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1、-第五章_曲线运动导学案-第 - 19 - 页第五章 曲线运动导学案5.1 曲线运动班级： 姓名： 学习目标：1、知道什么叫曲线运动。2、明确曲线运动中速度的方向。3、理解曲线运动是一种变速运动。4、理解物体做曲线运动的条件，会用来分析具体问题。学习重点：1、物体做曲线运动速度的方向的判定。2、物体做曲线运动条件的分析、理解与应用。学习难点：1、理解曲线运动是变速运动。2、会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。学法指导：1、要明确一个数学概念：曲线的切线。结合实际现象理解曲线运动中速度的方向特点2、要学会从力与运动的关系分析理解做曲线运动的条件。知识链接：1、变速运动的特点：速度矢量发生变化
2、，即速度大小变化、速度方向变化、速度大小和方向同时变化。2、力与运动的关系：物体的加速度由合力决定，加速度的方向即为速度变化的方向。3、力和速度矢量的运算。教具：磁铁、小钢球、弯轨道、硬币、飞镖、多媒体软件学习过程：第 一 课 时一、独立自学：1、运动轨迹是 的运动叫曲线运动。2、做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有 的方向。3、研究物体的运动时，坐标系的选取是很重要的。我们研究物体做曲线运动时，已无法应用直线坐标系来处理，而应选取 坐标系。4、过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫做曲线的 。设想B点逐渐向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A
3、点的 。5、质点做曲线运动时，质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的 方向。6、曲线运动中速度的方向在改变，所以曲线运动是 运动。7、曲线运动可分为 曲线运动和 曲线运动。二、合作交流、质疑解难1、物体做曲线运动时，速度方向时刻改变。速度是矢量，它与力、位移等其它矢量一样，可以用它在相互垂直的两个方向的分矢量来表示。这两个分矢量叫分速度。 Vx 、 Vy为它在两坐标轴上的分速度。由图可知：Vx = Vy = 例、飞机起飞时以V=300km的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角成30角，飞机在水平方向和竖直方向的分速度各是多大？画出速度分解的图示。练、在许多情况下，跳伞员离开飞机后最初一段时间降落
4、伞并不张开，跳伞员做加速运动。随后落伞张开，跳伞员做减速运动。速度降至一定值后便保持不变，跳伞员做匀速运动，直至落地。如果无风时某跳伞员竖直下落。着地时速度是5 m/s，在有风的情况下，风使他以4m/s的速度沿水平方向向东运动。他将以多大速度着地？计算并画图说明小结：运动的合成与分解遵守平行四边形定则。三、反馈检测、拓展提高1、在沙漠上，甲壳虫在爬行过程中留下一段清晰的ABCD痕迹，如图所示，请标明甲壳虫在依次经过图中A、B、C、D四点时的速度方向。2、完成课本P7页第1题3、完成课本P7页第4题4、下列说法正确的是（ ）A、做曲线运动的物体速度的方向必定变化 B、速度变化的运动必定是曲线运动
5、C、加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D、加速度变化的运动必定是曲线运动四、课堂小结五、我的问题和感悟：第 二 课 时学习过程一、独立自学 1、蜡块运动的数学描述建立直角坐标系:以运动开始时蜡烛的位置为 ,水平向右的方向和竖直向上的方向分别为 和 的方向.蜡块位置随时间变化的方程:X方向的方程 .Y方向的方程 .蜡块运动的轨迹方程: 蜡块的速度:V = . 蜡块的速度方向与X轴的方向的角的正切 。 2、初速为V0的匀加速直线运动可看为 和 两种运动的合运动。 3、水平抛出物体的运动可看为 和 两种运动的合运动。二、合作交流，释疑解难1、拿出一枚硬币，水平抛出后在空中（不计空气阻力，合外力就是重
6、力）将做曲线运动问题：硬币做曲线运动物体的速度方向、合力方向及运动轨迹之间的空间关系怎样？（大致画出轨迹、标出一些位置的速度方向及合力方向，你会有所发现） 结论：物体做曲线运动的条件是：物体做直线运动的条件是： 三、反馈检测，拓展提高：1、 关于以下三位同学对曲线运动的理解说法正确吗？你是怎么理解的？同学A：曲线运动一定是变速运动，而变速运动不一定是曲线运动。同学B：曲线运动是指物体运动的轨迹是曲线的运动，物体作曲线运动时所受到的合外力一定不为零，既可以是恒力，也可以是变力。同学C：当物体做曲线运动时，物体所受合外力的方向与初速度方向可以成锐角，钝角或直角。2、 匀速直线运动、匀变速直线运动和
7、曲线运动这三种不同运动的类比 比较项目运动名称合力F加速度a速度v合力F(a)方 与v方向匀速直线运动匀变速直线运动曲线运动3、以下关于力与运动的关系的说法中，正确的是（ ）A、物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动 B、物体在变力的作用下，不可能做曲线运动C、物体在恒力的作用下，可能做曲线运动 D、物体在变力的作用下，不可能做加速运动4、质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变900（大小不变）后，物体可能做（ ）A、加速度大小为F3/m的匀变速直线运动 B、加速度大小为F3/m的匀变速直线运动 C、加速度大小为F3/m的匀变速
8、曲线运动 D、匀速直线运动5、完成课本P7页第5题四、课堂小结曲线运动轨迹是 F(a)与v方向 共线 曲线运动速度大小可变，可不变变变是 运动 速度方向沿 方向，时刻 曲线运动a恒定a变化特点2条件五、我的问题和感悟：52平抛体运动班级： 姓名： 学习目标1、掌握抛体运动的动力学和运动学规律2、学会用运动的合成与分解知识来解决抛体运动问题学习重点：抛体运动的处理方法和运动规律学习难点：抛体运动的处理方法和运动规律学法指导：抛体运动是比较复杂的曲线运动，我们仍需要从物体的受力情况来确定其运动情况。因此我们是采用运动的合成与分解（特别是正交分解）的方法来探究抛体运动的规律，即在一个平面直角坐标系中
9、来研究抛体运动。知识链接：力与运动的关系（牛顿第二定律及其矢量性），正交分解法教具：小球、平抛运动仪、多媒体软件第 一 课 时 学习过程一、独立自学（一）感知抛体运动1、做抛体运动的物体只受到 作用，其 、 均不变。2、生活中常见的抛体运动分为 、 、 、 等几种运动。 （二）探究平抛运动规律1、平抛运动物体的初速度方向与重力方向 。2、以抛出点为坐标原点，以水平方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系。那么：做平抛运动的物体在x轴方向上做 运动。它的加速度为 。在y轴方向上做 运动。它的加速度为 。做平抛运动的物体沿x轴方向上运动的速度vx和位移x随时间的变化规律分别
10、为 、 。沿y轴方向上运动的速度vy和位移y随时间的变化规律分别为 、 。思考1、下列关于平抛运动的说法中，正确的是（ ）A、平抛运动是非匀变速运动B、平抛运动是匀速运动C、平抛运动是匀变速曲线运动D、平抛运动是加速度方向不变、大小变化的曲线运动Oxyv0xyP图1二、合作交流，释疑解难1、平抛物体运动的速度请你在图1中画出物体运动到P点时的速度v的方向，并根据平行四边形定则，画出速度v与两个分速度vx、vy所构成的平行四边形。请写出用vx、vy表示的物体运动到P点的速度v（即合速度）的大小和方向的计算式。思考2、将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/
11、s2。求：落地时它的速度大小是多少？落地时它的速度方向与地面的夹角是多少？2、平抛运动的时间、位移问题设将一小球以速度v0从离地高h处水平抛出，请你求出小球经多长时间着地？并根据计算结果说明，做平抛运动的物体的运动时间由什么条件决定？请你用所掌握的知识来解释课本第10页“做一做”中A、B两球运动时间的关系。结论：在问题中，小球落地时的水平位移是多少？做平抛运动的物体的水平位移由什么条件决定？思考1：合位移为多大？方向如何？小结：求解平抛运动问题方法归纳总结三、反馈检测，拓展提高1、在水平方向飞行的飞机上，相隔1s先后落下物体A和B，在A落地前，A物体将（ ）A、在B物体之前 B、在B物体之后C
12、、在B物体正下方 D、在B物体前下方2、如图3所示，以/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角=30的斜面上。则物体完成这段飞行的时间是(g取2)（ ）30v0图3A、 B、 C、 D、2s四、课堂小结五、我的问题和感悟：第 二 课 时Oxyv0xyP图1一、合作交流，释疑解难1、平抛运动物体的轨迹请同学们根据平抛运动物体沿x轴、y轴两个方向上运动的位移随时间的变化规律，推导出平抛运动的轨迹方程（即包含x、y两个变量的关系式）。根据上述推导，你认为平抛物体运动的轨迹是一条怎样的曲线？2、一般抛体运动（可只介绍方法）1、斜抛运动物体的初速度和重力 。（填“共线”或“不共线”）斜
13、抛运动 匀变速曲线运动。（填“是”或“不是”）2、物体抛出的初速度大小为v0，初速度与水平方向的夹角为（射角）。以抛出点为坐标原点，以水平方向为x轴的方向，竖直向上的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系。那么，在水平方向和竖直方向物体的初速度分别为：v0x=v0cos，v0y=v0sin。v0xv0yv0xy做斜抛运动的物体在x轴、y轴方向上分别做什么运动？它的加速度多大？二、反馈检测，拓展提高1、在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以v=40m/s的速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟两侧的高度及宽度如图2所示。摩托车前后轮的轴距为，不计空气阻力。摩托车是否能越过壕沟？请计算说明。20
14、mv图2如果摩托车能越过壕沟，它落地的速度多大？落地速度的方向与地面的夹角是多大（可用这个角的三角函数表示）？2、2 ,距地面高h=1.8m.水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水落到地面的位置到管口的水平距离是0.9m，问：每秒内从管口流出的水有多大体积？设管口横截面上各处水的速度相等。g取10m/s2,不计空气阻力。3、某卡车在限速60km/h的公路上与路旁的障碍物相撞，处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，可以判断：其为事故车顶松脱的零件被抛出而陷在泥巴地中，警察测出这个零件在事故发生时的原位置与现落点的水平距离为13.3m，车顶距离地的竖直高度为2.45m，请你根据这
15、些数据判定该车是否超速？三、课堂小结四、我的问题和感悟：53 实验：研究平抛运动(两课时)班级： 姓名： 学习目标1、知道平抛运动的条件及相应控制方法，知道用实验获得平抛运动轨迹的方法。2、知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法。3、会推导平抛初速度的表达式，能依据实验数据计算平抛运动的初速度。学习重点：1、 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线2、利用平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度学习难点：利用平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度学习方法：平抛运动是抛体运动中一种典型，在通过实验得到平抛运动的轨迹后，应结合数学二次函数中各变量的关系来分析其轨迹的特征，并应用运动的分解求出平抛运动物体的初速度。知识链
16、接：平抛运动的规律，运动的分解，自由落体运动规律。教具：平抛运动仪、小球、复写纸、多媒体软件学习过程：一、独立自学1、平抛运动轨迹的判断思考1、该同学在实验中利用坐标纸得到平抛运动轨迹如图1（O为抛出点），为了判断该轨迹是否为抛物线，他对图象作了如下的处理：1）在坐标轴上取一点A1并测得M1坐标为（，），请你根据该同学的方法依次作出点A2、A3、A4，找到轨迹上对应的M2、M3、M4并写出它们对应的坐标值为：M2（ 0.2 m, ）、M3（0.3m, ）、M4（0.4m, ）2）请你帮该同学判断：这条轨迹是不是抛物线？A1A1M1Oxy图12、计算平抛物体运动的初速度（重点）思考2、图2是一同
17、学在实验后在白纸上作出的轨迹图（以抛出点为坐标原点）和所得数据。试求出该运动物体的初速度。小结方法：取三点，使相邻两点的水平距离x相等，则相邻点间历时相等，设历时为t 由竖直方向相邻两点间的距离之差y=gt2,求出t 由x=V0t ,可求出V0二、合作交流，释疑解难1、实验探究：某同学在实验室用图3装置研究平抛运动。导轨为了得到清晰的运动轨迹，该同学进行如下的操作：底板平板接球槽导轨重锤图3检查平抛导轨，要求导轨末端与重锤线 （该同学将小球放在导轨末端水平部分，将其向两边各轻轻拔动一次，看其是否有明显的运动倾向，重锤这样做的目的是 。）利用重垂线调整平板竖直。确定坐标原点，把小球放在导轨末端处
18、，用铅笔记下小球此时球心所在平板上的水平投影点O，O即为原点。利用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为 轴，同时作出x轴。使球从导轨某一高处由静止落下，打在接球槽上，记下小球通过的位置。将接球槽逐次下降，使球从 由静止落下，（以保证每次抛出的 相同，轨迹重合。）重复上述操作，即在白纸上描得一系列平抛球运动点迹。（取4-6点即可）取下白纸，以O点为原点画出水平线用平滑曲线将记下的各点连接便可画出平抛球的运动轨迹。2、请将你实验中所得轨迹图及有关数据记录在下面，并进行有关数据分析。图4ABC3、如图4为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么： （1
19、）闪光频率是 Hz。 （2）小球运动的水平分速度的大小是 m/s。三、反馈检测，拓展提高1、我们利用斜面小槽来研究平抛运动，下列做法可减小实验误差的是（ ） A、使用密度较大、体积较小的钢球B、尽量减小球与导轨间的摩擦 C、实验时，让小球每次从同一高度由静止开始滚下D、导轨末端的切线保持水平2、某同学在做平抛运动的实验时得到了如图5所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（1）小球平抛的初速度为 m/s。（g取10m/s2）3、课后练习1、2四、课堂小结五、我的问题和感悟：54 圆周运动班级： 姓名： 学习目标：1、知道什么是圆周运动，什么是匀速圆周运动2、知道线速度的
20、物理意义、定义式、矢量性，知道匀速圆周运动线速度的特点。3、知道角速度的物理意义、定义式及单位，了解转速和周期的意义。4、掌握角速度和线速度的关系，掌握角速度与转速、周期的关系。学习重点： 1、线速度、角速度的概念以及它们之间的联系。2、理解匀速圆周运动是变速运动，熟悉各物理量之间的关系并能应用解决一般问题学习难点：匀速圆周运动各物理量之间的关系及应用学习方法：1.本节内容介绍了描述圆周运动的几个物理量及它们之间的关系，应在自学的基础上加强对概念的理解，并能结合实例对线速度、角速度之间的关系进行实际的分析运用。2.在分析传动装置时，要抓住相等的物理量进行过渡分析：如同一转盘上各点的角速度相等，
21、同一皮带上各点的线速度相等。知识链接：圆周运动的一般知识及对速度的理解教具：单车、传动轮、多媒体软件第 一 课 时学习过程：一、独立自学请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题：（一）感知圆周运动1、 叫圆周运动。物体做圆周运动时，若相等的时间内通过的弧长相等，则这种运动叫做 。2、圆周运动 变速运动。（填“是”或“不是”）（二）线速度：是反映物体沿圆周运动快慢的物理量。物体做圆周运动时通过的弧长与所用时的比值叫做 。其定义式为 。线速度的单位为 。线速度的方向 。若物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做 。（三）角速度：是反映物体绕圆心转动快慢的物理量。物体做圆周运动时半径所
22、转过的角度与所用时的比值叫做 。其定义式为 。角速度的单位为 。（四）转速、周期：物体做圆周运动时单位时间内所转过的圈数叫做 。物体做圆周运动时转过一周所用的时间叫做 。（五）知道线速度、角速度、转速、周期之间的关系：思考1：某走时准确的时针，分针与时针的长度之比为2：1，则分针与时针的角速度之比为 。分针针尖与时针针尖的线速度之比为 。思考2、时针、分针和秒针转动时，下列正确说法是：（ ）A秒针的角速度是分针的60倍B分针的角速度是时针的60倍C秒针的角速度是时针的360倍D秒针的角速度是时针的86400倍思考3：103 Km的球体,北京的纬度约为400,位于赤道和北京的两个物体,随地球自转
23、做匀速圆周运动时的角速度各为多少?线速度各为多少?二、合作交流，释疑解难1、讨论：匀速圆周运动有哪些特点？思考4、以下说法正确的是：（ ）A、做匀速圆周运动的物体，其线速度始终保持不变B、做匀速圆周运动的物体，其角速度始终保持不变C、做匀速圆周运动的物体，其速率始终保持不变D、匀速圆周运动是一种变速运动。 三、反馈检测、拓展提高1、2003年10月15日，我国成功地发射了“神州五号”载人宇宙飞船，将我国的第一位宇航员杨利伟成功地送入太空，飞船在轨道半径为6700km的轨道上绕行14圈，历时21小时后成功返回地球，“神州五号”在此圆轨道上的运行速度大小为 ，周期为 。（发射时间：2003年10月
24、15日9时整；返回时间：2003年10月16日6时28分）四、课堂小结五、我的问题和感悟：第 二 课 时学习过程：问题1、线速度、角速度、转速、周期之间有什么关系？思考1、关于物体做圆周运动时某一点的角速度和线速度，下列说法正确的是：（ ）A半径一定，角速度与线速度成反比B半径一定，角速度与线速度成正比C线速度一定，角速度与半径成正比D角速度一定，线速度与半径成反比问题2、匀速圆周运动有哪些特点？思考2、两质点做匀速圆周运动时，关于线速度、角速度和周期的关系说法正确的是（ ）A线速度大的角速度一定大 B角速度大的周期一定小 C周期小的线速度一定大 D周期大的线速度一定小问题3、传动轮问题思考3
25、、如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。请在该装置上的A、B、C三个点中选定两个点，说明公式V=r的以下三种变量关系：、V相等，与r成反比、相等，V与r成正比、r相等，V与成正比思考4、如右图所示O1轴上有两个转动轮，大轮半径为 2 r，小轮的半径为 r，AO2r12rBCO1r2轮O2的半径为 r，对于轮缘上的A、B、C三点，则：A：B：C ，VA：VB：VC 。二、反馈检测、拓展提高1、两个小球固定在一根长为L的杆的两端，杆绕O点逆时针旋转，如下图所示，当小球A的速度为v1时，小球B的速度为v2。
26、则小球B到转轴O的距离是（ ）A B C D2、自行车匀速行驶中，车轮绕轴转动的转速为120r/min，车轮的直径为求自行车行驶速度的大小？3、如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，则三质点的线速度大小之比VA：VB：VC为多大？4、P19面“问题与练习” NO：5四、课堂小结五、我的问题和感悟：55 向心加速度班级： 姓名： 学习目标：1、知道匀速圆周运动是变速运动，具有指向圆心的加速度向心加速度2、会用矢量图表示速度变化量与速度之间的关系，了解加速度与速度、速度变化量的区别3、会应用所学知识推导向心加速度的表达式，能根据具体问题情景
27、选择合适的向心加速度表达式进行分析和计算。初步体会圆周运动中运动与力的关系。学习重点： 1、向心加速度表达式的推导和理解2、向心加速度的大小和方向的分析计算学习难点:1、向心加速度表达式的推导和理解2、向心加速度的大小和方向的分析计算学习方法：1、 运用牛顿第二定律，“从力推知加速度”的思路，掌握向心加速度的大小和方向；2、 利用在矢量状态下速度变化量与加速度之间的联系，从“速度的变化量”入手，结合“极限思想”（时间极短）推导出“向心加速度的大小的表达式”。知识链接：运动与力的关系（牛顿第二定律、加速度的定义式及其矢量性），极限思想教具：多媒体软件学习过程一、独立自学请同学们在阅读教材的基础上
28、解决以下问题（一）知识准备：POv01、在高处某点O以v0水平抛出一石子，不计空气阻力，g=10m/s2,试求抛出后经过t=1s，石子速度变化量v的大小与方向？（提示：依a=v/t可知：v与a方向相同，大小v= at） （二）感知与思考事例一：月球绕地球做(近似)匀速圆周运动，月球受到什么力作用？此力可能沿什么方向？事例二：光滑桌面上一小球用细线拴住后绕桌面上固定的图钉做匀速圆周运动，小球受到几个力的作用？这几个力的合力是谁？沿什么方向？我的感悟：做匀速圆周运动的物体所受合力总指向_ ,加速度指向_ （时刻变化），此加速度叫_二、合作交流，释疑解难做一做：某物体在半径为r的圆周上以线速度v（角
29、速度）做匀速圆周运动，请根据加速度定义式a=v/t，结合相关的知识（矢量差法、三角形相似规律、极限思想等）尝试推导出向心加速度an的表达式：结论：（说一说）：从公式an=v2/r看，向心加速度an与圆周半径r成反比，而从看an=2r，an与圆周半径成正比，这两个结论是否矛盾？如何理解？anOPQr思考题：1、如图为质点P、Q做匀速圆周运动时向心加速度an随半径变化的图象，表示质点P的图象是双曲线，表示Q的图象是一条过原点直线，由图象可知：A质点P的线速度大小不变B质点P的角速度大小不变C质点Q的角速度随半径变化D质点Q的线速度大小不变三、反馈检测，拓展提高1、甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，以
30、下各种情况下哪个物体的向心加速度比较大？A它们的线速度大小相等，乙的半径小B它们的周期相等，甲的半径大C它们的角速度相等，乙的线速度小D它们的线速度大小相等，在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大2、关于物体做匀速圆周运动，其向心加速度的说法正确的是（ ）A与线速度方向始终相同 B与线速度方向始终相反C始终指向圆心 始终保持不变3、A、B两个快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，它们的向心加速度之比是多少？4、一轿车以30m/s的速率沿半径为60m的圆弧公路行驶，当轿车从A处运动到B处时，轿车和圆心的连线转过的角度为90，
31、求：（1）此过程中轿车的位移大小；（2）此过程中轿车通过的路程；（3）轿车运动的向心加速度的大小。四、课堂小结五、我的问题和感悟：56向心力班级： 姓名： 学习目标：1、了解向心力概念，体验向心力的存在，会分析向心力的来源。2、掌握向心力的表达式，从牛顿第二定律角度理解向心力表达式，计算向心力。3、初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理4、会测量、分析实验数据，获得实验结论学习重点：1、向心力来源的分析计算2、变速圆周运动中力和运动的关系学习难点：1、向心力来源的分析计算2、变速圆周运动中力和运动的关系学习方法：1、根据牛顿第二定律和向心加速度表达式得到向心力的表达式，定义向心力概念
32、，讨论向心力性质和特点。2、对推出的向心力表达式用圆锥摆实验来验证，最后分析变速圆周运动和一般曲线运动中的物体的受力情况和处理办法。知识链接：运动与力的关系，物体的受力分析，向心加速度的计算。教具：圆锥摆、向心力演示器、多媒体软件第 一 课 时学习过程一、独立自学请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题（一）理论推导-向心力的表达式1、根据向心加速度和牛顿第二定律写出向心力的表达式例110241011m。地球绕太阳的运动可以看作匀速圆周运动。(地球绕太阳运动的周期为一年)求地球绕太阳运动的向心加速度有多大？方向如何？太阳对地球的引力有多大？方向如何？思考：如果太阳与地球之间的引力突然消失，地球将
33、会沿什么方向飞出？小结：（二）实验验证-圆锥摆实验仔细阅读课本P20实验，并做一做(其中小钢球可用小石头或小铁锁替代)hr 写出需要测出的物理量，并写出所需的仪器分析小球的受力，并求出合力(画在右图上)例2：若某人测得小球的质量为m=0.1kg，小球作圆周运动的半径为r=0.4m，悬挂高度h=0.4m，小球在t=60s时间内转了n=48圈。(g=10m/s2)求小球的合力小球的向心加速度小球的心向力m二、合作交流，释疑解难把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。小球的向心力是由什么力提供的？请画出受力分析图，并求向心力的大小。我的感悟：做匀速圆
34、周运动的物体所受合力总指向_ ,加速度指向_ （方向时刻变化），此加速度叫_此力由效果命名叫_三、反馈检测，拓展提高1、细绳一端系一个物体，使物体绕另一端在光滑水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A线速度一定时，线长容易断 B向心加速度一定时，线短容易断C角速度一定时，线短容易断 周期一定时，线长容易断四、课堂小结五、我的问题和感悟：第 二 课 时一、合作交流，释疑解难oABC问题1、变速圆周运动和一般曲线运动把一个沙袋系在绳子的一端，用手拉住绳子的另一端，抡动绳子使沙袋在竖直平面内做圆周运动。沙袋将在竖直平面内做变速圆周运动。如图：试分析小球的受力，小球的合力会通过圆心吗？小结：做
35、匀速圆周运动的物体，所受的合力的方向一定指向_做变速圆周运动的物体，所受的合力的方向不一定指向_练习：MNMNMNMNFFFF甲乙丙丁1、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。如图甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是哪个？问题2、摩擦力提供向心力的讨论一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4rad/s。盘面上距圆盘中心0.10m的位置要一个质量为0.10kg的小物体能够随圆盘一起运动，如图求小物体做匀速圆周运动时所受的向心力的大小。关于小物体的向心力，甲、乙两人有不同意见：甲认为该向心力等于圆盘对小物体的静摩擦力，指向圆心；乙认为小物体有向
36、前运动的趋势，静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，即向后，而不是和运动方向垂直，因此向心力不可能是静摩擦力。你的意见是什么？说明理由。（说一说）：物体做圆周运动时，根据公式和，当半径比较大的时候，向心力比较大还是比较小？AOB 事例：如图细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，小球从一定高度摆下。经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。请你通过下面的计算对这一经验进行论证。已知：绳长L=0.8m，质量mv=4m/s。小球到达最低点时对细绳的拉力有多大？若在O点的正下方0.4 m 的B处钉一个钉子，求细绳与钉子相碰时，小球对细绳的拉力？(g=10m/s2)二、反
37、馈检测，拓展提高1、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，紧靠着一个物体随圆筒一起运动，物体所受的向心力是由下列哪个力提供：( )A重力B弹力C静摩擦力D滑动摩擦力2、一轻杆一端固定一质量为m 的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，以下说法正确的是：( )A 小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零B 小球过最高点时最小速度可以为零C 小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力D 小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反AB3、如图所示，质量均为m的两物体用细线悬着，穿过固定在圆盘中央光滑的小孔，物体A与转盘的动
38、摩擦因数为，为使A在离盘的中心距离为R处与盘相对静止，则转盘的取值范围为多少？（提示：A物体所受静摩擦力方向与物体相对圆盘的运动趋势方向相反;最大静摩擦力等于滑动摩擦力）四、课堂小结五、我的问题和感悟：5.7 生活中的圆周运动班级： 姓名： 学习目标：1、能定性分析火车转弯处外轨比内轨高的原因。2、学会应用所学知识分析处理汽车过拱桥最高点和凹形桥最低点的问题。3、知道航天器中的失重现象的本质。知道离心运动及其产生的条件，了解离心运动的应用与防止。4、进一步体会应用牛顿运动定律处理圆周运动问题的基本思路和方法。学习重点：生活中的各类圆周运动向心力来源分析学习难点: 生活中的各类圆周运动向心力来源
39、分析学习方法：在对物体进行受力分析的基础上，应用牛顿第二定律（沿向心方向）建立方程，再对现象进行分析和讨论。知识链接：物体受力分析、力的合成、牛顿三定律（特别是第二定律）、超重与失重现象教具：小石块、细绳、多媒体软件学习过程一、独立自学（请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题）1、质量为m=2000kg的汽车，在一段半径在R=20m的圆弧行水平弯道上行驶，已知弯道路面和汽车轮胎之间的最大静摩擦力F=0.72mg, 则汽车拐弯时的最大速度是多少？（g取10m/s）事例一：火车转弯的时候实际是在做圆周运动，因而具有向心加速度。 是什么力是它产生向心加速度？ 这个力又是由谁提供？（参考课本23页在下
40、面画出火车的受力分析，并标出这个力） 事例二：汽车过桥时的运动可以看作圆周运动。1、 请分别画出汽车通过拱桥桥面最高点和汽车通过凹行桥面最低点的受力分析图，并说明向心力的来源。2、 当汽车行驶在凸行桥最高点及凹行桥最低点时，若速度增大，汽车对桥的压力将分别如何变化？事例三：绕地球做匀速圆周运动的航天器中，航天员处于失重状态，他对座椅的压力为零。为什么？二、合作交流，释疑解难想一想：如图所示，质量为的木桶内盛有质量为的水（水桶可当作质点），用50cm的绳子系桶，使它在竖直面内做圆周运动。如果通过最高点和最低点时的速度大小分别为9m/s和10m/s，求在最高点和最低点时水桶对绳的拉力。事例四：在光滑水平桌面上，用细线系一个小球，球在桌面上做匀速圆周运动，当系球的线突然断掉，关于球的运动，下列说法正确的是（ ）A向着圆心运动 B背离圆心沿半径向外运动C做半径逐渐变大的曲线运动 D沿圆的切线方向做匀速直线运动思考与讨论：地球可以看做一个巨大的拱行桥，桥面的半径就是地球半径R（约为6400千米）。地面上有一辆汽车在行驶，重量是G=mg，地面对它的支持力是FN 。会不会出现这样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？他这时可能有什么感觉？