第一篇：帶電粒子的圓周運(yùn)動(dòng)的教案示例之二

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帶電粒子的圓周運(yùn)動(dòng)的教案示例之二

一、教學(xué)目標(biāo)

1．根據(jù)洛侖茲力的特點(diǎn)，理解帶電粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)． 2．以洛侖茲力為向心力推導(dǎo)出帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓運(yùn)動(dòng)的半徑

3．掌握速度選擇器和質(zhì)譜儀的工作原理和計(jì)算方法．

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．洛侖茲力f=Bqv的應(yīng)用是該節(jié)重點(diǎn)．

2．洛侖茲力作為向心力，是使運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

是本節(jié)的難點(diǎn)．

3．對(duì)速度選擇器和質(zhì)譜儀的工作原理的理解和掌握也是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)．

三、教具 洛侖茲力演示儀．

四、主要教學(xué)過(guò)程

（一）引入新課

1．提問(wèn)：如圖所示，當(dāng)帶電粒子q以速度v分別垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們將做什么運(yùn)動(dòng)？（如圖1所示）

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回答：平拋和勻速圓周運(yùn)動(dòng)．

在此學(xué)生很有可能根據(jù)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)做平拋運(yùn)動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，誤認(rèn)為帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)也做平拋運(yùn)動(dòng)．在這里不管學(xué)生回答正確與錯(cuò)誤，都應(yīng)馬上追問(wèn)：為什么？引導(dǎo)學(xué)生思考，自己得出正確答案．

2．觀察演示實(shí)驗(yàn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)──洛侖茲力演示儀．

3．看掛圖，比較帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)這兩種情況下軌跡的差別．

（二）教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1．帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軌跡（板書(shū)）提問(wèn)：

①f洛在什么平面內(nèi)？它與v的方位關(guān)系怎樣？ ②f洛對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷是否做功？ ③f洛對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng)起何作用？ ④帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)？

通過(guò)學(xué)生的回答，展開(kāi)討論，讓同學(xué)自己得出正確的答案，強(qiáng)化上節(jié)所學(xué)知識(shí)──洛侖茲力產(chǎn)生條件，洛侖茲力大小、方向的計(jì)算和判斷方法．

結(jié)論：（板書(shū)）①帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其初速度v與磁場(chǎng)垂直，根據(jù)左手定則，其受洛侖茲力的方向也跟磁場(chǎng)方向垂直，并與初速度方向都在同一垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)，所以粒子只能在該平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)．

②洛侖茲力總是跟帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直，它只改變粒子運(yùn)動(dòng)的方向，不改變粒子速度的大小，所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率是恒定的，這時(shí)洛侖茲力的大小f=Bqv也是恒定的．

③洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)粒子不做功．

④洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)粒子起著向心力的作用，因此粒子的運(yùn)動(dòng)一定是勻速圓周運(yùn)動(dòng)． 2．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

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提問(wèn)：

①帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，什么力作為向心力？

f心=f洛=Bqv（1）

②做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力F心與物體質(zhì)量m、速度v和半徑r的關(guān)系如何？

F心= mv2／r（2）進(jìn)而由學(xué)生自己推出

討論：

①粒子運(yùn)動(dòng)軌道半徑與哪些因素有關(guān)，關(guān)系如何？

②質(zhì)量不同電量相同的帶電粒子，若以大小相等的動(dòng)量垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它們的軌道半徑關(guān)系如何？

③速度相同，荷質(zhì)比不同的帶電粒子垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它們的軌道半徑關(guān)系如何？

④在同一磁場(chǎng)中做半徑相等的圓周運(yùn)動(dòng)的氫、氦原子核，哪個(gè)運(yùn)動(dòng)速度大？ 3．帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期 提問(wèn)：

①圓周長(zhǎng)與圓半徑有何關(guān)系？

周長(zhǎng)=2πr ②圓周運(yùn)動(dòng)的周期與周長(zhǎng)和速率的關(guān)系如何？

③推出帶電粒子在磁場(chǎng)中的周期

討論：①帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期大小與哪些因素有關(guān)？關(guān)系如何？

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②同一帶電粒子，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它的速率增大時(shí)，其周期怎樣改變？ ③速率不同、質(zhì)量也不同的兩帶電粒子進(jìn)入同一磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)，若它們的周期相同，則它們相同的物理量還有哪個(gè)？ 4．速度選擇器的工作原理

提問(wèn)：①帶電粒子（帶正電）q以速度v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受電場(chǎng)力作用，運(yùn)動(dòng)方向?qū)l(fā)生偏轉(zhuǎn)，如圖2所示．若在勻強(qiáng)電場(chǎng)范圍內(nèi)再加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該帶電粒子的運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)，求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?/p>

引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)自己分析得出結(jié)論．

分析：．電荷進(jìn)入電場(chǎng)，受垂直向下的電場(chǎng)力作用而偏轉(zhuǎn)，若使它不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電荷受所加磁場(chǎng)的洛侖茲力方向一定與電場(chǎng)力方向相反，根據(jù)左手定則和洛侖茲力方向確定磁場(chǎng)方向：垂直紙面、背向讀者，如圖3所示． 因?yàn)?f洛=F安

若我們?cè)谠撗b置前后各加一塊擋板，讓電量相同的不同速度的帶電粒子從前邊擋板中小孔射入，經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，只有其運(yùn)動(dòng)速度剛好滿(mǎn)足f洛=F安的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從第二塊擋板上小孔中射出．改變勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小，就可以得到不同速度的帶電粒子．這個(gè)裝置就叫做速度選擇器．由上面的關(guān)系很容易推導(dǎo)出通過(guò)速度選擇器

②若將一個(gè)能通過(guò)某速度選擇器的正電荷換成一個(gè)電量相等速度不變的負(fù)電荷，它還能通過(guò)該速度選擇器嗎？為什么？

回答：能．因?yàn)殡m然它所受電場(chǎng)力和洛侖茲力方向都與正電荷方向相反，但大小仍然相等，其合力仍然為零，所以能通過(guò)． 5．質(zhì)譜儀

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以相同的速度垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖4，求它們運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比是多少？

以上裝置就是質(zhì)譜儀，它可以很方便地幫助我們發(fā)現(xiàn)一些元素的同位素，或計(jì)算一些帶電粒子的質(zhì)量或荷質(zhì)比．

（三）課堂小結(jié)

帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，受到一個(gè)大小不變而且始終與其速度方向垂直的洛侖茲力作用，此力對(duì)帶電粒子不做功，只改變粒子的速度方向，不改變其速度大小，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為

粒子（質(zhì)量、電荷不相同），其r與mv成正比，與Bq成反比，其周期

反比．

五、說(shuō)明

1．本節(jié)在研究帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，首先要強(qiáng)調(diào)“在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中”和“v垂直于B”這兩個(gè)條件．

2．軌道半徑和周期的推導(dǎo)應(yīng)強(qiáng)調(diào)推導(dǎo)的過(guò)程和涉及的舊知識(shí)，對(duì)于

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結(jié)果的討論上，使學(xué)生理解該結(jié)論的內(nèi)涵和外延．

3．在上述問(wèn)題都很好地掌握的基礎(chǔ)上，再講速度選擇器和質(zhì)譜儀，這兩部分內(nèi)容其實(shí)就是新舊知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用．

4．關(guān)于帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)量計(jì)算問(wèn)題，因用到不少平面幾何知識(shí)，可放在以后的習(xí)題課中解決．

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第二篇：帶電粒子的圓周運(yùn)動(dòng)的教案示例之三

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帶電粒子的圓周運(yùn)動(dòng)的教案示例之三

教學(xué)目的：

1．理解帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能推導(dǎo)、應(yīng)用半徑公式和周期公式． 2．進(jìn)行思維方法教育訓(xùn)練，培養(yǎng)辯證唯物主義觀點(diǎn)．

重難點(diǎn)：

帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡、半徑和周期的分析確定．

教具：

洛侖茲力演示儀，洛侖茲力紙板模型．

教學(xué)過(guò)程：

一、提出問(wèn)題，引入新課

師：同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)討論了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力──洛侖茲力，下面請(qǐng)同學(xué)們確定黑板上畫(huà)的正負(fù)電荷所受洛侖茲力的大小和方向（勻強(qiáng)磁場(chǎng)B、正負(fù)電荷的q、m、v．課前畫(huà)在黑板中央）．

一學(xué)生上講臺(tái)畫(huà)f方向，寫(xiě)出f大小，另一學(xué)生指正，如圖1所示．

師：通過(guò)作圖，我們?cè)僖淮握J(rèn)識(shí)到，洛侖茲力總是與粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直．這樣一來(lái)粒子還能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)嗎？

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生：不能．

師：那么粒子做什么運(yùn)動(dòng)呢？有怎樣的規(guī)律？這就是我們上節(jié)課沒(méi)有解決，今天要研究解決的課題．

板書(shū)（課題）：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．

師：帶電粒子包括電子、質(zhì)子、α粒子等帶正負(fù)電荷的粒子，我們這節(jié)課的教學(xué)目的是研究正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律． 板書(shū)：研究q在B中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．

二、分析論證，得出結(jié)論

師：研究帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)從哪里著手呢？我們知道，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于兩個(gè)因素：一是物體的受力情況；二是物體具有的速度，因此，力與速度就是我們研究帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和基本點(diǎn)．

黑板上畫(huà)的粒子，其速度及所受洛侖茲力均已知，除洛侖茲力外，還受其它力作用嗎？嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，粒子在豎直平面內(nèi)還受重力作用，但通過(guò)上節(jié)課的計(jì)算，我們知道，在通常情況下，粒子受到的重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于洛侖茲力，所以，若在研究的問(wèn)題中沒(méi)有特別說(shuō)明或暗示，粒子的重力是可以忽略不計(jì)的，因此，可認(rèn)為黑板上畫(huà)的粒子只受洛侖茲力作用．

為了更好地研究問(wèn)題，我們今天來(lái)研究一種最基本、最簡(jiǎn)單的情況，即粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且只受洛侖茲力作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．

下面，我們從洛侖茲力與速度的關(guān)系出發(fā)，研究粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，洛侖茲力與速度有什么關(guān)系呢？

第一、洛侖茲力和速度都與磁場(chǎng)垂直，洛侖茲力和速度均在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)，沒(méi)有任何作用使粒子離開(kāi)這個(gè)平面，因此，粒子只能在洛侖茲力與速度組成的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)． 板書(shū)：平面（f、v）⊥B 第二、洛侖茲力始終與速度垂直，不可能使粒子做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那做什么運(yùn)動(dòng)？這個(gè)問(wèn)題請(qǐng)同學(xué)們回答．

生：勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槁鍋銎澚κ冀K與速度方向垂直，對(duì)粒子不做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力不做功，動(dòng)能不變，即粒子的速度大小不變，但速度方向改變；反過(guò)來(lái)，由于粒子速度大小不變，則洛侖茲力的大小也不變，但洛侖茲力的方向要隨速度

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方向的改變而改變，因此，帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所需要的向心力由洛侖茲力提供． 師：說(shuō)得好，下面請(qǐng)同學(xué)們觀看紙板模型演示（剪兩片硬紙板如圖2所示，在表示正、負(fù)粒子的圓板中央挖一個(gè)可插入粉筆的小孔，把表示負(fù)粒子的模型按在黑板的相應(yīng)位置上，使紙片上畫(huà)的負(fù)粒子與黑板上畫(huà)的負(fù)粒子對(duì)準(zhǔn)，在小孔里插入粉筆，教師邊講解粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的原因，邊操作紙板繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，畫(huà)出粒子的圓形運(yùn)動(dòng)軌跡）．

師：分析推理得出的結(jié)果是否正確呢？最好的方法就是用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證．

教師介紹洛侖茲力演示儀的構(gòu)造、原理，然后操作演示不加磁場(chǎng)和加磁場(chǎng)兩種情況下，電子射線(xiàn)的徑跡．

師：從演示中，同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是什么？

生：在不加磁場(chǎng)的情況下，電子射線(xiàn)的徑跡是直線(xiàn)；在加垂直于速度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)情況下，電子射線(xiàn)的徑跡是圓．

師：對(duì)，這就證明了上述的分析、推理是正確的，到此，我們就可下結(jié)論了：帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在只受洛侖茲力作用的情況下，粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．

板書(shū)：結(jié)論：勻速圓周運(yùn)動(dòng)

師：既然粒子是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么它的圓心在哪里？半徑有多大？周期是多少呢？這就是我們要進(jìn)一步討論的問(wèn)題，從上面紙板模型的演示中，你能看出粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在哪兒?jiǎn)幔?/p>

生：在紙板的固定點(diǎn)，即洛侖茲力作用線(xiàn)的交點(diǎn)上．

師：對(duì)，圓心一定在洛侖茲力作用線(xiàn)的交點(diǎn)上，正因?yàn)榇?，解題時(shí)可通過(guò)作兩洛侖茲力作用線(xiàn)的交點(diǎn)來(lái)確定圓心．

板書(shū)：圓心：洛侖茲力作用線(xiàn)的交點(diǎn)．

師：半徑、周期應(yīng)怎樣確定？根據(jù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的基本條件，洛侖茲力可提供所需的向心力，由此可確定半徑、周期．

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（教師板書(shū)時(shí)，故意漏淖2次方讓學(xué)生糾正）

成正比，與B成反比，這一規(guī)律可用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證．

通過(guò)改變洛侖茲力演示儀的加速電壓和磁場(chǎng)電流，定性驗(yàn)證r與v、B的關(guān)系．

重要的規(guī)律，遺憾的是我們無(wú)法用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證它，但對(duì)這個(gè)規(guī)律必須有一個(gè)正確的理解． 憑經(jīng)驗(yàn)我們知道，跑步比賽時(shí)，跑得越快經(jīng)歷的時(shí)間就越短．為什么帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與v、r無(wú)關(guān)呢？它與跑步比賽有何不同呢？

生：跑步比賽時(shí)，跑的是大小相等的圈，速率越大，時(shí)間就越短．而粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓大小是隨速率的增大而增大的．從半徑公式可知：速率增大一倍，半徑也增大一倍，圓周長(zhǎng)也增大一倍，所以周期不變，因此帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期與v、r無(wú)關(guān)．

板書(shū)：T與v，r無(wú)關(guān)．

三、鞏固練習(xí)，反饋矯正

師：當(dāng)然，靜止的粒子不受洛侖茲力作用，不會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，則無(wú)周期可言，周期是對(duì)運(yùn)動(dòng)的粒子而言的，那么粒子的運(yùn)動(dòng)速度又是怎樣獲得的呢？

一般粒子的速度是通過(guò)電壓加速獲得的，下面我們?cè)诤诎鍒D上加一個(gè)加速電壓． 板書(shū)：畫(huà)圖3．

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師：使帶正電的粒子加速，則哪板接正極，哪板接負(fù)極？ 生：左板接正，右板接負(fù)．

師：若加速電壓為U，粒子帶電量為q，質(zhì)量為m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度為B．大致畫(huà)出正粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡、圓心位置，求出半徑大?。?/p>

（學(xué)生練習(xí)，教師巡視，學(xué)生回答，然后，教師操作把表示正粒子的紙板模型按在黑板的相應(yīng)位置上，畫(huà)出正粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡）

師：圓心一定在f線(xiàn)上，若以粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以v方向?yàn)樽鴺?biāo)x軸，向上為y軸，則圓心坐標(biāo)為（0、r），那么半徑有多大？

師：若把上式變形可得：

師：同學(xué)們對(duì)這個(gè)式子有什么發(fā)現(xiàn)嗎？

生：有的，只要測(cè)出加速電壓、磁感強(qiáng)度及偏轉(zhuǎn)半徑，就可測(cè)定粒子的電量和質(zhì)量比． 師：對(duì)，我們把粒子的電量和質(zhì)量比叫做粒子的荷質(zhì)比，質(zhì)譜儀就是利用這個(gè)原理來(lái)測(cè)定粒子的荷質(zhì)比的，很多同位素就是在質(zhì)譜儀中首先被發(fā)現(xiàn)的．

四、課堂小結(jié)

師：今天的課到此結(jié)束，下面進(jìn)行課堂小結(jié)，第一，這節(jié)課主要解決的問(wèn)題是什么？ 生：解決了帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)、且只受洛侖茲力作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其規(guī)律是粒子在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑

師：第二，這節(jié)課運(yùn)用了哪些方法？

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生：1．研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，必須從力與速度的關(guān)系出發(fā)分析、研究． 2．研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的、出發(fā)點(diǎn)是：提供的力等于所需要的向心力． 師：第三，還有哪些問(wèn)題有待解決？ 1．粒子不是垂直射入磁場(chǎng)的問(wèn)題．

2．粒子除受洛侖茲力外，還受其它力作用的問(wèn)題． 3．射入非勻強(qiáng)磁場(chǎng)的問(wèn)題． 師：第四，說(shuō)明三點(diǎn)：

1．帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與其它運(yùn)動(dòng)一樣，都是有規(guī)律的，規(guī)律是客觀的，又是可以認(rèn)識(shí)利用的，這就是我們要樹(shù)立的辯證唯物主義觀點(diǎn)．

2．分析推理得出的結(jié)果是否正確，必須用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，因?yàn)閷?shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，這就是我們應(yīng)該追求、堅(jiān)持的態(tài)度． 3．粒子的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱(chēng)性、簡(jiǎn)潔性．

一流專(zhuān)家·一流技術(shù)·一流服務(wù)

第三篇：圓周運(yùn)動(dòng)教案教案

6.5 圓周運(yùn)動(dòng)

★新課標(biāo)要求

（一）知識(shí)與技能

1、理解線(xiàn)速度的概念，知道它就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度、理解角速度和周期的概念，會(huì)用它們的公式進(jìn)行計(jì)算。

2、理解線(xiàn)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(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。

（二）過(guò)程與方法

1、運(yùn)用極限法理解線(xiàn)速度的瞬時(shí)性。

2、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)角速度的單位。

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1、通過(guò)極限思想和數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，體會(huì)學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。

2、體會(huì)應(yīng)用知識(shí)的樂(lè)趣?！锝虒W(xué)重點(diǎn)

線(xiàn)速度、角速度的概念以及它們之間的聯(lián)系。★教學(xué)難點(diǎn)

理解線(xiàn)速度、角速度的物理意義?！锝虒W(xué)方法

教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生歸納分析，討論、交流學(xué)習(xí)成果?！锝虒W(xué)工具

投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備 ★教學(xué)過(guò)程

（一）引入新課

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，這節(jié)課開(kāi)始我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)一類(lèi)常見(jiàn)的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)――圓周運(yùn)動(dòng)。

（二）進(jìn)行新課

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中常見(jiàn)的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生紛紛舉例。選出代表發(fā)言。教師活動(dòng)：待學(xué)生舉例后，提出問(wèn)題：

這些作圓周運(yùn)動(dòng)的物體，哪些運(yùn)動(dòng)得更快？我們應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢呢？

引導(dǎo)學(xué)生討論教材“思考與討論”中的問(wèn)題，選出代表發(fā)表見(jiàn)解。

學(xué)生活動(dòng)：思考并討論自行車(chē)的大齒輪、小齒輪、后輪上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢。

教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生的發(fā)言，針對(duì)學(xué)生的不同意見(jiàn)，引導(dǎo)學(xué)生過(guò)渡到對(duì)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量――線(xiàn)速度的學(xué)習(xí)上來(lái)。

1、線(xiàn)速度

教師活動(dòng)：我們?cè)?jīng)用速度這個(gè)概念來(lái)描述物體作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的快慢，那么我們能否繼續(xù)用這個(gè)概念來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？如果能，該怎樣定義呢？ 給出閱讀提綱，學(xué)生先歸納，然后師生互動(dòng)加深學(xué)習(xí)。（1）線(xiàn)速度的物理意義（2）線(xiàn)速度的定義（3）線(xiàn)速度的定義式（4）線(xiàn)速度的瞬時(shí)性（5）線(xiàn)速度的方向

學(xué)生活動(dòng)：（1）結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容

（2）嘗試自己歸納知識(shí)點(diǎn)（3）交流討論，查缺補(bǔ)漏

師生互動(dòng)：投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)、總結(jié)

（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢.（2）定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)Δl和所用時(shí)間Δt的比值叫做線(xiàn)速度。（比值定義法）

（3）大小：v =?l。單位：m/s（s是弧長(zhǎng)，非位移）?t（4）當(dāng)選取的時(shí)間Δt很小很小時(shí)（趨近零），弧長(zhǎng)Δl就等于物體在t時(shí)刻的位移，定義式中的v，就是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中學(xué)過(guò)的瞬時(shí)速度了。（5）方向：在圓周各點(diǎn)的切線(xiàn)上（6）“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的速度的大小不變，即速率不變；而“勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變，二者并不相同。

［結(jié)論］勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng).2、角速度

教師活動(dòng)：描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，除了用線(xiàn)速度外，還有沒(méi)有其它方法？

給出閱讀提綱，學(xué)生先歸納，然后師生互動(dòng)加深學(xué)習(xí)。［投影］閱讀提綱

（1）角速度的物理意義（2）角速度的定義（3）角速度的定義式

學(xué)生活動(dòng)：（1）結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容

（2）嘗試自己歸納知識(shí)點(diǎn)（3）交流討論，查缺補(bǔ)漏

師生互動(dòng)：投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)、總結(jié)

（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角的快慢.（2）定義：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)Δθ的角度跟所用時(shí)間Δt的比值，就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度；

（3）定義式：ω=?? ?t3、角速度的單位

教師活動(dòng)：線(xiàn)速度的單位是米每秒，角速度的單位又是什么呢？

［投影］閱讀提綱

（1）怎樣度量圓心角的大??？弧度這個(gè)單位是如何得到的？在計(jì)算時(shí)要注意什么？

（2）國(guó)際單位制中，角速度的單位是什么？

（3）有人說(shuō)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線(xiàn)速度不變的運(yùn)動(dòng)，也是角速度不變的運(yùn)動(dòng)，這兩種說(shuō)法正確嗎？為什么？

學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合閱讀提綱閱讀課本內(nèi)容，完成對(duì)角速度單位的學(xué)習(xí)。師生互動(dòng)：投影知識(shí)點(diǎn)并點(diǎn)評(píng)、總結(jié)

（1）圓心角θ的大小可以用弧長(zhǎng)和半徑的比值來(lái)描述，這個(gè)比值是沒(méi)有單位的，為了描述問(wèn)題的方便，我們“給”這個(gè)比值一個(gè)單位，這就是弧度?；《炔皇峭ǔＲ饬x上的單位，計(jì)算時(shí)，不能將弧度帶道算式中。（2）國(guó)際單位制中，角速度的單位是弧度每秒（rad／s）

（3）第一句話(huà)是錯(cuò)誤的，因?yàn)榫€(xiàn)速度是矢量，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線(xiàn)速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，后一句話(huà)是正確的，因?yàn)榻撬俣仁菢?biāo)量，沒(méi)有方向，因此角速度是不變的。

教師活動(dòng)：教材中還提到了描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的兩種方法，它們是什么？單位如何？ 學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，掌握轉(zhuǎn)速和周期的概念。

4、線(xiàn)速度跟角速度的關(guān)系

教師活動(dòng)：線(xiàn)速度和角速度都能描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，它們之間有何關(guān)系呢？

引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，推導(dǎo)出線(xiàn)速度和角速度的關(guān)系。

學(xué)生活動(dòng)：在練習(xí)本上推導(dǎo)線(xiàn)速度和角速度的關(guān)系式.

第四篇：《圓周運(yùn)動(dòng)》教案

朝陽(yáng)區(qū)公開(kāi)課優(yōu)秀教案

教科版高中物理必修2 方法三：比較轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間，秒針快.教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生的答案，肯定其合理的部分，指出可改進(jìn)之處.2.圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述(1)線(xiàn)速度v??l ?t?0,?l——弧長(zhǎng)，?t意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢 方向: 切線(xiàn)方向.（勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)：v大小恒定、方向變化）單位：m/s(2)角速度???? ?t-1意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢（勻速圓周運(yùn)動(dòng)的ω大小恒定）單位：rad/s或s.(3)周期T，單位s 頻率f =1/T，單位Hz.活動(dòng)：教師引導(dǎo)學(xué)生分析線(xiàn)速度、角速度、周期之間的聯(lián)系.2?r??T?(4)聯(lián)系: ??v??r

2????T??v?(5)轉(zhuǎn)速n PPT投影：汽車(chē)轉(zhuǎn)速表

思考：若轉(zhuǎn)速表指針指在“15”的位置，分析此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)周期和頻率.三.課堂小結(jié)（略）【思考題】

1.某質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它在任意相等的時(shí)間內(nèi)

A.通過(guò)的弧長(zhǎng)相等 B.位移相同 C.轉(zhuǎn)過(guò)的角度相等 D.平均速度相同 2.在地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，地球上的物體都繞地軸作圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于物體線(xiàn)速度、角速度的大小，下列說(shuō)法正確的是

A.赤道表面上物體的線(xiàn)速度最大 B.緯度越高，物體的線(xiàn)速度越大 C.赤道表面上物體的角速度最大 D.緯度越高，物體的角速度越大 3.自行車(chē)的大齒輪與小齒輪通過(guò)鏈條相連，后輪與小齒輪繞共同的軸轉(zhuǎn)動(dòng).《圓周運(yùn)動(dòng)》教案

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)定自行車(chē)的行駛速度.《圓周運(yùn)動(dòng)》教案

第五篇：圓周運(yùn)動(dòng)教案

第二章

圓周運(yùn)動(dòng) 2.1

勻速圓周運(yùn)動(dòng)

(一)圓周運(yùn)動(dòng)

(二)勻速圓周運(yùn)動(dòng)

1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)定義：

2、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的幾個(gè)物理量“

(1)、線(xiàn)速度

A、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢．

B、定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)△s和所用時(shí)間△t的比值叫做線(xiàn)速度．(比值定義法)(這里是弧長(zhǎng)，而直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中是位移)

C、大?。簐=△s/△t單位：m/s(s是弧長(zhǎng)．非位移)．

D、當(dāng)選取的時(shí)間△t很小很小時(shí)(趨近零)．弧長(zhǎng)△s就等于物體在t時(shí)刻的位移，定義式中的v，就是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中學(xué)過(guò)的瞬時(shí)速度了．

E、方向；在圓周各點(diǎn)的切線(xiàn)上．

F、“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變：而“勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”的“勻速”指的速度不變．是大小方向都不變，二者并不相同．

結(jié)論：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)．(2)角速度

A、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角的快慢．

B、定義：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中．連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)△θ的角度跟所用時(shí)間△t的比值，就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度．

C、定義式：ω＝△θ/△t．

D、國(guó)際單位制中，角速度的單位是弧度／秒(rad／s)． E、角速度是矢量

F、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度________的運(yùn)動(dòng)．

(3)周期(頻率)A、周期：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)________所用的時(shí)間． B、頻率：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體在1秒鐘內(nèi)運(yùn)動(dòng)的________． C、頻率與周期的關(guān)系：f＝________．

(4)轉(zhuǎn)速．

物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的________．通常用n表示．單位：轉(zhuǎn)每秒(r/s)

(5)、線(xiàn)速度、角速度和周期的關(guān)系．

線(xiàn)速度和周期的關(guān)系：v＝________．

角速度和周期的關(guān)系：ω＝________．

線(xiàn)速度和角速度的關(guān)系：v＝________

例1：關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法不正確的是

A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng) B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率不變

C．任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相等 D．任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等

例2：把地球看成一個(gè)球體，在地球表面上赤道某一點(diǎn)A，北緯60°一點(diǎn)B，在地球自轉(zhuǎn)時(shí)，A與B兩點(diǎn)角速度之比為多大？線(xiàn)速度之比為多大？

例3：如圖所示，皮帶傳送裝置A．B為邊緣上兩點(diǎn)，O1A?2O2B，C為O1A中點(diǎn)，皮帶不打滑．

求：vA:vB:vC?,?A:?B:?C

例4：如圖所示，直徑為d的紙筒，以角速度?繞o軸轉(zhuǎn)動(dòng)，一顆子彈沿直徑水平穿過(guò)圓紙筒，先后留下a．b兩個(gè)彈孔，且oa．ob間的夾角為?，則子彈的速度為多少？

例5：鐘表的秒針．分針．時(shí)針的角速度各是多少？若秒針長(zhǎng)0.2m，則它的針尖的線(xiàn)速度是多大？

例6：如圖所示，用皮帶相連的輪子，大輪半徑R等于小輪半徑的2倍，大輪上點(diǎn)A到轉(zhuǎn)軸O的距離AO?R/S，B．C兩點(diǎn)分別在大輪與小輪邊緣上，當(dāng)大輪帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而皮帶不打滑時(shí)，A．B．C三點(diǎn)的角速度之比是多少？線(xiàn)速度之比是多少？

例7：為了測(cè)定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個(gè)薄圓盤(pán)A．B，A．B平行相距2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min，子彈穿過(guò)兩盤(pán)留下兩彈孔a．b，測(cè)得兩彈孔半徑夾角是30?，如圖所示，則該子彈的速度是（）

A．360m/s

B．720m/s C．1440m/s

D．108m/s

2.2勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度

（一）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

1、定義： 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的合力的作用，這個(gè)力叫向心力。

2、特點(diǎn)：方向始終與V垂直，指向圓心。

3、作用效果:

4、效果力： 向心力通常由重力、彈力、摩擦力中的某一個(gè)力提供，或者是某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力的合力所提供，也可以是相互間引力，還可以是電荷間作用力。這些力性質(zhì)不同，效果都是使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。可見(jiàn)向心力不是一種特殊性質(zhì)的力（受力分析時(shí)不要把向心力當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的力），向心力是以效果命名的力。

5、常見(jiàn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源分析：

6、向心力的大小：向心力的大小F與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度ω都有關(guān)系

物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。公式：F＝m rω2=

（二）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度

1、物理意義：

2、方向：

3、大?。?/p>

同步練習(xí)

1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度（）

A 總是向圓心且大小不變題 B 總是跟速度的方向垂直，方向時(shí)刻在改變 C 與線(xiàn)速度成正比 D 與角速度成正比

2、在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是描述（）

A 線(xiàn)速度變化快慢的物理量 B 線(xiàn)速度方向變化快慢的物理量 C 線(xiàn)速度大小變化快慢的物理量 D 角速度變化快慢的物理量

3、在光滑的水平面上，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)栓一質(zhì)量m的小球，以角速度ω作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說(shuō)法中正確的是（）

A L、ω不變，m越大線(xiàn)越易被拉斷 B m、ω不變，L越小線(xiàn)越易被拉斷

C m、L不變，ω越大線(xiàn)越易被拉斷 D m不變，L減半且角速度加倍時(shí)，線(xiàn)的拉

力不變

4、如圖所示，兩帶孔物體A、B的質(zhì)量分別是mA和mB，套在光滑水平桿上用線(xiàn)相連，當(dāng)水平桿繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B兩物體恰相對(duì)于桿靜止，若OA=3OB，下列說(shuō)法中正確的是（）

A 物體A和B的向心加速度相等

B 物體A和B受到的向心力大小相等、方向相反 C mB＜mA D mB=3mA

5、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）

A 勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合力是恒力，而變速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合力是變力

B 勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合力就是向心力，而變速圓周運(yùn)動(dòng)受到的合力不等于向心力 C 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度指向圓心，而變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度一定不總指向圓心 D 勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度都指向圓心

6、如圖所示，一個(gè)光滑的圓環(huán)M，穿著一個(gè)小環(huán)N，圓環(huán)M以豎直的AOB軸為轉(zhuǎn)軸，做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，那么（）

A 環(huán)N所受的力是N的重力及M對(duì)N的支持力 B 環(huán)N所受的力是N的重力及N對(duì)M的壓力

C 環(huán)N的向心力方向指向大環(huán)圓心 D 環(huán)N的向心力方向是垂直指向轉(zhuǎn)軸的

7、一個(gè)3kg的物體在半徑為2m的圓周上以4m/s的速度運(yùn)動(dòng)，則向心加速度為_(kāi)________。

8、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體，若保持其半徑不變，角速度增加為原來(lái)的兩倍時(shí)，向心加速度變成原來(lái)的____倍。

9、甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，比較以下各情況下兩個(gè)物體的向心加速度的大?。?A 它們的線(xiàn)速度相等，乙的半徑小，則a甲 a乙； B 它們的周期相等，甲的半徑大，則a甲 a乙； C 它們的角速度相等，乙的線(xiàn)速度小，則a甲 a乙；

D 它們的線(xiàn)速度相等，在相同時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線(xiàn)掃過(guò)的角度比乙大，則a甲 a乙。

510、月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道接近于圓形，它的軌道半徑是3.84×10km，公轉(zhuǎn)周期是27.3天。月球繞地球公轉(zhuǎn)的向心加速度是___________。

11、A、B兩個(gè)快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的路程之比是4：3，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3：2，它們的向心加速度之比是_________。

12、甲已兩球都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲球質(zhì)量是乙球的3倍，甲球在半徑為25cm的圓周上運(yùn)動(dòng)，乙球在半徑16cm的圓周上運(yùn)動(dòng)，甲球轉(zhuǎn)速30r/min，乙球轉(zhuǎn)速75r/min，則甲球的向心加速度與乙球的向心加速度之比_________。

13、一部機(jī)器由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，機(jī)器上的皮帶輪的半徑是電動(dòng)機(jī)皮帶輪半徑的3倍，如圖所示，2皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動(dòng)。已知機(jī)器皮帶輪邊緣上一點(diǎn)的向心加速度為0.10m/s。問(wèn)：電動(dòng)機(jī)皮帶輪與機(jī)器皮帶輪的轉(zhuǎn)速比n1：n2是___________。機(jī)器皮帶輪上A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半，A點(diǎn)的向心加速度是__________。電動(dòng)機(jī)皮帶輪邊緣上某點(diǎn)的向心加速度是_____________。

14、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若半徑保持不變，它的轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的4倍時(shí)，其線(xiàn)速度將變?yōu)樵瓉?lái)的_______倍，所受的向心力將變?yōu)樵瓉?lái)的________倍。若線(xiàn)速度保持不變，當(dāng)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍時(shí)，它的軌道半徑將變?yōu)樵瓉?lái)的________倍，它所受的向心力將變?yōu)樵瓉?lái)的_________倍。

15、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若保持其半徑不變，角速度增加為原來(lái)的兩倍時(shí)，所需的向心力比原來(lái)增加了60N，物體原來(lái)所需的向心力是________N。

16、把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球的向心力是由____________力提供的。

17、質(zhì)量相等的小球A、B分別固定在輕桿的中點(diǎn)及端點(diǎn)，當(dāng)桿在光滑水平面上繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖所示，則球A和球B的向心加速度之比是_________。