态：当时座舱对航天员的支持力，航天员处于___________状态。

高中物理6.4圆周运动实例离心运动课件苏教版必修2

第五页，共16页。
离心(líxīn)运动的应用
1、离心(líxīn)干燥器的金属网笼
利用离心运动把附着
(fùzhuó)在物体上的水分甩
掉的装置
解释当：网笼转得比较慢时，
水滴跟物体的附着力F 足以
ν
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ห้องสมุดไป่ตู้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。
第三页，共16页。
2、离心运动的条件：做匀速圆周运动的物体合外力(wàilì)消失或不足以提供所需的向心力． 3、对离心运动的分析：当F=mω2r时，物体做匀速圆周运动；当F= 0时，物体沿切线方向飞出；当F＜mω2r时，物体逐渐(zhújiàn)远离圆心；当F＞mω2r时，物体逐渐(zhújiàn)靠近圆心.
第二页，共16页。
一、离心(líxīn)
1、运离动心运动定义：做
匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失 (xiāoshī)，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。
相反(xiāngfǎn)，如果物体所受合力大于它圆周运动所需要的向心力，就做逐渐靠近圆心的运动，叫做向心运动
第十页，共16页。
巩固 (gǒnggù)练 1习、：下列说法正确的是 ( B )
A、作匀速圆周运动的物体(wùtǐ)，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心；
B、作匀速圆周运动的物体(wùtǐ)，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心；
C、作匀速圆周运动的物体(wùtǐ)，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动；
第十二页，共16页。

基于学习进阶的高中物理单元教学设计——以“圆周运动”学习为例

基于学习进阶的高中物理单元教学设计以圆周运动学习为例余冬冬(江苏省宜兴市丁蜀高级中学㊀２１４２２１)摘㊀要:本文通过以圆周运动这节内容为例ꎬ深入探究学习进阶中的高中物理单元教学设计ꎬ为全面提升高中物理的单元教学效率提供可参考的资料.关键词:学习进阶ꎻ高中物理ꎻ单元教学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２１)０６－００６５－０２收稿日期:２０２０－１１－２５作者简介:余冬冬(１９８０.１２－)ꎬ男ꎬ江苏省宜兴人ꎬ本科ꎬ中学高级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀所谓的单元教学ꎬ即一种基于大概念和大思路的角度ꎬ并以实现课程与课时双目标为核心ꎬ继而在促使学生掌握学科内容及特点同时也致力于发展他们学科核心素养的教学方式.而相较于传统教学ꎬ因单元设计能有效将不同的知识点按照由浅入深㊁由简单到复杂的方式组织起来ꎬ这不仅对学生知识体系的系统化构建大有助益ꎬ更能让学生的学习思维得到有效锻炼.对此ꎬ本文将以圆周运动为例ꎬ就单元设计教学的具体运用方法做出阐述.㊀㊀一㊁单元教学内容选择圆周运动是人教版曲线运动中７个组成章节的内容之一ꎬ而除了圆周运动 .前２节内容分别为平抛运动和运动的合成与分解 .属于后４章节的圆周运动 ꎬ其核心教学内容当时让学生理解并懂得该如何运用动力学问题.而此类问题正是日后研究天体运动㊁带电粒子及电磁场运动等内容的必备基础.㊀㊀二㊁单元教学目标制定随着新课程改革的逐步深入ꎬ新的课程标准也明确了高中物理教学需对实验探究给予高度重视.至于实验探究的主要目的便是要让学生理解诸多的物理含义ꎬ如向心加速度㊁各种量.除此之外ꎬ对各名词之间的关系也是高中物理的教学重点ꎬ诸如匀速圆周运动的向心力与半径㊁角速度㊁质量方面有何关联.而鉴于上述部分内容具有极强的抽象性ꎬ故具体的教学过程也需采取适宜的教学方法ꎬ尤其要注重将相关的思路和方法渗透其中以及将牛顿第二定律的向心力知识融入其中ꎬ如此方能完善学生的知识结构ꎬ使其对向心力等内容及其规律产生直观化的理解.除此之外ꎬ在新课程改革标准中还对本单元学习提出了以下要求:一是要借助实验来让学生了解各物理名词的具体含义㊁意义及定义式ꎬ包括线速度㊁角度苏㊁转速㊁周期等.以此让学生的科学论证能力得到一定程度的发展ꎻ二是借助实验探究来理解向心加速度的方向及表达式ꎬ而后根据不同的问题情境懂得该运用怎样的向心加速度表达式来加以运算.如此做的目的便是要让学生初步构建起抽象概括模型的能力ꎻ三是基于对向心力概念的理解来掌握其相关的表达式ꎬ继而懂得运用相关表达式去解决相应的问题ꎬ诸如在解决匀速圆周运动问题时采用牛顿运动定律ꎻ四是能从学习中释放出来以了解生活中的圆周运动.这将有助于强化学生的科学解释能力ꎬ而后促使他们逐步树立起正确的科学态度.㊀㊀三㊁学习进阶路径规划就本章节所包含的观念而言ꎬ其目的是让学生了解曲线运动ꎬ而后便帮助学生建立起初步的力与运动观.而从科学思维的角度上来看ꎬ基于本章节还涉及到其他重要知识点ꎬ包括比值定义法以及构建模型的思想等.故而在实际教学过程中ꎬ为加深学生的学习印象ꎬ教师需让学生亲身经历科学的产生㊁推理及论证这一系列过程ꎬ如此一来ꎬ学生方能知晓生活中的哪些问题ꎬ实则包含了物理的思想ꎬ有了此方面的认知ꎬ方能让学生将课堂所学带入生活ꎬ进而通过在生活中实际运用知识来促使其学科思维与实践意识的发展.除此之外ꎬ在实际教学之时ꎬ教学也应有意识地提升ꎬ以此让学生的实验探究能力在解释交流过程中得到提升.至于学生科学论证能力的发展ꎬ教师便需由科学态度与责任入手ꎬ通过对两个质点运动及转动快慢加以比较ꎬ从而发展学生的科学论证能力.再次ꎬ就本单元包含的两个实验探究而言ꎬ其核心目的均是致力于发展学生的抽象概括及模型构建能力以及促使学生形成求真务实的精神ꎬ对此ꎬ教师可再度将生活引进教５６Copyright©博看网 . All Rights Reserved.学ꎬ一来可切实发展学生的问题发现与解决能力ꎬ二来则能让学生逐步养成站在物理角度思考与发现问题的能力ꎬ这对学生接下来的学习与生活均有莫大助益.最后ꎬ基于物理各知识点之间均有着极强的联系ꎬ故而提升教学的效率及效果ꎬ有关圆周运动的教学过程ꎬ教师还可划分学习层级ꎬ至于层级的具体划分标准则可参照下表:表１㊀圆周运动学习层级与素养发展规划进阶表学习层级素养发展规划层次６:能定性定量地分析生活中的圆周运动ꎬ知道离心运动及其产生条件ꎬ了解离心运动的应用和防止发展学生基于事实的科学解释能力ꎬ形成正确的科学态度.层次５:知道向心力的概念ꎬ能从牛顿第二定律的角度理解向心力的表达式运用牛顿运动定律解决匀速圆周运动的问题ꎬ完善运动与相互作用的物理观念.层次４:知道向心加速度的方向和表达式ꎬ能根据问题情景选择合适的向心加速度表达式进行简单运算培养学生实验探究的意识ꎬ发展学生基于事实进行抽象概括的模型建构能力.层次３:知道匀速圆周运动是变速运动ꎬ有向心加速度.加深学生对加速度的理解ꎬ是学生运动学知识的进一步拓展与延伸ꎬ完善物理概念.层次２:知道线速度㊁角速度的物理意义和定义式ꎬ了解转速和周期ꎬ知道匀速圆周运动的特点.加深学生对比值定义法的理解ꎬ发展学生基于证据的科学论证能力.层次１:知道什么是圆周运动ꎬ什么是匀速圆周运动加深学生对曲线运动的理解ꎬ完善曲线运动的物理观念.㊀㊀四㊁单元教学环节落实１.认识圆周运动(１课时)将生活化的场景引进具体教学ꎬ而后引导学生对物体的运动轨迹展开调查.通过观察估计形状而后思考如下问题:对于圆周运动物体的快慢该如何进行比较.待学生思考一定时间后ꎬ再引导学生进行猜想ꎬ猜想的具体内容围绕学生已有的生活及学习经验ꎬ诸如进行圆周运动的物体ꎬ多少时间可转一圈?不同物体在相同时间所转的圈数.对于上述猜想ꎬ教师可让学生将之与此前所学的直线运动进行对比ꎬ以此帮助学生实现知识的迁移.而后再通过对比曲线运动线速度㊁角速度定义与直线运动定义的差异ꎬ以此让学生了解解答上述问题需获知圆弧长短以及转过角度大小等重点ꎬ继而达到突破教学难点的目的.之后ꎬ为巩固学生对所学知识的理解ꎬ教师又可开展相关的物理实验ꎬ诸如用实验仪器进行现场测量ꎬ让学生思考该如何测ꎬ具体需要哪些工具以及各类工具又该如何使用等.２.向心加速度(１课时)众所周知ꎬ物体在不受力的情况下将保持匀速运动的状态ꎬ而此时的加速度则为零ꎬ但匀速圆周运动却并不等同于匀速直线运动ꎬ这便意味着其合力以及加速度也必然不为零.那么又该如何判断该加速度的大小及方向呢?对于上述问题ꎬ教师同样可通过实验的方式来引导学生展开探究ꎬ诸如利用手机ＡＰＰ传感器ꎬ此传感器可基于手机本身内置的陀螺仪及角速度传感器来获知手机本身当下的角速度及向心加速度ꎬ且该向心加速度还会随着时间的变化而变化.在最初阶段ꎬ即在转盘电机关闭时ꎬ可得到加速度接近于零的向心加速度.而当电机启动后ꎬ手机的角速度便开始跟随转盘速度变动.此时角速度不变而将转动半径改变ꎬ再将不同转动半径对应的加速度记录下来ꎬ以此便可形成完整的向心加速度与转动半径关系图.通过观察ꎬ学生便能清楚掌握向心加速度㊁线速度及角速度之间的关系.(理论推导)基于运动学角度来学习向心加速度ꎬ由于所谓的向心加速度也便是线速度变化量与时间的比值ꎬ而其中最关键的变化量便是线速度.因此ꎬ教师可在实际教学开展时首先由直线运动的速度变化量开始ꎬ通过引进相关概念来对速度变化量的方向予以再度强调ꎬ由此引伸出曲线运动中的速度变化量再加以计算.之后针对质点圆周运动的求解.可让速度的变化量与线速度的方向保持垂直并指向圆心.(理论探究)根据牛顿第二定律ꎬ我们可以用向心加速度的大小和方向推导得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向和大小ꎬ即向心力的大小和方向.(实验探究)实验的相关设计可使用机械鸟ꎬ在机械鸟做圆周运动的同时通过拉动绳子来使其形成圆锥摆ꎬ以此来对向心力的表达式加以验证.通过研究机械鸟学生很容易获知以下原理ꎬ那便是不同方向的拉力及重力合成方可形成向心力.而后经过ＡＰＰ的介绍ꎬ学生又将得知向心力的命名由来ꎬ也便是在其他性质的力所提供形成了向心力.总之ꎬ高中物理涉及到诸多的物理思想方法㊁概念㊁定义㊁定理及原则.而上述内容均是学生学习过程必须掌握之重点.因此ꎬ教师也不能片面顾忌课本所陈ꎬ而是要带领学生展开深入挖掘ꎬ以此了解更深层次的物理知识ꎬ继而在帮助学生完成自身知识体系的完善构建同时亦让他们对科学本质产生深刻的理解ꎬ这对学生物理学习精神的提升势必大有助益.㊀㊀参考文献:[１]王较过ꎬ赵萍萍.概念图在中学物理核心概念学习进阶中的应用[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０１５ꎬ４４(１１):２－６.㊀[２]张玉玲ꎬ彭朝阳.基于学习进阶的初高中物理教学内容衔接以"电和磁"为例[Ｊ].物理教师ꎬ２０１６ꎬ３７(１０):１７－２０.[责任编辑:李㊀璟]６６Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。