高中物理212《向心力》教案粤教版必修2Word格式文档下载.docx
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1.向心力的教学
利用本节教科书中图2-2-1，给足学生时间认真做好该实验，让学生来回答他们的手有什么感觉？
如果增大或减少转的速度，手的感觉又如何？
如果松手，将会发生什么现象？
2.向心加速度的教学
直接用牛顿第二定律推导出向心加速度的表达式
3.生活中的向心力
（1）汽车转弯——利用书中内容即可。
而后讨论和分析转盘上用细线栓着的小球的匀速圆周运动的向心力、转盘上木块的匀速圆周运动的向心力是如何提供的，摩托车赛车手转弯时向里倾斜的向心力是如何提供的。
（2）荡秋千通过最低点，人对底座的压力、汽车通过拱形桥顶，对桥面是压力、游乐园中的翻滚过山车通过最高点时，人不掉下来的最小速度是多大等等
（3）圆锥摆
4、练习
1.甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，以下各种情况下哪个物体的向心加速度较大？
A．它们的线速度相等，乙的半径小
B．它们的周期相等，甲的半径大
C．它们的角速度相等，乙的线速度小
D．它们的线速度相等，在相同的时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大
2.一部机器由电动机带动，机器上的皮带轮的半径
是电动机皮带轮半径的3倍（如图所示），皮带
与两轮之间不发生滑动。
已知机器皮带轮边缘
上一点的向心加速度为0.10m/s2。
（1）电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比
是多少？
（2）机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少？
（3）电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少？
小结
作业
教后记
向心力向心加速度（习题课）
教学目标
1．进一步掌握向心力、向心加速度的有关知识，理解向心力、向心加速度的概念。
2．熟练应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题
通过该节习题课，培养学生运用知识解决问题的能力．
培养学生认真的科学态度和大胆探究的心理品质。
教学重点：
理解向心力、向心加速度的概念并会运用它们解决实际问题。
。
教学难点：
应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题。
教学方法：
讲练结合
（一）复习提问
1．什么是向心力、向心加速度？
2．向心力和向心加速度的大小怎样计算？
（二）例题精讲
【例题1】A、B两质点均做匀速圆周运动，mA∶mB=RA∶RB=1∶2，当A转60转时，B正好转45转，则两质点所受向心力之比为多少？
（学生解答本题，教师巡回指导）
【例题2】如图1，A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上，三物与转盘的最大静摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴2R，若三物相对盘静止，则．
A．每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用
B．C的向心加速度最大
C．B的摩擦力最小
D．当圆台转速增大时，C比B先滑动，A和B同时滑动
【例题3】如图２，线段OA=2AB，AB两球质量相等，当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段拉力之比TBA：
TOB为
A．2∶3B．3∶2
C．5∶3D．2∶1
（三）课堂练习
1．关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，错误的是
A．由a=
可知，a与r成反比B．由a=ω2r可知，a与r成正比
C．由v=ωr可知，ω与r成反比D．由ω=2πn可知，ω与n成反比
2．有长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（）
A．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断
B．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断
C．两个球以相同的周期运动时，短绳易断
D．不论如何，短绳易断
3．一质量为m的木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为r的球面，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则（）
A．木块的加速度为零B．木块所受合外力为零
C．木块所受合外力的大小一定，方向改变D．木块的加速度大小不变
4．关于向心加速度，下列说法正确的是（）
A．它描述的是线速度方向变化的快慢B．它描述的是线速度大小变化的快慢
C．它描述的是向心力变化的快慢D．它描述的是转速的快慢
5．如图４所示，原长为L的轻质弹簧，劲度系数为k，
一端系在圆盘的中心O，另一端系一质量为m的金属
球，不计摩擦，当盘和球一起旋转时弹簧伸长量为ΔL，
则盘旋转的向心加速度为_____，角速度为_____。
6．小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速率为a，则
A．小球受到的合力是一个恒力B．小球运动的角速度为
C．小球在时间t内通过的位移为
D．小球的运动周期为2π
7．汽车在半径为R的水平弯道上转弯，车轮与地面的摩擦系数为μ，那么汽车行驶的最大
速率为_____。
（四）布置作业
《圆周运动中的临界问题》习题课
1、会运用受力分析及向心力公式解决圆周运动的临界问题
2、会分析判断临界时的速度或受力特征
教学重点掌握解决圆周运动的两种典型的临界问题
教学难点会分析判断临界时的速度或受力特征
一、复习有关概念
1、向心加速度的概念
2、向心力的意义 （由一个力或几个力提供的效果力）
二、新课
1、在竖直平面内作圆周运动的临界问题
⑴如图1、图2所示，没有物体支承的小球，在竖直平面作圆周运动过最高点的情况
①临界条件：
绳子或轨道对小球没有力的作用
v临界＝
②能过最高点的条件：
v≥
，当v＞
时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力。
③不能过最高点的条件：
v＜v临界（实际上球没到最高点时就脱离了轨道）。
⑵如图3所示情形，小球与轻质杆相连。
杆与绳不同，它既能产生拉力，也能产生压力
①能过最高点v临界＝0，此时支持力N＝mg
②当0＜v＜
时，N为支持力，有0＜N＜mg，且N随v的增大而减小
③当v＝
时，N＝0
④当v＞
，N为拉力，有N＞0，N随v的增大而增大
例1 （99年高考题）如图4所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O的水平轴自由转动。
现给小球一初速度，使它做圆周运动。
图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球作用力可能是 （ A ）
A、a处为拉力，b处为拉力
B、a处为拉力，b处为推力
C、a处为推力，b处为拉力
D、a处为推力，b处为推力
例2 长度为L＝0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m＝3.0kg的小球，如图5所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m／s，g取10m／s2，则此时细杆OA受到 （B ）
A、6.0N的拉力B、6.0N的压力
C、24N的拉力D、24N的压力
例3 （可以由学生板演）长L＝0.5m，质量可以忽略的的杆，其下端固定于O点，上端连接着一个质量m＝2kg的小球A，A绕O点做圆周运动（同图5），在A通过最高点，试讨论在下列两种情况下杆的受力：
①当A的速率v1＝1m／s时
②当A的速率v2＝4m／s时
2、在水平面内作圆周运动的临界问题
在水平面上做圆周运动的物体，当角速度ω变化时，物体有远离或向着圆心运动的（半径有变化）趋势。
这时，要根据物体的受力情况，判断物体受某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪（特别是一些接触力，如静摩擦力、绳的拉力等）。
例4 如图6所示，两绳系一质量为m＝0.1kg的小球，上面绳长L＝2m，两端都拉直时与轴的夹角分别为30°
与45°
，问球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧，当角速度为3rad／s时，上、下两绳拉力分别为多大？
例5 如图7所示，细绳一端系着质量M＝0.6kg的物体，静止在水平肌，另一端通过光滑的小孔吊着质量m＝0.3kg的物体，M的中与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N。
现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω在什么范围m会处于静止状态？
（g＝10m／s2）
3、巩固练习
1、汽车通过拱桥颗顶点的速度为10m／s时，车对桥的压力为车重的
如果使汽车驶至桥顶时对桥恰无压力，则汽车的速度为（ ）
A、15m／sB、20m／sC、25m／sD、30m／s
2、如图8所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。
物体和转盘间最大静摩擦力是其下压力的μ倍。
求：
⑴当转盘角速度ω1＝
时，细绳的拉力T1。
⑵当转盘角速度ω2＝
时，细绳的拉力T2。
4、课后参考题
1、一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管半径大得多）。
在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球（可视为质点）。
A球的质量m1，B球的质量为m2，它们沿环形管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0，设A球运动到最低点，B球恰好运动到最高点。
若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1、m2、R与v0应满足的关系式是＿＿＿＿＿＿。
（97年高考题）
2、如图9所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为θ＝30°
，一条长度为L的绳（质量不计），一端的位置固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小物体（物体可看质点），物体以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动。
⑴当v＝
时，求绳对物体的拉力；
⑵当v＝
时，求绳对物体的拉力。
三、小结
1、解圆周运动的问题时，一定要注意找准圆心，绳子的悬点不一定是圆心。
2、把临界状态下的某物理量的特征抓住是关键。
如速度的值是多大、某个力恰好存在还是不存在以及这个力的方向如何。
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