匀速圆周运动市公开课金奖市赛课一等奖课件

第六章

匀速圆周运动第1页一、地位第2页1、知识地位认知过程中一个运动模型：匀变速直线匀变速曲线（平抛）非匀变速曲线（圆周运动）第3页2、技能地位正确受力分析、建立自然坐标系，按照自然坐标系利用牛顿定律处理问题。第4页3、方法地位化曲为圆任何复杂曲线运动都能够分割成很多小段圆周运动。第5页4、思维训练过程将一个实际运动理想化为一个圆周运动模型简化过程。体会在不一样运动模型下利用牛顿运动定律一致性。第6页5、情感教育地位体会牛顿运动定律之神奇赞赏利用牛顿运动定律简约美。第7页二、知识体系第8页效果力：向心力直线曲线匀变非匀变特例

vωarTRn性质力：重力、弹力、摩擦力力合成与分解圆周运动运动合成与分解第9页基本概念

线速度、角速度、向心加速度、半径、周期、转速、圆心角、向心力、匀速圆周运动第10页匀速圆周运动加速度描述匀速圆周运动运动参量stt第11页牛顿第一、二、三定律圆周运动加速度公式几何知识基本规律

第12页牛顿定律在圆周运动中应用改变速度大小改变速度方向vΣFΣFτΣFn水平面内匀速圆周运动竖直平面内非匀速圆周运动第13页几何关系第14页三、教法提议第15页1、课时安排：

6课时第16页2、在空间想象操作中

形成基本概念符号要有形象物理图景作支撑；比如匀速圆周运动ωt0tφO速度大小不变方向总沿轨迹切向轨迹为圆弧切向加速度为零法向加速度大小为定值，方向总垂直于v第17页3、匀速圆周运动公式探究1）做好演示试验,目标降低公式推导难度2）控制变量法再一次深化（在知识形成过程中进行方法论明示教育）3）可给切向加速度、法向加速度概念。教材p83图6-11，顺利过分到第三节第18页4、规范操作步骤，内化思维模式研究对象受力分析图（切向、法向）空间几何关系（圆面、圆心、半径）描述运动基本物理量分析情景图主要第19页5、需要与可能（以三道例题为例进行讲解，先讲解各个力都在同一直线，再讲解几个不在同一直线例子）做圆周运动物体所需要向心力做圆周运动物体外界所可能提供实际力实际是否满足需要第20页6、离心、向心现象——离心运动——向心运动第四节定性分析主要依据第21页7、临界条件竖直面内圆运动问题1）绳、杆模型对临界条件影响2）文字→情景p88“不松弛”几何关系第22页圆周运动实例分析竖直平面圆周运动中临界问题小球运动到最高点时有：此时，能够提供向心力最小值为mg，所以小球能够运动到最高点条件为：mgOT绳mgON杆若小球运动到最高点时，杆对小球弹力N为零，则有：当小球运动到最高点速率v>v0时：N指向圆心;当v<v0时：N背离圆心。小球恰好能运动到最高点条件为v=0。绳与杆区分：杆不但能够起到拉拽作用，而且能够起到承托作用，但绳只能起到拉拽作用。第23页第七章

万有引力

第24页1、牛顿定律在圆周运动中综合应用延续一、地位第25页2、情感、态度、价值观物理学史回顾不可缺乏苹果故事第26页效果力：向心力直线曲线匀变非匀变特例

vωarTRn性质力：重力、弹力、摩擦力力合成与分解圆周运动运动合成与分解万有引力二、知识体系第27页三、教法提议第28页1、课时安排：6课时第29页加利略与日心说低谷——开普勒三定律月球运动引发思索——谁让月球围着地球转牛顿迷惑（苹果受力与月球受力有什么不一样、为何月球加速比苹果加速度小）牛顿将开普勒定律与圆周运动规律结合得出结论海王星和冥王星发觉体会科学历程艰难、自然规律伟大2、读史能够使人明鉴第30页3、万有引力公式

科学离不开猜测，猜测离不开试验卡文迪许试验介绍（动画）第31页4、万有引力应用对天体质量认识重力和万有引力关系（地面物体、天空物体）宇宙速度（围绕速度、脱离速度、逃逸速度）可能卫星轨道在不一样高度卫星各个物理量改变规律第32页5、尽可能正确动态情景描述1）人造卫星（动画）第33页航天器中完全失重现象航天器在轨道上做匀速圆周运动，其中物体与航天器有相同速度、转动半径，即相同向心加速度。所以物体必须将全部重力用以提供向心力，所以物体处于完全失重状态。V第34页天体运动模型1

；天体作匀速圆周运动

模型基本规律：万有引力全部提供向心力g：地表重力加速度M：地球质量m：物体质量R：地球半径：地球自转角速度H：飞行轨道高度第35页常见情况近地飞行远地飞行坐地赤道坐地两极主要代换关系第一宇宙速度最大围绕速度最小发射速度重力场场强分布式第36页极地卫星与同时卫星极地卫星与地球自转角速度关系。同时卫星轨道只有一条，位于赤道平面内某一高度。地球地球第37页天体质量与密度计算例：月球绕地球作匀速圆周运动，经过天文观察，可测量出月地距离为R，周期为T，若地球半径为R0，则地球质量和密度是多少？（万有引力常量为G）

第38页设月球质量为m，地球质量为M，则由万有引力定律有

对于地球表面上质量为m0物体，在忽略地球自转影响情况下，重力等于地球对它万有引力，即

联立上述两式可解得m/s2例：已知地月距离r＝60R（R为地球半径），计算月球绕地球公转向心加速度g’。在天体问题中，经常需要假想一个不存在近地飞行物体模型以帮助求解。第39页天体运动模型2：椭圆运动

万有引力提供切向力、法向力第40页地球近地点远地点132卫星变轨：

卫星定轨过程普通分为三个阶段：卫星发射进入低轨道1阶段；在近地点点火进入椭圆轨道2阶段；在远地点点火进入高轨道阶段。卫星在近地点和远地点变轨时，需要推进器推进，将燃料化学能转化为卫星动能，所以在1轨道