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1、2022年高中物理 第二章 圓周運動教案 粵教版必修2 三維目標 掌握F、a、Ｖ、ω、Ｔ特點 掌握解決圓周運動問題的方法 重 點 掌握解決圓周運動問題的方法 難 點 掌握解決圓周運動問題的方法 課 型 □講授 □習題 □復習 □討論 □其它 教 學 內 容 與 教 師 活 動 設 計 因材施教 一、勻速圓周運動基礎知識： 1.F、a、Ｖ、ω、Ｔ特點： 1）F、a、Ｖ、ω、Ｔ大小都不變。 2）F、a、Ｖ方向時刻變化。 2.線速度、角速度、周期、頻率之間的關系： f=1/T, ω=

2、2π/T=2πf, v=2πr/T =2πrf =ωr 3.注意：ω、T、f三個量中任一個確定，其余兩個也就確定，但v還和r有關；固定在同一根轉軸上轉動的物體其角速度相等；用皮帶傳動的皮帶輪輪緣（皮帶觸點）線速度大小相等。 二、勻速圓周運動的實例分析 1． 向心力可以是幾個力的合力，也可是某個力的分力，是個效果力。 2． 火車轉彎問題：外軌略高于內軌，使得火車所受重力和支持力的合力F合提供向心力：F合＝mg tgθ＝mv2/R 如果火車不按照規(guī)定速度轉彎，會對鐵軌造成一定損害。 3． 汽車過拱橋問題：汽車以速度v過圓弧半徑為R的橋面最高點時，汽車對橋的壓力等于G－mv2/

3、R，小于汽車的重量；通過凹形橋最低點時對橋的壓力等于G ＋ mv2/R，大于汽車的重量。 4.圓周運動中的臨界問題： 關于臨界問題總是出現(xiàn)在變速圓周運動中，豎直平面內的圓周運動是典型的變速圓周運動，一般情況下，只討論最高點和最低點的情況： ① 如圖所示，沒有物體支撐的小球，在豎直平面內做圓周運動過最高點的情況： <1> 臨界條件：小球達到最高點時繩子的拉力；（或軌道的彈力）剛好等于零，小球的重力提供其做圓周運動的向心力，即，上式中的 教 學 內 容 與 教 師 活 動 設 計 因材施教 是小球通過最高

4、點的最小速度，通常叫臨界速度。 <2> 能過最高點的條件：（此時繩、軌道對球分別產生拉力、壓力）。 <3> 不能過最高點的條件：（實際上球還沒有到最高點就脫離了軌道）。 ② 如圖所示，有物體支撐的小球在豎直平面內做圓周運動過最高點的情況： <1> 臨界條件：由于硬桿和管壁的支撐作用，小球恰能達最高點的臨界速度。 <2> 如圖所示的小球過最高點時，輕桿對小球的彈性情況： 當時，輕桿對小球有豎直向上的支持力，其大小等于小球的重力，即。 當時，桿對小球的作用力的方向豎直向上，大小隨速度的增大而減小，其取值范圍是：。 當時，。 當時，桿對小球有指向圓心的拉力，其大小隨速度的增大而增大。 <3> 如圖所示的小球過最高點時，光滑硬管對小球的彈力情況，同上面圖（1）的分析。 4.離心現(xiàn)象及其應用 1． 離心運動：做勻速圓周運動的物體，在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動。物體做離心運動的原因是慣性，而不是受離心力。 2． 離心運動的應用：離心干燥器、離心分離器、洗衣脫水筒、棉花糖的制作等。 3． 汽車在轉彎處不能超過規(guī)定的速度，砂輪等不能超過允許的最大轉速。 教學后記: