【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:圆锥摆及其变型

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高三物理上册《圆周运动的应用》教案、教学设计

高三物理上册《圆周运动的应用》教案、教学设计
(3)组织学生进行小组合作学习,培养学生的团队合作精神和交流表达能力。
2.教学过程:
(1)导入:通过生活中的圆周运动实例,如旋转木马、自行车轮等,激发学生的学习兴趣,引导学生思考圆周运动的特点。
(2)新知识学习:讲解圆周运动的物理量定义、计算方法及各物理量之间的关系,结合实例进行分析,帮助学生理解。
(2)针对学生的反馈,及时调整教学方法和策略,以提高教学效果。
(3)关注学生的情感态度与价值观培养,将德育融入物理教学,促进学生全面发展。
四、教学内容与过程
(一)导入新课
1.教学活动:通过播放生活中圆周运动的视频,如旋转木马、摩天轮等,让学生直观地感受圆周运动的特点。
2.提问引导:请学生思考以下问题:(1)这些运动有什么共同特点?(2)圆周运动中,物体速度和加速度的方向是如何变化的?
2.难点:圆周运动中各物理量之间的关系;向心力的来源及作用;解决实际问题时圆周运动知识的灵活运用。
(二)教学设想
1.教学方法:
(1)采用启发式教学法,引导学生通过观察、思考、讨论等途径主动探究圆周运动知识。
(2)运用多媒体教学手段,如动画、视频等,形象直观地展示圆周运动过程,帮助学生理解抽象的物理概念。
-研究课题1:探讨圆周运动在工程、科技领域的应用,如风力发电、汽车悬挂系统等。
-研究课题2:分析圆周运动在体育运动中的重要性,如田径、体操等项目中的动作技巧。
-研究课题3:研究圆周运动与环保、能源节约等方面的关系,提出创新性建议。
4.作业要求:
-请学生按时完成作业,保持字迹清晰、卷面整洁。
-鼓励学生独立思考,遇到问题可向同学或老师请教。
五、作业布置
1.基础作业:请学生完成课本第十章圆周运动的相关练习题,巩固线速度、角速度、向心加速度等物理量的计算方法。

高三物理《圆周运动》教学设计

高三物理《圆周运动》教学设计
思考,回忆,倾听、勾画。
归纳和练习
思考、小结。
倾听、理解、练习、改错
倾听、理解、练习、改错
倾听、理解、练习、改错
倾听、理解、练习、改错
练习、倾听、思考、笔记。
练习、改错、交流讨论。
不同层次班级第五点可以自己安排
3.会处理同轴转动或皮带传动相关问题。
4.掌握解答匀速圆周运动问题的一般步骤.
4.学会分析水平面、竖直面、斜面上的圆周运动问题。.
5.掌握题。.
重、难点
1.三个面上的圆周运动问题2.绳、杆模型问题3.圆周运动的临界问题
学习环节和内容
学生活动建议
教师活动建议
调整记录
一.针对圆周运动的综合应用,教师解读考纲及考点、常考题型.
二.学生在教师指导下完成对圆周运动基本概念、性质,离心、近心现象的归纳和练习.(留出足够时间让学生在课堂上)教师点评
三.对同轴转动和皮带传动问题归纳分析,学生练习,教师点评和拓展.
四.教师示范或强调解决圆周运动问题的一般步骤,学生练习,教师点评和拓展.
《圆周运动》教学设计
课题
圆周运动
课时
2课时
考点、知识点
1.描述圆周运动的物理量及关系2.解决圆周运动的基本方法和步骤. 3.水平面、竖直面、斜面上的圆周运动问题,临界问题
学习目标
1.掌握线速度、角速度、周期、转速、频率、向心力、向心加速度概念,以及它们间的关系.
2.知道匀速圆周运动的定义、性质和受力特点。会用化曲为直的方法来处理匀速或变速圆周运动。
五.绳模型、杆模型的归纳分析,弄清竖直平面内的临界问题,学生练习,教师点评和拓展.
六.斜面上的圆周运动和临界问题,学生练习,教师点评和拓展.
七.学生独立完成《三维设计》第3节,自行订正参考答案。黑笔做题,红笔改错。教师对学生自主复习过程中存在的疑难点及高考中重难点、常考点、常见典型题进行点拨、释疑

圆周运动教案 高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)

圆周运动教案 高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)

圆周运动教案高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)高中物理《圆周运动》教学设计【优秀5篇】由作者为您收集整理,希望可以在圆周运动教案方面对您有所帮助。

高一物理圆周运动教案篇一教学重点线速度、角速度的概念和它们之间的关系教学难点1、线速度、角速度的物理意义2、常见传动装置的应用。

高中物理圆周运动优秀教案及教学设计篇二做匀速圆周运动的物体依旧具有加速度,而且加速度不断改变,因其加速度方向在不断改变,其运动版轨迹是圆,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。

匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心。

做变速圆周运动的物体总能分权解出一个指向圆心的加速度,我们将方向时刻指向圆心的加速度称为向心加速度。

速度(矢量,有大小有方向)改变的。

(或是大小,或是方向)(即a≠0)称为变速运动。

速度不变(即a=0)、方向不变的运动称为匀速运动。

而变速运动又分为匀变速运动(加速度不变)和变加速运动(加速度改变)。

所以变加速运动并不是针对变减速运动来说的,是相对匀变速运动讲的。

匀变速运动加速度不变(须的大小和方向都不变)的运动。

匀变速运动既可能是直线运动(匀变速直线运动),也可能是曲线运动(比如平抛运动)。

圆周运动是变速运动吗篇三高中物理《圆周运动》课件一、教材分析本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。

本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系;学生前面已经学习了曲线运动,抛体运动以及平抛运动的规律,为本节课的学习做了很好的铺垫;而本节课作为对特殊曲线运动的进一步深入学习,也为以后继续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础,在教材中有着承上启下的作用;因此,学好本节课具有重要的意义。

本节课是从运动学的角度来研究匀速圆周运动,围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开,通过探究理清各个物理量的相互关系,并使学生能在具体的问题中加以应用。

(过渡句)知道了教材特点,我们再来了解一下学生特点。

也就是我说课的第二部分:学情分析。

2018年高考物理(新课标)总复习配套讲义第23课时圆周运动Word版含解析

2018年高考物理(新课标)总复习配套讲义第23课时圆周运动Word版含解析

第23课时圆周运动(双基落实课)[命题者说]本课时主要包括圆周运动的规律、向心力的分析和计算、几种常见的传动装置等。

高考常对本课时知识点单独命题,有时也会和功能关系、电场、磁场等知识综合命题。

复习本课时,应侧重对向心力、向心加速度等概念的理解和应用。

1.(1)定义:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫作匀速圆周运动。

(2)性质:向心加速度大小不变,方向总是指向圆心的变加速曲线运动。

3.非匀速圆周运动(1)定义:物体沿着圆周运动,但线速度大小发生变化。

(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,它只改变速度的大小;②合力沿半径方向的分量F n产生向心加速度,F n=ma n,它只改变速度的方向。

[小题练通]1.判断正误(1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动。

(×)(2)做匀速圆周运动的物体所受合力是保持不变的。

(×)(3)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比。

(×)(4)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比。

(√)2.(多选)质点做匀速圆周运动,则( )A .在任何相等的时间里,质点的位移都相同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,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等D .在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相同解析:选BC 由匀速圆周运动的定义知B 、C 正确;位移和平均速度是矢量,其方向不同,故A 、D 错误。

3.下列关于质点做匀速圆周运动的说法中正确的是( )A .由a =v 2r 知,a 与r 成反比B .由a =ω2r 知,a 与r 成正比C .由ω=v r 知,ω与r 成反比D .由ω=2πn 知,ω与转速n 成正比解析:选D 由a =v 2r知,只有在v 一定时,a 才与r 成反比,如果v 不一定,则a 与r 不成反比;同理,只有当ω一定时,a 才与r 成正比;v 一定时,ω与r 成反比;因2π是定值,故ω与n 成正比。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:绳与杆的受力分析技巧

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:绳与杆的受力分析技巧
变式训练 如图所示,小车上有一支架 ABC,其中杆 AB 与斜面垂直,杆 BC 与斜面平 行,在 BC 的末端有一个质量为 m 的小球。小车由静止释放后沿倾角为 α 的光滑斜面下滑, 则杆对小球的弹力( )
A. 竖直向上,大小为 mg B. 沿 CB 方向,大小为 mgsin α C. 垂直斜面向上,大小为 mgcos α D. 等于零 解析:以整体为研究对象,由牛顿第二定律可得整体加速度 a=gsinα,对小球进行受力 分析,重力沿斜面分力为小球所受合外力,垂直斜面的分力 mgcosα 与杆对球的弹力平衡。 答案:C
力二力合力为 ma,如图可得:由勾股定理可得其大小 (mg)2 (ma)2 ,方向如图所示:
答案:(1)mg、竖直向上
(2) (mg)2 (ma)2
方向:与竖直夹角的正切值 tanθ= a g
1. 轻绳 (1)轻绳模型的特点
2
“绳”在物理学上是个绝对柔软的物体,它只产生拉力(张力),绳的拉力沿着绳的方 向并指向绳的收缩方向。它不能产生支持作用。
变式一:当小车匀速运动时弹力的大小及方向? 答案:大小等于重力方向,方向竖直向上 变式二:当斜面有摩擦力且小车匀加速运动时弹力的方向? 答案:大小介于 mgcos α—mg 之间的某个值,方向介于垂直 BC 向上到竖直向上之间。
3
1. 如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,则小球受到的力是 ( )
1
答案:A 思考:若车厢向右加速运动呢?
二、杆模型 例题 2 如图所示,轻杆 AB 下端通过光滑的转轴固定在竖直墙上,上端有一光滑的轻
质小滑轮,一根细绳一端 C 系在墙上,绕过滑轮另一端系一质量为 m 的物体,当 C 端在缓 慢地上移过程中,则杆对滑轮的作用力将( )

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:逐差法求匀变速运动物体的加速度

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:逐差法求匀变速运动物体的加速度

判断物体做匀变速直线运动及求解加速度的理论依据物体做匀变速直线运动时,若加速度为a ,在各段连续相等的时间T 内发生的位移依次为x 1、x 2、x 3、…x n ,则有x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3=…=x n -x n -1=aT 2,即任意两段连续相等的时间内的位移差相等,可以依据这个特点,判断原物体是否做匀变速直线运动。

若进一步要我们求出该小车运动的加速度,应怎样处理呢?此时,可以应用逐差法处理数据。

由于题中条件是已知x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6共六个数据,应分为3组。

21413T x x a -=,22523T x x a -=,23633T x x a -= 即加速度5263456123411232222()()11()()3333333x x x xx x x x x x x x a a a a T T T T--++-++-=++=++=⨯ 全部数据都用上,这样相当于把2n 个间隔分成前n 个为第一组,后n 个为第二组,这样起到了减小误差的作用。

很显然,若题目给出的条件是偶数段(如下图)4段6段(8段) 都要分组进行求解,分别对应2213422)()(T x x x x a ⨯+-+=232165433)()(Tx x x x x x a ⨯++-++= 24321876544)()(Tx x x x x x x x a ⨯+++-+++= 【方法点拨】若在练习中出现奇数段,如3段、5段、7段等。

这时我们发现不能恰好分成两组。

考虑到实验时中间段的数值较接近真实值,应分别采用下面求法:2132Tx x a -=2215432)()(T x x x x a ⨯+-+= 232176543)()(T x x x x x x a ⨯++-++=例题1 如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计数点间距离的测量结果。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:描述圆周运动的物理量及相互关系

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:描述圆周运动的物理量及相互关系

例题1如图所示,一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0=1.0 cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边沿接触。

当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而为发电机提供动力。

自行车车轮的半径R1=35 cm,小齿轮的半径R2=4.0 cm,大齿轮的半径R3=10.0 cm。

求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比。

(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)解析:大小齿轮间、摩擦小轮和车轮之间和皮带传动原理相同,两轮边沿各点的线速度大小相等,由v=2πnr可知转速n和半径r成反比;小齿轮和车轮同轴转动,两轮上各点的转速相同。

大齿轮与小齿轮转速之间的关系为:n1∶n小=R2∶R3。

车轮与小齿轮之间的转速关系为:n车=n小。

车轮与摩擦小轮之间的关系为:n车∶n2=r0∶R1。

由以上各式可解出大齿轮和摩擦小轮之间的转速之比为:n1∶n2=2∶175。

答案:2∶175例题2 如图所示,水平转盘的中心有个竖直小圆筒,质量为m的物体A放在转盘上,A到竖直圆筒中心的距离为r,物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连,B与A质量相同,物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍,则转盘转动的角速度在什么范围内,物体A才能随盘转动?解析:由于A在圆盘上随盘做匀速圆周运动,所以它所受的合外力必然指向圆心,而其中重力、支持力平衡,绳的拉力指向圆心,所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径或指向圆心,或背离圆心。

当A将要沿盘向外滑时,A所受的最大静摩擦力指向圆心,A的向心力为绳的拉力与最ωr ①大静摩擦力的合力,即F+F m′=m21由于B静止,故F=mg ②由于最大静摩擦力是压力的μ倍,即F m′=μF N=μmg③由①②③式解得ω1当A将要沿盘向圆心滑时,A所受的最大静摩擦力沿半径向外,这时向心力为ωr ④F-F m′=m22由②③④式解得ω2A随盘一起转动,其角速度ω应满足ωω。

高中物理圆周教案

高中物理圆周教案

高中物理圆周教案
教学内容:圆周运动
教学目标:
1. 理解圆周运动的基本概念和相关公式。

2. 掌握通过角速度、线速度、周期和频率等物理量来描述圆周运动。

3. 能够应用所学知识解决具体问题。

教学重点和难点:
重点:角速度、线速度和它们之间的关系。

难点:通过图示理解角速度和线速度之间的关系。

教学准备:
1. 多媒体教学设备。

2. 实验器材:旋转仪器、计时器等。

3. 教学PPT。

教学步骤:
一、导入(5分钟)
通过日常生活中的例子引入圆周运动的概念,并和学生讨论圆周运动的特点以及与直线运动的区别。

二、讲解(15分钟)
1. 讲解角速度的定义和计算方法。

2. 讲解线速度和角速度之间的关系。

3. 通过示例说明角速度和线速度在圆周运动中的应用。

三、实验演示(20分钟)
老师进行圆周运动实验演示,让学生观察实验现象并测量角速度和线速度,进一步理解理论知识。

四、练习与讨论(10分钟)
1. 学生进行练习题,巩固所学知识。

2. 学生就角速度、线速度和周期等概念提出问题,进行讨论。

五、总结与拓展(5分钟)
总结本节课学习的内容,并引导学生思考物理学在生活中的应用,拓展学生视野。

六、作业布置(5分钟)
布置作业:完成课后练习题,预习下节课内容。

教学反思:
通过本节课的教学,学生掌握了圆周运动的基本概念和相关计算方法,提高了他们的动手实践能力和运用知识解决问题的能力。

同时,需要引导学生多进行实验和练习,加深对圆周运动的理解。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:巧解双星问题

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:巧解双星问题


2(L-r)
得G
M +m L2
= 4 2 T2
L,即
T2=
4 2L3 G(M +m)
则当总质量为 k(M+m),间距为 L′=nL 时,T′= 答案:B
n3 T,选项 B 正确。 k
例题 2 (北京二模)如图所示,质量分别为 m 和 M 的两个星球 A 和 B 在引力作用下 都绕 O 点做匀速圆周运动,星球 A 和 B 两者中心之间的距离为 L,已知 A、B 的中心和 O 三点始终共线,A 和 B 分别在 O 的两侧,引力常量为 G。
所以
r=
(12)1 3来自R5答案:(1) 5GmR 2R
4π R3
(2)
( 12
)
1 3
R
5Gm
5
(答题时间:30 分钟)
1. 天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动,那么就想到在这个星球附近存在着一 个看不见的星体黑洞。星球与黑洞由万有引力的作用组成双星,以两者连线上某点为圆心做 匀速圆周运动,那么( )
例题 1 (山东卷)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕 其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总
质量、距离和周期均可能发生变化,若某双星系统中两星做圆周运动的周期为 T,经过一段 时间演化后,两星总质量变为原来的 k 倍,两星之间的距离变为原来的 n 倍,则此时圆周运 动的周期为( )
周期为
T,则有
T=
2 πR v
5GmR 2R
R3
T=4π
5Gm
(2)设第二种形式星体之间的距离为 r,则三个星体做圆周运动的半径为
r
R′= 2 cos 30

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:万有引力与圆周运动专题突破

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:万有引力与圆周运动专题突破

一、用万有引力定律解决问题的基本方法(1)涉及天体运动的问题①把天体等效为理想化模型;②天体间的相互作用力为F =G m 1m 2r 2; ③天体的运动看成理想化的匀速圆周运动,天体做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供。

(2)涉及物体在星球表面的运动问题:①一般忽略星球自转带来的影响;②物体在星球表面所受的重力约等于它们间的万有引力;③由G Mm R2=mg 结合其他运动学规律求解。

(3)注意:①对于天体的发射和接收过程,不能视为简单的匀速圆周运动;②要把握好万有引力定律的适用条件,严格地说,公式只适用于两质点间相互引力的计算。

但两均匀球体,相距较远的物体之间相互作用也可适用。

另外,把握万有引力的三性:普遍性、相互性和宏观性;③在天体运动过程中,凡是工作条件与重力有决定关系的仪器一律不能使用。

二、常用的几个关系式设质量为m 的天体绕另一质量为M 的中心天体做半径为r 的匀速圆周运动(1)由G Mm r 2=m v 2r 得v =GM r,r 越大,天体的v 越小; (2)由G Mm r 2=mω2r 得ω=GM r 3,r 越大,天体的ω越小; (3)由G Mm r 2=m (2πT )2r 得T =2πr 3GM,r 越大,天体的T 越大; (4)由G Mm r 2=ma 得a =GM r2,r 越大,天体的a 越小。

三、解决天体问题时应注意的问题(1)在用万有引力等于向心力列式求天体的质量时,只能测出中心天体的质量,而环绕天体的质量在方程式中被消掉了。

(2)应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件。

如地球公转一周是365天,自转一周是24小时,其表面的重力加速度约为9.8m /s 2等。

(3)由G Mm R2=mg 可以得到:GM =gR 2。

由于G 和M (地球质量)这两个参数往往不易记住,而g 和R 容易记住。

所以粗略计算时,一般都采用上述代换,这就避开了万有引力常量G 值和地球的质量M 值,方便多了。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:“等效重力场”在电场和重力场的应用

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:“等效重力场”在电场和重力场的应用

物体仅在重力场中的运动是最常见、最基本的运动,但是对处在匀强电场中的宏观物体而言,它的周围不仅有重力场,还有匀强电场,同时研究这两种场对物体运动的影响,问题就会变得复杂一些。

而重力场提供的重力和电场提供的电场力都是恒力,它们的合力也是恒力,这个合力可以等效成重力场中的重力。

此时,可以把重力场与电场合二为一,用一个全新的“复合场”(可形象地称之为“等效重力场”)来代替,不仅能起到“柳暗花明”的效果,同时也是一种思想方法的体现。

那么,如何实现这一思想方法呢?一、概念的全面类比为了方便后续处理方法的迁移,必须首先搞清“等效重力场”中的部分概念与复合之前的相关概念之间的关系。

具体对应如下:等效重力场重力场、电场叠加而成的复合场等效重力重力、电场力的合力等效重力加速度等效重力与物体质量的比值等效“最低点”物体做自由运动时能处于稳定平衡状态的位置等效“最高点”物体做圆周运动时与等效“最低点”关于圆心对称的位置等效重力势能等效重力大小与物体沿等效重力场方向“高度”的乘积二、处理方法知识的迁移把在重力场中的物体在斜面上的运动、平抛、在竖直面上的圆周运动、单摆运动迁移到匀强电场和重力场组成的复合场中。

“最低点”类问题例题1 如图所示,ab是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,匀强电场与圆周在同一平面内。

现在该平面内,将一带正电的粒子从a点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,粒子会经过圆周上不同的点,在这些所有的点中,到达c点时粒子的动能最大。

已知∠cab=30°,若不计重力和空气阻力,试求:(1)电场方向与ac 间的夹角θ。

(2)若粒子在a 点时初速度方向与电场方向垂直,则粒子恰好能落在c 点,那么初动能为多大?解析:(1)对这道例题不少同学感到无从下手,其实在重力场中有一个我们非常熟悉的事实:如下图所示,在竖直平面内,从圆周的a 点以相同的动能抛出粒子,抛出方向不同时,粒子会经过圆周上不同的点,在这些所有的点中,到达圆周最低点d 时粒子的动能最大,最低点是过圆心的竖直直径的一点,根据这一事实,我们将电场等效为重力场,那么粒子也应该是在“最低点”时速度最大,所以过圆心作一条过c 点的直径,这就是电场的方向,如下图所示,所以θ=30°。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:生活中的圆周运动

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:生活中的圆周运动

生活中圆周运动的例子随处可见,但一般都以非匀速圆周运动,尤其是竖直面内的圆周运动最为常见。

许多日用品都是利用了圆周运动中的离心运动,例如洗衣机脱水功能,棉花糖的制作过程等。

学习物理知识的一个用途就是为了更好的理解生活现象,并对可能发生的不利情况做出判断或是预防。

偏心轴离心机棉花糖制作当然,离心现象对我们的生活也是有危害的,有些时候我们就要采取必要的措施进行保护。

如汽车转弯时的限速,防止汽车侧向滑动造成事故,或者将转弯处的路面设计成有一定的倾角;设置砂轮、飞轮等高速转动物体的转速,以避免高速转动时内部分子间相互作用力不足而使其破裂。

分析生活中的圆周运动,有利于我们的形象思维向抽象思维过渡,进而在今后能更好地学习物理这门学科。

所以同学们应特别注意如何从实际的物体中抽象出物理模型。

一般我们会使用题目条件或假设条件进行模型的简化,便于研究。

例题1 “飞车走壁”是一种传统的杂技艺术,演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来。

已知桶壁的倾角为θ,车和人的总质量为m ,做圆周运动的半径为r 。

若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力,下列说法正确的是( )A. 若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力,人和车的速度为gr tan θB. 若使演员骑车做圆周运动时受桶壁的摩擦力,人和车的速度为gr tan θC. 若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力,桶面对车的弹力为mgcos θD. 若使演员骑车做圆周运动时受桶壁的摩擦力,桶面对车的弹力为mgcos θ解析:由于题目中没有给出实际运动的图示,所以我们需要根据题干描述进行抽象,提炼出实际运动的物理模型。

如图1所示。

图1 图2若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力,对人和车进行受力分析如图2所示。

根据直角三角形的边角关系和向心力公式可列方程:F N cos θ=mg ,mg tan θ=m v 2r解得v =gr tan θ,F N =mgcos θ若使演员骑车做圆周运动时受桶壁的摩擦力,但不发生侧向滑动,那么摩擦力有可能沿桶壁向上或者向下,即当速度v >gr tan θ,摩擦力沿桶壁向下,桶壁的弹力在竖直方向上的分力既要平衡重力,又要平衡摩擦力在竖直方向上的分力,所以F N >mgcos θ,当速度v <。

高中物理圆点问题教案

高中物理圆点问题教案

高中物理圆点问题教案我们要明确教案的目标。

一个好的教案应该能够让学生:1. 理解并描述匀速圆周运动的基本概念和特点;2. 掌握求解圆周运动中速度、加速度等物理量的方法;3. 应用圆周运动的公式解决实际问题;4. 培养实验观察与分析问题的能力。

我们进入教案的主体部分——教学内容的展开。

一、引入新课开始新课的引入,可以通过提问或者视频展示圆周运动的实际例子,比如过山车的运行、地球绕太阳转动等,激发学生的学习兴趣。

二、知识讲解1. 圆周运动的定义首先介绍什么是圆周运动,物体在平面上做轨迹为圆形的运动称为圆周运动。

重点强调匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别。

2. 匀速圆周运动的特点匀速圆周运动中,速度的大小不变,方向时刻改变。

这里要详细解释为什么即便速度大小不变,物体仍然有加速度存在。

3. 圆周运动的物理量细致讲解线速度、角速度、周期、频率、转速等与圆周运动相关的概念,以及它们之间的关系。

4. 圆周运动的公式及其应用结合实例,推导并解释圆周运动的基本公式,如线速度与角速度的关系,向心加速度的计算公式等,并指导学生如何运用这些公式解决问题。

三、课堂练习通过设计几个典型的例题,让学生在课堂上即时练习,巩固所学知识点。

例如,计算某物体在圆周运动中的线速度,或者根据给定条件求出向心加速度等。

四、实验探究安排相关的圆周运动实验,如利用小型圆周运动模型,观测并记录不同条件下的运动情况,引导学生从实践中发现问题、分析问题并解决问题。

五、总结提升对全课内容进行总结,回顾圆周运动的核心概念和公式,同时提示学生在学习过程中应注意的问题,以及如何将学到的知识应用到其他复杂问题的解决中去。

六、布置作业为了进一步巩固学习效果,可以布置一些具有挑战性的习题作为课后作业,鼓励学生独立思考和探索。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:机车拐弯问题解读

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:机车拐弯问题解读

本讲讨论机车拐弯问题中的力和运动问题,首先要搞清拐弯问题中的力学问题,其次搞清实际的物理情景。

思考:铁轨和路面是水平的吗?
1. 火车拐弯中的动力学问题
(1)要想使轮缘与内外轨道间均无相互挤压,转弯速度应满足什么条件?
根据向心力公式r
v m
F 2
=向,火车受力如上图所示,支持力N 的水平分力(即G 与N 的合力)充当向心力,即r v m mg 2
tan =θ,可得θtan gr v =。

(2)当速度大于这一理想值时,轮缘与内轨还是外轨间有相互挤压?
当v
生向内的侧压力。

(3)当速度小于这一理想值时,轮缘与内轨还是外轨间有相互挤压?
当v
外侧压力。

(4)若火车车轮无边缘,火车转弯时速度过大或过小将发生以下两种情况:
①速度过大,即v离心运动。

②速度过小,即v向心运动。

2. 汽车转弯中的动力学问题
(1)高速公路上的汽车拐弯问题。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:测量仪器的使用方法

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:测量仪器的使用方法

从近几年对高考试题的统计和分析来看,物理实验的考查重点有些新的变化,但无论是实验设计,还是原理分析,往往都涉及基本仪器的使用。

因此,仪器的使用是实验考核的基础内容。

一些基本仪器的原理、使用方法、注意事项和读数等,在近几年的高考试题中不断出现。

长度和电学物理量的测量及相关仪器的使用是出题最频繁的知识点。

如游标卡尺、螺旋测微器的读数在近十年的全国高考中就考了6次,往往是游标卡尺、螺旋测微器交替考查。

电压表、电流表、欧姆表使用方法的考查几率则更高。

另外,打点计时器、秒表的使用也时有出现。

高考中对基本仪器的考查,用的比较多的题型是填空题和作图题,时而也有选择题。

高考中常有连接电路实物图的题,这类题设置的目的就是考查电流表、电压表、滑动变阻器等器材的操作和使用方法。

基本仪器基本仪器是指通用性强,在各种实验中经常用到的仪器。

中学阶段,要求掌握的基本仪器如下:测量长度的仪器——刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器测量质量的仪器——天平测量时间的仪器——打点计时器、秒表基本仪器测量力的仪器——弹簧秤测量温度的仪器——温度计测量电学量的仪器——电流表、电压表、多用电表电学控制仪器——滑动变阻器、变阻箱、开关对以上这些仪器,要理解其结构原理、规格和主要参数,知道使用方法、注意事项、读数和精度等。

1. 理解工作原理这能使我们灵活的使用仪器和分析问题。

例如,理解10分度的游标卡尺,也就能理解和使用20分度和50分度的游标卡尺。

2. 熟悉注意事项这往往是高考实验题的考点。

注意事项一般有如下几方面:①可能危及仪器安全的。

如:螺旋测微器,在小砧快接触工件时,应改用微调旋钮,以免损坏精密螺杆。

②可能增大误差的。

如使用螺旋测微器,读数时要注意半毫米刻度;测量仪器使用前,要调整零位(如弹簧秤、各种电表)。

③使用时容易忽略的。

最容易忽略的是仪器使用前的调整和使用后的复位。

如:使用欧姆表,要机械调零和电阻档调零,换档后要重新进行电阻档调零,使用完毕要复位。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:非匀强电场中的电势与等势面

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:非匀强电场中的电势与等势面

非匀强电场中的电势与等势面的相关问题是用典型电场的电场线和等势面的分布情况,以及电场线的特点来求解的问题。

解决这类问题,必须牢记各类典型的电场线和等势面的分布情况,以便与题目给出的情景对照分析,还要灵活运用电场线的特点以及等势面的特点。

如在等势面上任意两点间移动点电荷,电场力不做功;沿电场线方向电势越来越低;等势面与电场线一定垂直;电场线的疏密可表示场强大小等。

电场线1. 正、负点电荷形成的电场线①离点电荷越近,电场线越密集,场强越强。

方向是正点电荷由点电荷指向无穷远,而负点电荷则由无穷远处指向点电荷;②在正(负)点电荷形成的电场中,不存在场强相同的点;③若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面相垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向处处不相同。

2. 等量异种点电荷形成的电场线①两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷,场强大小可以计算;②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直。

在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点);③在中垂面(线)上的电荷受到的电场力方向总与中垂面(线)垂直,因此,在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功。

3. 等量同种点电荷形成的电场线①两点电荷连线中点处场强为零,此处无电场线;②两点电荷中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零;③两点电荷连线中垂面(线)上,场强方向总沿面(线)远离(等量正电荷);④在中垂面(线)上从O点沿面(线)到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变强后变弱;⑤两个带负电的点电荷形成的电场线与两个正电荷形成的电场线分布完全相同,只是电场线的方向相反。

4. 点电荷与带电平板间的电场线等势面(1)电场中电势相等的点构成的面叫等势面。

(2)几种典型电场的等势面如下图所示。

①点电荷电场中的等势面:以点电荷为球心的一簇球面;②等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面;③等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面;。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:破解水平面圆周运动

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:破解水平面圆周运动

用长为 L 的不可伸长的轻绳连接质量分别为 mA、mB 的 A、B 两小球,两小球在绳子拉力的 作用下,绕绳子上的某点 O 以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心 O 与桌面中心重合,已 知 mA=0.5 kg, L=1.2 m, LAO=0.8 m, a=2.1 m, h=1.25 m, A 球的速度大小 vA=0.4 m/s, 重力加速度 g 取 10 m/s2,求:
A. 小球做匀速圆周运动时,受到重力、绳子的拉力和向心力作用 B. 小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于
g (l 为摆长) l
C. 另有一个圆锥摆,摆长更大一点,两者悬点相同,如图乙所示,如果改变两小球的 角速度,使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则 B 球的角速度大于 A 球的角速度 D. 如果两个小球的质量相等,则在图乙中两条细线受到的拉力相等 解析:如下图所示
解析:绳对 m1 和 m2 的拉力是它们做圆周运动的向心力,根据题意 R1+R2=L,R2=L-R1 对 m1:F=m1ω2R1 对 m2:F=m2ω2R2=m2ω2(L-R1) 所以 m1ω2R1=m2ω2(L-R1)
m2 L m1 m2 m1L R2=L-R1= m1 m2
即得:R1= F=m1ω2· 答案:
m m 2L m2 L = 1 2 m1 m2 m1 m2
m m 2L m2 L m1L ; ;F= 1 2 m1 m2 m1 m2 m1 m2
向心运动和离心运动: 做匀速圆周运动的物体, 在合外力突然消失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。 向心运动和离心运动产生的原因(如图所示,向心力用 Fn 表示) 。
g , 故 B 项正确。 设点 S 到点 O 的距离为 h, 则 mgtan l

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:楞次定律的应用技巧

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:楞次定律的应用技巧

年级高三学科物理版本通用版课程标题楞次定律的应用技巧编稿老师吴宾一校付秋花二校林卉审核张静静本讲内容主要是楞次定律的应用技巧问题,楞次定律在近几年的高考中考查的频率比较高,同学们在解题时要注重楞次定律的应用技巧,提高解题的效率。

一、楞次定律的推广含义的应用1. 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;2. 阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”;3. 磁通量增加,线圈面积“缩小”,磁通量减小,线圈面积“扩张”;4. 阻碍线圈自身电流的变化(自感现象)。

感应电流在原磁场中必然受安培力,因此楞次定律可以有多种表述,记住这些表述,分析问题更简便。

二、感应电流方向的判断方法:方法一:右手定则(适用于部分导体切割磁感线)方法二:楞次定律楞次定律的应用步骤三、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较及应用1. 规律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2. 应用区别关键是抓住因果关系:(1)因电而生磁(I→B)→安培定则;(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则;(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则。

例题1如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流()A. 沿abcd方向B. 沿dcba方向C. 由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向D. 由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向解析:由条形磁铁的磁场(如图所示)可知,线圈在位置Ⅱ时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少。

当线圈从位置Ⅰ到Ⅱ,穿过abcd自下而上的磁通量减少,感应电流的磁场阻碍其减少,则在线圈中产生感应电流的方向为abcd;当线圈从位置Ⅱ到Ⅲ,穿过abcd自上而下的磁通量增加,由楞次定律可知感应电流的方向是abcd。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:圆周运动的临界问题分析

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:圆周运动的临界问题分析

A. 一定会落到水平面 AE 上 B. 一定会再次落到圆弧形轨道上 C. 可能会落到水平面 AE 上 D. 可能会再次落到圆弧形轨道上 解析:小球刚好能过最高点时速度 v =
Rg ,离开 D 点后做平抛运动,下落高度为 R,
时间为 t = 2R ,水平位移 x = vt = 2R >R,所以,小球一定落在 AE 上。 g
①临界条件:绳子或轨道对小球没有力的作用 v 临界= Rg ; ②能过最高点的条件:v≥ Rg ,当 v> Rg 时,绳对球产生拉力,轨道对球产生压力; ③不能过最高点的条件:v<v 临界(实际上球没到最高点时就脱离了轨道)。 (2)杆球模型
①最高点 v=0,此时支持力 N=mg;
②当 0<v< gR 时,N 为支持力, N 随 v 的增大而减小; ③当 v= gR 时,N=0; ④当 v> gR 时,N 为拉力,N 随 v 的增大而增大。
条件?
解析:(1)小球恰好能达到最高点的条件是 v临=0 ,此时需要初速度为 v0 ,由机械能
守恒: 1 2
mv02

mg 2R
得 v0
4Rg ,因此要使小球能从 C 端出来需 vC 0 ,故入射速
度 v0 4Rg ;
(2)小球从 C 端出来瞬间,对管壁压力可以有三种典型情况:
①刚好对管壁无压力,此时重力恰好充当向心力,由圆周运动知识有 mg m vC2 ,由 R
1
(4)用向心力公式求出运动学量(线速度、角速度、周期、半径等)的临界值。
例题 1 如图所示,半径为 R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,AB 段平直,质量为
m 的小球以水平初速度 v0 射入圆管。
(1)若要小球能从 C 端出来,初速度 v0 多大?
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分析计算圆周运动问题时,常会遇到由重力和弹力(可以是支持力,也可以是绳子的拉力)的合力提供向心力,而在水平面上做匀速圆周运动的一类问题——圆锥摆运动。

因此,掌握圆锥摆运动特征可以快速解决这一类圆周运动问题。

1. 圆锥摆的向心加速度a =g tan α
设摆球质量为m ,摆线长为L ,摆线与竖直方向夹角为α,由图可知,F 合=mg tan α
又F 合=ma 向,
故a 向=g tan α。

可见摆球的向心加速度完全由α决定,与摆线长无关,即与运动的半径无关。

2. 圆锥摆的周期T =
由F 合=224T
m π·L sin α和F 合=mg tan α可推理得圆锥摆的周期T = 设摆球圆周运动的平面到悬点的距离为h ,则h =L cos α,
故T = 由此可见,圆锥摆的周期完全由悬点到运动平面的距离决定,与小球的质量、摆线长度无关。

例题1 (北京二模)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,有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,则下列说法正确的是( )
A. 球A 的线速度必定大于球B 的线速度
B. 球A 的角速度必定大于球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
解析:根据上述规律可知,此题中的A 、B 两小球实际上是具有相同的向心加速度,根
据a =2v R =Rω2=224R T
π可知,加速度相同时,半径越大,线速度越大,角速度越小,周期越大,即由R A >R B ,可知v A >v B ,ωA <ωB ,T A >T B ,则选项A 正确,B 、C 错误。

由于A 、B 质量相同,在相同的倾斜面上,则向心力相等,进一步可知两球所受的弹力相等,故可知选项D 错误。

答案:A
例题2 (朝阳区模拟)图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。

若将人和座椅看成一个质点,则可简化为如图乙所示的物理模型,其中P 为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO ′转动,设绳长l =10 m ,质点的质量m =60 kg ,转盘静止时质点与转轴之间的距离d =4.0 m ,转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角θ=37°(不计空气阻力及绳重,且绳不可伸长,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2),质点与转盘一起做匀速圆周运动时,求:
甲 乙
(1)绳子拉力的大小;
(2)转盘角速度的大小。

解析:(1)人和座椅受力情况如下图所示:
竖直方向:F cos 37°-mg =0
解得:F =cos37mg ︒
=750 N 。

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