实用高中物理课堂教学案例分析 圆周运动精编5篇

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高中物理课堂教学案例分析 圆周运动1

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？

海纳百川，有容乃大。以上就是山草香给大家分享的5篇最新高中物理课堂教学案例分析 圆周运动，希望能够让您对于向心力公式的写作更加的得心应手。

高中物理课堂教学案例分析 圆周运动2

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”

[模型概述]

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”。

[模型条件]

(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。

[模型特点]

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

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， 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==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 .

高中物理课堂教学案例分析 圆周运动3

1.圆周运动：质点的运动轨迹是圆周的运动。

2.匀速圆周运动：质点的轨迹是圆周，在相等的时间内，通过的弧长相等，质点所作的运动是匀速率圆周运动。

3.描述匀速圆周运动的物理量

(1)周期(t)：质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。

频率(f)：1s钟完成圆周运动的次数。f=(2)线速度(v)：线速度就是瞬间速度。做匀速圆周运动的质点，其线速度的大小不变，方向却时刻改变，匀速圆周运动是一个变速运动。

由瞬时速度的定义式v=,当δt趋近于0时，δs与所对应的弧长(δl)基本重合，所以v=，在匀速圆周运动中，由于相等的时间内通过的弧长相等，那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比值是相等的，所以，其线速度大小v=(其中r是运动物体的轨道半径，t为周期)

(3)角速度(ω)：作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。ω==，由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。

4.竖直面内的圆周运动(非匀速圆周运动)

(1)轻绳的一端固定，另一端连着一个小球(活小物块)，小球在竖直面内作圆周运动，或者是一个竖直的圆形轨迹，一个小球(或小物块)在其内壁上作竖直面的圆周运动，然后进行计算分析，结论如下：

①小球若在圆周上，且速度为零，只能是在水平直径两个端点以下部分的各点，小球要到达竖直圆周水平直径以上各点，则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力

②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中，速度不断减小(重力沿运动方向的分量与速度方向是相反的，使小球的速度减小)，而小球要到达最高点，则必须在最低点具有足够大的速度才能到达最高点，否则小球就会在圆周上的某一点(这一点一定在水平直径以上)绳子的拉力为零时，小球就脱离圆周轨道。

(2)物体在杆或圆管的环形轨道上作竖直面内圆周运动，虽然物体从最低点沿圆周向最高点运动的过程中，速度越来越小，由于物体可以受到杆的拉力和压力(或圆管对它的向内或向外的作用力)，所以，物体在圆周上的任意一点的速度均可为零。

圆周运动的特点

匀速圆周运动的特点：轨迹是圆，角速度，周期，线速度的大小(注：因为线速度是矢量，“线速度”大小是不变的，而方向时时在变化)和向心加速度的大小不变，且向心加速度方向总是指向圆心。

线速度定义：质点沿圆周运动通过的弧长δl与所用的时间δt的比值叫做线速度，或者角速度与半径的乘积。

线速度的物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢，是矢量。

角速度的定义：半径转过的弧度(弧度制：360°=2π)与所用时间t的比值。(匀速圆周运动中角速度恒定)

周期的定义：作匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间。

转速的定义：作匀速圆周运动的物体，单位时间所转过的圈数。

高中物理学习方法有哪些

一、课堂上认真听课。学生一天中基本上都是在课堂上度过，如果课堂都无法做到认真听讲，这就相当于盖房子连砖都没有一样。对于高中物理的学习，最重要的是要聚精会神听课，全神贯注，不要开小差。课堂中学习的内容也都是物理学习的重点，只有认真听课，才能打好基础。

二、做好课前预习。 我们都知道笨鸟先飞的道理，由于我们基础差，物理学习一定要走在别人前头，建议基础差的同学课前一定要预习，这样与之相关的旧知识可以复习一下，新知识如果不懂可以标记出来课堂重点去听，这样可以带着问题去听课，由于已经自学过一遍，听课的时候更容易跟上老师讲课的进度，不会出现听不懂而失去信心不愿意听的现象。

三、课本先吃透，掌握基本知识点和定理。不少同学学习物理普遍存在课本都没掌握，甚至最基础的公式、定理都没记住，谈何灵活应用。同时课本上的物理知识不建议死记硬背，一定要理解记忆，特别是定理，要深入理解它的内涵、外延、推导、应用范围等，总结出各种知识点之间的联系，在头脑中形成知识网络。

四、重视物理错题。对于每天出现的错题，课上老师重点讲解的错题及总结的错题，要及时的进行深入研究、并及时归类、总结，做到同样的错误不一错再错。

高中物理课堂教学案例分析 圆周运动4

生活中的圆周运动

实例分析一

火车是目前长距离运输中重要的交通工具，近年来建设铁路新干线较多，铁轨是比较平直的，在转弯处，火车只有依靠与它接触的铁轨提供向心力。工字形铁轨固定在水泥基础上，火车的两轮都有轮缘，突出的轮缘一般起定位作用，若是平直的轨道转弯，只有依靠轨道与轮缘间侧向弹力使火车转弯，由于火车速度大，质量也大，所需要的向心力很大，所以，轮缘与铁轨间的弹性大形变量也大，从而使铁轨容易受到损坏，使火车转弯时的向心力不是由轮缘和轨道间侧向弹力提供，而是由车轮与轨道间正向弹力提供，车轮与轨道间的正向接触面积大，对轨道的影响小，有什么办法可以达到此目的呢？

在牛顿运动定律中，放在光滑斜面上的物体，当斜面以一定加速度作水平运动时，物体可以相对斜面静止，这时斜面的弹力与物体的重力的合力沿水平方向提供加速运动所需要的力(也可以认为斜面的弹力在竖直方向分量与物体的重力平衡，水平方向分量提供物体作加速度所需要的力)从这个例子中，我们能得到的启示是火车转弯时将轨道平面倾斜。

在设计转弯的轨道时，若将外轨垫高些，使轨道平面与水平面有一夹角α，正向压力垂直于轨道平面，要使正向压力在竖直方向分量与重力平衡，水平方向分量提供向心力，则

mgtanα=mv0=

火车以速度v0=行驶时，火车的车轮的轮缘与铁轨的侧向无压力。

火车转弯时，当火车的速度v>v0时，即重力和轨道的支持力的合力不足以提供向心力，需要外轨对外轮的轮缘一个向内的侧压力，补充不充足的向心力；当火车速度v0

实例分析二

汽车在水平路面上转弯时依靠静摩擦力提供向心力，在高速公路上，由于汽车的速度比较大，仅靠静摩擦力提供向心力是不行的，所以，在转弯处的路面都是倾斜的(倾角α)，若汽车依靠重力和路面支持力的合力提供向心力，就对应的速度如火车转弯是一样的，对应原速度v0=。

当汽车的速度v0≠，路面再施加静摩擦力来作补充。

高中物理课堂教学案例分析 圆周运动5

1.圆周运动：质点的运动轨迹是圆周的运动。

2.匀速圆周运动：质点的轨迹是圆周，在相等的时间内，通过的弧长相等，质点所作的运动是匀速率圆周运动。

3.描述匀速圆周运动的物理量

(1)周期(t)：质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。

频率(f)：1s钟完成圆周运动的次数。f=

(2)线速度(v)：线速度就是瞬间速度。做匀速圆周运动的质点，其线速度的大小不变，方向却时刻改变，匀速圆周运动是一个变速运动。

由瞬时速度的定义式v=,当δt趋近于0时，δs与所对应的弧长(δl)基本重合，所以v=，在匀速圆周运动中，由于相等的时间内通过的弧长相等，那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比值是相等的，所以，其线速度大小v=(其中r是运动物体的轨道半径，t为周期)

(3)角速度(ω)：作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。ω==，由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。

4.竖直面内的圆周运动(非匀速圆周运动)

(1)轻绳的一端固定，另一端连着一个小球(活小物块)，小球在竖直面内作圆周运动，或者是一个竖直的圆形轨迹，一个小球(或小物块)在其内壁上作竖直面的圆周运动，然后进行计算分析，结论如下：

①小球若在圆周上，且速度为零，只能是在水平直径两个端点以下部分的各点，小球要到达竖直圆周水平直径以上各点，则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力

②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中，速度不断减小(重力沿运动方向的分量与速度方向是相反的，使小球的速度减小)，而小球要到达最高点，则必须在最低点具有足够大的速度才能到达最高点，否则小球就会在圆周上的某一点(这一点一定在水平直径以上)绳子的拉力为零时，小球就脱离圆周轨道。

(2)物体在杆或圆管的环形轨道上作竖直面内圆周运动，虽然物体从最低点沿圆周向最高点运动的过程中，速度越来越小，由于物体可以受到杆的拉力和压力(或圆管对它的向内或向外的作用力)，所以，物体在圆周上的任意一点的速度均可为零。

(3)物体在竖直的圆周的外壁运动，此种运动的关键是要区别做圆周运动和平抛运动的条件，它们的临界状态是物体的重力沿半径的分量提供向心力，此时，轨道对物体没有作用力，但物体又在轨道上，该点是物体在圆周上的临界点。若物体在最高点时，mg=,v0=,当v≥v0，物体在最高点处将作平抛运动，当v

扩展

竖直面内的圆周运动，只要求讨论分析最高点和最低点的情况，由于最高点的相信加速度竖直向下，质点总是处于失重状态；最低点的向心加速度竖直向上，质点总是处于超重状态，从这个角度来理解竖直面内做圆周运动的质点受力情况比较直观。

质点在圆轨道外圆时，最高点处是作平抛运动还是圆周运动，质点与轨道之间的作用力为零对应的速度是临界速度，这个临界速度就是在圆周上的向心加速度等于重力加速度，质点的速度小于这个速度，受轨道的支持力，大于这个速度，质点作平抛运动。

生活中的圆周运动举例

详见第五小节——生活中的圆周运动