魯教版高三物理教案-資料下載頁
2024-12-07 02:36本頁面
【正文】 重力不大于水做圓周運動所需要的向心力 即mg≤則所求最小速率v0=m/s= (2)當(dāng)水在點的速率大于v0時，只靠重力提供向心力已不足，此時水桶底對水有一向下的壓力，設(shè)為FN，由牛頓第二定律有 FN+mg=FN=mg= 由牛頓第三定律知，水對桶底的作用力FN′=FN=，方向豎直向上. 答案：(1)(2)，方向豎直向上 提示：抓住臨界狀態(tài)，找出臨界條件是解決這類極值問題的關(guān)鍵. 課外思考：若本題中將繩換成輕桿，將桶換成球，上面所求的臨界速率還適用嗎? 課堂訓(xùn)練 ，在水平固定的光滑平板上，有一質(zhì)量為M的質(zhì)點P，用手拉著繩子下端，使質(zhì)點做半徑為a、. 解析：質(zhì)點在半徑為a的圓周上以角速度ω1做勻速圓周運動，其線速度為va=，向心力消失，質(zhì)點沿切線方向飛出以va做勻速直線運動，直到線被拉直,=，則質(zhì)點由半徑a到b所需的時間為：t=s/va=/(ω1a). 當(dāng)線剛被拉直時，球的速度為va=ω1a，把這一速度分解為垂直于繩的速度vb和沿繩的速度v′.在繩繃緊的過程中v′減為零，,=a2ω1/b2. =，一端拴一質(zhì)量m=，使其在豎直平面內(nèi)繞繩的另一端做圓周運動，求： (1)小球通過點時的最小速度。 (2)若小球以速度v=，繩對小球的拉力多大?若此時繩突然斷了，小球?qū)⑷绾芜\動? 分析與解答：(1)小球通過圓周點時，受到的重力G=mg必須全部作為向心力F向，否則重力G中的多余部分將把小球拉進圓內(nèi)，≥mg，當(dāng)F向=mg時，即小球受到的重力剛好全部作為通過圓周點的向心力，繩對小球恰好不施拉力，如圖所示，此時小球的速度就是通過圓周點的最小速度v0，由向心力公式有：mg=解得：G=mg=v0=m/s= (2)小球通過圓周點時，若速度v大于最小速度v0，所需的向心力F向?qū)⒋笥谥亓，這時繩對小球要施拉力F，如圖所示，此時有F+mg=解得：F=mg=(10)N= 若在點時繩子突然斷了，則提供的向心力mg小于需要的向心力，小球?qū)⒀厍芯€方向飛出做離心運動(實際上是平拋運動). 課堂小結(jié) 本節(jié)課中需要我們掌握的關(guān)鍵是：一個要從力的方面認真分析，搞清誰來提供物體做圓周運動所需的向心力，能提供多大的向心力，是否可以變化。另一個方面從運動的物理量本身去認真分析，則物體將做穩(wěn)定的圓周運動。如果供大于需，則物體將偏離圓軌道，逐漸靠近圓心。如果供小于需，則物體將偏離圓軌道，逐漸遠離圓心。如果外力突然變?yōu)榱?， 教材“問題與練習(xí)”第4題. 板書設(shè)計 一、鐵路的彎道 ?。和廛墝嚨膹椓μ峁┫蛐牧Α ≤壍佬泵妫簝?nèi)外軌無彈力時重力和支持力的合力提供向心力 二、拱形橋 拱形橋：FN=Gm凹形橋：FN=G+m三、航天器的失重現(xiàn)象 四、離心運動 活動與探究 課題：到公園里親自坐一下稱為“魔盤”的娛樂設(shè)施，并研究、討論：“魔盤”上的人所需向心力由什么力提供?為什么轉(zhuǎn)速一定時，有的人能隨之一起做圓周運動，而有的人逐漸向邊緣滑去? 觀察并思考： 、自行車等在水平面上轉(zhuǎn)彎時，為什么速度不能過大? ，并分析其受力情況. 習(xí)題詳解 ?。阂驗檎９ぷ鲿r轉(zhuǎn)動軸受到的水平作用力可認為是零，所以轉(zhuǎn)動軸OO′將受到的作用力完全是由小螺絲釘P做圓周運動時需要的向心力引起的. 故力F=mω2r=m(2πn)2r=(21000)2=104N. ：這輛車拐彎時需要的向心力為F==103N=104N104N 所以這輛車會發(fā)生側(cè)滑. ?。?1)汽車在橋頂時受力分析如圖所示. 汽車通過拱形橋 則據(jù)牛頓第二定律有GFN=① 代入數(shù)據(jù)可得FN=7600N,所以由牛頓第三定律有汽車對地面的壓力為7600N. (2)當(dāng)FN=0時，汽車恰好對橋沒有壓力，此時可得汽車的速度為v=(g取10m/s2). (3)由①式可知，對同樣的車速，拱橋圓弧的半徑越大，汽車對橋的壓力就越大,所以拱橋的半徑比較大些安全. (4)因為騰空時FN=0，所以其速度v=m/s=7900m/s 即需要7900m/s的速度才能騰空. ：對小孩的受力分析如圖所示，則據(jù)牛頓第二定律有 FNG=由機械能守恒定律有mgl(1cos60176。)=兩式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得FN=450N,故秋千板擺到最低點時，小孩對秋千板的壓力是450N. 設(shè)計點評 本節(jié)課重點是圓周運動中向心力和向心加速度的應(yīng)用，學(xué)生容易受到生活中的定勢思維所干擾，對向心力分析不足，所以教學(xué)中列舉了生活中大量的常見現(xiàn)象，并借助生活中的事例進行辨析，通過師生分析、論證從而得出了正確的結(jié)論.
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