高一物理必修二第五章第七节《竖直面内的圆周运动》课件

竖直面内的圆周运动 人教版高一物理必修二第五章第七节竖直面内的圆周运动教学目标 1知识目标（ 1）了解竖直平面内的圆周运动的特点。（ 2）理解变速圆周的运动物体受到的合力产生的两个效果，知道做变速圆周运动的物体受到的合力不指向圆心。（ 3）掌握轻绳、轻杆模型中的小球做圆周运动的临界条件。 2能力目标 通过轻杆、轻绳物理模型的巩固，体会物理模型在物理学习中的重要性。掌握牛顿第二定律在圆周运动中的方法。 3情感目标 培养学生建立物理模型的能力，理论联系实际，增强学生处理实际问题的能力教学重点 、难点 二、教学重点 （ 1）知道轻杆、轻绳、管道等物理模型； （ 2）会分析小球在特殊位置的受力； （ 3）了解小球在竖直平面内的运动情况。 三、教学难点 轻杆、轻绳、管道等物理模型中的小球在竖直平面内做圆周运动的临界条件及应用观看视频 思考：摩托车做什么运动呢？（板书标题）思考：1、 摩托车做什么运动呢？在哪个平面内呢？ 为什么在最高点时摩托车不掉下来？ 2、生活中还有哪些竖直面内的圆周运动？【 演示 1】 沙包在细绳作用下在竖直面内做圆周运动 类型一 轻绳牵拉型（轻绳模型）TmgTmgO类型一 轻绳牵拉型（轻绳模型）(1)最高点：(2)最低点：对小球受力分析由牛顿第二定律OmgT v(3)在向上转的任意位置(4)在向下转的任意位置vmgT方法总结 （板书） 1、选择研究对象 2、确定运动状态 3、分析物体受力 4、规范列出方程 5、正确解出答案【 演示 2】 过山车模型小组讨论：小球在最高点不掉下来速度满足的条件？水水流流星星 【 演示 3】 “ 水流星 ” 的表演思考：在最高点水不流出，速度 满 足的关系 ?学生上黑板解答水水流流星星 解：杯中的水在竖直面内做圆周运动，在最高点对水受力分析，要使水不流出，需要满足联立解得：即在最高点速度满足：方法总结 ：（板书方法）mgFN 由牛顿第二定律得：类型一 轻绳牵拉型（轻绳模型）【 课 堂 练习 1】C类型一 轻绳牵拉型（轻绳模型）【 课 堂 练习 1】 问题思考：沙包能不能在最高点速度等于零也不掉下来呢？如何实现呢？【 演示 5】 小球被一轻杆拉着在竖直面内做圆周运动 类型二 轻杆支撑型（轻杆模型）【 设问 】 轻杆与轻绳的最主要的区别是什么 ？Tmg小球在最低点静止的时候小球受重力和杆对小球的拉力类型二 轻杆支撑型（轻杆模型）杆对小球为拉力，上面灯亮。当小球在最高点静止时，R类型二 轻杆支撑型（轻杆模型）mgFN杆对小球为支持力，下面的灯亮。FN=0， 此时两灯都不亮当小球在最高点以临界速度运动时，观察实验现象，分析小球运动到最高点时，为什么有时都不亮、下面灯亮或上面灯亮？类型二 轻杆支撑型（轻杆模型）下面灯亮。上面灯亮。两灯都不亮。总结：类型二 轻杆支撑型（轻杆模型）当 时 ， 轻 杆 对 小球 没有作用力 ；时 ， 轻 杆 对 小球施加的是 向下的拉力；时 ， 轻 杆 对 小球施加的是向上的支持力； 当当在最高点的最小速度为 零【 问题研讨 】 当小球运动到最低点时，轻杆对小球的作用力情况怎样？质点在竖直放置的光滑细管内做圆周运动，解题方法和轻杆模型一样！ 类似模型 ：类型二 轻杆支撑型（轻杆模型）【 课堂练习 2】类型二 轻杆支撑型（轻杆模型）轻 杆 长 L=1m，以一端 为圆 心，在 竖 直面内做 圆 周运 动 ，杆另一端固定一个质 量 m=2kg小球，小球通 过 最高点 时速率 v=3m/s，求此 时 小球 对 杆的作用力大小及方向（ g=10m/s2）。解：以小球为研究对象，假设杆对小球有向 上的支持力，由牛顿第二定律得：类型二 轻杆支撑型（轻杆模型）解得： FN=2N由牛顿第三定律得，小球对杆的弹力 :方向向下 1、匀速圆周运动的合力指向圆心，合力提供向心力。 2、变速圆周运动的合力不指向圆心，沿半径方向的合力提供向心力。 3、所有圆周运动的通用方法都是：课堂小结通用方法 1、选择研究对象 2、确定运动状态 3、分析物体受力 4、规范列出方