高三圆周运动教案..docxVIP

PAGE 1 第八讲：圆周运动 适用学科 物理 适用年级 高三 适用区域 新课标人教版 课时时长（分钟） 120 知识点 1、圆周运动2、向心加速度3、向心力4、生活中的圆周运动 教学目标 知识与技能 （1）掌握描述圆周运动的物理量及相关计算公式； （2）学会应用牛顿第二定律解决圆周运动问题。 （3）掌握分析、解决圆周运动动力学问题的基本方法和基本技能 过程与方法 （1）通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力． （2）通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力． 情感态度与价值观 通过对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，理解物理与生活的联系，学会用合理、科学的方法处理问题． 教学重点 匀速圆周运动 教学难点 应用牛顿第二定律解决圆周运动的动力学问题 教学过程 一、复习预习 1、复习：物体做曲线运动的条件是什么？ 2、预习：（1）描述圆周运动的物理量（2）匀速圆周运动（3）生活中的圆周运动 二、知识讲解 课程引入：当合力与初速度不共线时物体做曲线运动，当力始终与初速度垂直时物体会做什么样的曲线运动呢？本节课我们来进行研究。 考点/易错点1描述圆周运动物理量： 1.匀速圆周运动 （1）概念：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。 注意：“匀速“指速率不变或角速度不变。 （2）运动性质：它是一种变速运动 2．线速度 （1）定义：做圆周运动的物体，通过的弧长跟通过这段弧长所用时间的比值，叫圆周运动的线速度。 （2）定义式：。 （3）方向：与圆弧上某一点的切线方向相同。 （4）物理意义：描述质点做圆周运动的快慢 3．角速度 （1）定义：做圆周运动的物体，连接物体和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值，叫做圆周运动的角速度。 （2）定义式：。 （3）国际单位：弧度/秒(rad/s)。 （4）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢 3．周期、频率和转速 （1）周期T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间，叫做周期。国际单位是秒(s)； （2）频率f：做匀速圆周运动的物体，一秒内运动的周数，叫做频率。国际单位是赫兹(Hz或)，； （3）转速n：做匀速圆周运动的物体在单位时间内转过的转数。国际单位是转/秒（r/s）。 描述匀速圆周运动的各物理量间的关系: 考点/易错点2匀速圆周运动的规律及计算 1．向心加速度 （1）表达式：。 （2）方向：时刻改变且总是指向圆心。 （3）物理意义：描述线速度方向改变的快慢。 2．向心力：是按效果命名的力，向心力产生向心加速度，即只改变线速度方向，不会改变线速度的大小。 （1）大小： （2）方向：总指向圆心，时刻变化 温馨提示： = 1 \* GB3 ①向心力的方向时刻在改变，是变力； = 2 \* GB3 ②向心力是根据力的作用效果命名的，并不是物体所受的力； = 3 \* GB3 ③向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小； = 4 \* GB3 ④当物体做匀速圆周运动时，合力等于向心力；当物体做变速圆周运动时，向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力。 考点/易错点3生活中的圆周运动 1.铁路的弯道 由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大．这样的话，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致的后果是铁轨容易损坏，轨缘也容易损坏，所以弯道使外轨略高于内轨。如图，重力和支持力的合力提供向心力。 2.拱形桥 在最高点，对汽车进行受力分析，确定向心力的来源；由牛顿第二定律列出方程求出汽车受到的支持力：由牛顿第三定律求出桥面受到的压力．可见，汽车对桥的压力小于汽车的重力G，并且压力随汽车速度的增大而减小．当速度不断增大时，会发生什么现象？ 汽车通过凹形桥最低点时，车对桥的压力比汽车的重量大些还是小些？在最低点，对汽车受力分析，由牛顿第二定律知：，对桥的压力大于重力，并且随着速度的增大而增大。 3.航天器的失重现象 对宇航员受力分析，宇航员处于失重状态，当时，此时座椅对宇航员的支持力为零．即在任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器中，航天员处于完全失重状态。 4.离心运动 如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去．如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去．但会逐渐远离圆心．这两种运动都叫做离心运动．例如：洗衣机的脱水筒等。 5.竖直方向的圆周运动 在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动轨道的类型，可分为： （1）无支撑（如球与绳连结，沿内轨道的“过山车”）在最高点物体受到弹力方向向下． 当弹力为零时，物体的向心力最小，仅由重力提供，由牛顿定律知mg=，得临界速度．当物体运动速度vv0，将从轨道上掉下，不能过最高点．因此临界速度的意义表示了物体能否在竖直面上