竖直平面内的圆周运动导学案方.doc

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1、第五章《竖直面内的圆周运动》导学案方艳华2015年3月【教学目标】（一）知识与技能1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速，它就是圆周运动的物体所受的向心力。会在具体问题中分析向心力的来源。2、理解匀速圆周运动的规律。3、知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。（二）过程与方法1、通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力.2、通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的

2、分析能力.（三）情感、态度与价值观对几个实例的分析，使学生明确具体问题必须具体分析，学会用合理、科学的方法处理问题。★教学重点：在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题。★教学难点1、具体问题中向心力的来源。2、关于对临界问题的讨论和分析。【学情分析】学生通过上节课的学习已经初步的掌握了解决圆周运动问题的一般方法，在此基础上，本节课在深入的探讨生活中的圆周运动，特别是临界问题的解决。【教材分析】讨论教科书中的这几个实例时，要抓住这样的基本思想，即先分析物体所受的力，然后列出方程、解方程。【教学手段和设施】探究式教学。一个透明

3、的塑料瓶和一个过山车演示仪【教学过程】l温故知新1、做匀速圆周运动的物体的受力特点：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿2、向心力公式的复习：Fn=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿V3、汽车过桥问题的回顾:V＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.课堂引入：向学生展示过山车的图片和演示水流星的表演，并提出问题：为什么在最高点时过山车不下落？水不流下呢？要解开这一谜团，就一起来走进本节——《竖直面内的圆周运动》。Vl课堂自主导学绳一、绳模型（一）绳拴小球在竖直面内做圆周运动【演示】用一细绳拴住一重物在竖直面内做圆周运动V绳【问题探讨】（1）分析小球在最高点

4、的受力情况和运动情况的关系。列式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿当V增大或减小时，绳上的拉力＿＿＿＿。（2）分析小球在最低点的情况列式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿当V增大或减小时，绳上的拉力＿＿＿＿。【深入探究】1、当小球恰好通过最高点，应满足拉力＿＿＿，此时小球通过最高点的速度是最小的，通常情况下叫临界速度V0。此时＿＿＿提供向心力，有＿＿＿＿＿＿，求得V0=＿＿＿。2、若在最高点小球速度小于V0，小球将在＿＿＿重力的作用下下落。（mg>m,球做近心运动）3、若在最高点小球速度大于V0，小球将在＿＿＿的作用下做圆周运动。此时向心力由＿＿＿＿＿＿共同提供。

5、列式：＿＿＿＿＿＿。V（二）小球在竖直光滑轨道面内侧做圆周运动。（过山车模型）V（学生分析讨论回答结果）1.小球在最高点向心力来源？列式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿V2.在最低点向心力来源？列式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿3.小球恰好通过最高点，应满足弹力＿＿，列式＿＿＿＿＿得临界速度V0=＿＿。4.若在最高点小球速度小于V0，小球将在＿＿＿重力的作用下下落。5.若在最高点小球速度大于V0，小球将在＿＿＿的作用下做圆周运动。此时向心力由＿＿＿＿＿＿共同提供。列式即为＿＿＿＿＿＿。V（三）水流星模型。（自主求解）探究：水怎样才能不洒出来？1.研究

6、对象为＿＿＿＿＿＿。2.水在随杯子做运动，在最高点竖直方向受力有＿＿＿＿＿＿。3.此模型类比于＿＿＿＿＿＿。4.要想使水不洒出来，在最高点刚好（恰好）不洒出来受力特征：＿＿＿＿＿，此时最高点临界速度V0＿＿＿＿，实际运动过程中若使表演得以完成，在最高点水流星速度V应满足＿＿＿＿＿＿。引导学生总结：1.“绳”（或圆轨道内侧或水流星）＿＿＿（填“能”或“不能”）提供支撑力，只能提供拉力。2.对于绳模型，在圆周运动最高点：通过最高点的最小速度为：v=，此时向心力完全由重力提供，即：F向=mg。V二．杆模型“杆流星”【设问】轻杆与绳的区别都有那些呢

7、？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿杆。【问题研讨】当小球运动到最高点时:（1）情况一：小球只受到重力的作用，即此时轻杆对小球没有作用力，求小球此时的速度大小（已知杆的长度为r）（2）情况二：若小球在最高点的速度大于上述速度，试分析此时轻杆的作用力是，方向（3）情况三：若小球在最高点的速度小于上述速度，试分析此时轻杆的作用力，方向【归纳总结】当V时，轻杆对小球没有作用力.当V时，轻杆对小球施加的是向的拉力.当V时，轻杆对小球施加的是向的支持力.在最高点的最小速度V0=【问题研讨】当小球运动到最低点时轻杆对小球的作用力情况怎样和最高点时有什

8、么不同呢？。三．跟踪训练例1、长为0.4m的轻绳一端系一质量为1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？(g=10m/s2)例1、如果上题改成长为0.4m的