高中物理必修二名校导学案.docx

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高中物理必修二名校导学案

第一节圆周运动

班级：

姓名：

学号：

学习目标：

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

前置性补偿：

匀速直线运动定义

阅读书本P20页，“形形色色的圆周运动”中的内容

要点导学：

观察书本P20的四幅圆周运动图片，并回答书本上两个问题。

（游乐场的摩天轮，做圆周运动的飞机模型，火车轮上质点绕轴的运动，怀表中齿轮上质点的运动）

一、匀速圆周运动

P21讨论与交流第一个问题

定义：

二、匀速圆周运动的线速度、角速度和周期

1、线速度

P21，讨论与交流第二和第三个问题

定义：

公式：

方向：

说明：

（1）线速度是物体做匀速圆周运动的

（2）线速度是，它既有大小，也有方向，其方向

（3）匀速圆周运动是，其中“匀速”指速度大小不变，其方向在不断改变。

（4）线速度的单位：

。

2、角速度：

阅读教材P22讨论与交流

角速度是描述的物理量

角速度等于和的比值

角速度的单位

公式：

单位：

弧度/秒（rad/s）

例题1分析下图中A、B两点的线速度有什么关系？

角速度有什么关系？

3、周期、频率和转速

叫周期（T），单位：

s

叫频率（f），单位：

Hz（赫兹）

叫转速（n）。

单位r/s（转每秒）

频率与周期的关系：

例题2、对于做匀速圆周运动的物体，下面说法正确的是（）

A.线速度不变B.线速度的大小不变

C.角速度不变D.周期不变

三、线速度，角速度，周期之间的关系

分析：

设一质点A沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，问：

1、它运动一周的时间叫，用T表示，它在周期T内转过的弧长为，由此可知它的线速度为

2、一个周期T内转过的角度为，物体的角速度为。

通过思考总结得到：

讨论：

1.当v一定时，ω与r成

2.当ω一定时，v与r成

3.当r一定时，v与ω成

例题3.如图1所示，皮带传动装置中右边两轮粘在一起，且同轴，已知A、B、C三点距各自转动的圆心距离的关系为Ra=Rc=2Rb，若皮带不打滑，则三点的线速度之比Va:

Vb:

Vc=______;角速度之比ωa:

ωb:

ωc=________;频率之比fa:

fb:

fc________;转速之比na:

nb:

nc______。

形成性检测：

1．质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）

A．线速度越大，周期一定越小

B．角速度越大，周期一定越小

C．转速越大，周期一定越小

D．圆周半径越小，周期一定越小

2．关于匀速圆周运动的角速度与线速度，下列说法中正确的是（）

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，角速度与半径成反比

D．角速度一定，线速度与半径成正比

3．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比sA∶sB=2∶3，转过的角度之比φA∶φB=3∶2，则下列说法正确的是（）

A．它们的半径之比RA∶RB=2∶3

B．它们的半径之比RA∶RB=4∶9

C．它们的周期之比TA∶TB=2∶3

D．它们的频率之比fA∶fB=2∶3

4．两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离为（）

A．v1L/（v1+v2）B．v2L/（v1+v2）C．（v1+v2）L/v1D．（v1+v2）L/v1

5．半径为R的大圆盘以角速度ω旋转，如图所示，有人站在盘边P点上随盘转动，他想用枪击中在圆盘中心的目标O，若子弹的速度为v0，则（）

A．枪应瞄准目标O射去

B．枪应向PO的右方偏过θ角射去，而cosθ=ωR/v0

C．枪应向PO的左方偏过θ角射去，而tanθ=ωR/v0

D．枪应向PO的左方偏过θ角射去，而sinθ=ωR/v0

6．电扇的风叶的长度为1200mm，转速为180r/min，则它的转动周期是s，角速度是　　　rad/s，叶片端点处的线速度是　　　m/s。

7．一个圆环，以竖直直径AB为轴匀速转动，如图所示，则环上M、N两点的线速度大小之比vM∶vN=_____；角速度之比ωM∶ωN=_____；周期之比TM∶TN=_____。

8．如图所示，在轮B上固定一同轴小轮A，轮B通过皮带带动轮C，皮带和两轮之间没有滑动，A、B、C三轮的半径依次为r1、r2和r3。

绕在A轮上的绳子，一端固定在A轮边缘上，另一端系有重物P，当重物P以速率v匀速下落时，C轮转动的角速度为_____。

总课题

曲线运动

总课时

第10课时

课题

生活中的圆周运动

课型

新授课

教

学

目

标

知识与技能

1．能定性分析火车转弯外轨比内轨高的原因

2．能定量分析汽车过拱形桥最高点与凹形桥最低点的压力问题

3．知道航天器中的失重的本质

4知道离心运动及产生的条件，了解离心运动的应用和防止

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．

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．．

教学

重点

1．理解向心力是一种效果力．

2．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

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．

3．对变速圆周运动的理解和处理．

学法

指导

自主阅读、合作探究、精讲精练、

教学

准备

圆锥摆

教学

设想

预习导学→学生初步了解本节内容→合作探究→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升

教学过程

师生互动

补充内容或错题订正

任务一预习导学

（认真阅读教材p23-p25，独立完成下列问题）

一、

车辆转弯问题的研究

1、火车转弯：

（1）内外轨高度相同时，转弯所需的向心力由_____________力提供。

（2）外轨高度高于内轨，火车按设计速度行驶时，火车转弯所需的向心力由________________提供。

如图示知h,L,转弯半径R,车轮对内外轨都无压力,质量为m的火车运行的速率应该多大?

思考与交流1、如果超速行驶会怎么样？

如果减速行驶呢？

2、各种车辆在公路上行驶，向心力怎样提供？

二、拱形桥

问题情境：

质量为m的汽车在拱形桥上以速度t／行驶，若桥面的圆弧半径为只，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力．

（请学生独立画出汽车的受力图，推导出汽车对桥面的压力．）

引导：

请同学们进一步考虑当汽车对桥的压力刚好减为零时，汽车的速度有多大．当汽车的速度大于这个速度时，会发生什么现象?

合作交流：

下面再一起共同分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些？

三、航天器中的失重现象

从刚才研究的一道例题可以看出，当汽车通过拱形桥凸形桥面顶点时，如果车速达到一定大小，则可使汽车对桥面的压力为零．如果我们把地球想象为特大的“拱形桥”，则情形如何呢?

会不会出现这样的情况；速度达到一定程度时，地面对车的支持力是零?

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?

（学生独立分析以上提出的问题，并在练习本上画出受力分析图，尝试解答．）

引导：

假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球傲匀逮圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面上的重力．试求座舱对宇航员的支持力．此时飞船的速度多大?

通过求解．你可以得出什么结论?

四、离心运动

引导：

做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?

如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?

发表你的见解并说明原因．

合作交流：

请同学们结合生活实际，举出物体做离心运动的例子．在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的?

你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗?

任务二例题分析

例：

一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求：

（1）若桥面为凹形，汽车以20m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大?

（2）若桥面为凸形，汽车以l0m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大?

（3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力

任务三达标提升

1．火车在转弯行驶时，需要靠铁轨的支持力提供向心力。

下列关于火车转弯的说法中正确的是（）

A．在转弯处使外轨略高于内轨B．在转弯处使内轨略高于外轨

C．在转弯处使内轨、外轨在同一水平高度

D．在转弯处火车受到的支持力竖直向上

2．汽车以—定速率通过拱桥时，下列说法中正确的是（）

A．在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力

B．在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力

C．在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力

D．汽车以恒定的速率过桥时，汽车所受的合力为零

3.关于铁道转弯处内外铁轨间有高度差，下列说法中正确的是（）

A.可以使火车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的摩擦

B.火车转弯时，火车的速度越小，车轮对内侧的铁轨测侧向压力越小

C.火车转弯时，火车的速度越大，车轮对外侧的铁轨测侧向压力越大

D.外铁轨略高于内铁轨，使得火车转弯时，由重力和支持力的合力提供了部分向心力

4.如图1所示，在高速公路的拐弯处，路面筑得外高内低，即当车向左拐弯时，司机右侧的路面比左侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ。

设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于0，θ应等于（）

A.

 B.

C.

D.

5．在下列情况中，汽车对凸形桥顶部的压力最小的是（）

A．以较小的速度驶过半径较大的桥；

B．以较小的速度驶过半径较小的桥；

C．以较大的速度驶过半径较大的桥：

D．以较大的速度驶过半径较小的桥．

6．一辆汽车匀速通过一座圆形拱桥后，接着又匀速通过圆弧形凹地．设圆弧半径相等，汽车通过桥顶A时，对桥面的压力NA为车重的一半，汽车在弧形地最低点B时，对地面的压力为NB，则NA：

NB为．

7．如图所示，长度为L=1.0m的绳，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为M=5kg，小球半径不计，小球在通过最低点的速度大小为v=20m/s,试求：

（1）小球在最低点所受绳的拉力

（2）小球在最低的向心加速度

总课题

万有引力与航天

总课时

第11课时

课题

行星的运动

课型

新授课

教

学

目

标

知识与技能

1．知道地心说和日心说的基本内容．

2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．

3．知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关．

4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的．

过程与方法

通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解．

情感、态度与价值观

1．澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法．

2．感悟科学是人类进步不竭的动力．

教学

重点

理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习．

教学

难点

对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识．

学法

指导

自主阅读、合作探究、精讲精练、

教学

准备

图钉和细绳

教学

设想

预习导学→学生初步了解本节内容→合作探究→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升

教学过程

师生互动

补充内容或错题订正

任务一预习导学

（认真阅读教材，独立完成下列问题）

一.“地心说”和“日心说”之争

1．古人对天体运动存在哪些看法?

2．什么是“地心说”?

什么是“日心说”’?

二、开普勒行量运动定律（做一做）

可以用一条细绳和两图钉来画椭圆．如图所示，把白纸镐在木板上，然后按上图钉．把细绳的两端系在图钉上，用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使绳始终保持张紧状态．铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点．

想一想，椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系?

引导1.古人认为天体做什么运动?

引导2．开普勒认为行星做什么样的运动?

他是怎样得出这一结论的?

引导3．开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?

具体表述是什么?

第一定律：

所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在椭圆的一个上．

第二定律：

对任意一个行星来说，它与太阳的连线在扫过相等的．

开普勒第三定律：

3．所有行星的椭圆轨道的跟

公转比值都相等．

说明：

实际上，多数行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理．开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢?

在这种情况下，若用R代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以用公式表示：

任务二经典例题分析

例题1、.理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。

下面对于开普勒第三定律的公式

，下列说法正确的是（）

A、公式只适用于轨道是椭圆的运动

B、式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等

C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关

D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离

例题2．有人发现了一个小行星，测得它到太阳的平均距离是地球到太阳的平均距离的8倍，则这颗小行星绕太阳的公转周期将是地球的公转周期的几倍?

任务三达标提升

1．关于地球和太阳，下列说法中正确的是（）

A．地球是围绕太阳运转的

B．太阳总是从东面升起，从西面落下，所以太阳围绕地球运转

C．由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的

D．地球是围绕太阳做匀速圆周运动的

2．关于公式等

，下列说法中正确的是（）

A．公式只适用于围绕太阳运行的行星

B．公式只适用于太阳系中的行星或卫星

C．公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星

D．—般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R只是这个圆的半径

3．关于公式

中的常量k，下列说法中正确的是（）

A．对于所有星球的行星或卫星，k值都相等

B．不同星球的行星或卫星，k值不相等

C：

k值是一个与星球无关的常量

D．k值是—个与星球有关的常量

4．银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为8：

1，则

（1）它们的轨道半径的比为（）

A．2：

1B．4：

1C．8：

1D．1：

4

（2）两行星的公转速度之比为（）

A．1：

2B．2：

1C．1：

4D．4：

1

5．A、Bj两颗人造地球卫星质量之比为l：

2，轨道半径之比为2：

1，则它们的运行周期之比为（）

A．1：

2B．1：

4C．2

：

1D．4：

1

6、下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是（）

A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆

B、所有行星绕太阳运动的轨道都是圆

C、所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同

D、所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比

7、两颗行星的质量分别为

，绕太阳运行的轨道半长轴分别为

，则它们的公转周期之比为（C）

A、

B、

C、

D、无法确定

8、古人认为天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动，后来开普勒发现，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在焦点位置上。

9．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是，太阳处在所有；所有行星的轨道的半长轴的跟公转周期的的比值都相等．

10．两颗人造地球卫星A和B，A一昼夜绕地球转动nA圈，B一昼夜绕地球转动nB圈，那么A和B的运行轨道半径之比RA：

RB＝．

11．若已知地球对它所有卫星的k值等于1.01×1013m3／s2，试求出月球运行的轨道半径．（月球绕地球运转的周期大约是27天）

12、地球公转运行的轨道半径

，若把地球公转周期称为1年，那么土星运行的轨道半径

，其周期多长？

第五节圆周运动

【要点导学】

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

【探究学习】

一、线速度

（1）物理意义：

描述质点

（2）方向:

（3）大小:

（4）单位：

二、角速度

（1）物理意义:

描述质点

（2）大小：

（3）单位：

（4）转速是指：

三、线速度、角速度和周期之间的关系

（1）定义：

做圆周运动的物体叫周期。

做圆周运动的物体叫频率。

（2）周期与频率的关系：

（3）频率与转速的关系：

【课堂实录】

引入新课

一、导入新课

（1）物体的运动轨迹是圆周，这样的运动是很常见的，同学们能举几个例子吗？

（2）今天我们就来学习最简单的圆周运动——圆周运动

二、新课讲解

1、匀速圆周运动

（1）用多媒体投影一个质点做圆周运动，在相等的时间里通过相等的弧长。

（2）并出示定义：

就叫匀速圆周运动。

（3）举例：

（4）通过电脑模拟：

两个物体都做圆周运动，但快慢不同，过渡引入下一问题。

2、描述匀速圆周运动快慢的物理量

（1）线速度

a：

分析：

物体在做匀速圆周运动时，运动的时间t增大几倍，通过的弧长也增大几倍，所以对于某一匀速圆周运动而言，s与t的比值越大，物体运动得越快。

b：

线速度

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。

3）线速度的大小

4）线速度的方向

在圆周各点的切线方向上

5）讨论：

匀速圆周运动的线速度是不变的吗？

6）得到：

（2）角速度

a：

学生阅读课文有关内容

b：

出示阅读思考题

1）角速度是表示的物理量

2）角速度等于和的比值

3）角速度的单位是

c：

说明：

对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度

是恒定的

d：

强调角速度单位的写法rad/s

（3）周期、频率和转速

a：

学生阅读课文有关内容

b：

出示阅读思考题：

1）叫周期，叫频率；叫转速

2）它们分别用什么字母表示？

3）它们的单位分别是什么？

c阅读结束后，学生自己复述上边思考题。

（4）线速度、角速度、周期之间的关系

a：

过渡：

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，那么他们之间有什么样的关系呢？

b：

用投影片出示思考题

一物体做半径为r的匀速圆周运动

1）它运动一周所用的时间叫，用T表示。

它在周期T内转过的弧长为，由此可知它的线速度为。

2）一个周期T内转过的角度为，物体的角速度为。

c：

通过思考题总结得到：

d：

讨论

1）当v一定时，

与r成反比

2）当

一定时及v与r成正比

3）当r一定时，v与

成正比

（三）实例分析（用投影片出示）

【范例精析】

例1如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是（）

A．它们的运动周期都是相同的

B．它们的线速度都是相同的

C．它们的线速度大小都是相同的

D．它们的角速度是不同的

例2如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a、b两个弹孔，已知ao、bo间夹角为φ弧度，则子弹速度为

例3对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（）

A．相等的时间里通过的路程相等

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．相等的时间里转过的角度相等

例4如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，求：

⑴A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC=

⑵A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC=

【课堂小结】

1、什么叫匀速圆周运动？

2、描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？

分别说明它们的含义及求解公式，他们间的联系。

【能力训练】

1．质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）

A．线速度越大，周期一定越小

B．角速度越大，周期一定越小

C．转速越大，周期一定越小

D．圆周半径越小，周期一定越小

2．关于匀速圆周运动的角速度与线速度，下列说法中正确的是（）

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，角速度与半径成反比

D．角速度一定，线速度与半径成正比

3．两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离为（）

A．v1L/（v1+v2）B．v2L/（v1+v2）C．（v1+v2）L/v1D．（v1+v2）L/v1

4．半径为R的大圆盘以角速度ω旋转，如图所示，有人站在盘边P点上随盘转动，他想用枪击中在圆盘中心的目标O，若子弹的速度为v0，则（）

A．枪应瞄准目标O射去

B．枪应向PO的右方偏过θ角射去，而cosθ=ωR/v0

C．枪应向PO的左方偏过θ角射去，而tanθ=ωR/v0

D．枪应向PO的左方偏过θ角射去，而sinθ=ωR/v0

5．电扇的风叶的长度为1200mm，转速为180r/min，则它的转动周期是s，角速度是　　　rad/s，叶片端点处的线速度是　　　m/s。

高一年级物理学科“行星的运动”问题导学案

高一年级物理学科“问题导学案”

【课题】：

行星的运动【课型】问题生成解决拓展课

审核人：

高一年级全体物理老师

【学习目标】

知识与技能

1、知道地心说和日心说的基本内容。

2、知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。

3、知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关。

4、理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。

过程与方法

通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。

情感态