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1、遼寧省沈陽市二十一中高中物理 生活中的圓周運動導(dǎo)學(xué)案2 新人教版必修2
【使用說明】
1、認(rèn)真閱讀教材內(nèi)容,按層次完成自學(xué)部分;
2、通過自學(xué)初步完成探究部分,標(biāo)好疑點,以備展示、討論。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、進(jìn)一步掌握各種圓周運動中向心力的來源。
2、理解物體在豎直平面內(nèi)的圓周運動。
3、體驗合作探究學(xué)習(xí)的過程。
【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材§5-7《生活中的圓周運動》內(nèi)容,完成自主學(xué)習(xí)部分。
一、關(guān)于圓周運動中向心力的問題
1、向心力是由 力提供的;2、向心力Fn= = = =
二、研究圓周運動的問題的方法:
列出F合=Fn的方程,
2、即 =
【自主探究】無☆全體都做、☆B級可做、☆☆A(yù)級可做。有簡單步驟,問題部分作出標(biāo)記。
研究豎直平面內(nèi)圓周運動中的臨界問題(只分析最高點)
….
圖5—7—1甲 圖5—7—1乙 5—7—2甲 圖5—7—2乙
(繩模型) (曲面內(nèi)側(cè)) (桿模型) (環(huán)模型)
1、如圖5—7—1甲、乙 所示,沒有支撐物的小球在豎直平面作圓周運動過最高點的情況:
(1)小球在最高點受到 力,剛好通過最高點的臨界條件是只受到 力
(2)能過
3、最高點的條件 ,此時繩或軌道對球分別產(chǎn)生______________
(3)不能過最高點的條件
2、如圖5—7—2甲、乙所示,為有支撐物的小球在豎直平面做圓周運動過最高點的情況:
豎直平面內(nèi)的圓周運動,往往是典型的變速圓周運動。對于物體在豎直平面內(nèi)的變速圓周運動問題,中學(xué)階段只分析通過最高點和最低點的情況,并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài),下面對這類問題進(jìn)行簡要分析。
(1)能過最高點的條件 ,此時桿對球的作用力
☆(2)當(dāng)0
4、 ,
其大小
當(dāng)v=時,桿(或環(huán))對小球的作用力向 ,
其大小
當(dāng)v>時,桿(或環(huán))對小球的作用力向 ,
其大小
討論:繩(曲面內(nèi)側(cè))與桿(環(huán))對小球的作用力有什么不同?
【合作探究】小組探究,統(tǒng)一答案,進(jìn)行分組展示?!顬閷W(xué)科負(fù)責(zé)人展示。
已知小球的質(zhì)量為m,運動半徑為r完成下列問題:
(1)輕繩系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,能通過最高點的最小速度。
(2)小球沿豎直平面內(nèi)光滑圓環(huán)的內(nèi)側(cè)做圓周運動,能通過最高點的最小速度。
5、
(3)輕桿固定一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,能通過最高點的最小速度和桿的作用力為零時的速度。
(4)小球在豎直平面內(nèi)的光滑環(huán)內(nèi)做圓周運動,能通過最高點的最小速度和環(huán)的作用力為零時的速度。
【課堂檢測】此部分不可提前完成,不可討論完成?!頑級可做
1、如圖所示是鋪設(shè)水泥路面時所用的振動器的示意圖,在距電動機轉(zhuǎn)軸O為r處固定一質(zhì)量為m的鐵塊,電動機轉(zhuǎn)動后,鐵塊隨電動機以角速度ω繞軸O勻速旋轉(zhuǎn),使電動機座上下振動,從而使鋪設(shè)水泥路面時的砂、石和水泥漿均勻填實,而不留空隙,那么電動機轉(zhuǎn)動過程中對地面產(chǎn)生的最大壓力與最小壓力之差為多大?
【課后小結(jié)】