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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。人教版高一物理必修二第五章第七节竖直面内的圆周运动教学设计-竖直面内的圆周运动（教学设计）一、教学目标1知识目标（1）了解竖直平面内的圆周运动的特点。（2）了解变速圆周的运动物体受到的合力产生的两个效果，知道做变速圆周运动的物体受到的合力不指向圆心。（3）掌握轻杆、轻绳、管道内的小球做圆周运动的临界条件。2能力目标通过轻杆、轻绳物理模型的巩固，体会物理模型在物理学习中的重要性.掌握牛顿第二定律在圆周运动中的方法。3情感目标培养学生建立物理模型的能力，理论联系实际，增强学生处理实际问题的能力二、教学要点（
2、1）知道轻杆、轻绳、管道等物理模型；（2）会分析小球在特殊位置的受力；（3）了解小球在竖直平面内的运动情况。三、教学难点轻杆、轻绳、管道等物理模型中的小球在竖直平面内做圆周运动的临界条件及应用四、教学流程教学流程教师活动来源:学科网学生活动设计意图环节一：课程导入【课堂引入】观看摩托车杂技表演视频并回答问题：1、摩托车做什么运动呢？在哪个平面内呢？为什么在最高点时摩托车不下落？2、生活中还有哪些竖直面内的圆周运动？om交流、探讨激发学生的探究欲望和学习兴趣。明确本章主要目标环节二：讲授新课类型一轻绳牵拉型（轻绳模型）1讲述：绳拴小球在竖直面内做圆周运动【演示1】用一细绳拴住一重物在竖直面内做圆
3、周运动。【问题探讨】【问题探讨1】（1）最高点：小球要在竖直平面内做完整的圆周运动，则在最高点速度满足的关系?（2）最低点：分析小球在最低点的受力情况和运动情况的关系；（3）在向上转的任意位置受力和速度的关系：（4）在向下转的任意位置受力和速度的关系：【演示2】过山车模型小组讨论：小球在最高点不掉下来速度满足的条件？【演示3】水流星的表演来源:学_科_思考：在最高点水不流出，速度满足的关系?解：方法总结：4【课堂练习1】在图示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧半径为R，则A在最高点A，小球受重力和向心力B在最高点A，小球受重力、圆弧的压力和向心
4、力C在最高点A，小球的速度为D在最高点A，小球的向心加速度为g【答案】C【解析】小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，故A、B错误；在最高点，根据向心力公式得：，联立解得：，故D错误，C正确。类型二轻杆支撑型（轻杆模型）轻杆栓小球在竖直面内作圆周运动【演示4】轻杆栓小球在竖直面内作圆周运动【设问】轻杆与轻绳的最主要的区别是什么？（1）情况一：小球只受到重力的作用，即此时轻杆对小球没有作用力，求小球此时的速度大小（已知杆的长度为r）（2）情况二：若小球在最高点的速度大于上述速度，试分析此时轻杆的作用力是什么力，方向向哪？（3）情况三：若小球在最高点的速度小于上述速度，试分
5、析此时轻杆的作用力是什么力，方向向哪？【归纳总结】当时，轻杆对小球没有作用力；当时，轻杆对小球施加的是向下的拉力；当时，轻杆对小球施加的是向上的支持力；在最高点的最小速度v=0。【问题研讨】当小球运动到最低点时轻杆对小球的作用力情况怎样和最高点时有什么不同呢？来源:Zxxk.Com【课堂练习2】轻杆长L=1m，以一端为圆心，在竖直面内做圆周运动，杆另一端固定一个质量m=2kg小球，小球通过最高点时速率v=3m/s，求此时小球对杆的作用力大小及方向（重力加速度g=10m/s2）。【答案】2N方向竖直向下【解析】以小球为研究对象，假设杆对小球的力的方向竖直向上，根据牛顿第二定律得出N说明杆对小球表
6、现为支持力根据牛顿第三定律N小球对杆的作用力2N方向竖直向下。思考并利用自己已有的知识经验进行问题的回答。独立思考小组讨论后作答（2）：思考并利用自己已有的知识经验进行问题的回答。小组讨论后作答（4）：学生上台做实验，并进行讨论加以理解。学生上台做实验，并进行讨论加以理解。观察、分析、归纳，思考、讨论。来源:学科网做练习独立解答小组讨论答案学生观察实验，并进行讨论加以理解。观察、分析、归纳，思考、讨论。来源:学科网小组讨论形成答案总结讨论问题质疑做练习独立解答小组讨论答案让学生初步了解研究中方法的创新、思维方式的创新的精神。培养学生阅读观察、信息处理能力，巩固概念。掌握方法。开阔学生的思维，巩
7、固概念。掌握方法。让学生初步了解研究中方法的创新、思维方式的创新的精神。培养学生阅读观察、信息处理能力，巩固概念。巩固概念。掌握方法。环节三：课堂小结师生共同回顾本节内容。1、匀速圆周运动的合力指向圆心，合力提供向心力。2、变速圆周运动的合力不指向圆心，沿半径方向的合力提供向心力。3、所有圆周运动的通用方法都是：1、选择研究对象2、确定运动状态3、分析物体受力4、规范列出方程5、正确解出答案呼应突出重难点，为下一节课教学做铺垫。环节四：课堂练习1如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做完整的圆周运动，则下列说法中正确的是：（）A小球运动到最高点时所受的向心力不一定等于重力B小球
8、在最高点时绳子的拉力不可能为零C小球运动到最高点的速率一定大于D小球经过最低点时绳子的拉力不一定大于小球重力2如图所示，在光滑的轨道上，小球滑下经过圆孤部分的最高点时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力有（）来A重力、弹力、和向心力B重力和弹力C重力和向心力D重力3.轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球，如图所示给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P，下列说法正确的是：（）A小球在最高点时对杆的作用力为零B小球在最高点时对杆的作用力大于mgC若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力一定增大D若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能为零来源:Zxxk.Com4如图所示，质量为m的小球沿竖直平面内的圆管轨道运动，小球的直径略小于圆管的直径已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，则小球以速度为通过圆管的最高点时：其中正确的是（）小球对圆管的内壁有压力小球对圆管的外壁有压力小球对圆管压力大小等于小球对圆管的压力大小等于ABCD学生作答巩固概念。掌握方法。-