高中物理_匀速圆周运动快慢的描述教学课件设计

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人教版高中必修二物理教学课件第五章：曲线运动 5.4 圆周运动 ppt导学课件(含答案)

三种传动装置及其特点．
传动类型同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B 两点在同两个轮子用皮带两个齿轮轮齿啮
轴的一个圆盘连接，A、B 两点合，A、B 两点分
上
分别是两个轮子别是两个齿轮边
边缘的点
缘上的点
角速度、特点
周期相同
线速度相同
线速度相同
转动方向相同
相同
相反
规律
角速度与半径成角速度与半径成
3．择式分析：若线速度大小相等，则根据 ω ∝1r分析；若角速度大小相等，则根据 v ∝ r 分析．
1.如图所示的齿轮传动装置中，主动轮和从动轮的齿大小相同，主动轮的齿数 z1＝24，从动轮的齿数 z2＝8，当主动轮以角速度 ω 逆时针转动时，从动轮的转动情况是( )
A．顺时针转动，周期为23πω B．逆时针转动，周期为23πω
A．①③⑤⑦ C．②④⑥⑦
B．②④⑥⑧ D．②④⑤⑧
解析：由题意知半径 R＝0.25 m，线速度 v＝Rω＝2.5
v
2π
m/s，则角速度 ω＝R＝10 rad/s，②正确；周期 T＝ ω ＝
0.2π s＝0.628 s，④正确；
频率
f＝T1＝1.59
Hz，⑥正确；转速
n＝ ω ＝5
2π π
r/s＜
答案：ABC
解析：A、B 两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则 A、 B 两轮边缘的线速度大小相等，
即 va＝vb 或 va∶vb＝1∶1.① 由 v＝ωr 得 ωa∶ωb＝rB∶rA＝1∶2.② B、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，则 B、C 两轮的角速度相等，即 ωb＝ωc 或 ωb∶ωc＝1∶1.③ 由 v＝ωr 得 vb∶vc＝rB∶rC＝1∶2.④

新课程同步鲁科版高中物理必修第二册新学案课件：第3章第1节匀速圆周运动快慢的描述

各点线速度大小相等；若属于同轴传动，则轮上各点的角速度相
等。
(2)确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系，或根
据题意确定半径关系。
(3)择式分析：若线速度大小相等，则根据 ω∝1r分析，若角速度大小相等，则根据 v∝r 分析。
[对点练清]
1.(2018·江苏学业水平测试)如图所示，风力发电周的来自切__线__ 向中学阶方向
段不研究)
s 标量
Hz 标量
_r_/_s_ 标量
2.判一判
(1)线速度是位移与发生这段位移所用时间的比值。 ( × )
(2)角速度是标量，没有方向。
(×)
(3)匀速圆周运动的周期相同，角速度大小及转速都相同。
(√)
3．选一选
物体在做匀速圆周运动的过程中，下列关于其线速度的说法
又 vB＝RBωB＝12RAωA＝v2A 所以 vA∶vB∶vC＝vA∶12vA∶vA＝2∶1∶2 TA∶TB∶TC＝ω2πA∶ω2πB∶ω2πC＝12∶12∶13＝3∶3∶2。答案：ωA∶ωB∶ωC＝2∶2∶3 vA∶vB∶vC＝2∶1∶2 TA∶TB∶TC＝3∶3∶2
3．如图所示，A、B 两个齿轮的齿数分别是 z1、z2，各自固定在过 O1、O2 的轴上。其中过 O1 的轴与电动机相连接，此轴转速为 n1，求：
突破点二常见三种转动装置 [学透用活]
装置
特点
(1)角速度相同，即ωA＝ωB
同轴
(2)周期相同，即TA＝TB
转
(3)线速度与半径成正比，
动
即 vvAB＝Rr
(1)线速度大小相等，即vA＝vB
皮
(2)周期与半径成正比，
带传
即 TTAB＝Rr

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。

6.1 圆周运动(课件)-2023学年高一物理同步精品备课(人教版2019必修第二册)

∆l r
Δ
θ
知识点四：描述圆周运动的各个物理量的关系
2.圆周运动运动快慢的描述物理量的关系:
2 2f 2n
t T
v r
v s r 2r 2fr 2nr
t
T
问题匀速圆周运动除了线速度大小不变，还有哪些物理量不变？
角速度 ω 不变、周期不变
知识点四：描述圆周运动的各个物理量的关系 3.“传动”装置（1）“同轴（共轴）”传动
考点三：角速度和周期等有关问题
【例 3】（2022·江苏·泰州中学高一期末）A、B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同
的时间内，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 3 : 4
B．角速度大小之比为2:3
C．圆周运动的半径之比为9:8 D．向心加速度大小之比为2:1
2、线速度的方向
质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向.与半径垂直。
3、匀速圆周运动如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。
知识点一：线速度
问题
匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？
v
尽管做匀速圆周运动的物体在各个时刻的
线速度大小相等，但线速度的方向是不断
知识点二：角速度
角速度的概念
（1）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢
（2）定义：质点所在的半径转过的角度Δ θ和所用时间Δ t的比值
叫做角速度
（3）定义式： ω=
Δθ
Δt
（4）单位：弧度每秒，符号为__r_a_d__/_s.
A
B
θ
Ｏ
说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。 (即匀速圆周运动的线速度大小和角速度均不变)

人教版高中物理必修一第一章运动的描述1.3运动快慢的描述--速度课件PPT(共18张PPT)

99、读书忌死读，死读钻牛角。——叶圣陶100、不要回避苦恼和困难，挺起身来向它挑战，进而克服它。——池田大作
精确地反映了某一时刻（或某一位置）物体运动的方向和快慢程度。
课后练习
例三某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是 .
解：平均速度是位移与时间的比值，由于此人爬山往返一次
，位移为零，平均速度等于=0；而平均速率是路程与时间的
二、平均速度
⒈ 定义：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。
⒉ 定义式： v x t
⒊ 物理意义：粗略地描述物体运动快慢
解释 • 提到平均速度必须要指明是哪一段时间或哪一段位移
内的平均速度
• 平均速度是矢量．方向与这段时间内发生的位移方向相同． • 平均速度概念与速度的平均值概念是不完全相同的．
v速度
x t
s v速率 t
例二
质点经过时间 t，沿半径为R的圆周运动了半周。求这段时间内质点的速度和速率。
解：
v速度
x t
2R tv速率Fra biblioteks t
R
t
若沿闭合圆周运动一圈，位移是零：
R
≠ v速度 0
v速率
2 R
t
课堂小结
1. 速度：
（1）定义：速度等于位移 △x 跟发生这段位移
所用的时间△ t 的比值。用符号 v 来表示速度。
问题：
前面我们学过了描述物体运动的两个物理量：时间和位移，而不同运动，快慢程度往往并不相同，那如何来比较运动的快慢呢?
归纳总结：如何判断谁运动的快?

2017-2018学年高中物理鲁科版2教学案：第四章第1节匀速圆周运动快慢的描述含解析

第1节匀速圆周运动快慢的描述1．匀速圆周运动的特点:任意相等时间内通过的弧长(或角度）相等；线速度方向沿圆周的切线方向。

2．描述匀速圆周运动的物理量有线速度（v）、角速度(ω）、周期（T)［或频率（f)]、转速（n)，其关系式是v＝错误!，ω＝错误!，v＝ωr，ω＝2πn.3．利用关系式分析线速度、角速度或周期的变化时,要用控制变量的思想，在皮带传动或齿轮传动的情况下，各轮边缘线速度相等，同一轮子上各点角速度相等.一、匀速圆周运动1．定义在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动。

2．性质匀速圆周运动速度大小不变，但方向时刻改变，故匀速圆周运动是变速运动,也是最简单的一种圆周运动.二、描述圆周运动的物理量物理量线速度角速度周期(T)频率转速（n)(v）（ω)（f)定义做匀速圆周运动的物体通过的弧长s与所用时间t的比值做匀速圆周运动的物体，半径转过的角度φ与所用时间t的比值做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间单位时间内完成圆周运动的次数单位时间内的转动次数大小v＝错误!ω＝错误!T＝错误!＝错误!f＝错误!n＝f＝错误!单位m/s rad/s s Hz r/s方向矢量，沿圆周的切线方向矢量(其方向中学阶段不研究）标量标量标量1．自主思考——判一判(1)匀速圆周运动是速度不变的运动。

（×）（2）匀速圆周运动的加速度等于零。

（×）（3）线速度是位移与发生这段位移所用时间的比值。

(×）（4)角速度是标量，没有方向.(×）(5)匀速圆周运动的周期相同,角速度大小及转速都相同。

（√）2．合作探究—-议一议(1）匀速圆周运动中的“匀速”与以前所学的匀速直线运动中的“匀速"含义相同吗？提示：不相同。

匀速圆周运动中的“匀速”是指“匀速率"。

（2)“由v＝ωr可得v∝r，由ω＝错误!可得ω∝错误!。

”这样理解对吗？提示：不对，应用控制变量方法讨论。

（3)打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转,展示自己的球技.如图4。

高中物理人教版《圆周运动》PPT精讲课件

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4．如图 6 所示是某品牌手动榨汁机，榨汁时手柄 A 绕 O 点旋转时，手柄上 B、C 两点的周期、角速度及线速度等物理量的关系是( )
A．TB＝TC，vB>vC B．TB＝TC，vB<vC C．ωB>ωC，vB＝vC D．ωB<ωC，vB<vC 【答案】 B
第四章曲线运动
第三节匀速圆周运动
知识梳理
1．如果物体沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫匀速圆周运动。
2．做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫做向心力，其方向与线速度方向垂直。向心力可以是某一个力或某个力的分力或某几个力的合力来提供。
3．匀速圆周运动中的物体，加速度始终指向圆心，这个加速度称为向心加速度。向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢。
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典例精析
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例如图所示，MN 为水平放置的光滑圆盘，半径为 1.0 m，其中心 O 处有一个小孔，穿过小孔的细绳两端各系一小球 A 和 B，A、B 两球的质量相等。圆盘上的小球 A 做匀速圆周运动。问：
【解析】 (1)A、B 两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、C 共轴转动，角速度相等，根据 v＝rω，则 vA∶vC＝r1∶r3＝2∶1，所以 A、B、C 三点的线速度大小之比 vA∶vB∶vC＝2∶2∶1。

圆周运动课件 -2022-2023学年高一下学期物理教科版(2019)必修第二册

4.比较物体在一段相等时间内转过的圈数
慢
二、描述匀速圆周运动的物理量
1.定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δs 和所用
时间 Δt 的比值叫做线速度。比值法！
Δs
2.大小： v =
Δt
单位：m/s
ΔS是弧长并非位移
当Δt 很小很小时（趋近零），弧长ΔS就趋
近于位移Δl，式中的v ，就是直线运动中
学过的瞬时速度。
:ω ＝_______,
A
B
A
B
圆周运动的追击相遇问题
例、如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速转动，那么
从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为？
圆周运动的周期性多解问题
【典例】如图所示，直径为 d 的纸制圆筒，使它以角速度 ω绕轴 O 匀速转动，然后
使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下 A、B 两个弹孔，
2.单位：转/秒（r/s）或转/分（r/min）
3.转速越大，运动的越快
1
4.转速、周期和频率： n f
T
5. 转速Βιβλιοθήκη 周期T定义单位
物理意义
关系
物体运动一周
所用的时间
频率f
转速n
物体在单位时间（每物体在单位时间（每秒
或每分）转的圈数
秒）完成的次数
s
r/s或r/min
Hz
描述物体做圆周运动的快慢
相同时间里，两轮转过的齿数(弧长）相等
齿数N与圆半径r什么关系？
静摩擦传动
“静摩擦传动”中：边缘各点线速度大小相等。
齿轮传动和静摩擦传动也可以归为皮带传动。
做一做
对自行车三轮转动的描述

高中物理圆周运动教案设计(12篇)

高中物理圆周运动教案设计（12篇）高一物理圆周运动教案1一、教材分析《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5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� 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①通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。

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掌握它们之间的联系。

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。

高中物理必修二《1 圆周运动》优质课教案教学设计

1．圆周运动1．知道什么是匀速圆周运动，知道匀速圆周运动是变速运动。

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．理解掌握v＝ωr和ω＝2πn等公式。

4．熟悉同轴转动和皮带传动的特点。

5．理解匀速圆周运动的多解问题。

1.线速度(1)定义：物体做圆周运动通过的□01弧长与所用时间之比，v＝□02ΔsΔt。

(2)意义：描述做圆周运动的物体□03运动的快慢。

(3)方向：线速度是矢量，方向为物体做圆周运动时该点的□04切线方向，与半径□05垂直。

(4)匀速圆周运动①定义：沿着圆周运动，并且线速度大小□06处处相等的运动。

②性质：线速度的方向是时刻□07变化的，所以是一种□08变速运动，“匀速”是指□09速率不变。

2．角速度(1)定义：物体做圆周运动转过的□10角度与所用时间之比，ω＝□11ΔθΔt。

(2)意义：描述做圆周运动的物体绕圆心□12转动的快慢。

(3)单位①角的单位：弧度，符号是□13rad。

②角速度的单位：弧度每秒，符号是□14rad/s或□15s－。

(4)匀速圆周运动是角速度□16不变的圆周运动。

3．周期(1)周期T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的□17时间，单位：□18秒(s)。

(2)转速n：物体转动的□19圈数与所用时间之比，单位：□20转每秒(r/s)或□21转每分(r/min)。

(3)周期和转速的关系：□22T＝1n(n单位是r/s)。

(4)周期和角速度的关系：□23T＝2πω。

4．线速度与角速度的关系(1)在圆周运动中，线速度的大小等于□24角速度的大小与□25半径的乘积。

(2)公式：v＝□26ωr。

判一判(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。

()(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同。

()(3)匀速圆周运动是一种匀速运动。

()提示：(1)√做匀速圆周运动的物体，线速度大小处处相等，根据Δs＝vΔt，相等时间内通过的弧长相等。

(2)×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。

新教科版高中物理必修二 2.1 匀速圆周运动课件 (共14张PPT)

第五节匀速圆周运动
一、匀速圆周运动
1什么叫匀速圆周运动？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
2匀速圆周运动特点:轨迹是圆,速率不变
3匀速圆周运动性质:变速运动
二描述匀速圆周运动快慢的物理量
1线速度 (1)定义:V=S/t 弧长和时间的比值
(2)单位:米每秒(m/பைடு நூலகம்)
▪ 2、做匀速圆周运动的飞机，运动半径为 4000m，线速度为80m/s，则周期为 __3_1_4__s，角速度为__0_._02__rad/s．
▪ 3、自行车匀速行驶中，车轮绕轴转动的转速为120r/min，车轮的直径为0.70m．求自行车行驶速度的大小？ 1.4πm/s.
▪ 4．如图所示，地球绕中心地轴匀速转动， A点为北半球地面上一点，B点为赤道上一点，则
(3)方向:沿圆周该点的切线方向
VA A St
B φ
VB
(4)物理意义:描述质点沿圆弧运动的快慢和方向
(5)特点:变速曲线运动
注意：
线速度是一个矢量，不仅有大小也有方向匀速圆周运动是一种非匀速运动，这里的匀速单指其速率不变！
2角速度 (1)定义: ω =φ／t 连接运动物体和圆心的半径转过的角度φ和所用时间t的比值 (2)单位:弧度每秒(rad/s) (3)矢量:匀速圆周运动的角速度是恒定不变 (4)物理意义:描述质点绕圆心运动的快慢
线速度、角速度、周期之间的关系
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 。

圆周运动说课ppt

教学重难点
重点
1）线速度、角速度、周期的概念的建立与理解 2）掌握三者之间的联系并运用
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运动的理解。
学情分析
通过前面学习曲线运动中的平抛运动，对曲线运动有了一定的了解，熟悉圆周运动而没有量化研究。学生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（V的方向），并学会了用比值定义法描述匀速直线运动的快慢,有助于线速度，角速度的学习。但由于匀速圆周运动的特殊性(周期性特点) 和复杂性以及学生从多角度分析运动存在认识上的差异，本节课的内容对学生来讲仍然是一个不小的台阶。圆周运动在日常生活中比较常见，学生有较高的学习兴趣。根据以上情况我将教学重点、难点设置如下：
教学过程设计
导入新课：先请同学观看下面物体所做的曲线运动，并请注意观察它们的运动特点：
问：这些例子有什么共同点？请同学们举出生活中的圆周运动
圆周运动
芭蕾舞-32圈挥鞭转
圆周运动
陀螺
圆周运动
摩天轮
天津之眼-天津永乐桥摩天轮
圆周运动
人造地球卫星绕地球的运动
圆周运动
电子绕原子核的运动
圆周运动
圆周运动
物理系
说课
一、教材分析二、教学目标三、教法学法四、教学过程五、板书设计六、效果分析
教材分析
地位
作用
在学习了平抛运动知识后；本节课为今后学习天体的运动和带电粒子在磁场中的运动，打下基础。
高中物理必修2第五章第四节
教学目标
1 2 3 4
知识与技能过程与方法
∆l
5、方向：切线方向
当Δt 很小很小时（趋近零），弧长Δl 就趋于物体的位移，式中的v ，就是直线运动中学过的瞬时速度。

6-1 圆周运动 (课件)-高中物理人教版(2019)必修第二册

交流讨论
例4：图示为一皮带传送装置，a、b分别是两轮边缘上的点，a、b、c 的半径之比为3：2：1；以 v1、v2、v3分别表示这三点线速度的大小，以 ω1、ω2、ω3分别表示三点的角速度大小，则v1:v2:v3和ω1：ω2：ω3各是多少？
答案：3:3:1; 2:3:2
➢ 课堂小结
方向：圆周上该点的切线方向
秒针：1min 分针：1h=60min 时针：12h=720min
➢ 课堂检测
2.下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的说法中，正确的是 ( C)
A．若它们的线速度相等，则角速度一定相等 B．若它们的角速度相等，则线速度一定相等 C．若它们的周期相等，则角速度一定相等 D．若它们的周期相等，则线速度一定相等 ➢ 温馨提示：
控制变量法
解析：例2：做匀速圆周运动的物体，
（1）依据线速度的定义式可得
10 s内沿半径为20 m的圆周运动100
v Δs 100 10m/s Δt 10
m，试求物体做匀速圆周运动时：（2）依据角速度和线速度的关系
(1)线速度的大小； (2)角速度的大小；
v 10 0.5 rad/s
r 20
结论： (2)线速度、角速度的关系为vA＝vB，AB
r2 r1
(3)同轴转动
如图所示，A点和B点在同轴的一个圆盘上，当圆盘转动时，A点和B点沿着不同半径的圆周运动，它们的半径分别为r和R.此传动方式有什么特点，A、B两点的角
速度、线速度有什么关系？
结论：（3）同轴传动的物体上各点，角速度相同，即ωA＝ωB 。
第六章圆周运动
第一节圆周运动
自学质疑
1.圆周运动是个什么性质的运动？ 2.圆周运动的线速度、角速度、转速、周期如何计算？ 3.圆周运动的线速度、角速度、转速、周期之间存在怎样的关系？ 4.皮带传动、齿轮传动、同轴传动分别具有什么特点？

统编人教版高中必修第二册物理《1 圆周运动》集体备课教案教学设计

第六章圆周运动6.1 圆周运动本节作为该章的重要内容之一，主要向学生介绍了描述圆周运动快慢的几个物理量，匀速圆周运动的特点，在此基础上讨论这几个物理量之间的变化关系，为后续学习圆周运动打下良好的基础。

【物理观念】树立运动观念，知道什么是圆周运动、匀速圆周运动。

理解线速度、角速度、周期的概念，会用线速度角速度公式进行计算。

【科学思维】运用极限法理解线速度的瞬时性，掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题。

【科学探究】知道描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、周期T、转速n等。

【科学态度与责任】体会物理知识来源于生活服务于生活的价值观，激发学生的学习兴趣。

【教学重点】1．线速度、角速度、周期的概念。

2．线速度、角速度、周期的相互关系的理解和应用。

3．匀速圆周运动的特点。

【教学难点】1、理解线速度、角速度、周期的物理意义及引入这些概念的必要性。

2、理解线速度的瞬时性和矢量性，理解匀速圆周运动是变速运动。

PPT【新课导入】在游乐场乘坐摩天轮时，人随摩天轮运动，轨迹为圆周。

我们把这类轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。

和抛体运动一样，圆周运动也是一种常见的曲线运动。

日常生活中，电风扇工作时叶片上的点、时钟指针的尖端、田径场弯道上赛跑的运动员等，都在做圆周运动。

将自行车后轮架起，转动脚踏板，注意观察：（1）大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？（2）同一个齿轮上到转轴的距离不同的点，哪个运动得更快些？（3）你能说出判断运动快慢的依据吗？【新课讲授】一、线速度在图 6.1-1 中，物体沿圆弧由M 向N 运动，在某时刻t 经过A 点。

为了描述物体经过A 点附近时运动的快慢，可以取一段很短的时间Δt，物体在这段时间内由A 运动到B，通过的弧长为Δs。

弧长Δs 与时间Δt 之比反映了物体在 A 点附近运动的快慢，如果Δt 非常非常小，st∆∆就可以表示物体在A 点时运动的快慢，通常把它称为线速度的大小，用符号v 表示，则有s vt∆=∆线速度的方向为物体做圆周运动时该点的切线方向。

高中物理圆周运动教案

高中物理圆周运动教案2020高中物理圆周运动教案大全一圆周运动一、考纲要求1.掌握描述圆周运动的物理量及它们之间的关系2.理解向心力公式并能应用;了解物体做离心运动的条件.二、知识梳理1.描述圆周运动的物理量(1)线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量.v= = .(2)角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量.ω= = .(3)周期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量.T= ，T= .(4)向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量.an=rω2= =ωv= r.2.向心力(1)作用效果：产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小.(2)大小：F=m =mω2r=m =mωv=4π2mf2r(3)方向：总是沿半径方向指向圆心，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，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供.3.匀速圆周运动与非匀速圆周运动(1)匀速圆周运动①定义：线速度大小不变的圆周运动 .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质点做匀速圆周运动的条件合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心.(2)非匀速圆周运动①定义：线速度大小、方向均发生变化的圆周运动.②合力的作用a.合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度，Ft=mat，它只改变速度的方向.b.合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn=man，它只改变速度的大小.4.离心运动(1)本质：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出去的倾向.(2)受力特点(如图所示)①当F=mrω2时，物体做匀速圆周运动;②当F=0时，物体沿切线方向飞出;③当F为实际提供的向心力.④当F>mrω2时，物体逐渐向圆心靠近，做向心运动.三、要点精析1.圆周运动各物理量间的关系2.对公式v=ωr和a= =ω2r的理解(1)由v=ωr知，r一定时，v与ω成正比;ω一定时，v与r成正比;v一定时，ω与r成反比.(2)由a= =ω2r知，在v一定时，a与r成反比;在ω一定时，a与r成正比.3.常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即vA=vB.(2)摩擦传动：如图甲所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vA=vB.(3)同轴传动：如图乙所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即ωA=ωB.4.向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力.5.向心力的确定(1)先确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置.(2)再分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力.6.圆周运动中的临界问题临界问题广泛地存在于中学物理中，解答临界问题的关键是准确判断临界状态，再选择相应的规律灵活求解，其解题步骤为：(1)判断临界状态：有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点;若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就是临界状态;若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点也往往是临界状态.(2)确定临界条件：判断题述的过程存在临界状态之后，要通过分析弄清临界状态出现的条件，并以数学形式表达出来.(3)选择物理规律：当确定了物体运动的临界状态和临界条件后，对于不同的运动过程或现象，要分别选择相对应的物理规律，然后再列方程求解.7.竖直平面内圆周运动的“轻绳、轻杆”[模型概述]在竖直平面内做圆周运动的物体，运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类.一是无支撑(如球与绳连接，沿内轨道的“过山车”等)，称为“轻绳模型”;二是有支撑(如球与杆连接，小球在弯管内运动等)，称为“轻杆模型”.[模型条件](1)物体在竖直平面内做变速圆周运动.(2)“轻绳模型”在轨道最高点无支撑，“轻杆模型”在轨道最高点有支撑.[模型特点]该类问题常有临界问题，并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语，现对两种模型分析比较如下：绳模型杆模型常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球过最高点的临界条件由mg=m 得v临= 由小球恰能做圆周运动得v临=0 讨论分析 (1)过最高点时，v≥ ，FN+mg=m ，绳、圆轨道对球产生弹力FN(2)不能过最高点时，v< ，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道 (1)当v=0时，FN=mg，FN为支持力，沿半径背离圆心(2)当0 时，FN+mg=m ，FN指向圆心并随v的增大而增大四、典型例题1.质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则(? )A.小球仍在水平面内做匀速圆周运动B.在绳b被烧断瞬间，绳a中张力突然增大C.若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D.绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为mω2lb 答案BC解析根据题意，在绳b被烧断之前，小球绕BC轴做匀速圆周运动，竖直方向上受力平衡，绳a的拉力等于mg，D错误;绳b被烧断的同时轻杆停止转动，此时小球具有垂直平面ABC向外的速度，小球将在垂直于平面ABC的平面内运动，若ω较大，则在该平面内做圆周运动，若ω较小，则在该平面内来回摆动，C 正确，A错误;绳b被烧断瞬间，绳a的拉力与重力的合力提供向心力，所以拉力大于小球的重力，绳a中的张力突然变大了，B正确.2.下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是(? )A.匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B.做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度C.做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动 D.匀速圆周运动加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动答案BD解析速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度.加速度大小虽然不变，但方向时刻在改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动.故本题选B、D.3.雨天野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”.如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来.如图所示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则(? )A.泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度B.泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来C.泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来D.泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来答案C解析当后轮匀速转动时，由a=Rω2知a、b、c、d四个位置的向心加速度大小相等，A错误.在角速度ω相同的情况下，泥巴在a点有Fa+mg=mω2R，在b、d两点有Fb=Fd=mω2R，在c点有Fc-mg=mω2R.所以泥巴与轮胎在c位置的相互作用力最大，最容易被甩下来，故B、D错误，C正确.4.如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员(? )A.受到的拉力为 GB.受到的拉力为2GC.向心加速度为 gD.向心加速度为2g 答案B解析对女运动员受力分析，由牛顿第二定律得，水平方向FTcos 30°=ma，竖直方向FTsin 30°-G=0，解得FT=2G，a= g，A、C、D错误，B正确.5.如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动.若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是(? )A.若拉力突然消失，小球将沿轨道Pa做离心运动B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C.若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc运动答案A解析在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故A正确.当拉力减小时，将沿pb轨道做离心运动，故BD错误当拉力增大时，将沿pc轨道做近心运动，故C错误.故选：A.6.(多选)如图(a)所示，小球的初速度为v0，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度为h.在图(b)中，四个小球的初速度均为v0，在A中，小球沿一光滑轨道内侧向上运动，轨道半径大于h;在B中，小球沿一光滑轨道内侧向上运动，轨道半径小于h;在C中，小球沿一光滑轨道内侧向上运动，轨道直径等于h;在D 中，小球固定在轻杆的下端，轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点向上转动.则小球上升的高度能达到h的有 (? )答案AD解析A中，RA>h，小球在轨道内侧运动，当v=0时，上升高度h<ra，故不存在脱轨现象，a满足题意;d中轻杆连着小球在竖直平面内运动，在最高点时有v=0，此时小球恰好可到达最高点，d满足题意;而b、c都存在脱轨现象，脱轨后最高点速度不为零，因此上升高度h′<h，故应选a、d.< p="">7.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球.给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是 (? )A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用B.小球做圆周运动的半径为LC.θ越大，小球运动的速度越大D.θ越大，小球运动的周期越大答案C解析小球只受重力和绳的拉力作用，合力大小为F=mgtan θ，半径为R=Lsin θ，A、B错误;小球做圆周运动的向心力是由重力和绳的拉力的合力提供的，则mgtan θ=m ，得到v=sin θ ，θ越大，小球运动的速度越大，C正确;周期T= =2π ，θ越大，小球运动的周期越小，D错误.8.如图所示，足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点，ab=bc=cd=de，从a点水平抛出一个小球，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ;不计空气阻力，初速度为2v时(? )A.小球可能落在斜面上的c点与d点之间B.小球一定落在斜面上的e点C.小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于θD.小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ 答案BD解析设ab=bc=cd=de=L0，斜面倾角为α，初速度为v时，小球落在斜面上的b 点，则有L0cos α=vt1，L0sin α= .初速度为2v时，则有Lcos α=2vt2，Lsin α= ，联立解得L=4L0，即小球一定落在斜面上的e点，选项B正确，A 错误;由平抛运动规律可知，小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ，选项C错误，D正确.9.物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定，合力提供的向心力F供由物体受力情况决定.若某时刻F需=F供，则物体能做圆周运动;若F 需>F供，物体将做离心运动;若F需(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度?(2)在小球以速度v1=4 m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少?(3)在小球以速度v2=1 m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小;若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间.答案(1) ?m/s (2)3 N (3)无张力，0.6 s解析(1)小球做圆周运动的临界条件为重力刚好提供最高点时小球做圆周运动的向心力，即mg=m= ，解得v0= = m/s.(2)因为v1>v0，故绳中有张力.根据牛顿第二定律有FT+mg=m ，代入数据得绳中张力FT=3 N.(3)因为v210.在高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是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0.6倍.(1)如果汽车在这种高速公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形立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱形立交桥的半径至少是多少?(取g=10 m/s2)答案(1)150 m (2)90 m解析(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，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fmax=0.6mg=m ，由速度v=108 km/h=30 m/s得，弯道半径rmin=150 m.(2)汽车过圆弧拱桥，可看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有mg-FN=m .为了保证安全通过，车与路面间的弹力FN必须大于等于零，有mg≥m ，则R≥90 m.11.游乐园的小型“摩天轮”上对称地分布着8个吊篮，每个吊篮内站着一个质量为m的同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物开始下落时正处在c处的乙同学恰好在第一次到达最低点b处时接到重物，已知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，不计空气阻力.求：(1)接住重物前，重物自由下落的时间t.(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v.(3)乙同学在最低点处对吊篮的压力FN.答案(1)2(2)(3)(1+ )mg;竖直向下解析(1)由运动学公式：2R= gt2，t=2 .2020高中物理圆周运动教案大全二教学目标知识与技能1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速，它就是圆周运动的物体所受的向心力。