豎直面內(nèi)圓周運動教學(xué)設(shè)計新部編版

1、教師學(xué)科教案20 -20學(xué)年度第學(xué)期任教學(xué)科：任教年級：任教老師：xx市實驗學(xué)校r - 二r豎直面內(nèi)的圓周運動教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1、會在具體問題中分析向心力的來源。2、 知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和 向心加速度。二、過程與方法通過豎直面內(nèi)圓周運動的實例分析，學(xué)會應(yīng)用牛頓第二定律討論變速圓周運動的方法三、情感、態(tài)度與價值觀對幾個實例的分析，使學(xué)生明確具體問題必須具體分析，學(xué)會用合理、科學(xué)的方法處理問題。教學(xué)重點在具體問題中能找到向心力，并結(jié)合牛頓運動定律求解有關(guān)問題。教學(xué)難點1、具體問題中向心力的來源。2、關(guān)于對臨界問題的

2、討論和分析。教學(xué)過程課前自主完成：1. 向心力表達式： Fn=; 向心力的方向 2. 汽車在凸形橋的最高點時，畫岀受力分析圖， 提供向心力請寫岀對應(yīng)的表達式： 。(設(shè)橋的半徑是r，汽車的質(zhì)量是 m，車速為V，支持力為Fn) 支持力Fn重力G，汽車處于 狀態(tài)(失重、超重) v越大，則壓力 ，當(dāng)v=時，壓力=0。汽車處于 狀態(tài)(失重、超重、完全失重)，之后汽車將做 運動。3. 汽車在凹形橋的最低點時，畫出受力分析圖，提供向心力請寫出對f應(yīng)的表達式：。(設(shè)橋的半徑是r,汽車的質(zhì)量是 m,車口速為V，支持力為Fn) 支持力Fn重力G，汽車處于 狀態(tài)(失重、超重) v越大，則壓力。4. 一輛質(zhì)量m=2.

3、0t的小轎車，駛過半徑 R=90m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m/S 求：(1) 若橋面為凹形，汽車以 20m/s的速度通過橋面最低點時，對橋面壓力是多大？(2) 若橋面為凸形，汽車以10m/s的速度通過橋面最高點時，對橋面壓力是多大？(3) 汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時，對橋面剛好沒有壓力？課前探究：1.一細(xì)繩拴一質(zhì)量 m= 100 g的小球，在豎直平面內(nèi)做半徑R=40 cm的圓周運動，取g= 10 m/S2,求:(1) 小球恰能通過圓周最高點時的速度；(2) 小球以v1=3 . 0 m/s的速度通過圓周最高點時，繩對小球的拉力；(3) 小球以v2= 5. 0m/s的速度通過圓周

4、最低點時，繩對小球的拉力.2如圖所示，桿長為L,桿的一端固定一質(zhì)量為 m的小球，桿的質(zhì)量忽略不計，整個系統(tǒng)繞桿的另一端0在豎直平面內(nèi)作圓周運動，求：（1）小球在最高點 A時速度vA為多大時，才能使桿對小球 m的作用力為零？（2）小球在最高點A時，桿對小球的作用力 F為拉力和推力時的臨界速度是多少?（3）如m = 0.5kg, L = 0.5m, vA = 0.4m/s,則在最高點A和最低點B時,桿對小球m的作用力各是多大？是推力還是拉力？鞏固練習(xí)：1如圖所示，細(xì)線的一端有一個小球，現(xiàn)給小球一初速度，使小球繞細(xì)線另一端 平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力，用F表示球到達最高點時細(xì)線對小球的作用力，A .是

5、拉力B .是推力C .等于零2. （ 1999年 全國）如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過 給小球一初速度，使它做圓周運動， 球的作用力可能是（A . a處為拉力，b處為拉力C. a處為推力，b處為拉力O在豎直 則F可能（D .可能是拉力，可能是推力，也可能等于零O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)圖中 a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對3如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過B . a處為拉力，b處為推力D . a處為推力，b處為推力O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，細(xì)桿長 0.5 m,小球）-I F _ I- t質(zhì)量為3.0 kg.?，F(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，若小球通過軌道最低點a處的速

6、度為va=4 m/s，通過軌道最高點b處的速度為Vb = 2 m/s，取g = 10 m/s2，則小球在最低點和最高點時 對細(xì)桿作用力的情況是（）A.a處是拉力，豎直向上，大小為126 NB.a處是拉力，豎直向下，大小為 126 NC.b處是拉力，豎直向上，大小為6 ND.b處是拉力，豎直向下，大小為 6 N4.在質(zhì)量為M的電動機飛輪上，固定著一個質(zhì)量為m的重物，重物到轉(zhuǎn)軸的距離為圖所示，為了使放在地面上的電動機不會跳起，電動機飛輪的角速度不能超過多少？板書設(shè)計:繩類問題 臨界條件：繩子或軌道對小球沒有力的作用v臨界=.Rg 能過最高點的條件：v > Rg，當(dāng)v > , Rg時，繩對球產(chǎn)生拉力，軌道對球產(chǎn)生壓力。 不能過最高點的條件：v< v臨界（實際上球沒到最高點時就脫離了軌道）小能過最高點v臨界=0,此時支持力N = mg桿類問題當(dāng)0< v< Rg時，N