湖北省监利县第一中学高三物理 线运动 圆周运动学案【学习目标】1. 理解并区分匀速圆周运动、非匀速圆周运动向心力与合外力之间的关系2. 理解并掌握竖直面的圆周运动的两种典型模型:轻绳模型、轻杆模型3. 会用等效重力的方法处理有电场力参与的竖直面内的圆周运动【重点难点】竖直面内的圆周运动【方法指导】1. 请同学们先通读教材,然后依据课前预习案再研究教材,红笔标注疑问。3.本节课必须掌握的概念和规律:。竖直面内的圆周运动【课前预习】1. 匀速圆周运动与非匀速圆周运动匀速圆周运动 非匀速圆周运动 运动特点 线速度的大小 ,角速度、周期和频率都 ,向心加速度的大小___ _ _线速度的大小、方向都_________,角速度__ _,向心加速度的大小、方向都变,周期可能变也___________ 受力特点 所受到的 为向心力,大小不变,方向变,其方向时刻__________所受到的合力 ,合力产生两个效果: ① 沿半径方向的分力 ,即 向 心 力 , 它 改 变 速 度 的 ; ② 沿切线方向的分力 ,它改变速度的______ 性质 变加速曲线运动(加 速度大小不变,方向变化)变加速曲线运动(加速度大小、方向都变化)2. 竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动一般是非匀速圆周运动,其合力 向心力,由于涉及知识面比较广,既有临界问题,又有能量守恒的问题,更可以与电场结合出现,故在高考中出现频率较高。常见的实例一般可分为:“轻绳”、“轻杆”模型a.模型构建及条件在竖直平面内做圆周运动的物体,运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类.一是无支撑(如球与绳连接,沿内轨道的“过山车”等),称为“轻绳模型”;二是有支撑(如球与杆连接,小球在弯管内运动等),称为“轻杆模型”.(注意:标粗部分为模型条件)b.模型特点 该类问题常有临界问题,并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语,现对两种模型分析比较如下:轻绳模型轻杆模型常见类型过最高点的临界条件由 mg=m,得 v= 由小球能运动即可得 v=0讨论分析①过最高点,v ,绳、轨道对球产生弹力 FN② 不能过最高点,v ,在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道做斜抛运动①当 v 时, FN为支持力,沿半径背离圆心② 当 v 时,FN背离圆心,随 v 的增大而减小③ 当 v 时,FN=0④ 当 v 时, FN指向圆心并随 v 的增大而增大在最高点的 FN图线【我的疑问】 【合作探究】探究 1.只有重力参与的竖直面内的圆周运动 1. ( )如图所示,半...