第2課時(shí) 圓周運(yùn)動(dòng)

1、第第2 2課時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)課時(shí)圓周運(yùn)動(dòng) 知識(shí)梳理知識(shí)梳理考點(diǎn)透析考點(diǎn)透析隨堂演練隨堂演練微課拓展微課拓展知識(shí)梳理知識(shí)梳理 教材導(dǎo)引教材導(dǎo)引 以題扣點(diǎn)以題扣點(diǎn)教材導(dǎo)讀教材導(dǎo)讀1.1.閱讀教材閱讀教材, ,說(shuō)明角速度單位與轉(zhuǎn)速單位的不同之處及二者之間的關(guān)系說(shuō)明角速度單位與轉(zhuǎn)速單位的不同之處及二者之間的關(guān)系. .答案答案: :在國(guó)際單位制中在國(guó)際單位制中, ,角速度的單位是弧度每秒角速度的單位是弧度每秒, ,符號(hào)是符號(hào)是rad/srad/s. .轉(zhuǎn)速的單位轉(zhuǎn)速的單位為轉(zhuǎn)每秒為轉(zhuǎn)每秒, ,符號(hào)為符號(hào)為r/sr/s; ;或轉(zhuǎn)每分或轉(zhuǎn)每分, ,符號(hào)為符號(hào)為r/min.r/min.二者間的關(guān)系為二者間的關(guān)系為=

2、2n.=2n.2.2.教材必修教材必修2 2圖圖4-24-2中中, ,當(dāng)你坐在過(guò)山車(chē)上經(jīng)軌道上端時(shí)當(dāng)你坐在過(guò)山車(chē)上經(jīng)軌道上端時(shí), ,雖然頭朝下雖然頭朝下, ,但你會(huì)但你會(huì)感覺(jué)緊緊坐在座位上感覺(jué)緊緊坐在座位上, ,為何會(huì)有這樣的感覺(jué)為何會(huì)有這樣的感覺(jué)? ?答案答案: :當(dāng)過(guò)山車(chē)經(jīng)過(guò)軌道上端當(dāng)過(guò)山車(chē)經(jīng)過(guò)軌道上端, ,由于運(yùn)行速度很大由于運(yùn)行速度很大, ,你需要很大的向心力你需要很大的向心力, ,而而你的重力不能滿足需要而有向軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)你的重力不能滿足需要而有向軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì), ,結(jié)果座位對(duì)你產(chǎn)生壓力結(jié)果座位對(duì)你產(chǎn)生壓力, ,就會(huì)感覺(jué)緊緊坐在座位上就會(huì)感覺(jué)緊緊坐在座位上. .基礎(chǔ)提點(diǎn)基礎(chǔ)

3、提點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一 描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1.1.描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量見(jiàn)附表見(jiàn)附表2.2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力(1)(1)定義定義: :做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的一個(gè)始終指向圓心的做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的一個(gè)始終指向圓心的 力力. .(2)(2)作用效果作用效果: :產(chǎn)生向心加速度產(chǎn)生向心加速度, ,只改變速度的只改變速度的 , ,不改變速度的不改變速度的 . .等效等效方向方向大小大小mrmr2 2 (4)(4)來(lái)源來(lái)源: :可由一個(gè)力提供可由一個(gè)力提供, ,也可以由幾個(gè)力的也可以由幾個(gè)力的 提供提供, ,還可以由還可以由一個(gè)力的一個(gè)力的

4、 提供提供. .合力合力分力分力【試練【試練1 1】 某型石英表中的分針與時(shí)針可視為做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)某型石英表中的分針與時(shí)針可視為做勻速轉(zhuǎn)動(dòng), ,分針的分針的長(zhǎng)度是時(shí)針長(zhǎng)度的長(zhǎng)度是時(shí)針長(zhǎng)度的1.51.5倍倍, ,則下列說(shuō)法中正確的是則下列說(shuō)法中正確的是( ( ) )A.A.分針的角速度與時(shí)針的角速度相等分針的角速度與時(shí)針的角速度相等B.B.分針的角速度是時(shí)針角速度的分針的角速度是時(shí)針角速度的6060倍倍C.C.分針端點(diǎn)的線速度是時(shí)針端點(diǎn)線速度的分針端點(diǎn)的線速度是時(shí)針端點(diǎn)線速度的1818倍倍D.D.分針端點(diǎn)的向心加速度是時(shí)針端點(diǎn)向心加速度的分針端點(diǎn)的向心加速度是時(shí)針端點(diǎn)向心加速度的 1.51.5倍倍C

5、 C勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)二定義定義線速度線速度 不變的圓周運(yùn)動(dòng)不變的圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)特點(diǎn)向心力向心力F F向向大小大小 , ,方向變化方向變化向心加速度向心加速度a a向向大小大小 , ,方向變化方向變化線速度線速度v v大小不變大小不變, ,方向變化方向變化角速度角速度不變不變合力合力F F向向=F=F合合, ,合力合力 不變不變, ,方向始終與速方向始終與速度方向度方向 , ,且指向圓心且指向圓心大小大小不變不變不變不變大小大小垂直垂直BC BC 解析解析: :由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的定義知選項(xiàng)由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的定義知選項(xiàng)B B、C C正確正確; ;位移和平均速度是矢量位移和平

6、均速度是矢量, ,其方向不同其方向不同, ,故選項(xiàng)故選項(xiàng)A A、D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .離心運(yùn)動(dòng)離心運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)三知識(shí)點(diǎn)三1.1.本質(zhì)本質(zhì): :做圓周運(yùn)動(dòng)的物體做圓周運(yùn)動(dòng)的物體, ,由于本身的慣性由于本身的慣性, ,總有沿著圓周總有沿著圓周 飛飛出去的傾向出去的傾向. .2.2.受力特點(diǎn)受力特點(diǎn)( (如圖所示如圖所示) )(1)(1)當(dāng)當(dāng)F=F= 時(shí)時(shí), ,物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng); ;(2)(2)當(dāng)當(dāng)F=0F=0時(shí)時(shí), ,物體沿物體沿 飛出飛出; ;(3)(3)當(dāng)當(dāng)FFmrFmr2 2時(shí)時(shí), ,物體逐漸向物體逐漸向 靠近靠近. .切線方向切線方向mrmr2 2切線方向切線方向mrmr2

7、 2圓心圓心【試練【試練3 3】 下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是( ( ) )A.A.當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象B.B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體, ,當(dāng)它所受的一切力都消失時(shí)當(dāng)它所受的一切力都消失時(shí), ,它將做背離圓它將做背離圓心的圓周運(yùn)動(dòng)心的圓周運(yùn)動(dòng)C.C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體, ,當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí), ,它將沿切它將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)線做直線運(yùn)動(dòng)D.D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體, ,當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)當(dāng)它所

8、受的一切力都突然消失時(shí), ,它將做曲它將做曲線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)解析解析: :物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí), ,合外力必須滿足物體所需要的向心力合外力必須滿足物體所需要的向心力F=mF=m2 2r.r.若若F=0,F=0,物體由于慣性而沿切線飛出物體由于慣性而沿切線飛出, ,若若FmF0 0( (或或0 0( (或或0 0) )時(shí)時(shí), ,物塊做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力大于物塊做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力大于( (或或小于小于)=)=0 0時(shí)的向心力時(shí)的向心力, ,物塊相對(duì)陶罐有向上物塊相對(duì)陶罐有向上( (或向下或向下) )運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì). .(3)(3)若若=(1=(1k)k)0 0. .用正交分

9、解法處理小物塊的受力時(shí)用正交分解法處理小物塊的受力時(shí), ,豎直方向上豎直方向上的合力與水平方向上的合力有什么不同的合力與水平方向上的合力有什么不同? ?答案答案: :豎直方向上的合力為零豎直方向上的合力為零, ,而水平方向上的合力不為零而水平方向上的合力不為零, ,提供小物提供小物塊的向心力塊的向心力. .答案答案: :見(jiàn)規(guī)范解答見(jiàn)規(guī)范解答物理建模物理建模“圓錐擺圓錐擺”運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)模型在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一類(lèi)問(wèn)題在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一類(lèi)問(wèn)題“圓錐擺圓錐擺”運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng), ,由重力和由重力和彈力彈力( (可以是支持力可以是支持力, ,也可以是繩子的拉力也可以是繩子的拉力) )的合力提供

10、向心力的合力提供向心力, ,如圖所如圖所示示. .D D 考點(diǎn)三考點(diǎn)三豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) “輕繩模型輕繩模型”和和“輕桿模型輕桿模型”見(jiàn)附表見(jiàn)附表D D 思路探究思路探究: : (1) (1)小球能通過(guò)環(huán)的最高點(diǎn)的臨界條件是什么小球能通過(guò)環(huán)的最高點(diǎn)的臨界條件是什么? ?答案答案: :在最高點(diǎn)圓環(huán)對(duì)小球的彈力為零在最高點(diǎn)圓環(huán)對(duì)小球的彈力為零, ,由重力提供向心力由重力提供向心力. .(2)(2)小球能通過(guò)最高點(diǎn)小球能通過(guò)最高點(diǎn), ,要保證環(huán)在豎直方向沒(méi)有跳起要保證環(huán)在豎直方向沒(méi)有跳起, ,則球在最高則球在最高點(diǎn)對(duì)環(huán)的作用力應(yīng)滿足什么條件點(diǎn)對(duì)環(huán)的作用力應(yīng)滿足什么條件? ?答案

11、答案: :在最高點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的作用力在最高點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的作用力N2mg(AN2mg(A、B B的重力的重力).).方法總結(jié)方法總結(jié)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的求解關(guān)鍵豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的求解關(guān)鍵AC AC 微課拓展微課拓展 探究動(dòng)向探究動(dòng)向 拓寬視野拓寬視野水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界極值問(wèn)題探究水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界極值問(wèn)題探究AC AC 命題探究命題探究1.1.高考命題新動(dòng)向高考命題新動(dòng)向水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界極值問(wèn)題是近年來(lái)高考命題的新動(dòng)向水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界極值問(wèn)題是近年來(lái)高考命題的新動(dòng)向, ,例如例如:2013:2013年全國(guó)新課標(biāo)理綜年全國(guó)新課標(biāo)理綜中創(chuàng)設(shè)了汽車(chē)急轉(zhuǎn)彎恰好沒(méi)有向中創(chuàng)設(shè)了汽車(chē)急轉(zhuǎn)彎恰好沒(méi)有向

12、公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)的情景公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)的情景,2014,2014年全國(guó)新課標(biāo)理綜年全國(guó)新課標(biāo)理綜中有中有求解水平圓盤(pán)上小木塊開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度的問(wèn)題求解水平圓盤(pán)上小木塊開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度的問(wèn)題. .2.2.解題的關(guān)鍵點(diǎn)解題的關(guān)鍵點(diǎn)(1)(1)向心力的方向水平向心力的方向水平, ,豎直方向的合力為零豎直方向的合力為零. .(2)(2)作幾何圖形確定圓周運(yùn)動(dòng)的圓心和半徑作幾何圖形確定圓周運(yùn)動(dòng)的圓心和半徑. .類(lèi)型拓展類(lèi)型拓展C C 隨堂演練隨堂演練 即時(shí)跟蹤即時(shí)跟蹤 精彩一測(cè)精彩一測(cè)1.(1.(勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件和性質(zhì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件和性質(zhì))()(多選多選) )關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

13、說(shuō)法關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法, ,正確的正確的是是( ( ) )A.A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小保持不變勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小保持不變, ,所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有加所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有加速度速度B.B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體, ,雖然速度大小不變雖然速度大小不變, ,但方向時(shí)刻都在改變但方向時(shí)刻都在改變, ,所以所以必有加速度必有加速度C.C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體, ,加速度的大小保持不變加速度的大小保持不變, ,所以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)所以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度大小雖然不變勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度大小雖然不變, ,但加速度的方向始終指向圓但加速度的方向始終指向圓心心, ,加速度的方向時(shí)刻在改變加速度的方向時(shí)刻在改變, ,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)BDBD即時(shí)鞏固即時(shí)鞏固解析解析: :速度和加速度都是矢量速度和加速度都是矢量, ,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體, ,雖然速度大雖然速度大小不變小不變, ,但方向時(shí)刻