圓周運動的臨界問題市公開課一等獎省賽課微課金獎?wù)n件

圓周運動中臨界問題雷鋒學(xué)校姜勇彪第1頁1.什么是臨界問題？2.解答臨界問題關(guān)鍵。回顧：第2頁當(dāng)物體由一個物理狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€物理狀態(tài)時，可能存在一個過渡轉(zhuǎn)折點，這時物體所處狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。1.什么是臨界問題？與臨界狀態(tài)相關(guān)問題稱為臨界問題，與之相關(guān)物理條件稱為臨界條件。第3頁找準(zhǔn)臨界狀態(tài)，找出臨界條件。2.解答臨界問題關(guān)鍵：第4頁

許多臨界問題，題干中慣用“恰好”、“最大”、“最少”、“不脫離”……等詞語對臨界狀態(tài)給出了明確暗示。有時，有些臨界問題中并不顯含上述常見“臨界術(shù)語”，但審題時發(fā)覺某個物理量在改變過程中會發(fā)生突變，則此時物體所處狀態(tài)即為臨界狀態(tài)。

為了找到臨界狀態(tài)，我們通常會對改變物理量取極限。怎樣找準(zhǔn)臨界狀態(tài)、找出臨界條件？第5頁3.圓周運動臨界問題有什么特點與規(guī)律。第6頁圖1FfFNmg例1如圖1所表示水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m物塊，物塊到轉(zhuǎn)軸距離為r,若物塊一直相對轉(zhuǎn)盤靜止，物塊和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是正壓力倍。求：轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動最大角速度是多大？答案：第7頁例2、長度為L＝0.5m輕質(zhì)細繩OA，A端有一質(zhì)量為m＝2.0kg小球，如圖所表示，小球以O(shè)點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動，經(jīng)過最高點時小球速率是4m/s，g取10m/s2。（1）求此時細繩OA受到多大拉力？（2）若細繩換成細桿，小球經(jīng)過最高點速率是2m/s，此時球?qū)殫U作用力大小是多少？方向怎樣？總結(jié):”輕繩模型“，”輕桿模型”臨界條件；總結(jié)：得到兩種模型臨界條件方法。討論：兩種模型臨界條件不一樣原因。答案：(1).44N;(2).4N,方向豎直向上。mgFTFN第8頁例3.質(zhì)量為100t火車在軌道上行駛,火車內(nèi)、外軌連線與水平面夾角為θ=37°,如圖所表示,彎道半徑R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)當(dāng)火車速度為:v1=20m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?(2)當(dāng)火車速度為:v2=10m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?θ第9頁

FFNmgθFθ例3.質(zhì)量為100t火車在軌道上行駛,火車內(nèi)、外軌連線與水平面夾角為θ=37°,如圖所表示,彎道半徑R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)當(dāng)火車速度為:v1=20m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?(2)當(dāng)火車速度為:v2=10m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?第10頁θFθFN`FNmgyθx例3.質(zhì)量為100t火車在軌道上行駛,火車內(nèi)、外軌連線與水平面夾角為θ=37°,如圖所表示,彎道半徑R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)當(dāng)火車速度為:v1=20m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?(2)當(dāng)火車速度為:v2=10m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?答案(1)3.2×105

N沿斜面向下

(2)4.7×104N沿斜面向上第11頁例4、如圖所表示，兩繩系一質(zhì)量為m＝0.1kg小球，上面繩長L＝2m，兩端都拉直時與軸夾角分別為37°與53°。(1).球角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩一直張緊.(2).當(dāng)角速度為2rad/s時，上、下兩繩拉力分別為多大？530370答案：2.5rad/s,3.3rad/s；AC繩拉力：0.8N，BC繩拉力：0試驗演示ACB第12頁第13頁變式應(yīng)用：用一根細線一端系一小球(可視為質(zhì)點)，另一端固定在一光滑錐頂上，如圖所表示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動角速度為ω，細線張力為FT，則FT隨ω2改變圖像是圖中()

第14頁謝謝指導(dǎo)！第15頁第16頁yxFxθFN`FNmgθx‘y‘a(chǎn)θaxayGxGy第17頁第18頁1.質(zhì)量為100t火車在軌道上行駛,火車內(nèi)、外軌連線與水平面夾角為θ=37°,如圖所表示,彎道半徑R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)當(dāng)火車速度為:v1=20m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?(2)當(dāng)火車速度為:v2=10m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?答案(1)3.2×105

N沿斜面向下

(2)4.7×104N沿斜面向上第19頁1.質(zhì)量為100t火車在軌道上行駛,火車內(nèi)、外軌連線與水平面夾角為θ=37°,如圖所表示,彎道半徑R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)當(dāng)火車速度為:v1=20m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?(2)當(dāng)火車速度為:v2=10m/s時,軌道受到側(cè)壓力多大?方向怎樣?答案(1)