高中物理教学案---圆周运动使用时间:【专题知识结构】3.模型构建：要注重受力分析和运动分析（标注v、a的方向）①细绳和小球、②轻杆和小球、③（内、外）轨道和小球、④管道和小球（圆环和小球）、⑤转盘上的物体、锥形容器中运动的小球⑥汽车转弯、火车转弯⑦天体运动、⑧电子绕核运动、⑨带电粒子只在洛伦磁力作用下的圆周运动，⑩还有带电小球在电场、磁场或复合场中的非匀速圆周运动（从等效重力场的角度探究临界最高点、最低点，灵活运用向心力公式）。竖直平面内圆周运动模型构建说明：①它们在最低点受力情形都相同，满足F-mg=m②在最高点要具体问题具体分析，对速度的要求，不一定都是v≥！！③最高点和最低点的速度关系要用动能定理或机械能守恒定律立式处理4.所要研究的物理量------v、ω、T、a、r、F向心、s（弧长）、l（弦长）F向心=m=mrω2=mr（）2=ma向心---物体做圆周运动所需要的向心力大小计算（思考a=？）『说明』：（1）必须要确定圆周运动的圆心o、半径r，并勾勒出整个圆的轨道（轨道平面是水平的、竖直33知识改变命运、拼搏成就未来1.圆周运动匀速圆周运动：切向力为0、法向上的合力（大小不变方向始终指向圆心）提供向心力非匀速圆周运动：法向上的合力提供向心力、切向合力产生切向加速度改变线速度大小F合变则a变，F合=ma匀速圆周运动力学条件：运动特征：探究向心力，F合大小定且F合⊥v(时刻)，始终指向圆心变加速曲线运动（何为变加速曲线运动？）机械能能守恒定律动能定理牛顿定律结合运动学公式处理方法:a和v的方向时刻变化2.绳和球模型内轨道和球模型杆和球模型管道和球模型小环和大环模型顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰！的、还是倾斜的？），别忘了受力分析和运动分析（标注v和a的方向）（2）F向心始终与v垂直，不做功，作用是不断改变v的方向（若有切向力则改变v的大小）（3）分析向心力的来源------细绳或轻杆的拉力、万有引力、电场力、洛仑磁力或者它们与重力的合力，也可能是某个力的分力等等提供作为物体做圆周运动的向心力。（4）只有当F提供=F向心时，才是稳定的圆周运动，否则会做向心或离心运动，如卫星变轨。（5）处理竖直平面内圆周运动在最高点和最低点速度时要用到机械能守恒定律或动能定理。5.『解题步骤』：①定圆心、用几何、求半径（有时已知）②受力分析，求合力F合，做向心力；③F合＝F向心=m=mrω2=mr（）2=mvw=ma向心【精讲精练】1.画出用细线系在O点的小球A在光滑水平面上作匀速圆周运动时的受力示意图，则其中提供A向心力的是___________。引申①物块A（或者通过细线吊着物体B）放在转盘上和转盘一起转动，求ω的范围引申:②汽车在水平路面上转弯引申:③劲度系数K=100N/m的轻弹簧原长0.1m，一端固定一个质量为0.6kg的小球，另一端固定在桌面上的O点。使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，设弹簧的形变总是在弹性限度内，则当小球的角速度为10rad/s时，弹簧对小球的拉力为N。2.画出做圆锥摆运动的小球A的受力示意图，其向心力是由__________提供的。引申:①人骑自行车转弯模型,分析自行车和人这个整体,隔离人分析,飞机在空中盘旋等引申:②如图所示，水平转台的半径为0.2m，在离转轴0.12m处，立一根直杆，杆顶系一根长0.3m的细线，线的另一端拴一个0.1kg的小球，当转台匀速转动时，小球随着转台一起作匀速圆周运动，拴小球的细线与直杆之间成37°角（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）细线的拉力？（2）转台的角速度？34有理想的人在奔跑、无目标的人在流浪！用平行四边形定则求F合：用正交分解法求F合：v==w==a=？v=wR=？求F合的方法如何求小球运动周期T、v、ω、aωGf静FN若已知μ则ω=？ωGf静FNB静止Af静⊥v？高中物理教学案---圆周运动使用时间:引申:③如图所示，顶角为2θ、内壁光滑的圆锥体倒立竖直固定在P点，中心轴PO位于竖直方向，一质量为m的质点以角速度ω绕竖直轴沿圆锥内壁在同一水平面上作匀速圆周运动，已知a、b两点为质点m运动所通过的圆周一直径上的两点，求①质点m从a点经半周运动到b点的时间②圆锥体内壁对质点施加的弹力。③求轨道半径r思考:假如还有一个小球在另一个半径更大的圆轨道上...
