匀速圆周运动教学设计
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。
初中物理圆周运动教案
初中物理圆周运动教案一、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、理解线速度、角速度和周期的概念及其关系。
3、掌握匀速圆周运动的线速度、角速度和周期之间的关系。
过程与方法:1、通过实例让学生感受圆周运动的特点。
2、引导学生通过观察和思考,发现匀速圆周运动的线速度、角速度和周期之间的关系。
3、培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
情感态度价值观:1、培养学生对物理现象的好奇心和探索精神。
2、培养学生珍惜时间,勤奋学习的优良品质。
二、教学重点与难点教学重点:1、圆周运动的概念。
2、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期之间的关系。
教学难点:1、对匀速圆周运动是变速运动的理解。
2、线速度、角速度和周期之间的换算关系。
三、教学过程1、导入:通过实例引入圆周运动的概念,如自行车轮子、地球自转等,让学生感受圆周运动的特点。
2、新课:讲解圆周运动的基本概念,如线速度、角速度和周期。
通过示例和动画演示,让学生直观地理解匀速圆周运动的特点。
3、探究:引导学生观察和思考匀速圆周运动的线速度、角速度和周期之间的关系。
通过小组讨论和实验,让学生发现它们之间的换算关系。
4、讲解:讲解匀速圆周运动的线速度、角速度和周期之间的换算关系。
通过公式和实例,让学生掌握如何计算匀速圆周运动的线速度、角速度和周期。
5、练习:布置一些有关匀速圆周运动的练习题,让学生运用所学知识解决问题。
6、总结:总结本节课所学内容,强调匀速圆周运动的特点和线速度、角速度、周期之间的关系。
四、教学反思通过本节课的教学,学生应掌握圆周运动的基本概念,理解匀速圆周运动的线速度、角速度和周期之间的关系。
在教学过程中,要注意引导学生观察和思考,培养学生的物理思维能力。
同时,要关注学生的学习情况,及时解答学生的疑问,确保教学效果。
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。
匀速圆周运动快慢的描述教案
匀速圆周运动快慢的描述教案一、教学目标1. 让学生理解匀速圆周运动的概念,知道匀速圆周运动的特点。
2. 让学生掌握描述匀速圆周运动快慢的物理量,如速度、角速度、周期等。
3. 让学生能够运用所学的知识分析实际问题,提高解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)匀速圆周运动的概念及特点;(2)描述匀速圆周运动快慢的物理量;(3)运用匀速圆周运动的知识分析实际问题。
2. 教学难点:(1)匀速圆周运动快慢的描述;(2)实际问题中的运用。
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快慢如何描述。
2. 利用实例分析,让学生理解匀速圆周运动在实际中的应用。
3. 采用小组讨论法,培养学生团队合作精神,提高学生分析问题、解决问题的能力。
四、教学内容1. 匀速圆周运动的概念及特点(1)概念:物体在圆周路径上以恒定速度运动的现象;(2)特点:速度大小不变,方向时刻变化;向心力大小不变,方向时刻变化。
2. 描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度:物体在圆周路径上的瞬时速度;(2)角速度:物体单位时间内转过的角度;(3)周期:物体完成一次圆周运动所需的时间。
3. 实际问题分析(1)例1:汽车在圆形赛道上行驶,如何描述其快慢?分析:运用线速度、角速度、周期等物理量描述汽车在圆形赛道上的运动快慢。
(2)例2:地球自转和公转的快慢如何描述?分析:运用角速度、周期等物理量描述地球自转和公转的快慢。
五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对匀速圆周运动概念、特点的理解。
2. 练习题:检验学生对描述匀速圆周运动快慢的物理量的掌握。
3. 小组讨论:评估学生在团队合作中分析问题、解决问题的能力。
六、教学过程1. 引入新课:通过讲解汽车在圆形赛道上行驶的情景,引导学生思考如何描述其快慢。
2. 讲解匀速圆周运动的概念及特点,引导学生理解匀速圆周运动的基本特征。
3. 介绍描述匀速圆周运动快慢的物理量,如线速度、角速度、周期等,并通过实例进行分析。
匀速圆周运动教案
匀速圆周运动教案教案:匀速圆周运动一、教学目标:1.理解匀速圆周运动的概念及特点。
2.掌握匀速圆周运动的相关公式。
3.能够进行匀速圆周运动的相关计算。
二、教学内容:1.匀速圆周运动的概念及特点。
2.匀速圆周运动的相关公式。
3.匀速圆周运动的计算方法。
三、教学过程:1.导入(5分钟)引入匀速圆周运动的概念及例子,让学生了解匀速圆周运动的基本概念及特点。
2.概念解释(15分钟)通过PPT或板书解释匀速圆周运动的概念,包括圆周运动、半径、角度、角速度等概念的解释。
3.相关公式(20分钟)介绍匀速圆周运动的相关公式,如圆周运动的角速度公式、周角公式、线速度公式等,通过实例进行演示和应用。
4.实例讲解(20分钟)选择几个实际生活中的例子,如车轮的转动、行星绕太阳的运动等,通过解析实例来体验匀速圆周运动的计算过程。
5.计算练习(20分钟)分发练习题,让学生进行匀速圆周运动的计算练习,包括角速度、线速度、周期等的计算。
6.总结归纳(10分钟)总结匀速圆周运动的概念、特点及相关公式,并进行板书归纳。
四、教学手段:1.多媒体教学:使用PPT或视频等多媒体工具引入和解释匀速圆周运动的概念。
2.实物演示:利用实物或模型进行匀速圆周运动的展示,让学生更直观地理解概念。
3.计算练习:通过练习题让学生巩固和应用所学的知识。
五、教学评估:1.教师观察:观察学生在课堂上的表现,包括参与度、回答问题的准确性等。
2.练习题评估:收集学生的练习题答案进行评估,了解学生对匀速圆周运动的掌握情况。
六、教学延伸:1.拓展概念:引入变速圆周运动的概念,让学生了解不同于匀速圆周运动的特点及计算方法。
2.实际应用:引导学生将所学的匀速圆周运动的知识应用到实际生活中,如车辆转弯、摩托车倾斜等情况的分析与解释。
七、教学反思:本节课主要教授了匀速圆周运动的概念、特点及相关公式,并通过实例和计算练习进行了巩固。
教学中使用了多媒体教学手段和实物演示,增强了学生的学习兴趣和理解能力。
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 教案 教学设计
匀速圆周运动教案教学设计一、教学目标:1. 让学生理解匀速圆周运动的概念,知道匀速圆周运动的特点。
2. 让学生掌握匀速圆周运动的向心加速度公式,理解向心加速度的含义。
3. 让学生学会用向心加速度公式解决实际问题。
二、教学内容:1. 匀速圆周运动的概念。
2. 匀速圆周运动的特点:速度大小不变,方向时刻变化;向心加速度大小不变,方向始终指向圆心。
3. 向心加速度公式:a = v²/r。
4. 向心加速度的含义:表示物体在做匀速圆周运动时,由于速度方向时刻变化,产生的加速度,该加速度指向圆心,大小与速度的平方成正比,与半径成反比。
5. 用向心加速度公式解决实际问题:求物体在做匀速圆周运动时的向心加速度。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:匀速圆周运动的概念、特点,向心加速度公式及应用。
2. 教学难点:向心加速度公式的推导,理解向心加速度的含义。
四、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向心加速度的产生。
2. 使用多媒体动画演示匀速圆周运动,帮助学生直观理解概念和特点。
3. 通过例题讲解,让学生学会用向心加速度公式解决实际问题。
五、教学过程:1. 导入:复习直线运动和曲线运动的基本概念,引导学生思考曲线运动的特点。
2. 新课:讲解匀速圆周运动的概念和特点,引导学生理解向心加速度的含义。
3. 公式讲解:推导向心加速度公式,讲解公式中的各物理量。
4. 例题讲解:用向心加速度公式解决实际问题,让学生学会运用公式。
5. 课堂练习:布置练习题,让学生巩固所学知识。
6. 总结:对本节课内容进行总结,强调匀速圆周运动的特点和向心加速度的重要性。
7. 作业布置:布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学评估:1. 课堂问答:通过提问学生,了解他们对匀速圆周运动概念和向心加速度的理解程度。
2. 练习题解答:检查学生课后练习题的完成情况,评估他们对向心加速度公式的掌握和应用能力。
3. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,分享彼此对匀速圆周运动的理解和解决问题的方法。
匀速圆周运动教案中学生的思维拓展
【前言】匀速圆周运动是初中物理中比较重要的一个知识点,不仅被广泛应用于生活和工业生产中,而且还在高中物理中有进一步的拓展和应用。
在匀速圆周运动的教学中,不仅需要让学生掌握其基本概念和运动规律,更重要的是要让他们进行思维拓展和运用。
在本文中,我们将针对匀速圆周运动的教案,探讨如何帮助学生进行思维拓展,提高他们的物理思维能力和应用能力。
【教学目标】1.掌握匀速圆周运动的基本概念和运动规律;2.培养学生的物理思维能力和应用能力;3.帮助学生进行思维拓展,拓宽思路,提高创新能力。
【教学内容】一、匀速圆周运动的基本概念和运动规律匀速圆周运动是物体在圆周轨道上做匀速运动的一种运动形式。
其基本概念包括圆周、半径、角度、角速度、角加速度等;其运动规律包括向心力、向心加速度、圆周周长、周期、频率等。
在教学中,我们应该重点讲解这些概念和规律,帮助学生建立正确的物理概念和思维框架。
二、匀速圆周运动的物理模型通过对匀速圆周运动的物理模型进行建立和分析,能够更好地理解和应用匀速圆周运动。
在教学中,我们不仅要展示圆周运动的物理模型,而且要让学生思考如何运用这个模型,解决实际的问题。
三、匀速圆周运动的应用匀速圆周运动在生活和工业生产中有着广泛的应用。
在教学中,我们应该引导学生思考如何运用匀速圆周运动解决实际问题,比如卫星轨道的计算、汽车、火车等的转弯半径计算等。
四、匀速圆周运动的相关拓展在初中物理中,对匀速圆周运动的拓展一般包括离心力、离心加速度等内容。
在高中物理中,还会进一步涉及到圆锥曲线运动和万有引力运动等内容。
在教学中,我们应该让学生了解这些拓展,拓宽他们的物理思路。
【教学方法】1.讲授法:通过教师的讲授,让学生掌握匀速圆周运动的基本概念和运动规律。
2.案例分析法:通过实际案例的分析,帮助学生了解匀速圆周运动的应用。
3.实验探究法:通过实验的方式,让学生深入了解匀速圆周运动的规律和性质。
4.课堂讨论法:通过课堂讨论的方式,让学生提出自己的问题和见解,帮助他们进行思维拓展。
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。
教案:匀速圆周运动
第4单元:匀速圆周运动教学目标:一、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二、能力目标:能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。
三、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。
教学重点:1、理解线速度、角速度和周期2、什么是匀速圆周运动3、线速度、角速度及周期之间的关系教学难点:对匀速圆周运动是变速运动的理解教学方法:讲授、推理归纳法教学用具:投影仪、投影片、多媒体教学步骤:一、导入新课(1)物体的运动轨迹是圆周,这样的运动是很常见的,同学们能举几个例子吗?(例: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)(2)今天我们就来学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动二、新课教学(一)用投影片出示本节课的学习目标1、理解线速度、角速度的概念2、理解线速度、角速度和周期之间的关系3、理解匀速圆周运动是变速运动(二)学习目标完成过程1、匀速圆周运动(1)用多媒体投影一个质点做圆周运动,在相等的时间里通过相等的弧长。
(2)并出示定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同——这种运动就叫匀速圆周运动。
(3)举例:通过放录像让学生感知:一个电风扇转动时,其上各点所做的运动,地球和各个行星绕太阳的运动,都认为是匀速圆周运动。
(4)通过电脑模拟:两个物体都做圆周运动,但快慢不同,过渡引入下一问题。
2、描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度a :分析:物体在做匀速圆周运动时,运动的时间t 增大几倍,通过的弧长也增大几倍,所以对于某一匀速圆周运动而言,s 与t 的比值越大,物体运动得越快。
b :线速度1)线速度是物体做匀速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。
3)线速度的大小ts v =s m v /−−→−−−→−单位表示线速度s t ms −→−−→−−→−−→−时间弧长4)线速度的方向−→−在圆周各点的切线方向上 5)讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗?6)得到:匀速圆周运动是一种非匀速运动,因为线速度的方向在时刻改变。
第1节 圆周运动 教学设计
第六章圆周运动第1节圆周运动[学习目标]1.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.2.知道线速度、角速度、周期之间的关系.3.理解匀速圆周运动的概念和特点.知识点1线速度1.定义:物体做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值.2.定义式:v=Δs Δt.3.标矢性:线速度是矢量,其方向和半径垂直,和圆弧相切.4.物理意义:描述质点沿圆周运动快慢的物理量.5.匀速圆周运动(1)定义:线速度的大小处处相等的圆周运动.(2)性质:线速度的方向是时刻变化的,所以匀速圆周运动是一种变速运动.知识点2角速度1.定义:物体与圆心的连线扫过的角度与所用时间的比值.2.定义式:ω=ΔθΔt.3.单位:弧度每秒,符号是rad/s或rad·s-1,在运算中,角速度的单位可以写为s-1.4.物理意义:描述质点沿圆周转动快慢的物理量.[判一判]1.(1)做匀速圆周运动的物体,相同时间内位移相同.()(2)做匀速圆周运动的物体,其所受合外力不为零.()(3)做匀速圆周运动的物体,其线速度不变.()(4)做匀速圆周运动的物体,其角速度大小不变.()提示:(1)×(2)√(3)×(4)√[想一想]1.日常生活中,时钟指针的尖端、摩天轮上的座舱、电风扇工作时叶片上的点都在做圆周运动,它们的运动有何共同点?有什么不同之处?提示:它们的运动都是圆周运动,共同点是运动轨迹都是圆周.不同点是转动的快慢不一样.知识点3周期1.周期:做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间,用T表示,国际单位制单位为秒(s).2.转速:单位时间内物体转过的圈数,常用n表示,单位为转每秒(r/s)或转每分(r/min).知识点4线速度与角速度的关系1.两者关系:在圆周运动中,线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积.2.关系式:v=ωr.[判一判]2.(1)做匀速圆周运动的物体,周期越大,角速度越小.()(2)匀速圆周运动的角速度越小,则线速度越大.()提示:(1)√(2)×[想一想]2.闹钟与手表为什么会有快慢之争?提出你的看法,和同学进行讨论.提示:显然,闹钟和手表是从不同角度看圆周运动的:闹钟指的是秒针针尖的线速度;手表则指的是描述秒针运动的另一个物理量,这个物理量就是角速度.1.(对匀速圆周运动的理解)质点做匀速圆周运动,在任意相等的时间内,下列物理量可能不同的是()A.通过的弧长B.通过的位移大小C.转过的角度D.速度的变化解析:选 D.质点做匀速圆周运动时,因线速度的大小不变,故在任意相等的时间内通过的圆弧长度相同,A错误;位移是矢量,所以在任意相等的时间内通过的位移方向不一定相同,但是位移大小相等,B错误;质点做匀速圆周运动时,角速度是不变的,所以在任意相等的时间内转过的角度是相同的,C错误;速度的变化是矢量,任意相等的时间内的速度变化方向不一定相同,D正确.2.(对匀速圆周运动性质的理解)关于物体做匀速圆周运动的速度,下列说法中正确的是()A.速度的大小和方向都改变B.速度的大小和方向都不变C.速度的大小不变,方向改变D.速度的大小改变,方向不变解析:选 C.物体做匀速圆周运动的速度大小不变,但方向始终沿圆周的切线方向,即方向时刻在变化,故C正确,A、B、D错误.3.(圆周运动的物理量及相互关系)如图所示,秒针绕O点转动,A、B为秒针的两个端点.在转动时,A、B的角速度和线速度分别记为ωA、ωB和v A、v B,则()A.ωA<ωBB.ωA>ωBC.v A<v BD.v A>v B解析:选C.A、B为秒针的两个端点,他们属于同轴转动,故A、B的角速度大小相等,A、B错误;转动过程中,A点的半径小于B的半径,根据线速度与角速度的关系v=ωr,可得v A<v B,故C正确,D错误.4.(角速度与周期的关系)(多选)一精准转动的机械钟表,下列说法正确的是()A.秒针转动的周期最长B.时针转动的转速最小C.秒针转动的角速度最大D.秒针的角速度为π30rad/s解析:选BCD.秒针转动的周期最短,角速度最大,A错误,C正确;时针转动的周期最长,转速最小,B正确;秒针的角速度为ω=2π60rad/s=π30rad/s,D正确.探究一圆周运动的物理量及其关系【情景导入】拍苍蝇的过程与物理有关.市场上出售的苍蝇拍(如图所示)拍把长约30 cm,拍头长约12 cm、宽约10 cm,这种拍的使用效果往往不好,拍未到,蝇已飞.有人将拍把增长到60 cm,结果是打一个准一个,你能解释其原因吗?提示:苍蝇的反应很灵敏,只有拍头的速度足够大时才能击中,而人转动手腕的角速度是有限的.由v=ωr知,当增大转动半径(即拍把长)时,如由30 cm 增大到60 cm,则拍头速度增大为原来的2倍,此时,苍蝇就难以逃生了.1.物理量的定义(1)线速度:单位时间(1 s内)转过的弧长.(2)角速度:单位时间(1 s内)转过的圆心角.(3)周期:转一圈所用的时间.(4)频率(转速):单位时间内转过的圈数.2.各物理量之间的关系(1)v=ΔsΔt=2πrT=2πnr(2)ω=ΔθΔt=2πT=2πn3.物理量之间关系的分析技巧(1)角速度、周期、转速之间关系的理解:物体做匀速圆周运动时,由ω=2πT=2πn知,角速度、周期、转速三个物理量,只要其中一个物理量确定了,其余两个物理量也唯一确定了.(2)对线速度与角速度之间关系的理解:由v=ωr知,r一定时,v∝ω;v一定时,ω∝1r;ω一定时,v∝r.(3)在讨论v、ω、r三者的关系时,应采用控制变量法,先保持其中一个量不变,再讨论另外两个量之间的关系.ω、T和n三个物理量可相互换算,只要其中一个量确定,其余两个量也就确定了.【例1】(多选)某同学参加了糕点制作的选修课,在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径约25 cm的蛋糕(圆盘与蛋糕中心重合).他要在蛋糕上均匀“点”上奶油,挤奶油时手处于圆盘上方静止不动,奶油竖直下落到蛋糕表面,若不计奶油下落时间,每隔2 s“点”一次奶油,蛋糕一周均匀“点”上10个奶油.下列说法正确的是()A.圆盘转动一周历时18 sB.圆盘转动一周历时20 sC.蛋糕边缘的奶油(可视为质点)线速度大小约为π80m/sD.蛋糕边缘的奶油(可视为质点)线速度大小约为π10m/s[解析]每隔2 s“点”一次奶油,蛋糕一周均匀“点”上10个奶油,则圆盘转动一圈的时间T=20 s,A错误,B正确;蛋糕边缘的奶油(可视为质点)线速度大小约为v=ΔsΔt=2πrT=2π×0.25220m/s=π80m/s,C正确,D错误.【例2】A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同时间内,它们通过的路程之比是4∶3,运动方向改变的角度之比是3∶2,则它们()A.线速度大小之比为2∶3B.角速度大小之比为3∶4C.圆周运动的半径之比为2∶1D.转速之比为3∶2[解析]根据线速度定义式v=st,已知在相同时间内它们通过的路程之比是4∶3,则线速度大小之比为4∶3,故A错误;根据角速度定义式ω=θt,相同时间内它们转过的角度之比为3∶2,则角速度之比为3∶2,故B错误;根据公式v=rω,可得圆周运动半径r=vω,线速度大小之比为4∶3,角速度之比为3∶2,则圆周运动的半径之比为8∶9,故C错误;根据T=2πω得,周期之比为2∶3,再根据n=1T得转速之比为3∶2,故D正确.[答案] D[针对训练1](多选)质点做匀速圆周运动时()A.线速度越大,其转速一定越大B.角速度大时,其转速一定大C.线速度一定时,半径越大,则周期越长D.无论半径大小如何,角速度越大,则质点的周期一定越长解析:选BC.匀速圆周运动的线速度v=ΔsΔt=n·2πr1=2πrn,则n=v2πr,故线速度越大,其转速不一定越大,因为还与r有关,A错误;匀速圆周运动的角速度ω=ΔθΔt=2πn1=2πn,则n=ω2π,所以角速度大时,其转速一定大,B正确;匀速圆周运动的周期T =2πrv ,则线速度一定时,半径越大,周期越长,C 正确;匀速圆周运动的周期T =2πω,与半径无关,且角速度越大,质点的周期一定越短,D 错误.[针对训练2] 如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P 、Q 两点的角速度分别为ωP 和ωQ ,线速度大小分别为v P 和v Q ,则( )A.ωP <ωQ ,v P <v Q B .ωP <ωQ ,v P =v Q C .ωP =ωQ ,v P <v Q D .ωP =ωQ ,v P >v Q解析:选C.由于P 、Q 两点属于同轴转动,所以P 、Q 两点的角速度是相等的,即ωP =ωQ ,同时由题图可知Q 点到螺母的距离比较大,根据v =ωr 可知Q 点的线速度大,即v P <v Q .探究二 对匀速圆周运动性质的理解 【情景导入】1.做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同吗?2.匀速圆周运动的线速度是不变的吗?匀速圆周运动中的“匀速”和匀速直线运动中的“匀速”一样吗?提示:1.不一定相同.做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移大小相等,但方向可能不同.2.质点做匀速圆周运动时,速度的大小不变,方向时刻在变化,因此,匀速圆周运动不是线速度不变的运动,而是线速度大小不变的运动,是变速曲线运动.匀速圆周运动中的“匀速”是指速度的大小(速率)不变,应该理解成“匀速率”;而匀速直线运动中的“匀速”指的是速度不变,是大小、方向都不变.二者并不相同.1.匀中有变:由于匀速圆周运动是曲线运动,其速度方向沿着圆周的切线方向,所以物体做匀速圆周运动时,速度的方向时刻在变化.2.匀速的含义(1)速度的大小不变,即速率不变;(2)转动快慢不变,即角速度大小不变.3.运动性质:线速度的方向时刻改变,所以匀速圆周运动是一种变速运动.【例3】关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.匀速圆周运动就是匀速运动B.匀速圆周运动是匀加速运动C.匀速圆周运动是一种变加速运动D.做匀速圆周运动的物体处于平衡状态[解析]匀速圆周运动是速度大小不变即“匀速率”的运动,速度的方向时刻发生变化,而匀速运动是速度不变的运动即匀速直线运动,A错误;由于速度方向在变化,故物体的加速度不为零,所受合力也一定不为零,故不是平衡状态,D错误;由于匀速圆周运动的速度大小不变,则由力与运动的关系可知合力方向应与速度方向是垂直的,即加速度方向与速度方向总是垂直的,而速度方向不停地发生变化,故加速度方向不停地发生变化,即加速度不是恒定的,B错误,C 正确.[答案] C[针对训练3](多选)做匀速圆周运动的物体,下列不变的物理量是() A.速度B.速率C.角速度D.周期解析:选BCD.物体做匀速圆周运动时,速度的大小虽然不变,但它的方向在不断变化,故B、C、D正确.探究三对传动装置的分析【情景导入】1.如图所示,跷跷板的支点位于板的中点,A、B是板上的两个点,请比较:在撬动的某一时刻,A、B的线速度v A、v B的大小关系及角速度ωA、ωB的大小关系.2.如图所示的是机器内部的齿轮,大、小齿轮相互啮合.当机器转动时,小齿轮和大齿轮谁转得快?有人说它们的速度大小是一样的,这种说法对吗?提示:1.根据题意,A、B绕同一支点转动,所以角速度相等,即ωA=ωB;由题图看出r A>r B,根据v=ωr得线速度v A>v B.2.小齿轮比大齿轮转得快(因为小齿轮转动角速度大),但大小齿轮相互啮合的线速度大小相同.常见的传动装置及其特点项目同轴转动皮带传动齿轮传动装置A、B两点在同轴的一个圆盘上两个轮子用皮带连接(皮带不打滑),A、B两点分别是两个轮子边缘上的点两个齿轮啮合,A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点特点角速度、周期相同线速度大小相等线速度大小相等规律线速度与半径成正比:v Av B=rR角速度与半径成反比:ωAωB=rR.周期与半径成正比:T AT B=Rr角速度与半径成反比:ωAωB=r2r1.周期与半径成正比:T AT B=r1r2【例4】(多选)如图所示的传动装置中,A轮顺时针转动,并通过皮带带动B轮转动(皮带不打滑).a、b分别是两轮边缘上的点,它们的线速度大小分别为v a、v b,下列判断正确的是()A.B轮顺时针转动B.B轮逆时针转动C.v a=v bD.v a>v b[解析]由题图可知,B轮的转动方向与A轮转动方向一定是相反的,所以B轮逆时针转动,故A错误,B正确;a点与b点属于同缘传送,所以两点具有相等的线速度,即v a=v b,故C正确,D错误.[答案]BC【例5】如图所示,B和C是一组塔轮,即B和C半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比R B∶R C=3∶2,A轮的半径大小与C轮相同,它与B 轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之无相对滑动地转动起来.a、b、c分别为三轮边缘的三个点,则a、b、c三点在运动过程中的()A.线速度大小之比为3∶3∶2B.角速度之比为3∶3∶2C.转速之比为2∶3∶2D.周期之比为2∶3∶2[解析]A轮、B轮靠摩擦传动,边缘点线速度大小相等,故v a∶v b=1∶1,B轮、C轮角速度相同,根据v=ωr可知,速度之比为半径之比,所以v b∶v c=3∶2,则v a∶v b∶v c=3∶3∶2,故A正确;b、c角速度相同,而a、b线速度大小相等,根据v=ωr可知ωa∶ωb=3∶2,则ωa∶ωb∶ωc=3∶2∶2,故B错误;根据ω=2πn可得n a∶n b∶n c=3∶2∶2,故C错误;根据T=2πω结合ωa∶ωb∶ωc=3∶2∶2,可得T a∶T b∶T c=2∶3∶3,故D错误.[答案] A[针对训练4]如图所示,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的.设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2、r3,当A点的线速度大小为v时,C点的线速度大小为()A.r1r2v B.r2r3vC.r3r1v D.r3r2v解析:选D.传动过程中,同一链条上的A、B两点的线速度相等,即v A=v B,B点的速度为v,根据ω=vr,且B、C两点同轴转动,角速度相同,所以v Br2=v Cr3,代入数据联立得:v C=r3r2v,D正确.[A级——合格考达标练]1.如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中()A.笔尖的角速度不变B.笔尖的线速度不变C.笔尖的加速度不变D.笔尖在相等的时间内转过的位移不变解析:选A.做匀速圆周运动的物体角速度是不变的,故A正确;线速度是矢量,在匀速转动圆规画图的过程中,线速度大小不变,方向时刻改变,所以笔尖的线速度是变化的,故B错误;笔尖的加速度大小不变,方向时刻改变,所以笔尖的加速度是变化的,故C错误;笔尖在相同时间内转过的路程相等,但转过的位移不一定相等,故D错误.2.汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长.某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型号轿车在高速公路上行驶时,驾驶员面前的速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车车轮的转速约为()A.1 000 r/s B.1 000 r/minC.1 000 r/h D.2 000 r/s解析:选B.由v=rω、ω=2πn,联立可得n=v2πr=120×1033 600×2×3.14×30×10-2r/s≈17.7 r/s=1 062 r/min.3.甲、乙、丙三个物体,甲静止地放在金昌,乙静止地放在上海,丙静止地放在三亚.当它们随地球一起转动时,则()A.甲的角速度最大,乙的线速度最小B.丙的角速度最小,甲的线速度最大C.三个物体的角速度、周期和线速度都相等D.三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最大解析:选 D.甲、乙、丙三个物体随地球一起转动时它们的周期和角速度均相同,由于甲的半径最小而丙的半径最大,由线速度和角速度的关系v=ωr知,甲的线速度最小而丙的线速度最大,故A、B、C错误,D正确.4.甲、乙两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,转动半径之比为1∶3,则甲、乙两快艇的线速度大小之比为() A.1∶4 B.2∶3C.4∶9 D.9∶16解析:选C.由题知,甲的角速度ω1=ΔθΔt=π3Δt,乙的角速度ω2=π4Δt,ω1ω2=43,又r1r2=13,则甲、乙两快艇的线速度大小之比v1v2=ω1r1ω2r2=43×13=49,故C正确,A、B、D错误.5.如图所示,电风扇同一扇叶上的P、Q两点到转轴的距离分别为r P、r Q,且r P<r Q,电风扇正常转动时()A.P点的线速度比Q点的线速度小B.P点的角速度比Q点的角速度小C.P点的线速度比Q点的线速度大D.P点的角速度比Q点的角速度大解析:选A.P、Q两点同轴做匀速转动,角速度相等,设为ω,由图可知Q 点转动的半径大,P点转动的半径小;由公式v=rω,ω相等,则P、Q两点的线速度大小关系为v P<v Q,故A正确.6.如图所示,A、B为某小区门口自动升降杆上的两点,A在杆的顶端,B在杆的中点处.杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中,A、B两点()A.角速度大小之比为2∶1B.角速度大小之比为1∶2C.线速度大小之比为2∶1D.线速度大小之比为1∶2解析:选C.因为A、B两点是同轴转动,所以A、B两点的角速度是相等的,故A、B错误;由v=rω,可知速度之比等于半径之比,故A、B两点线速度大小之比为2∶1,故C正确,D错误.7.一个玩具陀螺如图所示,a、b和c是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是()A.a、b和c三点的线速度大小相等B.a、b和c三点的角速度相等C.a、b的角速度比c的大D .c 的线速度比a 、b 的大解析:选B.由于a 、b 、c 三点绕同一轴转动,在相等时间内转过的圆心角相等,故它们的角速度相同,B 正确,C 错误.因a 、b 两点转动半径相等且大于c 点的转动半径,由v =ωr 知v a =v b >v c ,故A 、D 错误.[B 级——等级考增分练]8.(多选)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图所示),记录了我们祖先的劳动智慧.若A 、B 两齿轮半径的大小关系为r A >r B ,则( )A.齿轮A 、B 的角速度大小相等B .齿轮A 的角速度大小小于齿轮B 的角速度大小C .齿轮A 、B 边缘的线速度大小相等D .齿轮A 边缘的线速度大小小于齿轮B 边缘的线速度大小解析:选BC.A 、B 两轮边缘线速度大小相等,且齿轮A 半径比齿轮B 大,所以齿轮A 的角速度大小小于齿轮B 的角速度大小,A 、D 错误,B 、C 正确.9.共享单车是一种新型、便捷的公共交通方式.某共享单车采用的无链传动系统如图甲所示,利用圆锥齿轮90°轴交,将动力传至后轴,驱动后轮转动,杜绝了传统自行车“掉链子”的问题.圆锥齿轮90°轴交示意图如图乙所示,其中A 是圆锥齿轮转轴上的点,B 、C 分别是两个圆锥齿轮边缘上的点,两个圆锥齿轮中心轴到A 、B 、C 三点的距离分别记为r A 、r B 和r C (r A ≠r B ≠r C ).下列说法正确的是( )A.ωB =ωCB .vC =r B r A v A C .ωB =r A r B ωAD .v A =r A r Cv C解析:选B.由圆锥齿轮的特点,得v B =v C ,根据v =ωr 可知ωB ≠ωC ,A 错误;由v C =v B ,v B =ωB r B ,ωB =ωA =v A r A ,知v C =r B r A v A ,则v A =r A r Bv C ,且r B ≠r C ,B 正确,D 错误;A 、B 同轴转动,角速度相同,C 错误.10.手摇动蒲扇向某方向运动,蒲扇上的A 、B 两点均可看作以手上的O 点为圆心的匀速圆周运动,如图所示.若A 、B 两点的角速度大小分别为ωA 和ωB ,线速度大小分别为v A 和v B ,则( )A .ωA >ωBB .ωA <ωBC .v A >v BD .v A <v B解析:选C.A 、B 两点均绕O 点转动,角速度相同,根据v =ωr ,r A >r B 可知,v A >v B ,C 正确,A 、B 、D 错误.11.两个小球固定在一根长为L 的杆的两端,绕杆上的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O 点到小球2的距离是( )A.L v 1v 1+v 2B .L v 2v 1+v 2C .L (v 1+v 2)v 1D .L (v 1+v 2)v 2解析:选B.两球在同一杆上,旋转的角速度相等,均为ω,设两球的转动半径分别为r 1、r 2,则r 1+r 2=L .又知v 1=ωr 1,v 2=ωr 2,联立得r 2=L v 2v 1+v 2,B 正确.12.如图所示,小球Q 在竖直平面内逆时针做匀速圆周运动,当Q 球转到与O 在同一水平线上时,有另一小球P 从距圆周最高点为h 处开始自由下落,要使两球在圆周最高点相碰,重力加速度为g .求:(1)Q 球转动的角速度ω;(2)Q 球做匀速圆周运动的周期及其最大值.解析:(1)小球P 做自由落体运动,有h =12 gt 2,解得t =2h g, Q 球运动到最高点的时间为t ′=T 4 +nT (n =0,1,2,3,…),由于T =2πω ,t =t ′,解得ω=2π⎝ ⎛⎭⎪⎫14+n · g 2h (n =0,1,2,3,…). (2)根据公式T =2πω ,解得T =44n +1 2h g (n =0,1,2,3,…)当n 取0时,周期最大,最大值为T max =42hg . 答案:(1)2π⎝ ⎛⎭⎪⎫14+n g 2h (n =0,1,2,3,…) (2)44n +1 2h g (n =0,1,2,3,…) 42h g。
物理公开课教案(优秀5篇)
物理公开课教案(优秀5篇)作为一名为他人授业解惑的教育工作者,总不可避免地需要编写教案,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。
怎样写教案才更能起到其作用呢?的小编精心为您带来了物理公开课教案(优秀5篇),希望能够给予您一些参考与帮助。
希望你喜爱物理优秀教学教案设计篇一一、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。
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。
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。
如何测量匀速圆周运动中的圆周速度教案
如何测量匀速圆周运动中的圆周速度-教案一、教学内容匀速圆周运动是物理学中非常重要的物理现象,而圆周速度则是这个运动的关键之一。
学习如何测量匀速圆周运动中的圆周速度可以加深学生对这个运动的理解。
本教案将探讨匀速圆运动中圆周速度的定义和测量方法。
二、知识点圆周速度:匀速圆周运动中,质点在圆周运动中所描述的速率。
圆周速度的单位为米每秒。
三、教学目标在本课程结束时,学生应能够:1.理解圆周速度的定义并能够用正确的单位进行测量;2.理解如何测量匀速圆周运动中的圆周速度,并进行计算。
四、教学步骤1.圆周速度的定义圆周速度是一个质点在作匀速圆周运动时沿着圆周的线速度。
在单位时间内,质点在圆周上划过了一个圆弧,圆周速度就是这个圆弧长度与时间的比值。
我们可以将圆周速度用下面的公式来表示:V=2πR/T其中,V表示圆周速度,R表示半径,T表示一个完整的周期。
2.测量圆周速度通过上述公式,我们可以很容易地测量圆周速度。
我们可以在匀速圆周运动中定位一个点,并在某段时间内记录下质点所运动的路程。
我们可以根据记录下来的数据来计算质点的圆周速度。
下面是一个使用摆线轮为例测量圆周速度的示范:(1)准备一个摆线轮;(2)用一根细线绕在轮上,并使轮在绳子的帮助下运动;(3)使轮作圆周运动,记录下轮子在一个周期内运动的路程;(4)根据公式V=2πR/T计算圆周速度。
五、教学方法通过让学生动手实践并进行实际测量,帮助学生更好地理解圆周速度的定义和测量方法。
六、教学评估为了评估学生是否掌握了圆周速度的定义和测量方法,我们可以进行一次小测验。
例如,我们可以要求学生在一个给定的时间内,使用摆线轮进行圆周速度的测量,并用他们记录下来的数据进行计算。
我们可以将学生的实际结果和正确答案进行比较,来检查他们是否掌握了这个知识点。
七、拓展阅读1.圆周运动的基本概念2.非匀速圆周运动3.圆周运动的应用4.圆周运动的计算问题8. 总结通过这个教案,我们学习了如何测量匀速圆周运动中的圆周速度。
高中物理教案:匀速圆周运动
缀高中物理教案:匀速圆周运动一、教学目标1.理解匀速圆周运动的概念及特点。
2.掌握匀速圆周运动的向心力、向心加速度公式。
3.能够运用公式解决实际问题。
二、教学重点与难点1.教学重点:匀速圆周运动的特点、向心力的计算。
2.教学难点:向心加速度的理解、公式的应用。
三、教学过程1.导入同学们,我们之前学习了直线运动,那么大家思考一下,物体在做什么样的运动时,它的速度大小不变,但方向却在不断改变呢?2.新课导入这就是我们今天要学习的匀速圆周运动。
我们来了解一下匀速圆周运动的概念。
匀速圆周运动是指物体沿着圆周路径运动,速度大小不变,但方向不断改变的运动。
3.知识讲解(1)匀速圆周运动的特点速度大小不变方向不断改变运动轨迹为圆周(2)向心力在匀速圆周运动中,物体受到一个指向圆心的力,这个力叫做向心力。
向心力的大小为F=mω^2r,其中m为物体质量,ω为角速度,r为半径。
(3)向心加速度在匀速圆周运动中,物体受到向心加速度,大小为a=ω^2r。
向心加速度的方向始终指向圆心。
4.公式推导我们来推导一下向心力公式和向心加速度公式。
(1)向心力公式推导根据牛顿第二定律,F=ma。
在匀速圆周运动中,加速度为向心加速度,所以F=mω^2r。
(2)向心加速度公式推导根据加速度的定义,a=Δv/Δt。
在匀速圆周运动中,速度大小不变,但方向改变,所以a=ω^2r。
5.实例讲解现在,我们来讲解一些实例,以便大家更好地理解和运用公式。
(1)一个质量为m的小球,用一根长度为L的绳子系在天花板上,小球在水平面内做匀速圆周运动。
求小球的速度v和向心力F。
解:由圆周运动的特点,我们知道小球受到向心力。
根据向心力公式F=mω^2r,我们可以求出向心力。
又因为小球在水平面内做匀速圆周运动,所以速度v=F/m。
(2)一辆汽车沿着半径为R的圆形跑道行驶,速度为v。
求汽车的向心加速度a。
解:根据向心加速度公式a=ω^2r,我们可以求出汽车的向心加速度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
匀速圆周运动
一、教学内容分析
“匀速圆周运动”选自人教版高中《物理》第一册第五章第4节。
在此之前,学生已经学习了直线运动的相关内容,和曲线运动的基本知识,自然界和日常生活中运动轨迹为圆周的许多事物也为学生的认知奠定了感性基础,本节课主要是帮助学生在原有的感性基础上建立匀速圆周运动的几个概念,为今后进一步学习向心力、向心加速度以及万有引力的知识打下基础。
此外,匀速圆周运动与我们日常生活、生产、科学研究有着密切的联系,因此学习这部分有重要的意义。
二、学习情况分析
本节内容是继学生学习平抛运动后,又一种变速曲线运动。
在曲线运动的学习中,学生已经知道了曲线运动的速度方向在曲线这一点的切线方向并知道曲线运动是变速运动,此前,学生也已经掌握了直线运动及其快慢描述方法。
这些知识都为匀速圆周运动的学习奠定了基础。
此外,高一学生已具备一定观察能力和经验抽象思维能力,并对未知新事物有较强的探究欲望。
三、设计思想
“匀速圆周运动”是以概念教学为主的一节课,对物理概念的理解和认识是教学要达到的目标之一,也是教学的出发点。
物理是一门培养和发展人的思维的重要学科,因此,在教学中,不仅要使学生“知其然”而且要使学生“知其所以然”。
为了体现以学生发展为本,遵循学生的认知规律,体现循序渐进与启发式的教学原则,我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,采用情景教学法和引导式教学法,结合师生共同讨论、归纳,以“情境产生问题”,注重知识的形成过程,针对“什么是匀速圆周运动”以及“匀速圆周运动快慢的描述”展开探究活动,在问题交流讨论中发展学生观点,最终形成对概念的理解。
四、教学目标
知识目标
1、知道匀速圆周运动的概念;
2、理解线速度、角速度和周期;
3、理解线速度、角速度和周期三者之间的关系。
能力目标
能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决实际问题。
情感目标
具有协作意识和探究精神,并在活动中感受学习物理的乐趣。
五、教学重点和难点
重点
1、线速度、角速度和周期;
2、线速度、角速度和周期三者之间的关系。
难点
对匀速圆周运动是变速运动的理解。
六、教学准备
1、视频剪接(由4个片段剪接而成,片段1:风力发电机;片段2:水
流星;片段3:旋转木马;片段4:驴子拉磨)
2、动画模拟(flash)
3、PPT教学演示课件
4、计算机投影仪
七、教学过程设计
附表
【教师追问】匀速圆周运动中的“匀速”,和匀速直线运动中的“匀速”,他们之间有什么不
跟所用时间
/t
②齿轮传动
【教师提问】靠皮带传送的两轮不打滑时,轮边缘上的点的线速度大小有什么关系?同一轮上
【教师活动】投影知识点并点评
f=1/T
V=2πr/T =2πrf
ω=2π/T =2πf
v=ωr
一概念
质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
/t
八、教学流程图符号说明:
课堂教学过程开始和结束的符号
媒体的类型和媒体的内容 教学内容和教师的活动 学生进行的活动
九、板书设计。