第五章曲線運(yùn)動(dòng).

1、1第五章 曲線運(yùn)動(dòng)5.1 曲線運(yùn)動(dòng)一：教學(xué)目標(biāo)1 、知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)。2 、知道曲線運(yùn)動(dòng)中瞬時(shí)速度的方向， 能在曲線的軌跡圖上畫出各點(diǎn)的速度 方向3、理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。4、知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。能運(yùn)用牛二分析曲線運(yùn)動(dòng)的條件，掌握 速度與合外力方向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系5、通過實(shí)驗(yàn)歸納做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合外力的方向與它的速度方向 不在一條直線上。二、重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)中的速度方向和物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。 難點(diǎn)：理解并掌握物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。三、教學(xué)過程探究 1：什么是曲線運(yùn)動(dòng)？舉例：正在打磨工件的砂輪；運(yùn)動(dòng)員投出的鏈球；美國(guó)NMD TMD導(dǎo)彈防御系統(tǒng)攔截的導(dǎo)彈；人造地

2、球衛(wèi)星繞地飛行；繞核運(yùn)動(dòng)的電子；飛行的鐵餅, 在實(shí)際生活中， 曲線運(yùn)動(dòng)是普遍發(fā)生的。 曲線運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？物體為什 么會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)？本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這些問題。探究 2：曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向1 、提問：曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)有什么區(qū)別？運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線。速度方向時(shí)刻改變2、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向【多媒體】（1）、在砂輪上磨刀具時(shí)，刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線方向飛出； （見課件）（2）、撐開的帶有水的傘繞著傘柄旋轉(zhuǎn)，傘面上的水滴沿傘邊各點(diǎn)所劃圓周 的切線方向飛出?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】課本P 2的圖5 . 1 . 3實(shí)驗(yàn)問1:剛球在軌道的束縛下做什么運(yùn)動(dòng)？（曲線運(yùn)動(dòng)）問2:怎樣才能確定剛球的軌跡？（可在軌道下

3、面放一張白紙，讓剛球蘸 上墨水）問3:白紙上的墨跡與軌道有什么關(guān)系？（墨跡所在的直線是軌道末端的 切線）問4:曲線運(yùn)動(dòng)中物體的速度是否變化？（變化）總結(jié)：曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻） 的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向。（3）、推理：a：速度是矢量，既有大小，又有方向。b :只要速度的大小、方向中的一個(gè)或兩個(gè)同時(shí)變化，就表示速度矢量發(fā)生 了變化，也就是具有加速度。C:曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻在改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。問5:曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)嗎？（不一定）問6:如果沒有地球的引力，那么世界將是什么樣子？過渡：那么物體在什么條件

4、下才做曲線運(yùn)動(dòng)呢？探究3:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件（1）分析直線運(yùn)動(dòng)的條件： 勻速直線運(yùn)動(dòng) 勻加速直線運(yùn)動(dòng) 自由落體運(yùn)動(dòng) 勻減速直線運(yùn)動(dòng) 豎直上拋運(yùn)動(dòng) 結(jié)論：物體作直線運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受的合外力（加速度）的方向 與速度的方向在同一條直線上。（2）分析曲線運(yùn)動(dòng)的條件： 【演示實(shí)驗(yàn)】（投影儀顯示）一個(gè)在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的鋼珠，如果從旁 邊給它施加一個(gè)側(cè)向力，它的運(yùn)動(dòng)方向就會(huì)改變，不斷給鋼珠施加側(cè)向力，或 者在鋼珠運(yùn)動(dòng)的路線旁放一塊磁鐵，鋼珠就偏離原來的方向而做曲線運(yùn)動(dòng)。歸納得到：當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上 時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。【討論】 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體， 其加速度的方向

5、跟它的速度方向是否一致？ 對(duì)照物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)物體所受的合外力方向跟它的速度方向在 同一直線上時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)?！究磿繏伋龅氖樱w行的人造衛(wèi)星為什么做曲線運(yùn)動(dòng)？ 用牛頓第二定律分析物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件： 當(dāng)合力的方向與物體的速度方向在同一直線上時(shí)，產(chǎn)生的加速度也在這條 直線上，物體就做直線運(yùn)動(dòng)。如果合力的方向跟速度方向不在同一條直線上，產(chǎn)生的加速度就和速度成 一夾角，這時(shí)，合力就不但可以改變速度的大小，而且可以改變速度的方向， 物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。課堂練習(xí)：課本P4練習(xí)一（1）、（2）、（3）鞏固練習(xí)1. 物體在力Fl、F2、F3的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若突然撤去外力 Fl,則

6、 物體的運(yùn)動(dòng)情況是A、 必沿著Fi的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（CD）B、必沿著Fi的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C、不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D、可能做直線運(yùn)動(dòng)，也可能做曲線運(yùn)動(dòng)2. 關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是：（B）A. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，速度大小一定是變化B. 曲線運(yùn)動(dòng)中的加速度一定不為零，但可以恒定不變C. 曲線運(yùn)動(dòng)中的物體，不可能受到恒力作用D. 在平衡力作用下的物體，可以做曲線運(yùn)動(dòng)3做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中，一定變化的物理量是（B）A. 速率B.速度C.加速度D.合外力4. 如圖所示，物體在恒力的作用下沿從A曲線運(yùn)動(dòng)到B,此時(shí)突然使力反向，物 體的運(yùn)動(dòng)情況是（C）B、物體可能沿直線Bb

7、運(yùn)動(dòng)A、物體可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng)C、物體可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng)5. 下列關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（D）A、物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)B、物體在變力作用下不可能做直線運(yùn)動(dòng)C、物體在變力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)D、物體在變力作用下可能做曲線運(yùn)動(dòng)6. 某物體受同一平面內(nèi)的幾個(gè)力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起撤去其 中一個(gè)力，而其它力沒變，則該物體 （BCD）A、可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)B、可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C、可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D、可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)課堂小結(jié)1、運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。2 、曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。3 、當(dāng)

8、運(yùn)動(dòng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體就 做曲線運(yùn)動(dòng)。5.2 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)一、教學(xué)目標(biāo)1、知道物體的運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線時(shí)，需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究2、在一個(gè)具體問題中能區(qū)分實(shí)際運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)； 知道實(shí)際運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是 同時(shí)發(fā)生的，并且互不影響。3、經(jīng)歷蠟塊運(yùn)動(dòng)位置、軌跡的研究過程，體會(huì)其中所用的數(shù)學(xué)方法4、初步認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則。5、會(huì)用作圖法和直角三角形知識(shí)解有關(guān)位移和速度的合成、分解問題。二、重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：理解運(yùn)動(dòng)的合成和分解的意義和方法，對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)能正確地進(jìn)行合 成和分解。難點(diǎn)：具體問題中合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的判定。三、教學(xué)過程（一）、導(dǎo)入新課

9、對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，我們可以沿這條直線建立一個(gè)一維直線坐標(biāo)系，那么研究 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以選擇平面直角坐標(biāo)系來研究質(zhì)點(diǎn)的位置、軌跡、 速度問題復(fù)習(xí)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移和速度的表達(dá)式 （x=v 0t+1/2at2 和 v=v0+at） 問：物體的位移和速度可以看成是哪兩部分組成的？曲線運(yùn)動(dòng)是一種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)， 我們可以把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)等效地看成是兩個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn) 動(dòng)的組合，這樣就能夠從簡(jiǎn)單問題入手去解決復(fù)雜的問題。本節(jié)課我們就來學(xué) 習(xí)一種常用的方法運(yùn)動(dòng)的合成和分解。二）、新課教學(xué)1認(rèn)識(shí)質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)課本演示實(shí)驗(yàn)a、在長(zhǎng)約80 100cm 端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)由紅蠟 做成的小圓柱體R（

10、要求它能在水中大致勻速上?。?，將管的開口端用膠塞塞緊。b、將此玻璃管緊貼黑板豎直倒置，蠟塊就沿玻璃管勻速上升，做直線運(yùn)動(dòng), 記下它由A移動(dòng)到B所用的時(shí)間。C、然后，將玻璃管重新倒置，在蠟塊上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右勻 速移動(dòng)，觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)，將會(huì)看到它是斜向右上方移動(dòng)的，經(jīng)過相同的時(shí)間, 它由A運(yùn)動(dòng)到C:7問1:若蠟塊在玻璃管中不動(dòng)，讓玻璃管沿水平勻速移動(dòng)，以黑板為背景， 蠟塊是靜止的嗎？（不是，做水平勻速運(yùn)動(dòng)）問2:若在蠟塊上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右勻速移動(dòng)，以黑板平面為參 考系，蠟塊向什么方向運(yùn)動(dòng)的？其軌跡是什么？（右上方運(yùn)動(dòng)，軌跡是斜右上 方的一條直線）問3:為什么談到蠟塊的運(yùn)動(dòng)總是

11、要以黑板為背景？（對(duì)同一參考系）紅蠟塊可看成是同時(shí)參與了下面兩個(gè)運(yùn)動(dòng)： 在玻璃管中豎直向上的運(yùn)動(dòng)（由A到B）和隨玻璃管水平向右的運(yùn)動(dòng)（由 A到D）。紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)（由A到C）是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果。叫做小結(jié)：什么是分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)（1）紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運(yùn)動(dòng)和隨管做的水平方向的運(yùn)動(dòng), 分運(yùn)動(dòng)。紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng)。（2）合運(yùn)動(dòng)的位移（速度）叫做合位移（速度） 分運(yùn)動(dòng)的位移（速度）叫做分位移（速度）分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等效性：分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)是一種等效替代關(guān)系，即各分運(yùn)動(dòng)疊加起來 與合運(yùn)動(dòng)有完全相同的效果。等時(shí)性：分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)是同時(shí)開始，同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)結(jié)束。獨(dú)立性：一個(gè)物體

12、同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)，各分運(yùn)動(dòng)是各自獨(dú)立的，互 不干擾，任何一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都不會(huì)因?yàn)槠渌较蜻\(yùn)動(dòng)的存在而受到影響。2、探究質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律問1：上面的實(shí)驗(yàn)中，蠟塊的位置怎樣確定？ （ X=Vxty=Vyt）問2:蠟塊的軌跡是怎樣的？（ y=VyX./vx是一條過原點(diǎn)的直線）問3:若把蠟塊換為軟木塞，運(yùn)動(dòng)軌跡如何呢？問4:如何計(jì)算蠟塊的速度?復(fù)習(xí)：力的合成與分解所遵循的規(guī)律運(yùn)動(dòng)的合成和分解(1)分運(yùn)動(dòng)冷運(yùn)動(dòng)的含成 運(yùn)動(dòng)的分解（2）運(yùn)動(dòng)的合成和分解遵循平行四邊形定則（3）運(yùn)動(dòng)的合成是唯一的，而運(yùn)動(dòng)的分解是無限的，在實(shí)際問題中通常按效果來進(jìn)行分解例題分析： 一架飛機(jī)沿斜向上 30 °

13、方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度是100m/s，加速度是10m/s2，經(jīng)過4s，飛機(jī)在豎直方向上升高的距離是多少？3、由分運(yùn)動(dòng)判斷合運(yùn)動(dòng)的軌跡問1:若物體在一個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，在與它垂直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)的軌跡是怎樣的？問2:兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)嗎？（不一定）小結(jié):1、兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。2、一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻變速運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)兩者共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。3、判斷合運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)鍵是看合加速度的方向與合速度的方向是否在同一 條直線上，若二者在同一條直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)；若

14、二者不在同一條直線 上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。討論:兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)？有沒有是直線運(yùn)動(dòng)的可 能？95.3 平拋物體的運(yùn)動(dòng)一、教學(xué)目標(biāo)1、知道什么是拋體運(yùn)動(dòng)， 知道拋體運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)， 知道什么是平 拋運(yùn)動(dòng)2、知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是初速度方向?yàn)樗剑谪Q直方向只受重力作用， 是勻變速運(yùn)動(dòng)，軌跡是一條拋物線3、理解平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動(dòng)， 會(huì)確定平拋運(yùn)動(dòng)的速度4、知道分析一般拋體運(yùn)動(dòng)的方法一一運(yùn)動(dòng)的合成與分解二、重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn) ：分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律難點(diǎn) ：應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析歸納拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律三 、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課 ：列舉學(xué)生熟知的拋體運(yùn)動(dòng)，問

15、1:用手拋出的小石塊若初速度沿豎直方向， 運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的？若初速度與豎直方向有一定的夾角，運(yùn)動(dòng)軌跡怎樣？若初 速度是沿水平方向的，運(yùn)動(dòng)軌跡怎樣？問2:用手拋出的小鋼球做什么運(yùn)動(dòng)？ 用手拋出的紙飛機(jī)又做什么運(yùn)動(dòng)？引出拋體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的概念拋體運(yùn)動(dòng)物體以一定的速度拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物 體只受重力的作用平拋運(yùn)動(dòng)將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力， 物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)問:用槍水平地射出一顆子彈，子彈將做什么運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)具有什么特 點(diǎn)，本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。（二）拋體的位置1、以平拋運(yùn)動(dòng)為例，為了確定物體的位置請(qǐng)問：（1）應(yīng)該沿什么方向建立坐標(biāo)系？

16、（2）應(yīng)以哪個(gè)位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)？（沿水平向右和豎直向下建立 坐標(biāo)系，并取球剛被水平拋出的瞬間作為坐標(biāo)原點(diǎn)）問：物體在水平方向的受力情況怎樣？該方向物體的速度怎樣變化？物體在該 方向的分運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？（不受外力，速度不變，勻速直線運(yùn)動(dòng)X=Vot ）問：豎直方向情況如何？（只受重力作用，豎直方向初速度為0;自由落體運(yùn)動(dòng)y=l/2gt2）平拋運(yùn)動(dòng)的分解：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向上由于不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在豎直方向上物體的初速度為0,且只受到重力作用，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。加速度等于g（三）拋體的軌跡舉例：用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度離開桌面，小球 所做的運(yùn)動(dòng)就是平拋運(yùn)

17、動(dòng)，并且我們看見它做的是曲線運(yùn)動(dòng)。分析：平拋運(yùn)動(dòng)為什么是曲線運(yùn)動(dòng)？（因?yàn)槲矬w受到與速度方向成角度的重力作用）以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)?X軸（正方向和初速度Vo的方向相同），豎直方向?yàn)閥軸，正方向向下，則物體在任意時(shí)刻 t的位置坐標(biāo)為X 二 V°t1 t2 皆2gt該軌跡方程是一條拋物線所以 y=1/2gt 2=1/2g（x/v o） 2=gx2/2v 0問：若將物體斜向上或斜向下拋出，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的?受力情況與平拋運(yùn)動(dòng)完全相同，斜拋運(yùn)動(dòng)可以看成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)x=votcos :- y=votsin :- -1/2gt得至U y=x

18、tan : -gx 2/(2v °cos ：)所以斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋物線（四）拋體的速度平拋運(yùn)動(dòng)的速度：a：水平分速度vx二v0b:豎直分速度vy二gtc： t秒末的合速度vt = yx2 v/dvy:vt的方向tanVx（1）、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證【演示實(shí)驗(yàn)】用小錘打擊彈性金屬片時(shí)，A球向水平方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)，而同時(shí)B球被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)象： 越用力打擊金屬片，A球的水平速度也越大；無論 A球的初速度 多大，它總是與B球同時(shí)落地。問：聽兩球落地聲音一致說明什么問題？（兩球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是相同的）（2）、用課件模擬課本圖516的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果分析：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)

19、動(dòng)， 水平方向的速度大小 并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)。而水平分運(yùn)動(dòng)是勻速的，且不受豎直 方向的運(yùn)動(dòng)的影響。（3） 、利用頻閃照相更精細(xì)地研究平拋運(yùn)動(dòng)，其照片如課本圖5 17所示 可以看出，兩球在豎直方向上，經(jīng)過相等的時(shí)間，落到相同的高度，即在豎直方向上都是自由落體運(yùn)動(dòng)；在水平方向上可以看出，通過相等的時(shí)間前進(jìn) 的距離相同，既水平分運(yùn)動(dòng)是勻速的。由此說明平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)、 獨(dú)立進(jìn)行的，豎直方向的運(yùn)動(dòng)與水平方向的運(yùn)動(dòng)互不影響。（五）例題分析1、例題：一架老式飛機(jī)在高出地面 0.81km的高度，以2.5 x 102 km/h的速度水平飛行，為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的目標(biāo)上，應(yīng)

20、該在與轟炸目 標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈？不計(jì)空氣阻力。（1）、用多媒體模擬題目所述的物理情景（2） 【學(xué)生看書】一一思考：（1）從水平飛行的飛機(jī)上投下的炸彈，做什么 運(yùn)動(dòng)？為什么？（ 2）炸彈的運(yùn)動(dòng)可分解為怎樣的分運(yùn)動(dòng)？（3）炸彈落地前在 水平方向通過的距離與飛機(jī)投彈時(shí)離目標(biāo)的水平距離之間有什么關(guān)系？（3）解答：由y =gt2求出炸彈的飛行時(shí)間t =2v g在這段時(shí)間內(nèi)，炸彈通過的水平距離為X = v0t = V。2y代入已知數(shù)值得x = 0.89 km:g即飛機(jī)應(yīng)在離轟炸目標(biāo)水平距離是 0.89 km的地方投彈。2 、從高空水平方向飛行的飛機(jī)上，每隔1分鐘投一包貨物，則空中下落的 許多包

21、貨物和飛機(jī)的連線是（B）A 傾斜直線 B 豎直直線 C 平滑曲線 D 拋物線*3 、平拋一物體，當(dāng)拋出1秒后它的速度與水平方向成 45°角，落地時(shí)速 度方向與水平方向成60°角。（g取10 m/s2）（1）求物體的初速度；（2）物體下落的高度。（答案：v°=10m/s h=15m ）（五）、課堂小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了1、什么是平拋運(yùn)動(dòng)2、平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)X 二 v°t3、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（1）12Vx = V Vy 二 gtV = Vx2 Vy2第五節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)一、教學(xué)目的：1、知道什么是圓周運(yùn)動(dòng)，什么是勻速圓周運(yùn)

22、動(dòng)2、知道線速度的物理意義、 定義式、矢量性，知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度的特 占八、3、知道角速度的物理意義，定義式及單位，了解轉(zhuǎn)速和周期的意義4、掌握線速度和角速度的關(guān)系，角速度與轉(zhuǎn)速、周期的關(guān)系5、能在具體的情景中確定線速度和角速度與半徑的關(guān)系二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：理解線速度、角速度的概念及二者的關(guān)系難點(diǎn)：分析傳動(dòng)裝置中主動(dòng)輪、從動(dòng)輪上各點(diǎn)的線速度、角速度的關(guān)系三、教學(xué)過程：1、認(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)列舉生活中圓周運(yùn)動(dòng)的情景：觀察電風(fēng)扇葉片上某點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)；單擺；時(shí)鐘的分 針和秒針上某一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡有什么特點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)一一物體沿圓周或圓周的一部分(即圓弧)的運(yùn)動(dòng)2、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的幾個(gè)物理量問：如何來

23、比較物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢呢？猜想1:比較物體在一段時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長(zhǎng)短猜想2:比較物體在一段時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小猜想3:比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間的多少猜想4:比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)演示：觀察石英鐘秒針的針尖A點(diǎn)與中間位置E點(diǎn)在轉(zhuǎn)過5秒時(shí)，比較這兩點(diǎn)弧長(zhǎng)的長(zhǎng)短(1) 線速度一一取一段很短的時(shí)間/ t，物體在這段時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)/ L與 所用時(shí)間/ t的比值：=/ L/ /1當(dāng)/1很小時(shí)，對(duì)應(yīng)的是圓周上某一點(diǎn)的瞬時(shí)線速度，方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向；當(dāng)/1較長(zhǎng)時(shí)對(duì)應(yīng)的是線速度的平均值，方向?yàn)檫@段時(shí)間內(nèi)位移的方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)一一物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，且線速度大小處處相等的運(yùn)動(dòng)，它仍是一種變速運(yùn)動(dòng)，

24、這里的“勻速”是指速率不變。問：時(shí)鐘的分針和秒針等長(zhǎng)的兩點(diǎn)B和C,在通過5秒時(shí)間內(nèi)，它們轉(zhuǎn)過的角度一樣嗎？(2) 角速度一一連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時(shí)間的比值W=/ /1勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng)單位：弧度每秒符號(hào)是rad/s或s-1聯(lián)系生活中的摩托車表盤，表盤中用轉(zhuǎn)速來表示輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢(3) 轉(zhuǎn)速指物體單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)用符號(hào)n表示，單位：轉(zhuǎn)每秒(r/s)或轉(zhuǎn)每分(r/min)(4) 周期一一做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)過一周所用的時(shí)間頻率一一1秒內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)T=1/f3、線速度與角速度的關(guān)系- =rwW= 2 n n=2 n /T1617第六節(jié)向心加速度新課

25、導(dǎo)入師：通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度一定是變化 的即使是我們上一堂課研究的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其方向仍在不斷變化著換句 話說，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，一定有加速度圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，那么做圓周 運(yùn)動(dòng)的物體，加速度的大小和方向如何確定呢?這就是我們今天要研究的課 題.新課教學(xué)一、感知加速度的方向圖5.6 1中的地球受到什么力的作用？這個(gè)力可能沿什么方向？(2) 圖5.6 2中的小球受到幾個(gè)力的作用？這幾個(gè)力的合力沿什么方向？(3) 花樣滑冰的雙滑中，女運(yùn)動(dòng)員在男運(yùn)動(dòng)員的拉力作用下，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 女運(yùn)動(dòng)員受幾個(gè)力的作用？這幾個(gè)力的合力沿什么方向？生1:(可能回答)感覺上應(yīng)該受到指向太

26、陽(yáng)的引力作用其方向指向地心 生2:小球受到重力、支持力和繩子的拉力三個(gè)力的作用，其合力即為繩子的 拉力，其方向指向圓心.生3:女運(yùn)動(dòng)員受到重力、支持力和拉力的作用，其合力指向圓心 師：根據(jù)牛頓第二定律可知，指向圓心的合力會(huì)產(chǎn)生指向圓心方向的加速度， 這種加速度叫向心加速度二、速度變化量問：速度的變化量 v是矢量還是標(biāo)量？如果初速度V1和末速度V2不在同一直線上，如何表示速度的變化量 V? 生：認(rèn)真閱讀教材，思考問題，在練習(xí)本上畫出物體加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng) 時(shí)速度變化量的圖示.每小組4人進(jìn)行交流和討論：如果初速度V1和末速度V2 不在同一直線上，如何表示速度的變化量 V?圖 6.6-4速度變化量實(shí)

27、際上就是速度的差值，但由于速度是矢量，故應(yīng)是矢量差.課堂訓(xùn)練請(qǐng)一位學(xué)生上黑板畫出做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)的過程中，連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)速度變化量的矢量圖其他同學(xué)畫在筆記本上將同學(xué)們畫出的各種情形投（具體過程略）向心加速度陽(yáng) 6. 6 - 5師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“向心加速度”部分，分析投影圖6. 6 6.并思考以下問題:甲丙T6-6 - 6 慶點(diǎn)從A運(yùn)動(dòng)到B的選度變化錄（1）在A、B兩點(diǎn)畫速度矢量VA和VB時(shí)，要注意什么？（長(zhǎng)度相等）將VA的起點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)要注意什么？（VA的長(zhǎng)度和方向不變）（3）如何畫出質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的變化量 V ?（4） v/ t表示的意義是什么？（加速度）（5） v與

28、圓的半徑平行嗎？在什么條件下. v與圓的半徑平行？（不平行，當(dāng) t很小很小時(shí)， V與圓的半徑平行）師：在圖6. 66 丁中， v的延長(zhǎng)線并不通過圓心，為什么說這個(gè)加速 度是“指向圓心”的？得出結(jié)論：當(dāng) t很小很小時(shí)， v指向圓心.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心.這個(gè)加速度稱為向心加速度.師：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向明確了，它的大小與什么因素有關(guān)呢？在練習(xí)本上推導(dǎo)出向心加速度的表達(dá)式： an=v2/r , an=r 32討論課本P19 “思考與討論”當(dāng)V相等時(shí)，向心加速度大小與質(zhì)點(diǎn)到圓心距離成反比；當(dāng)3相等時(shí)，向心加速度大小與質(zhì)點(diǎn)到圓心距離成正比。問：勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度大小不變，那

29、么向心加速度是描述質(zhì) 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)什么特征的物理量？（向心加速度是描述速度方向變化快慢的物理量）課堂訓(xùn)練關(guān)于北京和廣州隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，下列說法中正確的是,()A 它們的方向都沿半徑指向地心B. 它們的方向都在平行赤道的平面內(nèi)指向地軸C. 北京的向心加速度比廣州的向心加速度大D 北京的向心加速度比廣州的向心加速度小 答案；BD課外訓(xùn)練1一個(gè)拖拉機(jī)后輪直徑是前輪直徑的2倍，當(dāng)前進(jìn)且不打滑時(shí)，前輪邊緣上某點(diǎn)A的線速度與后輪邊緣上某點(diǎn)月的線速度之比Va : Vb=，角速度之比 3 A : 3 B=，向心加速度之比 aA : aB=。2甲、乙兩個(gè)物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑比為相同的時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過60圈

30、時(shí)，乙轉(zhuǎn)過45圈，則它們所受的向心加速度之比 為,()A. 3: 4 B. 4; 3 C. 4: 9 D. 9: 163下列關(guān)于向心加速度的說法中，正確的是()A. 向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B. 向心加速度的方向保持不變C. 在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒定的D. 在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不斷變化4. 小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，擺線與豎直方向的夾角大小不變，下列說法中正確的是()A .小球受重力、擺線拉力和向心力作用B .小球運(yùn)動(dòng)過程中線速度是恒定的C.小球運(yùn)動(dòng)過程中向心加速度是恒定的D .小球向心加速度的大小，決定于擺線偏離豎直方向的角度5. 如圖6. 68的皮帶傳動(dòng)裝置中

31、()A. A點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度相同，所以向心加速度也相同B. A點(diǎn)半徑比C點(diǎn)半徑大，所以A點(diǎn)向心加速度大于C點(diǎn)向心加速度C. A點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度相同，所以向心加速度相同D. B點(diǎn)與C點(diǎn)的半徑相同，所以向心加速度也相同6. 如圖6. 69所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸繩固定于0點(diǎn)，在 0點(diǎn)的正下方L/3處有一顆釘子，把懸繩拉直與豎直方向成一定角度，由靜 止釋放小球，貝U小球從右向左擺的過程中懸繩碰到釘子的前后.小球的向心加速度之比為多少？7. 如圖6. 610所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m的輕桿，一端固定質(zhì)量為M=1 . Okg 的小球A（小球的半徑不計(jì)），另一端固定在一轉(zhuǎn)動(dòng)軸 O上小球繞軸在水平面

32、上勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，每隔0.1s桿轉(zhuǎn)過的角度為30°.試求：小球運(yùn)動(dòng)的向心 加速度.S 6. 6 - 9團(tuán)&6-10圖右“Y參考答案1.1 :12: l2: 12. B 3. A 4. D 5. B6.2 :327. 14 m / S第七節(jié) 向心力教學(xué)目的： 知識(shí)與技能1 理解向心力的概念及其表達(dá)式的確切含義.2知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，并能用來進(jìn)行計(jì)算.3知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的向心力和 向心加速度.過程與方法1通過用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)來了解向心力的大小 與哪些因素有關(guān)，并具體“做一做”來理解公式的含義2進(jìn)一步體會(huì)力是產(chǎn)生加速度

33、的原因，并通過牛頓第二定律來理解勻 速圓周運(yùn)動(dòng)、變速圓周運(yùn)動(dòng)及一般曲線運(yùn)動(dòng)的各自特點(diǎn)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1在實(shí)驗(yàn)中， 培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手的習(xí)慣并提高分析問題、解決問題的能力 2感受成功的快樂體會(huì)實(shí)驗(yàn)的意義，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)1體會(huì)牛頓第二定律在向心力上的應(yīng)用 2明確向心力的意義、作用、公式及其變形 教學(xué)難點(diǎn)1圓錐擺實(shí)驗(yàn)及有關(guān)物理量的測(cè)量 2如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象新課導(dǎo)入 師：前面兩節(jié)課，我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，知道了 如何描述圓周運(yùn)動(dòng)這節(jié)課我們?cè)賮韺W(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征 向心力新課教學(xué) 一、向心力 自主閱讀 師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“向心

34、力”部分，思考并回答以下問題， 1舉出幾個(gè)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例， 說明這些物體為什么不沿直線飛去 2用牛頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式 學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，列舉并分析實(shí)例，體會(huì)向心力的作用效果，并根據(jù)牛 頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式 交流與討論 師：請(qǐng)同學(xué)們交流各自的閱讀心得并進(jìn)行相互間的討論 生：用手掄一個(gè)被繩子系著的物體，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槔K子的力在 拉著它一旦繩子斷了，小球就會(huì)飛出去生：月球之所以繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，是地球?qū)υ虑虻囊υ凇袄敝?師：同學(xué)們有沒有發(fā)現(xiàn)過，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體由于突然不受力了，結(jié)果物 體沿直線飛出去的現(xiàn)象 ?生：我自己做過這個(gè)實(shí)驗(yàn)：用

35、手掄一個(gè)被繩子系著的物體，使它做圓周運(yùn) 動(dòng)，一旦繩子斷了，小球就會(huì)飛出去生：本章第一節(jié)中，砂輪上的砂粒被刀具碰掉后，沿切線方向飛出去的現(xiàn) 象師：剛才同學(xué)們說得很好，圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，有加速度，故做圓周運(yùn) 動(dòng)的物體一定受到力的作用.而我們知道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體具有向心加速 度，根據(jù)牛頓第二定律，這個(gè)加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力的作 用.這個(gè)合力叫做向心力.下面請(qǐng)同學(xué)們把剛才由牛頓第二定律推出的向心力 的表達(dá)式展示出來.投影學(xué)生推出的向心力表達(dá)式：FN=mv2/r , FN=mr®2、實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式實(shí)驗(yàn)與探究師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“實(shí)驗(yàn)”部分，思考下面的

36、問題:1 .實(shí)驗(yàn)器材有哪些？2. 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理（怎樣達(dá)到驗(yàn)證的目的）.3. 實(shí)驗(yàn)過程中要注意什么？如何保證小球在水平面內(nèi)做穩(wěn)定的圓周運(yùn)動(dòng), 測(cè)量哪些物理量（記錄哪些數(shù)據(jù)）?4. 實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生誤差的原因主要有哪些 ？交流與討論生：實(shí)驗(yàn)的過程中，多項(xiàng)測(cè)量都是粗略的，存在較大的誤差，用兩種方法 得到的力并不嚴(yán)格相等.生：通過實(shí)驗(yàn)我們還體會(huì)到.向心力并不是像重力、彈力、摩擦力那樣具 有某種性質(zhì)的力來命名的.它是效果力，是按力的效果命名的.在圓錐擺實(shí)驗(yàn) 中，向心力是小球重力和細(xì)線拉力的合力， 還可以理解為是細(xì)線拉力在水平面，手握空心內(nèi)的一個(gè)分力.生：數(shù)圈數(shù)測(cè)時(shí)間時(shí)，要從零開始數(shù)起.生：我有一個(gè)改進(jìn)的實(shí)

37、驗(yàn)，不知是否可行，其裝置如圖6. 7 1所示，讓小球在剛好要離開錐面的情況下 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，我認(rèn)為利用該裝置可以使測(cè)量值減少誤差. 參考案例：取一根圓珠筆桿，用一根尼龍繩穿過它，一端拴一 塑料小球，另一端拴一金屬小球（金屬小球的質(zhì)量大于塑料小球）管，掄動(dòng)塑料小球，使塑料小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，金屬 小球就會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)用表記錄塑料小球轉(zhuǎn)動(dòng)若干圈所用的時(shí)間， 然后 給出塑料小球和金屬小球的質(zhì)量比及使塑料小球做圓周運(yùn)動(dòng)部分的繩長(zhǎng)，代入 向心力公式，計(jì)算出的向心力和金屬小球的重力相比較。 注意：（1）圓周運(yùn)動(dòng)的半徑應(yīng)為繩長(zhǎng)和塑料小球的半徑之和（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓金屬球靜止不動(dòng)（3

38、）掄動(dòng)塑料小球，注意安全，同時(shí)密切協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)課堂訓(xùn)練說明以下幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例中向心力是由哪些力提供的.（師生互動(dòng)）1. 繩的一端拴一小球，手執(zhí)另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).2. 火星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力是什么力提供的 ？3在圓盤上放一個(gè)小物塊，使小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分析小 物塊受幾個(gè)力，向心力由誰提供.參考答案1 解析：小球受重力、支持力、繩的拉力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由于豎直 方向小球不運(yùn)動(dòng)，故重力、支持力合力為零，那么水平方向上的勻速圓周運(yùn)動(dòng) 由水平面上的繩的拉力來提供.2解析：火星和太陽(yáng)間的萬有引力提供火星運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力.3. 解析：小物塊受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩

39、擦力提供向心力. 課堂分組實(shí)驗(yàn)師：請(qǐng)同學(xué)們兩人一組，完成課本第2 2頁(yè)“做一做”欄目中的實(shí)驗(yàn)，自 己感受向心力的大小.學(xué)生按照“做一做”欄目中的實(shí)驗(yàn)介紹，獨(dú)立操作，在實(shí)驗(yàn)中去體驗(yàn).三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)師：在剛才“做一做”的實(shí)驗(yàn)中，我們可以通過掄繩子來調(diào)節(jié)沙袋速度的 大小，這就給我們帶來一個(gè)疑問：難道向心力能改變速度的大小嗎？為什么?生：不能.因?yàn)槲覄偛抛鰧?shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我的手保持不動(dòng)時(shí)，沙袋的速度 并不能改變，只有當(dāng)我的手在動(dòng)時(shí)，沙袋的速度才能改變，所以不能.但具體 細(xì)節(jié)我還沒有搞清.生：剛才XXX同學(xué)的發(fā)現(xiàn)我也體會(huì)到了，我認(rèn)為手不動(dòng)時(shí)，繩子的拉力 和沙袋運(yùn)動(dòng)的速度方向垂直，故沙袋的速

40、度不變.而當(dāng)手動(dòng)時(shí)，繩子的拉力和 沙袋運(yùn)動(dòng)的速度方向不垂直，此時(shí)可以把拉力分解為沿速度方向和垂直于速度 方向的兩個(gè)分力，其垂直于速度方向的分力提供沙袋所需的向心力，并不改變沙袋的速度大小；而沿速度方向的分力產(chǎn)生的加速度使沙袋的速度發(fā)生了改 變.師：剛才同學(xué)們交流、討論得很好，實(shí)際上這些現(xiàn)象，我們都可以通過運(yùn) 用牛頓第二定律來解決，希望同學(xué)們課后能進(jìn)一步地認(rèn)真總結(jié)，細(xì)細(xì)體會(huì)。師：對(duì)于做一般曲線運(yùn)動(dòng)的物體，我們可以用怎樣的分析方法進(jìn)行簡(jiǎn)化處 理？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材并結(jié)合課本圖6.74的提示發(fā)表自己的見解.同時(shí)再與 剛才研究的變速圓周運(yùn)動(dòng)去進(jìn)行對(duì)比.課堂訓(xùn)練1. 如圖6. 7 2所示，在光滑的水平面上

41、釘兩個(gè)釘子A和a:B，相距20cm用一根長(zhǎng)1m的細(xì)繩，一端系一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的 小球，另一端固定在釘子A上.開始時(shí)球與釘子A、B在一條直 線上，然后使小球以2m/s的速率開始在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn) 動(dòng).若繩子能承受的最大拉力為4N,那么從開始到繩斷所經(jīng)歷的時(shí)間是多少？說明：需注意繩磋釘子的瞬間，繩的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度 大小不變，而繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大.2. 如圖6.7 3所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個(gè)豎直小圓筒，質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上，A到豎直筒中心的距離為r，物體A通過輕繩、無摩擦的滑輪 與物體E相連，E與A質(zhì)量相同物體A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是正壓力 的卩倍，

42、則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在什么范圍內(nèi)，物體 A才能隨盤轉(zhuǎn)動(dòng)？闔 6, 7 - 3說明：根據(jù)向心力公式，解題的關(guān)鍵是分析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力情 況；明確哪些力提供了它需要的向心力.3 .如圖6.7 4所示，在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī)上，裝有質(zhì)量為 m的偏心輪， 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3,當(dāng)飛輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力剛 好為零.則飛輪重心離轉(zhuǎn)軸的距離多大 ？在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的最大 壓力多大？課外訓(xùn)練1. 如圖6.7 5所示，一圓盤可以繞一個(gè)通過圓盤中心且垂直于盤面的豎 直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上放置一木塊，當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)， 那么，()A. 木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力，方向背

43、離圓盤中心B. 木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力.方向指向圓盤中心C. 因?yàn)槟緣K與圓盤一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它們之間沒有摩擦力D. 因?yàn)槟Σ亮偸亲璧K物體運(yùn)動(dòng)的，所以木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力的方 向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反2. 個(gè)2.0kg的物體在半徑是1.6 m的圓周上以4 m/s的速率運(yùn)動(dòng)，向 心加速度為多大？所需向心力為多大？3. 太陽(yáng)的質(zhì)量是1. 98 1030kg，它離開銀河系中心大約3萬光年(1光年： 9.46 1012km)，它以250km/s的速率繞著銀河系中心轉(zhuǎn)動(dòng).計(jì)算太陽(yáng)繞銀河 系中心轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力.4. 關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期大小，下列判斷正確的是，,，(,)A .若線速度越大，則周期一定

44、越小B.若角速度越大，則周期一定越小C.若半徑越大，則周期一定越大D .若向心加速度越大，則周期一定越大5. 線的一端系一個(gè)重物，手執(zhí)線的另一端使重物在光滑水平面上做勻速 圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速相同時(shí).線長(zhǎng)易斷，還是線短易斷 ？為什么？如果重物運(yùn)動(dòng)時(shí) 系線被桌上的一個(gè)釘子擋住，隨后重物以不變的速率在系線的牽引下繞釘子做 圓周運(yùn)動(dòng)，系線碰釘子時(shí)釘子離重物越遠(yuǎn)線易斷？還是離重物越近線易斷？為什 么？6. 如圖6. 7-6所示，線段OA = 2AB . A、B兩球質(zhì)量相等.當(dāng)它們繞 O點(diǎn)在光滑的水平桌面上以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩線段的拉力之比為多少？mS 6,7-4參考答案1. B 2. 10m/s2 2

45、0 N 3. 4.36X 1020 N 4. B 5.線長(zhǎng)易斷，因?yàn)檗D(zhuǎn)速 相同時(shí)，由向心力公式知，半徑越大，所需向心力越大.越近易斷，因?yàn)榫€速 度相同時(shí)，由向心力公式知，半徑越小，所需向心力大.第八節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)目的：知識(shí)與技能1. 知道如果一個(gè)力或幾個(gè)力的合力的效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它 就是圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力.會(huì)在具體問題中分析向心力的來源.2. 能理解運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的具體實(shí)例.3. 知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)求變速圓 周運(yùn)動(dòng)中物體在特殊點(diǎn)的向心力和向心加速度.過程與方法1. 通過對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，滲透理

46、論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)，提高學(xué) 生分析和解決問題的能力.2. 通過勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律也可以在變速圓周運(yùn)動(dòng)中使用，滲透特殊性 和一般性之間的辯證關(guān)系，提高學(xué)生的分析能力.3. 通過對(duì)離心現(xiàn)象的實(shí)例分析，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀1 通過對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析，使學(xué)生明確具體問題必須具體分析，理解物 理與生活的聯(lián)系，學(xué)會(huì)用合理、科學(xué)的方法處理問題.2 通過離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止的實(shí)例分析使學(xué)生明白事物都是一分為 二的，要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)來看待問題.3養(yǎng)成良好的思維表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1 理解向心力是一種效果力.2在具體問題中能找到是誰提供向心力的，并結(jié)

47、合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解 有關(guān)冋題.教學(xué)難點(diǎn)1 具體問題中向心力的來源.2關(guān)于對(duì)臨界問題的討論和分析.3 對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)的理解和處理.新課導(dǎo)入復(fù)習(xí)提問師：請(qǐng)同學(xué)們回顧并敘述出對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)你已經(jīng)理解和掌握了哪些基本知識(shí) 生：我已經(jīng)理解和掌握了可以用線速度、角速度、轉(zhuǎn)速和周期等來描述做圓 周運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)快慢；知道了圓周運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，一定具有加速度; 掌握了對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)問題還必須通過運(yùn)用牛頓第二定律去認(rèn)真分析和處理.生：從勻速圓周運(yùn)動(dòng)中總結(jié)出來的基本規(guī)律，通過運(yùn)用等 效的物理思想也可以去處理變速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)問題.師：剛才幾位同學(xué)各自從不同的角度回顧和交流了對(duì)圓周 運(yùn)動(dòng)有關(guān)基本知識(shí)和基本規(guī)律

48、的認(rèn)識(shí)而我們知道學(xué)以致用 是學(xué)習(xí)的最終目的，本節(jié)課將通過幾個(gè)具體實(shí)例的探討來深 入理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并學(xué)會(huì)應(yīng)用.新課教學(xué)一、鐵路的彎道師：（多媒體課件）模擬在平直軌道上勻速行駛的火車，然后投影出課本第 23頁(yè)的圖6. 8 1并提出問題：1 火車受幾個(gè)力作用？2.這幾個(gè)力的關(guān)系如何？生：火車受到4個(gè)力的作用，各為兩對(duì)平衡力，即合外力為零.師：對(duì)，火車受重力、支持力、牽引力及摩擦力.且四個(gè)力合力為零，其 中重力和支持力的合力為零，牽引力和摩擦力的合力為零.師：那火車轉(zhuǎn)彎時(shí)情況會(huì)有何不同呢？多媒體課件：模擬平直軌道火車轉(zhuǎn)彎情形提出問題：1 .轉(zhuǎn)彎與直進(jìn)有何不同？2畫出受力示意圖，并結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況分析各力的

49、關(guān)系.生：轉(zhuǎn)彎時(shí)火車的速度方向在不斷變化，故其一定有加速度，其合外力一 定不為零.師：對(duì)，轉(zhuǎn)彎時(shí)合外力不為零，即需要提供向心力，而平直路前行不需要.那 么火車轉(zhuǎn)彎時(shí)是如何獲得向心力的 ？進(jìn)一步受力分析得：需增加的一個(gè)向心力 （效果力），由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產(chǎn)生的彈力提供.師：提出問題：擠壓的后果會(huì)怎樣？生：由于火車質(zhì)量、速度比較大，故所需向心力也很大.這樣的話，輪緣 和鐵軌之間的擠壓作用力將很大，導(dǎo)致的后果是鐵軌容易損壞，軌緣也容易損 壞.師：（設(shè)疑引伸）那么應(yīng)該如何解決這一實(shí)際問題 ？結(jié)合學(xué)過的知識(shí)加以討 論，提出可行的解決方案，并畫出受力圖，加以定性說明.交流與討論學(xué)生發(fā)揮

50、自己的想象能力，結(jié)合知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案.結(jié)合受力圖發(fā)表自己的 見解,師：剛才同學(xué)們交流和討論得非常熱烈、充分，方案設(shè)計(jì)得也很好，下面 我們擇其一的示意圖來共同分析、說明.投影學(xué)生的受力圖，進(jìn)行定性分析；如圖 6. 81所示.火車受的重力和支持力的合力提供向心力，對(duì)內(nèi)外軌都無擠壓，這樣就達(dá) 到了保護(hù)鐵軌的目的.強(qiáng)調(diào)說明：向心力是水平的師：請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用剛才的分析進(jìn)一步討論：實(shí)際的鐵路上為什么轉(zhuǎn)彎處的 半徑和火車運(yùn)行速度有條件限制？二、拱形橋師生互動(dòng)播放錄像，交通工具（自行車、汽車等）過拱形橋.投影問題情境：質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度 V行駛，若橋面的圓弧半 徑為R,試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋

51、的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力.師：通過分析，你可以得出什么結(jié)論 ？學(xué)生在練習(xí)本上獨(dú)立畫出汽車的受力圖，推導(dǎo)出汽車對(duì)橋面的壓力.生：在最高點(diǎn)，對(duì)汽車進(jìn)行受力分析，確定向心力的來源；由牛頓第二定 律列出方程求出汽車受到的支持力：由牛頓第三定律求出橋面受到的壓 力.F'n=Gmv2/r可見，汽車對(duì)橋的壓力 F'n小于汽車的重力G,并且壓力隨汽車速度的增大而減小.師：請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步考慮當(dāng)汽車對(duì)橋的壓力剛好減為零時(shí)，汽車的速度有 多大.當(dāng)汽車的速度大于這個(gè)速度時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象 ？生：把F'n=O代人上式可得，此時(shí)汽車的速度為 V gR，當(dāng)汽車的速度大于這個(gè)速度時(shí)，就會(huì)發(fā)生汽車飛出去的現(xiàn)

52、象.這種現(xiàn)象我們?cè)陔娪袄锟吹竭^. 師：好，下面再一起共同分析汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋的壓力 比汽車的重力大些還是小些.生：通過對(duì)汽車進(jìn)行受力分析汽車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋的壓 力比汽車的重力大.師：剛才同學(xué)們分析了汽車在拱形橋最高點(diǎn)的情形，如果汽車不在拱形橋 的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)，前面的結(jié)論還是否能用？如果不能直接運(yùn)用，又如何來研究 這一問題呢？生：前面的結(jié)論能直接運(yùn)用，不過此時(shí)物體的向心加速度不等于物體的實(shí) 際加速度，即要用上一節(jié)研究變速圓周運(yùn)動(dòng)的方法來處理.師：好.這說明我們很多同學(xué)分析和處理物理問題的能力有了較大的提高， 希望同學(xué)們繼續(xù)努力，爭(zhēng)取有更大進(jìn)步.課堂訓(xùn)練例：一輛質(zhì)量

53、m=2.0t的小轎車，駛過半徑 R=90m的一段圓弧形橋面，重 、 2力加速度g=10m/s 求：(1) 若橋面為凹形，汽車以20m/s的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是 多大？(2) 若橋面為凸形，汽車以10m/s的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是 多大？4鼠(3) 汽車以多大速度通過凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面剛好沒有壓力解：(1)汽車通過凹形橋面最低點(diǎn)時(shí)，在水平方向受到牽引 力F和阻力f.在豎直方向受到橋面向上的支持力 Ni和向 下的重力G = mg，如圖6. 82所示.圓強(qiáng)形軌道的圓心 在汽車上方，支持力 Ni與重力G=mg的合力為Nimg， 這個(gè)合力就是汽車通過橋面最低點(diǎn)時(shí)的向心力，即

54、F向=Nimg.由向心力公式有：Nimg= mv /R30解謁橋面的支持力大小為?0!Nt =褲 令+ 血£ = (2 OOOX-i-2 000X10) N = 2* 89X1Q1 N根據(jù)牛頓第W定律貳軍對(duì)橋面最低點(diǎn)的壓力大小是i.ssxio* N.C2)n車通過凸形橋面最髙點(diǎn)時(shí)”在水平方向受到華引力F和阻力.在隘直方向受到豎 宜向下的重力G=mg和橋面向上的支持力如圖6.8-3所示*圓弧形軌逍的圓心在汽車 的下方，熏力Gmg與支持力N,開合力為機(jī)j?-N“這傘合力就是汽車通過橋面頂點(diǎn)時(shí)的向 心力，即Fui =也庁一M由向心力公式有rngNt3=7,1解得橋面的支持力大小為皿=爐尺一

55、耐芋=£ 000X10-2 000X5 N=l. 78X10* N屜據(jù)牛義第三定律*汽車在橋的頂點(diǎn)時(shí)対橋面壓力的大小為L(zhǎng)78X10乩設(shè)汽車逢度為珀時(shí)、通過凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面壓力為零.根據(jù)牛幀第三定律，這時(shí) 橋面對(duì)汽車的支持力也為零，汽車在豎宜方向只受到靈力&柞用重力G=mg就楚汽車駛過 橋頂點(diǎn)時(shí)的向心力+即Fit, mg,由向心力公式有mg = m金解得：=%/lQXSO m/a=30 m/s汽車以30 mA的連度通過橋面出點(diǎn)時(shí)*對(duì)橋面剛好沒有壓力”二、航天器中的失重現(xiàn)象師：從剛才研究的一道例題可以看出，當(dāng)汽車通過拱形橋凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)， 如果車速達(dá)到一定大小，則可使汽車對(duì)橋面的壓力為零如果我們把地球想象 為特大的“拱形橋”，則情形如何呢？會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況；速度達(dá)到一定程 度時(shí)，地面對(duì)車的支持力是零？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少？駕駛員軀 體各部分之間的壓力是多少？他這時(shí)可能有什么感覺？學(xué)生獨(dú)立分析以上提出的問題，并在練習(xí)本上畫出受力