圆周运动学案
圆周运动教案(优秀6篇)
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圆周运动教案(优秀6篇)圆周运动分为,匀速圆周运动和变速圆周运动(如:竖直平面内绳/杆转动小球、竖直平面内的圆锥摆运动)。
下面是书包范文为您整编的圆周运动教案(优秀6篇),希望可以抛砖引玉,帮助到小伙伴们。
高中物理圆周运动教案篇一一、教材分析《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第4节。
它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述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。
人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。
教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。
二、教学目标1.知识与技能①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。
理解线速度的概念;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。
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。
掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。
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②体会应用知识的乐趣,感受物理就在身边,激发学生学习的兴趣。
③进行爱的教育。
在与学生的交流中,表达关爱和赏识,如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励,心情愉快地学习。
三、教学重点、难点1.重点①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;2.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理解匀速圆周运动是变速运动。
四、学情分析学生已有的知识:1.瞬时速度的概念2.初步的极限思想3.思考、讨论的习惯4.数学课中对角度大小的表示方法五、教学方法与手段演示实验、展示图片、观看视频、动画;讨论、讲授、推理、概括师生互动,生生互动六、教学设计(一)导入新课(认识圆周运动)●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画,让学生认识圆周运动的特点演示小球在水平面内圆周运动展示自行车、钟表、电风扇等图片观看地球绕太阳运动的动画观看花样滑冰视频提出问题:它们的运动有什么共同点?答:它们的轨迹是一个圆。
圆周运动导学案
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圆周运动导学案一、学习目标1.掌握圆周运动的基本概念,了解圆周运动的特点和基本规律。
2.掌握向心加速度和向心力的计算方法,理解向心力的来源。
3.了解生活中的圆周运动,能够运用所学知识解决实际问题。
二、重点难点重点:圆周运动的特点和规律,向心加速度和向心力的计算方法。
难点:向心力的来源分析,变速圆周运动的受力分析。
三、学法指导1.自主学习:阅读教材,了解圆周运动的基本概念和特点,掌握向心力和向心加速度的计算方法。
2.合作探究:与同学一起讨论生活中的圆周运动实例,探究向心力的来源,解决实际问题。
3.展示提升:在课堂中展示自己的学习成果,通过交流与评价,加深对圆周运动的理解。
4.归纳小结:总结本节课所学知识,形成知识体系,巩固所学内容。
四、学习过程1.预习导学(1)阅读教材,了解圆周运动的基本概念和特点。
(2)尝试计算匀速圆周运动的线速度、角速度、周期和转速等物理量。
(3)思考生活中有哪些圆周运动的实例,并尝试分析其向心力的来源。
2.设问导学(1)什么是圆周运动?它的特点是什么?(2)匀速圆周运动的线速度、角速度、周期和转速如何计算?(3)什么是向心加速度?它的计算方法是什么?(4)向心力的来源是什么?如何分析向心力的大小和方向?(5)生活中的圆周运动实例有哪些?如何运用所学知识解决实际问题?3.课堂导学(1)小组合作学习:与同学一起讨论、交流,加深对圆周运动的理解。
(2)教师精讲点拨:针对学生的疑惑和问题,教师进行精讲和点拨,帮助学生掌握重点和突破难点。
(3)展示交流:让学生展示自己的学习成果,通过互相交流和学习,共同提高。
(4)归纳小结:对本节课所学知识进行总结归纳,形成知识体系。
4.检测评价(1)完成教材中的相关练习题,检测自己的掌握情况。
(2)通过展示交流进行评价,让学生了解自己的学习成果和不足之处。
(3)教师根据学生的学习情况进行有针对性的指导和反馈,帮助学生更好地掌握所学知识。
圆周运动教案
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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。
圆周运动(学案)
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【教案目标】1.知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动,理解匀速圆周运动是变速运动.2. 知道线速度、角速度的物理意义、定义式,知道匀速圆周运动线速度的特点.3. 知道的物理意义、定义式及单位,了解转速和周期的意义.4.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.能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系.掌握线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T.【教案重、难点】1.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.理解线速度、角速度的物理意义.【课时分配】1课时【教具准备】细线、小球、多媒体课件、投影仪【教案设计】课前预学1.线速度(1>物理意义:描述质点(2> 方向:(3> 大小:(4>单位:2.角速度(1>物理意义:描述质点(2>大小:(3>单位:(4>转速是指:3.线速度、角速度和周期之间的关系(1>定义:做圆周运动的物体叫周期.(2>线速度与周期的关系:(3>角速度与周期的关系:(4>线速度与角速度的关系:.4.以下说法中正确的选项是( >A. 曲线运动一定是变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.匀速圆周运动就是速度不变的运动D.匀速圆周运动就是角速度不变的运动【预学疑难】课内互动一、导入新课教师活动:先请同学观看以下物体所做的曲线运动,并注意观察它们运动的轨迹特点.第一个:教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生活中的一些圆周运动:如钟表指针的运动;转动的电风扇上各点的运动;计算机读写数据时硬盘的盘片;蒸汽机工作时转轮的运动.学生活动:学生可能答它们的轨迹是一个圆.教师活动:这就是我们今天要研究的圆周运动.点评:此过程的方法特点是充分调动学生的感性认识,借助于钟表指电风扇上各读写数据时蒸汽机转实验和多媒体课件等直观手段,激发学生的学习兴趣.二、进展新课师生互动:同学们还见过或经历过哪些圆周运动?继续请学生举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例(把物理学与学生的生活实践联系起来>学生活动:学生1:行驶中的汽车轮子.学生2:游乐场里的“摩天轮〞.学生3:自行车上的各个转动局部.……教师活动:问题1: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?问题2:我们应该如何比拟它们运动的快慢呢?下面就请同学们对自行车上的各个转动局部,出示投影,围绕课本第13页“思考与讨论〞中提出的问题,前后每四人一组进展讨论.师生互动:有学生认为小齿轮、后轮上各点运动的快慢一样,因为它们是一起转动的;有学生认为大齿轮、小齿轮各点运动的快慢一样,因为它们是用链条连在一起转动的,等等.教师活动:你衡量快慢的标准是什么?你从哪个角度去进展比拟的?教师听取学生的发言,针对学生的不同意见,从思考的角度出发,通过与直线运动快慢描述的比照,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:让学生最大限度地发表自己的见解,教师不必急于纠正学生答复中可能出现的错误,要给学生创造性发表见解的时机,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做直线运动时的快慢,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?下面就请同学们自主学习课本第13至14页上有关线速度的内容.给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习.(出示课件>阅读提纲(1>线速度的物理意义;(2>线速度的定义(和直线运动中速度定义的比拟>;(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:学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组进展讨论、交流,形成共识.教师活动:展示知识点并点评、总结:(1>物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.(2>定义:质点做圆周运动通过的弧长△l 和所用时间△t 的比值叫做线速度.(比值定义法>(这里是弧长,而直线运动中是位移>(3>大小:v=△l/△t ,单位:m/s(△l 是弧长,非位移>.(4>中选取的时间△t 很小很小时(趋近零>.弧长△l 就等于物体在△t 时间内的位移,定义式中的v ,就是直线运动中学过的瞬时速度了.(5>方向:在圆周各点的切线上.如右图,火星沿砂轮的切线飞出. (6>“匀速圆周运动〞中的“匀速〞指的是速度的大小不变,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,二者并不一样. 结论:匀速圆周运动是一种变速运动.因为线速度的方向时刻在改变,但线速度的大小是不变的.<如图,在匀速转动的皮带传动轮中,轮子边缘各点的线速度大小与皮带传动的速度大小相等.〕2.角速度教师活动:教师出示课件展示手表指针的转动,提出问题:(1>根据线速度的定义,请你比拟手表指针中点和端点线速度的大小. O rv(2>同一根指针上不同的点,其线速度大小却不一样,而它们是应该有共同点的.因此这就需要我们去思考:描述圆周运动的快慢,除了用线速度外,还有没有其他方法?给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习.(出示课件>阅读提纲(1>角速度的物理意义;(2>角速度的定义;(3>角速度的定义式.点评:要让学生体会一个新的物理量的引入,不是凭科学家的想象,而是研究问题的实际需要.学生活动:学生1:角速度能把同一物体上各点做圆周运动的共同点反映出来.学生2:角速度大反映了物体转动的快慢……教师活动:教师投影知识点并点评、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△θ的角度跟所用时间△t的比值,就是质点运动的角速度.(3>定义式:ω=△θ/△t.3. 角速度的单位教师活动:每接触一个新的物理量.我们都要关心它的物理单位是什么.那么线速度的单位是M/秒,角速度的单位又是什么呢?下面就请同学们自主学习课本第14页上有关角速度的单位的内容.<出示课件〕阅读提纲:(1>怎样度量圆心角的大小?弧度这个单位是如何得到的?在计算时要注意什么?(2>国际单位制中,角速度的单位是什么?(3>有人说,匀速圆周运动是线速度不变的运动,也是角速度不变的运动,这两种说法正确吗?为什么?学生活动:学生在教师的指导下.自主阅读,积极思考,然后每四人一组进展讨论,交流,形成共识.教师活动:投影知识点并点评、总结:(1>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,不能将弧度带进算式中.(2>国际单位制中,角速度的单位是弧度/秒(rad/s>.(3>这一句话是错误的,因为线速度是矢量.其方向在不断变化,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,因为角速度是不变的(如果有学生提出角速度是矢量吗?教师可明确说是矢量,但高中阶段不研究其方向,而不能违背科学说角速度是标量>.教师活动:教材中还提到了描述圆周运动快慢的两种方法,它们是什么?单位如何?下面请同学们阅读教材第15页的有关内容,掌握转速和周期的概念.学生活动:自主学习教材指定内容.教师归纳:(1>做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间叫做周期,用T表示.单位为s(秒>,周期是标量,只有大小.周期的意义:定量描述匀速圆周运动的快慢.周期长说明运动得慢,周期短说明运动得快.质点做匀速圆周运动时,周期恒定不变.(2>做匀速圆周运动的物体单位时间所转过的圈数叫转速,常用符号n表示.在国际单位制中单位为r/s(转每秒>;常用单位为r/min(转每分>.1 r/s=60 r/min.转速是标量,只有大小.转速的意义:实际中定量描述匀速圆周运动的快慢,转速高说明运动得快,转速低说明运动得慢.质点作匀速圆周运动时,转速恒定不变.4.线速度与角速度的关系教师活动:线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢,它们之间有何关系呢?下面请同学们依据刚学过的线速度和角速度的概念和定义,推导出线速度和角速度的关系.学生们结合课本的推导方法得出两者之间的关系后,教师再用投影片出示思考题.学生活动:完成思考题填空.一物体做半径为r的匀速圆周运动,它运动一周所用的时间叫周期,用T表示.它在周期T内转过的弧长为2πr,由此可知它的线速度为2πr/T.一个周期T内转过的角度为2π,物体的角速度为2π/T.通过思考题总结得到:,,可以得到师生互动:讨论<1〕当v一定时,ω与r成反比;<2〕当ω一定时,v与r成正比;<3〕当r一定时,v与ω成正比;点评:通过推导,加深对所学知识的理解,掌握知识间的联系.到此,教师还需引导学生进一步思考;以上都能描述圆周运动快慢的线速度、角速度、转速和周期,除了有以上的联系外,还有没有不同的地方?如果学生通过讨论发现周期这一概念更能突显出圆周运动的周期性和重复性,将使学生对圆周运动有进一步的认识.三、典型例题例1.分析以下图中,A 、B 两点的线速度有什么关系?解读:主动轮通过皮带、链条、齿轮<见投影的实物图〕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.分析右图绕O 转动的转盘上A 、B 、C 各点的角速度有什么关系?解读:同一轮上各点的角速度一样.【拓展】如图为一皮带传动装置,大轮与小轮固定在同一根轴上,小轮与另一中等大小的轮子间用皮带相连,它们的半径之比是1∶2∶3.A 、B 、C 分别为轮子边缘上的三点,那么三点线速度之比v A ∶v B ∶v C =。
《圆周运动》学案1
![《圆周运动》学案1](https://img.taocdn.com/s3/m/4677e9781711cc7931b71666.png)
《圆周运动》学案主备:刘桂荣 审核:陈晓明【学习目标】1.了解物体做圆周运动的特征2.理解线速度、角速度和周期的概念,知道它们是描述物体做匀速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: 【课前预习】〖思维激活〗电风扇工作时叶片上的点、时钟的分针和时针上的点、行驶中的自行车车轮上的点都在做什么运动?它们的运动轨迹是什么样子?你能说出哪些点运动得快,哪些点运动得慢? 〖问题独学〗 1、温故而知新:曲线运动有哪些特点:<1>曲线运动的轨迹有什么特点? <2>曲线运动的速度有什么特点?思考:如果让你给圆周运动下一个定义,应该怎么描述? 2、课前感知: 圆周运动的特征1、质点的轨迹是 曲线或 曲线的一部分。
2、质点运动的 方向时刻在改变,是变速运动。
3、圆周运动区别于其他运动的显著特点是运动的重复性(周期性)。
匀速圆周运动4.物体沿着圆周运动,并且 的大小处处 ,这种运动叫做匀速圆周运动。
5.在匀速圆周运动的运动性质是描述圆周运动快慢的物理量【合作探究】〖理论探究〗1设质点做匀速圆周运动的半径为r ,则: 线速度、半径、周期的关系为:角速度、周期的关系为:线速度与角速度、半径关系为:特别地:r 一定时,v 与ω成 比;ω一定时,v 与r 成 比; v 一定时,ω与r 成 比〖实例探究〗2.请指出机械手表中秒针、分针、时针的运转周期分别是多大?3. 半径10cm 的砂轮,每0.2s 转一圈。
砂轮边缘上某一质点,它做圆周运动的线速度多大?角速度多大?砂轮上离转轴不同距离的质点,它们做匀速圆周运动的线速度是否相同?角速度是否相同?周期是否相同?4、关于匀速圆周运动的说法,正确的是( )A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动的速率不变C.匀速圆周运动在任何相等时间里,质点的位移都相同D.匀速圆周运动在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等 变式题:关于匀速圆周运动的说法,正确的是( )A 、是线速度不变的运动B 、相等的时间里通过的弧长相等C 、相等的时间里发生的位移相同D 、是线速度大小不变的运动【典例分析】例1. 图为一皮带传动装置,右轮半径为r ,a 是它边缘上的一点.左侧是一轮轴,大轮半径为4r ,小轮半径为2r.b 点在小轮上,到小轮中心的距离为r 。
高一物理必修二5.4 圆周运动 学案
![高一物理必修二5.4 圆周运动 学案](https://img.taocdn.com/s3/m/99ca4438b90d6c85ec3ac6e1.png)
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: 。
物理题高中圆周运动教案
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物理题高中圆周运动教案
一、教学目标
1. 了解圆周运动的基本概念;
2. 掌握圆周运动的相关公式和计算方法;
3. 能够应用圆周运动的知识解决相关问题;
4. 培养学生的动手能力和实验能力。
二、教学重点
1. 掌握圆周运动的基本特点;
2. 掌握圆周运动的速度、加速度等相关概念;
3. 掌握圆周运动的计算方法。
三、教学难点
1. 理解圆周运动速度和加速度的概念;
2. 掌握圆周运动的计算方法。
四、教学内容
1. 圆周运动的基本概念;
2. 圆周运动的速度和加速度;
3. 圆周运动的相关公式及计算方法。
五、教学步骤
1. 导入环节:通过引导学生观察圆周运动的现象,引出圆周运动的概念;
2. 学习环节:讲解圆周运动的基本概念和相关公式,引导学生进行相关计算练习;
3. 实践环节:设计实验让学生验证圆周运动的速度和加速度的关系,培养学生的实验能力;
4. 总结环节:对本节课所学内容进行总结,并布置相关练习作业。
六、教学评估
1. 学生课堂表现评分;
2. 练习作业考查;
3. 实验结果分析评估。
七、教学反馈
1. 对学生在课堂上的表现进行及时反馈;
2. 根据学生实验结果进行讨论和反馈;
3. 鼓励学生多进行练习和实践,加深对圆周运动的理解。
八、延伸拓展
1. 设计更复杂的圆周运动问题,引导学生深入理解公式的应用;
2. 多进行实验和观察,加深对圆周运动的认识;
3. 结合实际生活中的例子,让学生了解圆周运动在现实中的应用场景。
圆周运动教案(优秀6篇)
![圆周运动教案(优秀6篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/8c7595e632d4b14e852458fb770bf78a64293a60.png)
圆周运动教案(优秀6篇)高中物理圆周运动教案篇一(一)知识与技能1、理解线速度、角速度、转速、周期等概念,会对它们进行定量的计算。
2、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。
3、理解匀速圆周运动的概念和特点。
(二)过程与方法1、学会用比值定义法来描述物理量。
2、会用有关公式求简单的线速度、角速度的大小。
(三)情感、态度与价值观通过本节知识,了解匀速圆周运动的实际应用意义。
圆周运动是变速运动吗篇二高中物理《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。
二、学情分析学生虽然已经具备了较为完备的直线运动的知识和曲线运动的。
初步知识,并学会了用比值定义法描述匀速直线运动的快慢,尽管如此,但由于匀速圆周运动的特殊性和复杂性以及学生认知水平的差异,本节课的内容对学生来讲仍然是一个不小的台阶。
(过渡句)基于以上的教材特点和学生特点,我制定了如下的教学目标,力图把传授知识、渗透学习方法以及培养兴趣和能力有机的融合在一起,达到最好的教学效果。
三、教学目标【知识与技能】知道描述圆周运动快慢的两个物理量——线速度、角速度,会推导二者之间的关系。
【过程与方法】通过对传动模型的应用,对线速度、角速度之间的关系有更加深入的了解,提高分析能力和抽象思维能力。
第七节 生活中的圆周运动(学校学案)
![第七节 生活中的圆周运动(学校学案)](https://img.taocdn.com/s3/m/76951739b90d6c85ec3ac688.png)
第七节 生活中的圆周运动 刘永城1. 火车转弯设车轨间距为L ,两轨高度差为h ,转弯处的半径为r ,行驶的火车质量为m ,两轨所在平面与水平面之间的夹角为θ,如图7-1所示。
当火车转弯时所需的向心力F 完全由重力G 和支持力F N 的合力提供时,对火车受力分析可得 F =mg tan θ,又据向心力公式 F =m v 2r, 由以上两式可得: v =grtanθ 。
显然,在g 、h 、r 、θ一定的条件下,火车转弯时的速率应该是一个确定的值,因此这个速度通常就叫做转弯处的规定速度。
因sin θ=h L ,如弯道倾斜角θ较小,可得 h =L sin θ≈L tan θ=Lv 2gR。
由于v 一定,不难看出h 与R 成反比,或者说h 与R 的乘积为一常数。
如果火车行驶的速度大于规定速度(v >grtanθ ),这时仅由重力和支持力的合力提供向心力是不够的,还需要外轨对外侧车轮产生一个指向内侧的弹力以补充向心力的不足。
如果火车行驶的速度小于规定速度(v <grtanθ ),重力和支持力的合力大于火车所需要的向心力,这时需要内轨向外轨方向挤压内侧车轮,以抵消多余部分使其合力等于向心力。
2. 汽车过桥① 汽车过拱形桥选汽车为研究对象,汽车通过拱形桥最高点时,在竖直方向受到重力G 和桥的支持力F N ,它们的合力,就是使汽车做圆周运动的向心力。
由于向心加速度的方向是竖直向下的,根据牛顿第二定律 G -F N =mv 2R, 由此可得桥面对车的支持力 F N =G -mv 2R。
汽车对桥的压力F N ′与桥对汽车的支持力F N 是一对相互作用力和反作用力,大小相等。
所以压力的大小为 F N ′=G -mv 2R。
由上式可知,汽车对桥的压力F N ′一定小于汽车重量G ,两者的差值为mv 2R 。
在桥面圆弧半径R 一定的情况下,这个差值与汽车过桥速度v 的二次方成正比关系。
当汽车的速度不断增大时,汽车对桥面的压力不断减小,F N ′=G -mv 2R =0,即v =gR 时,汽车对桥的压力减小为零。
人教版】物理必修二:54《圆周运动》导学案(含答案)
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人教版】物理必修二:54《圆周运动》导学案(含答案)课时5.4圆周运动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,了解转速和周期的关系。
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。
重点难点:理解线速度和角速度的物理意义,体会用这两个物理量描述匀速圆周运动快慢的方法。
教学建议:圆周运动是一种较为复杂的曲线运动,本节研究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研究积极性,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。
导入新课:当我们开启电风扇时,风扇开始转动,叶片末端做圆周运动的速度是如何变化的?(学生回答:圆周运动的速度加快)当我们观察走时准确的挂钟和手表上的秒针的运动时,秒针的末端可看作是匀速圆周运动,那么,如果把挂钟和手表作一个比较,哪个秒针的末端圆周运动得更快一些呢。
(学生可能不知道如何回答)1.如果做圆周运动的物体在相等的①时间内通过的②圆弧长度相等,这种圆周运动就叫作匀速圆周运动。
2.做匀速圆周运动的物体通过的③圆弧长与所用的④时间的比值能够表示匀速圆周运动的快慢,这个比值叫作匀速圆周运动的线速度。
3.匀速圆周运动的快慢也可以用物体沿圆周转过的⑤圆心角与所用⑥时间的比值来描述,这个比值叫作匀速圆周运动的角速度,其单位是⑦弧度/秒。
4.线速率与角速率的关系:⑧v=rω。
1.质点做圆周活动的快慢实际上可以从两个方面来讲,是哪两个方面?解答:一方面是单纯从活动快慢来说,即线速率;另一方面是单纯从转动快慢来说,即角速率。
2.两个做圆周活动的质点,线速率较大的质点是否是角速率也一定较大?解答:不一定。
3.角度2π和角度360°是什么关系?解答:角度2π和角度360°是相同的角度,只是表述时的单位不同,一个是弧度,一个是度。
高中高一下册物理教案:圆周运动3篇
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高中高一下册物理教案:圆周运动高中高一下册物理教案:圆周运动精选3篇(一)物理教案:圆周运动一、教学目标:1. 理解圆周运动的基本概念和特点。
2. 理解圆周运动的速度、加速度和力的关系。
3. 能够应用相关公式计算圆周运动的各项物理量。
二、教学重点:1. 圆周运动的速度和加速度的概念及其计算。
2. 圆周运动中力的作用和计算。
三、教学难点:1. 圆周运动中速度和加速度的直观理解。
2. 圆周运动中力的分析和计算。
四、教学过程:Step 1:导入新知识1. 提问:什么是圆周运动?圆周运动有哪些特点?2. 复习:复习速度、加速度和力的概念。
Step 2:讲解与示例1. 讲解:圆周运动的速度和加速度。
a) 速度:圆周运动的速度是指物体在圆周运动中单位时间内所通过的弧长,为物体沿圆周运动的线速度。
b) 加速度:圆周运动的加速度是指物体在圆周运动中单位时间内速度的变化率,也可以理解为物体沿圆周运动的切向加速度。
2. 讲解:圆周运动中力的作用和计算。
a) 作用力:物体在圆周运动中受到向心力的作用,向心力的方向指向圆心。
b) 计算:根据牛顿第二定律和向心力的定义,可以推导出向心力的计算公式 F = m * a_c,其中 a_c = v^2 / R。
Step 3:练习与讨论1. 例题:已知一个质点以半径为 2m 的圆周运动,速度为 3m/s,求质点的加速度和向心力。
2. 讨论:为什么快速转动的物体容易飞离轨道?如何增加向心力以保持物体在轨道上?Step 4:总结与拓展1. 总结:圆周运动的速度、加速度和力的关系。
2. 拓展:应用圆周运动的概念,讨论其他物理现象的解释和运用。
五、课堂小结本节课我们学习了圆周运动的基本概念和特点,以及速度、加速度和力的关系。
这些知识可以帮助我们理解和分析各种物理现象,例如飞车运动、旋转物体等。
六、作业1. 完成课堂练习题。
2. 针对课堂小结中提到的物理现象,提出自己的思考和问题。
注:本教案适用于高一下学期的物理教学,根据学生的实际情况和掌握程度进行调整和细化教学内容。
人教版(新教材)高中物理必修2精品学案5:6.1圆周运动学案
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6.1圆周运动『学习目标』1.圆周运动是变速运动,匀速圆周运动是线速度大小处处相等的圆周运动。
2.质点通过的圆弧长度与所用时间的比值为线速度大小;半径转过的角度Δθ与所用时间的比值称为角速度,角速度恒定的圆周运动是匀速圆周运动。
3.做匀速圆周运动的物体,经过一周所用的时间叫周期,物体单位时间内转过的圈数叫转速。
4.线速度、角速度、周期的关系为:v =ωr =2πr T ,T =2πω。
『基础知识梳理』 一、线速度1.圆周运动:物体沿着 的运动,即物体运动的轨迹是圆。
2.线速度(1)定义:物体做圆周运动通过的弧长Δs 与通过这段弧长所用 的比值。
(2)定义式:v =ΔsΔt 。
(3)单位: 。
(4)矢标性:线速度是 ,其方向和半径 ,和圆弧 。
(5)物理意义:描述圆周运动的物体通过 快慢的物理量。
3.匀速圆周运动(1)定义:沿着圆周运动,并且线速度的大小 的运动。
(2)性质:线速度的方向是时刻 的,所以是一种 运动。
『说明』匀速圆周运动是最简单的圆周运动形式,是一种重要的曲线运动模型。
匀速圆周运动是一种理想化的运动形式,许多物体的运动接近于这种运动(如钟表),具有一定的实际意义。
一般的圆周运动,也可以取一段较短的时间(或弧长)进行研究,则此时可将其看成匀速圆周运动。
『判一判』1.匀速圆周运动是一种匀速运动,这里的“匀速”是指线速度不变( ) 2.做匀速圆周运动的物体,其所受合力一定不为零( )3.做匀速圆周运动的物体,绕圆周运动一周,平均速度为零,线速度也为零( ) 4.做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同( ) 二、角速度1.定义:连接运动物体和圆心的半径转过的角度Δθ跟所用 的比值叫圆周运动的角速度,用符号ω来表示。
2.定义式:ω=ΔθΔt。
3.国际单位:弧度/秒,符号 。
4.矢标性:角速度是矢量。
匀速圆周运动的角速度大小和方向都不变,因此匀速圆周运动是角速度 的运动。
5.物理意义:用来描述物体沿圆心转动快慢的物理量。
新人教版4.3圆周运动学案
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第3讲圆周运动课程标准会用线速度、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.探究影响向心力大小的因素.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.素养目标物理观念:知道描述圆周运动的物理量的概念.科学思维:(1)掌握线速度、角速度、向心加速度的公式并能灵活应用.(2)会分析圆周运动的向心力来源,掌握圆周运动的动力学问题的分析方法.科学态度与责任:通过生活实例,培养运用物理知识解决实际问题的能力.必备知识·自主落实一、圆周运动及其描述1.匀速圆周运动:(1)定义:做圆周运动的物体,若在任意相等的时间内通过的圆弧长________,就是匀速圆周运动.实质是匀速率圆周运动(2)速度特点:速度的大小________.方向始终与半径垂直.1.作用效果:向心力产生向心加速度,只改变速度的________,不改变速度的________.满足牛顿第二定律2.大小:F n=ma=m v2r =________=mr4π2T2=mr4π2f2=mωv.3.方向:始终沿半径方向指向________,时刻在改变,即向心力是一个变力.4.来源:向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的________提供,还可以由一个力的________提供.三、离心现象1.定义:做________运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需________的情况下,所做的逐渐远离圆心的运动.2.受力特点(1)当F n=mω2r时,物体做匀速________运动.(2)当F n=0时,物体沿________方向飞出.(3)当F n<mω2r时,物体逐渐________圆心,做离心运动.(4)当F n>mω2r时,物体将逐渐________圆心,做近心运动.走进生活如图所示为一种叫“魔盘”的娱乐设施.最初当“魔盘”转速较小时,人随“魔盘”一起转动,当“魔盘”的转速逐渐增大时,离转轴越远的人最先滑向“魔盘”的边缘,则(1)当“魔盘”转速较小且匀速转动,而“魔盘”上所有人都不滑动时,所有人转动的角速度都相同.()(2)若人都不打滑.离转轴越远的人,线速度越大.()(3)提供人随“魔盘”转动的向心力为静摩擦力.()(4)在第(1)种情况下,所有人的向心力大小都相等.()(5)若人都不打滑,离转轴越远的人,向心加速度越大.()(6)随“魔盘”转速的增大,离转轴越远的人最先达到最大静摩擦力.()关键能力·精准突破考点一圆周运动的运动学问题在讨论v、ω、a、r之间的关系时,应运用控制变量法.1.对公式v=ωr的理解(1)当r一定时,v与ω成正比.(2)当ω一定时,v与r成正比.(3)当v一定时,ω与r成反比.2.对a=v2=ω2r=ωv的理解r(1)在v一定时,a与r成反比.(2)在ω一定时,a与r成正比.例1 [2022·辽宁卷] 2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2 000米接力决赛中,我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金.(1)如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动.若运动员加速到速度v=9 m/s时,滑过的距离x=15 m.求加速度的大小;(2)如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动,如图所示,若甲、乙两名运动员同时进入弯道,滑行半径分别为R甲=8 m、R乙=9 m,滑行速率分别为v甲=10 m/s,v乙=11 m/s,求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比,并通过计算判断哪位运动员先出弯道.[试答]针对训练1.[2023·湖南长郡中学模拟]如图是某电力机车雨刮器的示意图,雨刮器由刮水片和雨刮臂连接而成,M、N为刮水片的两个端点,P为刮水片与雨刮臂的连接点,雨刮臂绕O轴转动的过程中,刮水片始终保持竖直,下列说法正确的是()A.P点的线速度始终不变B.P点的向心加速度不变C.M、N两点的线速度相同D.M、N两点的运动周期不同2.[2022·山东卷]无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为3 m的半圆弧BC与长8 m的直线路径AB相切于B点,与半径为4 m的半圆弧CD相切于C点.小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过BC和CD.为保证安全,小车速率最大为4 m/s.在ABC段的加速度最大为2 m/s2,CD段的加速度最大为1 m/s2.小车视为质点,小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为()A.t=(2+7π4) s,l=8 mB.t=(94+7π2) s,l=5 mC.t=(2+512√6+7√6π6) s,l=mD.t=[2+512√6+(√6+4)π2]s,l=m3.如图所示,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,小齿轮和后车轮共轴转动,大齿轮、小齿轮、后车轮的半径分别为2r、r、4r,A、B、C分别是其边缘上一点,它们加速度大小和周期之比分别是()A.1:2:1和1:2:2B.1:2:8和2:1:4C.1:2:8和2:1:1D.1:2:1和2:1:1规律方法分析此类问题要“看”“找”“选”考点二匀速圆周运动的动力学问题1.受力特点(1)物体所受合外力大小不变,方向总是指向圆心.(2)合外力充当向心力.2.圆周运动动力学问题的分析思路考向1交通工具转弯例2 [2023·河北石家庄模拟](多选)在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨.如图所示,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v,重力加速度为g,两轨所在面的倾角为θ,则()A.该弯道的半径r=v2g tanθB.当火车质量改变时,规定的行驶速度大小不变C.当火车速率大于v时,内轨将受到轮缘的挤压D.当火车速率小于v时,内轨将受到轮缘的挤压[解题心得]考向2圆锥摆模型例3 [2023·石家庄一模]智能呼啦圈轻便美观,深受大众喜爱,如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿入轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳,其简化模型如图乙所示.可视为质点的配重质量为kg,绳长为m,悬挂点P到腰带中心点O的距离为m.水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重随短杆做水平匀速圆周运动,绳子与竖直方向夹角为θ,运动过程中腰带可看成不动,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=,下列说法正确的是()A.匀速转动时,配重受到的合力恒定不变B.若增大转速,腰带受到的合力变大C.当θ稳定在37°时,配重的角速度为5 rad/sD.在θ由37°缓慢增加到53°的过程中,绳子对配重做正功[解题心得]针对训练4.[人教版必修二P32例题改编]分别用两根长度不同的细线悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则在运动过程中,两小球相对位置关系示意图正确的是()5.随着我国综合国力的提高,近几年来我国的公路网发展迅猛.在公路转弯处,常采用外高内低的斜面式弯道,这样可以使车辆经过弯道时不必大幅减速,从而提高通行能力且节约燃料.若某处有这样的弯道,其半径为r=100 m.路面倾角为θ,且tan θ=0.4.取g=10 m/s2.(1)求汽车的最佳通过速度,即不出现侧向摩擦力时的速度大小.(2)若弯道处侧向动摩擦因数μ=0.5.且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求汽车的最大速度的大小.第3讲圆周运动必备知识·自主落实一、1.(1)相等 (2)不变2.快慢 m/s 转动快慢 rad/s 一周 s 方向 圆心 rω2 m/s 2 二、1.方向 大小 2.mrω2 3.圆心4.合力 分力 三、1.圆周 向心力2.(1)圆周 (2)切线 (3)远离 (4)靠近 走进生活答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√关键能力·精准突破 例1 解析:(1)根据速度位—移公式有v 2=2ax 代入数据可得a = m/s 2(2)根据向心加速度的表达式a n =v 2R 可得甲、乙的向心加速度之比为a n 甲an 乙=v 甲2v 乙2×R 乙R甲=225242甲、乙两物体做匀速圆周运动,则运动的时间为t =πR v代入数据可得甲、乙运动的时间为t 甲=4π5s ,t 乙=9π11s因t 甲<t 乙,所以甲先出弯道. 答案:(1)2 (2)225242 甲1.解析:雨刮臂绕O 轴转动的过程中,P 点做圆周运动,所以P 点的线速度与向心加速度方向变化,故A 、B 错误;由于刮水片始终保持竖直,即平动,平动物体可以看成质点,所以刮水片各点的线速度与P 点的相同,所以M 、N 两点的线速度相同,故C 正确;刮水片上各点的运动周期相同,所以M 、N 两点的运动周期相同,故D 错误.答案:C2.解析:依题意知小车在BC 段运动的最大速率为v 1=√a 1R 1=√6 m/s ,在CD 段运动的最大速率为v 2=√a 2R 2=2 m/s ,所以经过BC 段和CD 段的最大速率为v 2=2 m/s ,因此在BC段和CD段运动的最短时间t3=3π+4π2s=7π2s,在B点的速率最大为v2=2 m/s,设在AB段小车以最大加速度减速的距离为x,则根据匀变速直线运动规律得v22=v m2-2a1x,解得x=3 m,t2=v m−v2a1=1 s,所以匀速运动的最大距离l=8 m-x=5 m,运动时间t1=54s,最短时间t=t1+t2+t3=(94+7π2)s,B正确.答案:B3.解析:因为B、C同轴转动,所以周期与角速度相同.T B:T C=1:1;B、A通过链条传动,线速度相同,v=2πRT,T A:T B=R A:R B=2:1,故T A:T B:T C=2:1:1.由a n=ω2R,且ωB:ωC=1:1,所以a n B:a n C=R B:R C=1:4;a n=v2R,且v B=v A,所以a n B:a n A=R A:R B=2:1,故a n A:a n B:a n C=1:2:8.故选C.答案:C例2解析:当火车以速率v转弯时,恰好由重力和支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律可得mg tan θ=m v2r ,解得r=v2g tanθ,v=√gr tanθ,该临界速度与火车质量无关,故当火车质量改变时,规定的行驶速度大小不变,A、B正确;当火车速率大于v时,重力与支持力的合力不足以提供向心力,火车有做离心运动的趋势,故外轨将受到轮缘的挤压,C错误;当火车速率小于v时,重力与支持力的合力大于所需的向心力,火车有做向心运动的趋势,内轨将受到轮缘的挤压,D正确.答案:ABD例3解析:设配重的质量为m、绳长为l、悬挂点P到腰带中心点O的距离为r1,对配重受力分析如图所示,由于配重做匀速圆周运动,其受到的合力提供向心力,即合力大小不变、方向改变,故选项A错误;由于腰带固定不动,因此腰带所受的合力始终为零,故选项B错误;根据牛顿第二定律有mg tan θ=mω2(l sin θ+r1),代入数据可得ω=√15rad/s,故选项C错误;根据牛顿第二定律有mg tan θ=m v2l sinθ+r1,由动能定理有W F-mgl(cos 37°-cos 53°)=1 2mv22-12mv12>0,可得绳子对配重做正功,故选项D正确.答案:D4.解析:设小球质量为m,细线长为L,当细线与竖直方向夹角为θ时,受力分析图如图所示,小球做匀速圆周运动,有mg tan θ=mω2L sin θ,整理得L cos θ=gω2是常量,即两小球时刻处于同一高度,故B正确.答案:B5.解析:(1)如图甲所示,汽车通过弯道时,做水平面内的圆周运动,当不出现侧向摩擦力时,汽车受到重力mg和路面的支持力F′N两个力作用,两力的合力提供汽车做圆周运动的向心力.则有mg tan θ=m v02r所以v0=√gr tanθ=20 m/s.(2)汽车以最大速度通过弯道时的受力分析如图乙所示.将支持力F N和摩擦力F f进行正交分解,有F N1=F N cos θ,F N2=F N sin θ,F f1=F f sin θ,F f2=F f cos θ所以有mg+F f1=F N1,F N2+F f2=F向,且F f=μF N 由以上各式可解得向心力F n=tanθ+μmg1−μtanθ根据F n=m v2可得v=15√5m/s.r答案:(1)20 m/s(2)15√5m/s。
圆周运动学案(4份)教科版(优秀教案)
![圆周运动学案(4份)教科版(优秀教案)](https://img.taocdn.com/s3/m/2d6dbf1453d380eb6294dd88d0d233d4b14e3f5f.png)
第二章第节描绘圆周运动班别姓名【学习目标】.依据实例概括圆周运动的运动学特色,知道它是一种特别的曲线运动,知道它与一般曲线运动的关系。
.理解表征圆周运动的物理量,利用各物理量的定义式,论述各物理量的含义及互相关系。
.知道圆周运动在实质应用中的广泛性。
用半径、线速度、角速度的关系揭露生活、生产中的圆周运动实例。
进而对圆周运动的规律有更深刻的意会。
【阅读指导】.圆周运动是的一种,从地上物体的运动到各种天体的运动,到处表现着圆周运动或椭圆运动的和睦之美。
物体的的运动叫做圆周运动。
.在课本图--中,从运动学的角度看有什么共同的特色:。
.在圆周运动中,最简单的一种是。
.假如质点沿圆周运动,在,这类运动就叫做匀速圆周运动。
.若在时间内,做匀速圆周运动的质点经过的弧长是,则能够用比值来描绘匀速圆周运动的快慢,这个比值代表,称为匀速圆周运动的。
.匀速圆周运动是一种特别的曲线运动,它的线速度就是。
这是一个量,不单有大小,并且有方向。
圆周运动中任一点的线速度方向就是。
所以,匀速圆周运动实质是一种运动。
这里所说的“匀速”是指的意思。
.关于做匀速圆周运动的质点,的比值,即单位时间内所转过的角度叫做匀速圆周运动的,表达式是,单位是,符号是;匀速圆周运动是不变的运动。
.做匀速圆周运动的物体叫做周期,用符号表示。
周期是描绘的一个物理量。
做匀速圆周运动的物体,经过一个周期后会。
.在匀速圆周运动中,线速度与角速度的关系是。
.任何一条圆滑的曲线,都能够看做是由构成的,叫做曲率半径,记作,所以我们就能够把物体沿随意曲线的运动,当作是的运动。
【讲堂练习】★夯实基础.关于做匀速圆周运动的物体,以下说法中正确的选项是().相等的时间内经过的行程相等.相等的时间内经过的弧长相等.相等的时间内经过的位移相等.相等的时间内经过的角度相等.做匀速圆周运动的物体,以下哪些物理量是不变的().速率.速度.角速度.周期.某质点绕圆周运动一周,下陈述法正确的选项是().质点有关于圆心是静止的.速度的方向一直不变.位移为零,但行程不为零.行程与位移的大小相等.做匀速圆周运动的物体,其线速度大小为3m ,角速度为,则在内物体经过的弧长为,半径转过的角度为,半径是。
人教版高中物理必修二6.1圆周运动(解析版)学案
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6.1 圆周运动【学习目标】1. 知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动.2. 理解线速度、角速度、转速、周期等概念,会对它们进行定量计算.3.知道线速度与角速度的关系,知道线速度与周期、角速度与周期的关系.【知识要点】一、匀速圆周运动1.圆周运动:物体的运动轨迹是圆的运动.2.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的圆弧长度相等,这种运动就叫匀速圆周运动.二、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期1.线速度:质点做匀速圆周运动通过的弧长Δs 和所用时间Δt 的比值叫线速度.即v =Δs Δt . 3. 角速度:连接质点和圆心的半径所转过的角度Δφ跟所用时间Δt 的比值叫角速度,即 ω=ΔφΔt. 3.周期:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.三、线速度、角速度、周期之间的关系1.线速度与周期的关系:v =2πr T. 2.角速度与周期的关系:ω=2πT. 3.线速度与角速度的关系:v =ωr .四、同轴转动和皮带传动1.同轴转动(如图所示)(1)角速度(周期)的关系:ωA =ωB ,T A =T B .(2)线速度的关系:v A v B =r R. 2.皮带(齿轮)传动(如图所示)(1)线速度的关系:v A =v B(2)角速度(周期)的关系:ωA ωB =r R 、T A T B =R r. 【题型分类】题型一、圆周运动的各物理量的关系【例1】判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)匀速圆周运动是速度不变的曲线运动.( )(2)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比.( )(3)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比.( )(4)比较物体沿圆周运动的快慢看线速度,比较物体绕圆心转动的快慢看周期、角速度.( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√【例2】做匀速圆周运动的物体,10 s 内沿半径为20 m 的圆周运动100 m ,试求物体做匀速圆周运动时:(1)线速度的大小;(2)角速度的大小;(3)周期的大小.解析 (1)依据线速度的定义式v =Δs Δt 可得v =Δs Δt =10010 m/s =10 m/s.(2)依据v =ωr 可得ω=v r =1020 rad/s =0.5 rad/s.(3)T =2πω=2π0.5 s =4π s.答案 (1)10 m/s (2)0.5 rad/s (3)4π s【同类练习】1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A .匀速圆周运动是变速运动B .匀速圆周运动的速率不变C .任意相等时间内通过的位移相等D .任意相等时间内通过的路程相等【解析】【详解】A 、B 、根据匀速圆周运动的特点知,线速度的大小不变,也就是速率不变,但速度方向时刻改变,是变速运动,也是速率不变的运动,故A 正确,B 正确.C 、D 、做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等,但位移的方向可能不同,故C 错误,D 正确。
高中教案物理圆周运动
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高中教案物理圆周运动
教学目标:
1. 了解圆周运动的基本概念和相关公式;
2. 掌握圆周运动中的几个常用量的计算方法;
3. 能够应用所学知识解决实际问题。
教学重点和难点:
1. 圆周运动的基本概念和公式;
2. 圆周运动中速度、加速度等相关量的计算方法。
教学准备:
1. 教师准备:教学PPT、教材、实验仪器等;
2. 学生准备:笔记本、铅笔等。
教学过程:
一、导入(5分钟)
请学生回顾上节课学过的匀速直线运动的知识,引出圆周运动的概念。
二、讲解(15分钟)
1. 讲解圆周运动的定义和公式:圆周运动是物体沿着圆周运动的运动方式,速度大小不变,方向不断改变;圆周运动的速度v和加速度a的计算公式。
2. 讲解圆周运动中的相关量的计算方法,包括角速度、线速度、圆周运动的周期和频率等。
三、示范与实验(20分钟)
1. 通过示意图展示圆周运动的过程,让学生理解圆周运动的特点;
2. 带领学生进行圆周运动实验,测量圆周运动的速度、加速度等相关量,进一步加深学生
对圆周运动的理解。
四、练习与讨论(15分钟)
1. 分发练习题,让学生在课堂上进行练习;
2. 在练习过程中,引导学生思考和讨论圆周运动的应用场景,如摩天轮、风车等。
五、总结与反思(5分钟)
请学生回顾本节课的重点知识,并对圆周运动的相关概念进行总结,引导学生思考圆周运动与实际生活的联系。
教学延伸:
在本课程结束后,建议学生在家中对圆周运动进行更多的练习,拓展自己的知识面,并在实际生活中观察和思考圆周运动的应用场景。
高中物理《圆周运动》学案9 新人教版必修2
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向心力(1)【学习目标】1.理解向心力的概念,知道向心力的大小与哪些因素有关。
2.理解公式的确切含义,并能用来进行有关计算。
3.学会分析做圆周运动物体的向心力的来源,分析向心力的作用效果。
4.通过向心力的分析来研究生活中的物体的圆周运动,培养热爱生活的情趣。
【教材解读】1.做圆周运动的物体为什么不沿直线飞出去而是沿着一个圆周运动?这是因为做圆周运动的物体受到了力的作用。
做圆周运动的物体具有向心加速度,根据牛顿第二定律,这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力。
这个力叫做向心力。
2.向心力的作用效果是什么? 向心力是产生向心加速度的力,它的方向始终指向圆心,以不断改变物体的速度方向,维持物体做圆周运动。
3.向心力是一种特殊的力吗?向心力不是按照性质命名的,它是按照力的作用效果命名的。
向心力可以由某一个力提供,也可以由几个力的合力提供,甚至可以由某一个力的分力提供,这要根据物体受力的实际情况判定。
在分析做圆周运动的质点受力情况时,切不可在物体受到的实际力(如重力、弹力、摩擦力)外再添加一个向心力。
4.向心力的大小与哪些因素有关?根据牛顿第二定律n ma F =和r r v a n 22ω==得: 向心力大小:r m rv m F 22ω== 方向:总是指向圆心,时刻在变作用效果:产生向心加速度,只改变速度方向,不改变速度大小5.匀速圆周运动中的向心力是恒力吗?⑴匀速圆周运动特点:线速度大小恒定,角速度、周期、频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力大小不变,方向始终指向圆心。
⑵性质:是速度大小不变而速度方向时刻在变化的变速曲线运动,而且是加速度大小不变,方向在时刻变化的变加速曲线运动。
⑶匀速圆周运中向心力特点:由于物体在做匀速圆周运动时,仅是速度方向变化而速度大小不变,故仅存在向心加速度。
因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合外力。
⑷物体做匀速圆周运动的条件:质点具有初速度,并且始终受到跟线速度方向垂直、时刻指向圆心、大小恒定的合外力(即向心力)的作用。
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第4节圆周运动
预习:1.描述圆周运动的物理量
(1)线速度
①线速度的大小:做圆周运动的物体_______ ________叫线速度的大小.
②物理意义:描述质点沿圆周运动的______ _____.
③线速度的大小计算公式_____________. ④线速度的方向:_______________.
注意:线速度是做圆周运动的瞬时速度,是矢量,不仅有大小.而且有方向,且方向时刻改变.
(2)角速度
①定义:在圆周运动中_______ __________叫质点运动的角速度.
②物理意义:描述质点___________ ___________ ③公式___________,单位__________
(3)周期、频率、转速
①周期:做圆周运动的物体运动_____ _________叫周期. 符号:_______,单位:________
②频率:周期的倒数叫频率. 符号:__________,单位:__________
③转速:做圆周运动的物体__________沿圆周绕圆心转过的__________叫转速.符号__________单位__________.
2.匀速圆周运动
(1)定义:物体沿圆周运动并且_____ _______处处相等,这种运动叫匀速圆周运动.
(2)匀速圆周运动的性质是_______ _____的曲线运动.
3.线速度、角速度、周期间的关系
线速度和周期的关系式__________,角速度和周期的关系式__________,线速度与角速度的关系式__________,
周期与频率的关系式__________.
探究:1.如何描述匀速圆周运动的快慢?2.角速度大,线速度一定大吗?3.匀速圆周运动是匀速运动吗?
例1:做匀速圆周运动的物体,10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m,试求物体做匀速圆周运动时:
(1)线速度的大小;(2)角速度的大小;(3)周期的大小.
例2: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
例3:如图所示,直径为d的纸制圆筒以角速度ω绕
垂直纸面的轴O匀速转动(图示为截面).从枪口发射
的子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆筒旋转不到半周
时,在圆周上先后留下a、b两个弹孔,已知aO与bO夹角为θ,求子弹的速度.
夯实基础
1.关于匀速圆周运动的说法中正确的是()
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.匀速圆周运动的线速度不变
D.匀速圆周运动的角速度不变
2.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是()
A.相等的时间里通过的路程相等
B.相等的时间里通过的弧长相等
C.相等的时间里发生的位移相等
D.相等的时间里转过的角度相等
3.如图为一个环绕中心线OO′以ω角速度转动的
球,则()
A.A、B两点的角速度相等
B.A、B两点的线速度相等
C.若θ=30°,则v A∶v B=3∶2
D.以上答案都不对
4.下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法正确的是()
A.甲、乙两物体线速度相等,角速度一定也相等
B.甲、乙两物体角速度相等,线速度一定也相等
C.甲、乙两物体周期相等,角速度一定也相等
D.甲、乙两物体周期相等,线速度一定也相等
5.如图所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
径为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,若在传动中,皮带不打滑,则()
A.a点与b点的线速度大小相等
B.a点与b点的角速度大小相等
C.a点与c点的线速度大小相等
D.c点与d点的角速度大小相等
6.由于地球自转,乌鲁木齐和广州两地所在处物体具有的角速度和线速度相比较()
A.乌鲁木齐处物体的角速度大,广州处物体的线速度大
B.乌鲁木齐处物体的线速度大,广州处物体的角速度大
C.两处物体的角速度、线速度都一样大
D.两处物体的角速度一样大,但广州处物体的线速度比乌鲁木齐
处物体的线速度要大
7.两个小球固定在一根长为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( )
A.2
11
v v Lv + B.
2
12
v v Lv + C.
1
21)
(v v v L +
D
2
21)
(v v v L + 8.机械手表中的时针与分针可视为匀速转动,时针与分针从第一次重合到第二次重合中间经历的时间为( )
A.1 h
B.
12
11
h C.
12
13 h D.
11
12 h
9.半径为R 的水平大圆盘以角速度ω旋转,如图所示,有人在盘边上P 点随盘转动,他想用枪击中圆盘中心的目标O ,若子弹的速度为v 0,则( )
A.枪应瞄准目标O 射击
B.枪应向PO 右方偏过θ角射击,且cos θ=ωR/v 0
C.枪应向PO 左方偏过θ角射击,且tan θ=ωR/v 0
D.枪应向PO 左方偏过θ角射击,且sin θ=ωR/v 0 10.如图所示的装置中,已知大轮A 的半径是小轮B 的半径的3倍,A 、B 分别在边缘接触,形成摩擦传动,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,
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.
11.如图所示,竖直筒内壁光滑,半径为R,上部A处开有小口,在小口A处的正下方高度差为h处,亦开有与A大小相同的小口B,一小球以初速度v0从小口A沿切线方向水平射入筒口,使小球紧贴筒内壁运动,要使小球能从B口飞出,小球进入A口的最小初速度v0应为多大?
12.如图所示,在同一竖直平面内有A、B两物体,A物体从a 点起,以角速度ω沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动,同时B 物体从圆心O点自由下落,若要A、B两物体在d点相遇,求角速度ω须满足的条件.
答案:例1:(1)10 m/s (2)0.5 rad/s (3)4π s 例2 :D 例3:
θ
πω-d
1.BD
2.ABD
3.AC
4.C
5.CD
6.D
7.B
8.D
9.D
10.(1)3∶1 (2)v (3)3
1ω 11.2πR h
g
2 12.答案:(4n+3)2
π
R
g
2(n=0,1,2,3,…)。