圆周运动教案(高中物理教案:匀速圆周运动)

2024-07-08 03:20:37 :19

圆周运动教案(高中物理教案:匀速圆周运动)

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高中物理教案:匀速圆周运动

高一物理教案:匀速圆周运动 一、教学任务分析 匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。 学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。 从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。 通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。 通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式 ,创设平台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析, 调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。 通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。 二、教学目标 1、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。 2、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。 3、态度、情感与价值观 (1)从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)通过共同探讨、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。 三、教学重点 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。 四、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、课件:flash课件—— 演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。 3、录像:三环过山车运动过程。 五、教学设计思路 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。 本设计强调以视频、实验、动画为线索,注重刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。 完成本设计的内容约需2课时。 六、教学流程 1、教学流程图 2、流程图说明 情境I 录像,演示,设问1 播放录像:三环过山车,让学生看到物体的运动有直线和曲线。 演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么情况下将做曲线运动。 设问1:物体在什么情况下将做曲线运动? 情境II 观察、对比,设问2 观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。 设问2:以上两类圆周运动有什么不同?钟表指针所做的圆周运动有什么共同特 征?建立匀速圆周运动的概念。 情境III 演示,动画 情景:月、地快慢之争。 多媒体动画 :演示同样时间内两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动,比较得出线速度表达式。 演示1:用细绳捆着小球在水平面内做圆周运动,突然松开绳的一端,看到小球沿着圆弧切线方向运动。 演示2:通过实物投影演示旋转的转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布,显示线速度的方向。 情景:变换教室内电风扇的变速档,看到圆周运动转动快慢的不同情况,引入角速度概念。 多媒体动画 :演示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,比较得出角速度表达式。 活动 讨论、实验、交流、小结。 识别:请同学们说说生活中有哪些圆周运动可以看作是匀速圆周运动。了解学生对匀速圆周运动的理解以及是否具有建模能力。 观察分析:磁带、涂改修正带、自行车链条等传动设备中,两轮轴边缘各点的线速度有何关系。了解对线速度概念的理解情况。 算一算:计算壁挂钟的时针、分针、秒针针尖的线速度大小和它们角速度的倍数关系。了解能否通过实际测量获取有用数据,灵活运用线速度的公式和角速度公式解决实际问题。 小实验:提供回力玩具小车,玻璃板,建筑用黄沙,通过对实验的观察说明汽车车轮的挡泥板应安装在什么位置合适,了解对线速度方向的掌握情况。 释疑:评判地球与 月亮之争。 小结:幻灯片小结。 3、教学主要环节 本设计可分为四个主要的教学环节: 第一环节,通过播放录像和演示,归纳物 体做曲线运动的条件。 第二环节,通过观察对比,建立理想模型,归纳匀速圆周运动特征,类比匀速直线运动得出匀速圆周运动概念。 第三环节,以情景激疑引入用线速度、角速度描述圆周运动,借助多媒体动画,类比匀速直线运动得出线速度、角速度定义和公式。 第四环节,以学生活动为中心,针对几个实际问题开展讨论、探究、交流,深化对本节课知识的理解和应用。 七、教案示例 第一环节 物体做曲线运动的条件 播放录像:森林公园三环过山车的运动。 1、请同学们说说过山车都做了哪些不同性质的运动? (匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、曲线运动、圆周运动等) 2、什么条件下物体将做曲线运动? 让乒乓球从斜面上滚下到达水平桌面上做直线运动,请一个同学向着与球运动不一致的方向用力吹球,观察球的运动轨迹有何变化? 当物体受到的合力与速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动。 运动轨迹是圆的曲线运动叫做圆周运动,下面我们就从圆周运动开始学习如何对曲线运动进行研究。 第二环节 匀速圆周运动的概念 钟表的时针、分针、秒针的圆周运动有什么共同的特征?它们与过山车的圆周运动有什么不同? (钟表的时针、分针、秒针的圆周运动,它们的共同特征是匀速转动的,而过山车的圆周运动列车的速度大小是不断变化的) 怎样给匀速圆周运动下定义呢?(引导学生类比匀速直线运动定义匀速圆周运动) 质点在任何相同时间内,所通过的弧长都相等的圆周运动叫做匀速圆周运动。 匀速圆周运动是最基本最简单的圆周运动,它是一种理想化的物理模型。 我们如何对圆周运动进行研究呢? 第三环节 线速度、角速度概念 地、月快慢之争 地球:我绕太阳运动1秒走29.79千米,你绕我1秒才走1.02千米,你太慢了! 月亮:你一年才绕一圈,我28天就绕一圈,你才慢呢! 怎样定义 描述圆周运动快慢的物理量?(引导 学生与匀速直线运动的速度类比)多媒体动画 :演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动; 线速度定义:质点经过的圆弧长度s与所用时间t的比值,叫做圆 周运动的线速度。 公式: 单位:m/s(米/秒) 速度是矢量,圆周运动的线速度方向是怎样的? 1、用一端连有细线的小球,将线的一端套在钉子上,钉子竖直立在桌面上,给球初速让球在水平桌面上做圆周运动,突然向上抽出钉子,看到球沿圆周的切线方向运动; 2、通过投影仪观察旋转圆盘边缘红墨水飞出的情景以及落在纸面上的径迹分布; 线速度方向:沿圆弧的切线方向 线速度表示圆周运动的瞬时速度,它是矢量;圆周运动的线速度方向是不断改变的,所以匀 速圆周运动是变速运动,匀速圆周运动中的“匀速”是“匀速率”的意思。 打开教室内的电风扇,变换不同的档观察它转动的快慢。(引导学生认识要引入与线速度不同的、描述圆周运动转动快慢的物理量) 怎样描述圆周运动转动的快慢? 多媒体动画 :演示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。 角速度定义:质点所在半径转过的角度 与所用时间t的比值,叫做圆周运动的角速度。 公式: 单位:rad/s(弧度/秒) 第四环节 学生活动 (以小组为单位) 1、匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,它是一个理想化的物理模型,请同学们说说生活中有哪些圆周运动可以看作是匀速圆周运动? 2、观察分析磁带、涂改修正带、自行车链条等传动设备中,两轮轴边缘各点的线速度有何关系? 3、提供壁挂式钟,刻度尺,请同学们通过测量算一算时针、分针、秒针针尖的线速度大小并交流计算的方法;根据钟表各指针的行走特点,找出它们角速度的倍数关系 。 4、提供回力玩具小车,玻璃板、建筑黄沙,演示交流,说明汽车车轮的挡泥板应安装在什么位置合适?(将沙子倒在玻璃板上,让快速转动的玩具小车的车轮与沙子接触,观察车轮边缘沙子飞出的情形) 5、评判地球、月亮快慢之争? 这节课我们学习了一种生活中常见的曲线运动圆周运动,知道了匀速圆周运 动是最基本、最简单的圆周运动,引入了线速度、角速度概念描述圆周运动的快慢,学习了如何运用线速度、角速度概念和公式分析、计算有关匀速圆周运动的实际问题。 作业布置;略

七年级地理《地球的运动》教案范文

  日月星辰的东升西落、寒来暑往的四季变化,是我们非常熟悉的自然现象。接下来是我为大家整理的 七年级地理 《地球的运动》教案 范文 ,希望大家喜欢!

   七年级地理《地球的运动》教案范文一

  教学目标: 1、会用地球仪演示地球的自转,说出地球自转的方向、周期、并能够解释所产生的昼夜更替与时间差异现象

  2、能够结合日常生活中的实例,说明其与地球自转的关系。

  3、会用地球仪演示地球的公转,说出地球公转的方向、周期,并能够解释所产生的季节变化与热量差异现象。

  4、能够结合当地季节变化的实例,说明其与地球公转的关系。

  5、 利用地球上的五带分布图说出五带划分的界线,并能举例说明各带的特点。

  该学习目标可以分解细化如下。

  1.通过演示地球的自转运动,初步建立地球自转的空间概念,认识地球自转的特点(绕转中心、方向和周期)。

  2.通过演示、观察地球的自转过程,理解昼夜更替、各地时间差异等现象与地球自转的关系。

  3.通过演示地球的公转运动,初步建立地球公转的空间概念,认识地球公转的特点(绕转中心、方向、周期和地轴倾斜方向)。

  4.通过演示、观察地球的公转过程,理解四季的变化、昼夜长短的变化,五带的划分等地理现象与地球公转的关系。

  5.在实验演示、观察思考、 总结 归纳等探究过程中,逐步树立求真务实的科学探究精神。

  环节预设:导学(分组演示实验)—读学(看教材)—研学(合作探究)—展学(展示学习成果)

  学法导引:通过分组演示地球的自转和公转,看课件,阅读课本,合作探究完成要点点击。

  ■教学重点、难点

  【教学重点】

  1.用简单的 方法 演示地球的自转和公转。

  2.用地理现象说明地球的自转和公转。

  【教学难点】

  1.通过演示、观察地球的自转过程,理解昼夜更替、各地时间差异等现象与地球自转的关系。

  2.通过演示、观察地球的公转过程,理解中午太阳高低的变化、白昼和黑夜时间长短的变化、四季的形成、五带的划分等地理现象与地球公转的关系。

  ■ 教学方法

  【教法】

  创设情景法、实验探究法、读图分析法、总结归纳法、启发引导法、交流谈话法。

  【学法】

  情景感受法、实验体会法、地图观察法、问题探究法、自主学习法、合作探究法。

  ■教学课时

  1课时。

  ■教学过程

  导入新课(创设情境,激发兴趣)

  导入1:通过儿歌创设意境,激发学生学习的兴趣,导入地球的运动

  SHAPE MERGEFORMAT

  导入2:朝辉夕照,日月轮回。你知道为什么太阳每天都是东升西落的吗?地球上的昼夜更替现象是如何产生的呢?导入地球的自转

  讲授新课(实验探究,归纳提升)

  一、地球的自转

  实验探究,观察发现

  在老师的指导下,小组成员转动地球仪,观察讨论地球自转的特点(绕转中心、方向和周期)。

  小组成员共同思考下列问题:

  1.地球沿什么方向绕地轴自转?

  2.你知道地球自转一周是多长时间吗?

  3.在北极上空俯视,地球呈顺时针方向旋转,还是呈逆时针方向旋转?若在南极上空俯视呢?

  地球的自转运动 自转中心 自转的方向 自转一周的时间 产生的自然现象(举例) 小组长协调大家的观察讨论结果,记录员做好相关结论的记录工作。

  老师演示、点拨提升,帮助学生认识地球自转运动的特点,并强化对地球自转方向的绘图工作。

  实验探究,观察发现

  小组长组织大家,继续刚才的实验,用手电筒当光源照射地球仪,并按照地球自转方向转动地球仪,观察、讨论昼夜更替、各地时间差异等现象的产生,探究这些地理现象与地球自转的关系。

  小组长协调大家的观察讨论结果,记录员做好相关结论的记录工作。

  老师用手电筒和地球仪演示画图、点拨提升,帮助学生理解昼夜更替、各地时间差异等现象与地球自转的关系。

  昼夜更替现象的产生、体验和分析:

  SHAPE MERGEFORMAT

  昼半球、夜半球和晨昏线(圈)的关系:

  二、地球自转产生的现象

  (1)昼夜交替

  SHAPE MERGEFORMAT

  各地时间差异现象的产生、体验和分析:

  (2、)时间差异:由于地球的自转,地球上不同经度的地方出现了 差异。因为地球的自转方向是自 向 运动,所以总是 边比 边先见到日出。

  承转:儿歌:太阳大,地球小,地球绕着太阳跑,地球绕着太阳跑就是指地球的公转运动

   七年级地理《地球的运动》教案范文二

  一、教学目标

  知识与技能

  (1)了解和对比地球自转和公转的方向、周期、轨道、速度等基本特征;

  (2)理解黄赤交角的形式及其导致的太阳直射点的回归运动;

  (3)对学生进行学法指导,培养学生观察、理解、想象和创新的思维能力

  过程与方法

  (1)学会运用地球仪演示或者通过播放地球的自转与公转现象的视频,培养学生的观察能力和概括能力,形成空间想象能力。

  (2)运用比较的方法,使学生更深入地理解、掌握地球自转和公转的知识,从中可培养学生的思维能力。

  情感态度与价值观

  (1)树立宇宙是运动的,运动与静止是统一的辩证的唯物主义宇宙观。

  (2)培养爱科学、学科学的兴趣和理论联系实际的思维方法。

  二、教学重点:地球运动基本形式的一般特点

  三、教学难点:黄赤交角的形成及其引起的太阳直射点的回归运动规律

  四、教学方法

  多媒体教学法、观察法、演示法、绘图法

  五、教学过程设计

  环节 教学程序 设计意图

   太阳东升西落、四季变化现象的图片。

  1.为什么太阳会东升西落?

  2.地球上为什么会如此的四季变化现象?

  (引入新课) 创设情境,设疑导入,吸引学生的注意力,把生活中的地理现象和课本的地理知识联系起来,激发学生的学习热情,唤起学生的求知欲望。 地球的运动有哪两种基本形式?

  学生回答:自转和公转 引导学生看课本,找出知识点

  

  简单温故一下初中地理课本学习过地球运动的基本知识,回答:(概念、绕转中心、方向)

  温故而知新,为更好地学习新知识。

   (1)地球围绕其自转轴的旋转运动,叫自转。

  (2)绕转中心:地轴

  (3)方向:自西向东,北极看:逆时针;南极看:顺时针(南顺北逆)

   分别从侧面、北极上空、南极上空看地球自转的旋转方向 培养学生的观察能力,发现式的教学,更利于学生掌握

  

  

  地球的速度可以用角速度和线速度来描述,设问:什么是角速度和线速度,它们又是怎么计算的呢? 培养学生对实物模型的观察能力和空间思维能力,结合数学公式来分析,引出角速度和线速度存在的规律,有利于学生更好地掌握知识点

  

   角速度:角速度是作圆周运动的物体单位时间转过的角度(V=@/ t)

  线速度是单位时间转过的弧长(V=L/ t)

   问:广州和上海,哪个地方的线速度大?

  学生回答:广州 结合考点检查学生对知识点的掌握程度

  

   从绕转中心、方向、周期、速度四方面了解了地球的自转,接下来,继续按照这几个方面来学习地球的另一种地球的运动方式——公转。

  适当过渡,为学生学习提供清晰的思路 什么是地球公转?绕转中心是?它的自转方向又是怎样的? 引导学生看书,寻找答案

   地球围绕太阳的运动,叫公转。

  绕转中心:太阳

  自转方向:自西向东

  培养学生归纳能力

   同样地,地球的公转周期由于参照点不通也有两个,分别是恒星年(365 天 6时9分10秒)和回归年(365天5时48分46秒)。

  

   观察图1.18,地球是绕着太阳公转产生的轨道,叫公转轨道。地球的公转轨道是近似正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上,所以有了远日点与近日点之分。地球绕太阳公转,当地球绕到近日点时,北半球正好为一月初;绕到远日点时,北半球正好为七月初。

  更好理解地球公转 一些学生好难想象地球自转和公转同时进行的情景 过渡

   4个学生分成两组演示地球自转的同时也公转情景 把错误演示作为教学案例,及时指出错误,纠正,使学生印象深刻;演示正确则给与鼓励,激发学生学习的兴趣

   接下来,我们学习公转的速度。地球公转也有线速度和角速度。补充一个定律——开普勒定律 结合物理、数学定律公式,使抽象知识简单化、直观化

   开普勒定律:太阳和行星的连线在单位时间内扫过的面积相等。也就是图中两块阴影部分的面积相等。用扇形面积公式推导s1=s2,s1=1/2L1R1=1/2L2R2,R1大于R2,所以L1要小于L2,根据V=L/t ,可以推出近日点速度较快,远日点速度较慢。

  

   刚才讲的是远日点和近日点的速度,那地球公转的平均速度是怎样算出来的呢? 设置悬念

   因为地球绕日一周转360度,而一个回归年大约365日;所以平均角速度=360°/365日,每日59分,约为每日1度。由于日地平均距离为1.5亿千米,所以平均线速度:V=路程(弧长)/T =约每秒30千米。

  使抽象知识简单化、直观化

   北半球每年夏半年(从 春分 日到 秋分 日)的日数为186天,冬半年(从秋分日到次年的春分日)的日数为179天。造成这种日数差异的原因是?

  检查学生对知识点的掌握程度

   夏半年,地球位于远日点,地球公转速度较慢,冬半年,地球位于近3日点,速度较快,所以冬半年日数要比夏半年日数要多

   七年级地理《地球的运动》教案范文三

  第一章 行星地球

  1.3地球的运动

  教案

  教学目标:知识与技能

  1.了解地球自转和公转的方向及一些基本数据:周期、速度、公转的轨道、黄赤交角。

  2.理解由于地球自转运动造成的昼夜交替、地方时差,掌握时间的有关换算,能正确判断晨昏线。

  3.理解地球自转和公转的关系,理解太阳直射点的南北移动的过程及其原因,并能演示其运动规律。

  4.理解昼夜长短和正午太阳高度的季节变化及纬度变化。

  过程与方法

  1.通过运用地球仪演示地球的自转和公转现象,学生能够准确地画出 夏至 日到 冬至 日太阳照射地球的示意图。

  2.能根据“二分二至日太阳照射地球示意图“分析全球各地的昼夜长短状况和正午太阳高度的变化,分析同纬度地区不同季节和不同纬度地区相同季节的昼夜长短和正午太阳高度的变化。

  情感、态度与价值观

  1.树立科学的宇宙观,宇宙中所有的天体都在不断地运动。

  2.培养学生树立辩证唯物主义的思想观,理解事物之间是联系的、发展变化的

  教学重点

  1.自转和公转的特征,黄赤交角的产生及其引起的太阳直射点的移动。

  2.晨昏线的判断、地方时的计算、昼夜长短和正午太阳高度的变化规律。

  3.四季的划分方法及划分依据。

  教学难点 1.晨昏线的判断、地方时的计算。

  2.太阳直射点的移动规律,正午太阳高度和昼夜长短的变化原因分析。

  教具准备

  地球仪和多媒体教学课件

  课时安排

  4课时

  第1课时

  教学过程

  

  上节课我们一起学习了“第二节 太阳对地球的影响“,下面就来回顾一下(略) 前边两节课我们了解了地球的宇宙环境,现在让我们立足地球本身,探讨地球的运动。

  第三节 地球的运动(板书)

  师:在初中时我们曾学过一些地球运动的知识,那么你知道地球的运动有哪两种形式呢?

  生:自转和公转。

  师:我们首先一起来探讨地球自转的规律。

  (板书)一、地球的自转

  (演示地球仪,让其自西向东旋转)

  师:地球仪在绕着什么中心转动呢?

  生:地轴

  师:很好。地轴就是地球的自转轴,它的北端始终指向北极星附近。在地球中真有这么一根轴吗?

  生:没有。

  师:正确。地轴是人们假想出来的,地球的内部实际上没有这么一根轴。我们把地球绕其自转轴的旋转运动叫做--地球自转。那么,地球的自转方向是怎样的呢?

  生:自西向东旋转。

  师:所以,我们看到日月星辰都是东升西落。下面从不同的角度看地球自转。

  (从不同的角度演示地球仪的自转)请同学描述地球自西向东转。

  生:(学生观察、思考后得出结论)

  从北极上空看,呈逆时针方向转动。

  从南极上空看,呈顺时针方向转动。

  侧面北极在上,自西向东旋转。

  师:(投影练习)

  甲图中心是北极还是南极?乙图中心是北极还是南极?

  生:甲图中心是北极,乙图中心是南极。

  师:非常好。地球自转一周需要多长时间呢?也就是地球的自转周期是多长呢?

  生:一天。

  师:由于在计算自转周期时,选定的参考点不同,一日的时间长度和名称略有差别。

  (多媒体动画演示)恒星日与太阳日:拉长投影中地球与恒星之间的相对距离,日地距离可以更靠近一些。某一恒星、地面上某地点、地心第一次“三点共线“到下一次“三点共线“(注:“三点共线“是指地面上某点位于地心与恒星的连线上)的时间间隔为一个恒星日。太阳、地面上某地点、地心第一次“三点共线“到下一次“三点共线“的时间间隔为一个太阳日。

  师:恒星日是以遥远的“恒“星为参照物的,遥远的恒星相对于地球而言是不动的,此时地球的公转过程将会忽略不计。某一恒星、地面上某地点、地心第一次“三点共线“到下一次“三点共线“的时间间隔为一个恒星日。

  (多媒体动画演示)

  师:此时地球是否自转了一周,自转的角度是多少,以什么作参照?

  生:(学生准确回答)

  师:很好!(点击鼠标,电脑画出SE2的连线和E2与恒星的连线,标出“恒星日“)从E1到E2,地球自转了360°。而因为以恒星作为参照,地球从E1到E2的时间间隔就是“恒星日“,时长23时56分4秒,是地球自转的真正周期

  地球继续自转(即P点继续绕圆运动),但地球同时绕太阳公转到E3处时,动画暂停,P点两次对着太阳。太阳、地面上某地点、地心第一次“三点共线“到下一次“三点共线“(注:“三点共线“是指地面上某点位于地心与太阳的连线上)的时间间隔为一个太阳日。从E1到E3的时间间隔称一个太阳日,长24小时,其自转的角度是360°59′。

  师:(过渡)任何一种圆周运动,总离不开角速度和线速度。下面我们就来探讨一下地球自转的角速度和线速度。什么是地球自转的角速度呢?

  生:地球在单位时间内自转的角度叫做地球自转的角速度。

  师:很好!根据地球自转的周期,可以知道地球自转的角速度大约为多少度?

  生:15°/小时。

  师:非常正确。地球表面除南、北两极点外,任何地点的自转角速度都一样。根据 360°/24小时推算,地球自转的角速度大约是15°/小时,1°/4分钟,1′/4秒。但南、北极点无角速度,即南、北极点的角速度为零。

  我们再看看地球自转的线速度是怎样的。地球自转时,某点在单位时间内转过的距离(弧长),叫做该点的自转线速度。

  (投影)地球自转的线速度和角速度图

  师:大家一起探讨地球自转线速度有什么分布规律。地球自转线速度的大小因纬度而异(离地轴的距离即圆周运动的半径不同,半径越大,线速度越大),赤道处最大(1670千米/小时),自赤道向两极渐小,两极的线速度为零。在南北纬60°处,自转线速度为赤道处的一半。

  师:(过渡)我们已经探讨了地球自转的规律。而地球在自转的同时,还在绕日公转。那么地球公转又有什么样的规律呢?

  (板书)二、地球的公转

  (演示)地球公转运动

  师:什么是地球的公转?

  生:地球绕太阳的运动,叫做地球的公转。

  师:那么应该从哪几个方面来描述地球公转的规律呢?可从地球公转的轨道、方向、周期和速度等方面来说明地球公转的规律。

  师:地球公转的路线叫做公转轨道,又叫黄道。它是近似正圆的椭圆轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上。(投影公转轨道图)

  师:仔细观察,地球公转的方向是怎样的?

  生:由西向东。

  师:在北极上空看地球公转,顺时针转还是逆时针转?

  生:逆时针转。

  师:在南极上空看地球公转,顺时针转还是逆时针转?

  生:顺时针转。

  师:我们再来看看地球公转的周期是怎样的?

  生:1个回归年:365日5时48分46秒。

  师:回归指的是太阳直射点在南北回归线之间的往返运动。大家看书图1.18,地球公转的速度有什么特点?

  生:近日点公转速度最快,远日点公转速度最慢。

  师:由于太阳略微偏离地球公转轨道的中心,因此,日地距离不断随地球公转而发生细微的变化,地球公转速度也相应有一些变化。根据开普勒第三宇宙定律,行星运行在单位时间内扫过的面积相等,因此,近日点运行速度快,角速度是61′/d,线速度是30.3 km/s。而远日点慢,角速度是57′/d,线速度是29.3 km/s。平均角速度:约1°/日,平均线速度: 30 km/s。

  小结:本节课内容较多,主要是关于地球的自转和公转两种基本形式的对比。

  (投影下面的表格)分别对地球自转和公转进行总结。

  地球运动 围绕中心 运动方向 运动周期 运动速度

  地球自转 地轴 由西向东北极看:逆时针;南极看:顺时针 23时56分4秒地球自转的真正周期 1.地球自转的角速度南、北两极点为零,其他任何地点的角速度都相等,即15°/小时

  2.地球自转的线速度由赤道向南、北极点逐渐减小,至60°N、S处减小为赤道的一半;两极点处为零

  地球公转 太阳 由西向东在北极上空看地球公转:逆时针转在南极上空看地球公转:顺时针转 1个回归年:365日5时48分46秒 平均角速度:约1°/日,平均线速度:30 km/s。近日点公转速度最快,远日点公转速度最慢

  第2课时

  教学过程

   师:上节课我们学习了地球的自转和公转的一般特点,让我们一起来回顾一下(略)

  (过度)昼夜的更替、时差的产生、四季的变化,都是因为地球运动的结果,下面我们就来一起研究地球的自转能带来哪些地理现象。

  (板书)第三节 地球的运动

  三、地球自转与时差

  师:大家知道,地球自己不能发光。看地球仪的演示,如果地球是透明的,还有昼夜之分吗?

  生:没有,整个地球都是白昼。

  师:很好。可实际上地球是不透明的,在同一时间里,太阳只能照亮地球表面的一半,因此地球的不透明就使地球上有了昼和夜的分别。如果地球是静止的,会出现什么现象?

  生:一面是白昼和一面是黑夜。

  师:非常正确。如果地球是静止的,会形成昼夜现象。被太阳照亮的半个地球是白天,即昼半球;背着太阳的另一个半球是黑夜,即夜半球。昼半球和夜半球的分界线,也就是中间的大圆圈,叫晨昏线,或者叫它晨昏圈,由晨线和昏线组成。晨线和昏线有什么区别呢?

  师:由夜变为昼的半圆弧叫做晨线,晨线上的各点即将进入昼半球,即晨线上的各点即将进入白昼时段;由昼变为夜的半圆弧叫做昏线,昏线上的各点即将进入夜半球,进入黑夜时段。

  (投影--自转)

  师:晨昏线的位置是不是静止的?

  生:不是,晨昏线的位置在不断向西移动。

  师:很好。由于地球不停地自转,所以晨昏线的位置也在不断地移动,地球自西向东转,晨昏线则自东向西移动。再看晨昏线与太阳光线有什么关系呢?

  生:垂直。

  师:答得好。晨昏线一定垂直于太阳光线,并过平面图中的中心。再给大家引进一个新的概念:太阳高度。太阳高度是太阳高度角的简称,太阳高度表示太阳光线对当地地平面的倾角。晨昏线上的各地太阳高度为0°,即太阳刚好位于地平线上;在昼半球上的各地,太阳高度总是大于0°,即太阳在地平线之上;在夜半球上的各地,太阳高度总是小于0°。

  晨昏线把经过的纬线分割成昼弧和夜弧。

  (投影昼弧和夜弧)地球在时刻不停地自转着,假如这个红点代表就是你站在那儿,你看到的昼和夜是怎样变化的?

  生:昼夜不停地交替。

  师:很好。由于地球不停地自转,昼夜也就不停地交替。

  (板书)1.昼夜交替

  师:昼夜交替的周期为24小时,叫做一个太阳日。过去人们总是日出而作、日落而息;今天,人们的起居作息也深受昼夜交替的影响,因此太阳日被用来作为基本的时间单位。

  (过渡)由于地球自西向东自转,在同纬度地区,相对位置偏东的地点,要比位置偏西的地点先看到日出,这样时刻就有了早迟之分。显然,偏东地点的时刻要早一些。因经度而不同的时刻,统称为地方时。因此,是地球自西向东自转产生了地方时。

  (板书)2.地方时

  师:东边地点的时刻总比西边早。经度相差1°,地方时相差4分钟,经度每隔15°,地方时相差1小时。经度上的微小差别,都能造成相应的地方时之差。

  地方时因经度而不同,使用起来很不方便。19世纪中叶,欧美一些国家开始采用一种全国统一的时间。随着长途铁路运输和远洋航海事业的日益发达,国际交往频繁,各国采用的未经协调的地方时,仍给人们带来很多困难。1884年,国际上采取了全世界按统一标准划分时区,实行分区计时的办法。我们已经知道,从理论上全球共划分成24个时区,各时区都以中央经线的地方时为本区的区时。相邻两个时区的区时相差1小时。

  实际上,世界各国根据本国的具体情况,在区时的基础上,采用一些特别的计时方法。

  (投影文本)

  (1)有的国家根据本国所跨的经度范围,采用半区时,即采用与中央经线相差7.5°的时区的边界经线的地方时。例如,亚洲的印度(东5.5区)。(2)有的国家为了充分利用太阳照明,采取本国东部时区的中央经线的地方时。例如,朝鲜位于东八区和东九区之间,但采用东9区的区时。(3)还有的国家虽然领土跨度很大,但仍采用一个时区的区时。例如,中国领土跨5个时区,为了便于不同地区的联系和协调,全国目前统一采取北京所在的东八区区时(即东经120°的地方时),称为北京时间。

  请大家看P17图1.21,时区和国际日界线。

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高中物理必修2《生活中的圆周运动》教案

  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,你还了解哪些道路具有这样的特点?

  【提示】 有些道路具有外高内低的特点是为了增加车辆做圆周运动的向心力,进而提高了车辆的运动速度,因此一些赛车项目的赛道的弯道要做得外高内低,比如汽车、摩托车、自行车赛道的弯道,高速公路的拐弯处等.

  二、拱形桥

  1.基本知识

  2.思考判断

  (1)汽车在水平路面上匀速行驶时,对地面的压力等于车重,加速行驶时大于车重.(×)

  (2)汽车在拱形桥上行驶,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)汽车过凹形桥底部时,对桥面的压力一定大于车重.(√)

  探究交流

  地球可以看做一个巨大的拱形桥,桥面半径等于地球半径,试讨论:地面上有一辆汽车在行驶,地面对它的支持力与汽车的速度有何关系?驾驶员有什么感觉?

  【提示】 根据汽车过凸形桥的原理,地球对它的支持力

  随v的增大,FN减小.当

  这时驾驶员与座椅之间的压力为零.他有飞起来的感觉,所以驾驶员有失重的感觉.

  三、航天器中的失重现象及离心现象

  1.基本知识

  (1)航天器在近地轨道的运动

  ①对航天器,在近地轨道可认为地球的万有引力等于其重力,重力充当向心力,满足的关系为

  ②对航天员,由重力和座椅的支持力提供向心力,满足的关系为

  航天员处于完全失重状态,对座椅压力为零.

  ③航天器内的任何物体之间均没有压力.

  (2)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,但并不是物体不受地球引力.正因为受到地球引力的作用才使航天器连同其中的乘员做匀速圆周运动.

  (3)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:向心力突然消失或外力不足以提供所需向心力.

  2.思考判断

  (1)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.(√)

  (2)航天器中处于完全失重状态的物体不受重力作用.(×)

  (3)航天器中处于完全失重状态的物体所受合力为零.(×)

  探究交流

  雨天,当你旋转自己的雨伞时,会发现水滴沿着伞的边缘切线飞出(如图所示),你能说出其中的原因吗?

  【提示】旋转雨伞时,雨滴也随着运动起来,但伞面上的雨滴受到的力不足以提供其做圆周运动的向心力,雨滴由于惯性要保持其原来的速度方向而沿切线方向飞出.

  四、火车转弯问题

  【问题导思】

  1.火车转弯时,轨道平面是水平面吗?

  2.火车转弯时,向心力是怎样提供的?

  3.火车转弯时,速度大小变化,轨道受到的侧向压力大小变化吗?

  1.轨道分析

  火车在转弯过程中,运动轨迹是一圆弧,由于火车转弯过程中重心高度不变,故火车轨迹所在的平面是水平面,而不是斜面.火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心.

  2.向心力分析

  如图所示,火车速度合适时,火车受重力和支持力作用,火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,合力沿水平方向,大小F=mgtan θ.

  为弯道半径,θ为轨道所在平面与水平面的夹角,v0为转弯处的规定速度).

  4.轨道压力分析

  (1)当火车行驶速度v等于规定速度v0时,所需向心力仅由重力和弹力的合力提供,此时火车对内外轨道无挤压作用.

  (2)当火车行驶速度v与规定速度v0不相等时,火车所需向心力不再仅由重力和弹力的合力提供,此时内外轨道对火车轮缘有挤压作用,具体情况如下:

  ①当火车行驶速度v》v0时,外轨道对轮缘有侧压力.

  ②当火车行驶速度v0时,内轨道对轮缘有侧压力.

  误区警示

  汽车、摩托车赛道拐弯处,高速公路转弯处设计成外高内低,也是尽量使车受到的重力和支持力的合力提供向心力,以减小车轮受到地面施加的侧向静摩擦力.

  例: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.(g取10 m/s2)

  (1)试计算铁轨受到的侧压力大小;

  (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.

  【审题指导】

  (1)问中,外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力.

  (2)问中,重力和铁轨对火车的支持力的合力提供火车转弯的向心力.

  【答案】(1)105 N (2)0.1

  总结

  解决这类题目首先要明确物体转弯做的是圆周运动,其次要找准物体做圆周运动的平面及圆心,理解向心力的来源是物体所受合力.

  五、竖直面内的圆周运动

  【问题导思】

  1.关于竖直面内的圆周运动,一般只讨论哪两种模型?

  2.对“绳模型”,质点过最高点的临界条件是什么?

  3.对“杆模型”,质点过最高点的临界条件是什么?

  1.绳模型

  小球在细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,小球沿竖直光滑轨道内侧做圆周运动,都是绳模型,如图所示.

  (1)向心力分析

  ①小球运动到最高点时受向下的重力和向下的绳子拉力(或轨道弹力)作用,由这两个力的合力充当向心力

  ②小球运动到最低点时受向下的重力和向上的绳子拉力(或轨道弹力)作用,由这两个力的合力充当向心力

  (2)临界条件

  小球恰好过最高点时,应满足弹

  可得小球在竖直面内做圆周运动的临界速度

  (3)最高点受力分析

  2.杆模型

  小球被一轻杆拉着在竖直平面内做圆周运动,小球在竖直放置的光滑细管内做圆周运动,都是杆模型,如图所示.

  (1)向心力分析

  ①小球运动到最高点时受杆(或轨道)的弹力和向下的重力作用,由这两个力的合力充当向心力.若弹力向上:

  ②小球运动到最低点时受向上的杆(或轨道)弹力和向下的重力作用,由这两个力的合力充当向心力

  (2)临界条件

  由于杆和管能对小球产生向上的支持力,故小球能在竖直平面内做圆周运动的临界条件是运动到最高点时速度恰好为零.

  (3)最高点受力分析

  特别提醒

  1.绳模型和杆模型中小球做的都是变速圆周运动,在最高点、最低点时由小球竖直方向所受的合力充当向心力.

  2.绳模型和杆模型在最低点的受力特点是一致的,在最高点杆模型可以提供竖直向上的支持力,而绳模型不能.

  例:长度为0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做圆周运动,A端连着一个质量m=2 kg的小球.求在下述的两种情况下,通过最高点时小球对杆的作用力的大小和方向.(g取10 m/s2)

  (1)杆做匀速圆周运动的转速为2.0 r/s;

  (2)杆做匀速圆周运动的转速为0.5 r/s.

  【审题指导】

  (1)球在最高点时,杆对小球的弹力有支撑力和拉力两种可能.

  (2)要求出球在最高点时,杆恰好无弹力的转速,再进行列式分析.

  【答案】

  (1)小球对杆的拉力为138 N,方向竖直向上.

  (2)小球对杆的压力为10 N,方向竖直向下.

  六、离心运动

  【问题导思】

  1.离心现象的实质是什么?

  2.物体什么时候才做离心运动?

  3.离心运动与近心运动有什么区别?

  1.离心运动的实质

  离心现象的本质是物体惯性的表现.做圆周运动的物体,由于惯性,总是有沿着圆周切线飞出去的趋向,之所以没有飞出去,是因为受到向心力的作用.从某种意义上说,向心力的作用是不断地把物体从圆周运动的切向方向拉回到圆周上来.

  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合外力不能提供足够大的向心力.

  3.离心运动、近心运动的判断

  如图所示,物体做圆周运动是离心运动还是近心运动,由实际提供的向心力Fn与所需向心力

  的大小关系决定

  由以上关系进一步分析可知:原来做圆周运动的物体,若速率不变,所受向心力减少或向心力不变,速率变大,物体将做离心运动;若速度大小不变,所受向心力增大或向心力不变,速率减小,物体将做近心运动.

  误区警示

  1.物体做离心运动时并不存在“离心力”,“离心力”的说法是因为有的同学把惯性当成了力.

  2.离心运动并不是沿半径方向向外远离圆心的运动.

  例:如图所示,高速公路转弯处弯道圆半径R=250 m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.25.若路面是水平的,问汽车转弯时不发生侧向滑动(离心现象)所许可的最大速率vm为多大?当超过v时,将会出现什么现象?(g取10 m/s2)

  【审题指导】

  (1)明确向心力的来源.

  (2)理解离心运动产生的原因.

  【答案】 90 km/h 汽车做离心运动或出现翻车

  七、航天器中的完全失重现象

  例:如图所示,宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态,下列说法正确的是(  )

  A.宇航员仍受重力的作用

  B.宇航员受力平衡

  C.宇航员所受重力等于所需的向心力

  D.宇航员不受重力的作用

  【答案】 AC

  1.航天器中物体的向心力

  向心力由物体的重力G和航天器的支持力FN提供, 即

  2.当航天器的速度

  ,此时航天器机器内部物体均处于完全失重状态

  3任何关闭了发动机又不受阻力的飞行器中,都是一个完全失重的环境.

  规律总结:物体处于完全失重状态的特征

  1.物体都具有向下的加速度,加速度大小为g.

  2.物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力消失,物体间不再相互挤压.

  3.物体仍受重力作用,并不是重力消失了.

  4.物体的速度不断变化,物体具有加速度,处于非平衡状态.

高中物理圆周运动教案设计

  质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。接下来是我为大家整理的高中物理圆周运动教案设计,希望大家喜欢!

   高中物理圆周运动教案设计一

  一、教材分析

  本节课的教学内容为新人教版第五章第四节《圆周运动》,它是在学生学习了曲线运动的规律和曲线运动的处理 方法 以及平抛运动后接触到的又一类曲线运动实例。本节作为该章的重要内容之一,主要向学生介绍了描述圆周运动快慢的几个物理量,匀速圆周运动的特点,在此基础上讨论这几个物理量之间的变化关系,为后续学习圆周运动打下良好的基础。

  二、学情分析

  通过前面的学习,学生已对曲线运动的条件、运动的合成和分解、曲线运动的处理方法、平抛运动的规律有了一定的了解和认识。在此基础上了,教师通过生活中的实例和实物,利用多媒体,引导学生分析讨论,使学生对圆周运动从感性认识到理性认识,得出相关概念和规律。在生活中学生已经接触到很多圆周运动实例,对其并不陌生,但学生对如何描述圆周运动快慢却是第一次接触,因此学生在对概念的表述不够准确,对问题的猜想不够合理,对规律的认识存在疑惑等。教师在教学中要善于利用教学资源,启发引导学生大胆猜想、合理推导、细心 总结 、敢于表达,这就能对圆周运动的认识有深度和广度。

  三、设计思想

  本节课结合我校学生的实际学习情况,对教材进行挖掘和思考,始终把学生放在学习主体的地位,让学生在思考、讨论交流中对描述圆周运动快慢形成初步的系统认识,让学生的思考和教师的引导形成共鸣。

  本节课结合了曲线运动的规律及解决方法,利用生活中曲线运动实例(如钟表、转动的飞轮等)使学生建立起圆周运动的概念,在此基础上认识描述圆周运动快慢的相关物理量。总体设计思路如下:

  四、教学目标

  (一)、知识与技能

  1、知道什么是圆周运动、匀速圆周运动。理解线速度、角速度、周期的概念,会用线速度角速度公式进行计算。

  2、理解线速度、角速度、周期之间的关系,即 。

  3、理解匀速圆周运动是变速运动。

  4、能利用圆周运动的线速度、角速度、周期的概念分析解决生活生产中的实际问题。

  (二)、过程与方法

  1、知道并理解运用比值定义法得出线速度概念,运用极限思想理解线速度的矢量性和瞬时性。

  2、体会在利用线速度描述圆周运动快慢后,为什么还要学习角速度。能利用类比定义线速度概念的方法得出角速度概念。

  (三)、情感、态度与价值观

  1、通过极限思想的运用,体会物理与其他学科之间的联系,建立普遍联系的世界观。

  2、体会物理知识来源于生活服务于生活的价值观,激发学生的学习兴趣。

  3、通过教师与学生、学生与学生之间轻松融洽的讨论和交流,让学生感受快乐学习。

  五、教学重点、教学难点

  (一)、教学重点

  1、理解线速度、角速度、周期的概念

  2、掌握线速度、角速度、周期之间的关系

  (二)、教学难点

  1、理解线速度、角速度、周期的物理意义及引入这些概念的必要性。

  2、理解线速度的瞬时性和矢量性,理解匀速圆周运动是变速运动。

  六、教学准备

  多媒体课件、多媒体计算机、挂钟

  七、 教学方法

  教师启发、引导;学生讨论、交流;教师讲授;师生共同推理、归纳总结。

  八、课时安排 :1节课

  九、教学过程

  (一)、引入新课

  1、多媒体课件展示生活中的各类圆周运动实例,如:地球绕着太阳运动,电子绕着原子核运动等)

  2、实物展示:钟表指针的转动、纸风车的转动、电风扇的转动等

  提出问题:它们的运动轨迹有什么特点,做什么运动?

  生:它们的轨迹都是圆,做圆周运动。

  师:同学们回答得很好。这就是本节课我们要学习的圆周运动。

  (二)新课教学

  (观看转动快慢不同的大轮和小轮多媒体视频)

  师:大轮和小轮都在做圆周运动,它们转动的快慢一样吗?

  生:它们转动的快慢不一样,大轮转动慢,小轮转动快。

  提出问题:我们如何描述做圆周运动物体转动快慢呢?

  (学生仔细观察齿轮传动装置,亲自动手实践,分组讨论交流,展示讨论结果并说出原因)

  根据学生提出的方案,师生共同分析总结,描述圆周运动快慢的方法可能有以下几种:

  (1)比较在相同时间内转过的弧长(或比较转过相同弧长所需要的时间)。

  (2)比较相同时间物体与圆心连线转过的角(或物体与圆心连线转过相同角所需要的时间)。

  (3)比较在相同时间内转过的圈数(或转过相同圈数所需要的时间)。

  (4)比较物体转过一圈所需要的时间

  师:同学们观察的非常仔细,提出的方案也非常棒!我们的确可以从这些方面来描述圆周运动的快慢。

  (教师在对学生赞许时,注意利用表情语言、肢体语言向学生传递由衷的赞美,让学生感受到探究后的成就感)

  师:我们怎样用物理概念来表述同学们提出的这些方法呢?根据同学们提出的方法,我们来一一学习描述圆周运动快慢的物理量。

  1、线速度(v)

  学生阅读课本,思考并讨论以下问题:

  (1)、线速度的定义及其表达式是怎样的,线速度的单位是什么?

  (2)、线速度的物理意义是什么?

  (3)、线速度的方向怎样,如何确定线速度方向?

  (4)、线速度是瞬时速度还是平均速度?

  学生阅读课本后,利用多媒体课件直观形象地展示线速度相关知识,从多角度让学生体会认识线速度,师生互动总结得出:

  (1)、定义:质点做圆周运动通过的弧长 与

  所用时间 的比值叫做线速度。

  表达式: 单位:

  物理意义:描述质点做圆周运动时通过弧长的快慢。

  (2)、线速度方向是过圆周上该点的切线方向。(观察砂轮切割金属的工作视频)

  (引导学生分析: 时,则 所求得的线速度 表示质点做圆周运动的瞬时速度)。

  (3)、线速度是瞬时速度。

  2、匀速圆周运动

  (展示大挂钟,让学生观察钟表秒针转动情况)

  提出问题:秒针尖端在相等的时间内通过的弧长有什么特点,线速度的大小和方向有什么有什么规律?

  (学生思考后分组讨论交流,并展示小组讨论交流结果)

  师生互动共同总结:

  秒针尖端在相等时间内通过的弧长相等。任意时刻秒针尖端的线速度大小相等,方向在时刻变化。

  师:我们把线速度大小不变的圆周运动叫做匀速圆周运动。

  提出问题:匀速圆周运动是变速运动还是匀速运动,匀速圆周运动中的“匀”指的是什么意思?

  引导学生通过类比匀速直线运动运动概念,分析得出:

  匀速圆周运动的线速度方向时刻变化,所以是变速运动。“匀”指线速度的大小(速率)不变,而方向时刻改变。

  (多媒体展示皮带传动装置,分析在转动过程中,主动轮与从动轮在皮带连接处线速度大小相等)

  提出问题:主动轮和从动轮相比,谁转得快谁转得慢?你是怎样

  描述的,请说出你的描述方法。

  学生可能会从不同角度对其快慢进行描述,师生互动,共同总结

  出描述的方法如下:

  (1)、比较相同时间质点与圆心联系转过角的大小(或转过相同角所需要时间的多少)。

  (2)、比较相同时间转过的圈数(或转过相同圈数所需要的时间)。

  (3)、比较转一圈所需要的时间。

  (注意:在和学生交流时,应多用鼓励和赞赏的语句。如“很好”、“很棒”、等。激发学生求知欲望.)

  过渡:同学们的想法都很好!我们都可以从这些方面描述圆周运动的快慢,我们如何从质点与圆周连线扫过的角度来描述圆周运动的快慢呢?

  3、角速度( )

  学生阅读课本相关内容,并思考下列问题:

  (1)、角速度定义及表达式是怎样的,角速度的单位是什么?

  (2)、30°,45°,60°,90°,180°,360°,用弧度作单位该怎么表示?

  (3)、角速度的物理意义是什么?

  (4)、匀速圆周运动的角速度有什么特点?

  师生互动,共同总结如下:

  (1)、定义:质点与圆心连线扫过的角度 与所用时间 的比值叫角速度。

  表达式: (强调: 是用弧度表示,如果扫过的角度是用度表示,应把角度转化为弧度)

  单位: 或

  (2)、 例如:设半径为 ,30°角所对应的弧度为: ,同理

  45°,60°,90°,180°,360°分别对应的弧度为 、 、 、 、

  (3)、物理意义:描述质点与圆心连线转过角度的快慢。

  (4)、匀速圆周运动是角速度不变的运动。

  4、周期(T)和转速(n)

  师:同学们总结得非常好!除了用线速度、角速度描述圆周运动快慢,我们还能不能用其他方式来描述呢?请同学们观察挂钟的秒针、分针、时针,如何比较它们转动快慢?

   高中物理圆周运动教案设计二

  【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】

  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

  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。

  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。

  (A点比B点运动的快。)

  教师总结:前两种答案都很有道理,所以这两种答案都是对的。只是从不同的角度描述了圆周运动。把运动的弧长与时间的比值定义为线速度,把转过的角度与时间定义为角速度。

  线速度(v)

  定义:物体通过的弧长和所用时间的比值。

  单位:米每秒 m/s

  2.物理意义:描述做圆周运动的物体运动的快慢

  3.矢量性

  回顾:曲线运动中,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向

  结合数学知识得知,线速度的方向沿圆的切线方向,与半径垂直。

  因为线速度的方向时刻发生改变,所以圆周运动是变速运动。

  4.平均线速度与瞬时线速度

  由定义给出的是平均线速度,当运动时间非常非常小的时候得到的是瞬时线速度。

  5.匀速圆周运动

  消除前概念:讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗?

  学生:因为匀速圆周运动的线速度的方向在不断变化,因此,它是一种变速运动。这里的“匀速”是指线速度的大小不变。

  在创设情景中,B点线速度大于A点的线速度,

  角速度(ω)

  创设情境:在不同的表盘上,时针或分针的在相等时间内运动的弧长各不相同,即线速度不相等,却可以表示相同的时间,因为转动一周所用时间相同。

  (播放皮带传动视频)当皮带传动时,大小两轮子边缘在相同的时间内经过的弧长相同,即线速度大小相同,但是两个轮子,小轮显然转得快些。

  总结:仅仅用线速度不能全面的描述圆周运动。所以需要引入角度和时间的比值—角速度。

   高中物理圆周运动教案设计三

  教学准备

  1. 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。

  2. 教学重点/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。

  3. 教学用具

  多媒体、板书

  4. 标签

  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=3?600?s.

  1.基本知识

  (1)定义:线速度大小处处相等的圆周运动.

  (2)特点

  ①线速度大小不变,方向不断变化,是一种变速运动.

  ②角速度不变.

  ③转速、周期不变.

  ?2.思考判断

  (1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等.(√)

  (2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同.(×)

  (3)匀速圆周运动是一种匀速运动.(×)

  三、描述圆周运动的物理量间的关系

  【问题导思】

  1.描述圆周运动快慢的各物理量意义是否相同?

  2.怎样理解各物理量间的关系式?

  3.试推导各物理量间的关系式.

  1.意义的区别

  (1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢,但它们描述的角度不同.线速度v描述质点运动的快慢,而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢.

  (2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的,既需要一个描述运动快慢的物理量,又需要一个描述转动快慢的物理量.

  2.各物理量之间的关系

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高中物理必修2《圆周运动》教案

  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=3600 s.

  1.基本知识

  (1)定义:线速度大小处处相等的圆周运动.

  (2)特点

  ①线速度大小不变,方向不断变化,是一种变速运动.

  ②角速度不变.

  ③转速、周期不变.

  2.思考判断

  (1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等.(√)

  (2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同.(×)

  (3)匀速圆周运动是一种匀速运动.(×)

  三、描述圆周运动的物理量间的关系

  【问题导思】

  1.描述圆周运动快慢的各物理量意义是否相同?

  2.怎样理解各物理量间的关系式?

  3.试推导各物理量间的关系式.

  1.意义的区别

  (1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢,但它们描述的角度不同.线速度v描述质点运动的快慢,而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢.

  (2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的,既需要一个描述运动快慢的物理量,又需要一个描述转动快慢的物理量.

  2.各物理量之间的关系

  3.v、ω及r间的关系

  (1)由v=ω·r知,r一定时,v∝ω;ω一定时,v∝r.v与ω、r间的关系如图甲、乙所示.

  4.特别提醒

  1.角速度ω、线速度v、半径r之间的关系是瞬时对应关系.

  2.公式v=ωr适用于所有的圆周运动;关系式T∝n(1)适用于具有周期性运动的情况.

  例:下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中正确的是(  )

  A.若甲、乙两物体的线速度相等,则角速度一定相等

  B.若甲、乙两物体的角速度相等,则线速度一定相等

  C.若甲、乙两物体的周期相等,则角速度一定相等

  D.若甲、乙两物体的周期相等,则线速度一定相等

  【答案】 C

  5.物体的线速度、角速度、周期、频率间的关系

  (1)线速度v与周期T的关系为v=t(s)=T(2πr),T一定时,v与r成正比;r一定时,v与T成反比.

  (2)ω与T的关系为ω=t(φ)=T(2π),ω与T成反比.

  (3)ω与T、f、n的关系为ω=T(2π)=2πf=2πn,ω、T、f、n四个物理量可以相互换算,其中一个量确定了,另外三个量也就确定了.(注意公式中的n必须取r/s为单位).

  四、常见的几种传动装置

  【问题导思】

  1.试举出现实生活中同轴传动、皮带传动、齿轮传动的实例.

  2.以上三种传动装置有什么特点?

  3.总结求解传动问题的方法技巧.

  1.三种传动装置的比较见下表

  2.求解传动问题的方法

  (1)分清传动特点

  传动问题是圆周运动中一种常见题型,常见的传动装置有如下特点:

  ①皮带传动(轮子边缘的线速度大小相等);

  ②同轴传动(各点角速度相等);

  ③齿轮传动(相接触两个轮子边缘的线速度大小相等).

  (2)确定半径关系

  根据装置中各点位置确定半径关系或根据题意确定半径关系.

  (3)用“通式”表达比例关系

  ①绕同一轴转动的各点角速度ω、转速n和周期T相等,而各点的线速度v=ωr,即v∝r;

  ②在皮带不打滑的情况下,传动皮带和皮带连接的轮子边缘各点线速度的大小相等,不打滑的摩擦传动两轮边缘上各点线速度大小也相等,而角速度ω=r(v),即ω∝r(1);

  ③齿轮传动与皮带传动具有相同的特点.

  例:如图所示为皮带传动装置,主动轴O1上有两个半径分别为R和r的轮,O2上的轮半径为r′,已知R=2r,r′=3(2)R,设皮带不打滑,则()

  A.ωA∶ωB=1∶1 B.vA∶vB=1∶1

  C.ωB∶ωC=1∶1 D.vB∶vC=1∶1

二年级下册数学《图形的运动(一)》教案

  图形的运动该单元帮助学生到了空间与图形的基础知识。下面是的我为大家精心整理的“二年级下册数学《图形的运动(一)》教案”,供大家参考!希望能够帮助到大家!更多精彩内容请持续关注!

  二年级下册数学《图形的运动(一)》教案【一】

   第一课时

   教学内容:

  教材P28~29页例1及相应的“做一做”和练习七的第1~3小题。

   教学目标:

  知识与技能:联系生活中的具体物体,通过观察和动手操作,初步体会生活中的对称现象,认识轴对称图形的一些基本特征,并初步知道对称轴。

  过程与方法:能根据轴对称图形的特征,在一组图形中,识别出轴对称图形。

  情感态度与价值观:在认识、制作和欣赏轴对称图形的过程中,感受到物体或图形的对称美,体会学习数学的乐趣。

   教学重点: 认识轴对称图形的基本特征,准确判断生活中哪些物体是轴对称图形。

   教学难点: 能够找出轴对称图形的对称轴。

   教学方法: 观察、讨论法。

   教学准备: 多媒体课件、白纸、剪刀等。

   教学过程:

  一、创设情境,引入新知。

  1、同学们,生活中有很多有趣的现象,只要你有一双善于发现的眼睛,就能发现许多的知识。请同学们仔细观察P28页的这幅图,你能从图中发现哪些有趣现象?

  2、(学生自由回答)

  3、(出示第28页的主题图)是啊,在游乐场里,空中飞舞着的蜻蜓风筝、蝴蝶风筝多漂亮呀,仔细观察可以发现,它们的左右两边是完全相同的,这里面就蕴含着这节课我们要学习的知识——对称。【板书:对称】这节课我们就一起来探索跟对称有关的知识。

  二、探索新知。

  (一)、认真观察,体验对称。

  1、观察图形,发现特点。

  (1)、看书第29页的树叶、蝴蝶、天安门的图,这些图形它们在外形上都有一个共同的数学特点,你能发现吗?

  (2)、引导学生从形状、花纹、大小、图案上观察。

  (3)、学生汇报交流自己的发现。

  树叶图:以树叶中间叶脉所在的直线为界,左右两边的形状和大小都是相同的。

  蝴蝶图:以蝴蝶中间所在的直线为界,左右两边的形状和大小都是相同的。

  天安门城楼图:以天安门城楼中间所在的直线为界,左右两边的形状和大小都是相同的。

  (4)、教师小结。

  这些图形的左右两边的形状和大小完全相同,也就是说如果沿图形中间的一条直线对折后,这些图形的左右两边能够完全重合。

  2、认识对称现象,理解“对称”的含义。

  像图中的树叶、蝴蝶、天安门城楼这样,沿某一条直线对折后,左右两边能够完全重合,具有这种特征的物体或图形,就是对称的。

  3、列举生活中的对称现象。

  (1)、生活中的对称现象还有很多,你能举例说说。

  (2)、学生自己说一说生活中的对称现象。

  (3)、欣赏对称的图形。五角星、京剧脸谱、蜻蜓、亭子、雪花、苹果、民间剪纸……

  4、教师小结。

  对称是一种最基本的图形变换,包括轴对称、中心对称、平移对称、旋转对称和镜面对称等多种形式。对称的物体给人一种匀称、均衡的美感。

  教师利用学生熟悉的树叶、蝴蝶、天安门城楼,创设故事情境。在引出“对称”的概念后,呈现给学生一些对称的实物画面,并动态显示这些东西都是对称的,丰富了学生对对称图形的感性认识。

  (二)、动手操作,认识轴对称图形。

  1、出示例1。动手操作,剪一件上衣。

  请同学们拿出自己准备的一张白纸,你们能运用对称的知识用这张纸剪一件衣服吗?请大家跟老师一起来完成,好吗?

  (1)、折一折:把一张长方形的纸对折。

  (2)、画一画:在对折的纸上画线。

  (3)、剪一剪:沿着刚才画的线剪一剪,会剪出一件上衣的图案。

  2、剪其他图形。松树、桃心、葫芦。

  (1)、现在请同学们自己动手剪一剪,选择松树、桃心、葫芦三种图形中的一种,看谁既会动脑又会动手。

  (2)、学生操作,集体评价。

  3、认识轴对称图形和对称轴。

  (1)、像上面这样剪出来的图形都是对称的,它们都是轴对称图形。图形中间的那条折痕所在的直线就是图形的对称轴。请看屏幕。我们在画对称轴时要画成一条虚线。请看课件演示画对称轴的方法。

  (2)、学生在自己刚才剪出的图形中画出对称轴。

  (3)、交流评价。

  为了让学生进一步理解“将一个图形对折以后,左右两边的图形是一样的”这一本质特征,教师给学生提供了自主探索、合作交流的时间和空间,设计了让学生动手剪对称图形的活动学生在剪对称图形的过程中,经历了折、画、剪这样的过程,帮助学生准确地认识“左右两边是一样的”含义,使学生对轴对称图形的认识,由粗略感知上升到精细化。

  (三)、小结知识。

  同学们,今天我们认识了对称现象和轴对称图形。对称是一种最基本的图形变换,包括轴对称、中心对称、平移对称、旋转对称和镜面对称等多种形式。对称的物体给人一种匀称、均衡的美感。知道了生活中有很多的对称现象。像上衣、松树、桃心、葫芦这样的图形都是对称的,它们都是轴对称图形。这些图形中间的那条折痕所在的直线就是图形的对称轴。我们在画对称轴时要画成一条虚线。

  三、拓展练习、运用新知。

  1、学生独立完成教材P29页例1下面的“做一做”。

  (1)、学生观察、自己判断。

  (2)、全班交流,说明判断的理由。

  2、学生独立完成教材P33页练习七的第1、2小题。

  (1)、学生观察、自己判断。

  (2)、全班交流,说明判断的理由。

  3、学生独立完成教材P33页练习七的第3小题。

  (1)、学生观察、自己连一连。

  (2)、全班交流,说明判断的理由。

  4、补充练习。

  长方形、正方形、圆、平行四边形、三角形的对称轴在哪儿,分别有几条?

  (1)、请你折一折、画一画 。(2)、小组讨论,全班交流。

  (3)、教师小结。不同的轴对称图形,对称轴的条数也不同。有的只有一条,有的有两条,有的有无数条。

  5、欣赏教材P31页的“生活中的数学”——中国民间剪纸艺术。感受生活的中对称图形的美。

  通过动手操作,使学生认识几何图形的对称现象,并能找出它们的多条对称轴。

  四、归纳总结。

  1、这节课我们认识了什么?你有哪些收获?

  2、教师小结:同学们都说,对称图形很美,是啊!只要我们用眼睛仔细去观察,用双手去创造,就能用对称图形把生活装扮得更加美好!

  五、板书设计、

  认识对称现象和轴对称图形

  像树叶、蝴蝶、天安门城楼这样,沿某一条直线对折后,左右两边能够完全重合,具有这种特征的物体或图形,就是对称的。

  像上衣、松树、桃心、葫芦这样的图形都是对称的,它们都是轴对称图形。这些图形中间的那条折痕所在的直线就是图形的对称轴。我们在画对称轴时要画成一条虚线。

二年级下册数学《图形的运动(一)》教案【二】

   第二课时

   教学内容: 教材P 30、31页例2、例3及相应的“做一做”和练习七的第4~6小题。

   教学目标:

  知识与技能:结合学生的生活实际, 初步感知平移和旋转现象。

  过程与方法:能根据平移或旋转的特征解决相关问题。

  情感态度与价值观:在探索和交流的活动中,初步形成空间观念,感知数学与生活的密切联系。

   教学重点: 认识平移或旋转现象。

   教学难点: 根据平移或旋转的特征解决相关问题。

   教学方法: 观察法与分析法。

   教学准备: 学具

   教学过程:

  一、 谈话引入。

  1、同学们,游乐场里,除了有飞舞着的蜻蜓风筝、蝴蝶风筝外,还有很多的游乐项目。我们一起去看看吧!看书第30页。

  2、你看到了哪些游乐项目?(学生汇报)这些游乐项目的运动变化相同吗?(不同)。

  3、你能根据他们不同的运动变化分分类吗?(学生说分类方法)

  4、教师小结。

  在游乐园里,像滑滑梯、观光梯、高空缆车、小火车这些物体都是沿着直线移动这样的现象叫做平移。而摩天轮、钟摆、旋转飞机,这些物体都绕着一个点或一个轴移动这样的现象,我们把他叫做旋转。今天我们就一起来学习“平移和旋转”。(齐读课题)

  二、探索新知。

  1、认识平移现象。

  (1)、找一找生活中的平移现象。

  平移和旋转都是物体或图形的位置变化。平移就是物体沿直线移动。在生活中,你见过哪些平移现象?先说给你同组的小朋友听听!再请学生回答。

  (2)、观察物体的运动现象。

  同学们说得真棒,瞧,观光梯是沿着竖直方向做直线运动的;高空缆车是沿着水平方向做直线运动的;推拉门是沿着水平方向做直线运动的。这些物体的运动有什么特点?(这些物体都是沿直线运动的,物体本身的方向不发生变化)

  (3)、认识平移。

  像缆车、观光梯、推拉门这样的运动现象,无论是水平方向的运动,还是竖直方向的运动,物体本身的方向不发生变化,我们把这种运动现象称为平移。只要是物体或图形沿着直线移动,就是平移。

  (4)、学生再找一找生活中的平移现象后教师小结。

  是呀,生活中平移现象很多,如电梯的升降、滑滑梯上小朋友的移动……都是平移。当物体或图形沿着直线运动,而本身的方向不发生改变,这种现象就叫做平移。平移有这样的特征:平移时,物体或图形的形状、大小、方向都不改变;只是本身的位置改变了。

  2、判断平移后的图形。教学教材P30页的例2:移一移。

  (1)、亲身体验平移现象。

  你们想亲身体验一下平移吗?(想)全体起立,我们一起来,向左平移2步,向右平移2步。真棒!请坐。你能用你桌上的物体做做平移运动吗?(生说怎么做的)

  如果要把平移的现象表现在纸上,我们又该怎么做呢?接下来我们就一起来移一移。出示例2,哪几座小房子可以通过平移相互重合?

  (2)、分析题意。

  要知道哪几座小房子可以通过平移相互重合,先要根据平移的特征去判断。平移时,可以一次平移,也可以两次平移。

  (3)、先观察,再判断。

  ①给每座小房子编号后,学生先观察,再交流。

  ②汇报,评价。

  你认为哪几座小房子可以通过平移相互重合?你是怎样想的?哪几座小房子通过平移不能相互重合?为什么?

  从左往右看,小房子的房顶都朝上的三座房子(编号分别是①④⑥的)可以通过平移互相重合。比如:图①可以先向右平移,再向下平移或先向下平移,再向右平移到图⑥的位置与图⑥重合;图①可以先向上平移,再向右平移或先向右平移,再向上平移到图④的位置与图④重合。

  ③学生再选择自己喜欢的小房子说说它们经过怎样平移可以互相重合。

  (4)、教师小结。

  判断哪些图形通过平移可以相互重合,关键是要根据平移的特征来判断:一是运动的路线是一条直线,可以是水平方向的,也可以是竖直方向的,还可以是倾斜方向的;二是物体的形状、大小和方向都不改变。

  (5)、学生完成教材P30页下面的“做一做”。

  学生自己完成后汇报并展示,说说自己是怎么想的。

  3、认识旋转现象。

  你们真是聪明的孩子,不仅认识了平移的现象还学会了平移的方法。刚才我们还见到了另一种现象,是什么呀?(旋转)出示P31页的例3。

  (1)、观察物体的运动现象。

  请同学们看书第31页。请大家认真观察这些物体,你发现它们是怎样运动的?摩天轮是绕着它中心的轴做圆周运动的;旋转飞机是它中心的轴做圆周运动的;飞机的螺旋桨是它中心的轴做圆周运动的。这些物体的运动有什么特点?(这些物体都是绕着某一个点或一个轴做圆周运动的)

  (3)、认识旋转。

  像摩天轮、旋转飞机、飞机的螺旋桨这些物体都是绕着某一个点或一个轴做圆周运动,我们把这种运动现象称为旋转。想一想:物体在旋转时,大小和形状有没有发生变化?位置和方向呢?

  (4)、学生找一找生活中的旋转现象后,教师小结。

  是呀,生活中旋转现象也有很多,如汽车轮子的转动、吊扇的转动、汽车方向盘的转动……都是旋转。当物体或图形绕着某一个点或一个轴做圆周运动,我们把这种运动现象称为旋转。旋转有这样的特征:旋转时,物体或图形的形状和大小都不改变;只是本身的方向和位置发生了改变。

  (5)、亲身体验旋转现象。

  像钟面的指针,指南针它们都绕着一个点移动,这些都是旋转现象。下面我们一起来体验一下旋转的现象吧!起立,一起来左转2圈,右转2圈。旋转可真有意思,你能用你周围的物体体验一下旋转吗?教师在学生中巡视。

  三、拓展练习,运用新知。

  现在就让我们一起运用今天的学习的平移和旋转的知识完成下面的练习。

  1、学生独立完成教材P33页练习七的第4小题。

  哪些鱼可以通过平移与红色小鱼重合?把它们涂上颜色。

  (1)、学生观察、自己判断。

  (2)、全班交流,说明自己是怎样想的。

  2、学生独立完成教材P34页练习七的第5小题。

  下面的哪些图形可以通过平移相互重合?连一连。

  (1)、学生观察、自己连一连。

  (2)、全班交流,说明判断的理由。

  3、学生独立完成教材P34页练习七的第6小题。

  (1)、学生观察、自己判断。

  (2)、全班交流,说明判断的理由。引导学生讨论,明确平移是直线运动的,只有第2幅图是由所有图形平移而成,所以应该是第2幅。

  4、现在就让我们一起来轻松轻松,去看看生活中的平移和旋转吧!

  5、课外作业。

  请学生完成教材P31页例3下面的“做一做”。

  四、全课总结。

  通过今天的学习,你能用你自己的话说说什么是平移,什么又是旋转吗?你想对老师和同学说些什么呢?

  五、板书设计。

  平移和旋转

  例2

  当物体或图形沿着直线运动,而本身的方向不发生改变,这种现象就叫做平移。

  特征:平移时,物体或图形的形状、大小、方向都不改变;只是本身的位置改变了。

  平移现象:观光梯、缆车、推拉窗户……

  例3

  当物体或图形绕着某一个点或一个轴做圆周运动,我们把这种运动现象称为旋转。

  特征:旋转时,物体或图形的形状和大小都不改变;只是本身的方向和位置发生了改变。

  旋转现象:钟面的指针、摩天轮、螺旋桨……

  六、课后反思。

二年级下册数学《图形的运动》教案【三】

   第三课时

   教学内容: 教材P32页例4和练习七的第7~11小题。

   教学目标:

  知识与技能:通过折一折、画一画,能剪出连续的对称图案。

  过程与方法:通过剪出的图形,找出规律,加深对平移的认识。

  情感态度与价值观:在剪纸活动中,感受其中蕴含的数学知识及数学美,培养想象力和创造力。

   教学重点: 剪出连续的对称图案。

   教学难点: 发现图中蕴含的数学规律。

   教学方法: 观察法,分层次教学法。

   教学准备: 课件、学具等。

   教学过程:

  一、复习引入。

  同学们,我们已经学习了有关平移和旋转的知识,请你完成下面的练习。

  1、学生完成教材P34页练习七的第7小题。

  (1)、学生独立判断。

  (2)、全班交流,说说自己的想法。

  2、学生完成教材P34页练习七的第8小题。

  谈话:你瞧,平移和旋转在生活中的应用可真广,刚才同学们说钟面上指针的运动是旋转,老师这里有一个钟面,你能写出分针从12旋转到下面各个位置所经过的之间吗?

  (1)、学生独立完成。

  (2)、全班交流,说说自己的想法。

  二、探索新知。

  看来同学们对平移和旋转的知识掌握得还不错,今天我们继续运用前面学习的知识来解决问题。

  学习例4。你能剪出像右面这样手拉手的4个小人吗?

  1、知道了什么?

  学生读题、观察后交流。看图可知:每个小人都是轴对称图形,要剪出并排排列的手拉手的4个小人。

  2、应该怎样做呢?

  学生现在小组内交流,共同探索后汇报交流。

  (1)、先剪出1个小人。怎样剪呢?汇报剪法。

  首先把一张纸对折,在对折线这一边,也就是在不开口处画出半个小人,然后沿虚线剪开,展开就是1个小人。注意:中间的折痕不要剪开,否则这个小人是断开的。

  (2)、再剪出手拉手的2个小人。汇报剪法。

  首先把一张纸对折再对折,在不开口处画出半个小人,然后沿虚线剪开,展开就是手拉手的2个小人。注意:一是小人的中线一定是折痕这一边,否则剪出来的就会出现两个半人的小人;二是小人的胳膊要画到纸的边缘,不能断开,否则剪出来的小人就不能连到一起。

  (3)、最后剪出手拉手的4个小人。汇报剪法。

  首先把一张纸对折三次,在不开口处画出半个小人,然后沿虚线剪开,展开就是手拉手的4个小人。

  3、尝试剪一剪,体验成功。

  根据刚才同学的汇报,自己试一试,看看能不能成功?

  4、汇报交流经验。

  同学们,你在剪连续的手拉手的小人的过程中,你们从剪1个小人→2个小人→4个小人,这是一种非常重要的数学学习方法:化繁为简。那在剪连续的手拉手的小人时要注意什么?(学生交流)

  对!剪出的连续小人应注意:对折;从闭口处画起;连接处不能剪断。

  5、教师评价后小结。

  通过刚才的研究我们解决了剪出手拉手并排排列的小人的问题。同学们通过观察,发现每个小人平移就是下一个小人;然后根据图形的对称性,只要在反复对折好的纸上沿折痕一边画出图形的一半,沿虚线剪开,就会剪出多个一模一样的图形。在生活中,我们很多时候都需要用仔细观察,认真思考的方法来解决问题。

  三、拓展练习,运用新知。

  1、学生完成教材P35页练习七的第10小题。

  用教材第121页中的学具拼一拼,看看能拼出什么图案。

  (1)、学生在小组内拼一拼。。

  (2)、各小组展示交流,说说自己组的想法。

  2、学生完成教材P35页练习七的第11小题。

  拿正方形的纸,按下面的方式折一折、剪一剪。指出不同剪法展开后分别得到的图案。

  (1)、学生动手操作按要求折一折、剪一剪。

  (2)、学生展示交流,说说自己的发现。

  3、学生完成教材P35页练习七的第9小题。

  用学具卡片中的圆片制作一个数字转盘。两人一组,每人各转两次,计算出两个数的积,比比谁的积大。

  学生弄懂题意后,教师先用课件演示,跟学生一起玩转盘游戏。再让学生在课后制作转盘并玩一玩。想一想:如果两次转出的数的积大的那个同学获胜,谁获胜的可能性大?

  四、全课总结。

  今天的学习,你有什么收获?

  五、板书设计。

  剪一剪

  剪纸人:(1)对折

  (2)画半个人

  (3)剪一剪

二年级下册数学《图形的运动》教案【四】

   第四课时

   教学内容: 教材P36页练习七的第12~14小题。

   教学目标:

  知识与技能:通过练习,巩固生活中的对称、平移、旋转现象,明确轴对称图形的基本特征,熟练画出对称轴。

  过程与方法:根据轴对称图形的特征,在一组图形中能准确地识别出轴对称图形;根据平移、旋转的特点,准确判断生活中的平移、旋转现象。

  情感态度与价值观:在实践活动中,感受其中蕴含的数学知识及数学美,培养想象力和创造力。

   教学重点: 根据轴对称图形的特征,准确地识别出轴对称图形;根据平移、旋转的特点,准确判断生活中的平移、旋转现象。

   教学难点: 运用知识解决相关的实际问题,发现蕴含的数学规律。

   教学方法: 谈话法。

   教学准备: 课件、学具等。

   教学过程:

  一、回忆本单元学习的知识。

  同学们,这一单元我们主要学了哪些知识?请大家一起回忆回忆。学生交流。

  二、复习梳理、板书本单元的知识。

  1、复习对称现象和轴对称图形

  (1)、复习对称现象。

  像树叶、蝴蝶、天安门城楼这样,沿某一条直线对折后,左右两边能够完全重合,具有这种特征的物体或图形,就是对称的。

  (2)、复习轴对称图形。

  ①像上衣、松树、桃心、葫芦这样的图形都是对称的,它们都是轴对称图形。如果一个图形沿着一条直线对折后,折痕两边能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形。折痕所在的直线叫做对称轴。

  ②判断轴对称图形要根据轴对称图形的意义和轴对称图形的特征来判断。

  ③我们在画对称轴时要画成一条虚线。

  (3)完成教材P36页练习七的第13小题。

  谈话:同学们爱照镜子吗?把脸对着镜子,镜子里面就会出现和这边一样的图像,小明把这个图形对着镜子,镜子里面出现了另一半,(课件演示),你知道这是什么图形吗?(蝴蝶)

  你有什么发现?

  教师小结:照镜子时,镜子外的是物体和镜子内的成像前后、上下——不变,但是左右相反发生变化,这就是镜面对称现象。镜面对称的图形也是我们学过的轴对称图形。

  出示半边的天坛、笑脸、青蛙、雪花等图案,让学生想办法利用镜面对称,判断出是什么,指出这些图形的对称轴。

  2、复习平移和旋转。

  (1)、复习平移。

  ①平移:当物体或图形沿着直线运动,而本身的方向不发生改变,这种现象就叫做平移。

  ②平移的特征:平移时,物体或图形的形状、大小、方向都不改变;只是本身的位置改变了。

  (2)、复习旋转。

  ①旋转:物体或图形绕着某一个点或一个轴做圆周运动,我们把这种运动现象称为旋转。

  ②旋转的特征:旋转时,物体或图形的形状和大小都不改变;只是本身的方向和位置发生了改变。

  (3)完成教材P36页练习七的第14小题。

  下面哪一幅图是由(1)平移得到的?在序号上画“√”。

  ①学生认真观察后,独立完成。②学生交流汇报,说说自己的想法。

  3、复习解决问题。

  (1)、剪出连续图形的方法:根据图形的对称性,只要在反复对折好的纸上沿折痕一边画出图形的一半,燕虚线剪开,就会剪出多个一模一样的图形。

  (2)、剪出的连续图形应注意:对折;从闭口处画起;连接处不能剪断。

  (3)、完成教材P36页练习七的第12小题。

  你能剪出像下面这样的图吗?

  ①学生观察后,独立完成,动手试着剪一剪,可以在小组内先交流想法再操作。

  ②学生展示自己小组的成果,说说自己是怎样剪的。③学生再次动手独立剪一剪。

  三、全课总结。

  本单元的学习结束了,你想说些什么?

  教师小结:这节课我们复习了轴对称图形、平移和旋转现象,同学们剪出了漂亮的轴对称图形,能判断平移和旋转。下课后,不要停下发现的脚步,去生活中寻找更多的数学知识,做生活的小主人

  四、板书设计。

  练习七

  轴对称图形 平移现象 旋转现象

高一物理必修2教案人教版

  物理一直是高中理科教学中难度较高的学科,由于知识晦涩难懂,理论抽象单调,很多学生对其缺乏兴趣,因而整体学习的积极性不高。这就需要教师在教学过程中提高学生的课堂注意力与学习积极性。下面我为你整理了高一物理必修2教案人教版,希望对你有帮助。

  高一物理教案人教版:太阳和恒星间的引力

  1教学目标

  (1) 知识与技能

  (一)理解一切行星的运动是因为太阳对行星存在引力作用。了解关于行星绕太阳运动的不同观点和引力思想形成的过程。

  (二)通过开普勒第三定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力与它们的质量乘积成正比,与距离的二次方成反比。

  (2) 过程与方法

  通过推导太阳与行星间的引力公式,体会逻辑推理在科学研究中的重要性。

  (3) 情感态度与价值观

  通过从行星运动规律到太阳与行星间的引力规律的探索,体会探究大自然规律的乐趣。

  2学情分析

  1.学生已有学科知识分析

  高一学生已经学习了牛顿的三大定律,学习了圆周运动的知识,又学习了开普勒三大定律。理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。

  2. 学生能力分析

  优势:从心理学的角度分析高一学生已经具备一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力;学生对感性材料的认知能力较强;接受新知识的能力也很强。

  缺点:学生在学习过程中对知识点的把握还不是很准确;数学的推理能力较弱;利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱。

  在教学过程中应注意引导学生从定性分析到定量分析、从形象思维到抽象思维、从简单的逻辑思维到复杂的分析推理的过渡。

  3.学生所处环境、自身素质分析

  一方面我国在航天事业上的突破(成功发射了神州系列宇宙飞船)、太阳系新行星的发现的报道等极大的激发了学生学习有关宇宙、航天、卫星知识的兴趣。但另一方面学生已有的有关宇宙、航天、卫星的知识仅局限于认知阶段,对于它们的规律知之甚少,甚至于存在错误的概念。所以对学习本课内容学生的愿望是迫切的,积极性很高。

  3重点难点

  教学重点

  一、从椭圆到圆的物理模型的建立。

  二、根据牛顿运动定律和开普勒第三定律推导出太阳与行星间的引力。

  教学难点

  根据牛顿运动定律和开普勒第三定律推导出太阳与行星间的引力。

  4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【导入】 创设情境,引入新课

  播放太阳系八大行星运动视频。

  提出问题:根据开普勒定律,所有行星都绕太阳做椭圆运动。椭圆运动是变速运动,运动状态在不断改变。根据牛顿运动定律:改变运动状态必须有力;那么,行星都绕太阳做变速运动应该有力,这个力从哪里来?

  活动2【讲授】分析与推理

  这个应只能来自于太阳;

  理由:

  1,力是物体对物体的作用,这个物体只有太阳;

  2,不直接接触的物体间也可以产生力,如:地球与空中的苹果之间;不接触的磁体之间等;

  活动3【讲授】引力猜想

  太阳对行星的引力与那些因素有关?

  猜想:太阳对行星的引力F应该与行星到太阳距离r有关;历史上胡克、牛顿等科学家也是这样猜想的;

  活动4【讲授】演绎推理

  1,建立模型(师):把行星绕太阳的椭圆运动简化为匀速圆周运动,如图:

  2,引力推导(生):设太阳质量为M,行星质量为m,

  行星绕太阳运行周期为T,轨道半径为r,如图所示,请根据圆周运动知识推导出太阳对行星的引力F?

  3,凸现r3/T2(师):根据开普勒第三定律:r3/T2是常数k,请凸现出r3/T2?

  4,得出引力与行星质量m和行星到太阳距离r的关系(师与生):太阳与行星之间的吸引力跟行星的质量成正比,与行星到太阳的距离的二次方成反比。写成F∝

  5,递进推理:

  (师)根据力的作用的相互性,既然太阳对行星有引力,那么行星对太阳必然也有引力;既然太阳对行星有引力F与行星质量m成正比、与距离r的二次方成反比,那么行星对太阳的引力也必然与太阳质量M成正比、与距离r的二次方成反比,即:

  (师)根据牛顿第三定律有:F= F′

  (师与生)所以应该有太阳与行星间的引力与太阳质量M和行星质量m乘积成正比,距离r的二次方成反比。即: F引∝

  (师)写成等式:F引=G G 为比例常数

  6,得出结论(师与生):太阳与行星间的引力与太阳质量M和行星质量m乘积成正比,距离r的二次方成反比。F引=G

  活动5【讲授】历史上科学家对行星绕太阳运动原因的研究

  1,开普勒认为行星绕太阳运动一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用.

  2,笛卡儿认为行星运动是因为行星的周围有一种以太物质作用在行星上.

  3,牛顿、胡克、哈雷认为:行星绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力的作用。

  活动6【讲授】课堂结束语

  我们本堂课对太阳对行星引力的探究正是踏着牛顿当年研究的足迹。然而,牛顿他并没有止步,他想:太阳对行星引力与地球对苹果的引力和地球对月球的引力是否是同一种力呢?正是他这种猜想与后来的深入研究产生了伟大的发现——万有引力定律。下节课我们将沿着牛顿的足迹去探究万有引力定律。

  设计小结:本节课的教学设计,我通过推导太阳和行星间的引力这条明线,和遵循牛顿发现“万有引力定律的足迹”这条暗线一起来进行。我通过引入视频资料,激发学生的学习兴趣。把复杂的推导过程以问题形式呈现,难点分层突破,符合学生的认知规律,贴近学生实际知识水平。在整个学习过程中学生自己完成了太阳与行星间引力的推导,体会了物理模型的建立过程,万有引力推导的科学过程。使学习过程变成学生自我提高完善的过程。提高学生各方面的能力。

  2.太阳与行星间的引力

  课时设计 课堂实录

  2.太阳与行星间的引力

  1第一学时 教学活动 活动1【导入】 创设情境,引入新课

  播放太阳系八大行星运动视频。

  提出问题:根据开普勒定律,所有行星都绕太阳做椭圆运动。椭圆运动是变速运动,运动状态在不断改变。根据牛顿运动定律:改变运动状态必须有力;那么,行星都绕太阳做变速运动应该有力,这个力从哪里来?

  活动2【讲授】分析与推理

  这个应只能来自于太阳;

  理由:

  1,力是物体对物体的作用,这个物体只有太阳;

  2,不直接接触的物体间也可以产生力,如:地球与空中的苹果之间;不接触的磁体之间等;

  活动3【讲授】引力猜想

  太阳对行星的引力与那些因素有关?

  猜想:太阳对行星的引力F应该与行星到太阳距离r有关;历史上胡克、牛顿等科学家也是这样猜想的;

  活动4【讲授】演绎推理

  1,建立模型(师):把行星绕太阳的椭圆运动简化为匀速圆周运动,如图:

  2,引力推导(生):设太阳质量为M,行星质量为m,

  行星绕太阳运行周期为T,轨道半径为r,如图所示,请根据圆周运动知识推导出太阳对行星的引力F?

  3,凸现r3/T2(师):根据开普勒第三定律:r3/T2是常数k,请凸现出r3/T2?

  4,得出引力与行星质量m和行星到太阳距离r的关系(师与生):太阳与行星之间的吸引力跟行星的质量成正比,与行星到太阳的距离的二次方成反比。写成F∝

  5,递进推理:

  (师)根据力的作用的相互性,既然太阳对行星有引力,那么行星对太阳必然也有引力;既然太阳对行星有引力F与行星质量m成正比、与距离r的二次方成反比,那么行星对太阳的引力也必然与太阳质量M成正比、与距离r的二次方成反比,即:

  (师)根据牛顿第三定律有:F= F′

  (师与生)所以应该有太阳与行星间的引力与太阳质量M和行星质量m乘积成正比,距离r的二次方成反比。即: F引∝

  (师)写成等式:F引=G G 为比例常数

  6,得出结论(师与生):太阳与行星间的引力与太阳质量M和行星质量m乘积成正比,距离r的二次方成反比。F引=G

  活动5【讲授】历史上科学家对行星绕太阳运动原因的研究

  1,开普勒认为行星绕太阳运动一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用.

  2,笛卡儿认为行星运动是因为行星的周围有一种以太物质作用在行星上.

  3,牛顿、胡克、哈雷认为:行星绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力的作用。

  活动6【讲授】课堂结束语

  我们本堂课对太阳对行星引力的探究正是踏着牛顿当年研究的足迹。然而,牛顿他并没有止步,他想:太阳对行星引力与地球对苹果的引力和地球对月球的引力是否是同一种力呢?正是他这种猜想与后来的深入研究产生了伟大的发现——万有引力定律。下节课我们将沿着牛顿的足迹去探究万有引力定律。

  设计小结:本节课的教学设计,我通过推导太阳和行星间的引力这条明线,和遵循牛顿发现“万有引力定律的足迹”这条暗线一起来进行。我通过引入视频资料,激发学生的学习兴趣。把复杂的推导过程以问题形式呈现,难点分层突破,符合学生的认知规律,贴近学生实际知识水平。在整个学习过程中学生自己完成了太阳与行星间引力的推导,体会了物理模型的建立过程,万有引力推导的科学过程。使学习过程变成学生自我提高完善的过程。提高学生各方面的能力。

  高一物理教案人教版:圆周运动

  1教学目标

  (一)知识与技能

  1、理解线速度、角速度、转速、周期等概念,会对它们进行定量的计算。

  2、知道线速度与角速度的定义,知道线速度与周期,角速度与周期的关系。

  3、理解匀速圆周运动的概念和特点。

  (二)过程与方法

  1、学会用比值定义法来描述物理量。

  2、会用有关公式求简单的线速度、角速度的大小。

  (三)情感、态度与价值观

  通过本节知识,了解匀速圆周运动的实际应用意义。

  2学情分析

  高中一年级学生拥有强烈的好奇心,初步具有自主、合作、探究学习的能力。圆周运动这节的概念比较多,也比较抽象, 因此,教师在教学过程中要注意引导学生,从易到难,逐渐培养学生的学习兴趣。

  3重点难点

  【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。

  4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【导入】模型导入

  让学生观察教室吊扇转动时扇尖的运动。

  活动2【活动】创设情境引入描述圆周运动快慢的物理量

  让学生观察吊扇,的中点处,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。

  教师总结:前两种答案都很有道理,所以这两种答案都是对的。只是从不同的角度描述了圆周运动。

  活动3【导入】投影阅读提纲

  1、结合阅读提纲阅读课本内容。

  2、学生归纳知识点。

  3、交流讨论,查缺补漏。 活动4【讲授】ppt:线速度

  1)、定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。

  2)大小:V=△S/△t

  

  活动5【导入】ppt:角速度

  1)、定义:质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。

  2)、大小:

  活动6【活动】线速度和角速度有什么联系 线速度和角速度关系的推导 活动7【导入】ppt:周期 ,频率,转速 周期 ,频率,转速的关系 活动8【练习】ppt:【练习1】

  1. 温哥华冬奥会双人滑比赛中,申雪、赵宏博拿到中国花样滑冰史上首枚冬奥会金牌.如图 5-4-2 所示,赵宏博(男)以自己为转轴拉着申雪(女)做匀速圆周运动,转速为 30 r/min.申雪的脚到转轴的距离为 1.6 m,求:

  (1)申雪做匀速圆周运动的角速度;

  (2)申雪的脚运动的速度大小.

  活动9【导入】ppt:【练习2】

  2.已知某一机械秒表的分针和秒针长(指转动轴到针尖的距离)分别为 1 cm 和 1.3 cm,它正常转动时可视为匀速转动,试求:

  (1)分针和秒针的周期和转速;

  (2)分针和秒针针尖的线速度大小;

  (3)分针和秒针的角速度大小.

  活动10【导入】ppt:

  已知ABC三点的半径之比为

  求ABC三点的角速度和线速度之比 活动11【讲授】ppt:.总结:传动装置中各物理量间的关系

  1.共轴转动(如图 5-4-3 所示):

  (1)运动特点:转动方向相同, 即都逆时针转动或都顺时针转动.

  (2)定量关系:A 点和 B 点转动的周期相同、角速度相同

  活动12【练习】ppt:

  3.如图 5-4-6 所示的传动装置中,B、C 两轮固定

  在一起绕同一转轴转动,A、B 两轮用皮带传动,三轮半径关系

  为 rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求 A、B、C 轮边缘上的 a、b、

  c 三点的角速度之比和线速度之比.

  活动13【练习】ppt:

  4.(双选,2011 年佛山一中期中)如图 5-4-7 所示为一皮带传动装置,右轮半径为 r,a 为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为 4r,小轮半径为 2r,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为 r,c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上.若传动过程中皮

  带不打滑,则(

  A.a 点和 b 点的线速度之比为 2∶1

  B.a 点和 c 点的角速度之比为 1∶2

  C.a 点和 d 点的线速度之比为 2∶1

  D.b 点和 d 点的线速度之比为 1∶4

  活动14【练习】ppt:

  易错题】

  5.(双选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是(

  A.匀速圆周运动是匀速运动

  B.匀速圆周运动是变速运动

  C.匀速圆周运动的加速度为零

  D.匀速圆周运动的线速率恒定

  活动15【讲授】课堂小结

  总结本节课的内容

  活动16【作业】作业 课本p18 1 、2、3

  4.圆周运动

  课时设计 课堂实录

  4.圆周运动

  1第一学时 教学活动 活动1【导入】模型导入

  让学生观察教室吊扇转动时扇尖的运动。

  活动2【活动】创设情境引入描述圆周运动快慢的物理量

  让学生观察吊扇,的中点处,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。

  教师总结:前两种答案都很有道理,所以这两种答案都是对的。只是从不同的角度描述了圆周运动。

  活动3【导入】投影阅读提纲

  1、结合阅读提纲阅读课本内容。

  2、学生归纳知识点。

  3、交流讨论,查缺补漏。 活动4【讲授】ppt:线速度

  1)、定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。

  2)大小:V=△S/△t

  

  活动5【导入】ppt:角速度

  1)、定义:质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。

  2)、大小:

  活动6【活动】线速度和角速度有什么联系 线速度和角速度关系的推导 活动7【导入】ppt:周期 ,频率,转速 周期 ,频率,转速的关系 活动8【练习】ppt:【练习1】

  1. 温哥华冬奥会双人滑比赛中,申雪、赵宏博拿到中国花样滑冰史上首枚冬奥会金牌.如图 5-4-2 所示,赵宏博(男)以自己为转轴拉着申雪(女)做匀速圆周运动,转速为 30 r/min.申雪的脚到转轴的距离为 1.6 m,求:

  (1)申雪做匀速圆周运动的角速度;

  (2)申雪的脚运动的速度大小.

  活动9【导入】ppt:【练习2】

  2.已知某一机械秒表的分针和秒针长(指转动轴到针尖的距离)分别为 1 cm 和 1.3 cm,它正常转动时可视为匀速转动,试求:

  (1)分针和秒针的周期和转速;

  (2)分针和秒针针尖的线速度大小;

  (3)分针和秒针的角速度大小.

  活动10【导入】ppt:

  已知ABC三点的半径之比为

  求ABC三点的角速度和线速度之比 活动11【讲授】ppt:.总结:传动装置中各物理量间的关系

  1.共轴转动(如图 5-4-3 所示):

  (1)运动特点:转动方向相同, 即都逆时针转动或都顺时针转动.

  (2)定量关系:A 点和 B 点转动的周期相同、角速度相同

  活动12【练习】ppt:

  3.如图 5-4-6 所示的传动装置中,B、C 两轮固定

  在一起绕同一转轴转动,A、B 两轮用皮带传动,三轮半径关系

  为 rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求 A、B、C 轮边缘上的 a、b、

  c 三点的角速度之比和线速度之比.

  活动13【练习】ppt:

  4.(双选,2011 年佛山一中期中)如图 5-4-7 所示为一皮带传动装置,右轮半径为 r,a 为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为 4r,小轮半径为 2r,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为 r,c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上.若传动过程中皮

  带不打滑,则(

  A.a 点和 b 点的线速度之比为 2∶1

  B.a 点和 c 点的角速度之比为 1∶2

  C.a 点和 d 点的线速度之比为 2∶1

  D.b 点和 d 点的线速度之比为 1∶4

  活动14【练习】ppt:

  易错题】

  5.(双选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是(

  A.匀速圆周运动是匀速运动

  B.匀速圆周运动是变速运动

  C.匀速圆周运动的加速度为零

  D.匀速圆周运动的线速率恒定

  活动15【讲授】课堂小结

  总结本节课的内容

2020高中物理圆周运动教案大全

  在物理学中,圆周运动(circular motion)是在圆上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小可以被忽略,并将其看成一质点(在空气动力学上除外)。接下来是我为大家整理的2020高中物理圆周运动教案大全,希望大家喜欢!

   2020高中物理圆周运动教案大全一

  圆周运动

  一、考纲要求

  1.掌握描述圆周运动的物理量及它们之间的关系

  2.理解向心力公式并能应用;了解物体做离心运动的条件.

  二、知识梳理

  1.描述圆周运动的物理量

  (1)线速度:描述物体圆周运动快慢的物理量.

  v= = .

  (2)角速度:描述物体绕圆心转动快慢的物理量.

  ω= = .

  (3)周期和频率:描述物体绕圆心转动快慢的物理量.

  T= ,T= .

  (4)向心加速度:描述速度方向变化快慢的物理量.

  an=rω2= =ωv= r.

  2.向心力

  (1)作用效果:产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小.

  (2)大小:F=m =mω2r=m =mωv=4π2mf2r

  (3)方向:总是沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力.

  (4)来源:向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供.

  3.匀速圆周运动与非匀速圆周运动

  (1)匀速圆周运动

  ①定义:线速度大小不变的圆周运动 .

  ②性质:向心加速度大小不变,方向总是指向圆心的变加速曲线运动.

  ③质点做匀速圆周运动的条件

  合力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心.

  (2)非匀速圆周运动

  ①定义:线速度大小、方向均发生变化的圆周运动.

  ②合力的作用

  a.合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度,Ft=mat,它只改变速度的方向.

  b.合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度,Fn=man,它只改变速度的大小.

  4.离心运动

  (1)本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切

  线方向飞出去的倾向.

  (2)受力特点(如图所示)

  ①当F=mrω2时,物体做匀速圆周运动;

  ②当F=0时,物体沿切线方向飞出;

  ③当F

  为实际提供的向心力.

  ④当F》mrω2时,物体逐渐向圆心靠近,做向心运动.

  三、要点精析

  1.圆周运动各物理量间的关系

  2.对公式v=ωr和a= =ω2r的理解

  (1)由v=ωr知,r一定时,v与ω成正比;ω一定时,v与r成正比;v一定时,ω与r成反比.

  (2)由a= =ω2r知,在v一定时,a与r成反比;在ω一定时,a与r成正比.

  3.常见的三种传动方式及特点

  (1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即vA=vB.

  (2)摩擦传动:如图甲所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即vA=vB.

  (3)同轴传动:如图乙所示,两轮固定在一起绕同一转轴转动,两轮转动的角速度大小相等,即ωA=ωB.

  4.向心力的来源

  向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力.

  5.向心力的确定

  (1)先确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置.

  (2)再分析物体的受力情况,找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力.

  6.圆周运动中的临界问题

  临界问题广泛地存在于中学物理中,解答临界问题的关键是准确判断临界状态,再选择相应的规律灵活求解,其解题步骤为:

  (1)判断临界状态:有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点;若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程存在着“起止点”,而这些起止点往往就是临界状态;若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点也往往是临界状态.

  (2)确定临界条件:判断题述的过程存在临界状态之后,要通过分析弄清临界状态出现的条件,并以数学形式表达出来.

  (3)选择物理规律:当确定了物体运动的临界状态和临界条件后,对于不同的运动过程或现象,要分别选择相对应的物理规律,然后再列方程求解.

  7.竖直平面内圆周运动的“轻绳、轻杆”

  

  在竖直平面内做圆周运动的物体,运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类.一是无支撑(如球与绳连接,沿内轨道的“过山车”等),称为“轻绳模型”;二是有支撑(如球与杆连接,小球在弯管内运动等),称为“轻杆模型”.

  

  (1)物体在竖直平面内做变速圆周运动.

  (2)“轻绳模型”在轨道最高点无支撑,“轻杆模型”在轨道最高点有支撑.

  

  该类问题常有临界问题,并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语,现对两种模型分析比较如下:

  ? 绳模型 杆模型 常见类型 均是没有支撑的小球 均是有支撑的小球 过最高点的临界条件 由mg=m 得v临= 由小球恰能做圆周运动得v临=0 讨论分析 (1)过最高点时,v≥ ,FN+mg=m ,绳、圆轨道对球产生弹力FN(2)不能过最高点时,v《 ,在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道 (1)当v=0时,FN=mg,FN为支持力,沿半径背离圆心(2)当0 时,FN+mg=m ,FN指向圆心并随v的增大而增大

  四、典型例题

  1.质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点,绳长分别为la、lb,如图所示,当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时轻杆停止转动,则(? )

  A.小球仍在水平面内做匀速圆周运动 B.在绳b被烧断瞬间,绳a中张力突然增大 C.若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动 D.绳b未被烧断时,绳a的拉力大于mg,绳b的拉力为mω2lb 【答案】BC

  【解析】根据题意,在绳b被烧断之前,小球绕BC轴做匀速圆周运动,竖直方向上受力平衡,绳a的拉力等于mg,D错误;绳b被烧断的同时轻杆停止转动,此时小球具有垂直平面ABC向外的速度,小球将在垂直于平面ABC的平面内运动,若ω较大,则在该平面内做圆周运动,若ω较小,则在该平面内来回摆动,C正确,A错误;绳b被烧断瞬间,绳a的拉力与重力的合力提供向心力,所以拉力大于小球的重力,绳a中的张力突然变大了,B正确.

  2.下列关于匀速圆周运动的说法,正确的是(? )

  A.匀速圆周运动的速度大小保持不变,所以做匀速圆周运动的物体没有加速度 B.做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但方向时刻都在改变,所以必有加速度 C.做匀速圆周运动的物体,加速度的大小保持不变,所以是匀变速曲线运动 D.匀速圆周运动加速度的方向时刻都在改变,所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动 【答案】BD

  【解析】速度和加速度都是矢量,做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但方向时刻在改变,速度时刻发生变化,必然具有加速度.加速度大小虽然不变,但方向时刻在改变,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动.故本题选B、D.

  3.雨天野外骑车时,在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴,行驶时感觉很“沉重”.如果将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴就被甩下来.如图所示,图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则(? )

  A.泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度 B.泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来 C.泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来 D.泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来 【答案】C

  【解析】当后轮匀速转动时,由a=Rω2知a、b、c、d四个位置的向心加速度大小相等,A错误.在角速度ω相同的情况下,泥巴在a点有Fa+mg=mω2R,在b、d两点有Fb=Fd=mω2R,在c点有Fc-mg=mω2R.所以泥巴与轮胎在c位置的相互作用力最大,最容易被甩下来,故B、D错误,C正确.

  4.如图所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°,重力加速度为g,估算该女运动员(? )

  A.受到的拉力为 G B.受到的拉力为2G C.向心加速度为 g D.向心加速度为2g 【答案】B

  【解析】对女运动员受力分析,由牛顿第二定律得,水平方向FTcos 30°=ma,竖直方向FTsin 30°-G=0,解得FT=2G,a= g,A、C、D错误,B正确.

  5.如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动.若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法正确的是(? )

  A.若拉力突然消失,小球将沿轨道Pa做离心运动 B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动 C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动 D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc运动 【答案】A

  【解析】在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运动,故A正确.当拉力减小时,将沿pb轨道做离心运动,故BD错误当拉力增大时,将沿pc轨道做近心运动,故C错误.故选:A.

  6.(多选)如图(a)所示,小球的初速度为v0,沿光滑斜面上滑,能上滑的最大高度为h.在图(b)中,四个小球的初速度均为v0,在A中,小球沿一光滑轨道内侧向上运动,轨道半径大于h;在B中,小球沿一光滑轨道内侧向上运动,轨道半径小于h;在C中,小球沿一光滑轨道内侧向上运动,轨道直径等于h;在D中,小球固定在轻杆的下端,轻杆的长度为h的一半,小球随轻杆绕O点向上转动.则小球上升的高度能达到h的有 (? )

  【答案】AD

  【解析】A中,RA》h,小球在轨道内侧运动,当v=0时,上升高度h《ra,故不存在脱轨现象,a满足题意;d中轻杆连着小球在竖直平面内运动,在最高点时有v=0,此时小球恰好可到达最高点,d满足题意;而b、c都存在脱轨现象,脱轨后最高点速度不为零,因此上升高度h′《h,故应选a、d.《 p=""》

  7.如图所示,长为L的细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球.给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是 (? )

  A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B.小球做圆周运动的半径为L C.θ越大,小球运动的速度越大 D.θ越大,小球运动的周期越大 【答案】C

  【解析】小球只受重力和绳的拉力作用,合力大小为F=mgtan θ,半径为R=Lsin θ,A、B错误;小球做圆周运动的向心力是由重力和绳的拉力的合力提供的,则mgtan θ=m ,得到v=sin θ ,θ越大,小球运动的速度越大,C正确;周期T= =2π ,θ越大,小球运动的周期越小,D错误.

  8.如图所示,足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点,ab=bc=cd=de,从a点水平抛出一个小球,初速度为v时,小球落在斜面上的b点,落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ;不计空气阻力,初速度为2v时(? )

  A.小球可能落在斜面上的c点与d点之间 B.小球一定落在斜面上的e点 C.小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于θ D.小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ 【答案】BD

  【解析】设ab=bc=cd=de=L0,斜面倾角为α,初速度为v时,小球落在斜面上的b点,则有L0cos α=vt1,L0sin α= .初速度为2v时,则有Lcos α=2vt2,Lsin α= ,联立解得L=4L0,即小球一定落在斜面上的e点,选项B正确,A错误;由平抛运动规律可知,小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ,选项C错误,D正确.

  9.物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定,合力提供的向心力F供由物体受力情况决定.若某时刻F需=F供,则物体能做圆周运动;若F需》F供,物体将做离心运动;若F需

  (1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?

  (2)在小球以速度v1=4 m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?

  (3)在小球以速度v2=1 m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小;若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间.

  【答案】(1) ?m/s (2)3 N (3)无张力,0.6 s

  【解析】(1)小球做圆周运动的临界条件为重力刚好提供最高点时小球做圆周运动的向心力,即mg=m= ,解得v0= = m/s.

  (2)因为v1》v0,故绳中有张力.根据牛顿第二定律有FT+mg=m ,代入数据得绳中张力FT=3 N.

  (3)因为v2

  10.在高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.

  (1)如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?

  (2)如果高速公路上设计了圆弧拱形立交桥,要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱形立交桥的半径至少是多少?(取g=10 m/s2)

  【答案】(1)150 m (2)90 m

  【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,其向心力由车与路面间的静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时,由向心力公式可知这时的半径最小,有Fmax=0.6mg=m ,由速度v=108 km/h=30 m/s得,弯道半径rmin=150 m.

  (2)汽车过圆弧拱桥,可看做在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时,根据向心力公式有mg-FN=m .为了保证安全通过,车与路面间的弹力FN必须大于等于零,有mg≥m ,则R≥90 m.

  11.游乐园的小型“摩天轮”上对称地分布着8个吊篮,每个吊篮内站着一个质量为m的同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物开始下落时正处在c处的乙同学恰好在第一次到达最低点b处时接到重物,已知“摩天轮”半径为R,重力加速度为g,不计空气阻力.求:

  (1)接住重物前,重物自由下落的时间t.

  (2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v.

  (3)乙同学在最低点处对吊篮的压力FN.

  【答案】(1)2

  (2)

  (3)(1+ )mg;竖直向下

  【解析】(1)由运动学公式:2R= gt2,t=2 .

   2020高中物理圆周运动教案大全二

  【教学目标】

  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,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、理解匀速圆周运动的规律。

  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。

  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,提高学生的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.

  情感、态度与价值观

  对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析,学会用合理、科学的方法处理问题。

  ★教学重点:在具体问题中能找到向心力,并结合牛顿运动定律求解有关问题。

  ★教学难点1、具体问题中向心力的来源。2、关于对临界问题的讨论和分析。

  【学情分析】学生通过上节课的学习已经初步的掌握了解决圆周运动问题的一般方法,在此基础上,本节课在深入的探讨生活中的圆周运动,特别是临界问题的解决。

  【教材分析】讨论教科书中的这几个实例时,要抓住这样的基本思想,即先分析物体所受的力,然后列出方程、解方程。

  【教学手段和设施】探究式教学。一个透明的塑料瓶和一个过山车演示仪

  【教学过程】

  温故知新

  1、做匀速圆周运动的物体的受力特点:合外力提供向心力。

  2、向心力公式的复习:Fn=man=m =mr =mr( )2

  3、汽车过桥问题的回顾:

  竖直方向的合力提供圆周

  运动需要的向心力

  mg-FN=m mg-FN=m

  .课堂引入:向学生展示过山车的图片和演示水流星的表演,并提出问题:为什么在最高点时过山车不下落?水不流下呢?要解开这一谜团,就一起来走进本节——《竖直面内的圆周运动》。

  课堂自主导学

  绳模型

  绳拴小球在竖直面内做圆周运动

  【演示】用一细绳拴住一重物在竖直面内做圆周运动

  【问题探讨】

  (1)分析小球在最低点的受力情况和运动情况的关系

  (2)分析小球在最高点的情况

  具体步骤:引导学生按步骤进行。

  1、对小球受力分析。2、列式

  3、根据公式分析当速度减小,什么随之发生变化,如何变?

  【点拨】

  1、当小球恰好通过最高点,应满足拉力___,此时小球通过最高点的速度是最小的,通常情况下叫临界速度V0。此时___提供向心力,有______,求得V0=___。

  2、若在最高点小球速度小于V0,小球将在___重力的作用下下落。

  (mg》m ,球做近心运动)

  3、若在最高点小球速度大于V0,小球将在___的作用下做圆周运动。此时向心力由______共同提供。列式:______。

  (二)小球在竖直光滑轨道面内侧做圆周运动。(过山车模型)

  (学生分析讨论回答结果)

  小球在最高点向心力来源?

  列式:____________

  在最低点向心力来源?

  列式:____________

  3.小球恰好通过最高点,应满足弹力__,列式_____得临界速度V0=__。

  4. 若在最高点小球速度小于V0,小球将在___重力的作用下下落。

  5. 若在最高点小球速度大于V0,小球将在___的作用下做圆周运动。此时向心力由______共同提供。列式即为______。

  (三)水流星模型。(自主学习)

  2020高中物理圆周运动教案大全三

  一、教材分析

  《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第4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。

  比较哪些点运动得更快些? 说说 你比较的理由。

  讨论后,展示自行车传动装置图片(或视频),进一步提问:如何比较物体圆周运动快慢?师生共同分析,小结可能的比较方法:

  方案1:比较物体在一段时间内通过的圆弧长短

  方案2:比较物体在一段时间内半径转过的角度大小

  方案3:比较物体转过一圈所用时间的多少

  方案4:比较物体在一段时间内转过的圈数

  注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“非常好!”、“你(们)真棒!”、“说得对!”等。

  (二)新课教学

  描述圆周运动快慢的物理量

  线速度

  学生阅读课文有关内容,思考并讨论以下问题:

  1.线速度是怎么定义的?单位是什么?

  2.线速度的方向怎样?请说出圆周运动的速度方向是怎么确定的。

  3.物体匀速圆周运动的线速度有什么特点?

  4.为什么说匀速圆周运动是一种变速运动?这里的“匀速”是指什么不变?

  生生互动,师生互动后,概括如下:点击幻灯片,全方位学习小结线速度的概念;并通过砂轮切割的视频,让学生感受圆周运动的速度方向。如下:

  线速度:

  定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。

  大小:v=Δl/Δt (分析:当Δt很小时,v即圆周各点的瞬时速度。)

  单位:m/s 方向:沿圆周上该点的切线方向(看砂轮工作视频)。

  物理意义:描述通过弧长的快慢。

  匀速圆周运动:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。

  看动画,学习匀速圆周运动的概念:质点沿圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动。(请学生再举几个生活中的圆周运动的实例)

  关于匀速圆周运动的问题讨论:

  1.匀速圆周运动的线速度是不变的吗?此处的“匀速”是指速度不变吗?

  2.匀速圆周运动是匀速运动吗?

  注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“很好!”“你(们)真了不起!”等。

  讨论后,小结如下:

  匀速圆周运动是变速运动!(线速度的方向时刻改变)

  “匀速”指速率不变

  匀速圆周运动是线速度大小不变的运动!

  角速度

  看图片,回答问题:(转向角速度学习)

  观察自行车的传动装置,分析P点和N点,M点和N点哪点运动得更快些?哪点转动得更快些?请同学们讨论一下!

  通过讨论,同学们发现,原来,质点运动得快与转动得快不是一回事!有必要引入一个表示转动快慢的物理量──角速度(转入角速度学习)

  注意:在与学生交流时表达鼓励和赏识:如“分析得好!”“不错!”等。

  下面我们研究描述匀速圆周运动转动快慢的物理量──角速度

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