竖直面内圆周运动教学设计新部编版

1、教师学科教案20 -20学年度第学期任教学科：任教年级：任教老师：xx市实验学校r - 二r竖直面内的圆周运动教学设计教学目标一、知识与技能1、会在具体问题中分析向心力的来源。2、 知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和 向心加速度。二、过程与方法通过竖直面内圆周运动的实例分析，学会应用牛顿第二定律讨论变速圆周运动的方法三、情感、态度与价值观对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，学会用合理、科学的方法处理问题。教学重点在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题。教学难点1、具体问题中向心力的来源。2、关于对临界问题的

2、讨论和分析。教学过程课前自主完成：1. 向心力表达式： Fn=; 向心力的方向 2. 汽车在凸形桥的最高点时，画岀受力分析图， 提供向心力请写岀对应的表达式： 。(设桥的半径是r，汽车的质量是 m，车速为V，支持力为Fn) 支持力Fn重力G，汽车处于 状态(失重、超重) v越大，则压力 ，当v=时，压力=0。汽车处于 状态(失重、超重、完全失重)，之后汽车将做 运动。3. 汽车在凹形桥的最低点时，画出受力分析图，提供向心力请写出对f应的表达式：。(设桥的半径是r,汽车的质量是 m,车口速为V，支持力为Fn) 支持力Fn重力G，汽车处于 状态(失重、超重) v越大，则压力。4. 一辆质量m=2.

3、0t的小轿车，驶过半径 R=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m/S 求：(1) 若桥面为凹形，汽车以 20m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？(2) 若桥面为凸形，汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？(3) 汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？课前探究：1.一细绳拴一质量 m= 100 g的小球，在竖直平面内做半径R=40 cm的圆周运动，取g= 10 m/S2,求:(1) 小球恰能通过圆周最高点时的速度；(2) 小球以v1=3 . 0 m/s的速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力；(3) 小球以v2= 5. 0m/s的速度通过圆周

4、最低点时，绳对小球的拉力.2如图所示，杆长为L,杆的一端固定一质量为 m的小球，杆的质量忽略不计，整个系统绕杆的另一端0在竖直平面内作圆周运动，求：（1）小球在最高点 A时速度vA为多大时，才能使杆对小球 m的作用力为零？（2）小球在最高点A时，杆对小球的作用力 F为拉力和推力时的临界速度是多少?（3）如m = 0.5kg, L = 0.5m, vA = 0.4m/s,则在最高点A和最低点B时,杆对小球m的作用力各是多大？是推力还是拉力？巩固练习：1如图所示，细线的一端有一个小球，现给小球一初速度，使小球绕细线另一端 平面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时细线对小球的作用力，A .是

5、拉力B .是推力C .等于零2. （ 1999年 全国）如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过 给小球一初速度，使它做圆周运动， 球的作用力可能是（A . a处为拉力，b处为拉力C. a处为推力，b处为拉力O在竖直 则F可能（D .可能是拉力，可能是推力，也可能等于零O点的水平轴自由转动，现图中 a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对3如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过B . a处为拉力，b处为推力D . a处为推力，b处为推力O点的水平轴自由转动，细杆长 0.5 m,小球）-I F _ I- t质量为3.0 kg.。现给小球一初速度，使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速

6、度为va=4 m/s，通过轨道最高点b处的速度为Vb = 2 m/s，取g = 10 m/s2，则小球在最低点和最高点时 对细杆作用力的情况是（）A.a处是拉力，竖直向上，大小为126 NB.a处是拉力，竖直向下，大小为 126 NC.b处是拉力，竖直向上，大小为6 ND.b处是拉力，竖直向下，大小为 6 N4.在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到转轴的距离为图所示，为了使放在地面上的电动机不会跳起，电动机飞轮的角速度不能超过多少？板书设计:绳类问题 临界条件：绳子或轨道对小球没有力的作用v临界=.Rg 能过最高点的条件：v > Rg，当v > , Rg时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力。 不能过最高点的条件：v< v临界（实际上球没到最高点时就脱离了轨道）小能过最高点v临界=0,此时支持力N = mg杆类问题当0< v< Rg时，N