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高中物理圓周運動教學設(shè)計篇一

本節(jié)課的教學內(nèi)容為新人教版第五章第四節(jié)《圓周運動》，它是在學生學習了曲線運動的規(guī)律和曲線運動的處理方法以及平拋運動后接觸到的又一類曲線運動實例,。本節(jié)作為該章的重要內(nèi)容之一,，主要向?qū)W生介紹了描述圓周運動快慢的幾個物理量，勻速圓周運動的特點,，在此基礎(chǔ)上討論這幾個物理量之間的變化關(guān)系,，為后續(xù)學習圓周運動打下良好的基礎(chǔ)。

二,、學情分析

通過前面的學習,，學生已對曲線運動的條件、運動的合成和分解,、曲線運動的處理方法,、平拋運動的規(guī)律有了一定的了解和認識。在此基礎(chǔ)上了,，教師通過生活中的實例和實物，利用多媒體,，引導學生分析討論,，使學生對圓周運動從感性認識到理性認識，得出相關(guān)概念和規(guī)律,。在生活中學生已經(jīng)接觸到很多圓周運動實例,，對其并不陌生,，但學生對如何描述圓周運動快慢卻是第一次接觸，因此學生在對概念的表述不夠準確,，對問題的猜想不夠合理,，對規(guī)律的認識存在疑惑等。教師在教學中要善于利用教學資源,，啟發(fā)引導學生大膽猜想,、合理推導、細心總結(jié),、敢于表達,，這就能對圓周運動的認識有深度和廣度。

三,、設(shè)計思想

本節(jié)課結(jié)合我校學生的實際學習情況,，對教材進行挖掘和思考，始終把學生放在學習主體的地位,，讓學生在思考,、討論交流中對描述圓周運動快慢形成初步的系統(tǒng)認識，讓學生的思考和教師的引導形成共鳴,。

本節(jié)課結(jié)合了曲線運動的規(guī)律及解決方法,，利用生活中曲線運動實例(如鐘表、轉(zhuǎn)動的飛輪等)使學生建立起圓周運動的概念,，在此基礎(chǔ)上認識描述圓周運動快慢的相關(guān)物理量,。總體設(shè)計思路如下：

四,、教學目標

(一),、知識與技能

1、知道什么是圓周運動,、勻速圓周運動,。理解線速度、角速度,、周期的概念,，會用線速度角速度公式進行計算。

2,、理解線速度,、角速度、周期之間的關(guān)系,，即 ,。

3、理解勻速圓周運動是變速運動,。

4,、能利用圓周運動的線速度,、角速度、周期的概念分析解決生活生產(chǎn)中的實際問題,。

(二),、過程與方法

1、知道并理解運用比值定義法得出線速度概念,，運用極限思想理解線速度的矢量性和瞬時性,。

2、體會在利用線速度描述圓周運動快慢后,，為什么還要學習角速度,。能利用類比定義線速度概念的方法得出角速度概念。

(三),、情感,、態(tài)度與價值觀

1、通過極限思想的運用,，體會物理與其他學科之間的聯(lián)系,，建立普遍聯(lián)系的世界觀。

2,、體會物理知識來源于生活服務(wù)于生活的價值觀,，激發(fā)學生的學習興趣。

3,、通過教師與學生,、學生與學生之間輕松融洽的討論和交流，讓學生感受快樂學習,。

五,、教學重點、教學難點

(一),、教學重點

1,、理解線速度、角速度,、周期的概念

2,、掌握線速度、角速度,、周期之間的關(guān)系

(二),、教學難點

1、理解線速度,、角速度,、周期的物理意義及引入這些概念的必要性。

2,、理解線速度的瞬時性和矢量性,，理解勻速圓周運動是變速運動。

六,、教學準備

多媒體課件,、多媒體計算機、掛鐘

七,、教學方法

教師啟發(fā),、引導;學生討論、交流;教師講授;師生共同推理,、歸納總結(jié),。

八、課時安排 ：1節(jié)課

九,、教學過程

(一),、引入新課

1、多媒體課件展示生活中的各類圓周運動實例,，如：地球繞著太陽運動,，電子繞著原子核運動等)

2、實物展示：鐘表指針的轉(zhuǎn)動,、紙風車的轉(zhuǎn)動,、電風扇的轉(zhuǎn)動等

提出問題：它們的運動軌跡有什么特點，做什么運動?

生：它們的軌跡都是圓,，做圓周運動,。

師：同學們回答得很好。這就是本節(jié)課我們要學習的圓周運動,。

(二)新課教學

(觀看轉(zhuǎn)動快慢不同的大輪和小輪多媒體視頻)

師：大輪和小輪都在做圓周運動,，它們轉(zhuǎn)動的快慢一樣嗎?

生：它們轉(zhuǎn)動的快慢不一樣，大輪轉(zhuǎn)動慢,，小輪轉(zhuǎn)動快,。

提出問題：我們?nèi)绾蚊枋鲎鰣A周運動物體轉(zhuǎn)動快慢呢?

(學生仔細觀察齒輪傳動裝置，親自動手實踐,，分組討論交流,，展示討論結(jié)果并說出原因)

根據(jù)學生提出的方案，師生共同分析總結(jié),，描述圓周運動快慢的方法可能有以下幾種：

(1)比較在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(或比較轉(zhuǎn)過相同弧長所需要的時間),。

(2)比較相同時間物體與圓心連線轉(zhuǎn)過的角(或物體與圓心連線轉(zhuǎn)過相同角所需要的時間)。

(3)比較在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)(或轉(zhuǎn)過相同圈數(shù)所需要的時間),。

(4)比較物體轉(zhuǎn)過一圈所需要的時間

師：同學們觀察的非常仔細,，提出的方案也非常棒!我們的確可以從這些方面來描述圓周運動的快慢。

(教師在對學生贊許時,，注意利用表情語言,、肢體語言向?qū)W生傳遞由衷的贊美,，讓學生感受到探究后的成就感)

師：我們怎樣用物理概念來表述同學們提出的這些方法呢?根據(jù)同學們提出的方法，我們來一一學習描述圓周運動快慢的物理量,。

1,、線速度(v)

學生閱讀課本，思考并討論以下問題：

(1),、線速度的定義及其表達式是怎樣的,，線速度的單位是什么?

(2)、線速度的物理意義是什么?

(3),、線速度的方向怎樣,，如何確定線速度方向?

(4)、線速度是瞬時速度還是平均速度?

學生閱讀課本后,，利用多媒體課件直觀形象地展示線速度相關(guān)知識,，從多角度讓學生體會認識線速度，師生互動總結(jié)得出：

(1),、定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長 與

所用時間 的比值叫做線速度,。

表達式： 單位：

物理意義：描述質(zhì)點做圓周運動時通過弧長的快慢。

(2),、線速度方向是過圓周上該點的切線方向,。(觀察砂輪切割金屬的工作視頻)

(引導學生分析： 時，則 所求得的線速度 表示質(zhì)點做圓周運動的瞬時速度),。

(3),、線速度是瞬時速度。

2,、勻速圓周運動

(展示大掛鐘,，讓學生觀察鐘表秒針轉(zhuǎn)動情況)

提出問題：秒針尖端在相等的時間內(nèi)通過的弧長有什么特點，線速度的大小和方向有什么有什么規(guī)律?

(學生思考后分組討論交流,，并展示小組討論交流結(jié)果)

師生互動共同總結(jié)：

秒針尖端在相等時間內(nèi)通過的弧長相等,。任意時刻秒針尖端的線速度大小相等，方向在時刻變化,。

師：我們把線速度大小不變的圓周運動叫做勻速圓周運動,。

提出問題：勻速圓周運動是變速運動還是勻速運動，勻速圓周運動中的“勻”指的是什么意思?

引導學生通過類比勻速直線運動運動概念,，分析得出：

勻速圓周運動的線速度方向時刻變化,，所以是變速運動?！皠颉敝妇€速度的大小(速率)不變,，而方向時刻改變。

(多媒體展示皮帶傳動裝置，分析在轉(zhuǎn)動過程中,，主動輪與從動輪在皮帶連接處線速度大小相等)

提出問題：主動輪和從動輪相比,，誰轉(zhuǎn)得快誰轉(zhuǎn)得慢?你是怎樣

描述的，請說出你的描述方法,。

學生可能會從不同角度對其快慢進行描述,，師生互動，共同總結(jié)

出描述的方法如下：

(1),、比較相同時間質(zhì)點與圓心聯(lián)系轉(zhuǎn)過角的大小(或轉(zhuǎn)過相同角所需要時間的多少)。

(2),、比較相同時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)(或轉(zhuǎn)過相同圈數(shù)所需要的時間),。

(3)、比較轉(zhuǎn)一圈所需要的時間,。

(注意：在和學生交流時,，應(yīng)多用鼓勵和贊賞的語句。如“很好”,、“很棒”,、等。激發(fā)學生求知欲望.)

過渡：同學們的想法都很好!我們都可以從這些方面描述圓周運動的快慢,，我們?nèi)绾螐馁|(zhì)點與圓周連線掃過的角度來描述圓周運動的快慢呢?

3,、角速度( )

學生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，并思考下列問題：

(1),、角速度定義及表達式是怎樣的,，角速度的單位是什么?

(2)、30°,，45°,，60°，90°,，180°,，360°，用弧度作單位該怎么表示?

(3),、角速度的物理意義是什么?

(4),、勻速圓周運動的角速度有什么特點?

師生互動，共同總結(jié)如下：

(1),、定義：質(zhì)點與圓心連線掃過的角度 與所用時間 的比值叫角速度,。

表達式： (強調(diào)： 是用弧度表示，如果掃過的角度是用度表示,，應(yīng)把角度轉(zhuǎn)化為弧度)

單位： 或

(2),、 例如：設(shè)半徑為 ，30°角所對應(yīng)的弧度為： ，同理

45°,，60°,，90°，180°,，360°分別對應(yīng)的弧度為 ,、 、 ,、 ,、

(3)、物理意義：描述質(zhì)點與圓心連線轉(zhuǎn)過角度的快慢,。

(4),、勻速圓周運動是角速度不變的運動。

4,、周期(t)和轉(zhuǎn)速(n)

師：同學們總結(jié)得非常好!除了用線速度,、角速度描述圓周運動快慢，我們還能不能用其他方式來描述呢?請同學們觀察掛鐘的秒針,、分針,、時針，如何比較它們轉(zhuǎn)動快慢?

高中物理圓周運動教學設(shè)計篇二

教學準備

1. 教學目標

1,、知識與技能

(1)認識勻速圓周運動的概念,，理解線速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度;理解角速度和周期的概念,，會用它們的公式進行計算;

(2)理解線速度,、角速度、周期之間的關(guān)系：v=rω=2πr/t;

(3)理解勻速圓周運動是變速運動,。

2,、過程與方法

(1)運用極限法理解線速度的瞬時性.掌握運用圓周運動的特點如何去分析有關(guān)問題;

(2)體會有了線速度后.為什么還要引入角速度.運用數(shù)學知識推導角速度的單位。

3,、情感,、態(tài)度與價值觀

(1)通過極限思想和數(shù)學知識的應(yīng)用，體會學科知識間的聯(lián)系,，建立普遍聯(lián)系的觀點;

(2)體會應(yīng)用知識的樂趣.激發(fā)學習的興趣,。

2. 教學重點/難點

教學重點：線速度、角速度,、周期的概念及引入的過程,，掌握它們之間的聯(lián)系。

教學難點：理解線速度,、角速度的物理意義及概念引入的必要性,。

3. 教學用具

多媒體,、板書

4. 標簽

教學過程

新課導入建議在我們周圍，與圓周運動有關(guān)的事物比比皆是,，像機械鐘表的指針,、齒輪、電風扇的葉片,、收音機的旋鈕,、汽車的車輪……在轉(zhuǎn)動時，其上的每一點都在做圓周運動.你即使坐著不動,，其實也在隨著地球的自轉(zhuǎn)做圓周運動.

地球繞太陽公轉(zhuǎn)的速度為每秒29.79?km,，公轉(zhuǎn)一周所用時間為1年，月亮繞地球運轉(zhuǎn)速度為每秒1.02?km,，運轉(zhuǎn)一周所用時間為27.3天,，有人說月亮比地球運動得快，有人說月亮比地球運動得慢,，你怎樣認為呢?

一、描述圓周運動的物理量

探究交流

打籃球的同學可能玩過轉(zhuǎn)籃球,，讓籃球在指尖旋轉(zhuǎn),，展示自己的球技，如圖5 4 1所示.若籃球正繞指尖所在的豎直軸旋轉(zhuǎn),，那么籃球上不同高度的各點的角速度相同嗎?線速度相同嗎?

【提示】 籃球上各點的角速度是相同的.但由于不同高度的各點轉(zhuǎn)動時的圓心,、半徑不同，由v=ωr可知不同高度的各點的線速度不同.

1.基本知識

(1)圓周運動

物體沿著圓周的運動,，它的運動軌跡為圓,，圓周運動為曲線運動，故一定是變速運動.

(2)描述圓周運動的物理量比較

2.思考判斷

(1)做圓周運動的物體,，其速度一定是變化的.(√)

(2)角速度是標量,，它沒有方向.(×)

(3)圓周運動線速度公式v=δt(δs)中的δs表示位移.(×)

二、勻速圓周運動

探究交流

如圖所示,，若鐘表的指針都做勻速圓周運動,，秒針和分針的周期各是多少?角速度之比是多少?

【提示】 秒針的周期t秒=1?min=60?s，

分針的周期t分=1?h=3?600?s.

1.基本知識

(1)定義：線速度大小處處相等的圓周運動.

(2)特點

①線速度大小不變,，方向不斷變化,，是一種變速運動.

②角速度不變.

③轉(zhuǎn)速、周期不變.

?2.思考判斷

(1)做勻速圓周運動的物體相等時間內(nèi)通過的弧長相等.(√)

(2)做勻速圓周運動的物體相等時間內(nèi)通過的位移相同.(×)

(3)勻速圓周運動是一種勻速運動.(×)

三,、描述圓周運動的物理量間的關(guān)系

【問題導思】

1.描述圓周運動快慢的各物理量意義是否相同?

2.怎樣理解各物理量間的關(guān)系式?

3.試推導各物理量間的關(guān)系式.

1.意義的區(qū)別

(1)線速度,、角速度、周期,、轉(zhuǎn)速都能描述圓周運動的快慢,，但它們描述的角度不同.線速度v描述質(zhì)點運動的快慢,，而角速度ω、周期t,、轉(zhuǎn)速n描述質(zhì)點轉(zhuǎn)動的快慢.

(2)要準確全面地描述勻速圓周運動的快慢僅用一個量是不夠的,，既需要一個描述運動快慢的物理量，又需要一個描述轉(zhuǎn)動快慢的物理量.

2.各物理量之間的關(guān)系

高中物理圓周運動教案設(shè)計

高中物理圓周運動教學設(shè)計篇三

【教材分析】

本節(jié)選自人教版高中物理必修2,，第五章第4節(jié),，是建立在學習了曲線運動及其性質(zhì)的基礎(chǔ)之上的一種特殊的曲線運動。同時在本節(jié)課中引入的線速度,、角速度,、轉(zhuǎn)速和周期的概念，這些概念的學習是本章的重點,，也是后面幾節(jié)向心加速度,、向心力學習的基礎(chǔ)。

本節(jié)課的概念比較多,，內(nèi)容相對其它節(jié)而言比較單調(diào),，應(yīng)通過舉一些實例引起學生注意力，啟發(fā)學生思考,、總結(jié),，認識現(xiàn)象從而理解概念。

【學情分析】

學生在前面的學習過程中已掌握了有關(guān)曲線運動的相關(guān)知識,，已經(jīng)具備了一定的知識積累和生活閱歷,，再加上在數(shù)學上對圓的認識，學生已經(jīng)初步具備了研究圓周運動問題基本能力,，就知識本身而言,，本節(jié)課的知識對學生來講不是困難。

【教學目標】

知識與技能

知道圓周運動的概念

掌握線速度,、角速度,、轉(zhuǎn)速和周期概念

掌握各物理量之間的關(guān)系

過程與方法

觀察現(xiàn)象總結(jié)出圓周運動的概念。通過合理的猜想及推導得出結(jié)論,。初步運用極限的思想理解速度的瞬時性,。

情感態(tài)度與價值觀

通過描述圓周運動快慢的教學，使學生了解對于同一個問題可以從不同的側(cè)面進行研究,。

通過極限思想和數(shù)學知識的應(yīng)用,，體會學科知識間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點,。

【教學重難點】

重點

線速度,、角速度、轉(zhuǎn)速和周期概念的理解,，及其相互關(guān)系

勻速圓周運動的特點

難點

線速度,、角速度概念引入的必要性

【教學過程】

(一)新課引入

演示實驗：用細線一端系住粉筆,，粉筆在豎直片面內(nèi)繞細線另一端做圓周運動。并把運動軌跡畫在黑板上,。

總結(jié)圓周運動的概念：軌跡是圓的曲線運動成為圓周運動,。

提問：列舉生活中圓周運動的實例

老師總結(jié)：表針上各點的運動;扇葉上各點的運動;地球繞太陽的運動。

(二)新課講解

創(chuàng)設(shè)情境：在新課引入的演示中,，在細線上任取a,、b兩點(a點更接近圓心)提問a、b兩點哪點運動的更快呢?

學生回答：b點比a點運動的快,。因為相同時間b點運動的弧長較長,。

a點和b點運動的一樣快。因為相同時間a,、b點轉(zhuǎn)過的角度一樣,。

(a點比b點運動的快。)

教師總結(jié)：前兩種答案都很有道理,，所以這兩種答案都是對的,。只是從不同的角度描述了圓周運動。把運動的弧長與時間的比值定義為線速度,，把轉(zhuǎn)過的角度與時間定義為角速度,。

線速度(v)

定義：物體通過的弧長和所用時間的比值。

單位：米每秒 m/s

2.物理意義：描述做圓周運動的物體運動的快慢

3.矢量性

回顧：曲線運動中,，質(zhì)點在某一點的速度，沿曲線在這一點的切線方向

結(jié)合數(shù)學知識得知,，線速度的方向沿圓的切線方向,，與半徑垂直。

因為線速度的方向時刻發(fā)生改變,，所以圓周運動是變速運動,。

4.平均線速度與瞬時線速度

由定義給出的是平均線速度，當運動時間非常非常小的時候得到的是瞬時線速度,。

5.勻速圓周運動

消除前概念：討論：勻速圓周運動的線速度是不變的嗎?

學生：因為勻速圓周運動的線速度的方向在不斷變化,，因此，它是一種變速運動,。這里的“勻速”是指線速度的大小不變,。

在創(chuàng)設(shè)情景中，b點線速度大于a點的線速度,，

角速度(ω)

創(chuàng)設(shè)情境：在不同的表盤上,，時針或分針的在相等時間內(nèi)運動的弧長各不相同，即線速度不相等,，卻可以表示相同的時間,，因為轉(zhuǎn)動一周所用時間相同,。

(播放皮帶傳動視頻)當皮帶傳動時，大小兩輪子邊緣在相同的時間內(nèi)經(jīng)過的弧長相同,，即線速度大小相同,，但是兩個輪子，小輪顯然轉(zhuǎn)得快些,。

總結(jié)：僅僅用線速度不能全面的描述圓周運動,。所以需要引入角度和時間的比值—角速度。

高中物理圓周運動教學設(shè)計篇四

高中物理《圓周運動》課件

一,、教材分析

本節(jié)內(nèi)容選自人教版物理必修2第五章第4節(jié),。本節(jié)主要介紹了圓周運動的線速度和角速度的概念及兩者的關(guān)系;學生前面已經(jīng)學習了曲線運動，拋體運動以及平拋運動的規(guī)律,，為本節(jié)課的學習做了很好的鋪墊;而本節(jié)課作為對特殊曲線運動的進一步深入學習,，也為以后繼續(xù)學習向心力、向心加速度和生活中的圓周運動物理打下很好的基礎(chǔ),，在教材中有著承上啟下的作用;因此,，學好本節(jié)課具有重要的意義。本節(jié)課是從運動學的角度來研究勻速圓周運動 ,，圍繞著如何描述勻速圓周運動的快慢展開,，通過探究理清各個物理量的相互關(guān)系，并使學生能在具體的問題中加以應(yīng)用,。

（過渡句）知道了教材特點,，我們再來了解一下學生特點。也就是我說課的第二部分：學情分析,。

二,、學情分析

學生雖然已經(jīng)具備了較為完備的直線運動的知識和曲線運動的.初步知識，并學會了用比值定義法描述勻速直線運動的快慢,，盡管如此,，但由于勻速圓周運動的特殊性和復(fù)雜性以及學生認知水平的差異，本節(jié)課的內(nèi)容對學生來講仍然是一個不小的臺階,。

（過渡句）基于以上的教材特點和學生特點,，我制定了如下的教學目標，力圖把傳授知識,、滲透學習方法以及培養(yǎng)興趣和能力有機的融合在一起,，達到最好的教學效果。

三,、教學目標

【知識與技能】

知道描述圓周運動快慢的兩個物理量——線速度,、角速度，會推導二者之間的關(guān)系,。

【過程與方法】

通過對傳動模型的應(yīng)用,，對線速度,、角速度之間的關(guān)系有更加深入的了解，提高分析能力和抽象思維能力,。

【情感態(tài)度與價值觀】

在思考中體會物理學科嚴謹?shù)倪壿嬯P(guān)系,，提高分析歸納能力，養(yǎng)成嚴謹科學的學習習慣,。

（過渡句）基于這樣的教學目標,，要上好一堂課，還要明確分析教學的重難點,。

四,、教學重難點

【重點】

線速度、角速度的概念,。

【難點】

1.二者關(guān)系的推導過程;

2. 對勻速圓周運動是變速運動的理解,。

（過渡句）說完了教學重難點，下面我將著重談?wù)劚咎谜n的教學過程,。

五,、教學過程

首先是導入環(huán)節(jié)：

在這個環(huán)節(jié)中，我將展示生活中的一些運動,，如摩天輪,、脫水桶等，引導學生找相似點：運動軌跡是一些圓,，從而引出,，這種軌跡為圓周的運動叫做圓周運動——引出課題。

接下來,，我會順勢讓學生再例舉生活中的圓周運動,，然后提出問題，直線運動我們用單位時間內(nèi)的位移來描述物體的運動快慢,，那么對于圓周運動又如何描述它們的運動快慢呢？

【意圖：這個問題我采用類比的方式去提問,，一方面讓學生回顧前面學過的直線運動,，另一方面讓學生帶著問題去思考二者的不同，有效的啟發(fā)了學生的思維,，很順利的過渡到了接下來要講的線速度和角速度,。】

學習線速度的概念時,，我會用flash配合實物電風扇的頁片,，讓學生觀察當用手緩慢撥動頁片轉(zhuǎn)動時，頁片上分別標記的紅,、藍兩種與圓心距離不等的點的運動情況,，哪個快那個慢,。學生可以討論發(fā)現(xiàn)相同的時間里，通過的弧長長的點運動得快,。于是我們就可以用二者的比值來表示線速度的大小,，而且我會引導學生去發(fā)現(xiàn)，當時間t足夠小的時候,，所對于的弧長也非常短,，接近于圓弧上的一個點，因此線速度是瞬時速度,，它的方向也就是在圓周各點的切線方向,。另外還需讓學生討論交流“勻速圓周運動”中“勻速”的含義?！疽鈭D：這是本堂課的一個難點,，學生很容于將這里的勻速理解為速度不變。所以在這里我會再次強調(diào)速度的矢量性,，它既有大小也有方向,，這里的“勻速”其實是指“勻速率”，線速度大小不變,，但是線速度的方向在時刻改變,。】

接下來在學習角速度的概念時,，應(yīng)向?qū)W生說明這個概念是根據(jù)勻速圓周運動的特點和描述運動的需要而引入的,，即物體做勻速圓周運動時，每通過一段弧長都與轉(zhuǎn)過一定的圓心角相對應(yīng),，因而物體沿圓周轉(zhuǎn)動的快慢也可以用轉(zhuǎn)過的圓心角與時間比值來描述,，由此引入角速度的概念。但是在講述角速度的概念時,，不需要向?qū)W生強調(diào)角速度的矢量性,。因為這個會在大學學習剛體力學的時候才學，需要用右手螺旋定則確定,。

明確了兩個概念之后,，本堂課的一大重點就解決了，而依據(jù)教學目標,，以及學生在學習過程和實際操作中暴露出的問題,，如何去推導線速度、角速度之間的數(shù)學關(guān)系又是本堂課的又一難點,。在這里我將帶領(lǐng)學生去回顧數(shù)學中的表達式,，然后讓學生自己動手推導。

接下來在鞏固提升環(huán)節(jié)，我將讓學生觀察自行車傳動結(jié)構(gòu)示意圖中的大齒輪,、小齒輪,、后輪三個部分的轉(zhuǎn)動，分析a,、b,、c三個點線速度、角速度的關(guān)系,?！疽鈭D：這是高中階段比較典型額皮帶傳動問題，關(guān)鍵是要讓學生明確兩種情況下v和ω的關(guān)系：同軸,、共線,，在此基礎(chǔ)上可以再提升難度：當三個輪子一起轉(zhuǎn)的時候，又如何比較快慢,，這樣問題的設(shè)置層層深入,，有梯度性，也符合學生的認知規(guī)律】

最后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié),，我將提出如下問題：除了線速度,、角速度，還有一些可以用來描述快慢的物理量,，如周期t,、頻率f，他們之間的關(guān)系又如何,？可以讓學生自己嘗試推導這些物理量之間的關(guān)系,。

高中物理圓周運動教學設(shè)計篇五

1.圓周運動：質(zhì)點的運動軌跡是圓周的運動。

2.勻速圓周運動：質(zhì)點的軌跡是圓周,，在相等的時間內(nèi),，通過的弧長相等，質(zhì)點所作的運動是勻速率圓周運動,。

3.描述勻速圓周運動的物理量

(1)周期(t)：質(zhì)點完成一次圓周運動所用的時間為周期,。

頻率(f)：1s鐘完成圓周運動的次數(shù)。f=(2)線速度(v)：線速度就是瞬間速度,。做勻速圓周運動的質(zhì)點,，其線速度的大小不變，方向卻時刻改變,，勻速圓周運動是一個變速運動。

由瞬時速度的定義式v=,當δt趨近于0時,，δs與所對應(yīng)的弧長(δl)基本重合,，所以v=，在勻速圓周運動中,，由于相等的時間內(nèi)通過的弧長相等,，那么很小一段的弧長與通過這段弧長所用時間的比值是相等的,，所以，其線速度大小v=(其中r是運動物體的軌道半徑,，t為周期)

(3)角速度(ω)：作勻速圓周運動的質(zhì)點與圓心的連線所掃過的角度與所用時間的比值,。ω==，由此式可知勻速圓周運動是角速度不變的運動,。

4.豎直面內(nèi)的圓周運動(非勻速圓周運動)

(1)輕繩的一端固定,，另一端連著一個小球(活小物塊)，小球在豎直面內(nèi)作圓周運動,，或者是一個豎直的圓形軌跡,，一個小球(或小物塊)在其內(nèi)壁上作豎直面的圓周運動，然后進行計算分析,，結(jié)論如下：

①小球若在圓周上,，且速度為零，只能是在水平直徑兩個端點以下部分的各點,，小球要到達豎直圓周水平直徑以上各點,，則其速度至少要滿足重力指向圓心的分量提供向心力

②小球在豎直圓周的最低點沿圓周向上運動的過程中，速度不斷減小(重力沿運動方向的分量與速度方向是相反的,，使小球的速度減小),，而小球要到達最高點，則必須在最低點具有足夠大的速度才能到達最高點,，否則小球就會在圓周上的某一點(這一點一定在水平直徑以上)繩子的拉力為零時,，小球就脫離圓周軌道。

(2)物體在桿或圓管的環(huán)形軌道上作豎直面內(nèi)圓周運動,，雖然物體從最低點沿圓周向最高點運動的過程中,，速度越來越小，由于物體可以受到桿的拉力和壓力(或圓管對它的向內(nèi)或向外的作用力),，所以,，物體在圓周上的任意一點的速度均可為零。

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圓周運動的特點

勻速圓周運動的特點：軌跡是圓,，角速度,，周期，線速度的大小(注：因為線速度是矢量,，“線速度”大小是不變的,，而方向時時在變化)和向心加速度的大小不變，且向心加速度方向總是指向圓心,。

線速度定義：質(zhì)點沿圓周運動通過的弧長δl與所用的時間δt的比值叫做線速度,，或者角速度與半徑的乘積。

線速度的物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢，是矢量,。

角速度的定義:半徑轉(zhuǎn)過的弧度(弧度制：360°=2π)與所用時間t的比值,。(勻速圓周運動中角速度恒定)

周期的定義：作勻速圓周運動的物體，轉(zhuǎn)過一周所用的時間,。

轉(zhuǎn)速的定義：作勻速圓周運動的物體,，單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。

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高中物理學習方法有哪些

一,、課堂上認真聽課,。學生一天中基本上都是在課堂上度過，如果課堂都無法做到認真聽講,，這就相當于蓋房子連磚都沒有一樣,。對于高中物理的學習，最重要的是要聚精會神聽課,，全神貫注,，不要開小差。課堂中學習的內(nèi)容也都是物理學習的重點,，只有認真聽課,，才能打好基礎(chǔ)。

二,、做好課前預(yù)習,。 我們都知道笨鳥先飛的道理，由于我們基礎(chǔ)差,，物理學習一定要走在別人前頭,，建議基礎(chǔ)差的同學課前一定要預(yù)習，這樣與之相關(guān)的舊知識可以復(fù)習一下,，新知識如果不懂可以標記出來課堂重點去聽,，這樣可以帶著問題去聽課，由于已經(jīng)自學過一遍,，聽課的時候更容易跟上老師講課的進度,，不會出現(xiàn)聽不懂而失去信心不愿意聽的現(xiàn)象。

三,、課本先吃透,，掌握基本知識點和定理。不少同學學習物理普遍存在課本都沒掌握,，甚至最基礎(chǔ)的公式,、定理都沒記住，談何靈活應(yīng)用,。同時課本上的物理知識不建議死記硬背,，一定要理解記憶,，特別是定理，要深入理解它的內(nèi)涵,、外延、推導,、應(yīng)用范圍等,，總結(jié)出各種知識點之間的聯(lián)系，在頭腦中形成知識網(wǎng)絡(luò),。

四,、重視物理錯題。對于每天出現(xiàn)的錯題,，課上老師重點講解的錯題及總結(jié)的錯題,，要及時的進行深入研究、并及時歸類,、總結(jié),，做到同樣的錯誤不一錯再錯。

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高中物理圓周運動教學設(shè)計篇六

1.圓周運動：質(zhì)點的運動軌跡是圓周的運動,。

2.勻速圓周運動：質(zhì)點的軌跡是圓周,，在相等的時間內(nèi)，通過的弧長相等,，質(zhì)點所作的運動是勻速率圓周運動,。

3.描述勻速圓周運動的物理量

(1)周期(t)：質(zhì)點完成一次圓周運動所用的時間為周期。

頻率(f)：1s鐘完成圓周運動的次數(shù),。f=

(2)線速度(v)：線速度就是瞬間速度,。做勻速圓周運動的質(zhì)點，其線速度的大小不變,，方向卻時刻改變,，勻速圓周運動是一個變速運動。

由瞬時速度的定義式v=,當δt趨近于0時,，δs與所對應(yīng)的弧長(δl)基本重合,，所以v=，在勻速圓周運動中,，由于相等的時間內(nèi)通過的弧長相等,，那么很小一段的弧長與通過這段弧長所用時間的比值是相等的，所以,，其線速度大小v=(其中r是運動物體的軌道半徑,，t為周期)

(3)角速度(ω)：作勻速圓周運動的質(zhì)點與圓心的連線所掃過的角度與所用時間的比值。ω==,，由此式可知勻速圓周運動是角速度不變的運動,。

4.豎直面內(nèi)的圓周運動(非勻速圓周運動)

(1)輕繩的一端固定,，另一端連著一個小球(活小物塊)，小球在豎直面內(nèi)作圓周運動,，或者是一個豎直的圓形軌跡,，一個小球(或小物塊)在其內(nèi)壁上作豎直面的圓周運動，然后進行計算分析,，結(jié)論如下：

①小球若在圓周上,，且速度為零，只能是在水平直徑兩個端點以下部分的各點,，小球要到達豎直圓周水平直徑以上各點,，則其速度至少要滿足重力指向圓心的分量提供向心力

②小球在豎直圓周的最低點沿圓周向上運動的過程中，速度不斷減小(重力沿運動方向的分量與速度方向是相反的,，使小球的速度減小),，而小球要到達最高點，則必須在最低點具有足夠大的速度才能到達最高點,，否則小球就會在圓周上的某一點(這一點一定在水平直徑以上)繩子的拉力為零時,，小球就脫離圓周軌道。

(2)物體在桿或圓管的環(huán)形軌道上作豎直面內(nèi)圓周運動,，雖然物體從最低點沿圓周向最高點運動的過程中,，速度越來越小，由于物體可以受到桿的拉力和壓力(或圓管對它的向內(nèi)或向外的作用力),，所以,，物體在圓周上的任意一點的速度均可為零。

(3)物體在豎直的圓周的外壁運動,，此種運動的關(guān)鍵是要區(qū)別做圓周運動和平拋運動的條件,，它們的臨界狀態(tài)是物體的重力沿半徑的分量提供向心力，此時,，軌道對物體沒有作用力,，但物體又在軌道上，該點是物體在圓周上的臨界點,。若物體在最高點時,，mg=,v0=,當v≥v0，物體在最高點處將作平拋運動,，當v

擴展

豎直面內(nèi)的圓周運動,，只要求討論分析最高點和最低點的情況，由于最高點的相信加速度豎直向下,，質(zhì)點總是處于失重狀態(tài);最低點的向心加速度豎直向上,，質(zhì)點總是處于超重狀態(tài)，從這個角度來理解豎直面內(nèi)做圓周運動的質(zhì)點受力情況比較直觀,。

質(zhì)點在圓軌道外圓時,，最高點處是作平拋運動還是圓周運動,，質(zhì)點與軌道之間的作用力為零對應(yīng)的速度是臨界速度，這個臨界速度就是在圓周上的向心加速度等于重力加速度,，質(zhì)點的速度小于這個速度,，受軌道的支持力，大于這個速度,，質(zhì)點作平拋運動,。

生活中的圓周運動舉例

詳見第五小節(jié)——生活中的圓周運動

高中物理圓周運動教學設(shè)計篇七

圓周運動

一、考綱要求

1.掌握描述圓周運動的物理量及它們之間的關(guān)系

2.理解向心力公式并能應(yīng)用;了解物體做離心運動的條件.

二,、知識梳理

1.描述圓周運動的物理量

(1)線速度：描述物體圓周運動快慢的物理量.

v= = .

(2)角速度：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動快慢的物理量.

ω= = .

(3)周期和頻率：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動快慢的物理量.

t= ，t= .

(4)向心加速度：描述速度方向變化快慢的物理量.

an=rω2= =ωv= r.

2.向心力

(1)作用效果：產(chǎn)生向心加速度,，只改變速度的方向,，不改變速度的大小.

(2)大小：f=m =mω2r=m =mωv=4π2mf2r

(3)方向：總是沿半徑方向指向圓心,，時刻在改變,，即向心力是一個變力.

(4)來源：向心力可以由一個力提供，也可以由幾個力的合力提供,，還可以由一個力的分力提供.

3.勻速圓周運動與非勻速圓周運動

(1)勻速圓周運動

①定義：線速度大小不變的圓周運動 .

②性質(zhì)：向心加速度大小不變,，方向總是指向圓心的變加速曲線運動.

③質(zhì)點做勻速圓周運動的條件

合力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心.

(2)非勻速圓周運動

①定義：線速度大小,、方向均發(fā)生變化的圓周運動.

②合力的作用

a.合力沿速度方向的分量ft產(chǎn)生切向加速度,，ft=mat，它只改變速度的方向.

b.合力沿半徑方向的分量fn產(chǎn)生向心加速度,，fn=man,，它只改變速度的大小.

4.離心運動

(1)本質(zhì)：做圓周運動的物體，由于本身的慣性,，總有沿著圓周切

線方向飛出去的傾向.

(2)受力特點(如圖所示)

①當f=mrω2時,，物體做勻速圓周運動;

②當f=0時，物體沿切線方向飛出;

③當f

為實際提供的向心力.

④當f>mrω2時,，物體逐漸向圓心靠近,，做向心運動.

三、要點精析

1.圓周運動各物理量間的關(guān)系

2.對公式v=ωr和a= =ω2r的理解

(1)由v=ωr知,，r一定時,，v與ω成正比;ω一定時，v與r成正比;v一定時,，ω與r成反比.

(2)由a= =ω2r知,，在v一定時，a與r成反比;在ω一定時,，a與r成正比.

3.常見的三種傳動方式及特點

(1)皮帶傳動：如圖甲,、乙所示,，皮帶與兩輪之間無相對滑動時，兩輪邊緣線速度大小相等,，即va=vb.

(2)摩擦傳動：如圖甲所示,，兩輪邊緣接觸，接觸點無打滑現(xiàn)象時,，兩輪邊緣線速度大小相等,，即va=vb.

(3)同軸傳動：如圖乙所示，兩輪固定在一起繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,，兩輪轉(zhuǎn)動的角速度大小相等,，即ωa=ωb.

4.向心力的來源

向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力,、彈力,、摩擦力等各種力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力,，因此在受力分析中要避免再另外添加一個向心力.

5.向心力的確定

(1)先確定圓周運動的軌道所在的平面,，確定圓心的位置.

(2)再分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力就是向心力.

6.圓周運動中的臨界問題

臨界問題廣泛地存在于中學物理中,，解答臨界問題的關(guān)鍵是準確判斷臨界狀態(tài),，再選擇相應(yīng)的規(guī)律靈活求解，其解題步驟為：

(1)判斷臨界狀態(tài)：有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼,，明顯表明題述的過程存在著臨界點;若題目中有“取值范圍”“多長時間”“多大距離”等詞語,，表明題述的過程存在著“起止點”，而這些起止點往往就是臨界狀態(tài);若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,，表明題述的過程存在著極值,，這個極值點也往往是臨界狀態(tài).

(2)確定臨界條件：判斷題述的過程存在臨界狀態(tài)之后，要通過分析弄清臨界狀態(tài)出現(xiàn)的條件,，并以數(shù)學形式表達出來.

(3)選擇物理規(guī)律：當確定了物體運動的臨界狀態(tài)和臨界條件后,，對于不同的運動過程或現(xiàn)象，要分別選擇相對應(yīng)的物理規(guī)律,，然后再列方程求解.

7.豎直平面內(nèi)圓周運動的“輕繩,、輕桿”

[模型概述]

在豎直平面內(nèi)做圓周運動的物體，運動至軌道最高點時的受力情況可分為兩類.一是無支撐(如球與繩連接,，沿內(nèi)軌道的“過山車”等),，稱為“輕繩模型”;二是有支撐(如球與桿連接，小球在彎管內(nèi)運動等),，稱為“輕桿模型”.

[模型條件]

(1)物體在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動.

(2)“輕繩模型”在軌道最高點無支撐,，“輕桿模型”在軌道最高點有支撐.

[模型特點]

該類問題常有臨界問題，并伴有“最大”“最小”“剛好”等詞語,，現(xiàn)對兩種模型分析比較如下：

? 繩模型 桿模型 常見類型 均是沒有支撐的小球 均是有支撐的小球 過最高點的臨界條件 由mg=m 得v臨= 由小球恰能做圓周運動得v臨=0 討論分析 (1)過最高點時,，v≥ ,，fn+mg=m ，繩,、圓軌道對球產(chǎn)生彈力fn(2)不能過最高點時,，v< ，在到達最高點前小球已經(jīng)脫離了圓軌道 (1)當v=0時,，fn=mg,，fn為支持力，沿半徑背離圓心(2)當0 時,，fn+mg=m ,，fn指向圓心并隨v的增大而增大

四、典型例題

1.質(zhì)量為m的小球由輕繩a,、b分別系于一輕質(zhì)木架上的a和c點,，繩長分別為la、lb,，如圖所示，當輕桿繞軸bc以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,，繩a在豎直方向，繩b在水平方向,，當小球運動到圖示位置時,，繩b被燒斷的同時輕桿停止轉(zhuǎn)動，則(? )

a.小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運動 b.在繩b被燒斷瞬間,，繩a中張力突然增大 c.若角速度ω較小,，小球在垂直于平面abc的豎直平面內(nèi)擺動 d.繩b未被燒斷時，繩a的拉力大于mg,，繩b的拉力為mω2lb 【答案】bc

【解析】根據(jù)題意,，在繩b被燒斷之前，小球繞bc軸做勻速圓周運動,，豎直方向上受力平衡,，繩a的拉力等于mg，d錯誤;繩b被燒斷的同時輕桿停止轉(zhuǎn)動,，此時小球具有垂直平面abc向外的速度,，小球?qū)⒃诖怪庇谄矫鎍bc的平面內(nèi)運動，若ω較大,，則在該平面內(nèi)做圓周運動,，若ω較小，則在該平面內(nèi)來回擺動,，c正確,，a錯誤;繩b被燒斷瞬間,，繩a的拉力與重力的合力提供向心力，所以拉力大于小球的重力,，繩a中的張力突然變大了,，b正確.

2.下列關(guān)于勻速圓周運動的說法，正確的是(? )

a.勻速圓周運動的速度大小保持不變,，所以做勻速圓周運動的物體沒有加速度 b.做勻速圓周運動的物體,，雖然速度大小不變，但方向時刻都在改變,，所以必有加速度 c.做勻速圓周運動的物體,，加速度的大小保持不變，所以是勻變速曲線運動 d.勻速圓周運動加速度的方向時刻都在改變,，所以勻速圓周運動一定是變加速曲線運動 【答案】bd

【解析】速度和加速度都是矢量,，做勻速圓周運動的物體，雖然速度大小不變,，但方向時刻在改變,，速度時刻發(fā)生變化，必然具有加速度.加速度大小雖然不變,，但方向時刻在改變,，所以勻速圓周運動是變加速曲線運動.故本題選b、d.

3.雨天野外騎車時,，在自行車的后輪輪胎上常會粘附一些泥巴,，行駛時感覺很“沉重”.如果將自行車后輪撐起，使后輪離開地面而懸空,，然后用手勻速搖腳踏板,，使后輪飛速轉(zhuǎn)動，泥巴就被甩下來.如圖所示,，圖中a,、b、c,、d為后輪輪胎邊緣上的四個特殊位置,，則(? )

a.泥巴在圖中a、c位置的向心加速度大于b,、d位置的向心加速度 b.泥巴在圖中的b,、d位置時最容易被甩下來 c.泥巴在圖中的c位置時最容易被甩下來 d.泥巴在圖中的a位置時最容易被甩下來 【答案】c

【解析】當后輪勻速轉(zhuǎn)動時，由a=rω2知a,、b,、c、d四個位置的向心加速度大小相等，a錯誤.在角速度ω相同的情況下,，泥巴在a點有fa+mg=mω2r,，在b、d兩點有fb=fd=mω2r,，在c點有fc-mg=mω2r.所以泥巴與輪胎在c位置的相互作用力最大,，最容易被甩下來，故b,、d錯誤,，c正確.

4.如圖所示，在雙人花樣滑冰運動中,，有時會看到被男運動員拉著的女運動員離開地面在空中做圓錐擺運動的精彩場面,，目測體重為g的女運動員做圓錐擺運動時和水平冰面的夾角約為30°，重力加速度為g,，估算該女運動員(? )

a.受到的拉力為 g b.受到的拉力為2g c.向心加速度為 g d.向心加速度為2g 【答案】b

【解析】對女運動員受力分析,，由牛頓第二定律得，水平方向ftcos 30°=ma,，豎直方向ftsin 30°-g=0,，解得ft=2g，a= g,，a,、c、d錯誤,，b正確.

5.如圖所示，光滑水平面上,，小球m在拉力f作用下做勻速圓周運動.若小球運動到p點時,，拉力f發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運動情況的說法正確的是(? )

a.若拉力突然消失,，小球?qū)⒀剀壍纏a做離心運動 b.若拉力突然變小,，小球?qū)⒀剀壽Epa做離心運動 c.若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽Epb做離心運動 d.若拉力突然變小,，小球?qū)⒀剀壽Epc運動 【答案】a

【解析】在水平面上,，細繩的拉力提供m所需的向心力，當拉力消失,，物體受力合為零,，將沿切線方向做勻速直線運動，故a正確.當拉力減小時,，將沿pb軌道做離心運動,，故bd錯誤當拉力增大時，將沿pc軌道做近心運動，故c錯誤.故選：a.

6.(多選)如圖(a)所示,，小球的初速度為v0,，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度為h.在圖(b)中,，四個小球的初速度均為v0,，在a中，小球沿一光滑軌道內(nèi)側(cè)向上運動,，軌道半徑大于h;在b中,，小球沿一光滑軌道內(nèi)側(cè)向上運動，軌道半徑小于h;在c中,，小球沿一光滑軌道內(nèi)側(cè)向上運動,，軌道直徑等于h;在d中，小球固定在輕桿的下端,，輕桿的長度為h的一半,，小球隨輕桿繞o點向上轉(zhuǎn)動.則小球上升的高度能達到h的有 (? )

【答案】ad

【解析】a中，ra>h,，小球在軌道內(nèi)側(cè)運動,，當v=0時，上升高度h

7.如圖所示,，長為l的細繩一端固定,，另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,，這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺,，設(shè)細繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是 (? )

a.小球受重力、繩的拉力和向心力作用 b.小球做圓周運動的半徑為l c.θ越大,，小球運動的速度越大 d.θ越大,，小球運動的周期越大 【答案】c

【解析】小球只受重力和繩的拉力作用，合力大小為f=mgtan θ,，半徑為r=lsin θ,，a、b錯誤;小球做圓周運動的向心力是由重力和繩的拉力的合力提供的,，則mgtan θ=m ,，得到v=sin θ ，θ越大,，小球運動的速度越大,，c正確;周期t= =2π ，θ越大,，小球運動的周期越小,，d錯誤.

8.如圖所示，足夠長的斜面上有a、b,、c,、d、e五個點,，ab=bc=cd=de,，從a點水平拋出一個小球，初速度為v時,，小球落在斜面上的b點,，落在斜面上時的速度方向與斜面夾角為θ;不計空氣阻力，初速度為2v時(? )

a.小球可能落在斜面上的c點與d點之間 b.小球一定落在斜面上的e點 c.小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角大于θ d.小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角也為θ 【答案】bd

【解析】設(shè)ab=bc=cd=de=l0,，斜面傾角為α,，初速度為v時，小球落在斜面上的b點,，則有l(wèi)0cos α=vt1,，l0sin α= .初速度為2v時，則有l(wèi)cos α=2vt2,，lsin α= ,，聯(lián)立解得l=4l0，即小球一定落在斜面上的e點,，選項b正確,，a錯誤;由平拋運動規(guī)律可知，小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角也為θ,，選項c錯誤,，d正確.

9.物體做圓周運動時所需的向心力f需由物體運動情況決定，合力提供的向心力f供由物體受力情況決定.若某時刻f需=f供,，則物體能做圓周運動;若f需>f供,，物體將做離心運動;若f需

(1)為保證小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，在a點至少應(yīng)施加給小球多大的水平速度?

(2)在小球以速度v1=4 m/s水平拋出的瞬間,，繩中的張力為多少?

(3)在小球以速度v2=1 m/s水平拋出的瞬間,，繩中若有張力,，求其大小;若無張力,，試求繩子再次伸直時所經(jīng)歷的時間.

【答案】(1) ?m/s (2)3 n (3)無張力，0.6 s

【解析】(1)小球做圓周運動的臨界條件為重力剛好提供最高點時小球做圓周運動的向心力,，即mg=m= ,，解得v0= = m/s.

(2)因為v1>v0，故繩中有張力.根據(jù)牛頓第二定律有ft+mg=m ,，代入數(shù)據(jù)得繩中張力ft=3 n.

(3)因為v2

10.在高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上,，汽車的設(shè)計時速是108 km/h.汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍.

(1)如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的,，其彎道的最小半徑是多少?

(2)如果高速公路上設(shè)計了圓弧拱形立交橋,，要使汽車能夠以設(shè)計時速安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱形立交橋的半徑至少是多少?(取g=10 m/s2)

【答案】(1)150 m (2)90 m

【解析】(1)汽車在水平路面上拐彎,，可視為汽車做勻速圓周運動,，其向心力由車與路面間的靜摩擦力提供，當靜摩擦力達到最大值時,，由向心力公式可知這時的半徑最小,，有fmax=0.6mg=m ，由速度v=108 km/h=30 m/s得,，彎道半徑rmin=150 m.

(2)汽車過圓弧拱橋,，可看做在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，到達最高點時,，根據(jù)向心力公式有mg-fn=m .為了保證安全通過,，車與路面間的彈力fn必須大于等于零，有mg≥m ,，則r≥90 m.

11.游樂園的小型“摩天輪”上對稱地分布著8個吊籃,，每個吊籃內(nèi)站著一個質(zhì)量為m的同學，如圖所示,，“摩天輪”在豎直平面內(nèi)逆時針勻速轉(zhuǎn)動,，若某時刻轉(zhuǎn)到頂點a上的甲同學讓一小重物做自由落體運動，并立即通知下面的同學接住,，結(jié)果重物開始下落時正處在c處的乙同學恰好在第一次到達最低點b處時接到重物,，已知“摩天輪”半徑為r，重力加速度為g,，不計空氣阻力.求：

(1)接住重物前,，重物自由下落的時間t.

(2)人和吊籃隨“摩天輪”運動的線速度大小v.

(3)乙同學在最低點處對吊籃的壓力fn.

【答案】(1)2

(2)

(3)(1+ )mg;豎直向下

【解析】(1)由運動學公式：2r= gt2，t=2 .

高中物理圓周運動教學設(shè)計篇八

一,、教材分析

《勻速圓周運動》為高中物理必修2第五章第4節(jié).它是學生在充分掌握了曲線運動的規(guī)律和曲線運動問題的處理方法后,，接觸到的又一個美麗的曲線運動，本節(jié)內(nèi)容作為該章節(jié)的重要部分,，主要要向?qū)W生介紹描述圓周運動的幾個基本概念,，為后繼的學習打下一個良好的基礎(chǔ)。

人教版教材有一個的特點就是以實驗事實為基礎(chǔ),，讓學生得出感性認識,，再通過理論分析總結(jié)出規(guī)律，從而形成理性認識,。

教科書在列舉了生活中了一些圓周運動情景后,，通過觀察自行車大齒輪,、小齒輪、后輪的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)動,，提出了描述圓周運動的物體運動快慢的問題,。

二、教學目標

1.知識與技能

①知道什么是圓周運動,、什么是勻速圓周運動,。理解線速度的概念;理解角速度和周期的概念，會用它們的公式進行計算,。

②理解線速度,、角速度、周期之間的關(guān)系：v=rω=2πr/t,。

③理解勻速圓周運動是變速運動,。

④能夠用勻速圓周運動的有關(guān)公式分析和解決具體情景中的問題。

2.過程與方法

①運用極限思維理解線速度的瞬時性和矢量性.掌握運用圓周運動的特點去分析有關(guān)問題,。

②體會有了線速度后,，為什么還要引入角速度.運用數(shù)學知識推導角速度的單位。

3.情感,、態(tài)度與價值觀

①通過極限思想和數(shù)學知識的應(yīng)用,，體會學科知識間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點,。

②體會應(yīng)用知識的樂趣,，感受物理就在身邊，激發(fā)學生學習的興趣,。

③進行愛的教育,。在與學生的交流中，表達關(guān)愛和賞識,，如微笑著對學生說“非常好!”“你們真棒!”“分析得對!”讓學生得到肯定和鼓勵,，心情愉快地學習。

三,、教學重點,、難點

1.重點

①理解線速度、角速度,、周期的概念及引入的過程;

②掌握它們之間的聯(lián)系,。

2.難點

①理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性;

②理解勻速圓周運動是變速運動,。

四,、學情分析

學生已有的知識：

1.瞬時速度的概念

2.初步的極限思想

3.思考,、討論的習慣

4.數(shù)學課中對角度大小的表示方法

五,、教學方法與手段

演示實驗,、展示圖片、觀看視頻,、動畫;

討論,、講授、推理,、概括

師生互動,，生生互動，

六,、教學設(shè)計

(一)導入新課(認識圓周運動)

●通過演示實驗,、展示圖片、觀看視頻,、動畫,，讓學生認識圓周運動的特點，

演示小球在水平面內(nèi)圓周運動

展示自行車,、鐘表,、電風扇等圖片

觀看地球繞太陽運動的動畫

觀看花樣滑冰視頻

提出問題：它們的運動有什么共同點?答：它們的軌跡是一個圓.

師：對，這就是我們今天要研究的圓周運動

觀看動畫,，思考問題：這兩個球勻速圓周運動有什么不同?答：快慢不同

提出問題：如何描述物體做圓周運動的快慢?

學生動手,，分組實踐，觀察自行車的傳動裝置,，思考與討論：

自行車的大齒輪,，小齒輪，后輪中的質(zhì)點都在做圓周運動,。

比較哪些點運動得更快些?說說你比較的理由,。

討論后，展示自行車傳動裝置圖片(或視頻),，進一步提問：如何比較物體圓周運動快慢?師生共同分析,，小結(jié)可能的比較方法：

方案1：比較物體在一段時間內(nèi)通過的圓弧長短

方案2：比較物體在一段時間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小

方案3：比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時間的多少

方案4：比較物體在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)

注意：在與學生交流時表達鼓勵和賞識：如“非常好!”、“你(們)真棒!”,、“說得對!”等,。

(二)新課教學

描述圓周運動快慢的物理量

線速度

學生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容，思考并討論以下問題：

1.線速度是怎么定義的?單位是什么?

2.線速度的方向怎樣?請說出圓周運動的速度方向是怎么確定的,。

3.物體勻速圓周運動的線速度有什么特點?

4.為什么說勻速圓周運動是一種變速運動?這里的“勻速”是指什么不變?

生生互動,，師生互動后，概括如下：點擊幻燈片,，全方位學習小結(jié)線速度的概念;并通過砂輪切割的視頻,，讓學生感受圓周運動的速度方向。如下：

線速度：

定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長 δl 和所用時間 δt 的比值叫做線速度,。

大?。簐=δl/δt (分析：當δt很小時,，v即圓周各點的瞬時速度。)

單位：m/s 方向：沿圓周上該點的切線方向(看砂輪工作視頻),。

物理意義：描述通過弧長的快慢,。

勻速圓周運動：質(zhì)點沿圓周運動，并且線速度的大小處處相等,，這種運動叫做勻速圓周運動,。

看動畫，學習勻速圓周運動的概念：質(zhì)點沿圓周運動,，并且線速度的大小處處相等,，這種運動叫做勻速圓周運動。(請學生再舉幾個生活中的圓周運動的實例)

關(guān)于勻速圓周運動的問題討論：

1.勻速圓周運動的線速度是不變的嗎?此處的“勻速”是指速度不變嗎?

2.勻速圓周運動是勻速運動嗎?

注意：在與學生交流時表達鼓勵和賞識：如“很好!”“你(們)真了不起!”等,。

討論后,，小結(jié)如下：

勻速圓周運動是變速運動!(線速度的方向時刻改變)

“勻速”指速率不變

勻速圓周運動是線速度大小不變的運動!

角速度

看圖片，回答問題：(轉(zhuǎn)向角速度學習)

觀察自行車的傳動裝置,，分析p點和n點,，m點和n點哪點運動得更快些?哪點轉(zhuǎn)動得更快些?請同學們討論一下!

通過討論，同學們發(fā)現(xiàn),，原來,，質(zhì)點運動得快與轉(zhuǎn)動得快不是一回事!有必要引入一個表示轉(zhuǎn)動快慢的物理量──角速度(轉(zhuǎn)入角速度學習)

注意：在與學生交流時表達鼓勵和賞識：如“分析得好!”“不錯!”等。

下面我們研究描述勻速圓周運動轉(zhuǎn)動快慢的物理量──角速度

高中物理圓周運動教學設(shè)計篇九

生活中的圓周運動

實例分析一

火車是目前長距離運輸中重要的交通工具,，近年來建設(shè)鐵路新干線較多,，鐵軌是比較平直的，在轉(zhuǎn)彎處,，火車只有依靠與它接觸的鐵軌提供向心力,。工字形鐵軌固定在水泥基礎(chǔ)上，火車的兩輪都有輪緣,，突出的輪緣一般起定位作用,，若是平直的軌道轉(zhuǎn)彎，只有依靠軌道與輪緣間側(cè)向彈力使火車轉(zhuǎn)彎,，由于火車速度大,，質(zhì)量也大，所需要的向心力很大,，所以,，輪緣與鐵軌間的彈性大形變量也大，從而使鐵軌容易受到損壞,，使火車轉(zhuǎn)彎時的向心力不是由輪緣和軌道間側(cè)向彈力提供,，而是由車輪與軌道間正向彈力提供，車輪與軌道間的正向接觸面積大,，對軌道的影響小,，有什么辦法可以達到此目的呢?

在牛頓運動定律中,，放在光滑斜面上的物體，當斜面以一定加速度作水平運動時,，物體可以相對斜面靜止，這時斜面的彈力與物體的重力的合力沿水平方向提供加速運動所需要的力(也可以認為斜面的彈力在豎直方向分量與物體的重力平衡,，水平方向分量提供物體作加速度所需要的力)從這個例子中,，我們能得到的啟示是火車轉(zhuǎn)彎時將軌道平面傾斜。

在設(shè)計轉(zhuǎn)彎的軌道時,，若將外軌墊高些,，使軌道平面與水平面有一夾角α，正向壓力垂直于軌道平面,，要使正向壓力在豎直方向分量與重力平衡,，水平方向分量提供向心力，則

mgtanα=mv0=

火車以速度v0=行駛時,，火車的車輪的輪緣與鐵軌的側(cè)向無壓力,。

火車轉(zhuǎn)彎時，當火車的速度v>v0時,，即重力和軌道的支持力的合力不足以提供向心力,，需要外軌對外輪的輪緣一個向內(nèi)的側(cè)壓力，補充不充足的向心力;當火車速度v0

實例分析二

汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時依靠靜摩擦力提供向心力,，在高速公路上,，由于汽車的速度比較大，僅靠靜摩擦力提供向心力是不行的,，所以,，在轉(zhuǎn)彎處的路面都是傾斜的(傾角α)，若汽車依靠重力和路面支持力的合力提供向心力,，就對應(yīng)的速度如火車轉(zhuǎn)彎是一樣的,，對應(yīng)原速度v0=。

當汽車的速度v0≠,，路面再施加靜摩擦力來作補充,。

高中物理圓周運動教學設(shè)計篇十

1.知識與技能

①知道什么是圓周運動、什么是勻速圓周運動,。理解線速度的概念;理解角速度和周期的概念,，會用它們的公式進行計算。

②理解線速度,、角速度,、周期之間的關(guān)系：v=rω=2πr/t。

③理解勻速圓周運動是變速運動,。

④能夠用勻速圓周運動的有關(guān)公式分析和解決具體情景中的問題,。

2.過程與方法

①運用極限思維理解線速度的瞬時性和矢量性.掌握運用圓周運動的特點去分析有關(guān)問題,。

②體會有了線速度后，為什么還要引入角速度.運用數(shù)學知識推導角速度的單位,。

3.情感,、態(tài)度與價值觀

①通過極限思想和數(shù)學知識的應(yīng)用，體會學科知識間的聯(lián)系,，建立普遍聯(lián)系的觀點,。

②體會應(yīng)用知識的樂趣，感受物理就在身邊,，激發(fā)學生學習的興趣,。

③進行愛的教育。在與學生的交流中,，表達關(guān)愛和賞識,，如微笑著對學生說“非常好!”“你們真棒!”“分析得對!”讓學生得到肯定和鼓勵，心情愉快地學習,。