【圆周运动】3圆周运动中的相遇追及、周期性、多解性问题

圆周运动的问题难点突破

高中物理必修2复习--圆周运动的问题难点突破 一、难点形成的原因 1、对向心力和向心加速度的定义把握不牢固，解题时不能灵活的应用。 2、圆周运动线速度与角速度的关系及速度的合成与分解的综合知识应用不熟练，只是了解大概，在解题过程中不能灵活应用； 3、圆周运动有一些要求思维长度较长的题目，受力分析不按照一定的步骤，漏掉重力或其它力，因为一点小失误，导致全盘皆错。 4、圆周运动的周期性把握不准。 5、缺少生活经验，缺少仔细观察事物的经历，很多实例知道大概却不能理解本质，更不能把物理知识与生活实例很好的联系起来。 二、难点突破 （1）匀速圆周运动与非匀速圆周运动 a.圆周运动是变速运动，因为物体的运动方向（即速度方向）在不断变化。圆周运动也不可能是匀变速运动，因为即使是匀速圆周运动，其加速度方向也是时刻变化的。 b.最常见的圆周运动有：①天体（包括人造天体）在万有引力作用下的运动；②核外电子在库仑力作用下绕原子核的运动；③带电粒子在垂直匀强磁场的平面里在磁场力作用下的运动；④物体在各种外力（重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等）作用下的圆周运动。 c.匀速圆周运动只是速度方向改变，而速度大小不变。做匀速圆周运动的物体，它所受的所有力的合力提供向心力，其方向一定指向圆心。非匀速圆周运动的物体所受的合外力沿着半径指向圆心的分力，提供向心力，产生向心加速度；合外力沿切线方向的分力，产生切向加速度，其效果是改变速度的大小。 例1：如图1所示，两根轻绳同系一个质量m=0.1kg的小球，两绳的另一端分别固定在轴上的A、B两处，上面绳AC长L=2m，当两绳都拉直时，与轴的夹角分别为30°和45°，求当小球随轴一起在水平面内做匀速圆周运动角速度为ω=4rad/s时，上下两轻绳拉力各为多少？ 【审题】两绳张紧时，小球受的力由0逐渐增大时，ω可能出现两个临界值。 【解析】如图1所示，当BC刚好被拉直，但其拉力T2 恰为零， 图1

圆周运动中的临界问题和周期性问题

圆周运动中的临界问题和周期性问题 一、圆周运动问题的解题步骤： 1、确定研究对象 2、画出运动轨迹、找出圆心、求半径 3、分析研究对象的受力情况，画受力图 4、确定向心力的来源 5、由牛顿第二定律r T m r m r v m ma F n n 222)2(π ω====……列方程求解 二、临界问题常见类型： 1、按力的种类分类： （1）、与弹力有关的临界问题：接触面间的弹力：从有到无,或从无到有 绳子的拉力：从无到有，从有到最大，或从有到无 （2）、与摩擦力有关的弹力问题：从静到动，从动到静，临界状态下静摩擦力达到最大静摩擦 2、按轨道所在平面分类： （1）、竖直面内的圆周运动 （2）、水平面内的圆周运动 三、竖直面内的圆周运动的临界问题 1、单向约束之绳、外轨道约束下的竖直面内圆周运动临界问题： 特点：绳对小球，轨道对小球只能产生指向圆心的弹力 ① 临界条件：绳子或轨道对小球没有力的作用： mg=mv 2/R →v 临界=Rg （可理解为恰好转过或恰好转不过的速度） 即此时小球所受重力全部提供向心力 ②能过最高点的条件：v ≥Rg ，当v ＞Rg 时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力． ③不能过最高点的条件：v ＜V 临界（实际上球还没到最高点时就脱离了轨道做斜抛运动） 例1、绳子系着装有水的木桶，在竖直面内做圆周运动，水的质量m=0.5kg ，绳子长度为l=60cm ，求：（g 取10m/s 2） A 、最高点水不留出的最小速度？ B 、设水在最高点速度为V=3m/s ，求水对桶底的压力？ 答案：（1）s m /6 （2）2.5N

变式1、如图所示，一质量为m 的小球，用长为L 细绳系住，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点和最低点的速度分别是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到绳子的拉力为10mg ，则小球在最高点的速度及受到绳子的拉力是多少？ 2、单向约束之内轨道约束下（拱桥模型）的竖直面内圆周运动的临界问题： 汽车过拱形桥时会有限速，是因为当汽车通过半圆弧顶部时的速度 gr v =时，汽车对弧顶的压力FN=0，此时汽车将脱离桥面做平抛运动， 因为桥面不能对汽车产生拉力． 例2、半径为 R 的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体， 如图所示。今给小物体一个水平初速度0v = ） A.沿球面下滑至 M 点 B.先沿球面下滑至某点Ｎ，然后便离开斜面做斜下抛运动 Ｃ.按半径大于 R 的新的圆弧轨道做圆周运动 D.立即离开半圆球做平抛运动 3、双向约束之轻杆、管道约束下的竖直面内圆周运动的临界问题 物体(如小球)在轻杆作用下的运动，或在管道中运动时，随着速度的变化，杆或管道对其弹力发生变化．这里的弹力可以是支持力，也可以是压力，即物体所受的弹力可以是双向的，与轻绳的模型不同．因为绳子只能提供拉力，不能提供支持力；而杆、管道既可以提供拉力，又可以提供支持力；在管道中运动，物体速度较大时可对上壁产生压力，而速度较小时可对下壁产生压力．在弹力为零时即出现临界状态． （一）轻杆模型 如图所示，轻杆一端连一小球，在竖直面内作圆周运动． (1)能过最高点的临界条件是：0v =．这可理解为恰好转过或恰好不能转过最高点的临界条件，此时支持力mg N =． (2) 当0v << mg N <<0，N 仍为支持力，且N 随v 的增大而减小，

高中物理《生活中的圆周运动》说课稿

高中物理《生活中的圆周运动》说课稿 一、教材分析 （一）地位《生活中的圆周运动》这节课是新课标人教版《物理》必修第二册第六章《曲线运动》一章中的第八节，也是该章最后一节。本节课是在学生学习了圆周运动、向心加速度、向心力以后的一节应用课，通过研究圆周运动规律在生活中的具体应用，使学生深入理解圆周运动规律，并且结合日常生活中的某些生活体验，加深物理知识在头脑中的印象。 （二）教材处理教材中的“火车转弯”与“汽车过拱桥”根据学生接受的难易程度,顺序作了对调，并把最后一部分“离心运动”放到下一节课处理。 （三）教学目标 1、知识与技能目标（1）进一步加深对向心力的认识，会在实际问题中分析向心力的来源。（2）培养学生独立观察、分析问题、解决问题的能力，提高学生概括总结知识的能力。（3）了解航天器中的失重现象。 2、过程与方法目标（1）学会分析圆周运动方法，会分析拱形桥、弯道等实际的例子，培养理论联系实际的能力。（2）通过对几个圆周运动的事例分析，掌握用牛顿第二定律分析向心力的方法。（3）能从日常生活中发现与圆周运动有关的知识，并能用所学知识去解决发现的问题。

3、情感态度与价值观目标（1）通过向心力在具体问题中的应用，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。（2）体会圆周运动的奥妙，培养学生学习物理知识的求知欲。 （四）重点分析具体问题中向心力的来源。依据：学生常常误认为向心力是一种特殊的力，是做匀速圆周运动的物体另外受到的力，课本中明确指出这种看法是错误的，以及如何正确认识向心力的来源，并且对向心力的来源分析地比较仔细，因此教学中应充分重视这一点。 （五）难点在具体问题中分析向心力来源，尤其是在火车转弯问题中。突破办法：组织学生多讨论，多做练习，对学生不太熟悉的火车车轮结构等问题借助演示图片加以说明，使学生更易理解。 二、教法分析 （一）教学方法：创设情景法，讨论法，推理法和分析归纳法。 （二）教学手段：多媒体辅助教学，主要PowerPoint演示文稿以及图片，并辅以视频。 多媒体使用说明：多媒体作为教学辅助手段，使空洞的语言描述得以形象地展现，增强学生的感性认识。 三、学法分析通过展示图片、视频创设情境，以提问的方式引导学生展开问题的讨论，并归纳总结出结论。过程中体现“教师为主导，学生为主体”的教育思想。让学生进入角色充当课堂

运动学图像 追及相遇问题

专题强化一运动学图象追及相遇问题 专题解读1.本专题是匀变速直线运动规律和运动学图象的综合应用，为高考必考内容，多以选择题形式命题. 2.学好本专题，可以提高同学们通过画运动情景示意图和v－t图象分析和解决运动学问题的能力. 3.用到的知识有：x－t图象和v－t图象的理解，匀变速直线运动的规律，临界条件的确定，极值思想等数学方法. 一、运动学图象 1.直线运动的x－t图象 (1)图象的物理意义 反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律. (2)图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小 ②图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向. (3)交点 两图线交点，表示两物体相遇. 2.直线运动的v－t图象 (1)图象的物理意义 反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律. (2)图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小. ②图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向. (3)两种特殊的v－t图象 ①匀速直线运动的v－t图象是与横轴平行的直线. ②匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线. (4)图象与时间轴围成的面积的意义(如图1) 图1

①图象与时间轴围成的面积表示位移. ②若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负. (5)交点 两图线交点表示此时两物体速度相同. 自测1甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间(x－t)图象如图2所示，由图象可以看出在0～4s内() 图2 A.甲、乙两物体始终同向运动 B.第4s末时，甲、乙两物体间的距离最大 C.甲的平均速度等于乙的平均速度 D.乙物体一直做匀加速直线运动 答案 C 解析由题图可知在0～2s内，甲、乙同向运动，在2～4s内两者反向运动，选项A错误；第4s末两物体相遇，两物体间的距离不是最大，选项B错误；由题图知在0～4s内，甲、乙的位移都是2m，故平均速度相等，选项C正确；根据图线斜率的绝对值等于速度的大小，可知乙物体一直做匀速直线运动，选项D错误. 自测2如图3所示，为某物体做直线运动的v－t图象，由此可知() 图3 A.前1s物体的位移大小为1m B.前2s末物体的瞬时速度大小为2m/s C.前3s内物体的加速度大小为3m/s D.前3s物体做匀变速直线运动 答案 A 解析在v－t图象中，相应图线与时间轴所围的面积表示位移，由题图知，前1s内物体的

圆周运动知识点与例题

匀速圆周运动知识点及例题 二、匀速圆周运动的描述 1．线速度、角速度、周期和频率的概念 (1)线速度v 是描述质点沿圆周运动快慢的物理量，是矢量，其大小为T r t s v π2= =; 其方向沿轨迹切线，国际单位制中单位符号是m/s ； （2）角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量，是矢量，其大小为T t πφ ω2= =； 在国际单位制中单位符号是rad ／s ； (3）周期T 是质点沿圆周运动一周所用时间，在国际单位制中单位符号是s ； （4）频率f 是质点在单位时间内完成一个完整圆运动的次数，在国际单位制中单位符号是 Hz ； （5）转速n 是质点在单位时间内转过的圈数，单位符号为r ／s ，以及r ／min ． 2、速度、角速度、周期和频率之间的关系 线速度、角速度、周期和频率各量从不同角度描述质点运动的快慢，它们之间有关系v ＝r ω．f T 1=，T v π2=，f πω2=。 由上可知，在角速度一定时，线速度大小与半径成正比；在线速度一定时，角速度大小与半径成反比． 三、向心力和向心加速度 1．向心力 （1）向心力是改变物体运动方向，产生向心加速度的原因． （2）向心力的方向指向圆心，总与物体运动方向垂直，所以向心力只改变速度的方向． 2．向心加速度 （1）向心加速度由向心力产生，描述线速度方向变化的快慢，是矢量． （2）向心加速度方向与向心力方向恒一致，总沿半径指向圆心；向心加速度的大小为

2222 4T r r r v a n πω=== 公式： 1.线速度V ＝s/t ＝2πr/T 2.角速度ω＝Φ/t＝2π/T＝2πf 3.向心加速度a ＝V 2/r ＝ω2r ＝(2π/T)2r 4.向心力F 心＝mV 2/r ＝mω2r ＝mr(2π/T)2＝mωv=F 合 5.周期与频率：T ＝1/f 6.角速度与线速度的关系：V ＝ωr 7.角速度与转速的关系ω＝2πn (此处频率与转速意义相同) 8.主要物理量及单位：弧长s:米(m)；角度Φ：弧度（rad ）；频率f ：赫（Hz ）；周期T ：秒（s ）；转速n ：r/s ；半径r ：米（m ）；线速度V ：（m/s ）；角速度ω：（rad/s ）；向心加速度：（m/s 2）。 二、向心力和加速度 1、大小F ＝m ω2 r r v m F 2 = 向心加速度a ：（1）大小：a =ππω44222 2===r T r r v 2 f 2r （2）方向：总指向圆心，时刻变化 （3）物理意义：描述线速度方向改变的快慢。 三、应用举例 （临界或动态分析问题） 提供的向心力 需要的向心力 r v m 2

《圆周运动》教学设计

《圆周运动》教学设计 “圆周运动”为物理必修2曲线运动中的内容，是直线运动知识的拓展，也是曲线运动知识 的深入研究。本节课中，根据圆周运动的自身的特点，引入了线速度、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、向心加速度和向心力学习的 基础，同时为学习带电粒子在电磁场中运动打下基础。此外，匀速圆周运动与我们日常生活、 生产、科学研究有着密切的联系，因此学习这部分有重要的意义。 【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，实际生活中有许多鲜活的素材，已经具备了一定的知识积累和生活阅历。同时初步掌握了微元法和比值定义法，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。由于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。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。 【教学目标】 一、知识与技能 1、知道圆周运动的概念； 2、通过实际生活中的圆周运动的例子，掌握线速度、角速度、转速和周期概念； 3、学生通过学习圆周运动的模型，理解匀速圆周运动是变速运动，以及速度大小不变，方向时刻在变； 4、掌握各物理量之间的关系，学生会计算圆周运动的一些物理量。 二、过程与方法 1、经历线速度、角速度概念由来的理论探究过程，让学生感受科学探究艰辛和成功的喜悦； 2、掌握发现、总结物理规律的方法：合理猜想、实验法、归纳法，极限法等； 3、通过演示实验及多媒体课件展示获取感性认识，经过理论探究和严密的逻辑推理获得理性的升华。 三、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、通过合作探究学习，培养学生多动手、勤思考、善于归纳总结的学习态度，提升学生学习物理的兴趣和热情。 【教学重难点】 重点：线速度、角速度的概念，以及描述匀速圆周运动快慢与描述直线运动快慢的方法的比较。 难点：理解线速度、角速度的物理意义。 【教学过程】 为了让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究过程，充分

1-3运动图像 追及相遇问题

标题1-3运动图像追及相遇问题作者杨国平 复习要求及目标理解x-t图像和v-t图像的各个量表示的物理意义；利用图像解答追及相遇问题。 一．直线运动的运动图象 【横轴以上表示运动的位移方向不改变，只有穿过横轴，方向才变化】 【横轴以上表示速度方向不变，只有穿过横轴才表示速度方向发生变化】3.对运动图象的三点说明 (1)无论是x-t图象还是v-t图象都只能描述直线运动. (2)x-t图象和v-t图象不表示物体运动的轨迹. (3)x-t图象和v-t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定.

4.运用运动图象解题“六看” 练习：物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是( BC ) A.甲在整个t=6 s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 B.甲在整个t=6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m C.乙在整个t=6 s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 D.乙在整个t=6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m 【解答图象问题的关键在于三个问题：一是审清图象坐标轴上的字母，正确理解图象的物理意义；二是区分图象的单调区间、图象的极值、拐点与临界

点；三是运用数学斜率概念理解变化率.】 练习：如图所示为甲、乙两物体相对于同一坐标系的x-t图象，则下列说法正确的是( BC ) A.甲、乙均做匀变速直线运动 B.甲比乙早出发时间t0 C.甲、乙运动的出发点相距x0 D.甲的速率大于乙的速率 二．追及和相遇问题 1.追及问题的两类情况 (1)若后者能追上前者，追上时，两者处于同一位置，且后者速度一定不小于前者速度. (2)若后者追不上前者，则当后者速度与前者速度相等时，两者相距最近. 2.相遇问题的两类情况 (1)同向运动的两物体追及即追上相遇. (2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇. 3.追及相遇问题中的两个关系和一个条件 (1)两个关系：即时间关系和位移关系，这两个关系可通过画草图得到. (2)一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点. 4.追及相遇问题常见的情况 假设物体A追物体B，开始时，两个物体相距x0，有两种常见情况:

完整版圆周运动教学设计

《圆周运动》教学设计 六盘水市第二实验中学卢毅 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：

提出问题：除了用线速度、角速度描述圆周运动快慢，能否用其它物理量描述圆周运动的快慢？学生 思考、讨论交流，教师引导分析，利用物体做圆周运动转过一圈所需要时间多少来描述圆周运动的快 慢，即周期。 一 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v *r r。 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

匀速圆周运动快慢的描述_教案

匀速圆周运动快慢的描述 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道圆周运动，理解匀速圆周运动。 2．理解线速度和角速度。 3．知道T、f、n之间的关系。 4．理解v、ω、T之间的关系。 5．会用圆周运动知识解决实际问题。 二、过程与方法 1．通过类比直线运动中速度的概念，来建立线速度、角速度。 2．学习用比值定义法来定义线速度、角速度。 3．用控制变量法来分析两个变量间的关系。 三、情感、态度与价值观 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，激发学生学习兴趣和求知欲。 2．通过分组讨论过程，懂得合作与交流，尊重同学的见解，勇于发表自己的观点，培养团队合作精神。 【教学重点】 1．通过类比法理解线速度和角速度。 2．学习用比值定义法来定义线速度、角速度。 3．用控制变量法来分析两个变量间的关系。 【教学难点】 1．理解线速度的定义式表达的是各点的瞬时速度。 2．理解线速度的方向是圆弧上各点的切线方向。 【教学过程】 一、新课导入 播放“飞机转椅的转动”和“过山车”两视频。 提问：仔细观察两个视频中物体运动有什么共同点？ 引出“圆周运动”。 提问：什么是圆周运动呢？

得出物体的运动轨迹是一个圆周的特征。 提问：日常生活中还见过那些圆周运动呢？（在教室中找） 列举墙上的挂钟、天花板的吊扇、讲台上的自行车车模等。 提问：什么是匀速圆周运动呢？ 通过课件动画模拟情景，得出物体沿圆周运动，如果在任意相等的时间内通过的弧长相等，这种运动叫做匀速圆周运动。 接着引导学生通过动画观察物体做匀速圆周运动的运动特点： （1）运动的轨迹是圆周（或圆弧）； （2）半径有转过角度； （3）运动有周期性。 二、新课教学 1．引出猜想 提问：物体运动有快有慢，那如何描述匀速圆周运动的快慢呢？ 引导针对匀速圆周运动的运动特点，类比直线运动中速度快慢的描述，进行探究猜想。 学生分组讨论 引导学生提出以下四种猜想： （1）比较物体在一段时间内通过的圆弧的长短。 （2）比较物体在一段时间内半径转过的角度。 （3）比较物体转过一圈所用的时间。 （4）比较物体在一段时间内转过的圈数。 2．线速度 针对猜想一，通过课件动画模拟情景，引出线速度是描述匀速圆周运动的质点运动快慢的物理量，再通过比值定义法得出线速度的定义、定义式、单位，通过观看视频，归纳现象，理解线速度的方向是圆弧上各点的切线方向，最后点出匀速圆周运动性质是变速运动，强调匀速指的是速度大小不变。 在讲到定义式时，引导学生运用极限思维理解线速度的定义式表达的是各点的瞬时速度。

圆周运动的周期性造成多解

第9点 圆周运动的周期性造成多解 匀速圆周运动的多解问题常涉及两个物体的两种不同的运动，其中一个做匀速圆周运动，另一个做其他形式的运动．因匀速圆周运动具有周期性，使得在一个周期中发生的事件在其它周期同样可能发生，这就要求我们在解决此类问题时，必须考虑多解的可能性. 一般处理这类问题时，要把一个物体的运动时间t ，与圆周运动的周期T 建立起联系，才会较快地解决问题． 图1 对点例题 如图1所示，小球Q 在竖直平面内做匀速圆周运动，当Q 球转到图示位置时，有另一小球P 在距圆周最高点h 处开始自由下落，要使两球在圆周最高点相碰，则Q 球的角速度ω应满足什么条件？ 解题指导 设P 球自由下落到圆周最高点的时间为t ，由自由落体运动规律可得 12gt 2＝h ，解得t ＝2h g . Q 球由图示位置转至最高点的时间也是t ，才能与P 球在圆周最高点相碰，其做匀速圆周运动，设周期为T ，有 t ＝(4n ＋1)T 4 (n ＝0,1,2,3…) 两式联立再由T ＝2πω得(4n ＋1)π2ω＝2h g . 所以ω＝π2(4n ＋1)g 2h (n ＝0,1,2,3…)． 答案 π2(4n ＋1)g 2h (n ＝0,1,2,3…)

图2 如图2所示，B 物体放在光滑的水平地面上，在水平恒力F 的作用下由静止开始运动，B 物体质量为m ，同时A 物体在竖直面内由M 点开始逆时针做半径为r 、角速度为ω的匀速圆周运动．求力F 为多大时可使A 、B 两物体在某些时刻的速度相同． 答案 2mrω2 (4n ＋3)π (n ＝0,1,2…) 解析 因为物体B 在力F 的作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动，速度方向水平向右，要使A 与B 速度相同，则只有当A 运动到圆轨道的最低点时，才有可能． 设A 、B 运动时间t 后两者速度相同(大小相等，方向相同)． 对A 物体有：t ＝34 T ＋nT ＝????n ＋342πω(n ＝0,1,2…)，v A ＝rω. 对B 物体有：F ＝ma ，a ＝F m ，v B ＝at ＝F m t . 令v B ＝v A ，得F m ????n ＋342πω ＝ωr . 解得F ＝2mrω2 (4n ＋3)π (n ＝0,1,2…)．

《圆周运动》说课稿

《圆周运动》说课稿 山东省平原第一中学 xxx 开场白： 大家好！各位评委好！我是来自平原一中的xxx，我今天说课的课题是《圆周运动》。我将从以下六个方面来说一下对这节课的设计，依次是：教材分析、学情分析、教法学法、教学设计、板书设计和教学效果（多媒体展示）。 一、教材分析 我从三个方面来分析一教材：地位与作用、教学目标和教学重、难点（多媒体展示）。我们先看一下本节在教材中的地位和作用（多媒体展示）。 1、地位和作用 本节是选用人教版普通高中课程标准实验教科书《物理必修2》中的第五章第四节。圆周运动是在学习曲线运动以后，对特殊曲线运动的进一步深入学习。由于圆周运动在日常生活中的常见性，所以需要来学习描述圆周运动的规律，培养学生运用科学知识解释生活中的一些自然现象的习惯和能力，提高科学素养，同时也是为后面向心力、向心加速度和生活中的圆周运动的学习做好准备，也为以后学习天体运动和带电粒子在电磁场中的运动做必要的准备。 2、教学目标 根据新课程标准的基本理念，提高全体学生的科学素养，满足学生终生发展的需求，结合本节的内容，从学生的认知程度出发，确定教学目标如下：（多媒体展示） （1）知识与技能 A、知道物体做怎样的运动叫圆周运动； B、会用线速度及角速度描述物体做圆周运动的快慢； C、掌握匀速圆周运动的特点； D、能够用线速度和角速度的关系解决具体问题； E、了解做圆周运动的物体的周期和转速概念。 （2）过程与方法 通过实例导入，指导学生观察物体的运动现象，学会从实物运动过程抽象成物理过程的方法，学会对知识进行迁移和类比的方法，培养学生分析问题、归纳问题的能力。 （3）情感、态度和价值观 了解自然界的神秘，并知道是可以去探索和认识的，培养学生学习物理知识的兴趣，加强学生对科学知识的严谨态度。 3、教学重、难点（多媒体展示）

高中物理 4.1匀速圆周运动快慢的描述3每课一练 鲁科版必修2

高中物理 4.1匀速圆周运动快慢的描述3每课一练鲁科版 必修2 1.关于角速度和线速度，下列说法正确的是（ B ） A.半径一定，角速度与线速度成反比 B.半径一定，角速度与线速度成正比 C.线速度一定，角速度与半径成正比 D.角速度一定，线速度与半径成反比 2.下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是（ C ） A.它们线速度相等，角速度一定相等 B.它们角速度相等，线速度一定也相等 C.它们周期相等，角速度一定也相等 D.它们周期相等，线速度一定也相等 3.时针、分针和秒针转动时，下列正确说法是（ A B ） A.秒针的角速度是分针的60倍 B.分针的角速度是时针的60倍 C.秒针的角速度是时针的360倍 D.秒针的角速度是时针的86400倍 4. 关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是(B ) A.线速度的方向保持不变 B.线速度的大小保持不变 C.角速度大小不断变化 D.线速度和角速度都保持不变 5. 一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( A ) A.轨道半径越大线速度越大 B.轨道半径越大线速度越小 C.轨道半径越大周期越大 D.轨道半径越大周期越小 6. 对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中不正确的是(C ) A.相等的时间内通过的路程相等 B.相等的时间内通过的弧长相等 C.相等的时间内通过的位移相等 D.相等的时间内通过的角度相等 7. 如图所示，球体绕中心线OO’转动，则下列说法中正确的是( A D ) A.A、B两点的角速度相等 B.A、B两点的线速度相等 C.A、B两点的转动半径相等 D.A、B两点的转动周期相等 8、如图，一个匀速转动的圆盘上有a、b、c三点，已知，则下面说法中 不正确的是（ C ） A、a，b两点线速度大小相等 B、a、b、c三点的角速度相同 C、a点的线速度大小是c点线速度大小的一半 D、a、b、c三点的运动周期相同 9、甲、乙两个做匀速圆周运动的物体，它们的半径之比为3：2，周期之比是1：2，则 A．甲与乙的线速度之比为1：2 B．甲与乙的线速度之比为3：1 C．甲与乙的角速度之比为2：1 D．甲与乙的角速度之比为1：2 10、甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，那么，下列说法中正确的是（） A．它们的半径比是2：9 B．它们的半径比是1：2 C．它们的周期比为2：3 D．它们的周期比为1：3 11、如图5－4－2所示皮带传动装置，皮带轮O和Oˊ上的三点A、B和 C，OA＝OˊC＝r，OˊB＝2r。则皮带轮转动时A、B、C三点的情况是 （）

匀速圆周运动快慢的描述教案

匀速圆周运动快慢的描述 厦大附中陈庆昴 教学目标： 一、知识与技能： 1、知道什么是匀速圆周运动 2、理解什么是线速度、角速度和周期 3、理解线速度、角速度和周期之间的关系 二、过程与方法： 1、能够用类比等方法学习新知识。 2、能够通过实验来探究规律。 3、能够应用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。 三、情感态度与价值观： 通过描述匀速圆周运动快慢的教学，使学生了解对同一个问题可以从不同的侧面进行研究。教学重点： 1、理解线速度、角速度和周期的概念。 2、知道什么是匀速圆周运动 3、线速度、角速度及周期之间的关系 教学难点： 可以用不同的物理量描述匀速圆周运动的快慢 教学过程： 一、引入 师：前面我们学习了曲线运动中一种比较简单的运动形式——抛体运动，而在日常生活中，我们还经常见到另一种比较简单的曲线运动——圆周运动。 师：什么是圆周运动呢？

生：圆周运动就是运动轨迹是圆周的运动。 师：同学们能不能举一些日常生活中常见的圆周运动？ 生：如机械钟表的指针、齿轮、电风扇的叶片、汽车的车轮在转动时的运动都是圆周运动。 师：播放生活中常见的圆周运动的视频。 二、匀速圆周运动 师：我们刚才举到的这些例子中，有些圆周运动的规律是比较复杂的，如过山车的运动。而我们研究一种运动，都是先研究其最简单的运动形式，如在直线运动规律的学习中，我们只研究了最简单的两种直线运动的规律，即匀速直线运动和匀变速直线运动的规律。对于圆周运动，我们也先研究其中最简单的运动形式，那最简单的圆周运动应该是怎样的？ 生：最简单的圆周运动应该是运动快慢不变的圆周运动。 师：我们把这种运动快慢不变的圆周运动称为匀速圆周运动。 师：匀速圆周运动与匀速直线运动的区别是什么？ 生：匀速圆周运动的运动方向不断变化。 1、线速度 演示实验：将自行车倒过来放置，匀速转动脚踏板，观察并比较小自行车上AB 两点、BC 两点的运动快慢。 生：观察、思考及讨论。给出观点： 1、A 点比B 点运动得快 2、AB 两点运动快慢一样 3、BC 两点运动快慢一样 4、B 点比C 点运动得快 师：同学们得到的这些结论到底哪些是正确的哪些是错误的呢？我们应该如何确定匀速圆周运动的快慢呢？ 师：我们先回顾一下我们是如何描述直线运动的快慢。 生：用速度这个物理量，t s v = ，是位移与时间的比值。 师：那速度这个物理量能不能准确地描述匀速圆周运动的快慢呢？ 生：学生思考讨论。 师：提示可以举一个匀速圆周运动实例：如图（1）所示 ，一物体从A 点出发，沿顺时针做匀速圆周运动，经过时间t 1，第一次运动到了B 点；经过时间t 2第一次运动到了C 点 。物体在运动过程中运动的快慢是不变的。 物体在t 1时间内的平均速度11t S V AB = ；时间t 2内的平均速度2 2t S V AC =。因S AB >S AC t 1

匀速圆周运动的多解问题专题辅导不分版本

匀速圆周运动的多解问题 匀速圆周运动的多解问题常涉及两个物体的两种不同的运动，其一做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动。因此，依据等时性建立等式求解待求量是解答此类问题的基本思路。特别需要提醒同学们注意的是，因匀速圆周运动具有周期性，使得前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生，这就要求我们在表达做匀速圆周运动物体的运动时间时，必须把各种可能都考虑进去，以下几例运算结果中的自然数“n ”正是这一考虑的数学外化。 例1：如图1所示，直径为d 的圆筒绕中心轴做匀速圆周运动，枪口发射的子弹速度为v ，并沿直径匀速穿过圆筒。若子弹穿出后在圆筒上只留下一个弹孔，则圆筒运动的角速度为多少 解析：子弹穿过圆筒后作匀速直线运动，当它再次到达圆筒壁时，若原来的弹孔也恰好运动到此处，则圆筒上只留下一个弹孔。在子弹运动位移为d 的时间内，圆筒转过的角度为2n ππ+，其中n =0123，，，…，即 d v n =+2ππω 解得角速度为：ωππ= +=20123n d v n ()，，，… 例2：质点P 以O 为圆心做半径为R 的匀速圆周运动，如图2所示，周期为T 。当P 经过图中D 点时，有一质量为m 的另一质点Q 受到力F 的作用从静止开始作匀加速直线运动。为使P 、Q 两质点在某时刻的速度相同，则F 的大小应满足什么条件 解析：速度相同包括大小相等和方向相同。由质点P 的旋转情况可知，只有当P 运动到圆周上的C 点时P 、Q 速度方向才相同。即质点P 应转过()n + 34周（n =0123，，，…），经历的时间 t n T n =+=()()()3 401231，，，… 质点P 的速度v R T = 22π() 在同样的时间内，质点Q 做匀加速直线运动，速度应达到v ，由牛顿第二定律及速度公式得 v =F m t ()3 联立以上三式，解得：F mR n T n = +=84301232π()()，，，… 例3：如图3所示，在同一竖直面内A 物体从a 点做半径为R 的匀速圆周运动，同时B 物体从圆心O 处自由落下，

圆周运动教学设计范文

圆周运动教学设计范文 圆周运动教学设计范文 在教学工作者开展教学活动前，就不得不需要编写教学设计，教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划。我们应该怎么写教学设计呢？下面是整理的圆周运动教学设计范文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。 本节是人教版高中《物理》必修2第五章第7节，是《曲线运动》一章的最后一节。学习本节内容既是对圆周运动规律的复习与巩固，又是后面继续学习天体运动规律的基础，具有承上启下的作用。教材安排了铁路的弯道，汽车过拱桥，航天器中的失重现象，离心现象四个方面的内容，如果面面俱到，难免会蜻蜓点水，为了在教学中突出重点、分散难点，我将教材内容进行了重新整合，分两课时完成。本课为第一课时主要讨论铁路弯道的设计意图。 通过前面的学习，学生已经对圆周运动有了较为清晰地认识，但是对于向心力的概念理解还不够深入。同时高一的学生思维活跃，求知欲强，他们很希望参与到课堂中来，自主的解决问题。 过程与方法知识与技能情感态度和价值观经历观察思考，自主探究，交流讨论等活动进一步理解向心力的概念。

能在具体问题中找到向心力的来源培养学生的团队精神，合作意识；感悟科学的严肃性，培养学生严谨的学风教学重点和难点：在具体问题中找到向心力的来源 1．教法：使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生的学习； 2．学法：学生在教师的引领下，通过观察现象、自主探究、交流讨论等方式参与到课堂中来，体验求知乐趣，成为学习的主人。 3．教学资源： 多媒体课件； 自制教具：车轮模型、弯道模型； 一、设置情景、引入新课 首先，播放一段4.28胶济铁路火车事故的视频动画，将学生的注意力吸引到火车转弯这一具体情境中来。我就此提出两个问题：1．火车转弯时的限定速度是怎样规定的？2．火车超速时为什么容易造成脱轨事故？学生带着问题进入课堂，既引起了他们的兴趣，又为他们的学习指明了方向。 二、复习巩固、明确方法 我通过提问的方式，帮助学生回忆计算向心力的常用公式，然后，设置情景，让学生对做圆周运动的物体做出受力分析并找到向心力的来源。

高中物理-运动图像 追及、相遇问题练习

高中物理-运动图像追及、相遇问题练习 一、选择题(本大题共10个小题,共70分,每小题至少有一个选项正确,全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分) 1．如图1所示的x－t图象和v－t图象中,给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是() 图1 A．图线1表示物体做曲线运动 B．x－t图象中t1时刻物体1的速度大于物体2的速度 C．v－t图象中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度D．两图象中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动 解析：运动图象只能用来描述直线运动,A错；x－t图象中,t1时刻物体1的斜率大于物体2,故B对；v－t图象,0至t3时间内由速度——时间图象所围的面积可知v4＞v3,C对；t2时刻物体2开始反向,t4时刻物体4的速度方向不变,加速度开始反向,D错． 答案：BC 2.某物体的位移图象如图2所示,则下列 叙述正确的是() A．物体运动的轨迹是抛物线 图2 B．物体运动的时间为8 s C．物体运动所能达到的最大位移为80 m D．在t＝4 s时刻,物体的瞬时速度为零 解析：位移随时间的变化关系曲线并非为物体运动的轨迹．由图象可知,在0～4 s内物体沿正方向前进80 m,非匀速；4 s～8 s内物体沿与原来相反的

方向运动至原点．在t＝4 s时,图线上该点处切线的斜率为零,故此时速度为零．由以上分析知A错,B、C、D均正确． 答案：BCD 3.小球从空中自由下落,与水平地面 相碰后弹到空中某一高度,其速度 随时间变化的关系如图3所示,取 g＝10 m/s2.则() A．小球下落的最大速度为5 m/s 图3 B．小球第一次反弹的初速度的大小为3 m/s C．小球能弹起的最大高度为0.45 m D．小球能弹起的最大高度为1.25 m 解析：结合题给v－t图,可以确定是以竖直向下为正方向的．由题图知0～0.5 s过程为下落过程,最大速度为5 m/s,A正确；0.5 s～0.8 s过程为反弹过程,初速度大小为3 m/s,B正确；由v－t图线与坐标轴所围面积为位移可得反弹 的最大高度为h＝1 2(0.8－0.5)×3 m＝0.45 m,C正确,D错． 答案：ABC 4．一质点自x轴原点出发, 沿x轴正方向以加速度a加速,经过t0 时间速度变为v0,接着以－a加速度运动, 当速度变为－v0 2时,加速度又变为a,直 至速度为v0 4时,加速度再变为－a,直到图4 速度变为－v0 8…,其v－t图象如图4所示, 则下列说法正确的是() A．质点一直沿x轴正方向运动 B．质点将在x轴上一直运动,永远不会停止 C．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0 D．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0

生活中的圆周运动教案

物理必修2第六章第7节 生活中的圆周运动1 【教学目标】 1、知识与能力 ①在变速圆周运动中，能用向心力和向心加速度的公式求最高点和最低点的向心力和 向心加速度。培养综合应用物理知识解决问题的能力。 ②会在具体问题中分析向心力的来源。 ③掌握应用牛顿运动定律解决匀速圆周运动问题的一般方法，会处理水平面、竖直面 的问题. 2.过程与方法 通过向心力的实例分析，体会向心力的来源，并能结合具体情况求出相关的物理量。关注匀速圆周运动在生活生产中的应用。 3、情感态度与价值观 通过解决生活、生产中圆周运动的实际问题，养成仔细观察、善于发现、勤于思考的良好习惯。 【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】 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。 【教学方法】 讲授法、分析归纳法、推理法 【教学工具】 投影仪、CAI课件、多媒体辅助教学设备等 【教学过程】 一、引入新课 教师活动：复习匀速圆周运动知识点（提问） ①描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。 ②匀速圆周运动的特征？ 合力就是向心力，产生向心加速度只改变物体速度的方向，方向始终指向圆心； V2 2 4 二2r F = m mrw m 厂r T2 速度大小不变，方向时刻改变； V2 2 4 - r a = = rw = 2~ 加速度大小不变，方向时刻改变；大小：r T

③匀速圆周运动的物体力学特点合力是向心力，向心力是怎样产生的？分析以下几种学生活动：思考并回答问题。教师活动：倾听学生的回答，点评、总结。 导入新课：学以致用是学习的最终目的，在生活中有很多的圆周运动。 课件展示：赛车转弯、过山车、航天员 本节课通过几个具体实例的探讨来深入理解相关知识点并学会应用。（学习目标） 、新课教学 （一）水平面内的匀速圆周运动（火车转弯问题） 观看火车过弯道的影片和火车车轮的结构的系列图片，请学生注意观察 问题1:请根据你所了解的以及你刚才从图片中观察到的情况，说一说火车的车轮结构如何？轨道结构如何？（轨道将两车轮的轮缘卡在里面。） 问题2 :如果内外轨一样高，火车转弯时做曲线运动，所受合外力应该怎样？需要的向心力有那些力提供。问题3:火车的质量很大，行驶的速度很大，如此长时间后，对轨道和列车有什么影响？ 如何改进才能够使轨道和轮缘不容易损坏呢？（当内外轨一样高时，铁轨对火车竖直向上的 支持力和火车重力平衡向心力由铁轨外轨的轮缘的水平弹力产生?这种情况下铁轨容易损坏.轮缘也容易损坏）探究活动：再次展示火车转弯时候的图片，提醒学生观察轨道的情况。 分析：当外轨比内轨高时，铁轨对火车的支持力不再是竖直向上，和重力的合力可以提供向 心力，可以减轻轨和轮缘的挤压。最佳情况是向心力恰好由支持力和重力的合力提供，铁轨 的内、外轨均不受到侧向挤压的力. ①受力分析：女口图所示火车受到的支持力和重力的合力的水平指向圆心， 成为使火车拐弯的向心力. 2 V0 ②动力学方程：根据牛顿第二定律得mgtan B = m r 其中r是转弯处轨道的半径，V0是使内外轨均不受力的最佳速度. 可见，最佳情况是由Vo、「、0共同决定的. 当火车实际速度为v时，可有三种可能， 当v = Vo时，内外轨均不受侧向挤压的力； 当v> Vo时，外轨受到侧向挤压的力（这时向心力增大，外轨提供一部分力）； 当V V Vo时，外轨受到侧向挤压的力（这时向心力减少，内轨提供一部分力） 例1:铁路转弯处的圆弧半径是1435m，内外轨的间距为1.435m规定火车通过这里的速 度是72km/h，内外轨的高度差应为多少才能使轨道不受轮缘的挤压？ ③分析结论：解上述方程可知=rgtan 0