《2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題教案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題教案（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題教案 課 題 平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題 計(jì)劃課時(shí) 2 節(jié) 教學(xué)目標(biāo) 1、理解平拋運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生臨界問題的原因。 2、理解與摩擦力、彈力有關(guān)的臨界問題的產(chǎn)生原因。 3、理解豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的“輕繩”類過最高點(diǎn)的產(chǎn)生條件。 4、理解豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的“輕桿”類過最高點(diǎn)的產(chǎn)生條件。 教學(xué)重點(diǎn) 圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題 教學(xué)難點(diǎn) 豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)受力分析 教學(xué)方法 講授法、討論法 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 教 學(xué) 過 程 一、引入課題 魔盤上的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由什么力來提供向心力？這個(gè)力的特點(diǎn)是什

2、么？由此會(huì)出現(xiàn)什么問題？ 二、主要教學(xué)過程 突破一　平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問題 1．有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過程中存在著臨界點(diǎn)。 2．若題目中有“取值范圍”、“多長(zhǎng)時(shí)間”、“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過程中存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就是臨界點(diǎn)。 3．若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過程中存在著極值，這些極值點(diǎn)也往往是臨界點(diǎn)。 突破二　勻速圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題 水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界極值問題通常有兩類，一類是與摩擦力有關(guān)的臨界問題，一類是與彈力有關(guān)的臨界問題。 1．與摩擦力有關(guān)的臨界極值問題 物體間恰

3、好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是物體間恰好達(dá)到最大靜摩擦力，如果只是摩擦力提供向心力，則有Fm＝，靜摩擦力的方向一定指向圓心；如果除摩擦力以外還有其他力，如繩兩端連物體，其中一個(gè)在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在一個(gè)恰不向內(nèi)滑動(dòng)的臨界條件和一個(gè)恰不向外滑動(dòng)的臨界條件，分別為靜摩擦力達(dá)到最大且靜摩擦力的方向沿半徑背離圓心和沿半徑指向圓心。 2．與彈力有關(guān)的臨界極值問題 壓力、支持力的臨界條件是物體間的彈力恰好為零；繩上拉力的臨界條件是繩恰好拉直且其上無彈力或繩上拉力恰好為最大承受力等。 突破三　豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題——“輕繩、輕桿”模型 1．“輕繩”模型和“輕桿”模型不同的原因在于“輕繩”

4、只能對(duì)小球產(chǎn)生拉力，而“輕桿”既可對(duì)小球產(chǎn)生拉力也可對(duì)小球產(chǎn)生支持力。 2．有關(guān)臨界問題出現(xiàn)在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng)，一般情況下，只討論最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況。 物理情景 最高點(diǎn)無支撐 最高點(diǎn)有支撐 實(shí)例 球與繩連接、水流星、沿內(nèi)軌道的“過山車”等 球與桿連接、球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)等 圖示 異同點(diǎn) 受力 特征 除重力外，物體受到的彈力方向：向下或等于零 除重力外，物體受到的彈力方向：向下、等于零或向上 受力 示意圖 力學(xué) 方程 mg＋FN＝m mg±FN＝m 臨界 特征 FN＝0 mg＝m

5、 即vmin＝ v＝0 即F向＝0 FN＝mg 過最高點(diǎn) 的條件 在最高點(diǎn)的速度 v≥ v≥0 三、典型例題分析 【例1】　(xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ，18)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖1所示。水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2，中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h。不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，則v的最大取值范圍是(　　) A.＜v＜L1 B.＜v＜ C.＜v＜ D.＜v＜ 解析　發(fā)射機(jī)無論向哪

6、個(gè)方向水平發(fā)射，乒乓球都做平拋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)速度v最小時(shí)，球沿中線恰好過網(wǎng)，有3h－h(huán)＝，＝v1t1，解得v1＝，當(dāng)速度最大時(shí)，球斜向右側(cè)臺(tái)面兩個(gè)角發(fā)射，有＝v2t2，3h＝gt，解得v2＝。所以，使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，v的最大取值范圍為＜v＜，選項(xiàng)D正確。 答案　D 【例2】　如圖3所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放有質(zhì)量均為m的兩個(gè)小物塊A、B，A離轉(zhuǎn)軸中心的距離為L(zhǎng)，A、B間用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線相連。開始時(shí)，A、B與軸心在同一直線上，細(xì)線剛好被拉直，A、B與水平轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求： 圖3 (1)當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度達(dá)到多大時(shí)細(xì)線上開始出現(xiàn)張力？ (2)當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速

7、度達(dá)到多大時(shí)A物塊開始滑動(dòng)？ 解析　(1)細(xì)線上開始出現(xiàn)張力時(shí)，B物塊受到的靜摩擦力剛好達(dá)到最大值，在此臨界狀態(tài)時(shí)，細(xì)線上的張力還是零。對(duì)B物塊，由牛頓第二定律得μmg＝mωrB，rB＝2L，解得此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度ω1＝＝ (2)當(dāng)物塊A剛要開始滑動(dòng)時(shí)，A、B受到的靜摩擦力都達(dá)到最大值，設(shè)此時(shí)細(xì)線上的張力為F，根據(jù)牛頓第二定律 對(duì)A，有μmg－F＝mωrA，rA＝L 對(duì)B，有F＋μmg＝mωrB，rB＝2L 解得ω2＝。 答案　(1)　(2) 四、課堂練習(xí) 《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》第64、65頁(yè) 變式訓(xùn)練1、2、3 五、課堂小結(jié) 豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)類問題的解題技巧 (1)定

8、模型：首先判斷是輕繩模型還是輕桿模型，兩種模型過最高點(diǎn)的臨界條件不同。 (2)確定臨界點(diǎn)：抓住繩模型中最高點(diǎn)v≥及桿模型中v≥0這兩個(gè)臨界條件。 (3)研究狀態(tài)：通常情況下豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)只涉及最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。 (4)受力分析：對(duì)物體在最高點(diǎn)或最低點(diǎn)時(shí)進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列出方程，F(xiàn)合＝F向。 (5)過程分析：應(yīng)用動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律將初、末兩個(gè)狀態(tài)聯(lián)系起來列方程。 六、作業(yè) 《4級(jí)優(yōu)化滿分練》第四章 基礎(chǔ)課時(shí)10 板書設(shè)計(jì) (小專題)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題 一、水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題 二、豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的“輕繩、輕桿”模型 1、與摩擦力有關(guān)的臨界極值問題 1、“輕繩”模型 在最高點(diǎn)的速度v≥ 2、與摩擦力有關(guān)的臨界極值問題 2、“輕桿”模型。在最高點(diǎn)的速度 v≥0 壓力、支持力的臨界條件是物體間的 彈力恰好為零；繩上拉力的臨界條件 是繩恰好拉直且其上無彈力或繩上拉 力恰好為最大承受 教學(xué)反思 豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)，什么條件下桿產(chǎn)生拉力，什么條件下桿產(chǎn)生支持力，學(xué)生理解不到位，需進(jìn)一步加強(qiáng)。