圆周运动

　　高中物理必修2《生活中的圆周运动》教案

　　教学目标

　　1、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度，它就是圆周运动的物体所受的向心力.会在具体问题中分析向心力的来源。

　　(2)能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例。

　　(3)知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。

　　2、过程与方法

　　(1)通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力。

　　(2)通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力。

　　(3)通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。

　　3、情感、态度与价值观

　　(1)通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，理解物理与生活的联系，学会用合理、科学的方法处理问题。

　　(2)通过离心运动的应用和防止的实例分析.使学生明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题。

　　(3)养成良好的思维表述习惯和科学的价值观。

　　教学重难点

　　教学重点：理解向心力是一种效果力;在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题。

　　教学难点：具体问题中向心力的来源;关于对临界问题的讨论和分析;对变速圆周运动的理解和处理。

　　教学工具

　　多媒体、板书

　　教学过程

　　新课导入

　　生活中的圆周运动到处可见，如运动物体转弯问题，汽车、火车、飞机、自行车、摩托车的转弯，只要你注意观察，高速公路、赛车的弯道处，都做成外高内低的路面，自行车、摩托车拐弯时都要倾斜车身……你知道这是什么原因吗?

　　一、铁路的弯道

　　1.基本知识

　　(1)火车在弯道上的运动特点

　　火车在弯道上运动时做圆周运动，具有向心加速度，由于其质量巨大，因此需要很大的向心力.

　　(2)转弯处内外轨一样高的缺点

　　如果转弯处内外轨一样高，则由外轨对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损.

　　(3)铁路弯道的特点

　　①转弯处外轨略高于内轨.

　　②铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道内侧.

　　③铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心，它提供了火车以规定速度行驶时的向心力.

　　2.思考判断

　　(1)火车弯道的半径很大，故火车转弯需要的向心力很小.(×)

　　(2)火车转弯时的向心力是车轨与车轮间的挤压提供的.(×)

　　(3)火车通过弯道时具有速度的限制.(√)

　　探究交流

　　除了火车弯道具有内低外高的特点外，你还了解哪些道...

　　高中物理必修2《圆周运动》教案

　　教学目标

　　1、知识与技能

　　(1)认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;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。

　　2、过程与方法

　　(1)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;

　　(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.激发学习的兴趣。

　　教学重难点

　　教学重点：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。

　　教学难点：理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。

　　教学工具

　　多媒体、板书

　　教学过程

　　新课导入

　　建议在我们周围，与圆周运动有关的事物比比皆是，像机械钟表的指针、齿轮、电风扇的叶片、收音机的旋钮、汽车的车轮……在转动时，其上的每一点都在做圆周运动.你即使坐着不动，其实也在随着地球的自转做圆周运动.

　　地球绕太阳公转的速度为每秒29.79 km，公转一周所用时间为1年，月亮绕地球运转速度为每秒1.02 km，运转一周所用时间为27.3天，有人说月亮比地球运动得快，有人说月亮比地球运动得慢，你怎样认为呢?

　　一、描述圆周运动的物理量

　　探究交流

　　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5-4-1所示.若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转，那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗?线速度相同吗?

　　【提示】　篮球上各点的角速度是相同的.但由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同，由v=ωr可知不同高度的各点的线速度不同.

　　1.基本知识

　　(1)圆周运动

　　物体沿着圆周的运动，它的运动轨迹为圆，圆周运动为曲线运动，故一定是变速运动.

　　(2)描述圆周运动的物理量比较

　　2.思考判断

　　(1)做圆周运动的物体，其速度一定是变化的.(√)

　　(2)角速度是标量，它没有方向.(×)

　　(3)圆周运动线速度公式v=Δt(Δs)中的Δs表示位移.(×)

　　二、匀速圆周运动

　　探究交流

　　如图所示，若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分针的周期各是多少?角速度之比是多少?

　　【提示】　秒针的周期T秒=1 min=60 s，

　　分针的周期T分=1 h=360...

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　　圆周运动

　　一、主要内容

　　本章内容包括圆周运动的动力学部分和物体做圆周运动的能量问题，其核心内容是牛顿第二定律、机械能守恒定律等知识在圆周运动中的具体应用。

　　二、基本方法

　　本章中所涉及到的基本方法与第二章牛顿定律的方法基本相同，只是在具体应用知识的过程中要注意结合圆周运动的特点：物体所受外力在沿半径指向圆心的合力才是物体做圆周运动的向心力，因此利用矢量合成的方法分析物体的受力情况同样也是本章的基本方法;只有物体所受的合外力的方向沿半径指向圆心，物体才做匀速圆周运动。根据牛顿第二定律合外力与加速度的瞬时关系可知，当物体在圆周上运动的某一瞬间的合外力指向圆心，我们仍可以用牛顿第二定律对这一时刻列出相应的牛顿定律的方程，如竖直圆周运动的最高点和最低点的问题。另外，由于在具体的圆周运动中，物体所受除重力以外的合外力总指向圆心，与物体的运动方向垂直，因此向心力对物体不做功，所以物体的机械能守恒。

　　三、错解分析

　　在本章知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：对物体做圆周运动时的受力情况不能做出正确的分析，特别是物体在水平面内做圆周运动，静摩擦力参与提供向心力的情况;对牛顿运动定律、圆周运动的规律及机械能守恒定律等知识内容不能综合地灵活应用，如对于被绳(或杆、轨道)束缚的物体在竖直面的圆周运动问题，由于涉及到多方面知识的综合，表现出解答问题时顾此失彼。

　　物理不同于数学，它毕竟是一门实验学科，对实际情况的想像有时对解题很有帮助。如果脑子中已有了正确的物理场景，那么解起题来就会事半功倍。所以明确的草图有时就成了解题的关键。物理是实验学科的特点决定了它不必每步都要有严密的数学分析，有时直接从物理学的角度反而更容易得出正确的解答。更多有关2014高考理综的信息可登录出国留学网理综频道，欢迎收藏本站(CTRL+D即可收藏)!

　　同学们要注意物理课堂要点。要听好课，我们应善于抓课堂的要点，这主要是指重点和难点两个方面。心理学研究表明，我们听课注意力集中的时间一般在20分钟左右，(要想一节课几十分钟内都保持精力高度集中是不可能的)，所以我们应将这有限的集中注意时间用到“刀刃”上。更多有关2014高考理综的信息可登录出国留学网理综频道，欢迎收藏本站(CTRL+D即可收藏)!

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 　　1.线速度V=s/t=2πr/T

　　2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

　　3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r

　　4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

　　5.周期与频率：T=1/f

　　6.角速度与线速度的关系：V=ωr

　　7.角速度与转速的关系：ω=2πn(此处频率与转速意义相同)

　　8.主要物理量及单位：弧长(s)：米(m);角度(Φ)：弧度(rad);频率(f)：赫(Hz);周期(T)：秒(s);转速(n)：r/s;半径(r)：米(m);线速度(V)：m/s;角速度(ω)：rad/s;向心加速度：m/s2。

　　注：

　　(1)向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心;

　　(2)做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。

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　　2013高考物理复习期间，考生应该应掌握实用的复习技巧。1.模型归类。做过一定量的物理题目之后，会发现很多题目其实思考方法是一样的，我们需要按物理模型进行分类，用一套方法解一类题目。2.观察生活。物理研究物体的运动规律，很多最基本的认识可以通过自己平时对生活的细致观察逐渐积累起来，而这些生活中的常识、现象会经常在题目中出现，丰富的生活经验会在你不经意间发挥作用。3.知识分层。通常进入高三后，老师一定会帮我们梳理知识结构，物理的知识不单纯是按板块分的，更重要是按层次分的。4、解题规范。高考越来越重视解题规范，体现在物理学科中就是文字说明。解一道题不是列出公式，得出答案就可以的，必须标明步骤，说明用的是什么定理，为什么能用这个定理，有时还需要说明物体在特殊时刻的特殊状态。这样既让老师一目了然，又有利于理清自己的思路，还方便检查，最重要的是能帮助我们在分步骤评分的评分标准中少丢几分。5.大胆猜想。物理题目常常是假想出的理想情况，几乎都可以用我们学过的知识来解释，所以当看到一道题目的背景很陌生时，就像今年高考物理的压轴题，不要慌了手脚。