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圆周运动教案

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圆周运动教案 篇1

尊敬的评委、老师们:

大家好!

今天我说课的内容是《生活中的圆周运动》。

本次说课我将分为六个部分。

一、教材分析

本课是人教版(必修2)第五章的第7节,本节是圆运动的应用课,内容丰富,教材中每个例子的选择都各有特长,很有代表性:铁路的弯道是分析水平面上的匀速圆周运动;拱形桥和凹形桥是分析竖直面上的非匀速圆周运动;航天器中的失重现象研究失重问题;离心运动则研究向心力不足时物体的运动趋势。

跟据学生实际情况,本节内容将安排两课时,本课只研究前两部分内容。前两个部分中的铁路的弯道分析,也会放在先分析汽车在水平路面转弯之后进行。这样做的目的是为了让学生的探究从易到难。

学习本节内容既能进一步巩固学生学习过的受力分析、牛顿第二定律,向心加速度、向心力等知识,又能增强物理知识与日常生活、宇宙开发的联系,同时激发学生学习物理的兴趣、培养学生爱科学、学科学、用科学的思想热情。

二、教学目标

依据教学大纲的要求,本节课与生活紧密联系的特点,我制定如下教学目标:

(一)知识目标

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.学会分析圆周运动方法,会分析拱形桥、弯道等实际的例子。

3.通过对几个圆周运动的事例分析,掌握用牛顿第二定律分析向心力的方法。

(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)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。体会圆周运动的奥妙,培养学生学习物理知识的兴趣。

三、教学重点、难点

如何正确认识向心力的来源是教学中的重点与难点。

学生常常误认为向心力是一种特殊的力,是做圆周运动的物体另外受到的力。如何正确认识向心力的来源,是解决实际问题的关键。在教学中应充分重视这一点,因此,分析向心力来源既是本节的重点又是本节的难点。

在教学中我会注意通过多分析实例使学生获得正确认识。抓住先分析物体所受的力(受力分析),再分析向心力的来源。

四、教法、学法

教法:本节课主要运用的教学方法有图示法:利用图片、影片、示意图等,使本课内容更直观、形象、简洁的展现给学生。问题发现法:通过设问方式,激发学生探究动力。情景教学法:通过创设生活情景,培养学生学习的兴趣。

学法:学生在学习过程中,主动探索、积极参与;通过独立思考、分组讨论的方式,找寻规律,寻找解决问题的思维和方法。

在整个教学过程中,充分体现“教师主导,学生主体”的现代教育理论

五、教学过程

为了较好的落实三维目标,首先通过视频播放学生感兴趣的赛车事故,让学生观察、思考,激发学生的求知欲。在观看视频过程中,提问使学生注意,最容易发生事故的位置在哪些路段。

然后引入本课所研究的两种生活模型:水平面内的圆周运动和竖直平面内的圆周运动的分析。

(一)水平面内的圆周运动

汽车在水平弯道转弯

通过这一部分的学习,主要让学生知道,物体做圆周运动必然需要向心力,并学会如何从具体的问题中去找出向心力。从而得到解决问题的一般方法。并将得到的一般方法应用到接下来的探究过程中。

火车转弯

通过观察视频、图片

自主探究—火车在水平轨道转弯

有何弊端?

如何改进?

(二)竖直平面内的'圆周运动

引导学生思考?

1、汽车在水平路面匀速行驶或静止时,在竖直方向受力如何?

2、如果汽车在拱形桥顶点静止时,桥面所受压力如何?

3、如果汽车在拱形桥上,以某一速度V通过最高点时,桥面所受压力又如何?

通过层层递进的问题,使学生的思维活动不断深入。培养学生的发散性思维。

分析完汽车以一速度V通过拱形桥顶点时,桥面受压力之后,接下来转换情景,让学生独立在草稿纸上分析汽车以一速度V通过凹形桥最低点时,桥面所受压力情况。

为进一步扩张学生视野,引导学生思考,生活中的桥梁为什总是建成拱形桥,而凹形桥却很少呢?并将这一部分知识与必修一所学的超重与失重联系起来。

扩展练习

1、分析汽车以一定速率通过倾斜弯道时向心力的来源。

2、分析游乐场中“过山车”通过最高点时人对座椅的压力又怎样?

最后共同探讨课书上的思考与讨论:把地球看成一个巨大的拱形桥,汽车的速度达到多大时与地面的压力为零?

六、板书设计

本课的板书,主要板书了两种生活中圆周运动重要模型的受力分析,以及向心力的来源。这样的板书,简洁,直观。使本课的重点一目了然。

圆周运动教案 篇2

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

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。

师:对,这就是我们今天要研究的圆周运动

观看动画,思考问题:这两个球匀速圆周运动有什么不同?答:快慢不同

提出问题:如何描述物体做圆周运动的快慢?

学生动手,分组实践,观察自行车的传动装置,思考与讨论:

自行车的大齿轮,小齿轮,后轮中的质点都在做圆周运动。

比较哪些点运动得更快些?说说你比较的理由。

讨论后,展示自行车传动装置图片(或视频),进一步提问:如何比较物体圆周运动快慢?师生共同分析,小结可能的比较方法:

方案1:比较物体在一段时间内通过的圆弧长短

方案2:比较物体在一段时间内半径转过的角度大小

方案3:比较物体转过一圈所用时间的多少

方案4:比较物体在一段时间内转过的圈数

注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“非常好!”、“你(们)真棒!”、“说得对!”等。

(二)新课教学

描述圆周运动快慢的物理量

线速度

学生阅读课文有关内容,思考并讨论以下问题:

1.线速度是怎么定义的?单位是什么?

2.线速度的方向怎样?请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。

3.物体匀速圆周运动的线速度有什么特点?

4.为什么说匀速圆周运动是一种变速运动?这里的“匀速”是指什么不变?

生生互动,师生互动后,概括如下:点击幻灯片,全方位学习小结线速度的概念;并通过砂轮切割的视频,让学生感受圆周运动的速度方向。如下:

线速度:

定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。

大小:v=Δl/Δt (分析:当Δt很小时,v即圆周各点的瞬时速度。)

单位:m/s 方向:沿圆周上该点的切线方向(看砂轮工作视频)。

物理意义:描述通过弧长的快慢。

匀速圆周运动:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。

看动画,学习匀速圆周运动的概念:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。(请学生再举几个生活中的圆周运动的实例)

关于匀速圆周运动的问题讨论:

1.匀速圆周运动的线速度是不变的吗?此处的“匀速”是指速度不变吗?

2.匀速圆周运动是匀速运动吗?

注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“很好!”“你(们)真了不起!”等。

讨论后,小结如下:

匀速圆周运动是变速运动!(线速度的方向时刻改变)

“匀速”指速率不变

匀速圆周运动是线速度大小不变的运动!

角速度

看图片,回答问题:(转向角速度学习)

观察自行车的传动装置,分析P点和N点,M点和N点哪点运动得更快些?哪点转动得更快些?请同学们讨论一下!

通过讨论,同学们发现,原来,质点运动得快与转动得快不是一回事!有必要引入一个表示转动快慢的物理量──角速度(转入角速度学习)

注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“分析得好!”“不错!”等。

下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度

圆周运动教案 篇3

圆周运动教案 篇4

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。

生:最简单的圆周运动是匀速圆周运动。

师:什么叫匀速圆周运动呢?

生:质点沿着圆周运动,如果相等时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就是匀速圆周运动。

师:匀速转动的砂轮上每个质点的运动,都是匀速圆周运动。

师:匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗?

师:下面再展示一些圆周运动的场景,进一步引导学生认识物体运动轨迹形状以及分析物体运动的特点。你认为这些物体运动的快慢相同吗?那么如何比较物体做圆周运动的快慢呢?

1、通过确定物体在单位时间通过的弧长,来描述质点运动的快慢;(线速度)

2、通过确定物体与圆心的连线在单位时间内扫过的圆心角,来描述质点转动的快慢。(角速度)

3、通过确定物体运动一周所需要的时间长短,来描述质点转动的快慢。(周期)

4、比较物体在一段时间内转过的圈数。(转速)

1、线速度

生3:可以用通过的弧长除以它所用的时间。

师:很好!在圆周运动中,圆周运动的快慢可以用物体通过的弧长与所用时间的比值来量度。例如,物体沿着圆弧由M向N运动,某时刻t经过A点,为了描述物体经过A点附近运动的快慢,可以从此时刻开始,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Δl。比值Δl/Δt反映了物体运动的快慢,为了描述某一点(物体)运动的快慢用它通过的弧长Δl与所用的时间Δt 的比值来表示,把这个比值称为线速度。用字母v表示。

师:投影给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。

(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较);

(3)线速度的定义式、单位;

(4)线速度的平均值和瞬时值;

(5)线速度的方向;

(6)什么是匀速圆周运动?匀速圆周运动的速度特点是什么?匀速圆周运动的“匀速”同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗?

学生在老师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组进行讨论、交流,形成共识。

圆周运动教案 篇5

1.如果把地球近似地看成一个球体,在北京和广州各放一个随地球自转做匀速圆周运动的物体,则这两个物体具有相同大小的是()

A.线速度B.角速度C.加速度D.周期

2.关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系,下列说法中正确的是()

A.内、外轨一样高以防列车倾倒造成翻车事故

B.外轨比内轨略高,这样可以使列车顺利转弯,减小车轮与铁轨的间挤压

C.因为列车转弯处有向内倾倒的可能,故一般使内轨高于外轨,以防列车翻倒

D.以上说法均不对

3.时钟上分针的端点到转轴的距离是时针端点到转轴的距离的1.5倍,则()

A.分针的角速度是时针角速度的1.5倍

B.分针的角速度是时针角速度的60倍

C.分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍

D.分针端点的线速度是时针端点的线速度的90倍

4.由于地球自转,位于赤道上的物体1与位于北纬60的物体2相比较()

A.它们的线速度大小之比v1:v2=2:1

B.它们的角速度大小之比1:2=2:1

C.它们的向心加速度大小之比a1:a2=2:1

D.它们的向心加速度大小之比a1:a2=4:1

5.某圆拱桥的最高点所能承受的最大压力为4.5104N,桥的半径为16m,一辆质量为5.0t的汽车要想通过此桥,它过最高点的速度不得小于()

A.16m/sB.17.4m/sC.12.6m/sD.4m/s

6.汽车在水平地面上转弯,地面对车的摩擦力已达到最大值。当汽车的速率加大到原来的二倍时,若使车在地面转弯时仍不打滑,汽车的转弯半径应()A.增大到原来的二倍B.减小到原来的一半

C.增大到原来的四倍D.减小到原来的四分之一

7.在长绳的一端系一个质量为m的小球,绳的长度为L,能够承受的最大拉力为7mg。用绳拉着小球在竖直面内做圆周运动,小球到达最低点的最大速率应为()

A.B.C.D.

8.杂技表演中的水流星,能使水碗中的水在竖直平面内做圆周运动,欲使水碗运动到最高点处而水不流出,应满足的条件是()

A.B.

C.D.(n为转速)

圆周运动教案 篇6

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。

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

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.

师:对,这就是我们今天要研究的圆周运动

观看动画,思考问题:这两个球匀速圆周运动有什么不同?答:快慢不同

提出问题:如何描述物体做圆周运动的快慢?

学生动手,分组实践,观察自行车的传动装置,思考与讨论:

自行车的大齿轮,小齿轮,后轮中的质点都在做圆周运动。

比较哪些点运动得更快些?说说你比较的理由。

讨论后,展示自行车传动装置图片(或视频),进一步提问:如何比较物体圆周运动快慢?师生共同分析,小结可能的比较方法:

方案1:比较物体在一段时间内通过的圆弧长短

方案2:比较物体在一段时间内半径转过的角度大小

方案3:比较物体转过一圈所用时间的多少

方案4:比较物体在一段时间内转过的圈数

注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“非常好!”、“你(们)真棒!”、“说得对!”等。

(二)新课教学

描述圆周运动快慢的物理量

线速度

学生阅读课文有关内容,思考并讨论以下问题:

1.线速度是怎么定义的?单位是什么?

2.线速度的方向怎样?请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。

3.物体匀速圆周运动的线速度有什么特点?

4.为什么说匀速圆周运动是一种变速运动?这里的“匀速”是指什么不变?

生生互动,师生互动后,概括如下:点击幻灯片,全方位学习小结线速度的概念;并通过砂轮切割的视频,让学生感受圆周运动的速度方向。如下:

线速度:

定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。

大小:v=Δl/Δt (分析:当Δt很小时,v即圆周各点的瞬时速度。)

单位:m/s 方向:沿圆周上该点的切线方向(看砂轮工作视频)。

物理意义:描述通过弧长的快慢。

匀速圆周运动:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。

看动画,学习匀速圆周运动的概念:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。(请学生再举几个生活中的圆周运动的实例)

关于匀速圆周运动的问题讨论:

1.匀速圆周运动的线速度是不变的吗?此处的“匀速”是指速度不变吗?

2.匀速圆周运动是匀速运动吗?

注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“很好!”“你(们)真了不起!”等。

讨论后,小结如下:

匀速圆周运动是变速运动!(线速度的方向时刻改变)

“匀速”指速率不变

匀速圆周运动是线速度大小不变的运动!

角速度

看图片,回答问题:(转向角速度学习)

观察自行车的传动装置,分析P点和N点,M点和N点哪点运动得更快些?哪点转动得更快些?请同学们讨论一下!

通过讨论,同学们发现,原来,质点运动得快与转动得快不是一回事!有必要引入一个表示转动快慢的物理量──角速度(转入角速度学习)

注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“分析得好!”“不错!”等。

下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度

学生阅读课文有关内容P14-15,思考以下问题:

角速度是怎么定义的?

1.角度的单位是什么?它和通常意义上的单位有何不同?

2.角度的大小是怎么表示的?

3.30°,45°,60°,90°,180°,360°,用弧度作单位该怎么表示?

4.角速度的单位是什么?计算带单位时为什么应写为s-1?

5.匀速圆周运动的角速度有什么特点?

生生互动,师生互动后,概括如下:点击幻灯片,全方位学习小结角速度的概念

1.角速度:

定义:质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt 的比值叫做角速度。

大小:ω=Δθ/Δt

单位:rad/s

物理意义:描述半径扫过角度的快慢。

2.匀速圆周运动是角速度不变的运动

问题:除了以上两种方法,还可以怎么描述匀速圆周运动转动的快慢?

看动画,讨论,得出方案:

即比较物体转过一圈所用时间的多少或比较物体在一段时间内转过的圈数,

看动画,学习周期和转速的概念。

周期与转速

1.周期:

定义:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间。

大小:T=2πr/v=2π/ω

单位:秒(s)

2.转速:n

定义:单位时间内转过的圈数叫转速

单位:转/ 秒(r/s)、转/分(r/min)

线速度与角速度的关系

看动画,思考与讨论:

观察电风扇转动,定性比较扇叶上A,B,C,D,E各点的线速度、角速度的大小。

用数学方法推导圆周运动的线速度和角速度有定量什么关系?v = rω

设物体做半径为r的匀速圆周运动,在Δt内通过的弧长为Δl ,半径转过的角度为Δθ

由数学知识得Δl = rΔθ

v=Δl/Δt=rΔθ/Δt= rω

关于V=ωr的讨论:

当r一定时,V与ω成正比

当V一定时,ω与r成反比

当ω一定时,V与r成正比

小结:线速度、角速度与周期的关系,(点击幻灯片)

线速度与周期的关系:v=Δl/Δt=2πr/T

角速度与周期的关系:ω=Δθ/Δt=2π/T

线速度与角速度的关系:v = rω

观看动画,分析讨论,得出结论:两个重要的结论

同一传动各轮边缘的线速度大小相等

同轴各点的角速度相等

本课小结及板书设计:

§5.圆周运动

1.圆周运动:轨迹是圆周的运动

2.描述圆周运动快慢的物理量

(1)线速度:v=Δl/Δt

单位:m/s 方向:沿圆周上该点的切线方向。

物理意义:描述通过弧长的快慢。

匀速圆周运动:

质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。

(2)角速度:ω=Δθ/Δt

单位:rad/s

物理意义:描述半径扫过角度的快慢。

(3)周期:T=2πr/v=2π/ω

单位:秒(s)

(4)转速:n

单位:转/ 秒(r/s)、转/分(r/min)

角速度、周期的关系:

v=Δl /Δt=2πr/T

ω=Δθ/Δt=2π/T

v = rω

4.两个重要关系:

(1)同一传动各轮边缘的线速度大小相等

(2)同轴各点的角速度相等

思考:A、B、C三点那些点角速度相等,哪些点线速度大小相等?若A、B、C所在轮的半径之比为B、C三点的线速度、角速度、周期、转速之比。

1:1:4

1:2:2

2:1:1

1:2:2

研究性学习:如何估算你骑自行车的正常速度?

(1)要测量哪些物理量?

(2)写出自行车正常行驶的速度与测量量之间的关系

(3)估算正常行驶的速度

作业:课本 问题与练习

圆周运动教案 篇7

本节是人教版高中《物理》必修2第五章第7节,是《曲线运动》一章的最后一节。学习本节内容既是对圆周运动规律的复习与巩固,又是后面继续学习天体运动规律的基础,具有承上启下的作用。教材安排了铁路的弯道,汽车过拱桥,航天器中的失重现象,离心现象四个方面的内容,如果面面俱到,难免会蜻蜓点水,为了在教学中突出重点、分散难点,我将教材内容进行了重新整合,分两课时完成。本课为第一课时主要讨论铁路弯道的设计意图。通过前面的学习,学生已经对圆周运动有了较为清晰地认识,但是对于向心力的概念理解还不够深入。同时高一的学生思维活跃,求知欲强,他们很希望参与到课堂中来,自主的解决问题。过程与方法知识与技能情感态度和价值观经历观察思考,自主探究,交流讨论等活动进一步理解向心力的概念。

能在具体问题中找到向心力的来源培养学生的团队精神,合作意识;感悟科学的严肃性,培养学生严谨的学风教学重点和难点:在具体问题中找到向心力的来源

1.教法:使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生的学习;

2.学法:学生在教师的引领下,通过观察现象、自主探究、交流讨论等方式参与到课堂中来,体验求知乐趣,成为学习的主人。

3.教学资源:

(1)多媒体课件;

(2)自制教具:车轮模型、弯道模型;

一、设置情景、引入新课

首先,播放一段4.28胶济铁路火车事故的视频动画,将学生的注意力吸引到火车转弯这一具体情境中来。我就此提出两个问题:1.火车转弯时的限定速度是怎样规定的?2.火车超速时为什么容易造成脱轨事故?学生带着问题进入课堂,既引起了他们的兴趣,又为他们的学习指明了方向。

二、复习巩固、明确方法

我通过提问的方式,帮助学生回忆计算向心力的常用公式,然后,设置情景,让学生对做圆周运动的物体做出受力分析并找到向心力的来源。

情景一:物块随圆盘做匀速圆周运动。

情景二:小球在杯子内壁做圆周运动。此情景并没有直接展示给学生,而是提出问题:“你能不用手接触小球,而不使小球落入杯底吗?注意,要保证杯口朝上。”让学生自己设计出小球的运动方式,并对杯中小球的运动情况作出受力分析。通过这种方式让学生参与到课堂中来,提高了学生的学习兴趣。而后,教师做出总结:分析圆周运动问题,就是要通过运动分析求出物体需要多大的向心力,通过受力分析找到谁在提供向心力,从而建立供需平衡方程,这是解决圆周运动问题的一般思路。

三、设疑引导、自主探究

这一部分集中了本节的重点和难点,为了降低学习难度,我巧设梯度,从以下三个部分组织教学:

1.认识火车车轮的结构特点

首先教师播放视频,分别展示火车在水平面和水平弯曲轨道上的运动,学生通过观察和对比,认识到火车转弯要靠铁轨和车轮的作用。然后学生观察车轮和轨道结构,描述火车车轮结构特点。学生遇到困难时,教师利用自制教具──模型车轮,加深学生对车轮结构的印象,并提示学生思考车轮轮缘的作用。

进一步提出问题:生活中还有什么地方用到了类似的轮子结构?通过学生的回答,和图片的展示(学校门口的电动拉门的轮子),使学生认识到这一结构在生活中也是常见的,从而拓展了学生的认识。接着提问学生:你认为火车在水平轨道上转弯时向心力来自哪里?经过观察和思考,学生已经不难想到向心力的来源。而后追问:你认为这样的转弯方式有什么弊端吗?学生通过思考,结合上课之初播放的视频,不难回答出这样做的危害性。

2.真实的火车弯道的情况

那么设计师有什么好的方法吗?通过提问,了解学生对实际铁路弯道特点的认识情况。而后通过图片,使学生认识铁路弯道处内轨低而外轨高的特点;从而发出疑问,弯道处这样设计的用意何在呢?

提示学生从受力分析入手,找到此时向心力的来源,并要求学生画出受力分析图。

除了正确的分析外,学生很可能将重力与支持力的合力画成沿斜面向下,这是对弯道的圆心位置分析不清造成的,对学生可能做出的两种向心力的方向,我不直接评论对错,而是使用自制教具,展示给学生弯道处路基的特点,让学生有所参照。学生不难发现,弯道的内侧与碗的内壁相似,进而认识到和杯子内壁的相似性,把小球在杯子内壁的运动与火车在弯道处的运动作对比分析。经过这样两步,学生已经不难得出正确的受力分析。成功的突破了这一教学难点。

然后趁热打铁,引导学生从定性到定量,写出重力与支持力的合力的表达式,为下一步的学习做好准备。

3.假如你是设计师

为了解决开课时提出的两个问题,我设计了第三部分──假如你是设计师。

首先,设置情境:你设计了一段半径为r,倾角为θ的铁路弯道,你会如何规定火车转弯的速度?提示学生从解决圆周运动一般本思路出发,从供需平衡关系入手,列出方程,从而得出限定速度的表达式。从表达式的得出过程,引导学生理解,限定速度的规定实际是为了保证由重力和支持力的合力提供向心力,从而避免车轮和铁轨间的挤压,保证行车安全。

接着,通过演示实验,让学生观察在杯内转动过快的小球从杯中飞出的过程,提示学生思考,如果火车速度过快会怎么样呢?学生已经不难认识到火车速度过快会使火车脱轨的问题。而后引导学生用供需平衡条件来解释这一问题,深化了学生认识。为了突出重点,这里不提出离心现象这一问题。只是通过现象的分析和认识为离心现象的教学做好铺垫。

四、总结方法、完善认识

通过本节的教学不仅要使学生认识到解决圆周运动问题的一般方法,更重要的是使他们认识到火车转弯的模型在生活中是普遍存在的,认识到生活中的简单现象往往就是解决实际问题的灵感的来源。进一步启发学生,还有哪些生活中的运动也使用了相同的设计思想?使学生认识到自行车转弯、汽车转弯也有相似的情况,从而从特殊到一般,深化学生的认识。同时通过对事故原因的科学分析,使学生认识到尊重规律的重要性,培养学生严谨的学习态度。

五、布置作业、课后拓展

课后作业是学生再学习的重要途径,本节课后我安排了两项作业。旨在让学生巩固知识的同时,认识物理与社会的联系,将对学生的知识教育和情感教育引向课外。

1.课后练习题。

2.了解中国铁路提速情况,查找资料,提出你对铁路建设的建议。本节课的设计思想是借助问题给学生一个思维的支点,在教师的引领下,从分析生活中的简单现象入手,找到一般规律。在新的问题情境中思考、发现生活中的模型。通过类比,把日常生活中的知识联系到新问题的解决当中,在加深知识理解的过程中,也培养了分析应用能力。同时,通过对事故原因的分析,培养学生严谨科学的分析方法和认真负责的工作态度。体现“从生活走向物理、从物理走向社会”的物理教学理念。

圆周运动教案 篇8

11.一架飞机在竖直平面内以200m/s的速度做半径为500m的匀速圆周运动,一个质量为50kg的飞行员在最高点和最低点受到的座椅的压力各是多少大?

12.如图所示,长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为M=5kg,小球半径不计,小球在通过最低点时的速度大小为v=20m/s,试求:

(1)小球在最低点所受绳的拉力;

(2)小球在最低点的向心加速度。

13.内壁光滑,两端封闭的试管长5cm,内有质量为1g的小球,试管一端装在水平转轴O上,在竖直面内绕O做匀速转动。已知转动过程中,试管底部受到小球压力的最大值是最小值的3倍,求转动的角速度。

B组

1.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则()

A.球A的线速度必定大于球B的线速度

B.球A的角速度必定小于球B的角速度

C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期

D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力

2.质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点,在O点正下方处有一钉子A,把小球拉起到细绳成水平位置后释放,在悬绳碰到钉子的瞬间()

A.小球的线速度突然增大

B.小球的角速度突然增大

C.小球的向心加速度突然增大

D.悬绳的拉力突然增大

3.如图所示,在光滑的水平面上放一个原长为L的轻质弹簧,它的一端固定,另一端系一个小球。当小球在该平面上做半径为2L的匀速圆周运动时,速率为v;当小球作半径为3L的匀速圆周运动时,速率为v。设弹簧总处于弹性限度内,则v:v等于

A.:B.2:3C.1:3D.1:

4.在某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为1,则丙轮的角速度为()

A.B.

C.D.

5.一个质量为m的小球固定在一根轻杆的一端,在竖直平面内做匀速圆周运动。当小球过最高点时,杆受到的压力,则当小球过最低点时,杆受到的为________力(填压力或拉力),大小为_____________。

6.在匀速转动的水平圆盘边缘处放着一个质量为0.1kg的小金属块,圆盘的半径为20cm,金属块和圆盘间的摩擦因数为0.2。为不使金属块从圆盘上掉下来,圆盘转动的最大角速度为________rad/s。

7.如图,细线的一端固定,另一端系着小球,小球在如图所示的平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角为,细线长为l,小球的质量为m。求小球的角速度和细线所受拉力大小。

8.如图所示,支架质量为M,始终静止在水平地面上。转轴O上悬挂一个质量为m的小球,细绳长度为L。

(1)小球从悬绳处于水平时无初速度释放。求小球运动到最低点时地面对支架的支持力多大?

(2)若使小球在竖直面上做圆周运动,到达最高点时恰使支架对地面无压力,那么小球在最高点时的速度多大?

9.如图所示的装置可以测量弹簧枪发射子弹的出口速度。在一根水平轴MN上相隔L安装两个平行的薄圆盘,它们可以绕水平轴MN一起匀速运动。弹簧枪紧贴左盘沿水平方向在水平轴MN的正上方射出一颗子弹,子弹穿过两个薄圆盘,并在圆盘上留下两个小孔A和B。若测得两个小孔距轴心的距离分别为RA和RB,它们所在的半径按转动方向由B到A的夹角为(为锐角)。由此去计算弹簧枪发射的子弹的出口速度以及圆盘绕MN轴匀速转动的角速度分别是多少?

圆周运动教案 篇9

活动1让学生观察教室吊扇转动时扇尖的运动。

活动2创设情境引入描述圆周运动快慢的物理量让学生观察吊扇,的中点处,提问A、B两点哪点运动的更快呢?

学生回答:B点比A点运动的快。因为相同时间B点运动的弧长较长。

A点和B点运动的一样快。因为相同时间A、B点转过的角度一样。

教师总结:前两种答案都很有道理,所以这两种答案都是对的。只是从不同的角度描述了圆周运动。

活动3投影阅读提纲

1、结合阅读提纲阅读课本内容。

2、学生归纳知识点。

3、交流讨论,查缺补漏。 活动4ppt:线速度

1)、定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。

2)大小:V=△S/△t

活动5ppt:角速度

1)、定义:质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。

活动6线速度和角速度有什么联系 线速度和角速度关系的推导 活动7ppt:周期 ,频率,转速 周期 ,频率,转速的关系 活动8ppt:

1. 温哥华冬奥会双人滑比赛中,申雪、赵宏博拿到中国花样滑冰史上首枚冬奥会金牌。如图 5-4-2 所示,赵宏博(男)以自己为转轴拉着申雪(女)做匀速圆周运动,转速为 30 r/min.申雪的脚到转轴的距离为 1.6 m,求:

(1)申雪做匀速圆周运动的角速度;

(2)申雪的脚运动的速度大小。

活动9ppt:

2.已知某一机械秒表的分针和秒针长(指转动轴到针尖的距离)分别为 1 cm 和 1.3 cm,它正常转动时可视为匀速转动,试求:

(1)分针和秒针的周期和转速;

(2)分针和秒针针尖的线速度大小;

(3)分针和秒针的角速度大小。

活动10ppt:

已知ABC三点的半径之比为

求ABC三点的角速度和线速度之比 活动11ppt:.总结:传动装置中各物理量间的关系

1.共轴转动(如图 5-4-3 所示):

(1)运动特点:转动方向相同, 即都逆时针转动或都顺时针转动。

(2)定量关系:A 点和 B 点转动的周期相同、角速度相同

活动12ppt:

3.如图 5-4-6 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 rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求 A、B、C 轮边缘上的 a、b、

c 三点的角速度之比和线速度之比。

活动13ppt:

4.(双选, 年佛山一中期中)如图 5-4-7 所示为一皮带传动装置,右轮半径为 r,a 为它边缘上一点;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,c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮

带不打滑,则(

A.a 点和 b 点的线速度之比为 2∶1

B.a 点和 c 点的角速度之比为 1∶2

C.a 点和 d 点的线速度之比为 2∶1

D.b 点和 d 点的线速度之比为 1∶4

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