《物理（醫(yī)藥衛(wèi)生類）》教案 高職 第3章 曲線運(yùn)動(dòng)與萬有引力

3.1曲線運(yùn)動(dòng)的描述醫(yī)藥衛(wèi)生類教學(xué)目標(biāo)：知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向，了解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。能解釋生活中的曲線運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象；通過對物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件的了解，知道物體所受合力的方向與它的速度方向之間的關(guān)系是決定物體做曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的條件，以此發(fā)展運(yùn)動(dòng)與力相互作用觀念。（物理觀念與應(yīng)用）在已學(xué)習(xí)了直線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，從觀察生活中的曲線運(yùn)動(dòng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手，通過實(shí)驗(yàn)觀察曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向，并通過實(shí)驗(yàn)歸納得出物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，這是基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理得出結(jié)論的過程，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)論證、科學(xué)推理能力。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）通過活動(dòng)觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡，探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，這個(gè)過程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及動(dòng)手操作能力。提升實(shí)踐意識(shí)、操作技能。能根據(jù)實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲情況與受力之間的大致關(guān)系。（科學(xué)探究與實(shí)踐）通過實(shí)驗(yàn)操作、推理學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)的條件、思考其對生活的影響力，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點(diǎn)：1.通過實(shí)驗(yàn)觀察，引導(dǎo)學(xué)生理解曲線運(yùn)動(dòng)速度方向。2.通過實(shí)驗(yàn)觀察，引導(dǎo)學(xué)生掌握曲線運(yùn)動(dòng)的條件。教學(xué)難點(diǎn)：在探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件的實(shí)驗(yàn)過程中，通過建構(gòu)力與運(yùn)動(dòng)的相互作用，增強(qiáng)對物理問題分析中的科學(xué)推理能力。教學(xué)方法：講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：弧形軌道、直線軌道、鋼球、墨水、白紙、磁鐵等多媒體材料：課程PPT（內(nèi)含情景視頻與圖片等）課程導(dǎo)入2022年中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授袁軍華、張榕京課題組使用細(xì)菌三維追蹤技術(shù)與鞭毛絲動(dòng)態(tài)熒光觀察技術(shù)，觀察它的運(yùn)動(dòng)軌跡和動(dòng)態(tài)行為，發(fā)現(xiàn)了銅綠假單胞菌的新游動(dòng)模式——wrap模式。運(yùn)動(dòng)軌跡展示如圖所示：觀察銅綠假單胞菌運(yùn)動(dòng)軌跡，以及自然界中獅虎的跳躍動(dòng)作軌跡和青蛙的彈跳動(dòng)作軌跡，說明他們的運(yùn)動(dòng)軌跡有那些共同特點(diǎn)？2.曲線運(yùn)動(dòng)的定義：軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。從現(xiàn)在開始，我們從分析一般的曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)到特殊的曲線運(yùn)動(dòng)（拋體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)），體會(huì)研究曲線運(yùn)動(dòng)的思路和方法。二、新課講解曲線運(yùn)動(dòng)物體速度方向情景引入：在直線運(yùn)動(dòng)中，物體運(yùn)動(dòng)的速度方向就是運(yùn)動(dòng)方向，那么曲線運(yùn)動(dòng)中物體在某一點(diǎn)的速度方向如何？曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向就是本節(jié)要探究的問題。如圖所示，觀察小球做直線運(yùn)動(dòng)速度方向指向（速度方向即為運(yùn)動(dòng)方向，與運(yùn)動(dòng)軌跡一致，速度方向一直向右）物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線運(yùn)動(dòng)方向在時(shí)刻變化，在某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向就是該時(shí)刻的速度方向，那么該點(diǎn)多速度方向與曲線軌跡有什么關(guān)系呢？問題1：什么是切線？如圖所示，通過直線與圓的關(guān)系，回顧初中的切線概念。把割線不斷的向下平移動(dòng)到與圓只有一個(gè)交點(diǎn)的時(shí)候，割線就變成了切線了，如果繼續(xù)平移動(dòng)，就會(huì)變成相離。我們同樣也可以參照圓的從割線到切線的一般方法得到曲線的切線。如圖所示，過曲線上的A、B兩點(diǎn)作直線，這條直線叫做曲線的割線。設(shè)想B點(diǎn)逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)，這條割線的位置也就不斷變化。當(dāng)B點(diǎn)逐漸接近A點(diǎn)時(shí)，這條割線就是A點(diǎn)的切線。問題2：曲線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間的平均速度方向若質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，如圖所示。由平均速度公式v=?x?t，可求出平均速度；位移方向是從B到A，則質(zhì)點(diǎn)的平均速度的方向由B指向A問題3：曲線運(yùn)動(dòng)中物體在某點(diǎn)處的瞬時(shí)速度當(dāng)B點(diǎn)沿曲線逐漸接近A點(diǎn)時(shí)，B點(diǎn)到A點(diǎn)的平均速度等于瞬時(shí)速度，速度的方向?qū)⒅饾u接近A點(diǎn)的切線方向。結(jié)論1：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其速度方向是時(shí)刻改變的,物體在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向是該點(diǎn)的切線方向.下面通過實(shí)驗(yàn)觀察曲線運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向【實(shí)驗(yàn)】觀察曲線軌道中鋼球的運(yùn)動(dòng)方向?qū)W生觀察記錄鋼球從不同的軌道上滑出時(shí)，白紙上呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)痕跡。做曲線的物體脫離曲線軌道后在曲線軌道的切線方向上做直線運(yùn)動(dòng)，所以墨跡所在的直線為軌道所在曲線點(diǎn)的切線。知識(shí)檢驗(yàn)：請同學(xué)們畫出以下運(yùn)動(dòng)動(dòng)物某時(shí)刻的速度方向。問題4：曲線運(yùn)動(dòng)中物體有加速度嗎？速度是矢量，有大小有方向，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度方向時(shí)刻改變，故曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。只要速度改變（包括速度大小或方向變化），即?v≠結(jié)論2：曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，一定具有加速度，根據(jù)牛頓第二定律，合外力不為零。2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件問題1：物體受什么樣的力才會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)？【實(shí)驗(yàn)】探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.一個(gè)在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的鋼球，從旁邊給它一個(gè)力，例如在鋼球運(yùn)動(dòng)路線的旁邊放一塊磁鐵，觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡。問題2：在沒有放磁鐵的時(shí)候，小球從這個(gè)斜面上滾下來，做什么運(yùn)動(dòng)呢？小球?qū)?huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由于有摩擦阻力存在小球最終會(huì)停下來。問題3：在小球做直線運(yùn)動(dòng)軌跡旁放一個(gè)磁鐵，小球運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)怎么樣呢？磁鐵對鋼球會(huì)有吸引力的作用，所以這個(gè)球會(huì)被吸引過來，不斷靠近磁鐵，小球做曲線運(yùn)動(dòng)。問題4：觀察鋼球受到的吸引力方向和速度的方向相同嗎？是否在一條直線上？吸引力的方向與速度的方向有夾角，即不在同一條直線上，小球做曲線運(yùn)動(dòng)。結(jié)論：當(dāng)物體所受合外力方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律F=ma，物體的加速度方向與物體所受合外力方向是一致的，因此也可以表述為當(dāng)物體加速度方向與速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。課堂鞏固：請同學(xué)們標(biāo)出球體在重力作用下，在以下三個(gè)位置的速度方向和受力方向。做曲線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者關(guān)系如何？物體運(yùn)動(dòng)軌跡夾在速度方向和合外力方向之間，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)（內(nèi)側(cè)）。三、課堂小結(jié)知識(shí)梳理：1、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向做曲線運(yùn)動(dòng)的物體是變速運(yùn)動(dòng),其速度方向是時(shí)刻改變的,物體在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向是該點(diǎn)的切線方向.2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件當(dāng)物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng).重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：判斷物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵是物體所受合外力方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。四、課堂練習(xí)及作業(yè)布置課堂練習(xí)：1.如圖所示的陀螺是較早的娛樂工具,也是我們很多人小時(shí)候喜歡玩的玩具。從上往下看(俯視),若陀螺立在某一點(diǎn)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)滴一滴墨水到陀螺上,則被甩出的墨水徑跡可能是()答案：D如圖所示的曲線為運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球運(yùn)動(dòng)軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn))．A、B、C為曲線上的三點(diǎn)，關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向，說法正確的是()A．為AB的方向B．為BC的方向C．為BD的方向D．為BE的方向答案：B在足球場上罰任意球時(shí),運(yùn)動(dòng)員踢出的“香蕉球”,在行進(jìn)中繞過“人墻”轉(zhuǎn)彎進(jìn)入了球門,守門員“望球莫及”,其軌跡如圖所示。關(guān)于足球在這一飛行過程中的受力方向和速度方向,下列說法正確的是()A.合力方向與速度方向在同一條直線上B.合力方向沿軌跡切線方向,速度方向指向軌跡內(nèi)側(cè)C.合力方向指向軌跡內(nèi)側(cè),速度方向沿軌跡切線方向D.合力方向指向軌跡外側(cè),速度方向沿軌跡切線方向答案：C4.思考與討論2024年6月25日，嫦娥六號(hào)返回器準(zhǔn)確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域，這是世界首次月球背面采樣返回任務(wù)，標(biāo)志著我國探月工程取得了重大成果。如圖所示，返回艙在降至距地面高度到達(dá)一定距離時(shí),自動(dòng)打開降落傘,降落傘立即對返回艙產(chǎn)生一個(gè)阻力F,F的方向與返回艙瞬時(shí)速度v方向相反,F的大小也隨著在返回艙的減速而減小。請判斷返回艙在F和自身重力mg作用下在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線？解答：運(yùn)動(dòng)軌跡是一條曲線。返回艙受到重力mg和阻力F的作用，物體受到重力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上，即該物體合力與速度方向不一致，因此是做曲線運(yùn)動(dòng)。作業(yè)布置：3.2運(yùn)動(dòng)的合成與分解教學(xué)目標(biāo)：1.理解復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可分解為簡單的運(yùn)動(dòng)，發(fā)展運(yùn)動(dòng)觀念。知道兩個(gè)相互垂直的分運(yùn)動(dòng)可以等效為一個(gè)合運(yùn)動(dòng)，理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性、等時(shí)性、等效性。（物理觀念與應(yīng)用）2.理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解是處理復(fù)雜運(yùn)動(dòng)問題的一種重要思想方法。能用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法研究曲線運(yùn)動(dòng)，掌握化曲為直的科學(xué)思維方法。能從實(shí)際生活中抽象出物理模型，提升模型建構(gòu)能力。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.通過查閱文獻(xiàn)，了解伽利略研究曲線運(yùn)動(dòng)的方法。通過伽利略研究曲線運(yùn)動(dòng)的過程，體會(huì)用科學(xué)方法解決問題的一般步驟，培養(yǎng)科學(xué)探究意識(shí)。（科學(xué)探究與實(shí)踐）4.通過對運(yùn)動(dòng)合成與分解知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，解決和解釋自然、生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象，體會(huì)物理學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，感悟物理知識(shí)對人類生活的積極影響，形成尊重科學(xué)、崇尚真理的價(jià)值觀。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點(diǎn)：通過小船過河模型分析，使學(xué)生理解運(yùn)動(dòng)合成與分解的概念，掌握運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法。教學(xué)難點(diǎn)：在具體問題中判斷合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)教學(xué)方法：講授法、討論法教學(xué)準(zhǔn)備：PPT課件，包含小船渡河的動(dòng)畫。教學(xué)過程：一、新課導(dǎo)入情境創(chuàng)設(shè)：一艘貨船需要通過水流恒定的河流將貨物運(yùn)送到正對岸，如何你是船長，你會(huì)將船頭指向什么方向以完成要求呢？二、新課講解1、伽利略研究曲線運(yùn)動(dòng)的方法早在17世紀(jì)，伽利略就已經(jīng)提出了研究曲線運(yùn)動(dòng)的方法，他認(rèn)為可以把曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)相互垂直方向的運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)象：設(shè)想石塊從一艘勻速行駛的帆船桅桿頂部下落；并假定當(dāng)船停著不動(dòng)時(shí)，石塊從桅桿頂部落到甲板需要的時(shí)間相當(dāng)于脈搏跳動(dòng)2次的時(shí)間，石塊做自由落體運(yùn)動(dòng)；當(dāng)船向前勻速航行時(shí)，使石塊從桅桿頂部同一位置落下，發(fā)現(xiàn)石塊落到甲板上時(shí)間與船停著不動(dòng)時(shí)，石塊從桅桿頂部落到甲板需要的時(shí)間相等，從岸上看石塊的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條曲線。伽利略得出：石塊所做的曲線運(yùn)動(dòng)可看成是由豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)組合而成的。這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)稱為石塊的分運(yùn)動(dòng)，而它們的合運(yùn)動(dòng)就是石塊所做的曲線運(yùn)動(dòng)。2、運(yùn)動(dòng)合成與分解的概念（1）合運(yùn)動(dòng)：指在具體問題中，物體實(shí)際所做的運(yùn)動(dòng)。（2）分運(yùn)動(dòng)：指物體沿某一方向具有某一效果的運(yùn)動(dòng)。（3）運(yùn)動(dòng)的合成與分解：由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過程為運(yùn)動(dòng)的合成；反之，由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過程為運(yùn)動(dòng)的分解。3、運(yùn)動(dòng)合成與分解的實(shí)例——小船渡河問題【問題情境】一艘小船在河水中，若河水不流動(dòng)，船始終垂直于河對岸以速度v1勻速劃動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，小船會(huì)從A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到河對岸的B點(diǎn)，位移為s1。若小船沒有劃動(dòng)，河水均勻流動(dòng)速度為v2，在相同的時(shí)間t內(nèi)，河水會(huì)使小船從A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，位移為問題1：若小船在流動(dòng)的河水中勻速劃動(dòng)，小船的軌跡是怎樣的？（1）建立坐標(biāo)系根據(jù)我們前面研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的基本思路和方法。首先建立坐標(biāo)系。對于直線運(yùn)動(dòng)，最好沿著這條直線建立坐標(biāo)系。研究物體在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以選擇平面直角坐標(biāo)系。（2）小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，取A點(diǎn)為原點(diǎn)，沿岸為x正方向，垂直于岸為y方向。已知小船的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，即沿x方向和y方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，要確定小船運(yùn)動(dòng)的軌跡，即小船的合運(yùn)動(dòng)。首先要確定任意時(shí)刻小船的位置。假如我們知道了幾個(gè)任意時(shí)刻小船的位置，然后用平滑的曲線連起來就可以得到小船的軌跡。小船在坐標(biāo)系中的位置我們用P（x，y）來表示，則小船的坐標(biāo)P（x，y）隨時(shí)間變化的關(guān)系式：水平方向分位移（勻速）x豎直方向分位移（勻速）y=聯(lián)立兩個(gè)式子消去t，這樣就得到軌跡方程（y與x的關(guān)系），y=v1v小船既參與了垂直于河岸方向的分運(yùn)動(dòng)，又參與了水平方向向右的分運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)為斜向右的直線運(yùn)動(dòng)。問題2：經(jīng)過t時(shí)間，小船的位移是怎么樣的？位移是矢量，其合成遵從平行四邊形定則。由位移的矢量合成可知，小船的合位移由水平和垂直于河岸兩個(gè)方向的位移矢量合成得到，s=s問題3：小船的合速度是怎么樣的？速度也是矢量，其合成也遵從平行四邊形定則。由速度的矢量合成可知，小船的合速度由水平和垂直于河岸兩個(gè)方向的速度矢量合成得到，v=v12+v24、分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系提問：分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)有什么特征呢？首先物體同時(shí)參與的多個(gè)分運(yùn)動(dòng)，與物體做合運(yùn)動(dòng)有相同的效果。這叫等效性，由此任何形式的運(yùn)動(dòng)都可以由幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)的疊加來代替。其次分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是指同一物體的運(yùn)動(dòng)，叫同一性。然后分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是同時(shí)開始同時(shí)結(jié)束的，不可分割的，也就是具有等時(shí)性（課件：貨物上升的動(dòng)態(tài)過程）。最后各個(gè)分運(yùn)動(dòng)之間是獨(dú)立的，相互不干擾，具有獨(dú)立性。分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)特征：等效性、同一性、等時(shí)性、獨(dú)立性。5、運(yùn)動(dòng)合成與分解的應(yīng)用導(dǎo)入問題回顧：一艘貨船需要通過水流恒定的河流將貨物運(yùn)送到正對岸，如何你是船長，你會(huì)將船頭指向什么方向以完成要求呢？解答：為使貨船恰好到達(dá)河的正對岸，由運(yùn)動(dòng)的合成可知，貨船的合速度方向需要與河岸垂直?！纠}】小船在靜水中的運(yùn)動(dòng)速度為4m/s，若河水流速為2m/s，則小船的船頭應(yīng)指向哪個(gè)方向才能恰好到達(dá)河的正對岸？渡河時(shí)間為多少？（設(shè)河的寬度為700m）【解答】如圖所示，設(shè)小船在靜水中的速度v1=4ms，已知河水流速為v2=2ms由幾何關(guān)系可知sinα=v2小船應(yīng)朝與河岸垂直方向偏左30°的方向行駛，才能恰好到達(dá)河的正對岸。由勾股定理得到合速度的大小為v=渡河時(shí)間為t總結(jié)：對于該類運(yùn)動(dòng)合成與分解的題目，首先需要明確什么是物體的分運(yùn)動(dòng)，什么是物體的合運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而依據(jù)題目所給信息（例如本例題要求小船到達(dá)正對岸，即小船合速度方向要與河岸垂直），運(yùn)用平行四邊形法則進(jìn)行速度或位移的矢量合成。需要注意的是，對于速度或位移的方向（與水平或豎直方向的夾角）可利用三角函數(shù)進(jìn)行計(jì)算?！締栴}情境1】如圖所示，有一條渡船正在渡河，河寬為d=240m，船在靜水中的速度是v1=10ms，【解答】此題要求船的合速度方向垂直于河岸，而船在渡河過程中的運(yùn)動(dòng)是由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成的，如圖所示。因此可以得到v=由圖所示的幾何關(guān)系知tanα=v因此，為了讓船能垂直于河岸渡河，渡船的航行方向應(yīng)指向上游方向，且與河岸成α角。若要渡河時(shí)間最短，應(yīng)該使船頭垂直于河岸，此時(shí)最短渡河時(shí)間t【問題情境2】某商場設(shè)有步行樓梯和自動(dòng)扶梯，步行樓梯每級(jí)的高度是0.15m，自動(dòng)扶梯與平面的夾角為30°，自動(dòng)扶梯前進(jìn)的速度是0.76m/s。有甲、乙兩位顧客，分別從乘扶梯和步行樓梯的起點(diǎn)同時(shí)上樓，甲在自動(dòng)扶梯上站立不動(dòng)，乙在步行樓梯上以每秒上兩個(gè)臺(tái)階的速度勻速上樓。哪位顧客先到達(dá)樓上？如果該樓層高4.56m，甲上樓用了多少時(shí)間？【解答】甲乘坐電梯上樓，速度方向斜向上，為了方便計(jì)算，我們把這個(gè)合運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻速運(yùn)動(dòng)。甲豎直方向的速度為v乙在豎直方向的速度v因此v甲y甲上樓用的時(shí)間為t甲比乙先到達(dá)樓上，甲上樓用了12s。三、課堂小結(jié)知識(shí)梳理：總結(jié)運(yùn)動(dòng)合成與分解的概念及方法應(yīng)用。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)如何在具體情景中判斷分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)，合理利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決實(shí)際問題。四、課堂練習(xí)及作業(yè)布置課堂練習(xí)1.對于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(C)A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度B.合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度C.合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向D.由兩個(gè)分速度的大小就可以確定合速度的大小2.如圖所示，某人由A點(diǎn)劃船渡河，船頭方向始終與河岸垂直，小船在靜水中的速度恒定，下列說法正確的是(D)A．小船能到達(dá)正對岸的B點(diǎn)B．小船能到達(dá)正對岸B點(diǎn)的左側(cè)C．小船到達(dá)對岸的位置與水流速度無關(guān)D．小船到達(dá)對岸的時(shí)間與水流速度無關(guān)3.如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個(gè)物體A和B，它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A以速率vA=10ms勻速運(yùn)動(dòng)，在繩與軌道成30°角時(shí)，物體B的速度大小A．5m/s B.eq\f(5\r(3),3)m/sC．20m/s D.eq\f(20\r(3),3)m/s【思考討論】如圖，在滅火搶險(xiǎn)的過程中，消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)。為了節(jié)省救援時(shí)間，在消防車向前前進(jìn)的過程中，人同時(shí)相對梯子勻速向上運(yùn)動(dòng)。在地面上看消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防員做什么運(yùn)動(dòng)？當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防員又做什么運(yùn)動(dòng)？【解答】當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，因人同時(shí)相對梯子勻速向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知，消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，合速度的方向與合加速度的方向不在同一直線上，其加速度的方向大小不變，所以消防員做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。作業(yè)布置：完成學(xué)習(xí)指導(dǎo)《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》中的題目3.3：學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)：1.掌握平拋運(yùn)動(dòng)的定義和條件，理解平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)；（觀念形成）2.能夠描繪物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，掌握平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法——運(yùn)動(dòng)的合成和分解；（思維培養(yǎng)）3.通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理和總結(jié)能力。通過平拋運(yùn)動(dòng)的研究，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和抽象思維能力；（能力提升）4.分析解決生活和生產(chǎn)中與平拋運(yùn)動(dòng)有關(guān)的問題，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)探究的熱情。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)驗(yàn)裝置，包括釋放小球用的底部水平的斜槽、斜槽上的釋放裝置、豎直板、方格紙和復(fù)寫紙、帶凹槽的擋板，兩個(gè)質(zhì)量相差不多的小球。多媒體材料：PPT課件。教學(xué)過程：一、實(shí)驗(yàn)預(yù)備情境創(chuàng)設(shè)：教師展示射箭的圖片或視頻，觀察箭在空中運(yùn)動(dòng)的過程，并分析其運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)。由此引申出平拋運(yùn)動(dòng)的定義：當(dāng)物體以一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)，稱為平拋運(yùn)動(dòng)。伽利略認(rèn)為，做平拋運(yùn)動(dòng)的物體同時(shí)做兩種運(yùn)動(dòng)：在水平方向上物體不受力的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上物體受到重力作用而做自由落體運(yùn)動(dòng)。他假定這兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)“既不彼此影響干擾，也不互相妨礙”，物體的運(yùn)動(dòng)就是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。你能否通過實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證伽利略的猜想?探究方案與設(shè)計(jì)：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解及牛頓運(yùn)動(dòng)定律，可以將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)此原理設(shè)計(jì)、驗(yàn)證以上猜想。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：探究平拋運(yùn)動(dòng)小球在豎直方向上運(yùn)動(dòng)與做自由落體運(yùn)動(dòng)小球規(guī)律相同如圖所示,在斜槽頂部釋放一個(gè)小球,當(dāng)這個(gè)小球到達(dá)斜槽底部時(shí)做水平運(yùn)動(dòng),撞擊到放置在斜槽水平出口處的另一個(gè)質(zhì)量稍小的小球后,兩球同時(shí)飛出,同時(shí)落下,一個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng),另一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng),從中可以得出平拋的小球與直接下落的小球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是相同的。利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置獲得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡把擋板放在不同的高度,使平拋的小球落在凹槽中。由于小球受到凹槽的擠壓會(huì)通過復(fù)寫紙?jiān)诜礁窦埳狭粝侣潼c(diǎn)的位置,從而在方格紙上留下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。通過小球落點(diǎn)的位置描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：（1）驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同把一個(gè)小球放在斜槽的水平出口處,另一個(gè)小球放在斜槽上方的釋放處,釋放上方的小球,讓其自由滾下,撞擊下方的小球,觀察兩球是否同時(shí)下落。分別調(diào)整擋板的位置,更換不同的小球,聽兩球下落到下面擋板的聲音是否同時(shí),判斷被撞出的小球的下落規(guī)律是否與做自由落體運(yùn)動(dòng)小球的下落規(guī)律相同。歸納結(jié)論：處于同一高度的兩個(gè)小球，同時(shí)落地，且被撞小球飛出一段水平距離。無論被撞小球的初速度多大，總是與撞擊的小球同時(shí)落地，表明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。（2）描繪拋體運(yùn)動(dòng)軌跡在豎直板上依次附上方格紙和復(fù)寫紙，將帶凹槽的擋板固定在某一高度，把小球卡在斜槽釋放裝置上，釋放小球使其由靜止沿斜槽滾下,小球落在擋板的凹槽里，在方格紙上留下印記。改變擋板的高度，重復(fù)步驟2，小球每次均從斜槽的位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)，得到小球在方格紙上的落點(diǎn)位置；重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在方格紙上得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)過程中的多個(gè)落點(diǎn)位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)束取下方格紙，整理實(shí)驗(yàn)器材。數(shù)據(jù)記錄與處理：在方格紙上用平滑曲線連接各落點(diǎn)位置，得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。以小球在斜槽底部水平飛出時(shí)球心所在位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立平面直角坐標(biāo)系。用刻度尺測量小球在水平方向的位移和豎直方向的位移，記錄數(shù)據(jù)填入教材表格中。如圖所示，通過數(shù)據(jù)分析觀察相同時(shí)間間隔內(nèi)小球在水平方向的位移大小。分析小球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)結(jié)合前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。三、交流與評(píng)價(jià)討論交流：結(jié)果與分析：由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推斷可將平拋運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。交流與討論（1）如何保證小球拋出后的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)?（2）對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，討論實(shí)驗(yàn)誤差及其原因。（3）為什么要使小球從同一位置靜止釋放？若從不同的位置釋放對結(jié)果是否會(huì)產(chǎn)生影響？3.實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)化根據(jù)所學(xué)知識(shí)，除了教材中提出的實(shí)驗(yàn)參考方案你能設(shè)計(jì)出比本實(shí)驗(yàn)方案更優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案嗎?拓展延伸：射箭前應(yīng)該將箭頭對準(zhǔn)靶心，還是對準(zhǔn)靶心偏上的位置？為什么？如果想要探究弓箭準(zhǔn)度與射箭角度的關(guān)系，請你嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。可以嘗試?yán)檬謾C(jī)記錄弓箭的運(yùn)動(dòng)軌跡。3.4拋體運(yùn)動(dòng)醫(yī)藥衛(wèi)生類教學(xué)目標(biāo)：1.知道拋體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的概念，知道拋體運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)，會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法對拋體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行理論分析，建立運(yùn)動(dòng)與力之間的關(guān)系，培養(yǎng)相互作用觀念，知道拋體運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。（物理觀念與應(yīng)用）2.認(rèn)識(shí)平拋模型是在不計(jì)空氣阻力的前提下，物體以一定的初速度沿水平方向拋出，只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)模型。理解平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能在熟悉情境中運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)模型解決問題。能利用已知的直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來研究復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，滲透“化曲為直”、“化繁為簡”、“等效替換”等重要的物理思想。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本步驟，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，進(jìn)一步歸納分析出平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。通過實(shí)例分析，體會(huì)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。（科學(xué)探究與實(shí)踐）4.通過用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)解決和解釋自然、生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象，體會(huì)物理學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，體驗(yàn)物理與生活的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的興趣。通過對拋體運(yùn)動(dòng)問題的分析與計(jì)算，提升邏輯思維，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點(diǎn)：1.通過對實(shí)驗(yàn)與生活現(xiàn)象的觀察，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。2.通過對平拋運(yùn)動(dòng)的理論分析，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)平拋運(yùn)動(dòng)的物理模型，掌握平拋運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)：在熟悉的情景中，能運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的模型解決問題，體會(huì)“化曲為直”、“化繁為簡”、“等效替換”等的科學(xué)思想。教學(xué)方法：講授法、討論法教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：乒乓球多媒體材料：課程PPT（內(nèi)含情景視頻與圖片等）教學(xué)過程：新課導(dǎo)入不考慮空氣阻力等其他因素的影響，觀察以下圖片中蕩樹枝飛起猴子、從崖邊跳水的小狗、跳躍過山崖的羚羊的運(yùn)動(dòng)有那些共同特點(diǎn)？物體運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)速度如何？（都具有初速度）受力情況如何？（只受到重力的作用）教師演示：準(zhǔn)備一個(gè)乒乓球，教師分別進(jìn)行豎直上拋、豎直下拋、平拋和斜拋的拋球演示，引導(dǎo)學(xué)生思考在忽略空氣阻力等因素的影響下，以不同形式拋出的乒乓球運(yùn)動(dòng)有那些共同特點(diǎn)？（乒乓球運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)速度如何、受力情況如何、運(yùn)動(dòng)軌跡如何？）拋體運(yùn)動(dòng)的定義：以一定的初速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做拋體運(yùn)動(dòng)。拋體運(yùn)動(dòng)又分為豎直上拋運(yùn)動(dòng)、豎直下拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)。物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)和豎直下拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，初速度方向與重力方向在同一條直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為直線。而當(dāng)物體的初速度沿水平方向或與水平方向成一定角度時(shí)，稱物體做平拋運(yùn)動(dòng)或斜拋運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)或斜拋運(yùn)動(dòng)初速度方向與重力方向不在同一條直線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線。本節(jié)課的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容為平拋運(yùn)動(dòng)。新課講授情境引入：在實(shí)際生活中有很多拋體運(yùn)動(dòng)的例子。例如，飛機(jī)水平飛行時(shí)投彈，投下的炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)。要使炸彈命中目標(biāo)，飛機(jī)應(yīng)該在離目標(biāo)有一定距離時(shí)投彈，這個(gè)距離是多少呢？3.4.1平拋運(yùn)動(dòng)1.平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）平拋物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)在上一節(jié)“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，我們通過實(shí)驗(yàn)探究了平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，如圖所示，在忽略空氣阻力條件下，物體只受到重力的作用，初速度方向與重力方向垂直，即初速度方向沿水平方向。本節(jié)我們將從理論分析的角度，對平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律作進(jìn)一步分析。由運(yùn)動(dòng)的合成與分解及運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性分析可知，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)（化曲為直思想），即水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。利用這個(gè)規(guī)律，我們也可以研究飛機(jī)投彈精準(zhǔn)命中目標(biāo)的問題。2.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律問題1：炸彈從沿水平方向飛行的飛機(jī)上豎直擲出后，炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度如何隨時(shí)間變化？可以將炸彈的運(yùn)動(dòng)簡化為具有一定質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)。在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，建立合適的坐標(biāo)系很重要。在研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們最好沿著這條直線建立一維坐標(biāo)系，在研究物體在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，選擇平面直角坐標(biāo)系。如圖所示，以炸彈從沿水平方向飛行的飛機(jī)上豎直擲出后瞬間的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，設(shè)炸彈被擊飛出的瞬間初速度為v0（方向：水平向右），炸彈離開飛機(jī)后只受到重力的作用（方向：豎直向下），因以水平向右的方向和豎直向下的方向分別為x軸和y軸的正方向，建立平面直角坐標(biāo)系。炸彈在重力作用下做平拋運(yùn)動(dòng)，且平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。炸彈在水平與豎直兩個(gè)方向上受力及運(yùn)動(dòng)情況如下表。初速度受力情況加速度運(yùn)動(dòng)情況水平方向v不受力0勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向0豎直向下的重力g勻加速直線運(yùn)動(dòng)（自由落體）水平方向物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也就是速度始終不變vx=v0。豎直方向物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，初速度為0，末速度就是vy=gt。如圖所示，根據(jù)矢量運(yùn)算法則，速度矢量v和它的兩個(gè)分矢量vx、vy的三個(gè)有向線段正好構(gòu)成一個(gè)矩形的對角線和一對鄰邊。應(yīng)用勾股定理，可以求出速度的大小v=vx2結(jié)論1：平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度隨時(shí)間變化關(guān)系為水平方向上:v豎直方向上:v合速度大小：v=vx2速度是一個(gè)矢量，有大小和方向，假設(shè)某時(shí)刻平拋運(yùn)動(dòng)中速度方向與水平方向的夾角為θ?？梢酝ㄟ^求出∠θ的正切值求得此時(shí)速度方向。結(jié)論2：平拋運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻的速度方向tan問題2：炸彈從沿水平方向飛行的飛機(jī)上豎直擲出后，炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)，炸彈的位移如何隨時(shí)間變化？炸彈從沿水平方向飛行的飛機(jī)上豎直擲出后，炸彈被擲出后相對于飛出點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的位移大小、方向都在變化。這種情況下我們就要分別研究它在水平和豎直兩個(gè)方向上的分位移x和y。如圖所示，水平方向物體不受力的作用，因此做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也就是速度始終不變vx=v0。根據(jù)物體做勻速直運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系可知，水平分位移與時(shí)間的關(guān)系是x=豎直方向物體受重力作用，做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此豎直分位移與時(shí)間的關(guān)系是y=12gt2。根據(jù)矢量運(yùn)算法則，位移矢量S和它的兩個(gè)分矢量x、y構(gòu)成一個(gè)矩形的對角線和一對鄰邊。應(yīng)用勾股定理，s=結(jié)論1：平拋運(yùn)動(dòng)物體的位移大小隨時(shí)間的變化關(guān)系水平方向上：x=v0t豎直方向上：y=合位移大小：s=x結(jié)論2：平拋運(yùn)動(dòng)的位移方向位移是矢量，即有大小還有方向，假設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)中位移方向與水平方向的夾角為α，如圖所示，可以通過求出∠α的正切值求得位移的方向與x軸的夾角，即tanα=問題3：炸彈從沿水平方向飛行的飛機(jī)上豎直擲出后，炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的軌跡如何？在平面直角坐標(biāo)系中如何表示其運(yùn)動(dòng)的軌跡方程？水平方向上：x=v0t；豎直方向上：y=12g結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程平拋運(yùn)動(dòng)豎直位移y和水平位移x的關(guān)系，是一個(gè)二次函數(shù)。根據(jù)初中數(shù)學(xué)知識(shí)可知平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線。問題4：物體做平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向的正切值和位移方向的正切值有怎樣的數(shù)量關(guān)系呢？這個(gè)關(guān)系有著怎樣的含義呢？由于tanθ=v可以直接得到兩者的數(shù)量關(guān)系：tanθ=2tanα。由圖可知，速度的反向延長線交于水平位移的中點(diǎn)。（二）例題講解例題1：桌面上一只盤子由于滑得太快，以至于滑出了桌子邊緣。桌面高1.05m,盤子滑出桌子邊緣時(shí)的速度0.74m/s。那么該盤子在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是多少？它落地時(shí)離開桌子邊緣的距離是多少？（g取9.8m/s2）

分析：盤子滑出桌子邊緣后做初速度為0.74m/s的平拋運(yùn)動(dòng)。以盤子從桌子邊緣滑出的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取盤子的水平速度方向?yàn)閤軸正方向，取豎直向下的方向?yàn)閥軸正方向。由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求解盤子在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及盤子離開桌子邊緣的距離.解：分別考慮豎直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng)。在豎直方向上h=12t=2?g=在水平方向上x=v0t，可求出盤子落地時(shí)離開桌子邊緣的距離，即x=v0t=0.74×0.46≈0.34m反思與拓展：當(dāng)人在同一位置以不同的初速度水平拋出物體時(shí)，物體的落地點(diǎn)不同，但每個(gè)物體的落地時(shí)間相同。請你說說這是為什么？分析：這里位置相同意味著物體做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，由y=12gt例題2：飛機(jī)水平飛行時(shí)投彈，投下的炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)。假設(shè)飛機(jī)在距地面810m的高空以60m/s勻速飛行，要使炸彈命中目標(biāo)，飛機(jī)應(yīng)該在離目標(biāo)有一定距離時(shí)投彈，這個(gè)距離是多少呢？（g=10m/s；忽略空氣阻力）分析：從飛機(jī)上投放的物資在離開飛機(jī)的瞬間具有與飛機(jī)相同的水平初速度。在忽略空氣阻力的情況下，炸彈在下落過程中只受重力作用，所以離開飛機(jī)后的炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求解飛行員應(yīng)在距目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)處投放炸彈的問題。

解：以炸彈從飛機(jī)釋放的位置為原點(diǎn)O，建立平面直角坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。分別考慮豎直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng)，列出已知量和未知量。水平方向：物資做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知初速度v0=60m/s。未知量：時(shí)間t、距離x應(yīng)用y軸方向的運(yùn)動(dòng)方程y=1t=2yg=應(yīng)用x方向的運(yùn)動(dòng)方程求出飛行員投放物資處距離目標(biāo)的水平距離為x=v0t=60×92所以飛機(jī)應(yīng)該在距目標(biāo)水平距離為764m的地方開始投放物資。例3：某同學(xué)在磚墻前的某一高處以水平速度1m/s拋出一石頭，石頭在空中運(yùn)動(dòng)的部分軌跡照片如圖所示.從照片可看出石頭恰好垂直打在一傾角為37°的斜坡上的A點(diǎn)。求石頭下落到斜面時(shí)的豎直方向的速度。（tan53°分析：將石頭下落到斜面時(shí)的垂直斜面的的速度沿水平方向和豎直方向正交分解，設(shè)該速度方向與水平方向的夾角為θ，由于該速度方向與斜面方向垂直，得到θ=53°。因此可以得到：tanθ將tan53°≈1.327，vxvy≈3.4.2斜拋運(yùn)動(dòng)如下圖所示，標(biāo)槍和足球做所的運(yùn)動(dòng)就是斜拋運(yùn)動(dòng)。斜拋運(yùn)動(dòng)的定義：斜拋運(yùn)動(dòng)是指物體以一定的初速度斜向拋射出去，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的運(yùn)動(dòng)。由于斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度是重力加速度，且加速度與速度方向之間有夾角，因此，斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。斜拋運(yùn)動(dòng)的三要素射程、射高和飛行時(shí)間。如圖所示，射程是指在一定的高度和初速度下，物體被拋出后所經(jīng)過的水平距離；射高是指物體被拋出后所達(dá)到的最高點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的垂直距離；飛行時(shí)間是指物體從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的總時(shí)間。生活情景：任意球是一種在足球比賽中發(fā)生犯規(guī)后重新開始比賽的方法，一般對方球員在禁區(qū)外犯規(guī)時(shí)，就會(huì)判罰給本方一個(gè)任意球。任意球分兩種：直接任意球（踢球隊(duì)員可將球直接射入犯規(guī)隊(duì)球門得分）及間接任意球（踢球隊(duì)員不得直接射門得分，球在進(jìn)入球門前必須被其他隊(duì)員踢或觸及）。在足球比賽中，當(dāng)一方獲得任意球機(jī)會(huì)時(shí)，球員通常會(huì)根據(jù)場上形勢和防守方的站位來選擇最佳的拋射角和初速度。這個(gè)選擇直接決定了足球的飛行軌跡、射高和射程，進(jìn)而影響到球是否能成功繞過防守球員并進(jìn)入球門。實(shí)驗(yàn)及研究表明，當(dāng)初速度與水平方向之間的夾角一定時(shí)，初速度越大，斜拋物體達(dá)到的射高和射程越大，當(dāng)初速度大小一定，初速度方向與水平方向之間的夾角為45°時(shí)，射程最大。課堂小結(jié)知識(shí)梳理拋體運(yùn)動(dòng)以一定的初速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做拋體運(yùn)動(dòng)。2、平拋運(yùn)動(dòng)的速度水平方向上勻速直線運(yùn)動(dòng):v豎直方向上初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng):v合速度：v=vx2tan3、平拋運(yùn)動(dòng)的位移水平方向上：x=v0t豎直方向上：y=合位移：s=xtan斜拋運(yùn)動(dòng)斜拋運(yùn)動(dòng)是指物體以一定的初速度斜向拋射出去，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的運(yùn)動(dòng)。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：理解平拋運(yùn)動(dòng)模型的建構(gòu)過程，掌握用平拋運(yùn)動(dòng)模型的規(guī)律，解決實(shí)際生活中的問題的科學(xué)方法。四、課堂練習(xí)及作業(yè)布置課堂練習(xí)：1.對平拋運(yùn)動(dòng)的物體，若g已知，再給出下列哪組條件，可確定其初速度大小()A．水平位移B．下落高度C．落地時(shí)速度大小和方向D．落地位移大小和方向答案： D2.某同學(xué)在籃球場地上做斜上拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，設(shè)拋出球的初速度為20m/s，拋射角分別為30°、45°、60°、75°，不計(jì)空氣阻力，則關(guān)于球的射程，以下說法中正確的是()A．以30°角度拋射時(shí)，射程最大B．以45°角度拋射時(shí)，射程最大C．以60°角度拋射時(shí)，射程最大D．以75°角度拋射時(shí)，射程最大答案：B3.（多選）如圖所示，一架戰(zhàn)斗機(jī)在距地面高度一定的空中，由東向西沿水平方向勻速飛行，發(fā)現(xiàn)地面目標(biāo)后，開始瞄準(zhǔn)并投擲炸彈。若炸彈恰好擊中目標(biāo)P，假設(shè)投彈后飛機(jī)仍以原速度水平勻速飛行，空氣阻力不計(jì)（）A.飛機(jī)投彈時(shí)在P點(diǎn)的正上方B.炸彈落在P點(diǎn)時(shí)，飛機(jī)在P點(diǎn)的正上方C.飛機(jī)飛行速度越大，投彈時(shí)飛機(jī)到P點(diǎn)的距離應(yīng)越小D.無論飛機(jī)飛行速度多大，從投彈到擊中目標(biāo)經(jīng)歷的時(shí)間是一定的答案：D思考與討論：在乒乓球比賽中，你是否曾為乒乓球下網(wǎng)或者出界而感到惋惜？如果運(yùn)動(dòng)員沿水平方向擊球，在不計(jì)空氣阻力的情況下，要使乒乓球既能過網(wǎng)，又不出界，需要考慮哪些因素？如何估算球落地時(shí)的速度大?。拷獯穑菏蛊古仪蚣饶苓^網(wǎng)，又不出界，需考慮擊球點(diǎn)與地面的高度、擊球點(diǎn)與網(wǎng)的水平距離、擊球的力度等。

由?=12gt2,vy=gt,L=v作業(yè)布置；3.5勻速圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)目標(biāo)：1.熟悉描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量線速度、角速度、周期、頻率和轉(zhuǎn)速，熟練掌握各物理量之間的關(guān)系。能結(jié)合生活中的實(shí)例說明描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量的實(shí)際意義和作用。（物理觀念與應(yīng)用）2.知道物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件，會(huì)分析圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源，理解由牛頓第二定律推理得出向心加速度，從而推出勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力與向心加速度之間的關(guān)系。能運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型來分析、解釋生活中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例，如鏈球運(yùn)動(dòng)、汽車過拱形橋、汽車轉(zhuǎn)彎限速、公路轉(zhuǎn)彎處“外高內(nèi)低”的設(shè)計(jì)等問題。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.能夠通過實(shí)驗(yàn)和觀察，探究線速度與角速度的區(qū)別，通過制作使用測量向心力的簡易裝置，探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需向心力的大小跟物體的質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度ω（線速度v）的關(guān)系。（科學(xué)探究與實(shí)踐）4.能解釋生活中與圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象，會(huì)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。樹立正確的科學(xué)價(jià)值觀和科學(xué)態(tài)度。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點(diǎn)：知道線速度、角速度、周期、頻率的概念及它們之間的聯(lián)系，并運(yùn)用其描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)；理解向心力和向心加速度的概念及聯(lián)系，并應(yīng)用其分析解釋生活中的圓周運(yùn)動(dòng)；理解離心現(xiàn)象教學(xué)難點(diǎn)：理解線速度和角速度的物理意義，知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)；明確向心力的來源，清楚向心加速度公式的推導(dǎo)及應(yīng)用；發(fā)現(xiàn)并解釋生活中的離心現(xiàn)象教學(xué)方法：講授法、討論法、演示法、實(shí)驗(yàn)探究法教學(xué)準(zhǔn)備：PPT課件，實(shí)驗(yàn)器材：細(xì)繩、不同質(zhì)量的小球、彈簧測力計(jì)、白色圓形厚紙板、鐵釘、墨水等教學(xué)過程：一、新課導(dǎo)入情境創(chuàng)設(shè)：在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中，離心機(jī)常作為分離血清和血漿、沉淀蛋白質(zhì)或檢查尿沉渣的儀器設(shè)備。利用離心機(jī)可使混合液中的懸浮微?？焖俪恋恚枰苑蛛x比重不同的各種物質(zhì)的成分。那么離心機(jī)的工作原理是什么？為了回答這些問題，我們先來了解一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng)——圓周運(yùn)動(dòng)。二、新課講解1、圓周運(yùn)動(dòng)的描述（1）圓周運(yùn)動(dòng)提問：（播放摩天輪動(dòng)圖）觀察在游樂場乘坐摩天輪時(shí)，人隨摩天輪運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？回答：摩天輪中人的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周。圓周運(yùn)動(dòng)的定義：當(dāng)物體繞著一個(gè)半徑固定的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們稱物體做圓周運(yùn)動(dòng)。和拋體運(yùn)動(dòng)一樣，圓周運(yùn)動(dòng)也是一種常見的曲線運(yùn)動(dòng)。日常生活中，電風(fēng)扇工作時(shí)葉片上的點(diǎn)，時(shí)鐘指針的尖端、田徑場彎道上賽跑的運(yùn)動(dòng)員、鏈球運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)鏈球時(shí)的鏈球等（動(dòng)圖展示），都在做圓周運(yùn)動(dòng)。學(xué)生分組活動(dòng)：觀察小球的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器材：一端系有細(xì)繩的小球?qū)嶒?yàn)過程：用手捏住細(xì)繩，把小球放在水平光滑的平板上，用力轉(zhuǎn)動(dòng)繩子使小球在平板上做圓周運(yùn)動(dòng)。體驗(yàn)手對做圓周運(yùn)動(dòng)的小球的拉力。如果小球逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，標(biāo)出圖中此時(shí)細(xì)繩對小球拉力的方向及小球的速度方向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（播放小球運(yùn)動(dòng)視頻）此時(shí)細(xì)繩對小球的拉力沿繩指向手，小球的速度方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向，如圖所示。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：判斷圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向和判斷曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向所用方法相同，速度沿軌跡的切線方向。小球在水平面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要有沿繩向內(nèi)的力來維持其圓周運(yùn)動(dòng)。（2）勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的定義：如果小球沿著圓形軌跡以恒定的速率運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度的大小不變，但因物體做的是曲線運(yùn)動(dòng)，速度的方向是時(shí)刻變化的。問題思考：（播放動(dòng)圖）將自行車后輪架起，轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板，觀察大、小兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)，哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得更快些？同一個(gè)齒輪上到轉(zhuǎn)軸的距離不同的點(diǎn)，哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得更快些？你能說出判斷運(yùn)動(dòng)快慢的依據(jù)嗎？現(xiàn)象：這兩個(gè)自行車的齒輪，說不出誰更快，大的轉(zhuǎn)一圈小的轉(zhuǎn)了好幾圈。所以說小的轉(zhuǎn)動(dòng)得快。同一個(gè)齒輪上到轉(zhuǎn)軸的距離不同的點(diǎn)相同時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)相同，似乎是轉(zhuǎn)動(dòng)得一樣快的。（學(xué)生或許還會(huì)觀察出別的不同的現(xiàn)象）在上面的討論中，同學(xué)們會(huì)出現(xiàn)不同的意見。為什么會(huì)有不同意見？因?yàn)榈侥壳盀橹?，關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，還沒有大家都認(rèn)可的描述方法。為此我們引入一些新的物理量來描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢：線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期頻率等。①勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向在曲線運(yùn)動(dòng)的描述中，我們已經(jīng)知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的速度方向?yàn)榍€軌跡的切線方向。與所有曲線運(yùn)動(dòng)一樣，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，它在任意位置的速度方向就是該位置圓周的切線方向。如圖所示，圖中標(biāo)出了A、B、C三點(diǎn)的速度方向。②勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和角速度線速度：在直線運(yùn)動(dòng)中，E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，可以這樣表示，當(dāng)?t非常小時(shí)，?x做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在某時(shí)刻t經(jīng)過A點(diǎn)。為了描述物體經(jīng)過A點(diǎn)附近時(shí)運(yùn)動(dòng)的快慢，可以取一段很短的時(shí)間?t，物體在這段時(shí)間內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，位移為?l，對應(yīng)的弧長為?s。位移?l與時(shí)間?t之比是這段時(shí)間的平均速度。由于?tv=定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長?s和所用時(shí)間?大小：v=?s單位：m方向：切線方向（與半徑垂直）特別注意：物體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，線速度大小處處相等。雖然這里有“勻速”兩個(gè)字，但僅僅是指線速度的大小時(shí)刻相同。線速度是矢量，除了大小還有方向，圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是切線方向，我們看到，線速度的方向是不斷變化的。所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)本質(zhì)上還是變速運(yùn)動(dòng)。這里的“勻速”指的是勻速率的意思。角速度：描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量除了線速度外，還有角速度。我們引入角速度這個(gè)物理量來描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。如圖所示，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，r為圓周的半徑，由幾何學(xué)可知，弧AB的長度?s和弧AB對應(yīng)的圓心角?θ之間的關(guān)系為?v=定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過的角度?θ和所用時(shí)間?t的比值大小：ω=?θ在國際單位制中，公式中角度θ的單位是弧度，符號(hào)rad，當(dāng)角度單位使用弧度，時(shí)間單位使用秒后，根據(jù)角速度的定義式得單位：rad/s線速度與角速度的關(guān)系：v特別注意：勻速圓周運(yùn)動(dòng)中物體線速度大小不變，我們在任意相等的時(shí)間內(nèi)截取兩端圓弧，拿出來比較發(fā)現(xiàn)是相等的。所以單位時(shí)間通過的弧長相等，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)相等的弧長所對應(yīng)的角度也是相等的。所以說單位時(shí)間轉(zhuǎn)過的角度也相同，也就是角速度始終不變。所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng)。深入思考：討論線速度與角速度的區(qū)別問題情境：自行車是依靠鏈條傳動(dòng)方式進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的。如圖所示是一種自行車上的鏈條傳動(dòng)裝置示意圖。在大、小齒輪輪緣上的A、B兩點(diǎn)貼上不同顏色的彩紙，當(dāng)齒輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在相同時(shí)間內(nèi)，觀察A、B兩點(diǎn)的彩紙通過的弧長是否相等，驗(yàn)證這兩點(diǎn)的線速度大小是否相等。同時(shí)，觀察在相等時(shí)間內(nèi)B點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)過的角度與A點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)過的角度是否相同，驗(yàn)證這兩點(diǎn)的角速度大小是否相等。（正常轉(zhuǎn)速視頻難以看清，播放慢放視頻）以兩個(gè)齒輪代替自行車的大、小齒輪，紅色貼紙代表A點(diǎn)，藍(lán)色貼紙代表B點(diǎn)，并在皮帶上綁上一個(gè)絲帶。轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)絲帶與A點(diǎn)相遇時(shí)，總是與A點(diǎn)保持相對靜止，而與B點(diǎn)相遇時(shí)，也與B點(diǎn)保持相對靜止，因此在皮帶與齒輪不打滑的情況下，齒輪邊緣上點(diǎn)的線速度與皮帶上點(diǎn)的速度相等，所以大小齒輪邊緣上的點(diǎn)A和點(diǎn)B線速度相等，通過的弧長也相等。通過觀察，可以發(fā)現(xiàn)在相等時(shí)間內(nèi)B點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)過的角度要比A點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)過的角度多，因此B點(diǎn)的角速度大于A點(diǎn)的角速度。由公式v=ωr也可推得該結(jié)論，因?yàn)棰蹌蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的周期、頻率和轉(zhuǎn)速勻速圓周運(yùn)動(dòng)有其特殊性，物體運(yùn)動(dòng)一周后又會(huì)返回到初始位置，周而復(fù)始地運(yùn)動(dòng)著，這樣物體轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所用的時(shí)間就是固定不變的，如坐在旋轉(zhuǎn)木馬上的小孩運(yùn)動(dòng)一周后又回到他開始的位置?？梢钥闯鲞@是一種周期性的運(yùn)動(dòng)。為了描述圓周運(yùn)動(dòng)的這種周期性，常常需要周期這個(gè)物理量。定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間稱為周期符號(hào)：T單位：s含義：周期可用來描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢：周期越短，運(yùn)動(dòng)越快；周期越長，運(yùn)動(dòng)越慢。由角速度的定義可知，角速度與周期之間的關(guān)系為ω=由線速度的定義可知，線速度與周期之間的關(guān)系為v=除此之外我們還用頻率f來表示一秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，它與周期互為倒數(shù)，單位赫茲（HZ）。也是可以用來描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。頻率越高表示物體運(yùn)動(dòng)越快，頻率越低表示物體運(yùn)動(dòng)越慢f在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，就像這輛拖拉機(jī)，你問爸爸它的線速度v是多少？或者角速度ω是多少？你覺得你爸爸懂嗎？所以在日常生活和工程技術(shù)中常用轉(zhuǎn)速來描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。轉(zhuǎn)速的定義：物體單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)與所用時(shí)間之比。符號(hào)：n單位：轉(zhuǎn)每秒（r/s）或轉(zhuǎn)每分（r/min）。比如在這張電動(dòng)機(jī)的銘牌中我們可以清楚看到，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是1440r/min。問題思考1：轉(zhuǎn)速與周期的關(guān)系？前面就講過頻率與周期互為倒數(shù)f=聯(lián)系：n=f=1T注意：勻速圓周運(yùn)動(dòng)中T、f、n都不變。這三都是標(biāo)量。問題思考2：描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量線速度v、角速度ω、周期T、頻率f、轉(zhuǎn)速n它們之間有什么聯(lián)系呢？根據(jù)上面的推導(dǎo)我們知道線速度和角速度的關(guān)系為：v=ωr；角速度與周期之間的關(guān)系為ω=2πT；線速度與周期之間的關(guān)系為v=2、向心力與向心加速度（1）向心力①向心力提問：游樂場里有各種有趣的游戲項(xiàng)目，空中飛椅因其刺激性而深受很多年輕人的喜愛。飛椅與人一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，受到了哪些力？所受合力的方向有什么特點(diǎn)？（播放動(dòng)圖）回答：飛椅與人受到了重力和繩子的拉力，所受合力的方向似乎是指向運(yùn)動(dòng)圓周內(nèi)側(cè)的。（此時(shí)學(xué)生無法確定合力的方向）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其線速度的方向是時(shí)刻改變著的，也就是說其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷變化，根據(jù)牛頓第一定律，這說明物體一定受到了力的作用。那么物體受哪些力可以使它做圓周運(yùn)動(dòng)呢？物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是什么？這是我們后面將要解決的問題。問題1：物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力的方向有何特點(diǎn)呢？學(xué)生分組活動(dòng)：體驗(yàn)向心力實(shí)驗(yàn)器材：一端系有細(xì)繩的小鐵球（有兩種鐵球，其中一個(gè)質(zhì)量更大）實(shí)驗(yàn)過程：利用如圖所示的裝置做圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)手對小球的拉力。實(shí)驗(yàn)過程中思考以下四個(gè)問題：①當(dāng)減小旋轉(zhuǎn)的速度時(shí)拉力會(huì)怎樣變化？②如果增大小球的旋轉(zhuǎn)半徑，細(xì)繩的拉力又會(huì)怎樣變化？③換一個(gè)質(zhì)量較大的鐵球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，細(xì)繩的拉力會(huì)怎樣變化？④將手松開，觀察小球是否能繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①保持旋轉(zhuǎn)半徑不變，當(dāng)減小旋轉(zhuǎn)的速度時(shí)拉力會(huì)變小。②保持轉(zhuǎn)速不變，當(dāng)增大小球的旋轉(zhuǎn)半徑時(shí)拉力會(huì)變大。③保持旋轉(zhuǎn)半徑和轉(zhuǎn)速相同，用質(zhì)量大的小鐵球時(shí)，細(xì)繩的拉力會(huì)變大。④將手松開，小球不能繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，而是脫離圓周沿切線方向飛出實(shí)驗(yàn)總結(jié)：在上述活動(dòng)中，細(xì)繩對小球拉力的方向與小球的運(yùn)動(dòng)速度方向始終是垂直的，當(dāng)手松開后，小球受到的重力與桌面的支持力是一對平衡力，小球不再受拉力作用，小球脫離圓周沿切線方向飛出。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的力是細(xì)繩對小球的拉力并且這個(gè)力一直指向圓心。定義：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是受到與物體的速度方向垂直、始終指向圓心的合力作用，這個(gè)力稱為向心力。問題2：向心力具有怎么樣的特點(diǎn)呢？對于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力的方向總是指向圓心，而物體的運(yùn)動(dòng)方向總是沿切向方向，所以物體在運(yùn)動(dòng)方向始終不受力。沒有力的作用速度的大小會(huì)變化嗎？（速度大小不會(huì)改變）特點(diǎn)1：只改變線速度的方向，不改變線速度的大小。（播放勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)圖），觀察發(fā)現(xiàn)向心力的作用線的長短有沒有變化。方向始終指向圓心。但是并不是一直指向一個(gè)方向。特點(diǎn)2：向心力的方向是時(shí)刻在變化的，它是一個(gè)變力。向心力是按照力的效果命名的，并不是像重力、彈力、摩擦力那樣作為具有某種性質(zhì)的力來命名的。所以這里要注意的是向心力不是物體真實(shí)受到的一個(gè)力。不能說物體受到向心力的作用，只能說誰來提供向心力。特點(diǎn)3：向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種新的性質(zhì)的力。例如：地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽對地球的引力提供向心力。又比如剛才講的光滑面上小球做圓周運(yùn)動(dòng)。受力分析后知道繩子拉力提供向心力。②向心力的來源【問題情境1】圓錐擺：如圖所示，一根結(jié)實(shí)細(xì)繩一端系一個(gè)小球，另一端固定，使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩就沿圓錐面旋轉(zhuǎn)，這就是圓錐擺（前面提到的游樂場中的空中飛椅中人和飛椅的運(yùn)動(dòng)就是圓錐擺模型）。此時(shí)，小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是什么力呢？解答：對小球進(jìn)行受力分析，設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球受到重力mg和繩子的拉力T的作用，因?yàn)樾∏蚴冀K只在同一個(gè)水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所以重力和拉力的合力F合一定在水平面內(nèi)。用平行四邊形定則可以求出這兩個(gè)力的合力方向是指向圓心的，正是這個(gè)指向圓心的合力使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。【問題情境2】旋轉(zhuǎn)圓盤：如圖所示，在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓盤上，圓盤上的人和物體能隨水平圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。人或物體在做圓周運(yùn)動(dòng)，提供人或物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是什么力呢？解答：分析物體的受力情況，物體受重力mg、支持力FN和靜摩擦力Ff，重力mg與支持力FN平衡，提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為靜摩擦力F【問題情境3】汽車轉(zhuǎn)彎：汽車在彎道轉(zhuǎn)彎，相當(dāng)于汽車在做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。如果彎道路面是水平的，此時(shí)提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是什么力？解答：汽車受重力、支持力和靜摩擦力，豎直方向上重力和支持力平衡，此時(shí)的向心力由車輪與路面之間的靜摩擦力提供。【問題情境4】漏斗小球：把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑漏斗壁做在某一水平面內(nèi)做勻圓周運(yùn)動(dòng)，小球的向心力由什么力提供？解答：如圖所示，對物塊進(jìn)行受力分析，由支持力與重力的合力提供向心力，也可以說是支持力的水平分力提供向心力。向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。③向心力的大小思考：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受向心力的大小與哪些因素有關(guān)系？學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（定性探究）：測量向心力（探究向心力大小與哪些因素有關(guān)）實(shí)驗(yàn)器材：一段尼龍線、圓珠筆桿、彈簧測力計(jì)、一小塊橡皮實(shí)驗(yàn)過程：讓尼龍線穿過圓珠筆桿，線的一端拴小塊橡皮，另一端系在彈簧測力計(jì)上，彈簧測力計(jì)固定，如圖所示。握住筆桿，使橡皮平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，橡皮近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橡皮做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可近似認(rèn)為是尼龍線的拉力，從彈簧測力計(jì)上可讀出尼龍線的拉力。在下述幾個(gè)過程中，觀察向心力如何變化，從而定性判斷向心力大小與影響其因素間的關(guān)系，試分析：①改變橡皮塞做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω而保持其半徑R和質(zhì)量m不變，則向心力如何變化？②改變橡皮塞做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R而保持其角速度ω和質(zhì)量m不變，則向心力如何變化？③改變橡皮塞的質(zhì)量m而保持其角速度ω和半徑R不變，則向心力如何變化？實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①向心力F隨角速度ω的增大而增大、減小而減?、谙蛐牧隨半徑R的增大而增大、減小而減?、巯蛐牧隨質(zhì)量m的增大而增大、減小而減小實(shí)驗(yàn)總結(jié)：通過實(shí)驗(yàn)，可以得到向心力F和角速度ω、半徑R和質(zhì)量m的定性關(guān)系，向心力F與角速度ω、半徑R和質(zhì)量m呈正相關(guān)。精確的實(shí)驗(yàn)表明，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需向心力的大小跟物體的質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度ω的平方成正比，即向心力的大小為F=m利用角速度和線速度的關(guān)系式v=ωrF=m利用角速度和周期的關(guān)系式ω=2πTF=m【課堂練習(xí)】一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是4rad/s，盤面上距圓盤中心0.10m的位置有一個(gè)質(zhì)量為0.10kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求小物體所受向心力的大小。解答：F=m因此小物體所受向心力的大小為0.16N。（2）向心加速度①向心加速度做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度一定是變化的，因此做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，一定有加速度，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體也一定有加速度。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力的方向總是指向圓心，根據(jù)牛頓第二定律，物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向與它所受合力的方向相同，即：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度總指向圓心。定義：任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度都指向圓心，這個(gè)加速度叫做向心加速度。②向心加速度的大小前面學(xué)習(xí)了向心力大小的表達(dá)式。根據(jù)牛頓第二定律F=ma和向心力表達(dá)式，可得出向心加速度的大小，那么我們前面學(xué)習(xí)過的向心力的公式分別是F=mF=mF=m根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得a=a=a=在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，由于r、v和ω的大小是不變的，所以向心加速度的大小不變，但向心加速度的方向始終指向圓心，方向一直在變化。因此，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)。注意：向心加速度和向心力的有關(guān)規(guī)律對非勻速圓周運(yùn)動(dòng)也同樣適用。③向心力與向心加速度的應(yīng)用【例題】凸形路面是一種常見的路面，汽車在凸形路面上行駛時(shí)的運(yùn)動(dòng)可以看作圓周運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為m的汽車在橋上以速度v勻速行駛，橋面是半徑為R的凸形路面，如圖所示。當(dāng)汽車走到橋中央時(shí)，求汽車對橋的壓力。【解答】以汽車作為研究對象，汽車在路面上行駛時(shí)汽車可看成質(zhì)點(diǎn)模型，汽車在凸形路面上的運(yùn)動(dòng)可看成是圓周運(yùn)動(dòng)。汽車在最高點(diǎn)時(shí)豎直方向受重力和橋面的支持力，則重力和支持力的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，且合力方向豎直向下，指向凸形路面的圓心。通過向心力的公式可以求解出向心力的大小，根據(jù)牛頓第二定律可求解橋面對汽車的支持力，再根據(jù)牛頓第三定律可知汽車對橋面的壓力。向心力F=G-重力G=mg根據(jù)向心力公式F=mvmg-則凸形路面對汽車的支持力為F由牛頓第三定律可知，橋面對汽車的支持力在數(shù)值上等于汽車對橋面的壓力FN'F生活經(jīng)驗(yàn)：由汽車對橋面的壓力等于汽車的重力減去向心力，可知汽車對橋面的壓力小于汽車的重力，而且汽車的速度越大，汽車對橋面的壓力越小。我們乘坐汽車過凸形路面最高點(diǎn)時(shí)，如果速度過快，人就會(huì)有一種“上飄”的感覺。思考與拓展：如果汽車路過的是凹形路面，如圖所示，其他條件不變，汽車走到凹形路面最低點(diǎn)時(shí)，求汽車對凹形路面的壓力。【解答】此時(shí)仍是重力和支持力的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，合力方向豎直向上，由此可得向心力F=重力G=mg根據(jù)向心力公式F=mvF則凹形路面對汽車的支持力為F由牛頓第三定律可知，凹形路面對汽車的支持力在數(shù)值上等于汽車對凹形路面的壓力FN'F【問題情境】雜技演員在做“水流星”表演時(shí)，用一根細(xì)繩系著盛水的杯子，掄起繩子，讓杯子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示。杯內(nèi)水的質(zhì)量m＝0.5kg，繩長L＝60cm（g=10m/（1）在最高點(diǎn)水不流出的最小速率；（2）水在最高點(diǎn)速率為3m/s時(shí)，水對杯底的壓力大小?！窘獯稹勘舆\(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，設(shè)速度為v時(shí)水恰好不流出，水的重力剛好提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律則可計(jì)算出最小速率。對水研究，在最高點(diǎn)時(shí)由水的重力和杯底的支撐力的合力提供水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律可列出向心力與向心加速度的方程求出杯底的支撐力，由牛頓第三定律可知水對杯底的壓力等于杯底對水的支撐力。（1）牛頓第二定律得mg=mv2R，代入數(shù)據(jù)解得v＝（2）由牛頓第二定律得

F代入數(shù)據(jù)解得F由牛頓第三定律可知，水對杯底的壓力大小為2.5N。應(yīng)用向心力和向心加速度解題的基本思路：①明確研究對象，分析它的運(yùn)動(dòng)情況，重點(diǎn)分析軌跡所在的平面和圓心位置，確定向心加速度的方向。②分析物體的受力情況，求出沿半徑方向的合外力。③由牛頓第二定律可列出向心力與向心加速度的方程并求解。④注意所求力的作用對象，考慮是否利用牛頓第三定律得出最終答案。3、離心現(xiàn)象及應(yīng)用（1）離心現(xiàn)象情景思考：我們乘公交車出行，當(dāng)公交車轉(zhuǎn)彎時(shí)，司機(jī)師傅會(huì)減慢速度，同時(shí)車上廣播會(huì)提醒乘客拉好扶手，否則如果公交車轉(zhuǎn)彎速度過大，乘客身體會(huì)向彎道的外側(cè)傾倒，造成乘客摔倒受傷。這里蘊(yùn)含著什么物理原理呢？人們常說車輛急轉(zhuǎn)彎時(shí)往往會(huì)發(fā)生離心現(xiàn)象，那么什么是離心現(xiàn)象呢？演示實(shí)驗(yàn)：墨水旋風(fēng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材：白色圓形厚紙板、鐵釘、墨水實(shí)驗(yàn)過程：首先制作一個(gè)陀螺，準(zhǔn)備一塊光滑、白色圓形厚紙板，用鐵釘將紙板中心固定。然后，在紙板上不同位置滴幾滴墨水。在墨水未干之前，輕輕旋轉(zhuǎn)陀螺。當(dāng)陀螺停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，墨水在紙板上留下移動(dòng)的軌跡，墨水痕跡呈旋風(fēng)狀，如圖所示。請同學(xué)們觀察并思考：為什么墨水在紙板上留下旋風(fēng)狀的圖案？實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：由于墨水與紙板之間存在著相互作用力，這種相互作用力提供墨水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。當(dāng)紙板旋轉(zhuǎn)速度加快時(shí)，墨水需要的向心力也增加，當(dāng)紙板與墨水之間的相互作用力不足以提供墨水做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，墨水就會(huì)做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。陀螺速度越快，墨水離圓心越遠(yuǎn)。定義：物體做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，稱為離心運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象。提問：什么情況下物體做離心運(yùn)動(dòng)呢？從墨水旋風(fēng)實(shí)驗(yàn)我們可以看出，當(dāng)向心力不足以提供向心運(yùn)動(dòng)需要的向心力時(shí)，就會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，這里就存在一個(gè)“供需”關(guān)系。我們知道向心力是效果力，提供向心力的可能是重力、彈力、摩擦力等，以及合力或者分力。那怎么知道這些力，那就需要受力分析，所以受力分析得到這個(gè)“供”向心力。物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的力，由物體運(yùn)動(dòng)情況決定的，那就需要運(yùn)動(dòng)分析，做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力大小是F需所以受力分析得到提供的向心力，運(yùn)動(dòng)分析得需要的向心力。當(dāng)供需平衡時(shí)物體就做圓周運(yùn)動(dòng)，如果不平衡，則有①當(dāng)F合=m②當(dāng)F合③當(dāng)F合總結(jié)：物體作離心運(yùn)動(dòng)的條件：0≤（2）生活中的離心現(xiàn)象【生活情境1】如圖所示是洗衣機(jī)脫水示意圖，洗衣機(jī)的內(nèi)筒是甩干筒，筒的轉(zhuǎn)軸通過傳動(dòng)帶與電動(dòng)機(jī)相連。將潮濕的衣服放入筒內(nèi)后，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，甩干筒就會(huì)繞軸高速旋轉(zhuǎn)，衣服中的水隨著筒的旋轉(zhuǎn)從桶壁的小孔中被甩出去，一會(huì)兒衣服上的水就基本上被甩沒了。衣服中的水從筒壁小孔中被甩出去的現(xiàn)象就是離心現(xiàn)象?！旧钋榫?】（播放醫(yī)用離心機(jī)視頻）離心機(jī)在醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用非常廣泛。在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中，離心機(jī)是用來分離血清和血漿、沉淀蛋白質(zhì)或檢查尿沉渣的儀器設(shè)備。離心機(jī)有一個(gè)繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒，稱為轉(zhuǎn)鼓，通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。懸浮液（或乳濁液）加入轉(zhuǎn)鼓后，被迅速帶動(dòng)與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下各組分分離。通常，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高，分離效果越好。離心機(jī)是利用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力以及物質(zhì)的沉降系數(shù)或浮力、密度的差異進(jìn)行分離、濃縮和提純生物樣品的，可以分為離心過濾和離心沉降兩種。離心過濾：離心過濾是分離懸浮液中的顆粒，實(shí)現(xiàn)固-液分離的方法。離心沉降：離心沉降是實(shí)現(xiàn)液-液或液-固分離的方法?！旧钋榫?】汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)所做的運(yùn)動(dòng)，可以看成是一種局部的圓周運(yùn)動(dòng)。在前面我們分析了在水平公路上行駛的汽車，其轉(zhuǎn)彎所需向心力由車輪與路面之間的靜摩擦力提供。汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大、雨天路滑、汽車質(zhì)量過大等原因，都會(huì)使汽車所需向心力大于最大靜摩擦力，如圖所示，汽車就會(huì)因?yàn)橄蛲鈧?cè)滑做離心運(yùn)動(dòng)而造成事故。因此，在公路彎道，車輛行駛速度不允許超過規(guī)定的速度。思考與拓展：隨著我國高速公路網(wǎng)的建設(shè)，在高速公路轉(zhuǎn)彎處，如何使汽車不必大幅減速而安全通過呢？利用彎道處“外高內(nèi)低”的斜坡式設(shè)計(jì)，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)依靠重力與支持力的合力獲得向心力，如圖所示，可以使汽車以較高的速度安全通過彎道，這樣設(shè)計(jì)既能節(jié)約燃料，又提高了道路的通行能力。若轉(zhuǎn)彎處彎道半徑為R，請計(jì)算圖中的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力的大小，以及使汽車安全過彎的最大速度。【解答】汽車的向心力由重力與支持力的合力提供，圖中斜面的傾角為θ，根據(jù)平行四邊形法則，進(jìn)行力的合成，可得F根據(jù)向心力的公式F=mvF則可得v即為使汽車安全過彎的最大速度。生活經(jīng)驗(yàn)：在修建彎道時(shí)，要根據(jù)彎道的半徑來規(guī)定行駛速度，彎道越急，規(guī)定行駛速度越低，我國《道路交通安全法實(shí)施條例》中規(guī)定駕駛機(jī)動(dòng)車通過急彎路時(shí)，最高速度不能超過每小時(shí)30公里。此外，修建彎道時(shí)，會(huì)盡量調(diào)整好道路傾斜角度θ，使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力幾乎完全由重力G和支持力的合力來提供，以減少側(cè)滑、翻車等交通事故的發(fā)生?！菊n堂練習(xí)】下列現(xiàn)象中，利用了離心現(xiàn)象的是（ABD），為了防止離心現(xiàn)象產(chǎn)生的影響的是（CE）A.用洗衣機(jī)脫水B.用離心沉淀器分離物質(zhì)C.汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要減速D.轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘，可以去除雨傘上的一些水E.站在公交汽車?yán)锏某丝?，在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要用手拉緊扶手三、課堂小結(jié)知識(shí)梳理：總結(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)、向心力、向心加速度和離心現(xiàn)象的概念。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)線速度、角速度、周期、頻率的概念及聯(lián)系，以及如何運(yùn)用其描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)；強(qiáng)調(diào)應(yīng)用向心力和向心加速度的規(guī)律及公式，分析解釋生活中的圓周運(yùn)動(dòng)；強(qiáng)調(diào)物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件四、課堂練習(xí)及作業(yè)布置課堂練習(xí)1.某物體保持不變的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（A）A．若軌道半徑越大，則線速度越大B．若軌道半徑越大，則線速度越小C．若軌道半徑越大，則周期越小D．若軌道半徑越大，則周期越大2.一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上有一個(gè)小物體隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)。對小物體進(jìn)行受力分析，下列說法正確的是（B）A．只受重力和支持力B．只受重力、支持力、摩擦力C．只受重力、支持力、向心力D．只受重力、支持力、摩擦力、向心力3．用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。則下列說法正確的是（C）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子張力不能為0B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是0C．小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí)的速度是gRD．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子對小球的作用力可以與球所受重力方向相反4.圓周運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)形式，在生活中有著廣泛的應(yīng)用。圖甲是拆開的電動(dòng)牙刷，內(nèi)部由一個(gè)微型的電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)偏心輪組成，圖乙是偏心輪示意圖。圖丙是醫(yī)用離心機(jī)，圖丁是離心機(jī)處理血液的示意圖。關(guān)于電動(dòng)牙刷的震動(dòng)和醫(yī)用離心機(jī)，下列說法正確的是（D）A.震動(dòng)器中的偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度越大，輪軸所承受的作用力反而減小B.震動(dòng)器中的偏心輪如果采用整個(gè)圓盤，會(huì)有更大的震動(dòng)效果C.離心機(jī)在運(yùn)行的過程中，圖丁試管中近端A和遠(yuǎn)端B兩點(diǎn)的線速度大小相等D.借助離心機(jī)，醫(yī)務(wù)人員可以分離血液，提取所需的物質(zhì)【思考討論】“魔盤”是一種神奇的游樂設(shè)施，它是一個(gè)能繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的帶有豎直側(cè)壁的大型轉(zhuǎn)盤，隨著“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的增大，“魔盤”上的人可能滑向盤的邊