人教版 物理高中必修第二册 61 圆周运动导学案

高中物理圆周运动优秀教案及教学设计精品一、教材分析《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后，接触到的又一个美丽的曲线运动，本节内容作为该章节的重要部分，主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念，为后继的学习打下一个良好的基础。

人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础，让学生得出感性认识，再通过理论分析总结出规律，从而形成理性认识。

教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后，通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动，提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。

二、教学目标1.知识与技能①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。

理解线速度的概念;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。

④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。

2.过程与方法①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性.掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。

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，感受物理就在身边，激发学生学习的兴趣。

③进行爱的教育。

在与学生的交流中，表达关爱和赏识，如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励，心情愉快地学习。

三、教学重点、难点1.重点①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;②掌握它们之间的联系。

2.难点①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;②理解匀速圆周运动是变速运动。

四、学情分析学生已有的知识：1.瞬时速度的概念2.初步的极限思想3.思考、讨论的习惯4.数学课中对角度大小的表示方法五、教学方法与手段演示实验、展示图片、观看视频、动画;讨论、讲授、推理、概括师生互动，生生互动，六、教学设计(一)导入新课(认识圆周运动)●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画，让学生认识圆周运动的特点，演示小球在水平面内圆周运动展示自行车、钟表、电风扇等图片观看地球绕太阳运动的动画观看花样滑冰视频提出问题：它们的运动有什么共同点?答：它们的轨迹是一个圆.师：对，这就是我们今天要研究的圆周运动观看动画，思考问题：这两个球匀速圆周运动有什么不同?答：快慢不同提出问题：如何描述物体做圆周运动的快慢?学生动手，分组实践，观察自行车的传动装置，思考与讨论：自行车的大齿轮，小齿轮，后轮中的质点都在做圆周运动。

第4节生活中的圆周运动一、火车转弯1.内外轨一样高：火车转弯时，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力是火车转弯所需向心力的主要来源(如图甲所示)甲乙2.外轨高于内轨：如果在弯道处使外轨略高于内轨(如图乙所示)，火车转弯时铁轨对火车的支持力F N的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧，它与重力G 的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力。

3.适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力G和支持力F N的合力来提供。

『判一判』判断下列说法的正误(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一定是重力与铁轨支持力的合力提供的。

(×) (3)火车通过弯道时必须按规定速度行驶。

(√) 二、汽车过拱形桥v 2v 2同一辆汽车先后经过凹形区域和凸形区域，在哪一区域汽车对地面的压力更大？『答案』 凹形区域的最低点三、航天器中的失重现象1.向心力分析：当航天器在近地轨道做匀速圆周运动时，轨道半径近似等于地球半径R ，所受地球引力近似等于重力mg 。

宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力为他提供向心力，mg －F N ＝m v 2R ，所以F N ＝m (g －v R 2)。

2.完全失重状态：当v 座舱对宇航员的支持力F N ＝0，宇航员处于完全失重状态。

『判一判』 判断下列说法的正误(1)绕地球运动的航天器中的物体因摆脱了地球引力而漂浮起来。

(×)(2)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员及所有物体均处于完全失重状态。

(√)四、离心运动1.定义：做圆周运动的物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动。

2.原因：向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力。

3.离心运动的应用和防止(1)应用：离心干燥器；洗衣机的脱水筒；离心制管技术；分离血浆和红细胞的离心机。

(2)防止：转动的砂轮、飞轮的转速不能太高；在公路弯道，车辆不允许超过规定的速度。

5.5 周运动（一）导学案〖目标导学〗学习目标：1.认识圆周运动的特点，掌握描述圆周运动的物理量.2.体会匀速圆周运动的实质——线速度不断变化的变速运动，角速度不变.3.掌握线速度、角速度、周期之间的关系，会用相关公式求解分析实际问题. 重点难点：线速度、角速度、周期公式以及它们之间的关系.易错问题：1.对匀速圆周运动中“匀速”的理解2. V、3、，之间关系的应用.思维激活：电风扇工作时叶片上的点、时钟的分针和时针上的点、行驶中的自行车车轮上的点都在做什么运动?它们的运动轨迹是什么样子？你能说出哪些点运动得快，哪些点运动得慢？〖问题独学〗1、温故而知新：曲线运动有哪些特点：<1>曲线运动的轨迹有什么特点?<2>曲线运动的速度有什么特点？思考：（1）如果让你给圆周运动下一个定义，应该怎么描述？（2）这节课我想知道哪些知识与方法。

2、课前感知：1.物体沿着圆周运动，并且______ 的大小处处，这种运动叫做匀速圆周运动。

2.在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的_________ 跟，就是质点运动的角速度，大小：，单位：.3.叫线速度.大小：，单位：.线速度物理意义：.4.周期T __________________________ ；转速_________________________5.线速度和角速度的关系式__________〖合作互学〗一、线速度与匀速圆周运动1、情景激疑拍苍蝇与物理有关，市场上出售的苍蝇拍，把长约30CM，拍头长12CM，宽10CM。

这种拍的使用效果往往不好，拍未到，苍蝇已经飞走，有人将拍把增长到60CM，结果是打一个准一个，你能解释其中的原因吗？2、阅读教材及查找资料3、交流小结：线速度：(1)物理意义：描述圆周运动的物体________ 的物理量.(2)定义式：v=△s/A t.注意：线速度有平均值与瞬时值之分，若△t足够小，得到的是瞬时线速度，若△t较大，得到的是平均线速度.(3)矢量性：线速度的方向和半径_______ ，和圆弧_______ .(4)匀速圆周运动：线速度大小_________ 的圆周运动.注意：匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变.4、典例剖析：例1、关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动的速率不变C.匀速圆周运动在任何相等时间里，质点的位移都相同D.匀速圆周运动在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等变式题1关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )A、是线速度不变的运动B、相等的时间里通过的弧长相等C、相等的时间里发生的位移相同D、是线速度大小不变的运动二、角速度1、情景激疑如图转盘上有A、B两点，绕转轴O匀速转动，A、B两点转动的线速度相同吗？由学过的知识知道A、B两点线速度不同，那么两点的角速度是否相同?2、阅读教材及查找资料3、交流小结：角速度：(1)角度制和弧度制角度制：将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为1度。

人教版高一物理必修第二册《圆周运动》说课稿一、课程背景《圆周运动》是人教版高一物理必修第二册的一节重要的内容。

在这一章节中，我们将学习有关圆周运动的基本概念、公式和相关计算方法，通过掌握这些知识，我们能够更深入地认识物体在圆周运动中的特性和规律。

二、教学目标通过本节课的学习，学生们将能够： 1. 理解圆周运动的基本概念和特征； 2. 掌握圆周运动的相关公式和计算方法；3. 运用所学知识解决实际问题。

三、教学重点1.圆周运动的基本概念和特征；2.圆周运动的相关公式和计算方法。

四、教学内容本节课的教学内容为《圆周运动》部分，主要包括以下几个部分：1. 圆周运动的基本概念•介绍圆周运动的定义和特征；•引导学生理解角度、弧长、角速度等概念；•通过实例帮助学生加深对圆周运动的理解。

2. 圆周运动的力学分析•探讨物体在圆周运动中所受的力；•引导学生理解向心力和离心力的概念；•帮助学生了解向心力和离心力的性质和计算方法。

3. 圆周运动的公式推导与运用•推导圆周运动的速度公式和加速度公式；•引导学生利用公式解决实际问题；•帮助学生了解圆周运动的动能和功的概念及其计算方法。

4. 圆周运动与匀速直线运动的关系•比较圆周运动和匀速直线运动的异同点；•引导学生认识到圆周运动是一种特殊的匀速直线运动。

五、教学过程1. 导入通过提问和引入实例，激发学生对圆周运动的兴趣和学习欲望。

例如，可以问学生们在日常生活中见过哪些圆周运动的现象，以及这些现象背后有哪些有趣的物理规律和原理。

2. 概念讲解详细讲解圆周运动的基本概念，包括角度、弧长、角速度等，并通过图示和实例进行生动展示和说明，确保学生对这些概念有清晰的理解。

3. 力学分析通过力学分析，向学生介绍物体在圆周运动中所受的力，并引导学生认识和理解向心力、离心力的概念和性质，以及它们的计算方法。

4. 公式推导与运用推导圆周运动的速度公式、加速度公式，并通过实例引导学生掌握这些公式的运用方法，让他们能够利用公式解决实际问题。

第六章圆周运动6.1圆周运动 ................................................................................................................... - 1 - 6.2向心力 ..................................................................................................................... - 11 - 6.3向心加速度 ............................................................................................................. - 20 - 6.4生活中的圆周运动.................................................................................................. - 29 -6.1圆周运动教学重、难点教学重点：1.对于线速度、角速度和周期概念的理解以及物理量之间的联系；2.理解匀速圆周运动的特点；教学难点：1. 理解线速度、角速度的物理意义；2. 理解匀速圆周运动的线速度方向。

教学准备课件演示教学过程教师活动学生活动设计意图一．导入新课：利用课件向学生展示图片、视频等，并让学生认真观察这些事物所做的运动有什么共同之处，让学生观察到圆周运动有什么运动特点。

【教师提出问题】对类似上述的运动应该怎样分析呢？下面让我们从来学习今天的内容——圆周运动。

二．讲授新课：（1）鼓励学生举例日常生活中的圆周运动。

如：钟表、电扇等。

【教师提出问题】怎样的运动叫做圆周运动？得出圆周运动的概念。

生活中的圆周运动知识结构导图核心素养目标物理观念：向心力、向心加速度的概念，离心现象．科学思维：向心力来源分析及牛顿第二定律的应用．科学探究：(1)火车转弯的轨道特点及向心力来源分析．(2)凸、凹形桥问题中向心力来源分析，航天器中的失重问题分析．科学态度与责任：(1)日常生活中圆周运动的向心力分析．(2)从生活实例中抽象出圆周运动模型，并进行推理探究．知识点一火车转弯阅读教材第35页“火车转弯”部分，回答下列问题．1．火车在弯道上的运动特点火车在弯道上运动时做______________，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的____________．2．向心力来源(1)若转弯时内外轨一样高，则由________对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损．(2)若内外轨有高度差，依据规定的行驶速度行驶，转弯时向心力几乎完全由__________和________的合力提供．火车转弯知识点二汽车过拱形桥阅读教材第36页“汽车过拱形桥”部分．关于汽车过桥问题，用图表概括如下：汽车过凸形桥汽车过凹形桥受力分析向心力F n＝________＝mv2rF n＝________＝mv2r对桥的压力F′N＝G－mv2rF′N＝G＋mv2r 结论汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力________汽车对桥的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力________知识点三 航天器中的失重现象阅读教材第37页“航天器中的失重现象”部分． 1．向心力分析宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力为他提供向心力，________＝m v 2R.2．支持力分析F N ＝________.3．讨论当v ＝gR 时座舱对宇航员的支持力F N ＝0，宇航员处于________状态． 知识点四 离心运动阅读教材第37～38页“离心运动”部分．1．定义：做圆周运动的物体，由于惯性，沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动． 2．原因：向心力突然________或合外力不足以提供所需________．3．应用：洗衣机的________，制作无缝钢管、水泥管道、离心机分离血液等． 4．防止：汽车转弯时要________；转速很高的砂轮，其飞轮半径不宜________．图解：【思考辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”．(1)汽车通过凹形路的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力．( )(2)汽车在拱形桥上行驶时，速度较小时，对桥面的压力大于车重，速度较大时，对桥面的压力小于车重．( )(3)在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与内轨间的挤压．( ) (4)航天器中处于完全失重状态的物体所受合力为零．( )(5)洗衣机脱水筒的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出．( )(6)做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞出．( )要点一火车转弯问题如图为正在转弯的火车，可认为火车转弯时，实际是在做圆周运动，因而需要向心力．(1)如图甲所示，如果铁路弯道的内外轨一样高，火车在转弯时的向心力由什么力提供？会导致怎样的后果？(2)实际上在铁路的弯道处外轨略高于内轨，试从向心力的来源分析这样做有怎样的优点．(3)如图乙所示，设斜面倾角为θ，转弯半径为R，当火车的速度为多大时铁轨和轮缘间没有弹力，向心力完全由重力与支持力的合力提供？拓展：高速公路、赛车的弯道处设计成外高内低，使重力和支持力的合力能提供车辆转弯时的向心力，减少由于转弯产生的摩擦力对行驶车辆的影响，目的是在安全许可的范围内提高车辆的运行速度．1．安全向心力：在实际的火车转弯处，外轨高于内轨，若火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即F ＝mg tan θ＝m v 20R.2．弯道规定速度：设R 为弯道半径，θ为轨道平面与水平面间的夹角，v 0为转弯处的规定速度，由mg tan θ＝m v 20R，得出v 0＝gR tan θ.点睛：①火车行驶速度v ＝v 0时，内、外对轮缘无侧压力②火车行驶速度v >v 0时，外对轮缘有侧压力 ③火车行驶速度v <v 0时，内对轮缘有侧压力【例1】 有一列重为100 t 的火车，以72 km/h 的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400 m.(1)试计算铁轨受到的侧压力；(2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度θ的正切值．警示：练1 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R ，若质量为m 的火车转弯时速度等于gR tan θ，则( )A ．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B ．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C ．这时铁轨对火车的支持力等于mgcos θD ．这时铁轨对火车的支持力大于mgcos θ警示：(1)当不出现侧向摩擦力时汽车转弯所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供．(2)汽车以最大速度行驶，侧向摩擦力达到最大静摩擦力．练2 (多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速度为v 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处( )A ．路面外侧高内侧低B ．车速只要低于v ，车辆便会向内侧滑动C ．车速虽然高于v ，但只要不超出某一值，车辆便不会向外侧滑动D ．当路面结冰时，与未结冰时相比，v 的值变小要点二 汽车过拱形桥问题 1．汽车过凸形桥时在最高点满足mg －F N ＝m v 2R ，即F N ＝mg －mv 2R，失重状态．(1)当0≤v <gR 时，0<F N ≤mg . (2)当v ＝gR 时，F N ＝0.(3)当v >gR 时，汽车会脱离桥面，做平抛运动，发生危险．2．汽车过凹形路面时在最低点满足F N －mg ＝mv 2R ，即F N ＝mg ＋mv 2R，超重状态．车速v 越大，压力越大．【例2】 如图所示，质量m ＝2.0×104kg 的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m ．如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N ，则：(1)汽车通过凹形桥时，允许的最大速度是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g 取10 m/s 2)点拨：汽车驶至凹形桥面的底部时，合力向上，此时车对桥面压力最大；汽车驶至形桥面的顶部时，合力向下，此时车对桥面的压力最小．练3如图，一同学表演荡秋千．已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg.绳的质量忽略不计．当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为( )A．200 N B．400 NC．600 N D．800 N点睛：解题步骤是：①选取研究对象，确定道平面、圆心位置和道半径；②正确分析研究对象的受力情况(切记：向心力是按作用效果命名的力，在受力分析时不能列出)，明确向心力的来源；③根据牛顿运动定律列方程求解．练4 如图所示，是一座半径为50 m的圆弧形拱桥．一辆质量为800 kg的汽车在拱桥上行驶(g取10 m/s2)．(1)若汽车到达桥顶时速度为v1＝5 m/s，汽车对桥面的压力是多大？(2)汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？(3)汽车对桥面的压力过小是不安全的，因此汽车过桥时的速度不能过大．对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？(4)如果拱桥的半径增大到与地球半径一样大，汽车要在桥面上腾空，速度至少为多大？(已知地球半径为6 400 km)．要点三航天器中的失重现象和离心运动探究点1 航天器中的失重现象2016年10月19日6时31分，“神舟十一号”与“天宫二号”成功实现自动交会对接，6时32分，航天员景海鹏、陈冬先后进入“天宫二号”空间实验室．按照任务实施计划，两名航天员在舱内按计划开展了相关空间科学实验和技术试验．(1)航天员在“天宫二号”舱内处于漂浮状态，是不是由于不受重力？原因是什么？(2)航天器中的宇航员处于完全失重状态，他所受的合力为零吗？完全失重探究点2 离心运动情境：圆筒式的拖把几乎是现代家庭中的必备卫生打扫的工具，使用简单、便捷．讨论：(1)在使用的过程中，它能够迅速给拖把脱水，你能够说出其中的原理吗？(2)物体做离心运动的条件是什么？1.对失重现象的认识：航天器内的任何物体都处于完全失重状态，但并不是物体不受重力．正因为受到重力作用才使航天器连同其中的乘员环绕地球转动．2．离心运动的条件：做圆周运动的物体，提供向心力的外力突然消失或者外力不能提供足够大的向心力．3．对离心现象的理解(1)若F 合＝m ω2r 或F 合＝mv 2r，物体做匀速圆周运动，即“提供”满足“需要”．(2)若F 合>m ω2r 或F 合>mv 2r，物体靠近圆心，做近心运动，即“提供”大于“需要”，也就是“提供过度”．(3)若F 合<m ω2r 或F 合<mv 2r，物体远离圆心，做离心运动，即“需要”大于“提供”，也就是“提供不足”．若F 合＝0，则物体沿切线方向做直线运动．理解：①离心现象是惯性的一种表现形式．②物体的质量越大，速度越大(或角速度越大)，半径越小时，圆周运动所需要的向心力越大，物体就越容易发生离心现象.汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故.题型一 航天器内的失重问题【例3】 “神舟十号”飞船绕地球的运动可视为匀速圆周运动，“神舟十号”航天员在“天宫一号”中展示了失重环境下的物理实验或现象，下列四幅图中的行为可以在“天宫一号”舱内完成的有( )A ．用台秤称量重物的质量B ．用水杯喝水C ．用沉淀法将水与沙子分离D ．给小球一个很小的初速度，小球就能在竖直面内做圆周运动 题型二 离心现象的应用与防止汽车在水平路面上转弯时，由静摩擦力提供转弯所需的向心力，μmg ≥m v 2R，即v ≤μgR .在冰雪路面上转弯时，为了安全起见，一要降低速度，二要增大转弯半径．【例4】 一质量为2.0×103kg 的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N ，当汽车经过半径为80 m 的弯道时，下列判断正确的是( )A ．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B ．汽车转弯的速度为20 m/s 时所需的向心力为1.4×104N C ．汽车转弯的速度为20 m/s 时汽车会发生侧滑 D ．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s 2教你解决问题题干内容 信息提取 水平公路上行驶 重力与支持力等大反向最大静摩擦力为1.4×104N 摩擦力提供向心力，最大值为1.4×104N汽车经过半径为80 m 的弯道时 圆周运动的半径为80 m练 5 如图所示，“离心转盘游戏”中，设游客与转盘间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当转盘旋转的时候，更容易发生侧滑的是( )A ．质量大的游客B ．质量小的游客C ．离转盘中心近的游客D ．离转盘中心远的游客思考与讨论 (教材P 36)高速公路转弯处和场地自行车比赛的赛道，路面往往有一定的倾斜度．说说这样设计的原因．提示：拐弯时靠汽车所受地面摩擦力提供向心力，由F f ＝m v 2R知在转弯半径一定时，速度越大，所需摩擦力也越大，故汽车转弯应设定较低速度；赛车场外高内低，靠重力和支持力的合力提供向心力可获得更大的转弯速度．思考与讨论(教材P37)可以把地球看作一个巨大的拱形桥(如图)，桥面的半径就是地球的半径R.地面上有一辆汽车在行驶，所受重力G＝mg，地面对它的支持力是F N.根据上面的分析，汽车速度越大，地面对它的支持力就越小．会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是0？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？驾驶员躯体各部分之间的压力是多少？他这时可能有什么感觉？提示：把F N＝0代入G－F N＝mv2R可得，此时汽车的速度为v＝gR，当汽车的速度大于这个速度时，就会发生汽车飞出去的现象．1．如图所示是摩托车转弯时的情形．转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动．对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是( )A．摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B ．摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C ．摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑动D ．摩托车将沿其半径方向沿直线滑动2．(多选)洗衣机脱水的原理是利用了离心运动把附着在衣服上的水分甩干．如图是某同学用塑料瓶和电动机等自制的脱水实验原理图，但实验中发现瓶内湿毛巾甩干效果不理想，为了能甩得更干，请为该同学的设计改进建议( )A ．增大转速B ．减小转速C ．增大塑料瓶半径D ．减小塑料瓶半径3．如图所示，运动员以速度v 在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动．已知运动员及自行车的总质量为m ，做圆周运动的半径为R ，重力加速度为g ，将运动员和自行车看作一个整体，则该整体在运动中( )A ．处于平衡状态B ．做匀变速曲线运动C ．受到的各个力的合力大小为m v 2RD ．受重力、支持力、摩擦力、向心力作用4．在草地赛车训练场，甲、乙两人(甲的质量大于乙的质量)各开一辆相同规格的四轮草地赛车，在经过同一水平弯道时，乙的车发生了侧滑而甲的车没有，如图所示，其原因是( )A ．乙和车的总质量比甲和车的总质量小，惯性小，运动状态容易改变B ．两车转弯半径相同，而转弯时乙的车速率比甲的车速率大C ．乙的车比甲的车受到地面的摩擦力小，而两车转弯速率一样D ．转弯时，乙的车比甲的车的向心加速度小5．如图甲所示，汽车通过半径为r 的拱形桥，在最高点处速度达到v 时，驾驶员对座椅的压力恰好为零．若把地球看成大“拱形桥”，当另一辆“汽车”速度达到某一值时，驾驶员对座椅的压力也恰好为零，如图乙所示．设地球半径为R ，则图乙中的“汽车”速度为( )A.Rr v B.r Rv C.Rr v D.r Rv 6．对如图所示的四种情形分析不正确的是( )A ．图甲中若火车转弯时车轮既不挤压内轨，也不挤压外轨，则此时火车的行驶速率为ghrL ，这一速率取决于内外轨的高度差h 、内外轨间距L 及铁路弯道的轨道半径r (其中tan θ＝h L)B ．图乙中汽车过凹形桥时，速度越大，汽车对桥面的压力越大C ．图丙中洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣服上的水分甩掉D ．图丁所示实验的过程中不计一切阻力，两个球同时落地说明平抛运动水平方向上的分运动为匀速运动，竖直方向上的分运动为自由落体运动温馨提示：请完成课时作业七等于105N.(2)火车过弯道，重力和铁轨对火车的弹力的合力正好提供向心力，如图所示，则mg tan θ＝m v 2r由此可得tan θ＝v 2rg＝0.1.【答案】 (1)105N (2)0.1 练1解析：由牛顿第二定律F 合＝m v 2R解得F 合＝mg tan θ，满足如图所示几何关系，由图中几何关系得F N cos θ＝mg ，则F N ＝mgcos θ，此时火车只受重力和轨道的支持力作用，内、外轨道对火车均无侧压力，故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C练2 解析：当汽车行驶的速度为v 时，路面对汽车没有摩擦力，路面对汽车的支持力与汽车重力的合力提供向心力，此时要求路面外侧高内侧低，选项A 正确；当速度稍大于v 时，汽车有向外侧滑动的趋势，因而受到指向内侧的静摩擦力，当静摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆不会向外侧滑动，选项C 正确；同样，速度稍小于v 时，车辆不会向内侧滑动，选项B 错误；v 的大小只与路面的倾斜程度和转弯半径有关，与路面的粗糙程度无关，选项D 错误．答案：AC 要点二【例2】 【解析】 (1)汽车驶至凹形桥面的底部时，由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2r ，代入数据解得v ＝10 m/s.(2)汽车驶至凸形桥面的顶部时，由牛顿第二定律得mg －F ′N ＝mv 2r，代入数据解得F ′N ＝1×105 N ．由牛顿第三定律知，汽车对桥面的最小压力等于1×105N.【答案】 (1)10 m/s (2)1×105N练3 解析：该同学荡秋千可视为做圆周运动，设每根绳子的拉力大小为F ，以该同学和秋千踏板整体为研究对象，在最低点根据牛顿第二定律得2F －mg ＝mv 2R，代入数据解得F ＝410 N ，故每根绳子平均承受的拉力约为400 N ，故B 项正确，A 、C 、D 项错误．答案：B 练4解析：如图所示，汽车到达桥顶时，受到重力mg 和桥面对它的支持力F N 的作用． (1)汽车对桥面的压力大小等于桥面对汽车的支持力F N .汽车过桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有mg －F N ＝m v 21R所以F N ＝mg －m v 21R＝7 600 N.故汽车对桥面的压力为7 600 N.(2)当汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供时，汽车经过桥顶恰好对桥面没有压力，则F N ＝0，所以有mg ＝m v 2R，解得v ＝gR ＝22.4 m/s.(3)由(2)问可知，当F N ＝0时，汽车会发生类似平抛的运动，这是不安全的，所以对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全．(4)由(2)问可知，若拱桥的半径增大到与地球半径一样大，汽车要在桥面上腾空，速度至少为v ′＝gR ′＝10×6.4×106m/s ＝8 000 m/s.答案：(1)7 600 N (2)22.4 m/s (3)同样的车速，半径大些比较安全 (4)8 000 m/s 要点三探究点 1 提示：(1)不是．航天员处于漂浮状态的原因是重力提供其做匀速圆周运动的向心力，此时航天员处于完全失重状态．(2)宇航员所受合力不为零． 探究点2 提示：(1)离心运动(2)当需要的向心力大于提供的向心力时，物体将要离心运动．【例3】 【解析】 重物处于完全失重状态，对台秤的压力为零，无法通过台秤测量重物的质量，故A 错误；水杯中的水处于完全失重状态，不会因重力而流入嘴中，故B 错误；沙子处于完全失重状态，不能通过沉淀法与水分离，故C 错误；小球处于完全失重状态，给- 21 -。

圆周运动教案高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)高中物理《圆周运动》教学设计【优秀5篇】由作者为您收集整理，希望可以在圆周运动教案方面对您有所帮助。

高一物理圆周运动教案篇一教学重点线速度、角速度的概念和它们之间的关系教学难点1、线速度、角速度的物理意义2、常见传动装置的应用。

高中物理圆周运动优秀教案及教学设计篇二做匀速圆周运动的物体依旧具有加速度，而且加速度不断改变，因其加速度方向在不断改变，其运动版轨迹是圆，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。

匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心。

做变速圆周运动的物体总能分权解出一个指向圆心的加速度，我们将方向时刻指向圆心的加速度称为向心加速度。

速度（矢量，有大小有方向）改变的。

（或是大小，或是方向）（即a≠0）称为变速运动。

速度不变（即a=0)、方向不变的运动称为匀速运动。

而变速运动又分为匀变速运动（加速度不变）和变加速运动（加速度改变）。

所以变加速运动并不是针对变减速运动来说的，是相对匀变速运动讲的。

匀变速运动加速度不变（须的大小和方向都不变）的运动。

匀变速运动既可能是直线运动（匀变速直线运动），也可能是曲线运动（比如平抛运动）。

圆周运动是变速运动吗篇三高中物理《圆周运动》课件一、教材分析本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。

本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系；学生前面已经学习了曲线运动，抛体运动以及平抛运动的规律，为本节课的学习做了很好的铺垫；而本节课作为对特殊曲线运动的进一步深入学习，也为以后继续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础，在教材中有着承上启下的作用；因此，学好本节课具有重要的意义。

本节课是从运动学的角度来研究匀速圆周运动，围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开，通过探究理清各个物理量的相互关系，并使学生能在具体的问题中加以应用。

（过渡句）知道了教材特点，我们再来了解一下学生特点。

也就是我说课的第二部分：学情分析。

KKK第四节生活中的圆周运动目标体系构建明确目标·梳理脉络【学习目标】1．会分析汽车、火车转弯时的向心力来源。

2．会分析汽车过凸形桥和凹形桥时的向心力来源。

3．会分析航天器中的失重现象，弄清现象的本质。

4．知道离心运动，会分析原因、应用和危害。

【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知知识点1火车转弯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__圆心__，它提供了火车以规定速度行驶时的__向心力__。

知识点 2 汽车过拱形桥汽车过凸形桥汽车过凹形桥受力 分析向心力 F n ＝__mg －F N __＝m v 2rF n ＝__F N －mg __＝m v 2r对桥的 压力F N ′＝__mg －m v 2r__F N ′＝__mg ＋m v 2r__结论汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力__越小__汽车对桥的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力__越大__知识点 3 航天器中的矢重现象 1．向心力分析航天员受到的__重力__与座舱对他的__支持力__的合力提供他绕地球做匀速圆周运动所需的向心力，__mg －F N __＝m v 2R。

2．失重状态当v ＝__gR __时座舱对航天员的支持力F N ＝0，航天员处于完全失重状态。

知识点 4 离心运动1．定义：物体沿切线飞出或做逐渐__远离圆心__的运动。

2．原因：向心力突然消失或合外力不足以提供所需的__向心力__。

3．离心运动的利用 ①洗衣机__脱水__； ②炼钢厂制作无缝钢管；③医务人员从血液中__分离__血浆和红细胞。

课题《圆周运动》（人教版必修二第五章第四节）教材分析本节内容是高中必修2第五章第四节《圆周运动》的内容，在此之前，学生们已经学过曲线运动，抛体运动以及平抛运动的规律，这对过度到本课题的学习起到了铺垫作用。

圆周运动是高中课本的基本运动之一，本节课主要是帮助学生在原有的感性基础上建立匀速圆周运动的几个概念，为今后进一步学习向心力、向心加速度以及万有引力的知识打下基础。

因此本课题的理论，知识是学好以后知识的基础，它在教材中有着承上启下的作用。

学情分析本节内容是继学生学习平抛运动后，又一种变速曲线运动。

在曲线运动的学习中，学生已经知道了曲线运动的速度方向在曲线这一点的切线方向并知道曲线运动是变速运动，此前，学生也已经掌握了直线运动及其快慢描述方法。

这些知识都为匀速圆周运动的学习奠定了基础。

此外，高一学生已具备一定观察能力和经验抽象思维能力，并对未知新事物有较强的探究欲望。

若在课堂中借助实验演示，多媒体，电脑动画模拟等辅助手段，能较好地帮助学生建立形象直观的认识，降低难度。

教学目标知识与技能1.了解物体做圆周运动的特征2.理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算。

3.理解线速度、角速度、周期之间的关系过程与方法1.联系学生日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征。

2.联系各种日常生活中常见的现象，通过课堂演示实验的观察，引导学生归纳总结描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度大小，角速度大小，周期T、转速n等。

3.探究线速度与周期之间的关系。

情感态度与价值观1.经历观察、分析总结、及探究等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

2.通过亲身感悟，使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识。

教学重点和难点线速度、角速度、周期公式以及它们之间的关系.教学过程教学环教师活动预设学生行为设计意图节课题引入新课教学视频展示，提出问题“自行车、钟表、电风扇中的转动”一、圆周运动1、定义：如果质点的运动轨迹是圆，那么质点的运动就叫做圆周运动。

教案环节二：描述圆周运动快慢的方法PPT5：今天我们首先从运动学的角度研究圆周运动，学习描述圆周运动快慢的物理量，同时了解圆周运动的特点。

PPT6：我们以熟悉的自行车为例来研究圆周运动，把自行车的后轮架起，转动脚踏板，大小齿轮以及后轮上的点都在做圆周运动。

请同学们思考下面两个问题（1）后轮上到转轴距离不同的点，哪个运动得更快些？（2）大、小两个齿轮边缘上的点，哪个运动得更快些？你的答案是什么？你判断的依据又是什么呢？同学们可能会有不同的意见，我们一块儿来探讨一下。

PPT7：我们先来考虑第一个问题，后轮上到转轴距离不同的点，哪个运动得更快些？我们在后轮任意一条半径上，分别取A、B两点，转动脚踏板，A、B两点均做圆周运动，任取一段时间Δt发现A点转过的弧长AA’比B点转过的弧长BB’要长，因此我们可以说A点比B点运动的快，实际上我们是用相同时间内、物体转过的弧长、来比较它们运动的快慢的，那么我们如何描述物体沿着圆弧运动的快慢呢？请同学们回想一下，我们在直线运动中是如何描述物体运动的快慢的？我们用物体运动的位移与对应时间的比值，也就是速度来描述直线运动的快慢的。

那么在圆周运动中，我们也可以用物体转过的的弧长除以对应的时间，来描述物体沿着圆弧运动的快慢，在这里弧长实际上是物体运动轨迹线的长度，也就是物体运动的路程，我们把这样的速度叫做。

PPT8：1、线速度①它是用来描述做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢的由于圆周运动是曲线运动，运动方向时刻发生变化，所以对于曲线运动我们更关注的是物体在某一时刻或者某一位置运动的快慢。

如图所示，物体沿圆弧由M向N运动，在某时刻t经过A点。

为了描述物体经过A点附近时运动的快慢，可以取一段很短设置问题情景，引导学生思考，建立物理概念。

问题（1）的是希望学生从熟悉的直线运动的速度能够更容易的过渡到线速度的概念，并且结合直线运动描述快慢的方法引导学生定义线速度。

2、小齿轮转一圈所用的时间比大齿轮转一圈所用的时间短，小齿轮转动的快，我们是用物体转动一圈所用的时间来比较转动的快慢的；3、小齿轮转过两圈时，大齿轮才转过一圈多一点儿，同样的时间内，小齿轮转过的圈数多，小齿轮转动的快，我们是用相同时间内转过的圈数去比较它们转动的快慢的。

5 圆周运动整体设计教材首先列举生活中的圆周运动，以及科学研究所涉及的范围，大到星体的运动，小到电子的绕核运转，接着通过比较自行车大小齿轮以及后轮的运动快慢引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念，最后推导出线速度、角速度、周期间的关系.教材设计环环相扣、结构严谨，使整节课浑然一体，密不可分.本节课可以通过生活实例（自行车齿轮转动或皮带传动装置），让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别，有必要引入相关的物理量加以描述.学习线速度的概念，可以根据匀速圆周运动的概念引导学生认识弧长与时间比值保持不变的特点，进而引出线速度的大小与方向.学习角速度和周期的概念时，应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的，即物体做匀速圆周运动时，每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应，因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间比值来描述，由此引入角速度的概念.又根据匀速圆周运动具有周期性的特点，物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述，为此引入了周期的概念.讲述角速度的概念时，不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲述概念的同时，要让学生体会到匀速圆周运动的特点：线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动.教学重点线速度、角速度、周期概念，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点.教学难点角速度概念的理解和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解.课时安排1课时三维目标知识与技能1.了解物体做圆周运动的特征.2.理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算.3.理解线速度、角速度、周期之间的关系.过程与方法1.联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征.2.知道描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、周期T、转速n等.3.探究线速度与角速度之间的关系.情感态度与价值观1.经历观察、分析总结及探究等学习活动，培养学生实事求是的科学态度.2.通过亲身感悟，使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识.课前准备多媒体课件、机械钟表、小球、细线、风扇、雨伞、水等.教学过程导入新课演示导入演示机械式钟表时针、分针、秒针的运动情况（可以拨动钟表的调节旋钮），让学生观察后说出不同指针运动的特点，从而引出圆周运动的概念.情景导入课件展示生活中常见的圆周运动：观览车 脱水桶生活中，我们一定见过很多类似的运动，它们的运动轨迹是一些圆，我们把这种运动叫做圆周运动. 推进新课引导学生列举生活中的圆周运动. 参考案例：1.田径场弯道上赛跑的运动员的运动；2.风车的转动;3.地球的自转与公转；4.自行车的前后轮、大小齿轮转动等.研究物体的运动时，我们往往关心的是物体的运动快慢.对于做直线运动的物体，我们用单位时间内的位移来描述物体的运动快慢.问题：对于圆周运动又如何描述它们的运动快慢呢？ 一、线速度演示1：在台式电风扇的叶片上分别标记红、蓝两种颜色的点，到中间轴的距离不等.用手拨动叶片转动，注意要慢，让学生明显观察到两点的运动轨迹. 让学生仔细观察，说出哪个点运动得快，你是怎么比较的. 讨论交流我们发现，两个点在相同的时间内通过的弧长不相等，通过的弧长长的点运动得快，通过的弧长短的点运动得慢.这样，做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值能够描述物体运动的快慢，我们把它称之为线速度.定义：做圆周运动的质点通过的弧长s 与通过这段弧长所用时间t 的比值叫做圆周运动的线速度. v=物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动. 说明：（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（大小：v=ts，方向：在圆周各点的切线方向）. (3）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. (4）线速度的单位：m/s.针对以上说明展开讨论.演示2：水淋在雨伞上，同时摇动伞柄.观察：水滴沿切线方向飞出.思考：这说明什么？结论：飞出的水滴在离开伞的瞬间，由于惯性要保持原来的速度方向，因而表明了切线方向即为此时刻线速度的方向.例1 分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系.解析：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在相同的时间内通过的弧长相等，所以它们线速度大小相等.答案：大小相等二、角速度学生阅读教材并思考以下几个问题：1.角速度是描述圆周运动快慢的物理量；2.角速度等于半径转过的角度φ和所用时间t的比值；(ω=)3.角速度的单位是rad/s.结合数学知识，交流讨论角速度的单位.说明：对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度ω是恒定的.4.周期、频率和转速学生阅读教材并思考以下几个问题：做圆周运动的质点运动一周所用的时间叫周期；周期的倒数（单位时间内质点完成周期性运动的次数）叫频率；每秒钟转过的圈数叫转速.注明：下列情况下，同一轮上各点的角速度相同.三、线速度、角速度、周期之间的关系既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么它们之间有什么样的关系呢？分析：一物体做半径为r的匀速圆周运动，问：1.它运动一周所用的时间叫周期，用T表示，它在周期T内转过的弧长为2πr.由此可知它的线速度为.2.一个周期T内转过的角度为2π，物体的角速度为.通过思考总结得到：v=ωr讨论v=ω·r(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.思考：物体做匀速圆周运动时，v 、ω、T 是否改变？(ω、T 不变，v 大小不变、方向改变) 例2 如右图所示皮带传动装置，主动轴O 1上有两个半径分别为R 和r 的轮，O 2上的轮半径为r′，已知R=2r ，r′=，设皮带不打滑.图5-5-5问:ωA :ωB =? ωB :ωC =? v A :v B =? v A :v C =? 解答：因为A 、B 同轴，故ωA :ωB =1∶1因B 与C 用皮带传动，所以 v B :v C =1∶1 v B =ωB R v C =ωC r′.课堂训练1.一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周，求： （1）曲轴转动的周期与角速度； （2）距转轴r=0.2 m 点的线速度. 解：（1）由于曲轴每秒钟转周，周期T=;而每转一周为2π rad，因此曲轴转动的角速度ω=rad/s=251 rad/s.（2）已知r=0.2 m ，因此这一点的线速度 v=ωr =251×0.2 m/s=50.2 m/s.以上可知匀速转动物体的角速度与周期之间的关系是ω=T2.2.一个圆环，以竖直直径AB 为轴匀速转动，如图所示，则环上M 、N 两点的线速度的大小之比v M ∶v N =__________；角速度之比ωM ∶ωN =___________；周期之比T M ∶T N =__________.答案：∶1 1∶1 1∶1课堂小结本节课通过描述做匀速圆周运动物体的快慢问题，引入了匀速圆周运动的线速度与角速度及周期、频率、转速等概念，最后推导出线速度、角速度、周期间的关系. 匀速圆周运动的实质是匀速率圆周运动，它是一种变速运动. 描述匀速圆周运动快慢的物理量： 线速度：v=角速度：ω= 周期与频率：f= 相互关系：v=ω=Tπ2 v=rω 布置作业教材“问题与练习”1、2、5.板书设计 5.圆周运动一、描述匀速圆周运动的有关物理量 1.线速度（1）定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值 （2）公式：v=ts∆∆(s 为弧长,非位移) （3）物理意义 2.角速度（1）定义：做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值 （2）公式：ω=t∆∆θ （３）单位：rad/s （４）物理意义 3.转速和周期二、线速度、角速度、周期间的关系2v=rω ω=T活动与探究主题：测量调级电风扇叶片的角速度和线速度.过程：小组合作，调节电风扇的调速开关，分别测定电风扇叶片转动的角速度和线速度.首先制定测量方案，包括选取的工具、测量的步骤及测量数据、注意事项等；小组讨论方案的可行性；实验进行，得出数据，合作讨论交流；写出报告.习题详解1.解答：位于赤道和位于北京的两个物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度相等，都是ω=rad/s=7.3×10-5 rad/s.位于赤道的物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度v1=ωR=467 m/s位于北京的物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度v2=ωR′cos40°=358 m/s.2.解答：分针的周期为T1=1 h，时针的周期为T2=12 h（1）分针与时针的角速度之比为ω1∶ω2=T2∶T1=12∶1.（2）分针针尖与时针针尖的线速度之比为v1∶v2=ω1r1∶ω2r2=14.4∶1.3.解答：（1）A、B两点线速度相等，角速度与半径成反比.（2）A、C两点角速度相等，线速度与半径成正比.（3）B、C两点半径相等，线速度与角速度成正比.4.解答：假设脚踏板每2 s转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，还需要测量的三个轮子的半径r1、r2、r3.由题意可知轮1边缘的线速度自行车的传动机构v1=ω1r1=ω2=v3=ω3r3=ω2r3=其中T1等于2 sv3为轮3边缘的线速度，即等于自行车前进的速度.实际测量这里略去.说明：本题的用意是让学生结合实际情况来理解匀速圆周运动以及传动装置之间线速度、角速度、半径之间的关系.但是，车轮上任意一点的运动都不是圆周运动，其轨迹都是滚轮线,所以在处理这个问题时，应该以轮轴为参考系，地面与轮接触而不打滑，所以地面向右运动的速度等于后轮上一点的线速度.5.解答:(1)因为电动机的转速为n=300 r/min=5 r/s所以一个扇区通过磁头所用的时间是t1=s.(2)1 s内可读的扇区数为1 s×5 r/s×18/r=90(个),故可读字节数=512×90=46 080(字节). 说明：本题的用意是让学生结合实际情况来理解匀速圆周运动.设计点评本教学设计通过大量的生活实例，引导出圆周运动的定义.对比描述直线运动的物体运动快慢的速度概念，并结合实例得出线速度以及角速度的概念，并通过分析归纳得出线速度和角速度的关系.整个设计紧紧和学生的生活实际结合，化抽象为具体，较好地突破了难点.内容总结。

第六单元临界问题：圆锥摆、单物体圆盘一、圆锥摆临界问题1．圆锥摆临界条件临界状态：物体刚好要离开（不离开）支持面ω=√g l cosθ2．圆盘模型图示二、圆盘种类(一)单物体1．单物体圆盘问题--无外力临界角速度ω=√μg r注：（1）临界角速度与物体质量m无关（2）μ相同时，r越大，临界ω越小，即物体越容易被甩出去ω≤√μgr物块可与圆盘一起做匀速圆周ω＞√μgr物块做离心运动（甩出去）2．单物体圆盘临界问题--有外力A、B质量分别为m1、m2，A与圆盘摩擦因数为μ，半径为r（m2g＞μm1g ）A向里运动的临界状态m2g−μm1g=m1ω12rA向外运动的临界状态m2g+μm1g=m1ω22r当ω1≤ω≤ω2时，A物体可与圆盘保持相对静止【例1】已知在旋转平台上，三个物体的动摩擦因数均为μ，A、B、C的质量分别为2m、m、m，到轴的距离分别为R、R、2R，则（）A．C的向心加速度最大B．B物的摩擦力最小C．当转台加速时，C比A先滑动D．当转台加速时，B比A先滑动【例1】在以角速度ω匀速转动的转台上放一质量为M的物体，通过一条光滑的细绳，由转台中央小孔穿下，连结着另一个质量为m的物体，如图所示．设M与转台平面间动摩擦因数为μ（最大静摩擦力力小于mg），则物体M 与转台仍保持相对静止时，物体离转台中心的最大距离为____________，最小距离为____________．1．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度．下列说法正确的是（）A．a一定比b先开始滑动B．当ω=√2kg3l时，a所受摩擦力的大小为kmgC．ω=√kg2l是b开始滑动的临界角速度D．a、b所受的摩擦力始终相等2．如图所示，细绳一端系着质量为M＝0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔O吊着质量m＝0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，已知M和水平面的最大静摩擦力为2N．现使此平面绕中心轴转动，m处于静止状态，则角速度ω可能值为（取g＝10m/s2）（）A．1rad/s B．3rad/s C．5rad/s D．7rad/s3．图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。

《圆周运动》教学设计【教材分析】本节选自人教版高中物理必修2，第五章第4节，是建立在学习了曲线运动及其性质的基础之上的一种特殊的曲线运动。

同时在本节课中引入的线速度、角速度、转速和周期的概念，这些概念的学习是本章的重点，也是后面几节向心加速度、向心力学习的基础。

本节课的概念比较多，内容相对其它节而言比较单调，应通过举一些实例引起学生注意力，启发学生思考、总结，认识现象从而理解概念。

【学情分析】学生在前面的学习过程中已掌握了有关曲线运动的相关知识，已经具备了一定的知识积累和生活阅历，再加上在数学上对圆的认识，学生已经初步具备了研究圆周运动问题基本能力，就知识本身而言，本节课的知识对学生来讲不是困难。

【教学目标】1、知识与技能知道圆周运动的概念掌握线速度、角速度、转速和周期概念掌握各物理量之间的关系2、过程与方法观察现象总结出圆周运动的概念。

通过合理的猜想及推导得出结论。

初步运用极限的思想理解速度的瞬时性。

3、情感态度与价值观通过描述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。

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。

【教学重难点】重点线速度、角速度、转速和周期概念的理解，及其相互关系匀速圆周运动的特点难点线速度、角速度概念引入的必要性【教学过程】（一）新课引入演示实验：用细线一端系住粉笔，粉笔在竖直片面内绕细线另一端做圆周运动。

并把运动轨迹画在黑板上。

总结圆周运动的概念：轨迹是圆的曲线运动成为圆周运动。

提问：列举生活中圆周运动的实例老师总结：表针上各点的运动；扇叶上各点的运动；地球绕太阳的运动。

（二）新课讲解创设情境：在新课引入的演示中，在细线上任取A、B两点（A点更接近圆心）提问A 、B 两点哪点运动的更快呢？学生回答：B 点比A 点运动的快。

因为相同时间B 点运动的弧长较长。

A 点和B 点运动的一样快。

因为相同时间A 、B 点转过的角度一样。

圆周运动复习课[设计思想]：本教学设计以新课程三维目标为依据，充分借助创新平台优势，落实“学生主体，教师主导”的生本教学理念，促进学生的全面发展。

[设计特点]：1、重视学生的自主学习过程。

通过课前学案发布，借助问题的引导和学习资源的帮助，最大限度的促进学生自主学习的成果。

2、重视学习中的生生互动、师生互动，促进学生思维的发展，让学生感受与体验认知的过程；借助平台的互动功能，让学生在活跃、宽松、平等的氛围中发表见解，展开讨论，促进课堂上每一名学生的认知发展。

3、利用平台的丰富教学资源，实现对各层次学生的因材施教；教学设计中，教师可以根据学生不同层次设计不同的教学要求，也可以根据学生的认知特点设计相应的教学提示帮助不同学生达到统一的教学要求，真正实现让每一名学生都“跳一跳，够得着”，促进每一名学生的发展。

4、利用平台高效的统计分析功能，对学生学习现状即时检测，及时反馈修正，保证教学不留死角；5、借助资源中心丰富的案例储备，实现对重点、难点问题的突破，提高学习效率。

[教材分析]：本节课是人教版普通高中课程标准实验教科书必修2第六章曲线运动的圆周运动部分，主要内容：复习描述圆周运动的基本物理量，掌握线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力的概念，掌握各量之间的关系；掌握匀速圆周运动的特点，理解向心加速度的概念，理解圆周运动中向心力与合力的关系；解决圆周运动的具体实例，会分析向心力的来源，能列出动力学方程并解决。

[教学目标]：知识与技能：1、掌握描述圆周运动的物理量，理解物理量的概念，掌握各物理量间的关系；2、能分析实际圆周运动中向心力的来源，判断常见圆周运动及特殊位置的圆周运动的向心力来源；3、掌握分析圆周运动的方法，培养理论联系实际的能力。

过程与方法：1、在生生互动、师生互动中加深对物理概念规律的理解；2、在实际的动手体验中感知圆周运动中向心力与速度的关系。

情感态度：1、培养学生在学习中合作与交流的精神，培养学生共同进步的优良品质；2、培养学生动手能力和分析能力，善于将抽象的物理规律与生活中的实际现象象联系，树立把物理知识应用与生活和生产的意识；3、体会圆周运动的奥秘，培养学习物理知识的求知欲，善于将所学的知识应用于实际生活中；[教学重点]：1、匀速圆周运动规律及典型圆周运动的综合分析与应用；2、结合具体的圆周运动，对向心力的来源及特点的综合分析。