课    题：             5.6 匀速圆周运动的实例分析

 

课    型：     新授课

教学目的：    1会解决匀速圆周运动的实际问题．                     

                2知道向心力和向心加速度公式也适用于变速圆周运动．

教学重点：    １匀速圆周运动实例分析规律．

２物体作匀速圆周运动的条件．

教学难点：     匀速圆周运动的受力分析及变速圆周运动的特殊点的确定．

德育渗透：    培养学生客观的、实事求是的判断问题、解决问题的能力。

 

教学方法：    讲授法 讨论法

教    具：    多媒体辅助教学。

 

教学过程：

一、组织教学：

通过对匀速圆周运动的实例引发学生的学习兴趣。

二、复习提问：     

1什么是向心力、向心加速度？答：（学生回答）              目的：明确学生对向心力、向心加速度的理解。

                               2作匀速圆周运动的条件是什么？     

                    目的：了解学生掌握向心力是物体做匀速圆周运动的合外力．

三、新课教学

                 1、引言―――――――――――――――  

                 2、正课：   

实力分析：

    　　　　　　　［例１］汽车在半径为r的水平弯道转弯，如果车和路面

的摩擦因数为u,那么汽车不发生侧滑的最大速度是多少？

 

　　　　　　［解析］汽车在竖直方向上的受力是重力和支持力相互平衡，车在水平弯道上转弯所需向心力由地面对车的静摩擦力提供，由F=mv²/R可知，车转弯速率越大，需要地面提供静摩擦力越大。当达到最大静摩擦力时，车速达到最大，故有

Ｆ＝ｍｖ^２／Ｒ　　ｕｍｇ＝ｍｖ^２／Ｒ　　ｖ＝

  ［例２］在铁路的弯道处，圆弧半径为Ｒ，路基和水平面夹角为 ,求火车以多大速度转弯时，内、外轨和车轮缘无挤压。                                    [解 析]        在内、外轨和轮缘无机压的情况下,火车的受力分析如图　　　　　

 

Ncos =mg

Nsin =mv²/R                                                                        

解得：　ｖ＝

可见，当ｖ＝ 时，铁轨和轮缘之间

恰好没有压力。

 

［例３］用长为Ｌ的轻绳一端系一质量为ｍ的小球。另一端固定，使物体在竖直面内做匀速圆周运动，设通过最高点时，绳的拉力大小为Ｆ，求此时物体的速度。

 

［解 析］物体在最高点受到重力和绳拉力的作用，则有：

　　　　　ｍｇ＋Ｔ＝ｍｖ^２／Ｌ　　ｖ＝

由上可知，当ｖ减小时，拉力Ｔ也减小，Ｔ＝０时，ｖ_小＝ ，这使物体在竖直面内做圆周运动的条件：ｖ≥ ，否则，物体将不能作圆周运动。

 

 

绳子和杆的区别，绳对物体的作用只能是拉力， 而杆的作用力不但能向里拉而且也能向外推，产生推力。所以杆连着物体在竖直面内做圆周运动时，在最高点物体具有的最小的速度为零。

　　

 

１、确定研究对象ｍ　

２、确定轨道平面、圆心位置及半径ｒ　

３、对研究对象进行受力分析

４、以向心加速度方向建立Ｆ＝ｍｖ^２／ｒ方程求解

 

                   匀速圆周运动的动力学规律的应用。任何物体的运动都应符合牛顿运动定律，即Ｆ＝ｍａ．当物体作匀速圆周运动所需要的向心力和物体受到的合外力相等时，物体就作匀速圆周运动。

 

                      Ｆ_合＝ｍｖ^２／ｒ＝ｍ ^２ｒ＝ｍ（２ ／Ｔ）^２ｒ

 

 

                                 

四、巩固练习：

 

五、课堂小结：

 

通过这节课的学习我们应该知道解决匀速圆周运动的关键

１要正确建立圆心和半径的位置，及半径的大小。　　　　　             ２根据圆平面及圆心的位置确定向心力的方向，以便受力分析　　　　　　　 之后合理建立直角坐标系。

　　　　３向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动问题。

六、作业布置：

 教材98页：练习六、（4），（5）

 

 

 

七、板书设计：

　　

 

八、讲后评语：

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