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第五章 曲线运动(四、匀速圆周运动)

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助教师掌握上课时的教学节奏。您知道教案应该要怎么下笔吗?下面是小编为大家整理的“第五章 曲线运动(四、匀速圆周运动)”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!

第五章曲线运动(四、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。M.Jab88.CoM

(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

(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。

2角速度

a:学生阅读课文有关内容

b:出示阅读思考题

(1)角速度是表示_______的物理量

(2)角速度等于________和_______的比值

(3)角速度的单位是__________

c:说明:对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的

d:强调角速度单位的写法rad/s

3周期、频率和转速

a:学生阅读课文有关内容

b:出示阅读思考题:

(1)______叫周期,_______叫频率;______叫转速

(2)它们分别用什么字母表示?

(3)它们的单位分别是什么?

c:阅读结束后,学生自己复述上边思考题。

(4)线速度、角速度、周期之间的关系

a:过渡:既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量,那么他们之间有什么样的关系呢?

b:用投影片出示思考题

一物体做半径为r的匀速圆周运动

(1)它运动一周所用的时间叫_______,用T表示。它在周期T内转过的弧长为________,由此可知它的线速度为_______。

(2)一个周期T内转过的角度为_________,物体的角速度为_______。

c:通过思考题总结得到:

d:讨论

(1)当v一定时,与r成反比

(2)当一定时及v与r成正比

(3)当r一定时,v与成正比

(三)实例分析(用投影片出示)

例1:分析下图中,A、B两点的线速度有什么关系?

分析得到:主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中,皮带(链条)上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。

例2:分析下列情况下,轮上各点的角速度有什么关系?

分析得到:同一轮上各点的角速度相同。

三巩固训练

用电脑进行练习,并且进行激励评价和升级训练

(一)填空

1.做匀速圆周运动的物体线速度的________不变,_________时刻在变,所以线速度是________(填恒量或变量),所以匀速圆周运动中,匀速的含义是_____________________________________。

2.对于做匀速圆周运动的物体,哪些物理量是一定的?

(二)某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d1:d2:d3=1:2:3,求

A:秒针、分针、时针尖端的线速度之比

B:秒针、分针、时针转动的角速度之比。

(三)师生共同解答课本本节的思考与讨论。

四小结

1.什么叫匀速圆周运动?

2.描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个?分别说明它们的含义及求解公式,他们间的联系。

五作业

精选阅读

匀速圆周运动的整合


匀速圆周运动的整合
学习目标1、掌握匀速圆周运动的特点和规律
2、能用牛顿第二定律处理匀速圆周运动问题
重点难点
学习过程:通过例题巩固本节内容
1.在水平路面上转弯的汽车,向心力是【】
A.重力和支持力B.重力、支持力、牵引力的合力
C.滑动摩擦力D.静摩擦力

2.如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是【】
A.在竖直方向汽车受到三个力:重力和桥面的支持力和向心力
B.在竖直方向汽车只受两个力,重力和桥面的支持力
C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力
D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力

3.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,减少车轮与铁轨的侧向挤压
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

4.飞行员的质量为m,假如他驾驶飞机在竖直平面内作匀速圆周运动,在其圆周运动的最高点和最低点,飞行员对座椅产生的压力情况是【】
A.在最高点最大B.在最低点最大
C.相等D.在最低点比在最高点大mg
5.冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员,若依靠摩擦力充当向心力,其安全速度为【】
A.V=kRgB.V≤kRg
C.V≤2kRgD.V≤Rgk
6.火车转弯做圆周运动,如果外轨和内轨一样高,火车能匀速通过弯道做圆周运动,下列说法中正确的是【】
A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨容易磨损
B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力,所以内轨容易磨损
C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力,所以内外轨道均不磨损
D.以上三种说法都是错误的

7.一根轻绳中,线段OA=AB,A、B两球质量相等,它们绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时,如图所示,两段线拉力之比TAB:TOA=。

8.如图所示,A、B两轮半径之比为1:3,两轮边缘挤压在一起,
在两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,则两轮边缘的线速度大小之比等于。两轮的转数之比等于,A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于。

9.一架滑翔机以180km/h的速率,沿着半径为1200m的水平圆弧飞行,计算机翼和水平面间夹角的正切值.(取g=10m/s2)

10.一辆质量m=2.0t的小轿车,驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面,取g=10m/s2.求:
(1)若桥面为凹形,汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大?
(2)若桥面为凸形,汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?

小结:

匀速圆周运动的实例分析


一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。所以你在写高中教案时要注意些什么呢?小编特地为大家精心收集和整理了“匀速圆周运动的实例分析”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

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?


第五章 曲线运动(一、曲线运动)


第五章曲线运动(一、曲线运动)

教学目标:

一知识目标:

1.知道什么是曲线运动;

2.知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的;

3.知道物体做曲线运动的条件。

二能力目标:

通过物体做曲线运动的条件的分析,提高学生能抓住要点对物理现象技术分析的能力

三德育目标:

使学生会在日常生活中,善于总结和发现问题。

教学重点:

1.什么是曲线运动

2.物体做曲线运动的方向的确定

3.物体做曲线运动的条件

教学难点:

物体做曲线运动的条件

教学方法:

实验、讲解、归纳、推理法

教学用具:

投影仪、投影片、录像带、放像机、小钢球、条形磁铁

教学步骤:

一导入新课:

前边几章我们研究了直线运动,下边同学们思考两个问题:

1.什么是直线运动?

2.物体做直线运动的条件是什么?

在实际生活中,普遍发生的是曲线运动,那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。

二新课教学

(一)用投影片出示本节课的学习目标

1.知道轨迹是曲线的运动,叫做曲线运动。

2.理解曲线运动是一种变速运动。

3.知道物体做曲线运动的条件。

(二)学习目标完成过程

1.曲线运动

(1)放录像,展示几种物体所做的运动

a:导弹所做的运动;汽车转弯时所做的运动;人造卫星绕地球的运动;

b:归纳总结得到:物体的运动轨迹是曲线。

(2)提问:上述运动和曲线运动除了轨迹不同外,还有什么区别呢?

(3)用CAI课件对比小车在平直的公路上行驶和弯道上行驶的情况。

学生总结得到:曲线运动中速度方向是时刻改变的。

过渡:怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢?

2.曲线运动的速度方向

(1)放录像:

a:在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;

b:撑开的带着水的伞绕伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。

(2)分析总结得到:质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。

(3)推理:

a:只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化,就表示速度矢量发生了变化。

b:由于做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,所以曲线运动是变速运动。

过渡:那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?

3.物体做曲线运动的条件

(1)用CAI课件模拟实验:一个在水平面上做直线运动的钢珠,如果从旁给它施加一个侧向力,它的运动方向就会改变,不断给钢珠施加侧向力,或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁,钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。

(2)观察完模拟实验后,学生做实验。

(3)分析归纳得到:当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线时,物体就做曲线运动。

(4)学生举例说明:物体为什么做曲线运动。

(5)用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件:

当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时,产生的加速度也在这条直线上,物体就做直线运动。

如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上时,产生的加速度就和速度成一夹角,这时,合力就不但可以改变速度的大小,而且可以改变速度的方向,物体就做曲线运动。

三巩固训练:

1.关于曲线运动,下列说法正确的是。

A.曲线运动一定是变速运动;

B.曲线运动速度的方向不断的变化,但速度的大小可以不变;

C.曲线运动的速度方向可能不变;

D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。

2.物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体的运动情况是

A.必沿着F1的方向做匀加速直线运动;

B.必沿着F1的方向做匀减速直线运动;

C.不可能做匀速直线运动;

D.可能做直线运动,也可能做曲线运动。

四小结

1.运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。

2.曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上。

3.当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角a时,物体做曲线运动。
五作业

匀速圆周运动快慢的描述


4.1《匀速圆周运动快慢的描述》学案Z
【学习目标】
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
【学习重点】
理解线速度、角速度和周期
【知识要点】
1.匀速圆周运动的概念:质点沿圆周运动,在相等的里通过的相等的运动.
2.描述圆周运动的物理量及其关系
(1)线速度v:做匀速圆周运动的物体通过的弧长s跟通过这段弧长所用时间t的,叫运动物体的线速度,其方向与,v=s/t.
(2)角速度ω:做匀速圆周运动的物体,连接物体和圆心的半径转过的角度φ跟所用时间t的叫角速度,ω=φ/tv=ωR.
(3)周期T:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的叫做周期T,单位是秒(s).
T=.
(4)频率f(转速n):物体做匀速圆周运动时,1s内运动的称为频率f,单位是Hz(r/s),如果用1min内运动的周数表示则称为,单位用r/min表示.f=60nT=1/f.
3.线速度、角速度、周期之间的关系
ωωr
讨论:1)当v一定时,ω与r成反比
2)当ω一定时,v与r成正比
3)当r一定时,v与ω成正比
方法:
(1)圆周运动的线速度方向的确定:找出圆周的切线方向,线速度的方向即切线方向.
(2)皮带和齿轮传动的线速度与角速度关系判断:齿轮和皮带传动中,齿轮咬合处和同一皮带上的轮缘线速度相等,同轴转盘角速度相等.
(时间、圆弧长度,比值、轨迹相切,比值,时间,周期个数、转速n,)
【典型例题】
【例1】如图所示,皮带转动装置转动时,皮带上A、B点及轮上C点的运动情况是
A.vA=vB,vB>vCB.ωA=ωB,vB>vC
C.vA=vB,ωB=ωCD.ωA>ωB,vB=vC
解析:同一根皮带连接,则线速度相等,所以A、B两点线速度相等;同一转盘上各点的角速度相等,所以B、C两点的角速度相等,半径大的线速度大.
答案:AC
【达标训练】
1.关于作匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是:()
A.向心加速度的大小和方向都不变
B.向心加速度的大小和方向都不断变化
C.向心加速度的大小不变,方向不断变化
D.向心加速度的大小不断变化,方向不变
2.对于做匀速圆周运动的质点,下列说法正确的是:()
A.根据公式a=v2/r,可知其向心加速度a与半径r成反比
B.根据公式a=ω2r,可知其向心加速度a与半径r成正比
C.根据公式ω=v/r,可知其角速度ω与半径r成反比
D.根据公式ω=2πn,可知其角速度ω与转数n成正比
3.机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比为()
A.1:60:360B.1:12:360C.1:12:720D.1:60:7200
4.甲、乙两个物体分别放在广州和北京,它们随地球一起转动时,下面说法正确的是()
A.甲的线速度大,乙的角速度小B.甲的线速度大,乙的角速度大
C.甲和乙的线速度相等D.甲和乙的角速度相等
5.一个做匀速圆周运动的物体,如果半径不变,而速率增加到原来速率的三倍,其向心力增加了
64牛顿,那么物体原来受到的向心力的大小是()
A.16NB.12NC.8ND.6N
6.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥,在桥的中央处有()
A.车对两种桥面的压力一样大B.车对平直桥面的压力大
C.车对凸形桥面的压力大D.无法判断
7.一个直径为d的飞轮绕水平轴转动,当飞轮转速为n时,附在轮边沿上与圆心同高处的水滴脱离飞轮飞出.求证水滴上升的最大高度h=π2n2d2/(2g).

答案:
题号123456
答案CDCDCB
7.证明:转轮的线速度为v=rω=dω/2=2πd/2T=πdn.
水滴以该速度沿切线飞出,做竖直上抛运动.
根据竖直上抛的公式,其最大高度等于h=v2/(2g)=π2n2d2/(2g),得证.

文章来源:http://m.jab88.com/j/22068.html

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