粵教版必修二21勻速圓周運(yùn)動(dòng)05(已修改)
2024-12-24 21:39 本頁(yè)面
【正文】 《 勻速 圓周運(yùn)動(dòng)》習(xí)題課教案 教學(xué)目標(biāo) ： 圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題 “質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)”與“物體繞固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)”的區(qū)別與聯(lián)系 3 、 求解范圍類極值問(wèn)題，應(yīng)注意分析兩個(gè)極端狀態(tài)，以確定變化范圍 重 點(diǎn)： 圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題 難 點(diǎn)： 求解范圍類極值問(wèn)題，應(yīng)注意分析兩個(gè)極端狀態(tài)，以確定變化范圍 知識(shí) 簡(jiǎn)析 一、圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題 首先明確物理過(guò)程，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析，然后確定向心力，根據(jù)向心力 公式列出方程，由方程中的某個(gè)力的變化與速度變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而分析找到臨界值． （ 1）如圖所示，沒(méi)有物體支撐的小球，在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)的情況： 注意 ：繩對(duì)小球只能產(chǎn)生沿繩收縮方向的拉力 ①臨界條件：繩子或軌道對(duì)小球沒(méi)有力的作用： mg=mv2/R→ v 臨界 = Rg （可理解為恰好轉(zhuǎn)過(guò)或恰好轉(zhuǎn)不過(guò)的速度） 注意 ：如果小球帶電，且空間存在電、磁場(chǎng)時(shí)，臨界條件應(yīng)是小球重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力作為向心力，此時(shí)臨界速度 V 臨 ≠ Rg ②能過(guò)最高點(diǎn)的條件： v≥ Rg ，當(dāng) V＞ Rg 時(shí)，繩對(duì)球產(chǎn)生拉力，軌道 對(duì)球產(chǎn)生壓力． ③不能過(guò)最高點(diǎn)的條件： V＜ V 臨界 （實(shí)際上球還沒(méi)到最高點(diǎn)時(shí)就脫離了軌道） （ 2）如圖（ a）的球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，輕質(zhì)桿（管）對(duì)球產(chǎn)生的彈力情況： 注意： 桿與繩不同，桿對(duì)球既能產(chǎn)生拉力，也能對(duì)球產(chǎn)生支持力． [來(lái)源 :學(xué)。科。網(wǎng) Z。 X。 X。 K] ①當(dāng) v＝ 0 時(shí)， N＝ mg（ N 為支持力） ②當(dāng) 0＜ v＜ Rg 時(shí)， N 隨 v 增大而減小，且 mg＞ N＞ 0， N 為支持力． ③當(dāng) v= Rg 時(shí)， N＝ 0 ① 當(dāng) v＞ Rg 時(shí)， N 為拉力， N 隨 v 的增大而增大（此時(shí) N 為拉力，方向指向圓心） 注意：管壁支撐情況與桿子一樣 若是圖（ b）的小球， 此時(shí)將脫離軌道做平拋運(yùn)動(dòng)．因?yàn)檐壍缹?duì)小球不能產(chǎn)生拉力． 注意： 如果小球帶電，且空間存在電場(chǎng)或磁場(chǎng)時(shí)，臨界條件應(yīng)是小球所受重力、電場(chǎng)力和洛侖茲力的合力等于向心力，此時(shí)臨界速度 gRV ?0 。要具體問(wèn)題具體分析，但分析方法是相同的。 二 .“質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)”與“物體繞固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)”的區(qū)別與聯(lián)系 （ 1)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是在外力作用下的運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)在做變速運(yùn)動(dòng)，處于非平衡狀態(tài)。 (2）物體繞固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)是指物
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