《3、圆周运动的案例分析》公开课教案下载

《3、圆周运动的案例分析》公开课教案优质课下载

3、会应用临界条件解决物体在竖直平面内做圆周运动的相关问题。

分析重点：不同位置处物体做圆周运动所需的向心力由谁提供？

学习难点：圆周运动向心力公式的运用。

学法指导：竖直面内的圆周运动两个特殊位置：最高点和最低点处向心力等于合外力。其余位置处向心力由合外力的一个分力提供。

学生课前准备：阅读课本31—32页案例1.尽可能完成本学案。

整体感知★温故知新

要求： 课前阅读课本31页上面左边a图，查阅关于过山车及拱形桥的资料完成下面问题。

1、过山车在圆形轨道最顶端越快越安全还是越慢越安全？试分析最高点和最低点处向心力分别由谁提供？

2、写出圆周运动中向心力F向 与线速度v的关系式。

思维碰撞★规律总结

要求：观察图1,将过山车看做质点，分析最低、最高点受力情况。先独立思考下列问题，然后小组内交流答案得出同意观点并派代表展示。

3、① 当过山车在轨道最底点时，画出受力分析图，则最低点向心力F向 由重力G和轨道内壁对小球向上的支持力FN的合力提供，方向竖直向 ，即F向= ，又由向心力线速度公式F向= ，得支持力FN= 。

② 当过山车在轨道最高点时，画出受力分析图，最低点向心力F向 由重力G和轨道内壁对小球向下的支持力FN的合力提供，方向竖直向 ，即F向= ，又由向心力线速度公式F向= ，得支持力FN= 。

4、过山车运动到轨道最高点处时，若轨道对其向下支持力FN=0时，即重力G全部充当向心力，由F向=G,得瞬时速度v= 。当瞬时速度小于该速度时，过山车就会脱离轨道掉下来发生危险；当瞬时速度大于该速度时，轨道内壁会对过山车产生向下压力补充向心力，过山车顺利通过。

结论：① 过山车要能安全通过最高点处时的最小瞬时速度，即临界速度为v= 。

② 能通过最高点的条件： 。

③ 不通能过最高点的条件： 。

知识迁移★能力提升

要求：先独立思考，对物体进行受力分析，再对所有受到的力正交分解，应用平衡条件求解。然后小组内交流讨论整理出答案，并派代表进行黑板展示。

5、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圆周运动，则下列说法中正确的是( )

A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力

B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零

C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为

D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力

课后作业：课本40页5、7、10题。