高中物理 第五章 曲线运动 专题课竖直平面内圆周运动模型课件 新人教版必修2.ppt

专题课 竖直平面内圆周运动模型 1 能分析竖直面内匀速圆周运动问题 2 能识别和分析 线 球模型 问题 3 能识别和分析 杆 球模型 问题 教学目标 重点 1 线 球模型 问题 2 杆 球模型 问题 难点 线 球模型问题 重点难点 本节重点研究竖直面内的匀速圆周运动和非匀速圆周运动 让学生掌握好 线 球模型 和 杆 球模型 两类基本问题 让学生能识别两类基本模型并应用对应结论分析实际问题 教学时要理论联系实际 让学生亲自动手参与做实验 同时要做好运动过程的受力分析 可以先分析 线 球模型 问题 然后再研究 杆 球模型 问题 引导学生掌握好两个模型的区别 有了上面的基础 可以对两个模型做适当拓展 例如 线 球模型 与 光滑内侧轨道内小球运动问题 具有相同的物理本质 遵从相同的规律 教学建议 导入一 师 我这里有一个小球和一条细线 我们首先来做一个实验 用线的一端与小球拴接 用手捏紧细线的另一端 把小球抡起来让其在竖直面内做圆周运动 小球的圆周运动是匀速圆周运动吗 生 不是 是非匀速圆周运动 师 小球在运动过程中速度大小变化规律如何 生 向高处运动时速度减小 向低处运动时速度增大 新课导入 师 下面我找同学到上面来体会一下 在运动过程中细线拉力大小怎样变化 同学甲进行了体验 并总结规律 生甲 向高处运动时拉力减小 向低处运动时拉力增大 师 下面我再找一名同学重新进行这个实验 看能不能让小球通过最高点时的速度为零 同学乙进行了体验 并总结规律 生乙 小球通过最高点时的速度不能为零 师 上面实验中的现象就是我们今天主要探讨的问题 新课导入 导入二 杂技演员在表演 水流星 节目时 盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动 当杯子经过最高点时 里面的水也不会流出来 这是为什么呢 这节课我们就探讨其中的原理 新课导入 学习互动 竖直平面内的匀速圆周运动 考点一 图z1 1 学习互动 答案 b 学习互动 学习互动 答题要点 小球做匀速圆周运动 小球在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力 说明此时恰好由小球的重力提供向心力 这是解决这道题的关键 再根据最高点和最低点时受力的不同 根据向心力的公式列方程求解即可 学习互动 线 球模型问题分析 考点二 图z1 2 学习互动 答案 a 学习互动 例3 多选 2013年6月20日 航天员王亚平在运行的 天宫一号 内上了节物理课 做了如图z1 3所示的演示实验 当小球在最低点时给其一初速度 小球能在竖直平面内绕定点o做匀速圆周运动 若把此装置带回地球表面 仅在重力场中 仍在最低点给小球相同初速度 则 a 小球仍能做匀速圆周运动b 小球不可能做匀速圆周运动c 小球可能做完整的圆周运动d 小球一定能做完整的圆周运动 图z1 3 答案 bc 解析 把此装置带回地球表面 在最低点给小球相同的初速度 小球在运动过程中 不可能做匀速圆周运动 选项a错误 b正确 若小球到达最高点的速度v 则小球可以做完整的圆周运动 若小于此速度 则不能到达最高点 故不能做完整的圆周运动 选项c正确 d错误 学习互动 例4长度为1m的轻杆oa的a端有一质量为2kg的小球 以o点为圆心 在竖直平面内做圆周运动 如图z1 4所示 小球通过最高点时的速度为3m s g取10m s2 则此时小球将 a 受到18n的拉力b 受到38n的支持力c 受到2n的拉力d 受到2n的支持力 学习互动 杆 球模型问题分析 考点三 图z1 4 答案 d 学习互动 备用习题 备用习题 答案 d 解析 物块的超 失重状态与速度方向无关 而与加速度方向有关 加速度具有向下的分量时处于失重状态 加速度具有向上的分量时处于超重状态 备用习题 答案 c 备用习题 3 多选 如图z1 9所示 小球m在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动 下列说法正确的是 a 小球通过最高点时的最小速度是b 小球通过最高点时的最小速度为零c 小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力d 小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力 答案 bd 解析 圆环外侧 内侧都可以对小球提供弹力 故小球通过最高点时的最小速度为零 小球在水平线ab以下时 必须有指向圆心的力提供向心力 故外侧管壁对小球一定有作用力 b d正确 备用习题 备用习题 答案 bcd 自我检测 图z1 5 自我检测 答案 a 自我检测 2 线 球模型