高三物理教案：《圓周運動(dòng)》教學(xué)設計

　　知識點(diǎn)總結

　　知道勻速圓周運動(dòng)的概念;理解線(xiàn)速度、加速度和周期的概念;理解向心加速度概念以及與各物理量間的關(guān)系。理解向心力的概念以及與各物理量間的關(guān)系;會(huì )用牛頓第二定律求解圓周運動(dòng)問(wèn)題，并能靈活解決圓周運動(dòng)中的有關(guān)臨界問(wèn)題;知道離心現象及發(fā)生離心現象的條件。

　　考點(diǎn)1.描述勻速圓周運動(dòng)的物理量

　　1.線(xiàn)速度v：

　�、倜枋鑫矬w的沿圓周運動(dòng)的快慢程度.

　�、谖矬w沿圓周通過(guò)的弧長(cháng)與所用時(shí)間的比值.

　　4.頻率f：

　�、俣�義: 物體單位時(shí)間內所轉過(guò)的圈數。

　�、趩挝�: r/s或r/min

　　小結:周期T和轉速n都是描述勻速圓周運動(dòng)的快慢程度的物理量.

　　5.向心加速度an：

　�、倜枋鏊俣确较蜃兓�快慢的物理量

　　3.方向:總是沿半徑指向圓心且時(shí)刻在變化,即向心力是變力.

　　4.來(lái)源:做圓周運動(dòng)的物體,所受合外力沿半徑指向圓心的分量即為向心力.

　　正確理解向心力：(1)在受力分析時(shí)不能說(shuō)物體受到一個(gè)向心力(2)向心力是變力. (3)向心力不做功.

　　考點(diǎn)3. 離心運動(dòng)

　　1.定義：做圓周運動(dòng)的物體，在所受外力突然消失或者不足以提供圓周運動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動(dòng)。這種運動(dòng)叫做離心運動(dòng)。

　　2、做圓周運動(dòng)的物體，離心現象條件的分析

　　常見(jiàn)考法

　　隨著(zhù)高考改革的深入,新高考更加突出對學(xué)生應用能力及創(chuàng )新能力的考查,構建新的情景:將常見(jiàn)的豎直平面內的圓周變換成兩正對著(zhù)的相同半圓光滑軌道,同時(shí)將環(huán)內圓周運動(dòng)和機械能綜合,并結合了利用傳感器所得的圖象,考查了識別圖象、分析物體在各位置的狀態(tài)(特別是特殊點(diǎn)處,如最高點(diǎn)與最低點(diǎn))等重要知識內容.既考查了中學(xué)階段很重要的受力分析能力,又對圓周運動(dòng)的相關(guān)知識進(jìn)行考查,更重要的是考查了同學(xué)們在新情景下構建模型、從圖象中獲取信息進(jìn)行解題的能力.

　　誤區提醒

　　豎直平面內的圓周運動(dòng),是典型的變速圓周運動(dòng),對于物體在豎直平面內做變速圓周運動(dòng)的問(wèn)題,中學(xué)物理中只研究物體通過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況,并且經(jīng)常出現臨界狀態(tài).

　　1.繩球或內軌道模型,如圖所示,沒(méi)有物體支撐的小球,在豎直平面內做變速圓周運動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)的情況.

　　(1)臨界條件:小球到達最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力(或軌道的壓力)剛好為零,小球的重力提供其圓周運動(dòng)的向心力,

　　圖(b)所示的小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),光滑管對小球的彈力情況與桿類(lèi)似.

　　判斷小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),輕桿提供的力是拉力還是支持力,還可以采取下面的方法:先假設為拉力F,根據牛頓第二定律列方程求解,若求得F>0,說(shuō)明此時(shí)輕桿提供拉力;若求得F

　　例題1. 細繩一端系著(zhù)質(zhì)量為M=0.4㎏的物體，靜止在水平面上，另一端通過(guò)光滑的小孔，吊著(zhù)質(zhì)量為m=0.3㎏,M距小孔的長(cháng)度為0.5m，已知M和水平面的最大靜摩擦力為2N，現使此平面繞小孔水平轉動(dòng)，問(wèn)角速度w在何范圍內，m處于靜止狀態(tài)?﹙g=10m/s2)