物理教案-匀速圆周运动的实例分析
高中物理《圆周运动》教学设计(优秀7篇)
高中物理《圆周运动》教学设计(优秀7篇)圆周运动教案篇一一、教学任务分析本节课的教学内容是上海市二期课改新教材,即上海科学技术出版社出版的《物理》(修订本)高中一年级第一学期第五章《A、圆周运动快慢的描述》部分,本节课是高一必修内容。
学生虽然已经初步学习了有关运动的知识,但如何研究圆周运动的特征是新的学习内容。
圆周运动的定义,及描述圆周运动的线速度、角速度的知识在本章中具有重要的地位。
本节课的教学既要着重让学生理解波速、波长、频率的关系,又要让学生对波形图有初步的认识,并在学习的过程中让学生体验观察法、比较法等在物理学习中的作用,从而培养学生多方面的能力。
二、教学目标:1、知识与技能:(1)、理解匀速圆周运动。
(2)、理解匀速圆周运动中的线速度和角速度。
(3)、能够运用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题的能力。
2、过程与方法:(1)、通过对两种运动的比较学习,使学生能运用对比方法研究问题。
(2)、通过对描述匀速圆周运动的物理量的学习,使学生了解、体会研究问题要从多个的侧面考虑。
(3)、通过对线速度、角速度的关系探究使学生体验获得知识的过程,并感悟科学探究法在物理学习中的作用。
3、情感、态度与价值观:(1)、通过录像使学生对“物理来自生活”形成深刻印象。
(2)、通过对手表指针的运动的观察、探索并得到线速度、角速度的定义式及关系使学生正确认识物理学是一门实验科学。
(3)、通过对内容的观察让学生树立学以致用的价值观,并增强对物理学的好感。
通过合作学习,加强学生之间的协作关系和团队精神。
三、教学重点和难点教学重点:1、线速度、角速度的概念和计算。
2、什么是匀速圆周运动教学难点:要学生理解从不同角度比较快慢可能得出相反的结论。
对匀速圆周运动是变速运动的理解。
四、教具准备高中物理圆周运动教案篇二(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。
匀速圆周运动物理教案:揭示圆周运动中动能和角动量的变化。
引言:在经典力学中,圆周运动是一种常见的运动形式,它不仅在自然界中广泛存在,而且在工业、交通等领域中也有着重要的应用。
匀速圆周运动是圆周运动中最简单的一种,其动能和角动量的变化规律十分有趣,本文将重点分析并揭示这一规律。
一、匀速圆周运动的基本概念和公式匀速圆周运动是指保持恒定角速度的圆周运动,它的基本概念和公式如下:1.概念(1)圆周运动:一个物体沿着一个确定轨迹做圆周运动,称为圆周运动。
(2)角度:以圆心为顶点的两条射线所夹的角度称为圆心角,记为θ(单位为弧度)。
(3)圆周位移:一个物体在圆周上运动一周所经过的路程称为圆周位移,记为L(单位为米)。
(4)角速度:单位时间内圆心角的转动速度称为角速度,记为ω(单位为弧度/秒)。
2.公式(1)角速度的定义式:ω = Δθ / Δt(2)圆周位移的定义式:L = rθ(3)速度的公式:v = ωr(4)周期T的公式:T = 2π / ω(5)向心加速度a的公式:a = v² / r = ω²r二、匀速圆周运动的动能和角动量匀速圆周运动的动能和角动量是随时间而变化的,下面我们分别来分析它们的变化规律。
1.动能的变化规律圆周运动时,一个物体所具有的动能包括轨迹上的动能和转动动能两个部分,其中,轨迹上的动能与物体在圆周上匀速运动的速度有关,而转动动能则与物体沿圆周运动时顺时针方向自转的角速度相联系。
因此,动能的总量为:K = Kt + Kr = 1/2mv² + 1/2Iω²其中,Kt为轨迹上的动能,Kr为转动动能,m为物体的质量,v为其速度,I为物体的转动惯量,ω为其角速度。
由于匀速圆周运动中,物体的角速度和速度保持不变,在考虑一定的时间间隔内动能的变化时,可以得到以下结论:(1)轨迹上的动能Kt不变;(2)转动动能Kr随时间t而增加。
这一结论可以通过下面的分析予以证明。
(1)轨迹上的动能不变圆周运动时,一个物体的速度v为常量,因此,轨迹上的动能很容易计算,为Kt =1/2mv²。
匀速圆周运动教案3篇
A humble heart is a heart like a weed flower, not making fun of the outside world or caring about the world'sridicule.通用参考模板(页眉可删)匀速圆周运动教案3篇匀速圆周运动教案1一、教学目标1.知识目标(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2.能力目标能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题3.德育目标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、教学重点、难点分析1.重点:匀速圆周运动及其描述2.难点:对匀速圆周运动是变速运动的理解三、教学方法讲授、推理、归纳法四、教具投影仪、投影片、多媒体、能够转动的圆盘五、教学过程(一)引入新课在曲线运动中,轨迹是圆周的物体的运动是很常见的,如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,今天我们就来学习最简单的圆周运动──匀速圆周运动。
(二)进行新课1.速圆周运动(1)圆周运动【观察、举例】一个电风扇转动时,其上各点所做的运动,轨迹都是圆;开门或关门时门上各点的运动,轨迹都是一段圆弧。
地球和各个行匀速圆周运动匀速圆周运动教案2教学目标知识目标1、认识匀速圆周运动的概念.2、理解线速度、角速度和周期的概念,掌握这几个物理量之间的关系并会进行计算.能力目标培养学生建立模型的能力及分析综合能力.情感目标激发学生学习兴趣,培养学生积极参与的意识.教材分析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,最后推导出线速度、角速度、周期间的关系,中间有一个思考与讨论做为铺垫.教法建议关于线速度、角速度、周期等概念的教学建议是:通过生活实例(齿轮转动或皮带传动装置)或多媒体资料,让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别,有必要引入相关的物理量加以描述.学习线速度的概念,可以根据匀速圆周运动的概念(结合课件)引导学生认识弧长与时间比值保持不变的特点,进而引出线速度的大小与方向.同时应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.学习角速度和周期的概念时,应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的.即物体做匀速圆周运动时,每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应,因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间t比值来描述,由此引入角速度的概念.又根据匀速圆周运动具有周期性的特点,物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述,为此引入了周期的概念.讲述角速度的概念时,不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲述概念的同时,要让学生体会到匀速圆周运动的特点:线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动.关于“线速度、角速度和周期间的关系”的教学建议是:结合课件引导学生认识到这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同,但它们之间是有联系的,并引导学生从如下思路理解它们之间的关系:教学重点:线速度、角速度、周期的概念教学难点:各量之间的关系及其应用主要设计:一、描述匀速圆周运动的有关物理量.(一)让学生举一些物体做圆周运动的实例.(二)展示课件1、齿轮传动装置课件2、皮带传动装置为引入概念提供感性认识,引起思考和讨论(三)展示课件3:质点做匀速圆周运动可暂停.可读出运行的时间,对应的弧长,转过的圆心角,进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等概念.二、线速度、角速度、周期间的关系:(一)重新展示课件1、齿轮传动装置.让学生体会到有些不同的点线速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的点角速度、周期相同,但线速度大小不同;进而此导同学去分析它们之间的关系圆周运动是一种特殊的曲线运动,也是牛顿定律在曲线运动中的综合应用。
山东省实验高中2020人教版物理第二章匀速圆周运动3圆周运动的实例分析55
得F1=16 N
(2)v=4 m/s>v0,杆对小球有拉力 由牛顿第二定律:mg+F2=vm2
L
得:F2=44 N
答案:(1)16 N,支持力 (2)44 N,拉力
【定向训练】 1.(多选)(2019·江苏高考)如图所示,摩天 轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运 动。座舱的质量为m,运动半径为R,角速度 大小为ω,重力加速度为g,则座舱 ( )
为零,则此时重物对电动机向上的作用力大小等于电动
机的重力,即F1=Mg。 根据牛顿第三定律,此时电动机对重物的作用力向下,大
小为:F′1=F1=Mg
①
对重物:F′1+mg=mω2R ②
由①②得ω= m M③g
mR
(2)当重物转到最低点时,电动机对地面的压力最大,对 重物有:F2-mg=mω2R ④ 对电动机,设它所受支持力为FN,FN=F′2+Mg,F′2=F2
(1)当v=1 m/s时。 (2)当v=4 m/s时。
【审题关键】
序号 ①
②
信息提取 杆的弹力可以向上也可以向下
小球的重力和杆的弹力的合力指向圆 心的分量提供向心力
【解析】杆对小球没有作用力时
v0= gL m5/s≈2.24 m/s (1)v=1 m/s<v0,杆对小球有支持力, 由牛顿第二定律:mg-F1=mv2
二 竖直面内的圆周运动 任务1 轻绳模型中物体在最高点时受力的特点
【思考·讨论】 水流星是一项中国传统民间杂技艺术,杂技演员用一根 绳子兜着两个碗,里面倒上水,迅速地旋转着做各种精 彩表演,即使碗底朝上,碗里的水也不会洒出来。这是 为什么? (模型建构)
提示:当碗底朝上时,水的重力全部用来提供做圆周运 动所需要的向心力。
匀速圆周运动物理教案:介绍圆周运动中的角速度和角加速度的概念。
一、引言圆周运动是我们在生活中常见的一种运动形式,比如我们看到的风车旋转、天上的卫星绕地球运动等等。
要了解圆周运动的特点和规律,我们就需要理解圆周运动中的角速度和角加速度的概念。
在本教案中,我们将学习这两个概念以及如何利用它们来描述圆周运动中物体的运动状态。
二、概念解析1.角速度角速度是指物体在单位时间内沿圆周运动的角度变化量。
通俗地说,就是物体在一个圆周中旋转的速度。
用符号ω表示,其公式为:ω=Δθ/Δt其中,Δθ表示在一段时间内物体绕圆心转过的角度差,Δt表示该时间间隔。
对于匀速圆周运动,物体的角速度是恒定的,而对于非匀速圆周运动,则角速度会随时间而变化。
2.角加速度角加速度是用来描述物体在圆周运动中角速度的变化率。
用符号α表示,其公式为:α=Δω/Δt其中,Δω表示物体在一段时间内角速度的变化,Δt表示该时间间隔。
与角速度类似,对于匀加速圆周运动,物体的角加速度是恒定的,但对于非匀加速圆周运动,角加速度会随着时间变化。
三、实例演示为了更好地理解角速度和角加速度的概念,我们可以通过一个实例来演示。
假设有一物体在圆周上匀速运动,运动轨迹如下图所示:![image](https:///80/v2-021f7258cd6cc6f19a3036e0a855bf16_720w.jpg)圆的中心点为O,物体的起始位置为A,终止位置为B,圆周长为L,角度为θ。
1.求解角速度根据角速度的定义,可知Δθ=θ、Δt=t,则角速度ω=θ/t。
在匀速圆周运动的情况下,t为任意时间间隔,因此角速度始终保持不变,而等于物体每秒旋转的角度数。
2.求解角加速度由于该圆周运动为匀速圆周运动,因此角加速度为零。
四、结语通过本教案的介绍,我们从理论和实践两个方面了解了角速度和角加速度在圆周运动中的应用。
在实际物理运动中,我们通过测量角速度和角加速度,可以更加准确地描述物体在圆周运动中的运动状态。
理解角速度和角加速度的概念对于我们深入了解物理学习也是很有帮助的。
物理教案-匀速圆周运动的实例分析
物理教案-匀速圆周运动的实例分析教学目标:1. 理解匀速圆周运动的概念及其特点。
2. 能够分析实际生活中的匀速圆周运动实例。
3. 掌握匀速圆周运动的物理量计算方法。
教学内容:一、匀速圆周运动的概念1. 引入圆周运动的概念,让学生了解物体沿圆形轨迹运动的现象。
2. 讲解匀速圆周运动的定义,强调速度大小不变,方向始终垂直于半径的特点。
二、匀速圆周运动的特点1. 通过示意图和实际例子,让学生观察和分析匀速圆周运动的特点。
2. 讲解匀速圆周运动的加速度和向心力的概念。
三、实际生活中的匀速圆周运动实例1. 举例说明生活中常见的匀速圆周运动,如匀速圆周运动、旋转门等。
2. 分析实例中的匀速圆周运动特点,引导学生运用所学知识解决实际问题。
四、匀速圆周运动的物理量计算1. 讲解匀速圆周运动中速度、加速度、向心力等物理量的计算方法。
2. 通过公式推导和实例计算,让学生掌握匀速圆周运动的物理量计算方法。
五、匀速圆周运动的实例分析1. 提供几个匀速圆周运动的实例,让学生运用所学知识进行分析。
2. 引导学生思考实例中匀速圆周运动的特点和物理量的计算方法。
教学方法:1. 采用讲解法,通过示意图和实际例子,让学生直观地理解匀速圆周运动的概念和特点。
2. 采用案例分析法,让学生通过实例分析和计算,加深对匀速圆周运动的理解。
3. 鼓励学生提问和参与讨论,提高学生的积极性和思考能力。
教学评估:1. 通过课堂提问和回答,检查学生对匀速圆周运动概念和特点的理解程度。
2. 通过实例分析和计算,评估学生对匀速圆周运动物理量计算方法的掌握情况。
3. 鼓励学生在课后进行相关练习,巩固所学知识。
六、匀速圆周运动的实际应用1. 介绍匀速圆周运动在实际生活中的应用,如汽车绕弯道行驶、卫星绕地球运动等。
2. 分析这些应用中匀速圆周运动的特点和作用,让学生了解匀速圆周运动在现实中的重要性。
七、匀速圆周运动的公式推导1. 讲解匀速圆周运动的速度、加速度、向心力等物理量的公式推导过程。
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。
物理教案-匀速圆周运动的实例分析
物理教案-匀速圆周运动的实例分析一、实验目的通过实例分析,探究匀速圆周运动的特点,并了解其相关公式和物理概念。
二、实验材料•一块平滑水平面•一根细绳•一个小质点三、实验原理匀速圆周运动是指物体在圆周轨道上以恒定的角速度进行运动。
在匀速圆周运动中,物体的速度大小保持恒定,但方向不断变化。
根据牛顿第二定律和等速度运动的定义,可以得出匀速圆周运动的关键公式:1.物体的圆周运动速度(v)等于圆周运动半径(r)与角速度(ω)的乘积:v = r * ω2.物体的圆周运动周期(T)与角速度(ω)之间存在关系:T = 2π / ω四、实验步骤1.准备一块平滑的水平面,并将细绳固定在水平面上的一点。
2.将小质点绑在细绳的另一端,使小质点能够在水平面上以圆周轨道运动。
3.保持细绳拉紧,并控制小质点的运动速度和圆周半径。
4.记录小质点运动的时间,并测量小质点在圆周轨道上的位置。
5.根据记录的数据,计算小质点的圆周运动速度和周期。
6.分析实验结果,得出匀速圆周运动的特点和规律。
五、实验数据记录及处理时间(t)/s 位置(r)/m0 0.51 1.02 1.53 2.04 2.55 3.0根据实验数据,计算小质点的圆周运动速度和周期。
1.计算速度(v):由公式v = r * ω 可得v = 0.5 * ω, 1.0 * ω, 1.5 * ω,2.0 * ω, 2.5 * ω,3.0 * ω。
2.计算周期(T):由公式T = 2π / ω 可得T = 2π / 0.5, 2π / 1.0, 2π / 1.5, 2π / 2.0, 2π / 2.5, 2π /3.0。
六、实验结果分析根据计算得到的速度和周期,分析匀速圆周运动的特点和规律。
1.速度与半径的关系:根据实验数据可以看出,速度(v)与半径(r)成正比关系。
2.速度与周期的关系:根据实验数据可以看出,速度(v)与周期(T)成反比关系。
3.圆周运动的速度保持恒定:根据实验数据可以看出,小质点在圆周轨道上运动时,速度大小保持恒定。
匀速圆周运动教学设计
匀速圆周运动教学设计一、教材分析《匀速圆周运动》选自粤教版高中物理必修2第二章第1节。
学生在充分掌握了曲线运动和平抛运动后学习圆周运动的规律、向心力的来源和生活中的应用,为后面学习万有引力、带电粒子在磁场中运动打下基础,所以它起到了承前启后的作用.二、学情分析1.瞬时速度的概念有一定的认识,但理解还有难度2.初步的极限思想已有,可以进行简单应用3.对直线运动的描述有较深的理解4.生活中的圆周运动有较多的感性认识三、三维教学目标1.知识与技能1) 能举例说明生活中的匀速圆周运动,能用线速度、角速度概念描述匀速圆周运动2)能说明线速度、角速度和周期的物理意义,正确的表述其定义式和关系式。
3) 能够使用匀速圆周运动的有关公式分析和计算两类转动问题。
2.过程与方法1)通过观察、体验各种匀速圆周运动,提出比较圆周运动快慢问题进为解决问题而建立物理概念的过程中,培养对新知识的探索能力,从研究方法的高度提高创新意识。
2)能够应用匀速圆周运动的公式分析和解决有关问题。
3.情感、态度与价值观1)在解决描述匀速圆周运动快慢问题的过程中,体会对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究的思路,领略事物的多面性,复杂性,初步体会事物是普遍联系的思想。
2)在用圆周运动公式分析解决两种生活中的传动问题的过程中,逐步养成关注生活的习惯,培养对科学研究的兴趣.四、教学重点、难点1.重点1)线速度、角速度、周期的概念以及它们之间的联系。
2)匀速圆周运动的特点.2.难点1)线速度、角速度及周期之间的关系.2)对匀速圆周运动是变速曲线运动的理解。
五、教法与学法教法:探索发现法--通过教师引导使学生主动探究,最大限度的调动学生的主动性和学习兴趣,充分体现“教师主导,学生主体”的教学原则学法:结合高中学生认识和思维发展水平,根据新课程理念的要求,创设情境,提出问题,学生们讨论,并在老师的引导下集思广益,总结归纳出描述圆周运动快慢的各物理量的定义及相互关系;通过对实际圆周运动的观察和对实际情境的讨论,得出概念和描述匀速圆周运动快慢的三个量及关系,符合学生由感性认识上升到理性思维的认知规律.主动探究获得结论比被动接受更容易让学生体验学习的乐趣.六、教学过程1。
匀速圆周运动的力学分析及教案设计
匀速圆周运动是物理学中的一个重要概念,广泛应用于工程、生物、天文学等领域。
本文将对匀速圆周运动进行力学分析,并设计一份相应的教案。
一、力学分析1、定义匀速圆周运动是质点在平面直角坐标系中做匀速圆周运动,对于该质点的受力情况具有以下特点:(1)受力方向始终指向圆心,即所受合外力的和为向心力。
(2)向心力大小为质点运动速度的平方与圆的半径的比值,即F=mv²/r其中,m为质点质量,v为质点运动速度,r为圆的半径。
(3)因向心力的方向始终指向圆心,阻力的方向始终垂直于运动方向,即阻力不影响向心力的大小,但会使质点的速度减小。
2、运动轨迹匀速圆周运动的运动轨迹为圆,即质点沿着圆周做匀速运动。
该运动的特点是速度大小不变,但方向随时按照圆周方向改变。
3、动力学方程根据运动学方程,可以求得质点在圆周上的速度v与角速度ω之间的关系式:v=ωr其中,r为圆半径。
根据力学定律,可以得到向心力与质点的加速度a之间的关系式:F=maF=mω²ra=v²/ra=ω²r可以得出质点的运动方程:x=r·cos(ωt+φ)y=r·sin(ωt+φ)其中,φ为初始相位角。
4、能量守恒在匀速圆周运动过程中,由于所受外力始终指向圆心,无功功率为零,而由于动能为常数,有功功率也为零。
该运动符合能量守恒定律,即总机械能恒定。
5、应用匀速圆周运动在现代生产和日常生活中得到广泛应用。
例如,飞机的飞行、车辆的行驶、电子设备的工作等都牵涉到了匀速圆周运动。
二、教案设计1、教学目的通过学习,学生能够理解匀速圆周运动的概念、特点及相关定律,并能够应用所学知识解决实际问题。
2、教学重点(1)匀速圆周运动的概念。
(2)向心力的定义及性质。
(3)与匀速圆周运动相关的通用公式。
3、教学难点(1)匀速圆周运动的角速度、角频率和角位移等概念。
(2)匀速圆周运动与直线运动的比较与联系。
(3)向心力和周期的关系。
2.3圆周运动的实例分析+教学设计-2024-2025学年高一下学期物理教科版(2019)必修第二册
《圆周运动的实例分析》教学设计一、教材依据本节课是教科版高中物理必修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,引导学生分析现象,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。
本节通过对汽车、火车等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。
三、教学目标1.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。
2.将生活实例转换为物理模型进行分析研究。
3.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。
4.通过对日常生活、生产中圆周运动现象的解释,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。
四、教学重点理解向心力不是一种特殊的力,同时学会分析实际的向心力来源。
五、教学难点能用向心力公式解决有关圆周运动的实际问题,其中包括分析汽车过拱桥、火车拐弯等问题。
高中物理教案:匀速圆周运动
高中物理教案:匀速圆周运动高一物理教案:匀速圆周运动一、教学任务分析匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式,创设平台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析,调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。
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。
二、教学目标1、知识与技能(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。
三、教学重点难点重点:(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连接的小球。
圆周运动教案(最新7篇)
圆周运动教案(最新7篇)圆周运动教案篇一一、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1、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1、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。
二、重点、难点重点: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。
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。
三、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:物体沿着圆周的运动叫做圆周运动。
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,物体沿着圆周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2 第二章 第3节 圆周运动的实例分析1 火车、汽车拐弯的动力学问题(讲义)
教科版物理必修2 第二章第3节圆周运动的实例分析 1 火车、汽车拐弯的动力学问题(讲义)(1)对火车进行受力分析:火车受铁轨支持力N 的方向不再是竖直向上,而是斜向弯道的内侧,同时还有重力G 。
(2)支持力与重力的合力水平指向内侧圆心,成为使火车转弯所需的向心力。
【规律总结】转弯处要选择内外轨适当的高度差,使转弯时所需的向心力完全由重力G 和支持力N 来提供,这样外轨就不受轮缘的挤压了。
3. 限定速度v分析:火车转弯时需要的向心力由火车重力和轨道对它的支持力的合力提供。
F 合=mgtanα=r vm 2① 由于轨道平面和水平面的夹角很小,可以近似地认为tanα≈sinα=h/d ②②代入①得:mg d h =r vm 2思考:在转弯处:(1)若列车行驶的速率等于规定速度,则两侧轨道是否受车轮对它的侧向压力。
(2)若列车行驶的速率大于规定速度,则___轨必受到车轮对它向___的压力(填“内”或“外”)。
(3)若列车行驶的速率小于规定速度,则___轨必受到车轮对它向___的压力(填“内”或“外”)。
二、汽车转弯中的动力学问题1. 水平路面上的转弯问题:摩擦力充当向心力umg=mv2/r。
由于摩擦力较小,故要求的速度较小,否则就会出现离心现象,发生侧滑,出现危险。
2. 实际的弯道都是外高内底,以限定速度转弯,受力如图。
Mgtanθ=Mv2/r v=θtanrg,侧向下摩擦力的水平分力补充当v >θtanrg不足的合外力;,侧向上摩擦力的水平分力抵消部v <θtanrg分过剩的合外力;,沿斜面方向的摩擦力为零,重力v =θrgtan和支持力的合力提供向心力。
例题1在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的最大速度为108 km/h。
汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.4倍。
(g取10 m/s2)(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?(2)如果高速公路上设计了圆弧拱桥,要使汽车能够安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?思路分析:(1)汽车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,其向心力由车与路面间的静摩擦力提供。
高中物理 第二章 匀速圆周运动 第3节 圆周运动的实例分析教学案
第3节圆周运动的实例分析1.汽车通过拱形桥的运动可看做竖直平面内的圆周运动,在拱形桥的最高点,汽车对桥的压力小于汽车的重力。
2.旋转秋千、火车转弯、鸟或飞机盘旋均可看做在水平面上的匀速圆周运动,其竖直方向合力为零,水平方向合力提供向心力。
3.当合外力提供的向心力消失或不足时,物体将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。
一、汽车过拱形桥汽车过凸桥汽车过凹桥受力分析牛顿第二定律mg-N=mv2RN-mg=mv2R牛顿第三定律F压=N=mg-mv2RF压=N=mg+mv2R讨论v增大,F压减小;当v增大到gR时,v增大,F压增大“旋转秋千”运动可简化为圆锥摆模型,如图231所示。
图2311.向心力来源物体做匀速圆周运动的向心力由物体所受的重力和悬线对它的拉力的合力提供。
2.动力学关系mg tan_α=mω2r,又r=l sin_α,则ω=gl cos α,周期T=2π l cos αg,所以cos α=gω2l,由此可知,α角度与角速度ω和绳长l有关,在绳长l确定的情况下,角速度ω越大,α越大。
三、火车转弯1.运动特点火车转弯时实际是在做圆周运动,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,所以需要很大的向心力。
2.向心力来源在修筑铁路时,要根据弯道的半径和规定的行驶速度,适当选择内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力G和支持力N的合力提供。
如图232所示。
图232四、离心运动1.定义物体沿圆周运动的切线方向飞出或远离圆心而去的运动。
2.原因合外力提供的向心力消失或不足。
3.应用(1)离心机械:利用离心运动的机械。
(2)应用:洗衣机的脱水筒;科研生产中的离心机。
1.自主思考——判一判(1)汽车行驶至凸形桥顶时,对桥面的压力等于车的重力。
(×)(2)汽车过凹形桥底部时,对桥面的压力一定大于车的重力。
匀速圆周运动的实例分析
课题:第六节匀速圆周运动的实例分析第一课时一、教学三维目标(一)知识目标:1、提高对向心力的认识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。
4 、会用圆周运动的动力学方程解决生活的圆周运动(注意临界)(二)能力目标培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力。
提高学生概括总结知识的能力。
(三)德育目标: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。
渗透理论联系实际、学以致用的观点二、重点难点重点:认识向心力,找出向心力的来源。
能够利用向心力公式解决实际问题难点:向心力来源的寻找,学生对生活现象的观察能力三、教学用具:投影仪、投影片、过山车、水流星四、教学方法:创设情景法、讨论法、归纳法、五、教学过程:提问:1、什么叫向心力?2、圆周运动的动力学方程实质是什么?新课引入:我们学习了匀速圆周运动知道了匀速圆周需要向心力,知道了圆周运动的动力学方程了。
那么我们要学有所用/ 来解决实际生活中的圆周运动。
提问:在日常生活中有那些是做圆周运动的实例呢?学生讨论:很多圆周运动的实例:骑自行车、摩托车转弯,汽车、火车转弯,飞机作俯冲运动、汽车过拱桥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实际生活中的圆周运动。
背景问题一:汽车过桥的问题提问:1汽车过最高点时可以看作圆周运动,那么此时什么力提供作圆周运动所需的向心力?2、为何不见凹形桥而多见凸形桥,优点在什么地方?分析:汽车在拱桥上前进,桥面的圆弧半径为R,当它经过最高点时速度为分析汽车过桥的最高点或最低点时对桥面的压力?过凸形桥面:G —Fn=mv2/RFn= G —mv2/R由牛顿第三定律FnvG (失重)2vN = G m —r例题:一辆质量为1000千克的小汽车,以某一速度通过一拱形桥,已知桥孔的半径是10米。
求下列情况下,车对桥面的压力?1)V=5m/s 时,2)V=10m/s 时3)V=15m/s 时思考:1、在一半径为R的桥面上行使的汽车,它的最大行使速度不得大于多少?# *探索情景:1“水流星”杂技表演中有一个“水流星”的节目:实验演示,在一只水杯中装上水,然后让桶在竖直平面内做圆周运动,水不会洒出一、G 八F—* 7 I 来。
高职物理“匀速圆周运动”的教学设计
高职 物 理 匀速 圆周 运 动 ” 的教 学设 计 “
季 晴 无锡 机电 高等职 业技 术学校
【 摘 要 】在整节课的教 学设计 中,以建构主义理论为指导,辅以多媒体手段,采用情景教学法和}导式教学法,实现知识在情景中的形成 I
和实践过程。
【 关键词】匀速 圆 周运动;情景;教学设计
提 高 学 习的 主 动 性 。
4 教学过程和教学资源设计 .
4 1 复 习 引入 .
创 设情 景投影 显示 几种周 期运 动:
3学生情况分析 . 3 1 知识 维度 .
活 塞 、 单 摆 、 钟 表 。 教 师 提 问 : 上 节 课 运 动 。 动 画 演 示 两 个 小 点 一 个 做 匀 速 直 我 们 学 习 了周 期 运 动 。周 期 运 动 具 有 什 线 运 动 , 另 一 个 做 匀 速 圆周 运 动 。动 画
培 养 学 生 建 立 模 型 的 能 力 、 分 析 综 的 快 乐 , 有 利 于 促 进 学 生 的 学 习 兴 趣 , 合 能力 以及 知 识 迁 移 的 学 习 能 力 。 23 情 感 目标 . 激 发 学 生 学 习 兴 趣 , 培 养 学 生 积 极
参 与 的 意识 。
例 。 教 师 说 明 : 圆 周 运 动 与 转 动 不 是
做 圆 周 运 动 及 匀 速 圆 周 运 动 。 理 解 线 速 些 学 生 在 机 械 专 业 课 中 会 用 到 的基 础 知 同 一 种 运 动 。 它 们 的 研 究 对 象 不 同 , 圆
度 、角速 度和 周期 的概念 ,掌 握这 几个 识 ,可 以 以此为 契机 .利用 与专业 课 的 周 运动 是对质 点而 言 的。转动 是对 整个 物 理量之间的关系并会进 行计 算。
高一物理教案:如何确定匀速圆周运动的周期和频率?
高一物理教案:如何确定匀速圆周运动的周期和频率?一、教学目标:1.学生了解什么是圆周运动。
2.学生掌握如何确定匀速圆周运动的周期和频率。
3.学生能够运用所学知识解决实际问题。
二、教学重点:1.如何确定匀速圆周运动的周期。
2.如何确定匀速圆周运动的频率。
三、教学难点:1.将所学知识运用到实际问题中。
2.解决一些比较复杂的问题。
四、教学方法:1.讲授法。
2.实践法。
五、教学过程:1.圆周运动的概念介绍。
圆周运动是指某个物体沿着圆形轨道运动的运动形式,简单来说就是一个物体做圆周运动。
2.如何确定匀速圆周运动的周期。
①常识:周期是指一个物体完成一次运动所需要的时间长度,用T表示,单位为秒。
②公式:T=2πr/v其中,r为圆的半径,v为物体的线速度。
3.如何确定匀速圆周运动的频率。
①常识:频率是指一个物体在单位时间内完成的运动次数,用f表示,单位为赫兹。
②公式:f=1/T即频率等于周期的倒数。
4.实践操作。
例题一:某个质点围绕半径为4m的圆轨道做匀速圆周运动,线速度为3m/s。
求该质点的周期和频率。
解:由公式T=2πr/v得,T=2π×4/3≈8.38秒由公式f=1/T得,f=1/8.38≈0.12Hz例题二:一个半径为6cm的小球在半球面上做匀速圆周运动,线速度为0.5m/s。
求该小球的周期和频率。
解:由公式T=2πr/v得,T=2π×0.06/0.5≈0.75秒由公式f=1/T得,f=1/0.75≈1.33Hz六、课后作业:1.已知一个半径为10cm的圆,一个物体以0.5m/s的速度做匀速圆周运动,求该物体的周期和频率。
2.一个半径为5cm的圆在60s内转了20圈,求该圆的频率和线速度。
3.求一个以8m/s的速度匀速在直径为20m的圆上运动的物体的周期和频率。
七、教学反思:本节课目的是教学如何确定匀速圆周运动的周期和频率,主要介绍了相关概念、公式和实例操作。
在教学中,除了讲授法以外,还采用了实践法,让学生通过例题的操作来理解相关知识点。
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物理教案-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?。