沪教版(上海)物理高一第二学期(试用版)-第四章 A 圆周运动的案例分析 课件 精品课件

《匀速圆周运动的实例分析》教学设计知识目标：1、知道向心力是物体沿半径方向的合外力。

2、会在具体问题中分析向心力的来源。

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

能力目标：培养学生的分析能力、综合能力和推理能力，明确解决实际问题的思路和方法德育目标：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，培养学生知识迁移能力。

教学重点：1、掌握匀速圆周运动的向心力公式及与圆周运动有关的几个公式2、能用上述公式解决有关圆周运动的实例教学难点：1、理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的，而不是一种特殊的力。

2、关于临界问题的讨论与分析。

解决办法：讲授法、分析归纳法、推理法教具：教学过程设计：一、新课导入1、复习提问：（1）向心力的求解公式有哪几个？（2）如何求解向心加速度？2、引入：学以致用是学习的最终目的，本节课我们通过几个具体实例来深入理解相关知识点并学会应用。

二、新课教学1：关于向心力的来源。

（1）介绍：分析和解决匀速圆周运动的问题，首先是要把向心力的来源搞清楚。

【说明】a：向心力是按效果命名的力；b：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（只改变物体的速度方向，不改变速度大小），它就是物体所受的向心力；c：向心力不是物体额外受到的力，它是物体受到所有力的合力。

分析物体受力时，没有向心力。

2．简介运用向心力公式的解题步骤：（1）明确研究对象，明确哪个物体做圆周运动（2）确定物体做圆周运动的轨道平面，找到圆心和半径。

（3）确定研究对象在某个位置所处的状态，进行具体的受力分析，判断哪些力提供了向心力。

（4）建立以向心方向为正方向的坐标，据向心力公式列方程。

（5）解方程，对结果进行必要的讨论。

3、实例1：火车转弯【问题1】火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于0，当火车转弯时，我们说它做圆周运动，那么是什么力提供向心力？【联想】当火车转弯时，里面的乘客有什么反应？如果转弯处的内外轨道一样高，火车受到重力、支持力、弹力。

匀速圆周运动【教学目标】一、知识与技能1．知道物体做曲线运动的条件。

2．知道圆周运动；理解匀速圆周运动。

3．理解线速度和角速度。

4．会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。

二、过程与方法1．通过对匀速圆周运动概念的形成过程，认识建立理想模型的物理方法。

2．通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义，认识类比方法的运用。

三、态度、情感与价值观1．生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性，激发学习兴趣和求知欲。

2．过共同探讨、相互交流的学习过程，懂得合作、交流对于学习的重要作用，在活动中乐于与人合作，尊重同学的见解，善于与人交流。

【教学重难点】重点：1．匀速圆周运动概念。

2．用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。

难点：理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。

【教学资源】1．器材：壁挂式钟，回力玩具小车，边缘带孔的旋转圆盘，玻璃板，建筑用黄沙，乒乓球，斜面，刻度尺，带有细绳连接的小球。

2．两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动；——同样时间内，两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。

3．三环过山车运动过程。

【教学设计】本设计包括物体做曲线运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。

本设计的基本思路是：以录像和实验为基础，通过分析得出物体做曲线运动的条件；通过观察对比归纳出匀速圆周的特征；以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述，引入线速度与角速度概念；通过讨论、释疑、活动、交流等方式，巩固所学知识，运用所学知识解决实际问题。

本设计要突出的重点是：匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。

方法是：通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比，归纳出匀速圆周运动的特征；设置地月对话的情景，引入对匀速圆周运动快慢的描述；再通过多媒体动画辅助，并与匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。

本设计要突破的难点是：线速度的方向。

方法是：通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出，以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验，直观显示得出。

3、圆周运动的案例分析-沪科教版必修二教案概述圆周运动是物理学中的一个重要概念，涉及到很多实际应用，如机械运动、电子运动等。

本文将以沪科教版必修二中的圆周运动为例，对圆周运动进行详细分析和探讨。

圆周运动的定义圆周运动是指物体在圆的中心以一定速度做匀速圆周运动的运动规律，其特点是速度大小不变，但方向一直相对于圆心处于切线方向。

在数学上，圆周运动可以用角度或弧度来表示，并可以得到圆周运动的速度、加速度、引力等各项物理量。

圆周运动的案例分析一、以车轮滚动的圆周运动为例车轮的圆周运动是一个典型的圆周运动案例。

当车轮沿着平面进行匀速滚动时，车轮上的每一点都做匀速圆周运动。

其中，圆心即为车轮的中心，半径为车轮半径，角速度为$\\omega=\\frac{v}{r}$（其中v为车轮的线速度，r为车轮半径），角加速度为$\\alpha=\\frac{a}{r}$（其中a为车轮的加速度，r为车轮半径）。

因此，对于车轮而言，其匀速动作实际是由其每一点的圆周运动叠加而成的。

二、以电子在磁场中的圆周运动为例当电子沿某个轨道做匀速圆周运动时，如果其运动轨迹穿过磁场，则磁场会对电子施加一个垂直于运动方向的力，从而以一个垂直于运动方向的加速度来改变电子的运动方向，使得电子的轨迹向圆心方向偏转。

这就是电子在磁场中存在圆周运动的原因。

此外，还可以通过电子在磁场中的圆周运动来测定磁场的强度和方向等信息。

三、以地球的公转和自转为例地球的公转和自转实质上也是圆周运动和自转的组合。

地球的公转轨道即为一个大圆，地心即为圆心，公转角速度为常数。

而地球的自转则是绕自己的轴线做圆周运动，地球自转的轴线方向和公转的轴线方向之间存在一个约23.5°的角度差。

这两个圆周运动不仅决定了地球的日夜交替和四季变化，还对天文学、地理学等科学领域起着重要的作用。

总结圆周运动是物理学中的一个重要概念，其涉及到多个领域中的实际应用。

通过对圆周运动的案例分析，我们可以更加深入地理解圆周运动的原理和特点，并将其应用于日常生活和科学研究中。