高中物理人教版 (新课标)必修27.生活中的圆周运动教案设计

任课教师

张玉荣

授课日期

 3月25日（至3月26日）

第    单元

单元题目：

第    课时

课    题：

学习要求

1．知道物体做圆周运动时必须满足的条件，掌握求解圆周运动问题的一般步骤，能根据

牛顿第二定律及圆周运动的相关知识分析生活中的(水平面内的)圆周运动实例．

 2．知道离心运动的概念及产生条件，了解离心运动的应用和防止．进一步领会力与物体

的惯性对物体运动状态变化所起的作用．

教   学   过   程

教学设计（内容、形式、过程）

设计思想、答案

一、圆周运动中六个物理量的复习：

变量：

不变量

二、新课导入：

1．物体做圆周运动时必须满足的条件及解决圆周运动问题的一般步骤：

   （1）物体做圆周运动时的条件：当物体做圆周运动时，需要有力来充当向心力．

  ①如果物体需要多大的向心力，就能提供多大的向心力，即满足向心力的供需平衡          关系式F供向=F需向，则物体恰好能做圆周运动．其中，当物体做匀速圆周运动时，­­­­­­­­­­­­­______力充当向心力．

  ②当合力不足以提供所需的向心力(F供向＜F需向)时，物体将做逐渐_______圆心的运动，这种运动叫_______运动，若提供向心力的合力突然消失，由于惯性，物体将沿______方向飞出，也做______运动．由此可见，物体做离心运动的根本原因是因为物体具有“惯性”，而向心力的作用则是不断地将物体拉回到圆周上来．

    ③若需要的向心力较小，而提供所需的向心力较大时，即合力超过所需的向心力 (F供向＞F需向)时，物体将做逐渐_______圆心的运动．

   （2）解决圆周运动问题的一般步骤：

①确定做圆周运动的物体即研究对象，必要时将它从转动系统中隔离出来；

②找出物体作圆周运动的轨道平面，确定圆心和半径；

 ③对研究对象进行受力分析，明确向心力来源(沿半径方向的合力提供做圆周运动的物体所需的向心力)；

    ④根据F供向=F需向选合适的向心力公式(F需向=ma向)列方程求解，并对结果进行检验．

2．水平面内的匀速圆周运动：

   （1）用长短不同、材料相同的同样粗细的细绳，各拴着一个质量相同的小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，则两个小球：（     ）

A．以相同的线速度运动时，长绳易断 

B．以相同的角速度运动时，短绳易断

C．以相同的转速运动时，长绳易断   

D．无论怎样，都是短绳易断

（2）如图所示，光滑的圆盘中心O有一光滑的小孔，用细绳穿过小孔

两端各系一小球 A、B，它们质量相同，盘上的球A做匀速圆周

运动，则A的轨道半径为10cm时，要保持B球平衡，A的角速度

为_______rad/s（取g=10m/s2）．

（3）如图所示，将一根劲度系数为k=300N/m的轻弹簧，一端

固定，作为圆心O，弹簧的另一端连接一个质量为m=1kg

的小球，当小球在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的

长度变为其原长的1.5倍，则小球的角速度ω为_________．

（4）一个质量为m的物体A在水平转盘上，离开转轴的距离为r，当转盘的角速度为ω时，物体相对于转盘静止，如果转盘的角速度增大时，物体仍相对于转盘静止，则以下说法中正确的是：（     ）

A．物体受到的弹力增大  B．物体受到的静摩擦力增大

C．物体对转盘的压力增大 D．物体受到的合力不变

（5）在一段半径为R=36m的圆孤形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的0.40倍，则汽车拐弯时不发生侧滑的最大速度是______m/s(取g=10m/s2）．

（6）如图所示，在半径为R的圆筒内壁上有一小物块m随圆筒一起以角速度ω绕竖直中心轴OO′匀速转动而未滑动．若物块m与圆筒间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使物块m不下滑，圆筒转动的角速度ω至少为：（     ）

     A．    B．    C．       D．

（7）如图所示，光滑的水平横杆两端穿着两个质量分别为m1、m2的小球，小球用细线连结

起来，当横杆绕O点在水平面内匀速转动时，下列说法正确的是：（     ）

A．两小球速率必相等

B．两小球角速度必相等

C．两小球加速度必相等

D．两小球到转轴距离与质量成反比

（8）火车转弯处的外轨高于略内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定．若在某转弯处

规定的行驶速度为υ，则下列说法中正确的是：（     ）

A．当以υ的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力

B．当以υ的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面的支持力和铁轨对轮缘弹力的

合力提供向心力

C．当速度大于υ时，轮缘挤压内轨

D．当速度小于υ时，轮缘挤压外轨

（9）在如图所示的圆锥摆中，已知绳子长度为L，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ，求小球做匀速圆周运动的周期．

（10）如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则

以下说法中正确的是：（     ）

A．A球的线速度必定大于B球的线速度

B．A球的角速度必定小于B球的角速度

C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期

D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力

（11）如图所示，线段OA=2AB，A、B两球质量相等．当它们绕O点

在光滑水平面上以相同的角速度转动时，两线段AB与OA的

拉力之比为____________．

（12）如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面

在空中做圆锥摆运动的精彩场面．目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平

冰面的夹角约为30°，重力加速度用g表示，估算该女运动员：（     ）

A．受到的拉力为G          B．受到的拉力为2G

C．向心加速度为g          D．向心加速度为2g

实验演示：

绳球；

过山车轨道——球

帮助学生理解

强调解题思路

分析

学生练习

略难

转盘

B

练习

转桶

区别转盘

D

BD

火车转弯

课件分析

A

板图分析

AB

B

布置

作业

 复习，完成导纲上练习，滚动练习

课后

小结

 本节解题思路要清晰强，需要加强反复的练习，强化练习。