《匀速圆周运动》习题课教案教学目标:1、圆周运动的临界问题 2、“质点做匀速圆周运动”与“物体绕固定轴做匀速转动”的区别与联系 3、求解范围类极值问题,应注意分析两个极端状态,以确定变化范围重 点: 圆周运动的临界问题难 点:求解范围类极值问题,应注意分析两个极端状态,以确定变化范围知识简析 一、圆周运动的临界问题1.圆周运动中的临界问题的分析方法 首先明确物理过程,对研究对象进行正确的受力分析,然后确定向心力,根据向心力公式列出方程,由方程中的某个力的变化与速度变化的对应关系,从而分析找到临界值.2.特例(1)如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直平面做圆周运动过最高点的情况:注意:绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力 ① 临 界 条 件 : 绳 子 或 轨 道 对 小 球 没 有 力 的 作 用 :mg=mv2/R→v 临界=Rg (可理解为恰好转过或恰好转不过的速度)注意:如果小球带电,且空间存在电、磁场时,临界条件应是小球重力、电场力和洛伦兹力的合力作为向心力,此时临界速度 V 临≠Rg ② 能过最高点的条件:v≥Rg ,当 V>Rg 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(实际上球还没到最高点时就脱离了轨道)(2)如图(a)的球过最高点时,轻质杆(管)对球产生的弹力情况:注意:杆与绳不同,杆对球既能产生拉力,也能对球产生支持力.① 当 v=0 时,N=mg(N 为支持力)② 当 0<v<Rg 时, N 随 v 增大而减小,且 mg>N>0,N 为支持力.③ 当 v=Rg 时,N=0当 v>Rg 时,N 为拉力,N 随 v 的增大而增大(此时N 为拉力,方向指向圆心)注意:管壁支撑情况与杆子一样 若是图(b)的小球,此时将脱离轨道做平抛运动.因为轨道对小球不能产生拉力.注意:如果小球带电,且空间存在电场或磁场时,临界条件应是小球所受重力、电场力和洛仑兹力的合力等于向心力,此时临界速度gRV 0 。要具体问题具体分析,但分析方法是相同的。二.“质点做匀速圆周运动”与“物体绕固定轴做匀速转动”的区别与联系(1)质点做匀速圆周运动是在外力作用下的运动,所以质点在做变速运动,处于非平衡状态。(2)物体绕固定轴做匀速转动是指物体处于力矩平衡的转动状态。对于物体上不在转动轴上的任意微小质量团(可说成质点),则均在做匀速圆周运动。用心 爱心 专心规律方法 1.圃周运动中临界问题分析,应首先考虑达到临界条件时物...