圆周运动的案例分析教案.doc
高中物理必修二：2.3 圆周运动的案例分析 教案
知识与能力：
1、知道向心力是物体沿半径方向的合外力。
2、知道向心力、向心加速度的公式也适用于变速圆周运动。
3、会在具体问题中分析向心力的来源。
过程与方法：
培养学生的分析能力、综合能力和推理能力，明确解决实际问题的思路和方法
情感态度与价值观：
通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析
引导学生描述问题情景。学生展示物理过程，表达出转弯时的感受。从学生身边入手，贴近学生生活。
引导学生阅读课本，从课本中发现问题、分析问题、解决问题。（教师作个别辅导）学生阅读、分析，完成学习任务。（可相互讨论、交流）放手让学生自行处理教材，提高学生是阅读能力和自我处理问题的能力。
联系生活实际，建立圆周运动模型
通过生活实例，认识圆周运动在生活中是普遍存在的，学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的，激发学习热情和兴趣。
学情分析
从实例中抽象出模型，再从模型中回归到实例，这样有利于学生对实例和模型的理解，有利于学生对实际物理问题的演绎，有利于学生对知识的掌握和应用；同时本教案中学生自主学习、分析、讨论、交流的机会很多，教师仅仅是引导学生，与学生一起参与学习过程，因此在课堂上可能有其他问题提出，教师应正确引导和处理这一问题，因为它是学生身上的闪光点。
教学重难点
教学重点
1、掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式
2、能用上述公式解决有关圆周运动的实例。
教学难点
理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力。
教法
与
学法
讲授法、分析归纳法、推理法
教学资源
投影仪
教
学
活
动
设
《圆周运动的实例分析》参考教案1
2.3《圆周运动的实例分析》教案一、教学目标1、知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件。
2、能结合课本所分析的实际问题，知道离心运动的应用和防止。
二、重点难点重点：物体做离心运动所满足的条件。
难点：对离心运动的理解及其实例分析。
三、教学方法实验演示、观察总结四、教学用具离心转台、离心干燥器等各类演示设备五、教学过程做匀速圆周运动的物体，它所受的合外力恰提供了它所需要的向心力，如果提供它的外力消失或不足，物体将怎样运动呢？本节课专门研究这一问题。
（一）、离心运动：学生阅读教材【离心运动】1、做匀速圆周运动的物体，在所受的合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。
这种运动叫做离心运动。
2、离心运动的条件：（1）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、离心现象的本质——物体惯性的表现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。
（二）、离心运动的应用和防止1、运动的应用实例——【演示实验】（1）干燥器（2）洗衣机的脱水筒（3）离心分离器把体温计的水银柱甩回玻璃泡内（4）“棉花糖”的产生2、运动的防止实例（1）汽车转弯时限速（2）旋转的飞轮、砂轮的限速（三）、课堂练习1、物体做离心运动时，运动轨迹【C】A．一定是直线B．一定是曲线C．可能是直线，也可能是曲线D．可能是圆2、物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减小M的质量，则物体的轨道半径r、角速度ω、线速度v的大小变化情况是【B】A．r不变，v变小、ω变小B．r增大，ω减小、v不变C．r减小，v不变、ω增大D．r减小，ω不变、v变小2、如果汽车的质量为m，水平弯道是一个半径50m的圆弧，汽车与地面间的最大静摩擦力为车重的0.2，欲使汽车转弯时不打滑，汽车在弯道处行驶的最大速度是多少？( g取10 m/s2 )（答案：10 m/s ）（四）课堂小结做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向. 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，物体逐渐靠近圆心六、课外作业：课本练习。
匀速圆周运动实例分析教案
匀速圆周运动实例分析教案（第2课时）教学目标：1. 理解向心力的概念，知道向心力是根据作用效果命名的；2. 知道向心力的大小跟哪些因素有关，知道向心力公式的含义；3. 会在具体问题中分析向心力的来源，并进行计算。
重点难点重点：受力分析、分析向心力来源难点：分析物体做匀速圆周运动的平面及圆心教学过程一、（板书）解答匀速圆周运动题目方法步骤总结：1.确定研究对象，并对其进行受力分析； 2.确定研究对象做匀速圆周运动的平面以及圆心； 3.分析向心力来源； 4. 根据几何关系和向心力公式进行解答并对结果进行必要的说明。
二、（板书）题型3：小球在绳子和重力的作用下在水平面内做匀速圆周运动。
例题1.如图所示，长为L 的细线，栓一质量为m 的小球，一端固定于O 点，让其在水平面内做匀速圆周运动，如右图所示，求摆线L与竖直方向的夹角为θ时，（1） 线的拉力F; （2） 小球运动的线速度大小；（3） 小球运动的角速度大小及周期。
分析：重力和绳子的拉力提供球A 做匀速圆周运动的向心力，方向水平。
解：球A 受力情况如图所示，其重力和绳子的拉力提供球A 做匀速圆周运动的向心力。
由几何关系可得F=mg/cos θ F 向=mg tan θ球A 做匀速圆周运动的半径θsin L R = 又 F 向=mv 2/r可解得 θθθtan sin tan gL gR v ==因为 R v /=ω , v R T /2π=所以 θωcos /L g = , g L T /cos 2θπ= O A GF F 向 θ类似题型：三、（板书）题型4：内壁光滑且固定不动的圆锥筒如图放置，小球紧贴其内壁在水平面内做匀速圆周运动。
例题 1.如图所示在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个质量相等的小球A 和B ，它们分别紧贴漏斗的内壁，在不同的水平面上做匀速圆周运动.则以下叙述中正确的是（ ）A.A 的线速度大于B 的线速度B.A 的角速度大于B 的角速度C.A 对漏斗内壁的压力大于B 对漏斗内壁的压力D.A 的周期大于B 的周期解析：重力、支持力的合力提供向心力，方向水平.由图可知，两个小球的受力情况一样.N=sin mg ，所以两者所受内壁的支持力是相等的，即两者对内壁的压力相等.F 向=mgcotθa 向=gtanθ=r v 2=rω2=4π22T r 由于两者的轨道半径不等，所以两者的线速度、角速度、周期不等.答案:AD实战练习：如图所示是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面，若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为θ，女运动员的质量为m ，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r ，求：（1）男运动员对女运动员的拉力大小.（2）两人转动的角速度.α β（3）如果男、女运动员手拉手均做匀速圆周运动，已知两人质量比为2∶1，求他们做匀速圆周运动的半径比.解析：设男运动员对女运动员的拉力大小为F则：Fcosθ=mg Fsinθ=mω2r ，所以（1）F=mg/cosθ；（2）ω＝r g θtan ；（3）F′=m 1ω′2r 1；F′=m 2ω′2r 2所以r 1∶r 2=1∶2.答案:（1）mg/cosθ （2）r g θtan（3）1∶2类似题型：能力提升：。
生活中的圆周运动教案
生活中的圆周运动教案.doc教案第一章：圆周运动的基本概念1.1 圆周运动的定义介绍圆周运动的概念，即物体在固定圆周路径上的运动。
强调圆周运动的路径是圆，物体在圆周上的运动是连续的。
1.2 圆周运动的要素介绍圆周运动的半径、线速度、角速度、周期等基本要素。
解释半径是圆心到物体运动位置的距离，线速度是物体在圆周上的速度大小，角速度是物体单位时间内转过的角度，周期是物体完成一次圆周运动所需的时间。
教案第二章：生活中的圆周运动实例2.1 自行车轮子的运动分析自行车轮子的运动特点，强调轮子边缘的线速度和角速度。
解释自行车轮子运动中的向心加速度和向心力。
2.2 旋转门的运动分析旋转门在开启和关闭过程中的圆周运动特点。
探讨旋转门的周期和角速度，以及门轴的固定和转动原理。
教案第三章：圆周运动的物理定律3.1 牛顿第一定律在圆周运动中的应用介绍牛顿第一定律，即物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动。
解释在圆周运动中，物体需要一个指向圆心的向心力来保持圆周运动。
3.2 向心力和向心加速度介绍向心力的概念，即指向圆心的力，使物体保持在圆周上运动。
解释向心力与物体的质量、线速度和圆周半径之间的关系。
教案第四章：圆周运动的计算4.1 圆周运动的线速度和角速度计算介绍线速度和角速度的计算公式，包括线速度与半径和角速度的关系，角速度与周期和半径的关系。
举例说明如何根据给定的圆周运动参数计算线速度和角速度。
4.2 圆周运动的向心加速度计算介绍向心加速度的计算公式，包括向心加速度与半径和线速度的关系。
举例说明如何根据给定的圆周运动参数计算向心加速度。
教案第五章：生活中的圆周运动应用5.1 旋转木马的运动分析旋转木马的运动特点，强调木马上的乘客在圆周上的运动。
探讨旋转木马的运动中的向心力和向心加速度。
5.2 摩天轮的运动分析摩天轮的运动特点，强调摩天轮上的乘客在圆周上的运动。
解释摩天轮的运动中的周期和角速度，以及乘客所受的向心力和向心加速度。
《圆周运动的实例分析》教案
《圆周运动的实例分析》教案一、.教学目标：1.知识与技能（1）进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源。
（2）会分析拱形桥、圆锥摆、弯道以及离心运动2．过程与方法（1）通过列举生活中圆周运动的例子，总结出这些多样的圆周运动的共同特点，及都受到向心力的作用。
（2）注意统一性和特殊性，注意一般方法和特殊方法，提高综合分析的能力．3．情感态度与价值观通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
二、.教学重点难点重点：结合圆周运动实例引导学生对研究对象受力分析，找圆心，确定F合即向心力的方向。
让学生学会分析实际的向心力来源，能利用公式解决有关圆周运动的实际问题。
难点：在具体问题中从受力分析的角度寻求向心力来源，尤其是在火车转弯问题中。
突破办法：引导学生多思考、多讨论、多练习，对学生不太熟悉的火车车轮结构等问题借助演示图片加以说明，帮助学生理解。
三、教学方法本节中的拱形桥和圆锥摆模型相对较简单，只要找出了向心力的来源和圆心，便能根据牛顿第二定律求解。
本节中的重点和难点是火车转弯问题，在具体教学中我将采用视频和多媒体结合的教学方式，分析内外轨无高度差和有高度差的情况下向心力的来源，并逐渐推导出火车转弯的最佳方式，从而使难点得到简化。
在教学过程中，每一个环节我都精心的设计了一些问题，引导学生思考得出结论，让他们感受到解决实际问题带来的成功乐趣，提高学习兴趣和在生活中应用物理知识的意识。
四、教学过程导入新课播放视频：生活中的一些圆周运动复习： F =......2 2 rm rm ma ων（供 ） = （需）思路：向心力的提供量等于需求量物体就能做圆周运动新课教学火车转弯 让学生观看教材上火车车轮的插图，并找出火车车轮的结构特点，播放火车在铁轨上行驶的视频。
（1）火车转弯处内外轨无高度差 外轨对轮缘的弹力F 就是使火车转弯的向心力根据牛顿第二定律R v m F 2=可知： 火车质量很大外轨对轮缘的弹力很大外轨和外轮之间的磨损大， 铁轨容易受到损坏（2 ）转弯处外轨高于内轨αtan mg F =合 根据牛顿第二定律Rv m mg F 2tan ==α合 αtan 0Rg v =（最佳速度）0v v > 供＜需力外轨对外轮缘有侧向弹0v v < 供＞需力内轨对内轮缘有侧向弹 αααsin tan ≈很小时，当d h =dhRg v = Rg d v h 2=课堂训练：3 、路基略倾斜，火车在拐弯时，对于向心力的分析，正确的是()A．由于火车本身作用而产生了向心力B．主要是由于内外轨的高度差的作用，车身略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力C．火车在拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力，侧压力就是向心力D．火车在拐弯时的速率大于规定速率时，外轨将给火车侧压力，侧压力作为火车拐弯时向心力的一部分飞机（飞鸟）的转弯问题复习：对向心力的理解：总结今天学习了火车转弯模型，在处理这三种模型时，要明确物体在哪个平面内做圆周运动、找圆心，并对物体受力分析找出向心力的来源。
高中物理第2章研究圆周运动.3圆周运动的案例分析教案
2.3 圆周运动的案例分析教研中心教学指导一、课标要求1.知道一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是物体做圆周运动的向心力.会在具体问题中分析向心力的来源.2.知道向心力向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中特殊点（该处物体所受合外力全部提供向心力，无切向分力）的向心力和向心加速度.3.培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力.提高学生概括总结知识的能力.4.渗透理论联系实际、学以致用的观点. 二、教学建议1.培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做圆周运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力.2.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.通过例题的分析与讨论（结合动画或课本），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法.即：第一,根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的物体F 向=∑F.第二,运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力F 向=mrv 2.第三,由物体实际受到的力∑F 提供了它所需要的向心力F 向，列出方程∑F=mrv 2求解.3.可多举一些实例让学生分析.向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供.4.在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的.但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力.同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象.资源参考圆锥摆θ（ω）关系中被疏漏的一个解及其物理意义1.问题的提出研究如图所示的圆锥摆这一传统力学问题时，由牛顿运动定律列出方程： mgtan θ=m ω2lsin θ，①由此解出圆锥摆运动的θ（ω）关系为： cos θ=lg2ω②②式常令人困惑:当ω＜lg时,在物理上是允许的，但从②式却得出cos θ＞1这一数学上无意义的结果，这该如何解释？ 本文将就此问题作一讨论.2.θ（ω）关系中被疏漏的一个解 由②式可见当ω=lg时,cos θ=1,即sin θ=0,而由①式得出②式的运算过程中.①式两边同时除以了sin θ，在sin θ=0的情况下，这是不许可的，这正是问题所在. 由此可推断.sin θ=0，即cos θ=1应该也是方程①的一个解.并且，由方程①可见.sin θ=0，即cos θ=1对于任何ω值均成立. 3.θ（ω）关系之解的物理意义综上所述，圆锥摆的θ（ω）关系应有如下解： cos θ=1(ω≤lg ) ⎪⎭⎪⎬⎫==l g 2cos 1cos ωθθ (ω＞l g ) 解的物理意义是：(1)如果摆的角速度ω值不超过临界值ωc =lg,则摆球始终铅直悬挂着以ω旋转，摆的外形不呈圆锥状；(2)如果摆的角速度ω值超过临界值ωc =lg,则理论上摆的运动有两种可能： ①出现cos θ=1所描述的情况,摆球仍铅直悬挂着以ω旋转； ②出现cos θ=lg2ω的情况,摆线与铅直方向成夹角θ=arccoslg2ω旋转，外形呈圆锥状.圆锥摆θ（ω）关系的图解如图所示.然而,在角速度ω值超过ωc =lg的情况下,却无法在实际中观察到情况①,而只能观察到情况②.这表明,当ω＞ωC 时，cos θ=1这个解所对应的摆球铅直悬挂着旋转的状态是不稳定的，一旦外界稍有扰动,摆球立即向外跃升,突变为cos θ=lg2ω这个解所对应的圆锥摆运动，而这一状态是稳定的，如图所示.由于无法避免外界微扰，实际中人们难以观察到与cos θ=1对应的不稳定状态，呈现在眼前的总是与cos θ=lg2ω对应的稳定状态.4.θ（ω）关系的稳定性分析现运用分析力学方法,对圆锥运动的稳定性问题作出定量描述.L=21m(l 2θ2+l 2sin 2θ-ω2)+mglcos θ 因t L ∂∂=0,故广义能量守恒方程为: 21θ2-21sin 2θ·ω2-l g cos θ=2ml E 其中，有效势部分： V(θ)=-21sin 2θ·ω2-lg cos θ 以V （0）的极值性质判定稳定性 由θθ∂∂)(V =-ω2sin θcos θ+l g sin θ=0得:在0≤θ＜2π范围内, θ=0和θ=arccoslg2ω时,V(θ)有极值.再由22)(θθ∂∂V =-ω2(-sin 2θ+cos 2θ)+lg cos θ =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-)arccos (,)()0(,2222l g l g v l g ωθωωω 由此可见:当θ=0时,若ω＜lg,则 22)(θθ∂∂V ＞0, V(θ)有极小值,运动稳定.若ω＞lg,则 22)(θθ∂∂V ＜0,V(θ)无极小值,运动不稳定,同理,当θ=arccoslg2 时,在ω＞lg时,运动稳定,在ω＜lg不存在. 圆锥摆θ（ω）关系的稳定性分析表明，上述对θ（ω）关系之解及其物理意义的阐述是正确的.。
匀速圆周运动的实例分析教案
匀速圆周运动的实例分析教案第一章：引言1.1 课程背景1.2 学习目标1.3 教学方法1.4 教学内容第二章：匀速圆周运动的基本概念2.1 匀速圆周运动的定义2.2 匀速圆周运动的特点2.3 角速度与线速度的关系2.4 向心加速度的概念第三章：向心力与向心加速度3.1 向心力的来源3.2 向心力的计算3.3 向心加速度的计算3.4 向心力与向心加速度的关系第四章：匀速圆周运动的实例分析4.1 实例一：自行车绕圆形路径行驶4.2 实例二：地球自转4.3 实例三：荡秋千4.4 实例四：卫星绕地球运动第五章：匀速圆周运动的物理意义与应用5.1 匀速圆周运动在科学中的应用5.2 匀速圆周运动在日常生活中的应用5.3 匀速圆周运动在工程中的应用5.4 匀速圆周运动在自然界中的应用第六章：匀速圆周运动的图形分析6.1 圆周运动的运动轨迹6.2 角速度与线速度的矢量图6.3 向心加速度的矢量图6.4 实例分析：圆形路径上的物体运动第七章：匀速圆周运动的动力学分析7.1 牛顿第二定律在圆周运动中的应用7.2 向心力的动力学分析7.3 向心加速度的动力学分析7.4 实例分析：不同半径的圆周运动第八章：匀速圆周运动的速度与加速度关系8.1 速度与加速度的定义8.2 速度与加速度的关系式8.3 实例分析：速度与加速度的变化关系8.4 匀速圆周运动的速率与向心加速度的关系第九章：匀速圆周运动的能量分析9.1 动能与势能的概念9.2 匀速圆周运动的动能分析9.3 匀速圆周运动的势能分析9.4 实例分析：能量在圆周运动中的转化第十章：匀速圆周运动的综合应用10.1 圆周运动在工程中的应用10.2 圆周运动在日常生活中的应用10.3 圆周运动在科学研究中的应用10.4 实例分析：匀速圆周运动在不同领域中的应用重点和难点解析一、匀速圆周运动的基本概念难点解析：匀速圆周运动是指物体在圆周路径上以恒定速度运动，速度大小不变，但方向不断变化。
匀速圆周运动的实例分析教案
一、教学目标：1. 让学生了解匀速圆周运动的定义和特点。
2. 通过实例分析，让学生掌握匀速圆周运动的物理量计算方法。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容：1. 匀速圆周运动的定义2. 匀速圆周运动的特点3. 匀速圆周运动的物理量计算4. 实例分析：自行车匀速圆周运动5. 实例分析：匀速圆周运动在生活中的应用三、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生思考匀速圆周运动的特点和计算方法。
2. 利用生活中的实例，让学生直观地理解匀速圆周运动的概念和应用。
3. 运用小组讨论法，培养学生合作学习和解决问题的能力。
四、教学准备：1. 教学PPT2. 教学视频或图片：自行车匀速圆周运动3. 教学素材：自行车模型、圆形轨道等4. 计算器五、教学过程：1. 导入：通过展示自行车匀速圆周运动的视频或图片，引导学生关注匀速圆周运动的现象。
2. 新课：介绍匀速圆周运动的定义和特点，讲解匀速圆周运动的物理量计算方法。
3. 实例分析：以自行车匀速圆周运动为例，分析其物理量的计算过程。
4. 小组讨论：让学生结合生活实际，思考匀速圆周运动在生活中的应用，并进行小组讨论。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调匀速圆周运动的特点和计算方法。
6. 作业布置：让学生运用所学知识，分析其他匀速圆周运动的实例，并进行计算。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对匀速圆周运动概念的理解和掌握程度。
2. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的表现，评估其合作学习和解决问题的能力。
3. 作业批改：对学生的课后作业进行批改，了解学生对匀速圆周运动物理量计算的掌握情况。
七、教学反思：1. 针对学生的课堂反馈，反思教学内容和方法是否适合学生的学习需求。
2. 考虑如何更好地激发学生的学习兴趣，提高课堂参与度。
3. 思考如何将生活实例与物理知识更有效地结合，帮助学生理解匀速圆周运动。
八、拓展与延伸：1. 探讨匀速圆周运动在现代科技领域的应用，如汽车行驶、卫星绕地球运动等。
(完整版)《圆周运动的实例分析》教案设计
教学设计高一年级物理《圆周运动的实例分析》子洲中学艾娜高一年级物理《圆周运动的实例分析》教学设计一、教材依据本节课是沪科版高中物理必修2第二章《研究圆周运动》的第3节《圆周运动的实例分析》。
二、设计思路（一）、指导思想①突出科学的探究性和物理学科的趣味性；②体现了以学生为主体的学习观念；注重了循序渐进性原则和学生的认知规律,使学生从感性认识自然过渡到理性认识。
（二)、设计理念本节对学生来说是比较感兴趣的，要使学生顺利掌握本节内容。
引导学生在日常生活经验的基础上通过观察和主动探究和归纳，就成为教学中必须解决的关键问题。
所以在本节课的设计中，结合新课改的要求，利用“六步教学法”：教师主导—-提出问题;学生探求-—发现问题;主体互动——研究问题；课堂整理-—解决问题;课堂练习——巩固提高；反思小结-—信息反馈，为学生准备了导学提纲，重视创设问题的情境和指导学生探究实验,引导学生分析实验现象，归纳总结出实验结论。
（三）教材分析本节是《研究圆周运动》这一章的核心,它既是圆周运的向心力与向心加速度的具体应用，也是牛顿运动定律在曲线运动中的升华,它也将为学习后续的万有引定律应用、带电粒子在磁场中运动等内容作知识与方法上的准备.本节通过对自行车、交通工具等具体事例的分析，理解圆周运动规律分析和解决物理问题的方法.在本节教学内容中，圆周运动与人们日常生活、生产技术有着密切的联系，本节教材从生活场景走向物理学习，又从物理学习走向社会应用,体现了物理与生活、社会的密切联系.（四）学情分析本人任教的学生基础较好、动手能力较强,对物理学科特别是紧密联系生活的内容特感兴趣。
而且学生已经学完向心力和向心加速度理论知识,将会在极大的好奇心中学习本节内容，只是缺乏对实际圆周运动的深度分析，还没有能将其上升至理论高度。
三、教学目标（一）知识与技能通过对自行车、交通工具等具体事例的分析，理解圆周运动规律分析和解决物理问题的方法.（二）过程与方法将生活实例转换为物理模型进行分析研究.(三）情感态度与价值观1、通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。
匀速圆周运动的实例分析教案
匀速圆周运动的实例分析教案一、教学目标1. 让学生了解匀速圆周运动的概念及其特点。
2. 通过实例分析，使学生掌握匀速圆周运动的计算方法。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 匀速圆周运动的概念及特点2. 匀速圆周运动的计算方法3. 实例分析三、教学重点与难点1. 教学重点：匀速圆周运动的概念、特点及计算方法。
2. 教学难点：实例分析中的运动方程求解。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究匀速圆周运动的特点。
2. 利用数学工具，分析实例中的运动方程。
3. 结合现实生活中的实例，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
五、教学准备1. 教学课件：匀速圆周运动的概念、特点及实例分析。
2. 教学素材：相关实例视频或图片。
3. 数学工具：计算器、纸笔等。
六、匀速圆周运动的概念及特点七、匀速圆周运动的计算方法八、实例分析：硬币旋转九、实例分析：汽车匀速圆周运动十、总结与拓展六、匀速圆周运动的概念及特点1. 概念：匀速圆周运动是指物体在圆周路径上以恒定速度运动的现象。
2. 特点：a) 速度大小恒定，方向不断变化。
b) 加速度大小恒定，方向始终指向圆心。
c) 向心力大小恒定，方向始终指向圆心。
七、匀速圆周运动的计算方法1. 线速度（v）计算公式：v = 2πr / T，其中r为圆周半径，T为运动周期。
2. 角速度（ω）计算公式：ω= 2π/ T。
3. 向心加速度（a）计算公式：a = v²/ r = ω²r。
八、实例分析：硬币旋转1. 实例描述：将硬币放在旋转桌上，观察硬币的运动。
2. 分析步骤：a) 观察硬币的运动轨迹，确认其为匀速圆周运动。
b) 测量硬币的旋转速度（线速度）和旋转周期。
c) 计算硬币的向心加速度。
九、实例分析：汽车匀速圆周运动1. 实例描述：观察汽车在弯道上的运动。
2. 分析步骤：a) 观察汽车的运动轨迹，确认其为匀速圆周运动。
b) 测量汽车的速度（线速度）和运动周期。
《3、圆周运动的案例分析》教学设计(陕西省县级优课)
3.情感态度与价值观：敢于坚持真理，勇于应用科学知识探究生活中的物理学问题。
教学
方法
实例分析法、总结法
教学过程设计
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
新课引入
新课教学
第一课时：竖直平面内的圆周运动
1.汽车过桥的问题
2.轻绳模型
：
3.轻杆模型
第一课时小结：
3.教学改进：
在今后的教学过程中，我一定要注意课堂练习，注意时间的合理分配，将今后的教育教学工作做得更好
作业布置：
复习提问：圆周运动的线速度、角速度、周期、频率、转速、向心力、向心加速度的定义和公式
用课件模拟汽车在凸桥上、凹桥上、平桥上的运动，同时对其进行受力分析，找到向心力，应用向心力公式列式求解
总结：过凸桥
过凹桥
过平桥FN=mg
用课件出示轻绳模型：绳子拴着小球在竖直面内做圆周运动、翻滚过山车、水流星等。同时分析物体的运动，步骤：a.明确研究对象。b.找到圆周运动的半径和圆心。c.进行受力分析，找到向心力。d.根据圆周运动的规律列式求解。
过最高点的最小速度是
当V<V0时，物体就到不了最高点，
物体离开圆面做曲线运动。
教学反思
1.成功的经验：
本节课准备充分，实例贴切生活实际，能调动起学生学习的兴趣，学生参与讨论的积极性高，主动参与学习的愿望强烈，这是本节课成功的关键。
2.教学过ห้องสมุดไป่ตู้存在的不足：
教学过程中，只注重具体实例的引导分析，而忽视了学生自己的实践练习.
回答问题，熟悉圆周运动规律
1.学生思考问题的解决办法和思路
2.用心听讲，留意老师分析和解决问题的步骤
《3、圆周运动的案例分析》教学设计(安徽省县级优课)
§5.7 生活中的圆周运动圆周运动是生活中普遍存在的一种运动.通过一些生活中存在的圆周运动，让学生理解向心力和向心加速度的作用，知道其存在的危害及如何利用.通过对航天器中的失重想象让学生理解向心力是由物体所受的合力提供的，任何一种力都有可能提供物体做圆周运动的向心力.通过对离心运动的学习让学生知道离心现象，并能充分利用离心运动且避免因离心运动而造成的危害.本节内容着重于知识的理解应用，学生对于一些内容不易理解，因此在教学时注意用一些贴近学生的生活实例或是让学生通过动手实验来得到结论.注意引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例，使学生深刻理解向心力的基础知识；熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法.锻炼学生观察、分析、抽象、建模的解决实际问题的方法和能力；培养学生的主动探索精神、应用实践能力和思维创新意识.教学重点1.理解向心力是一种效果力.2.在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题.教学难点1.具体问题中向心力的来源.2.关于对临界问题的讨论和分析.3.对变速圆周运动的理解和处理.课时安排1课时三维目标知识与技能1．进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源。
2．能利己运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例。
3.知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。
过程与方法1.通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力.2.通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力.3.通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力.情感态度与价值观培养学生的应用实践能力和思维创新意识；运用生活中的几个事例，激发学生的学习兴趣、求知欲和探索动机；通过对实例的分析，建立具体问题具体分析的科学观念.教学过程复习导入什么是向心力？定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，由牛顿第二定律，产生向心加速度的原因一定是物体受到到了指向圆心的合力。
高中物理 5.5《圆周运动》的实例分析 教案4 新人教版必修2
匀速圆周运动的实例分析教学目标知识目标1、进一步理解向心力的概念．2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用．能力目标1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力．2、培养运用物理知识解决实际问题的能力．情感目标1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯．教学建议教材分析教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着详细介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题．后面又附有思考与讨论，开拓学生的思维．教法建议1、培养学生分析向心力来源的能力，分析问题时，要首先引导学生对做周围运动的物体进行受力情况分析，并让学生清楚地认识到求出物体沿半径方向受到的合外力，就是提供给物体做圆周运动的向心力．2、培养学生运用物体知识解决实际问题的能力．通过例题的分析与讨论（结合动画或课件），引导学生从中领悟掌握运用向心力公式的思路和方法．即：第一：根据物体受力情况分析向心力的来源，做匀速圆周运动的物体．第二：运用向心力公式计算做圆周运动所需的向心力．第三：由物体实际受到的力提供了它所需要的向心力，列出方程求解．3、可多举一些实例让学生分析．向心力可由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可由它们的合力提供．4、在讲述汽车过拱桥的问题时，汽车做的是变速圆周运动，对此要根据牛顿第二定律的瞬时性向学生指出：在变速圆周运动中，物体在各位置受到的向心力分别产生了物体通过各位置的向心加速度，向心力公式仍是适用的．但要注意，对于物体做匀速圆周运动的情况，只有在物体通过最高点和最低点时，向心力才是合外力．同时，还可以向学生指出：此问题中出现的汽车对桥面的压力大于或小于车重的现象，是发生在圆周运动中的超重或失重现象．教学设计方案匀速圆周运动的实例分析教学重点：分析向心力来源．教学难点：实际问题的处理方法．主要设计：一、讨论向心力的来源：例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）．二、讨论火车转弯：（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘．（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力．（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力．（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？三、讨论汽车过拱桥：（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（变变）（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（变变）（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况．探究活动1、荡秋千时，你对秋千底座的压力大小恒定吗？请你想办法实际验证一下，并解释为什么？2、请观察一下，建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的情况：什么时候底座离开地面？什么时候砸向地面？为什么会出这样的结果？。
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［学习目标定位］i.知道向心力由一个力或几个力的合力提供，会分析具体问题中的向心力来源.2.能用匀速圆周运动规律分析、处理生产和生活中的实例.3.知道向心力、向心加速度公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度.知识储备区一、过山车问题1.向心力：过山车到轨道顶部4时，如图1所示，人与车作为一个整体，所受到的向心力是重力〃泌艮轨道对车的弹力A的合力,即R、\=抨+睥.如图所示，过山车在最低点8向心力尸向=.\j mg.2.临界速度：当A—0时，过山车通过圆形轨道顶部时的速度最小，雁界=寸苏(1)，=施界时，重力恰好等于过山车做圆周运动的向心力，车不会脱离轨道.(2)代而界时，所需向心力小于车所受的重力,过山车有向下脱离轨道的趋势.(3)心咖界时，弹力和重力的合力提供向心力,车子不会掉下来.二、转弯问题1.自行车在水平路面转弯，地面对车的作用力与重力的合力提供转弯所需的向心力.2.汽车在水平路面转弯，所受静摩擦力提供转弯所需的向心力.3.火车转弯时外轨高于内轨,如图2所示，向心力由支持力和重力的合力提供.学案周运动的案例分析N图2学习探究区一、分析游乐场中的圆周运动［问题设计］游乐场中的过山车能从高高的圆形轨道顶部轰然而过，车与人却掉不下来，这主要是因为过山车的车轮镶嵌在轨道的槽内，人被安全带固定的原因吗？答案不是.［要点提炼］竖直平面内的“绳杆模型"的临界问题1.轻绳模型（如图3所示）图3（1）绳（内轨道）施力特点：只能施加向下的拉力（或压力）.2V（2）在最高点的动力学方程7+ 〃护板.2（3）在最高点的临界条件7=0,此时昵=帽,则v= 拆.%1福，拉力或压力为零.%1分履时，小球受向王的拉力或压力.%1心/冰时，小球不能（填“能”或“不能”）到达最高点. 即轻绳的临界速度为雁=寸盘2.轻杆模型（如图4所示）图4（1）杆（双轨道）施力特点：既能施加向下的拉力，也能施加向上的支持力.（2）在最高点的动力学方程2V当〉＞疆耐，A+/ng=i邙,杆对球有向下的拉力，且随亿增大而增大.2当＞=寸赢寸，〃/户板，杆对球无作用力.2_ V_当v＜y［g^i. mg—N=iR,杆对球有向上的支持力.当r=0时，mg=N,球恰好能到达最高点.(3)杆类的临界速度为咖=Q二、研究运动物体转弯时的向心力［问题设计］骑自行车转弯时，车与人会向弯道的内侧倾斜，你知道其中的原因吗？答案骑自行车转弯时，车和人需要向心力，车与人向弯道的内侧倾斜，就是为了使地面对人的作用力倾斜，这样它与重力的合力提供车与人做圆周运动的向心力.［要点提炼］1.自行车在转弯处，地而对自行车的作用力与重力的合力提供向心力.其表达式为性2 2V Vtan右=〃冗即tan。
=林自行车倾斜的角度与自行车的速度和转弯半径有关.2V2.汽车在水平路面上转弯时，地面的静麾捧力提供向心力，其表达式为f=〃房.由于地面的静摩擦力不能大于最大静摩擦力，因此汽车在转弯处的速度不能大于寸顽3.火车转弯(1)向心力来源：在铁路的弯道处，内、外铁轨有高度差，火车在此处依据规定的速度行驶，转弯时，向心力几乎完全由重匹和支挂力A的合力提供，即a_.2(2)规定速度：若火车转弯时，火车轮缘不受轨道侧压力，则秋rtan <7=—故处=寸g/Nan Q,其中/i为弯道半径，。
为轨道所在平面与水平而的夹角，，。
为弯道规定的速度.%1当7=用时，昂=凡即转弯时所需向心力等于支持力和重力的合力，这时内、外轨均无侧压力,这就是设计的限速状态.%1当r>处时，FQF,即所需向心力大于支持力和重力的合力，这时外轨对车轮有侧压力，以弥补向心力不足的部分.%1当代皿时，&KF,即所需向心力小于支持力和重力的合力，这时也勉对车轮有侧压力，以抵消向心力过大的部分.说明：火车转弯时受力情况和运动特点与圆锥摆类似.典例精析一、竖直而内的“绳杆模型”的临界问题例1如图5所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1 g的小球，试管的开口端与水平轴伤至接.试管底与仍目距5 cm,试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动.求:U7图5(1)转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍？(2)转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？(g•取10 m/s 2)解析(1)当试管匀速转动时，小球在最高点对试管的压力最小，在最低点对试管的压力最大.在最高点：F\~\~川赤R在最低点：F?—"R联立以上方程解得©= W #=20 rad/s.(2)小球随试管转到最高点时，当/〃g>/〃折闹，小球会与试管底脱离，即3〈书答案见解析例2如图6所示，质量为湖勺小球固定在长为/的细轻杆的一端，绕轻杆的另一端碓竖直平面内做圆周运动.球转到最高点时，线速度的大小为\仔，此时()"V、、、、/ 、/ 、/ 、9 \9I*0 :I /% /、/、/\ ✓、、、—/图61A.杆受到亏〃房的拉力B.杆受到祈溜的压力3C.杆受到初77g1的拉力3D.杆受到初制的压力解析以小球为研究对象，小球受重力和沿杆方向杆的弹力，设小球所受弹力方向竖直向下，则N+mg=~,将/=刃弋入上式得片一割g,即小球在，点受杆的弹力方向向上, 大小为公&，由牛顿第三定律知杆受到初〃宕的压力.答案B二、交通工具的转弯问题例3铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，己知内、外轨道平面与水平面的夹角为私如图7所示，弯道处的圆弧半径为若质量为〃仍火车转弯时速度等于展W, 则（）车轮.内轨A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压c.这时铁轨对火车的支持力等于;^3D.这时铁轨对火车的支持力大于cos 02 V解析由牛顿第二定律卢合=〃房，解得R = 〃&tan 。
，此时火车受重力和铁路轨道的支持力作用，如图所示，A4os。
=略则A——,内、外轨道对火车均无侧向压力，故C 正确，A、B、D错误.答案C课堂要点小结游乐场中的圆，周运动「过山车最高点向心力:重力和轶道弹力的合力圆周运珈坤案例分析轻绳模型最高点临界情况与过山车类似v= 0 时9 N= nig轻杆模型最高点临界情况'0<t<也枷*, N向上且OVNC”电v=寸gRfl 寸，N= 04 >6了时，杆产生拉力旦随旬增大而、增大且向下「自行车转弯:地面的作用力与重力的合力提供转wj向题向心力汽车转弯:地面的静摩擦力提供向心力3= 刷面3,支持力与重力的合力火车转弯=、提供监里。
如夕卜轨有9单力内轨有弹力学案4习题课:i/= 时,N=0•u>面寸9 N向下,M , F向|.［学习目标定位］i.熟练掌握圆周运动各物理量的关系以及向心力、向心加速度的公式.2.会分析圆周运动所需向心力来源.3.会分析圆锥摆在水平面内的圆周运动.4.会分析汽车过拱(凹)形桥问题.知识储备区1.描述圆周运动的各物理量之间的关系2 n R(1)线速度八角速度刃以及周期泛间的关系：v=~j~=^R.(2)角速度Q与转速〃的关系：0 = 2"(注:〃的单位为r/s).2.匀速圆周运动的特点(1)线速度的大小不变,方向时刻改变.(2)向心力大小不变,方向始终指向圆心.(3)向心加速度大小不变,方向始终指向圆心.3.向心力(1)来源：向心力是根据力的效果命名的,它可以是弹力，可以是摩擦力，也可以是几个力的合力或某个力的分力.K 2”(2)大小：F= iii~p= m(^R= r )2R.时 2 n运动4.向心加速度的大小：打=万=( T)'R.学习探究区一、描述圆周运动的各物理量间的关系2 n描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、转速等，它们之间的关系为：^=~2 n=2JIZ7, /= q/u丁/?=2兀"〃，这些关系不仅在物体做匀速圆周运动时适用，在变速圆周运动中也适用，此时关系式中各量是瞬时对应的.例1如图1所示，光滑的水平面上固定着一个半径逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，下列物理量中数值将减小的是()A.周期B.线速度C.角速度D.向心加速度解析轨道对小球的支持力与速度方向垂直,轨道的支持力只改变速度的方向不改变速度的大小，即小球的线速度大小不变，故B错误；根据『=口尸，线速度大小不变，转动半径2 n减小，故角速度变大，故C错误；根据7=；,角速度增大，故周期减小，故A正确；根据a =；转动半径减小，故向心加速度增加，故D错误.答案A二、向心力的来源分析向心力可以是弹力、摩擦力，也可以是物体受到的合外力或某个力的分力，但只有在匀速圆周运动中，向心力才等于物体所受的合外力，在变速圆周运动中，向心力不等于物体所受的合外力.例2如图2所示，在粗糙水平板上放一个物块，使水平板和物块一起在竖直平而内沿逆时针方向做匀速圆周运动，次为水平直径，。
为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块相对于木板始终静止，贝U()■ ! ,\ : /'、、:/d图2A.物块始终受到三个力作用B.物块受到的合外力始终指向圆心C.在c、（柄个位置，支持力A有最大值，摩擦力演零D.在a、力两个位置摩擦力提供向心力，支持力A—〃名解析物块在竖直平面内做匀速圆周运动，受到的重力与支持力在竖直方向上，c、d 两点的向心力可以由重力和支持力的合力提供，其他时候要受到摩擦力的作用，故A错误；物块在竖直平面内做匀速圆周运动，匀速圆周运动的向心力指向圆心，故B正确.设物块做匀速圆周运动的线速度为物块在捆位置摩擦力/为零，在。
点有N=mg 〃汕川/一丁，在d沸Nd=mg+F，故在W立置A有最大值，C错误.Nr"--*、、〃汕在引立置受力如图，因物块做匀速圆周运动，故只有向心加速度，所以有N=mg.f=~J,同理0位置也如此，故D正确.答案BD三、汽车过桥问题1.汽车过拱形桥（如图3）图3汽车在最高点满足关系：〃&—A—〃房，即A—〃妙一〃房.⑴当/=履时，A-0.⑵当0W v<y[g/^i,（KAW/〃g.（3）当-〉伽寸，汽车将脱离桥面做平抛运动，发生危险.2.汽车过凹形桥（如图4）汽车在最低点满足关系：A」〃官=一万，即A—〃妙+了.由此可知，汽车对桥而的压力大于其自身重力，故凹形桥易被压垮，因而实际中拱形桥多于凹形桥.例3如图5所示，质量///=2.0X104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m.如果桥面承受的压力不得超过3.0X105 N, g取10 m//, 则：(1)汽车允许的最大速度是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？^2解析(1)汽车在凹形桥最低点时存在最大允许速度，由牛顿第二定律得：N—mg=in^代入数据解得r= 10 m/s.(2)汽车在凸形桥最高点时对桥而有最小压力，由牛顿第二定律得：〃妙一氏=才, 代入数据解得Ai = lX105 N.由牛顿第三定律知汽车对桥面的最小压力等于IO, N.答案(1)10 m/s (2)1X1O5 N四、水平而内的圆周运动的常见模型一一圆锥摆1.运动特点：如图6所示在水平面内做匀速圆周运动.2.向心力分析：绳的拉力和重力的合力(或者说绳的拉力在水平方向的分力)提供向心3.类似的装置(如图7)2V=ni 3 R— ////^―做?,gRtan 〃和 a = g7?tan 〃知 Q *、3R,故A正确，B错误.mg•飞机\ / 、、在水平面上G图7例4如图8所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球4和反 在不同的水平面内做匀速圆周运动，以下物理量大小关系正确的是（）A. 速度心> VflB. 角速度SA 3夕C. 向心力F A >F BD. 向心加速度伽〃7g _____解析 如图所示，设漏斗的顶角为2。