高中圓周運動教案

高考物理備考復(fù)習(xí)：圓周運動、向心力。

§6.7.《圓周運動、向心力》檢測題
一、選擇題
1．質(zhì)量相同的兩個小球，分別用L和2L的細(xì)繩懸掛在天花板上。分別拉起小球使線伸直呈水平狀態(tài)，然后輕輕釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低位置時：（）
A．兩球運動的線速度相等B．兩球運動的角速度相等
C．兩球的向心加速度相等D．細(xì)繩對兩球的拉力相等
2．對于做勻速圓周運動的質(zhì)點，下列說法正確的是：（）
A．根據(jù)公式a=V2/r，可知其向心加速度a與半徑r成反比
B．根據(jù)公式a=ω2r，可知其向心加速度a與半徑r成正比
C．根據(jù)公式ω=V/r，可知其角速度ω與半徑r成反比
D．根據(jù)公式ω=2πn，可知其角速度ω與轉(zhuǎn)數(shù)n成正比
3、下列說法正確的是：（）
A.做勻速圓周運動的物體處于平衡狀態(tài)
B.做勻速圓周運動的物體所受的合外力是恒力
C.做勻速圓周運動的物體的速度恒定
D.做勻速圓周運動的物體的加速度大小恒定
4．物體做圓周運動時，關(guān)于向心力的說法中欠準(zhǔn)確的是：()
①向心力是產(chǎn)生向心加速度的力②向心力是物體受到的合外力③向心力的作用是改變物體速度的方向④物體做勻速圓周運動時，受到的向心力是恒力
A.①B．①③C．③D.②④
5．做圓周運動的兩個物體M和N，它們所受的向心力F與軌道半徑置間的關(guān)系如圖1—4所示，其中N的圖線為雙曲線的一個分支，則由圖象可知：()
A．物體M、N的線速度均不變
B．物體M、N的角速度均不變
C.物體M的角速度不變，N的線速度大小不變
D.物體N的角速度不變，M的線速度大小不變
6．長度為L＝0.50m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為m＝3.0kg的小球，如圖5-19所示，小球以O(shè)點為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過最高點時，小球的速率是v＝2.0m/s，
g取10m/s2，則細(xì)桿此時受到：()
A．6.0N拉力B．6.0N壓力
C．24N拉力D．24N壓力圖5-19
7、關(guān)于向心力的說法中正確的是：（）
A、物體受到向心力的作用才可能做圓周運動
B、向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的
C、向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中一種力或一種力的分力
D、向心力只改變物體運動的方向，不可能改變物體運動的快慢
8．在質(zhì)量為M的電動機(jī)飛輪上，固定著一個質(zhì)量為m的重物，重物到轉(zhuǎn)軸的距離為R，如圖9—19所示，為了使電動機(jī)不從地面上跳起，電動機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動的最大角速度不能超過：（）
（A）（B）（C）（D）S

9、質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直放置，開口向上，滑到最低點時速度大小為V，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點時，下列說法正確的是：（）
A.受到向心力為B.受到的摩擦力為
C.受到的摩擦力為μmgD受到的合力方向斜向左上方.
10、物體m用線通過光滑的水平板間小孔與砝碼M相連，并且正在做勻速圓周運動，如圖2所示，如果減少M的重量，則物體m的軌道半徑r，角速度ω，線速度v的大小變化情況是（）
A．r不變.v變小
B．r增大，ω減小
C．r減小，v不變
D．r減小，ω不變
二、填空題
11．吊車以4m長的鋼繩掛著質(zhì)量為200kg的重物，吊車水平移動的速度是5m/s，在吊車緊急剎車的瞬間，鋼繩對重物的拉力為___________________N（g=10m/s2）
12、質(zhì)量為m的物塊，系在彈簧的一端，彈簧的另一端固定在轉(zhuǎn)軸上如右圖所示，彈簧的自由長度為l。勁度系數(shù)為K，使物塊在光滑水平支持面上以角速度作勻速圓周運動，則此時彈簧的長度為。
13、一圓環(huán)，其圓心為O，若以它的直徑AB為軸做勻速轉(zhuǎn)動，如下圖所示，（1）圓環(huán)上P、Q兩點的線速度大小之比是_____
（2）若圓環(huán)的半徑是20cm，繞AB軸轉(zhuǎn)動的周期是0．01s，環(huán)上Q點的向心加速度大小是_______。
三、計算題
14、A、B兩球質(zhì)量分別為m1與m2，用一勁度系數(shù)為K的彈簧相連，一長為l1的細(xì)線與m1相連，置于水平光滑桌面上，細(xì)線的另一端拴在豎直軸OO`上，如圖所示，當(dāng)m1與m2均以角速度w繞OO`做勻速圓周運動時，彈簧長度為l2。
求：（1）此時彈簧伸長量多大？繩子張力多大？
（2）將線突然燒斷瞬間兩球加速度各多大？

15、如圖所示,在內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)放一個質(zhì)量為1g的小球,試管的開口端加蓋與水平軸O連接.試管底與O相距5cm,試管在轉(zhuǎn)軸帶動下沿豎直平面做勻速圓周運動.求：
(1)轉(zhuǎn)軸的角速度達(dá)到多大時,試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍.
(2)轉(zhuǎn)軸的角速度滿足什么條件時,會出現(xiàn)小球與試管底脫離接觸的情況?g取10m/s.

16、如圖所示，輕桿長2l，中點裝在水平軸O點，兩端分別固定著小球A和B，A球質(zhì)量為m,B球質(zhì)量為2m，兩者一起在豎直平面內(nèi)繞O軸做圓周運動。
（1）若A球在最高點時，桿A端恰好不受力，求此時O軸的受力大小和方向；
（2）若B球到最高點時的速度等于第（1）小題中A球到達(dá)最高點時的速度，則B球運動到最高點時，O軸的受力大小和方向又如何？
（3）在桿的轉(zhuǎn)速逐漸變化的過程中，能否出現(xiàn)O軸不受力的情況？若不能，請說明理由；若能，則求出此時A、B球的速度大小。
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17．如圖1—10所示，豎直圓筒內(nèi)壁光滑，半徑為R，頂部有入口A，在A的正下方h處有出口B，一質(zhì)量為m的小球從人口A沿圓筒壁切線方向水平射人圓筒內(nèi)，要使球從B處飛出，小球進(jìn)入入口A處的速度vo應(yīng)滿足什么條件?在運動過程中，球?qū)喌膲毫Χ啻?

《圓周運動、向心力》檢測參考答案
一、選擇題
12345678910
CDDDDCBAADDB
二、填空題
11、325012、13、（1）1：（2）7．9×102m/s2
三、計算題
14、解：（1）m2只受彈簧彈力，設(shè)彈簧伸長Δl，滿足：KΔl=m2w2(l1＋l2)
則彈簧伸長量Δl=m2w2(l1＋l2)/K
對m1，受繩拉力T和彈簧彈力f做勻速圓周運動，
滿足：T－f=m1w2l1
繩子拉力T=m1w2l1＋m2w2(l1＋l2)
（2）線燒斷瞬間
A球加速度a1=f/m1=m2w2(l1＋l2)/m1
B球加速度a2=f/m2=w2(l1＋l2)
15、解：(1)(2)
16、解：(1)A在最高點時，對A有mg=m，對B有TOB-2mg=2m，可得TOB=4mg。根據(jù)牛頓第三定律，O軸所受有力大小為4mg，方向豎直向下
（2）B在最高點時，對B有2mg+T′OB=2m，代入（1）中的v，可得T′OB=0；對A有T′OA-mg=m,T′OA=2mg。根據(jù)牛頓第三定律，O軸所受的力的大小為2mg，方向豎直向下
（3）要使O軸不受力，據(jù)B的質(zhì)量大于A的質(zhì)量，可判斷B球應(yīng)在最高點。對B有T′′OB+2mg=2m，對A有T′′OA-mg=m。軸O不受力時，T′′OA=T′′OB,可得v′=
17、解：小球在豎直方向做自由落體運動，所以小球在桶內(nèi)的運動時間為:①
在水平方向，以圓周運動的規(guī)律來研究，得
(n=1、2、3…)②
所以(n=1、2、3…)③
由牛頓第二定律
(n=l、2、3…)，④

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高考物理備考復(fù)習(xí)圓周運動中的臨界問題教案

俗話說，磨刀不誤砍柴工。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來，讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？小編收集并整理了“高考物理備考復(fù)習(xí)圓周運動中的臨界問題教案”，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

§6.8.《圓周運動中的臨界問題》學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.熟練處理水平面內(nèi)的臨界問題
2.掌握豎直面內(nèi)的臨界問題
【自主學(xué)習(xí)】
一．水平面內(nèi)的圓周運動
例1：如圖8—1所示水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物快，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時,若物塊始終相對轉(zhuǎn)盤靜止，物塊和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是正壓力的倍，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的最大角速度是多大？
拓展：如o點與物塊連接一細(xì)線，求當(dāng)①1=時，細(xì)線的拉力T②2=時，細(xì)線的拉力T

圖8—1
注：分析物體恰能做圓周運動的受力特點是關(guān)鍵
二．豎直平面內(nèi)圓周運動中的臨界問題

圖8—2甲圖8—2乙圖8—3甲圖8—3乙
1．如圖8—2甲、乙所示，沒有支撐物的小球在豎直平面作圓周運動過最高點的情況
○1臨界條件
○2能過最高點的條件，此時繩或軌道對球分別產(chǎn)生______________
○3不能過最高點的條件
2．如圖8—3甲、乙所示，為有支撐物的小球在豎直平面做圓周運動過最高點的情況
豎直平面內(nèi)的圓周運動，往往是典型的變速圓周運動。對于物體在豎直平面內(nèi)的變速圓周運動問題，中學(xué)階段只分析通過最高點和最低點的情況，并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)，下面對這類問題進(jìn)行簡要分析。
○1能過最高點的條件，此時桿對球的作用力
○2當(dāng)0V時，桿對小球，其大小
當(dāng)v=時，桿對小球
當(dāng)v時，桿對小球的力為其大小為____________
討論：繩與桿對小球的作用力有什么不同？

例2．長度為L=0.50m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為m=3.0kg的小球，如圖8—4所示，小球以O(shè)點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過最高點時小球的速率是2.0m/s，（g=10m/s）則此時細(xì)桿OA受的（）
A.6.0N的拉力B.6.0N的壓力C.24N的壓力D.24N的拉力
【針對訓(xùn)練】
1．汽車與路面的動摩擦因數(shù)為，公路某轉(zhuǎn)彎處半徑為R（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）問：若路面水平，汽車轉(zhuǎn)彎不發(fā)生側(cè)滑，汽車最大速度應(yīng)為多少？
2．長為L的細(xì)繩，一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定于某點，當(dāng)繩豎直時小球靜止，現(xiàn)給小球一水平初速度v，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，并且剛好過最高點，則下列說法中正確的是：（）
A.小球過最高點時速度為零
B.小球開始運動時繩對小球的拉力為m
C.小球過最高點時繩對小的拉力mg
D.小球過最高點時速度大小為
3.如圖8—5所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，先給小球一初速度，使它做圓周運動。圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點,則桿對小球的作用力可能是：()
A．a(chǎn)處為拉力b處為拉力
B.a處為拉力b處為推力
C.a處為推力b處為拉力
D.a處為推力b處為拉力
A

圖8—4圖8—5

4．以下說法中正確的是：（）
A.在光滑的水平冰面上，汽車可以轉(zhuǎn)彎
B.火車轉(zhuǎn)彎速率小于規(guī)定的數(shù)值時，內(nèi)軌將會受壓力作用
C.飛機(jī)在空中沿半徑為R的水平圓周盤旋時，飛機(jī)的翅膀一定處于傾斜狀態(tài)
D.汽車轉(zhuǎn)彎時需要的向心力由司機(jī)轉(zhuǎn)動方向盤所提供的力
【能力訓(xùn)練】
1.如圖8—6所示A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，動摩擦因數(shù)均為，A的質(zhì)量為2m，B、C質(zhì)量均為m，A、B離軸為R,C離軸為2R，則當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時，（設(shè)A、B、C都沒有滑動）：（）
A.C物的向心加速度最大B.B物的靜摩擦力最小
C.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時，C比A先滑動D.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時，B比A先滑動
2．如圖8—7所示，物體與圓筒壁的動摩擦因數(shù)為，圓筒的半徑為R，若要物體不滑下，圓筒的角速度至少為：（）
A.B.C.D.

圖8—6圖8—7圖8—8
3.把盛水的水桶拴在長為L的繩子一端，使這水桶在豎直平面做圓周運動，要使水桶轉(zhuǎn)到最高點時不從桶里流出來，這時水桶的線速度至少應(yīng)該是：（）
A.B.C.D.2E.0
4．如圖8—8所示，小球在光華圓環(huán)內(nèi)滾動，且剛好通過最高點，則求在最低點的速率為：（）
A.4grB.2C.2grD.
5．汽車在傾斜的彎道上拐彎，彎道的傾角為，半徑為r，則汽車完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎的速率是：（）
A.B.C.D.
6．如圖8—9所示，長為L的輕桿一端固定一個小球，另一端固定在光滑水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，關(guān)于小球在過最高點的速度,下列敘述中正確的是：（）
A.的極小值為
B.由零逐漸增大，向心力也逐漸增大
C.當(dāng)由值逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大
D.當(dāng)由值逐漸減小時，桿對小球的彈力也逐漸增大
7．如圖8—10所示，質(zhì)量為m的物體隨水平傳送帶一起勻速運動,A為傳送帶的終端皮帶輪，皮帶輪半徑為r，要使物體通過終端時，能水平拋出，皮帶輪的轉(zhuǎn)速至少為：（）
A.B.C.D.
8．用絕緣細(xì)線拴住一帶正電的小球，在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中的豎直平面內(nèi)做圓周運動，則正確的說法是：（）
A.當(dāng)小球運動到最高點a時，線的張力一定最小
B.當(dāng)小球運動到最低點b時，小球的速度一定最大
C.小球可能做勻速圓周運動
D.小球不可能做勻速圓周運動A
m

aa

圖8—9圖8—10圖8—11

9．童非，江西人，中國著名體操運動員，首次在單杠項目實現(xiàn)了“單臂大回環(huán)”，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動，假設(shè)童非質(zhì)量為65kg，那么，在完成“單臂大回環(huán)”的過程中，童非的單臂至少要能夠承受多大的力？(g=10m/s)

10．如圖8—11所示，質(zhì)量為m=100g的小物塊，從距地面h=2.0m出的斜軌道上由靜止開始下滑，與斜軌道相接的是半徑r=0.4m的圓軌道，若物體運動到圓軌道的最高點A時，物塊對軌道恰好無壓力，求物塊從開始下滑到A點的運動過程中克服阻力做的功。(g=10m/s)
【學(xué)后反思】
___________________________________________________________________________________________________________________。

《圓周運動中的臨界問題》學(xué)案參考答案:
例1=拓展:○1T1=0○2T=例2.B
針對訓(xùn)練:1.V=2.D3.AB4.BC
能力訓(xùn)練：1.ABC2.D3.A4.D5.C6.BC7.C8.C9.5mg10.1J

高一物理向心力與向心加速度

“向心力”教學(xué)設(shè)計

一般給學(xué)生們上課之前，老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件，規(guī)劃教案課件的時刻悄悄來臨了。在寫好了教案課件計劃后，這樣我們接下來的工作才會更加好！你們會寫多少教案課件范文呢？小編特地為您收集整理““向心力”教學(xué)設(shè)計”，希望對您的工作和生活有所幫助。

一、教學(xué)內(nèi)容分析

向心力是物體做勻速圓周運動時所受到的合外力，它是本章圓周運動的重點。由于這一節(jié)內(nèi)容比較多，可分為兩個課時，第一課時講述有關(guān)向心力的概念，第二課時是生活中向心力的應(yīng)用實例，而本--是第一課時有關(guān)向心力的概念。本節(jié)課的教學(xué)重點和難點是學(xué)生如何建立向心力的概念，為了使學(xué)生容易接受，教材采取以實驗為基礎(chǔ)加上必要的簡單的理論分析的方法，在這里，編者增加了一個演示實驗，就是借助向心力演示器進(jìn)行實驗，把學(xué)生的實驗結(jié)論逐一驗證，從而驗證了向心力公式，更有力說明了實驗的科學(xué)性和重要性。課本35頁中的“討論與交流”這一點學(xué)生往往覺得抽象，只是理論來分析，這里編者把它改成實驗探究，這樣學(xué)生通過實驗親身感受，定性分析，這比理論分析更具有說服力。

二、教學(xué)對象分析

在前面的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速圓周運動，對勻速圓周運動有了一定的理解。知道描述勻速圓周運動快慢的物理量有線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等，并理解線速度、角速度、周期、半徑之間的關(guān)系。學(xué)生知道在轉(zhuǎn)動裝置中，共軸的輪子上各點的角速度相等；皮帶轉(zhuǎn)動（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點，線速度的大小相等。這些都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。學(xué)生知道勻速圓周運動是一種變速運動，因為它的線速度方向時刻在變，但只是表面的知道，更深一步來分析，為什么線速度的方向時刻在變？是什么力來改變物體的這種運動狀態(tài)，這個力有何特點？學(xué)生帶著這些疑問來進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

三、--思想及策略

在以往的教學(xué)中，課堂教學(xué)實施往往過于注重知識傳授傾向，老師滿堂灌，學(xué)生被動的接受，很難從多方面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。而新課程強(qiáng)調(diào)“將學(xué)習(xí)的重心從過分強(qiáng)調(diào)知識的傳承和積累向獲取知識的探究過程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神”。為此本--和教學(xué)實施就是采用學(xué)生實驗探究和教師演示實驗相結(jié)合的實驗探究教學(xué)法。

本節(jié)首先通過日常生活經(jīng)驗和觀察中的兩個實例，提出問題，加上老師的即時演示實驗，其現(xiàn)象更加深學(xué)生心中的疑惑，激發(fā)他們求知探索的欲望，更易引起學(xué)習(xí)的興趣。然后學(xué)生親身進(jìn)行實驗探究來感受向心力。當(dāng)學(xué)生對向心力的概念有了一定的認(rèn)識后，就進(jìn)一步提出向心力的大小與哪些因素有關(guān)呢？可以先讓學(xué)生根據(jù)前述實驗做出猜想，然后再讓學(xué)生設(shè)計實驗對猜想進(jìn)行驗證，教師可以按照教材的設(shè)計指導(dǎo)學(xué)生完成，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對向心力的感性認(rèn)識。教師還借助了向心力演示器進(jìn)行實驗，把學(xué)生的實驗結(jié)論逐一驗證，從而驗證了向心力公式。接著運用牛頓第二定律，給出向心加速度的公式，讓學(xué)生明白勻速圓周運動的向心力和向心加速度的大小不變，但方向時刻在改變。最后把課本35頁的“討論與交流”改成實驗探究，這樣學(xué)生通過實驗親身感受，定性分析，這比理論分析更具有說服力。

本節(jié)課的教學(xué)重點和難點是學(xué)生如何建立向心力的概念，而突破這一點的辦法是讓學(xué)生進(jìn)行探究實驗，讓學(xué)生親身感受，獲得感性認(rèn)識。由于本節(jié)課學(xué)生實驗探究活動比較多，教學(xué)中老師需根據(jù)學(xué)生的實際能力去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗，必要時做出指導(dǎo)。實驗中提倡學(xué)生敢于動手，嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、耐心的進(jìn)行實驗，觀察實驗現(xiàn)象并能分析，小組之間討論與交流，歸納結(jié)論。本節(jié)課以實驗探究為主線，以問題和小組交流貫穿課堂的始終，把傳授知識、培養(yǎng)能力和學(xué)生情感有機(jī)的結(jié)合起來。

四、教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點、難點

教

學(xué)

目

標(biāo)

知識與技能

1．理解向心力的概念。

2．知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，理解公式的含義。

3．理解向心加速度的概念，結(jié)合牛頓第二定律得出向心加速度的公式。

過程與方法

1．通過實驗，體驗和感受做勻速圓周運動的物體需要向心力。

2．先猜想影響向心力大小的因素，再進(jìn)行實驗探究。

3．通過演示實驗，驗證勻速圓周運動的向心力公式，結(jié)合牛頓第二定律得出向心加速度的公式。

情感態(tài)度與價值觀

1．通過親身的探究活動，使學(xué)生獲得成功的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生參與物理活動的興趣。

2．培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的求知欲，樂于參與觀察，敢于實驗，體會實驗在探索物理規(guī)律中的作用和方法。

3．培養(yǎng)學(xué)生事實求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、耐心的實驗修養(yǎng)。

教學(xué)重點

1．理解向心力的概念。

2．學(xué)生實驗探究：感受向心力和影響向心力大小的因素。

教學(xué)難點

理解向心力的概念。

五、教法學(xué)法

學(xué)生實驗探究，教師演示實驗相結(jié)合；學(xué)生思考、猜想、討論，教師提問、講解相結(jié)合。

六、教學(xué)用具和課時安排

質(zhì)量不同的小物體（鋼球、木球）、小繩、圓珠筆桿、向心力演示器、圓環(huán)軌道、CAI課件、多媒體投影設(shè)備。

課時安排1課時。

七、教學(xué)流程圖

八、教學(xué)過程

教學(xué)

環(huán)節(jié)

教學(xué)內(nèi)容及教師組積活動

學(xué)生主體活動

設(shè)計意圖及說明

情景

設(shè)疑

引入

新課

1．同學(xué)們跑步轉(zhuǎn)彎時，身體會自然的怎么樣？（例如4*100米接力賽）

2．在濕滑的水泥路上轉(zhuǎn)彎時，無論是騎自行車還是駕車，必須怎么辦？

3．教師演示：把小球在不同的高度沿著斜面軌道滾下時，觀察通過圓環(huán)運動的情況。（例如娛樂場所里玩“過山車”游戲）你知道其中的奧秘嗎？物體做圓周運動的條件是什么？這就是我們這一節(jié)課要探究的問題了。

1．由于學(xué)生對前面的兩個問題有很豐富的日常經(jīng)驗，會大膽發(fā)言。

2．觀察實驗現(xiàn)象，對現(xiàn)象和老師提出的問題進(jìn)行思考，產(chǎn)生懸念。

從日常生活情景中構(gòu)建物理情景，以培養(yǎng)學(xué)生把生活與物理聯(lián)系一起的習(xí)慣，特別是演示實驗的現(xiàn)象，使學(xué)生產(chǎn)生懸念，激發(fā)好奇心和探索欲望。

實

驗

與

探

究

教師指導(dǎo)學(xué)生做課本實驗，提出問題：1．你牽繩的手有什么感覺？2．如果增大或減小小球的線速度，手的感覺有何變化？3．如果松手，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？4．小球勻速圓周運動受到哪些力的作用？合外力是哪個？這個力起什么作用？

學(xué)生親身進(jìn)行實驗探究，然后小組討論交流，歸納結(jié)論，回答老師的提問。

這實驗簡單易做，效果明顯，學(xué)生通過親身感受使學(xué)生獲得成功的樂趣，實際教學(xué)效果表明學(xué)生樂于參與觀察，敢于實驗。

引

出

向

心

力

概

念

1．承上啟下，引出向心力的概念：維持物體做勻速圓周運動需要一個指向圓心的力的作用，這個力就叫向心力。

2．配合演示動畫片。

3．教師強(qiáng)調(diào)：使物體做勻速圓周運動的向心力只是合外力，并不是真正受到的力；向心力的作用只是改變速度的方向，不改變速度的大小。（舉例對比：F與V同一直線時，F(xiàn)對V的作用）

引導(dǎo)學(xué)生回答物體做勻速圓周運動的條件。

學(xué)生觀察、思考、回答、理解、記錄。

向心力的概念是本課的難點，加上新教材沒有明確向心力的概念，教師應(yīng)深入淺出地做出理論分析，使學(xué)生容易接受。

猜

想

與

假

設(shè)

1．教師提出問題：向心力的大小與哪些因素有關(guān)？

2．引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗并對猜想進(jìn)行驗證。

學(xué)生根據(jù)前面的實驗作出猜想，一般學(xué)生都會各抒己見，大膽發(fā)表自己的猜想。最后師生共同討論，得出實驗探究的方案。

學(xué)生經(jīng)歷了“提出問題→猜想與假設(shè)→設(shè)計實驗→實驗探究→分析與論證→交流與合作→得出結(jié)論”等一系列過程，親身體會到科學(xué)探究的過程

實

驗

與

探

究

教師演示動畫片，讓學(xué)生知道怎樣使用器材探究。同時明確：細(xì)繩的拉力提供圓周運動所需的向心力。注意用牽細(xì)繩的手的感覺來判斷向心力的大小。教師強(qiáng)調(diào)實驗時要注意安全。

用先前準(zhǔn)備的空心圓珠筆桿和實驗室配備的帶小繩的鐵球、木球。

學(xué)生按照先前設(shè)計的方案進(jìn)行實驗與探究，對猜想進(jìn)行驗證。實驗后小組內(nèi)互相交流感受，進(jìn)行分析、討論、總結(jié)結(jié)論：（1）當(dāng)m、相同時，r越大F越大。（2）當(dāng)m、r相同時，越大F越大。（3）當(dāng)、r相同時，m越大F越大。

培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、耐心的實驗修養(yǎng)。

演

示

實

驗

教師先介紹向心力演示器的結(jié)構(gòu)和使用方法，然后進(jìn)行如下操作如下：

（1）用質(zhì)量比為2：1的鋼球和鋁球，使他們運動的半徑r和相同，觀察得到露出的紅白相間方格數(shù)比值為2：1，即兩個球所受向心力的比值也為2：1，因此F與m成正比。

（2）當(dāng)m、相同時，半徑比為2：1，向心力的比值也為2：1，因此F與r成正比。（3）當(dāng)m、r相同時，比值為2：1，向心力的比值為4；1，因此F與2成正比。

教師由此驗證向心力大小的公式：F＝mr2

學(xué)生觀察、思考、分析，然后根據(jù)推導(dǎo)向心力的另一表達(dá)式。

培養(yǎng)學(xué)生事實求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生體會到實驗在探索物理規(guī)律中的作用和方法。

引出

向心

加速

度的

概念

做圓周運動的物體，在向心力F的作用下必然要產(chǎn)生一個加速度，根據(jù)牛頓第二定律得到：這個加速度的方向與向心力的方向相同，所以稱為向心加速度。（對比：直線運動中的加速度與向心加速度的區(qū)別。）

學(xué)生結(jié)合牛頓第二定律得到：

讓學(xué)生明白勻速圓周運動的向心力和向心加速度的大小不變，但方向時刻在改變。所以勻速圓周運動又是一種變速運動。

實

驗

與

探

究

看課本35頁的“討論與交流”，引導(dǎo)學(xué)生從公式和轉(zhuǎn)換成公式F＝mr2和進(jìn)行探究：同一物體做勻速圓周運動時，當(dāng)半徑比較大時，向心力比較大還是比較?。拷處熞龑?dǎo)學(xué)生探究實驗，如圖示：

其中小球分別到繩結(jié)A、B的距離比為2：1。引導(dǎo)學(xué)生手握繩子，使小球在水平方向做勻速圓周運動，請另一位學(xué)生幫助：看著手表，每秒鐘喊2次口令。

操作一：手握繩結(jié)A，手握繩子，使小球每2次口令運動1周，即每秒1周。

操作二：改為手握繩結(jié)B，仍使小球每秒運動1周。

操作三：又改為手握繩結(jié)A，但使小球每秒鐘運動2周。

以上3次實驗學(xué)生注意體會繩子拉力的大小。

師生共同歸納：操作一與操作二m、相同，但r越大F就越大。操作二與操作三m、v相同，但r越小反而F就越大。

學(xué)生對課本35頁的“討論與交流”往往有點迷糊，難以理解?，F(xiàn)在能通過實驗親身感受，定性分析，學(xué)生才確信真理，這比理論分析更有說服力。

舉一反三，即從公式看，當(dāng)一定時，a與r成正比；從公式看，當(dāng)v一定時，a與r成反比。

總結(jié)與

作業(yè)

1．對本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)。

2．作業(yè)：練習(xí)課本37頁習(xí)題1、2

學(xué)生知識回顧

鞏固所學(xué)的知識

檢測所學(xué)的知識

九、教學(xué)反思

上完這節(jié)課后，從整個課堂活動中看，學(xué)生很喜歡老師多舉一些生活的實例，能大膽發(fā)言。比如教師情景設(shè)疑導(dǎo)入新課，強(qiáng)烈的激發(fā)學(xué)生好奇心和探索欲望，課堂氣氛非常好；教師叫學(xué)生猜想時，他們都很活躍，各抒己見。在課堂中，學(xué)生實驗探究活動比較多，但他們的積極性很高，每個學(xué)生都在“玩”那個帶繩子的小球。就這樣，這節(jié)課就在學(xué)生的探究性活動中結(jié)束了，學(xué)生通過親自動手，親身感受，在這“玩”當(dāng)中獲得了成功的愉悅，這種充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位和以學(xué)生為主的探究實驗課，比老師講和做好得多，達(dá)到了事半功倍的效果！

本節(jié)課的難點是如何建立向心力的概念，特別是讓學(xué)生理解向心力并不是物體真正受到的力，這一點比較抽象，教師應(yīng)注意把握語言的簡練，深入淺出的加以說明。由于整堂課探究實驗較多，要注意控制好時間，如果時間確實不夠，可以課堂練習(xí)一些題目，把最后的探究實驗留在課后“做一做”。

十、課后點評

本--和教學(xué)實施都落實了高中物理新課程的目標(biāo)要求，體現(xiàn)了新課程的精神，采取“學(xué)生自主探究，教師啟發(fā)導(dǎo)學(xué)”的新教法，充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自主探究。本--讓學(xué)生經(jīng)歷了“提出問題→猜想與假設(shè)→設(shè)計實驗→實驗探究→分析與論證→交流與合作→得出結(jié)論”等一系列過程，親身體會到科學(xué)探究的過程。通過實驗探究，讓學(xué)生人人參與，親身體驗探究過程，活躍學(xué)生思維，并在探究中突破教學(xué)難點。教師結(jié)合演示實驗，同時充分利用“多媒體課堂輔助教學(xué)資料庫”的教學(xué)課件，使課堂的教學(xué)效果大大提高。這是一節(jié)科學(xué)的、操作性很強(qiáng)的--案例。

向心力的實例分析

一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負(fù)責(zé)，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助高中教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？以下是小編為大家收集的“向心力的實例分析”供大家借鑒和使用，希望大家分享！

向心力的實例分析學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
（1）．知道向心力是使物體產(chǎn)生向心加速度的原因．
（2）．會在具體問題中分析向心力的來源，并能初步應(yīng)用公式計算．
（3）．能理解運用勻速圓周運動的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的具體實例．
（4）．知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心加速度．
【學(xué)習(xí)重點】會在具體問題中分析向心力的來源，并結(jié)合牛頓運動定律求解有關(guān)問題．
【學(xué)習(xí)難點】
1．具體問題中向心力的來源．
2．對變速圓周運動的理解和處理．
【學(xué)習(xí)過程】
一、復(fù)習(xí)提問
提問1：做勻速圓周運動的物體有什么特點？

提問2：做勻速圓周運動的物體的向心力就是物體受到的合外力，那么什么樣的力可以提供或充當(dāng)向心力呢？

提問3：向心力是一種實際存在的力嗎？在受力分析中如何處理向心力？在實際問題中又如何確定向心力的大小呢？
展示生活中的圓周運動實例的圖片或影片，生活中有很多物體在做圓周運動，他們的向心力是由哪些力來提供呢？這節(jié)課我們結(jié)合生活中一些具體的問題來分析向心力的來源問題。
二、新課學(xué)習(xí)
（一）、火車轉(zhuǎn)彎問題
1．分析火車在平直軌道上勻速運動時受什么力？

2．如果火車在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎時情況又有何不同呢？。

3．火車轉(zhuǎn)彎做的是一段圓周運動，需要有力來提供火車做圓周運動的向心力，而平直路前行不需要．那么火車轉(zhuǎn)彎時是如何獲得向心力的?

4．高速行駛的火車的輪緣與鐵軌擠壓的后果會怎樣?
如何解決這一實際問題?結(jié)合學(xué)過的知識加以討論，提出可行的解決方案，并畫出受力圖，加以定性說明．
交流與討論
學(xué)生發(fā)揮自己的想象能力，結(jié)合知識點設(shè)計方案．結(jié)合受力圖發(fā)表自己的見解……
設(shè)計的方案：
5．運用剛才的分析進(jìn)一步討論：火車轉(zhuǎn)彎時的速度多大時才不至于對內(nèi)外軌道產(chǎn)生相互擠壓?
選擇合適的彎道傾斜角度，使向心力僅由支持力FN和重力G的合力F合提供：
F向=mv02/r=F合=mgtanθ
v0=
討論：
（1）當(dāng)v=v0，F(xiàn)向=F合內(nèi)外軌道對火車兩側(cè)車輪輪緣都無彈力。
（2）當(dāng)vv0，F(xiàn)向F合外軌道對外側(cè)車輪輪緣有彈力。
（3）當(dāng)vv0，F(xiàn)向F合內(nèi)軌道對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有彈力。
6．提問：要使火車轉(zhuǎn)彎時損害最小，對行駛的速度有什么要求？

〖拓展應(yīng)用〗
1．解釋下列現(xiàn)象：
（1）．為什么高速公路彎道處外高內(nèi)低，超速車道比主車道更傾斜？

（2）．在場地自行車比賽中，為什么比賽路面也是外高內(nèi)低，

（3）．飛機(jī)要在空中實施水平轉(zhuǎn)彎，應(yīng)該怎樣飛行？

（4）．汽車在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎是什么力提供向心力？

（二）、汽車過拱形橋（只限在最高點）
分析汽車過橋的特點
1．汽車過橋時做什么運動？在最高點汽車受什么力的作用？什么力提供汽車做圓周運動的向心力？

投影問題情境：質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖，分析汽車通過橋的最高點時對橋的壓力．通過分析你可以得出什么結(jié)論?汽車在橋頂出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
2．當(dāng)汽車對橋的壓力剛好減為零時，汽車的速度有多大，當(dāng)汽車的速度大于這個速度時，會發(fā)生什么現(xiàn)象？

3．分析汽車通過凹形橋最低點時，汽車對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些？
4．剛才同學(xué)們分析了汽車在拱形橋最高點和凹形橋的最低點的情形，如果汽車不在拱形橋的最高點或最低點，前面的結(jié)論還是否能用?如果不能直接運用，又如何來研究這一問題呢?

〖拓展應(yīng)用〗
下面請同學(xué)看影片回答問題
1、雜技”水流星”在通過最高點時為什么水沒有流出來？

2、演示小球過“山車”，學(xué)生求小球過“山車”在豎直平面內(nèi)做圓周運動的最高點最小速度（知小球過“山車”在豎直平面內(nèi)做圓周運動的半徑為R）

3、滿足什么條件如圖所示的翻滾過山車就不會從最高點掉不下來？

4、思維拓展-------思考與討論
地球可以看做一個巨大的拱形橋。汽車沿南北行駛，不斷加速。請思考：會不會出現(xiàn)這樣的情況。速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零，此時汽車處于什么狀態(tài)？駕駛員與座椅間的壓力是多少？駕駛員軀體各部分間的壓力是多少？駕駛員此時可能有什么感覺？

[課堂訓(xùn)練]
例：一輛質(zhì)量m=2t的小轎車，駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面，求：
(1)若橋面為凹形，汽車以20m／s的速度通過橋面最低點時，對橋面壓力是多大?
(2)若橋面為凸形，汽車以l0m／s的速度通過橋面最高點時，對橋面壓力是多大?
(3)汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時，對橋面剛好沒有壓力？
【課堂小結(jié)】
本節(jié)課通過一些具體的實例探究了物體在水平面內(nèi)和豎直平面內(nèi)作圓周運動的運動規(guī)律，知道了在具體圓周運動中如何來確定向心力。用向心力公式求解問題時的解題步驟如何？
（1）明確研究對象，確定它在哪個平面內(nèi)做圓周運動，找到圓心和半徑；
（2）確定研究對象在某個位置所處的狀態(tài)，進(jìn)行具體的受力分析，分析哪些力提供了向心力；
（3）根據(jù)牛頓第二定律，以及向心力公式列方程；
（4）解方程，對結(jié)果進(jìn)行必要的討論。
【閱讀資料】
海南汽車試驗場
海南汽車試驗場內(nèi)環(huán)境優(yōu)美，花香鳥語，各種試驗道路縱橫交錯，形成一道獨特的風(fēng)景線。其中，高速性能試驗跑道尤為特別，它全長6公里，是我國最長的高速試車道，南北兩個環(huán)道有如兩個環(huán)型墻壁繞成一圈，跑道兩邊高差達(dá)5米多，有兩層樓高，路面與地平面的夾角成43度多，當(dāng)汽車在上面駕駛時，有如飛車走壁一般，真叫人驚嘆不已。
有機(jī)會乘上試驗車在高速跑道上奔馳一圈，感受更為奇妙：從車內(nèi)往外看，車好象是貼著斜壁，如履平地，疾走如飛；而此時乘客的感覺，象是被一股力量緊緊地吸住，如果揮動雙手將有一種沉重感，這種感覺是在一般跑道上無法感受到的。