第一篇：常見的圓周運動問題

2005屆高三物理總復習教案

No:18 第十八課時 常見的圓周運動問題

[知識梳理] 一．水平面內(nèi)的勻速圓周運動

1．物體在水平面內(nèi)作勻速圓周運動，其所受的合外力提供向心力，故物體所受的水平合力即為__________。豎直方向的合力為__________。

2．處理勻速圓周運動問題時，一要進行正確的受力分析，還要設(shè)法確定圓周運動的圓心和半徑，這一點在磁場中尤其重要。二．豎直平面內(nèi)的圓周運動

1．運動物體在豎直平面內(nèi)作圓周運動，如果物體帶電，且處在電磁場中，此時物體有可能作勻速圓周運動。

2．對沒有物體支撐的小球(如小球系在細繩的一端、小球在圓軌道的內(nèi)側(cè)運動等)在豎直平面內(nèi)作圓周運動過最高點的臨界條件：繩子和軌道對小球無力作用，則若小球作圓周運動的半徑為 R，它在最高點的臨界速度為：V=__________。

3．對有物體支撐的小球(如球固定在桿的一端、小球套在圓環(huán)上或小求在空心管內(nèi)的運動)在豎宜平面內(nèi)作圓周運動過最高點的，臨界速度為：V=__________。[能力提高] 火車轉(zhuǎn)彎處的鐵軌一般是外軌略高于內(nèi)軌，試結(jié)合作圖分析這樣鋪軌的原因，并說出火車轉(zhuǎn)彎時要求按規(guī)定速度行駛的道理。[典型例題] [例1]長為L的輕繩一端系一質(zhì)量為M的小球，以另一端為圓心，使小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則小球通過最高點時，下列說法正確的是

A．繩中張力恰好為mg B．小球加速度恰好為g C．小球速度恰好為零 D．小球所受重力恰好為零 [例2]長L=0．5m、質(zhì)量可忽略的桿，其下端固定在O點，上端連接著一個零件A，A的質(zhì)量為 m=2kg，它繞O點做圓周運動，如圖所示，在A點通過最高點時，求在下列兩種情況下桿受的力：(1)A的速率為1m／s；(2)A的速率為4m／s。

[例3]如圖所示，一種電動夯的結(jié)構(gòu)為：在固定于夯上的電動機的轉(zhuǎn)軸上固定一桿，桿的另一端固定一鐵塊。工作時電動機帶動桿與鐵塊在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，則當鐵塊轉(zhuǎn)至最低點時，夯對地面將產(chǎn)生很大的壓力而夯實地面。2005屆高三物理總復習教案

No:18 設(shè)夯的總質(zhì)量為M，鐵塊的質(zhì)量為m，桿的質(zhì)量不計。電動機的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)，為了安全，夯在工作中不離開地面，則此夯能對地面產(chǎn)生的最大壓力為多少?

[例4]如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的物體，A為終端皮帶輪，輪的半徑為r，則m可被水平拋出，A輪轉(zhuǎn)速的最小值為多少?若m被拋出后，在A輪轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)m未落地，則m的水平位移為多少?

[例5]如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個釘子A和B，它們相距20cm，用一根長為1m的細繩，一端系一個質(zhì)量為0．4k8的小球，另一端固定在釘子上，開始時小球與釘子A、B在同一直線上，然后使小球以2m／s的速率，開始在水平面上作勻速圓周運動，若繩子能承受的最大拉力是 4N，那么從開始運動到繩斷所經(jīng)歷的時間為多少? [隨堂練習] 1．判斷下列說法正確的是： A．勻速圓周運動是勻變速運動

B．物體在變力作用下不可能作勻速圓周運動 C．向心加速度隨軌道半徑的增大而減小

D。向心加速度是描述速度方向變化快慢的物理量 E．向心力一定是物體受到的合外力

2．汽車以15米／秒的速度通過R=40米的凸形橋，輪與橋面間的動摩擦因數(shù)為0．6，求汽車在最高點時的可能最大水平加速度。

3．如圖所示，半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓管置于豎直平面內(nèi)，兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，以不同的速度進入管內(nèi)，A通過最高點C時，對管壁上部的壓力為3mg，B通過最高點C時，對管壁下部的壓力為0．75mg，求A、B兩球落地點間的距離。2005屆高三物理總復習教案

No:18 [課后作業(yè)] 1．一小球質(zhì)量為m，用長為L的懸線固定于O點，在O點正下方L/2處釘有一根長釘，把懸線沿水平方向拉直后無初速度地釋放小球，當懸線碰到釘子的瞬時（）A．小球的向心加速度突然增大 B．小球的角速度突然增大 C．小球的速度突然增大 D．懸線的張力突然增大

2．有A，B，C三個物體放在水平圓形平臺上，它們與平臺的摩擦因數(shù)相同，它們的質(zhì)量之比為3∶2∶1，它們與轉(zhuǎn)軸之間的距離之比為1∶2∶3，當平臺以一定的角速度旋轉(zhuǎn)時，它們均無滑動，它們受到靜摩擦力分別為fA，fB，fC，則（）A．fA＜fB＜fC； B．fA＞fB＞fC； C．fA=fB＜fC； D．fA=fC＜fB．

3．如圖1所示，長為L的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動，小球在過最高點的速度為V，下列敘述中正確的是（）A．V的極小值為gl B．V由零逐漸增大，向心力也逐漸增大 Ｃ．當V由gl值逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大 D．當V由gl值逐漸減小時，桿對小球的彈力也逐漸增大

4．細繩一端系上盛水的小桶，另一端拿在手中，現(xiàn)使小桶在豎直平面內(nèi)做圓周運動.已知繩長為L，要使桶在最高點時水不流出，則此時水桶角速度的最小值應(yīng)是（）A．Lg

B．

gg

C．Lg

D．.LL5．如圖2所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線連接的質(zhì)量相等的兩物體A和B，它們與盤間的摩擦因數(shù)相同．當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，燒斷細線，則兩物體的運動情況將是（）A．兩物體均沿切線方向滑動

B．兩物體均沿半徑方向滑動，離圓盤圓心越來越遠 C．兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，不會發(fā)生滑動 D．物體A仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，不會發(fā)生滑動； 物體B發(fā)生滑動，沿一條曲線向外運動，離圓盤圓心越來越遠

6．如圖3所示，用同樣材料做成的A、B、C三個物體放在勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上隨轉(zhuǎn)臺一起繞豎直軸轉(zhuǎn)動．已知三物體質(zhì)量間的關(guān)系 mA = 2mB = 2mC ；轉(zhuǎn)動半徑之間的關(guān)系是rC = 2rA = 2rB.那么以下說法中正確的是（）物體A受到的摩擦力最大 物體B受到的摩擦力最小

物體C的向心加速度最大 2005屆高三物理總復習教案

No:18 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速加快時，物體C最先開始滑動

7．把一個物體放在武漢的水平地面上，物體隨地球的自轉(zhuǎn)而勻速圓周運動．關(guān)于物體做圓周運動的圓心和向心力，下面哪種說法是正確的（）A．地心就是圓心 B．圓周所在平面與地軸的交點是圓心 C．地球?qū)ξ矬w的萬有引力是向心力 D．物體所受重力是向心力 E．地球?qū)ξ矬w的萬有引力與地面對物體支持力的合力是向心力

8．在游樂場里玩“過天龍”游戲時,人和車的質(zhì)量共為100kg,它們到達豎直圓軌道的最高點時,速度為6m∕s,過最低點時的速度為16.6m/s.如果

2圓形軌道的半徑是3.6 m,g取10 m∕s,小車在最低點和最高點的壓力分別是（）A．7654N和1000N

B．8654N和1000N C．8654N和2000N D．8654和0 9．如圖4所示，在傾角θ＝30°的光滑斜面上，有一長l＝0.4m的細繩，一端固定在O點，另一端拴一質(zhì)量為m＝0.2N的小球，使之在斜面上作圓周運動，求：(1)小球通過最高點A時最小速度；(2)如細繩受到9.8N的拉力就會斷裂，求小球通過最低點B時的最大速度.10．長為L的輕桿兩端分別固定一個質(zhì)量都是m的小球，它們以輕桿中點為軸在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)動的角速度ω＝

g，求桿l通過豎直位置時(圖5)，上下兩個小球分別對桿端的作用力，并說明是拉力還是壓力.11．如圖6所示，一質(zhì)量為M的木塊在角速度為?的轉(zhuǎn)動平臺上，用一根輕細線系著M，另一端拴著另一質(zhì)量為m的木塊，木塊M與平臺間的最大靜摩擦力為fm．使木塊M在平臺以?角速度轉(zhuǎn)動時與平臺保持相對靜止，求半徑R的范圍．

參考答案:

1、ABD

2、D

3、B C D

4、D

5、D

6、BCD

7、BE

8、D9、1.41米/秒，4.2米/秒 2005屆高三物理總復習教案

No:18

10、上壓1mg2，下拉

mg?fmmg?fm

3?R?mg.11、2M?2M?2

；

第二篇：圓周運動

圓周運動

質(zhì)點在以某點為圓心半徑為r的圓周上運動，即質(zhì)點運動時其軌跡是圓周的運動叫“圓周運動”。它是一種最常見的曲線運動。例如電動機轉(zhuǎn)子、車輪、皮帶輪等都作圓周運動。圓周運動分為，勻速圓周運動和變速圓周運動（如：豎直平面內(nèi)繩/桿轉(zhuǎn)動小球、豎直平面內(nèi)的圓錐擺運動）。在圓周運動中，最常見和最簡單的是勻速圓周運動（因為速度是矢量，所以勻速圓周運動實際上是指勻速率圓周運動）。

勻速相關(guān)公式

1、v(線速度)=L/t=2πr/T=ωr=2πrf=2πnr(L代表弧長，t代表時間，r代表半徑，n為頻率，ω為角速度)

2、ω(角速度)=θ/t=2π/T=2πf（θ表示角度或者弧度）

3、T（周期）=2πr/v=2π/ω

4、f（頻率）=1/T

6、Fn（向心力）=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2

7、an（向心加速度）=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2

一、水平面內(nèi)的圓周運動的兩種模型

模型Ⅰ 圓臺轉(zhuǎn)動類

小物塊放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，與圓臺保持相對靜止，如圖1所示．物塊與圓臺間的動摩擦因數(shù)為μ，離軸距離為R，圓臺對小物塊的靜摩擦力(設(shè)最大靜摩擦力等于摩擦力)提供小物塊做圓周運動所需的向心力．水平面內(nèi)，繩拉小球在圓形軌道上運動等問題均可歸納為“圓臺轉(zhuǎn)動類”．

圖1 摩擦力提供向心力

臨界條件 圓臺轉(zhuǎn)動的最大角速度ωmax=，當ω<ωmax時，小物塊與圓臺保持相對靜止；當ω>ωmax時，小物塊脫離圓臺軌道．

模型Ⅱ 火車拐彎類

如圖2 所示，火車拐彎時，在水平面內(nèi)做圓周運動，重力mg和軌道支持力N的合力F提供火車拐彎時所需的向心力．圓錐擺、汽車轉(zhuǎn)彎等問題均可歸納為“火車拐彎類”．

合力提供向心力

圖2 臨界條件 若v=，火車拐彎時，既不擠壓內(nèi)軌也不擠壓外軌；若v>，火車拐彎時，車輪擠壓外軌，外軌反作用于車輪的力的水平分量與F之和提供火車拐彎時 所需的向心力；若v>，火車拐彎時，車輪擠壓內(nèi)軌，內(nèi)軌反作用于車輪的力的水平分量與F之差提供火車拐彎時所需的向心力．

二、兩種模型的應(yīng)用

例1 如圖3所示，半徑為R的洗衣筒，繞豎直中心軸00'轉(zhuǎn)動，小橡皮塊P靠在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)要使小橡皮塊P恰好不下落，則圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω至少為多大?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

圖3 圖4 【解析】此題屬于“圓臺轉(zhuǎn)動類”，當小橡皮塊P繞軸00'做勻速圓周運動時，小橡皮塊P受到重力G、靜摩擦力f和支持力N的作用，如圖4所示.其中“恰好”是隱含條件，即重力與最大靜摩擦力平衡fmax=G，μN=mg 列出圓周運動方程N=mω2minR 聯(lián)立解得 ωmin=

例2 在半徑為R的半球形碗的光滑內(nèi)面，恰好有一質(zhì)量為m的小球在距碗底高為H處與碗保持相對靜止，如圖5所示．則碗必以多大的角速度繞豎直軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動?

圖5 【解析】此題屬于“火車拐彎類”，當小球做勻速圓周運動時，其受到重力G和支持力F的作用，如圖5所示.隱含條件一是小球與碗具有相同的角速度ω，隱合條件二是小球做勻速圓周運動的半徑r=Rcosθ．

列出圓周運動方程Fcosθ=mω2Rcosθ

豎直方向上由平衡條件有Fsinθ-mg=0 其中 sinθ=

聯(lián)立解得 ω=

例3 長度為2l的細繩，兩端分別固定在一根豎直棒上相距為l的A、B兩點，一質(zhì)量為m的光滑小圓環(huán)套在細繩上，如圖6所示．則豎直棒以多大角速度勻速轉(zhuǎn)動時，小圓環(huán)恰好與A點在同一水平面內(nèi)? 2

圖6 【解析】此題屬于“火車拐彎類”，當小圓環(huán)做勻速圓周運動時，小圓環(huán)受到重力G、繩OB的拉力F和繩OA的拉力F的作用，如圖7所示

圖7 隱含條件一是小圓環(huán)與棒具有相同角速度ω，隱含條件二是小圓環(huán)光滑，兩側(cè)細繩拉力大小相等，隱含條件三是小圓環(huán)做勻速圓周運動的圓心為A點、半徑為r(OA)．

列出圓周運動方程 F+Fcosθ=mω2r 由平衡條件有 Fsinθ-mg=0 其中 cosθ=，sinθ=

聯(lián)立解得 ω=練習

1，如圖所示，半徑為R半球形碗表面光滑，一質(zhì)量為m小球以角速度ω在碗一做勻速，求小球所做軌道平面離碗底距離h．

如圖所示，用長為L細線拴一個質(zhì)量為m小球，使小球在做勻速，細線與豎直方向間夾角為θ，求：（1）細線拉力F；

（2）小球周期T

3、如圖8所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體用細繩懸著，跨過固定在圓盤中央光滑的定滑輪．物體A與圓盤問的動摩擦因數(shù)為μ，離圓盤中心距離R．為使物體A與圓盤保持相對靜止，則圓盤角速度ω的取值范圍為多少？（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）

圖8

4、如圖9所示，長度分別為l1和l2兩細繩OA、OB，一端系在豎直桿，另一端系上一質(zhì)量為m的小球，兩細繩OA和OB同時拉直時，與豎直桿的夾角分別為30°、45°.則桿以多大角速度轉(zhuǎn)動時，兩細繩同時且始終拉直？

繩模型底部速度

桿模型底部速度

例題解析 輕繩模型例題

1、用細繩拴著質(zhì)量為m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動，則下列說法中，正確的是 [ ] A．小球過最高點時，繩子中張力可以為零 B．小球過最高點時的最小速度為零 C．小球剛好過最高點時的速度是

D．小球過最高點時，繩子對小球的作用力可以與球所受的重力方向相反

2、質(zhì)量為m 的小球用一條繩子系著在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球到達最低點和最高點時，繩子所受拉力之差是： [ ] A、6mg B、5mg C、2mg D、條件不充分，不能確定

3、小球在豎直放置的光滑圓軌道內(nèi)做圓周運動，圓環(huán)半徑為r，且剛能通過最高點，則球在最低點時的速度和對圓軌道的壓力分別為： [ ] A、4rg，16mg B、，5mg C、2gr，5mg D、，6mg

4、圖所示，在傾角α=30°的光滑斜面上，有一根長L=0.8m的細繩：一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m=0.2kg的小球，沿斜面作圓周運動，試計算：（1）小球通過最高點A的最小速度。

（2）細繩抗拉力不得低于多少？若繩的抗拉力為Fmax=10N，小球在最低點B的最大速度是多少？

5、質(zhì)量為m的小球，由長為l的細線系住，細線的另一端固定在A點，AB是過A的豎直線，E為AB上的一點，且AE=l/2，過E作水平線EF，在EF上釘一鐵釘D，如圖所示。若線能承受的最大拉力是9mg，現(xiàn)將小球懸線拉至水平，然后由靜止釋放，若小球能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求釘子位置在水平線上的取值范圍（不計線與釘子碰撞時的能量損失）。P89

6、如圖一擺長為l的擺，擺球質(zhì)量為m，帶電量為-q，如果在懸點A放一正電荷q，要使擺球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，則擺球在最低點的速度最小值應(yīng)為多少？

輕桿模型例題

1、輕桿一端固定在光滑的水平軸O上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，如圖所示，給小球一初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且剛好能通過最高點P。下列說法正確的是： A、小球在最高點時對桿的壓力為零

B、小球在最高點時對桿的壓作用力的大小為mg C、若增大小球的初速度，則在最高點時球?qū)U的力一定增大 D、若增大小球的初速度，則在最高點時球?qū)U的力可能增大

2，如圖所示，細桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)給小球一初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是 [ ] A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力 B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力 C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力 D．a(chǎn)處為推力，b處為推力

3、如圖所示，M為固定在水平桌面上的有缺口的方形木塊，abcd為圓周的光滑軌道，a為軌道的最高點，de面水平且有一定長度。今將質(zhì)量為m的小球在d點的正上方高為h處由靜止釋放，讓其自由下落到d處切入軌道內(nèi)運動，不計空氣阻力，則（）A．在h一定的條件下，釋放后小球的運動情況與小球的質(zhì)量有關(guān)

B．只要改變h的大小，就能使小球通過a點后，既可能落回軌道內(nèi)，又 可能落到de面上

C．無論怎樣改變h的大小，都不可能使小球通過a點后落回軌道內(nèi) D．調(diào)節(jié)h的大小，使小球飛出de面之外（即e的右面）是可能的

4、如圖所示，在光滑水平地面上有一輛質(zhì)量為M的小車，車上裝有一個半徑為R的光滑圓環(huán)。一個質(zhì)量為m的小滑塊從跟車等高的平臺上以速度v0滑入圓環(huán)。試問：小滑塊滿足什么條件才能使它運動到環(huán)頂時恰好對環(huán)頂無壓力？ 注：此題中在最高點用的是相對速度，因半徑是相對半徑

5、如圖所示，內(nèi)徑很小的光滑管道固定在水平桌面上，ABC部分為半圓形管道，CD部分為水平直管道，兩部分接觸處相切，管道平面在豎直平面內(nèi)，上進口A處距地面的高度為H，下出口處與桌子的邊緣相對齊，今有兩個大小相同、質(zhì)量均為m的彈性金屬小球a和b，它們的半徑略小于管道內(nèi)徑且可視為質(zhì)點，先將b球靜止放于D處，再將a球從A處由靜止釋放，讓其開始沿管道運動，并與b球發(fā)生無能量損失的碰撞，求：（1）當a球即將與b球碰撞時，a球?qū)艿赖膲毫槎嗌伲?/p>

（2）當管道半徑R取何值時，a球與b球碰撞后，b球離開桌子邊緣的水平距離最大？最大值為多少？

6、如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓形軌道，D為BDO軌道的中央。一個小球P從A點的正上方距水平半徑OA高H處自由下落，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點時對軌道的壓力等于其重力的14/3倍，取g=10m/s2。（1）求H的大??；

（2）試討論此球能否到達BDO軌道上的O點，并說明理由；（3）小球沿軌道運動后再次落到軌道上的速度大小是多少？

第三篇：《圓周運動》說課稿

《圓周運動》說課稿

山東省平原第一中學 xxx 開場白：

大家好！各位評委好！我是來自平原一中的xxx，我今天說課的課題是《圓周運動》。我將從以下六個方面來說一下對這節(jié)課的設(shè)計，依次是：教材分析、學情分析、教法學法、教學設(shè)計、板書設(shè)計和教學效果（多媒體展示）。

一、教材分析

我從三個方面來分析一教材：地位與作用、教學目標和教學重、難點（多媒體展示）。我們先看一下本節(jié)在教材中的地位和作用（多媒體展示）。

1、地位和作用

本節(jié)是選用人教版 普通高中 課程標準 實驗教科書《物理必修2》中的第五章第四節(jié)。圓周運動是在學習曲線運動以后，對特殊曲線運動的進一步深入學習。由于圓周運動在日常生活中的常見性，所以需要來學習描述圓周運動的規(guī)律，培養(yǎng)學生運用科學知識解釋生活中的一些自然現(xiàn)象的習慣和能力，提高科學素養(yǎng)，同時也是為后面向心力、向心加速度和生活中的圓周運動的學習做好準備，也為以后學習天體運動和帶電粒子在電磁場中的運動做必要的準備。

2、教學目標

根據(jù)新課程標準的基本理念，提高全體學生的科學素養(yǎng)，滿足學生終生發(fā)展的需求，結(jié)合本節(jié)的內(nèi)容，從學生的認知程度出發(fā)，確定教學目標如下：（多媒體展示）

（1）知識與技能

A、知道物體做怎樣的運動叫圓周運動；

B、會用線速度及角速度描述物體做圓周運動的快慢； C、掌握勻速圓周運動的特點；

D、能夠用線速度和角速度的關(guān)系解決具體問題； E、了解做圓周運動的物體的周期和轉(zhuǎn)速概念。（2）過程與方法

通過實例導入，指導學生觀察物體的運動現(xiàn)象，學會從實物運動過程抽象成物理過程的方法，學會對知識進行遷移和類比的方法，培養(yǎng)學生分析問題、歸納問題的能力。

（3）情感、態(tài)度和價值觀

了解自然界的神秘，并知道是可以去探索和認識的，培養(yǎng)學生學習物理知識的興趣，加強學生對科學知識的嚴謹態(tài)度。

3、教學重、難點（多媒體展示）（1）重點

A、理解線速度、角速度和周期的定義； B、理解勻速圓周運動的特點；

C、線速度、角速度及周期之間的關(guān)系。（2）難點

A、線速度、角速度的物理意義。

宙斯盾與直線運動的速度有明顯的相同和不同點，都是用比值定義法，瞬時值都有極限法的思想，但是這里先是用彎曲的弧，取其長度與時間的比值，就是線速度。線段從直線長度到弧長的轉(zhuǎn)變，這是一個跨越，當時間很小的時候，得到的弧長就是位移，這又是一個跨越。那樣學生理解起來是有困難的。角速度是用角度的變化量與時間的比值，這個繞過的角度，從學生的認知角度講，有需要一個跨度，心里接受能力是有障礙的。所以前面講的是難點之一。

B、理解勻速圓周運動是一種變速運動。

這里需要區(qū)分勻速圓周運動與勻速直線運動的特點，需要準確的理解速度大小和方向的意義，才不會誤認為它們具有相同的特點。概念的對比加深了學習的難度。

二、學情分析（多媒體展示）

學生已經(jīng)在前面學習了曲線運動，初步了解了曲線運動的規(guī)律和特點，有一定的知識基礎(chǔ)。圓周運動是生活中常見的運動，很普遍，學生有學習的興趣。反過來，圓周運動又是特殊的曲線運動，而常見的勻速圓周運動更是特殊中的典范，學生會感覺有必要認真學習其規(guī)律，才能為以后的學習奠定基礎(chǔ)，也為以后探索、研究和控制生活中的這些運動做好準備。所以學生會有較高的學習熱情。

三、教法學法（多媒體展示）

1、教法

學生是教學活動的主體，要使學生從“學會”轉(zhuǎn)化為“會學”，教師就需要在教學過程中注意學生學習方法的指導。

本節(jié)我將采取分組協(xié)作的教學模式，讓學生自主選取實驗，分工進行探究、討論和展示。當然在這一過程中，教師還是必須適時地給予點撥和指導，比如選擇好了實驗對象，如何從實物抽象到物理簡化模型的過程的分析方法，是教師必須指導的。對一些共性的知識和問題，教師需要作出歸納和總結(jié)，突出重點知識和方法。

2、學法 課堂中，通過師生互動，學生主動思考學案上的老師提出的問題，分工協(xié)作，獨立探索；生生互動，學生討論、交流問題的答案和感悟。學習過程重在學生的參與和思考。課上課下通過推導公式，加強記憶，增強學習效果。

四、教學程序設(shè)計

下面我重點來說一下我的教學設(shè)計。我從以下五個方面來介紹（多媒體展示）：情境引入、探究教學、鞏固練習、課堂小結(jié)和布置作業(yè)。

1、情境引入

以創(chuàng)設(shè)學習情境、激發(fā)學生的學習興趣為指導思想。首先展示關(guān)于圓周運動的視頻（過山車等）和圖片（天體等）來打開學生的思維和想象；然后讓學生列舉生活中的運動軌跡是圓的運動事例，把學生的思維活躍點專注到這節(jié)課的研究對象上來；然后自然而然的提出問題，這是我們常見的一種運動，有必要去深入研究，那么如何來描述這些運動就是我們首先要解決的問題，從而提出本節(jié)研究的重點，進入話題開始探究。這樣既吸引了學生的注意力，又充分調(diào)動了學生的積極性，很快使課堂活躍起來。

2、探究教學（多媒體依次展示）

根據(jù)前面列舉出的圓周運動的事例，小組自行選擇探究對象，根據(jù)學案上教師的提示，先從運動軌跡上探究如何來描述圓周運動的快慢，從而進入線速度的學習。

（1）線速度

學生先是從軌跡上來自主嘗試定義線速度，然后是根據(jù)學案引導來完善這一定義。依次完成定義、度量表達式的方法、瞬時性的理解、矢量性和方向及物理意義。

（2）勻速圓周運動

教學過程圍繞“勻速”兩關(guān)鍵字進行，通過物體直線運動的速度與本節(jié)的線速度對比，理解變速運動的本質(zhì)，理解勻速圓周運動是變速運動。

（3）角速度

利用學案和視頻提示，學生再從半徑掃過的角度上來考慮定義圓周運動的快慢，從而完成角速度的定義和表達式的書寫，理解其物理意義。在講解其單位時，可借助數(shù)學中弧度的定義，指明角速度的國際單位，強調(diào)應(yīng)用時注意單位換算的問題。進而理解勻速圓周運動中角速度的意義。

（4）轉(zhuǎn)速和周期

次兩術(shù)語多用于工程中，學生知道定義即可，在以后的學習中加強對周期物理意義的理解就可以。

（5）參量間的關(guān)系 這些關(guān)系的教學，采取小組討論、自主推導、交流展示的形式完成。意在培養(yǎng)學生對定義式的理解和運用，同時發(fā)現(xiàn)推導式的意義和應(yīng)用時的注意事項。特別強調(diào)線速度與角速度間的關(guān)系式的理解。為了加強這一點的理解，后面會配有專門的鞏固練習。

3、鞏固練習（多媒體展示）（1）概念的理解

因為本節(jié)課概念較多，而且多與以前的概念不同，會配2到3道理解性的選擇題來加以鞏固。

（2）參量間關(guān)系的理解

注重公式的理解和運用，尤其是拓展齒輪和皮帶連動的問題，加深對線速度與角速度關(guān)系的理解和計算。這一部分主動學生的發(fā)現(xiàn)、總結(jié)和拓展能力的訓練。選配2道題，可有學生自主拓展2道以上的附加題。

4、課堂小結(jié)（多媒體展示）

采取個人總結(jié)、小組交流、多媒體展示的形式。意在培養(yǎng)學生養(yǎng)成對所學知識及時加以總結(jié)的習慣和能力。最后老師分兩部分展示課堂小結(jié)：五個概念、兩個關(guān)系。給予學生一種更具簡潔化的總結(jié)，加強學生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握和理解，深化知識的系統(tǒng)性。

5、布置作業(yè)（多媒體展示）

為了課后學生能更好地進行自主復習，特布置一下作業(yè)。課本“問題與練習”第3、4題，分別重在考查對線速度與角速度關(guān)系的理解和在實際問題中運用所學知識的能力。

五、板書設(shè)計

本節(jié)板書采取條目式板書，將概念一一羅列出來，便于學生統(tǒng)攬全局，把握重點和難點，理解概念的聯(lián)系和區(qū)別。（多媒體展示）

六、教學效果

根據(jù)本節(jié)課的特點，結(jié)合學生的實際學習情況，預(yù)判教學效果如下：（多媒體展示）

1、教學中可能出現(xiàn)的問題

小組在選擇探究事例上選的的不恰當，造成探究學習完不成或完成不順利；由于進行分組探究學習，教師不能很好地掌控真?zhèn)€局面，或是不能全面指導各個小組；錯誤的估計了學生的數(shù)學能力，造成某些環(huán)節(jié)設(shè)計不合理或是預(yù)留時間出現(xiàn)差錯。

2、學生中可能出現(xiàn)的問題

小組內(nèi)某些成員參與不積極；學生的數(shù)學推導能力參差不齊影響進度；某些同學理解上出現(xiàn)卡克，反復詢問一個問題，比如“勻速”。

3、教學設(shè)計對培養(yǎng)學生思維和創(chuàng)新意識的作用

本節(jié)課主要是想培養(yǎng)學生從實際生活問題入手，進行科學的探究，提高探究新問題和新事物的能力，同時放手讓學生自主設(shè)計探究，不依附于課本或?qū)W案，潛移默化的引領(lǐng)學生具備創(chuàng)新意識。在課后還可以發(fā)動學生利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，自己查找有關(guān)衛(wèi)星的資料，包括速度和角速度等，以此來提高自身的科學素養(yǎng)，養(yǎng)成獲取信息的能力和驗證科學問題的態(tài)度。

以上就是我對本節(jié)課的設(shè)計和想法，不當之處敬請各位批評指正！謝謝大家，再見！

第四篇：圓周運動教案

第二章

圓周運動 2.1

勻速圓周運動

(一)圓周運動

(二)勻速圓周運動

1、勻速圓周運動定義：

2、描述勻速圓周運動快慢的幾個物理量“

(1)、線速度

A、物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢．

B、定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長△s和所用時間△t的比值叫做線速度．(比值定義法)(這里是弧長，而直線運動中是位移)

C、大?。簐=△s/△t單位：m/s(s是弧長．非位移)．

D、當選取的時間△t很小很小時(趨近零)．弧長△s就等于物體在t時刻的位移，定義式中的v，就是直線運動中學過的瞬時速度了．

E、方向；在圓周各點的切線上．

F、“勻速圓周運動”中的“勻速”指的是速度的大小不變，即速率不變：而“勻速直線運動”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：勻速圓周運動是一種變速運動．(2)角速度

A、物理意義：描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過的圓心角的快慢．

B、定義：在勻速圓周運動中．連接運動質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過△θ的角度跟所用時間△t的比值，就是質(zhì)點運動的角速度．

C、定義式：ω＝△θ/△t．

D、國際單位制中，角速度的單位是弧度／秒(rad／s)． E、角速度是矢量

F、勻速圓周運動是角速度________的運動．

(3)周期(頻率)A、周期：做圓周運動的物體運動________所用的時間． B、頻率：做圓周運動的物體在1秒鐘內(nèi)運動的________． C、頻率與周期的關(guān)系：f＝________．

(4)轉(zhuǎn)速．

物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的________．通常用n表示．單位：轉(zhuǎn)每秒(r/s)

(5)、線速度、角速度和周期的關(guān)系．

線速度和周期的關(guān)系：v＝________．

角速度和周期的關(guān)系：ω＝________．

線速度和角速度的關(guān)系：v＝________

例1：關(guān)于勻速圓周運動，下列說法不正確的是

A．勻速圓周運動是變速運動 B．勻速圓周運動的速率不變

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

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

例3：如圖所示，皮帶傳送裝置A．B為邊緣上兩點，O1A?2O2B，C為O1A中點，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，一顆子彈沿直徑水平穿過圓紙筒，先后留下a．b兩個彈孔，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．時針的角速度各是多少？若秒針長0.2m，則它的針尖的線速度是多大？

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A到轉(zhuǎn)軸O的距離AO?R/S，B．C兩點分別在大輪與小輪邊緣上，當大輪帶動小輪轉(zhuǎn)動，而皮帶不打滑時，A．B．C三點的角速度之比是多少？線速度之比是多少？

例7：為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤A．B，A．B平行相距2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min，子彈穿過兩盤留下兩彈孔a．b，測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勻速圓周運動的向心力和向心加速度

（一）勻速圓周運動的向心力

1、定義： 做勻速圓周運動的物體受到一個指向圓心的合力的作用，這個力叫向心力。

2、特點：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、摩擦力中的某一個力提供，或者是某個力的分力，或幾個力的合力所提供，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動?？梢娤蛐牧Σ皇且环N特殊性質(zhì)的力（受力分析時不要把向心力當作一個獨立的力），向心力是以效果命名的力。

5、常見勻速圓周運動向心力的來源分析：

6、向心力的大?。合蛐牧Φ拇笮與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度ω都有關(guān)系

物體做圓周運動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）勻速圓周運動的向心加速度

1、物理意義：

2、方向：

3、大小：

同步練習

1、勻速圓周運動的向心加速度（）

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

2、在勻速圓周運動中，向心加速度是描述（）

A 線速度變化快慢的物理量 B 線速度方向變化快慢的物理量 C 線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，用長為L的細線栓一質(zhì)量m的小球，以角速度ω作勻速圓周運動，說法中正確的是（）

A L、ω不變，m越大線越易被拉斷 B m、ω不變，L越小線越易被拉斷

C m、L不變，ω越大線越易被拉斷 D m不變，L減半且角速度加倍時，線的拉

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相連，當水平桿繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動時，A、B兩物體恰相對于桿靜止，若OA=3OB，下列說法中正確的是（）

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)于勻速圓周運動和變速圓周運動，下列說法中正確的是（）

A 勻速圓周運動受到的合力是恒力，而變速圓周運動受到的合力是變力

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

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

A 環(huán)N所受的力是N的重力及M對N的支持力 B 環(huán)N所受的力是N的重力及N對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3kg的物體在半徑為2m的圓周上以4m/s的速度運動，則向心加速度為_________。

8、一個做勻速圓周運動物體，若保持其半徑不變，角速度增加為原來的兩倍時，向心加速度變成原來的____倍。

9、甲、乙兩物體都在做勻速圓周運動，比較以下各情況下兩個物體的向心加速度的大?。?A 它們的線速度相等，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，乙的線速度小，則a甲 a乙；

D 它們的線速度相等，在相同時間內(nèi)甲與圓心的連線掃過的角度比乙大，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兩個快艇在湖面上做勻速圓周運動，在相同的時間內(nèi)，它們通過的路程之比是4：3，運動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動，甲球質(zhì)量是乙球的3倍，甲球在半徑為25cm的圓周上運動，乙球在半徑16cm的圓周上運動，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、一部機器由電動機帶動，機器上的皮帶輪的半徑是電動機皮帶輪半徑的3倍，如圖所示，2皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動。已知機器皮帶輪邊緣上一點的向心加速度為0.10m/s。問：電動機皮帶輪與機器皮帶輪的轉(zhuǎn)速比n1：n2是___________。機器皮帶輪上A點到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半，A點的向心加速度是__________。電動機皮帶輪邊緣上某點的向心加速度是_____________。

14、一個做勻速圓周運動的物體，若半徑保持不變，它的轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍時，其線速度將變?yōu)樵瓉淼腳______倍，所受的向心力將變?yōu)樵瓉淼腳_______倍。若線速度保持不變，當角速度變?yōu)樵瓉淼?倍時，它的軌道半徑將變?yōu)樵瓉淼腳_______倍，它所受的向心力將變?yōu)樵瓉淼腳________倍。

15、一個做勻速圓周運動的物體，若保持其半徑不變，角速度增加為原來的兩倍時，所需的向心力比原來增加了60N，物體原來所需的向心力是________N。

16、把一個小球放在玻璃漏斗中，晃動漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動。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及端點，當桿在光滑水平面上繞O點勻速轉(zhuǎn)動時，如圖所示，則球A和球B的向心加速度之比是_________。

第五篇：《圓周運動》教案

朝陽區(qū)公開課優(yōu)秀教案

教科版高中物理必修2 方法三：比較轉(zhuǎn)動一周所需要的時間，秒針快.教師點評學生的答案，肯定其合理的部分，指出可改進之處.2.圓周運動快慢的描述(1)線速度v??l ?t?0,?l——弧長，?t意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢 方向: 切線方向.（勻速圓周運動是變速運動：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)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢（勻速圓周運動的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：教師引導學生分析線速度、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：汽車轉(zhuǎn)速表

思考：若轉(zhuǎn)速表指針指在“15”的位置，分析此時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動周期和頻率.三.課堂小結(jié)（略）【思考題】

1.某質(zhì)點做勻速圓周運動，它在任意相等的時間內(nèi)

A.通過的弧長相等 B.位移相同 C.轉(zhuǎn)過的角度相等 D.平均速度相同 2.在地球的自轉(zhuǎn)運動中，地球上的物體都繞地軸作圓周運動，關(guān)于物體線速度、角速度的大小，下列說法正確的是

A.赤道表面上物體的線速度最大 B.緯度越高，物體的線速度越大 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.自行車的大齒輪與小齒輪通過鏈條相連，后輪與小齒輪繞共同的軸轉(zhuǎn)動.《圓周運動》教案

請設(shè)計一個實驗方案，測定自行車的行駛速度.《圓周運動》教案