《廣東省高三物理《第四章第3課時(shí)》課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣東省高三物理《第四章第3課時(shí)》課件.ppt（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 3 課時(shí) 圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1. 掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及其之間的關(guān)系 . 2. 理解向心力公式，掌握物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量 基礎(chǔ)導(dǎo)引 甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下各種情況下哪個(gè) 物體的向心加速度比較大？ A 它們的線速度相等，乙的半徑小 B 它們的周期相等，甲的半徑大 C 它們的角速度相等，乙的線速度小 D 它們的線速度相等，在相同時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線掃 過(guò)的角度比乙的大 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 答案 A 甲、乙線速度相等時(shí)，利用 a v 2 r ，半徑小
2、的向 心加速度大，所以乙的向心加速度大 B 甲、乙周期相等時(shí)，利用 a 4 2 T 2 r ，半徑大的向心加速 度大，所以甲的向心加速度大 C 甲、乙角速度相等時(shí)，利用 a v ，線速度大的向心加 速度大，所以乙的向心加速度小 D 甲、乙線速度相等時(shí)，利用 a v ，角速度大的向心加 速度大由于在相等時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線掃過(guò)的角度比 乙大，所以甲的角速度大，甲的向心加速度大 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 知識(shí)梳理 描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn) 速、向心加速度、向心力等，現(xiàn)比較如下表 . 物理量 物理意義
3、定義和公式 方向和單位 線速度 描述物體 做圓周運(yùn) 動(dòng)的 物體沿圓周通 過(guò)的弧長(zhǎng)與所 用時(shí)間的比值， v 方向：沿圓 弧 切 線 方 向 單位： m /s 快慢 l t 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 角速度 描述物體與 圓心連線掃 過(guò)角度的 運(yùn)動(dòng)物體與圓心連 線掃過(guò)的角的弧度 數(shù)與所用時(shí)間的比 值， 單位： r ad/ s 周期 和轉(zhuǎn)速 描述物體做 圓周運(yùn)動(dòng)的 周期 T ：物體沿圓周 運(yùn)動(dòng)一周所用的 時(shí)間 轉(zhuǎn)速 n ：物體單位時(shí) 間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù) 周期單 位： s 轉(zhuǎn)速單 位： r /s 或 r/ m in 快慢 快慢 t 基礎(chǔ)再
4、現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 向心 加速度 描述線速度方向 變化的 a 2 r 方向：總是 沿半徑指 向圓心，與 線速度方 向垂直 單位： m /s 2 相互 關(guān)系 v r 2 T r 2 rf a v 2 r 2 r v 4 2 r T 2 4 2 f 2 r 快慢 v2 r 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 思考 ： 線速度和角速度的物理意義有什么不同？ 答案 線速度是描述物體做圓周 運(yùn)動(dòng)快慢 的物理量，而角速 度是描述物體做圓周 轉(zhuǎn)動(dòng)快慢 的物理量二者僅一字之差， 運(yùn)
5、動(dòng)快慢與轉(zhuǎn)動(dòng)快慢不一樣運(yùn)動(dòng)快慢是指物體做圓周運(yùn)動(dòng) 通過(guò)弧長(zhǎng)的快慢，轉(zhuǎn)動(dòng)快慢是指物體與圓心連線掃過(guò)角度的 快慢 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 二、向心力 基礎(chǔ)導(dǎo)引 分析圖 1 中物體 A 、 B 、 C 的受力情況，說(shuō)明這些物體做圓 周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力的來(lái)源，并寫出動(dòng)力學(xué)方程 圖 1 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 答案 ( 1 ) ， f 提供向心力， f m 2 l ( 2 ) ， F N 提供向心力， F N m v 2 R 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課
6、欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) ( 3) ， F T 與 G 的合力或 F T 在水平方向的分力提供 向心力 G t an m ( 2 T ) 2 l s in 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 知識(shí)梳理 1 作用效果 產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的 ，不改變速度的 ______ 2 大小 F m v 2 r m 4 2 r T 2 m v 4 2 mf 2 r 3 方向 總是沿半徑方向指向 ，時(shí)刻在改變，即向心力是 一個(gè)變力 4 來(lái)源 向心力可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的 提 供，還可以由一個(gè)力的 提供
7、方向 大小 m2r 圓心 合力 分力 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 思考 ： 向心力是按效果還是按性質(zhì)命名的力？可以在受力 分析時(shí)加一個(gè)向心力嗎？ 答案 向心力是效果力，受力分析時(shí)，不可在物體的相互 作用力以外再添加一個(gè)向心力 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 三、圓周運(yùn)動(dòng)、向心運(yùn)動(dòng)和離心運(yùn)動(dòng) 基礎(chǔ)導(dǎo)引 1 關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法正確的是 ( ) A 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng) B 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng) C 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng) D 物體做圓周運(yùn)動(dòng)
8、時(shí)其向心力不改變線速度的大小 CD 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 2 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果向心力突然消失，則下列 說(shuō)法正確的是 ( ) A 物體將繼續(xù)在原來(lái)的圓周上運(yùn)動(dòng) B 物體將沿著圓周的切線方向飛出去 C 物體將沿著切線和圓周之間的某一條曲線向遠(yuǎn)離圓心 的方向運(yùn)動(dòng) D 以上說(shuō)法均不對(duì) B 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 3 如圖 2 所示，游樂(lè)場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)飛椅非常刺激有趣隨著旋 轉(zhuǎn)速度越來(lái)越快，飛椅會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓柱你能講出其中 的道理嗎？ 圖 2 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度
9、思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 答案 每個(gè)飛椅受力如圖所示，向心力為 F mg t an ，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度越來(lái)越大時(shí)，所需向 心力 F m v 2 / r 越來(lái)越大，所以 角越來(lái)越大， 即飛椅會(huì)遠(yuǎn)離圓柱 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 知識(shí)梳理 1 勻速圓周運(yùn)動(dòng)與非勻速圓周運(yùn)動(dòng) 兩種運(yùn)動(dòng)具體比較見(jiàn)下表 . 項(xiàng)目 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 非勻速圓周運(yùn)動(dòng) 定義 線速度的大小 的 圓周運(yùn)動(dòng) 線速度的大小 _______ 的圓周運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng) 特點(diǎn) F 向 、 a 、 v 均大小不變， 方向變化， 不變 F
10、 向 、 a 、 v 大小和方向 均發(fā)生變化， 發(fā)生變 化 向心力 F 向 F 合 由 F 合 沿半徑方向的 分 力 提供 不變 不斷 變化 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 2. 離心運(yùn)動(dòng) ( 1) 本質(zhì)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性，總有沿 著 飛出去的傾向 ( 2) 受力特點(diǎn) ( 如圖 3 所示 ) 當(dāng) F 時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)； 當(dāng) F 0 時(shí)，物體沿 飛出； 當(dāng) F m r 2 時(shí)，物體逐漸向 靠近，做 運(yùn)動(dòng) 圖 3 圓周切線方向 mr2 切線方向 mr2 圓心 向心 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目
11、開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 思考 ： ( 1) 物體做離心運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿诫x心力的緣故嗎？ ( 2) 物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)是沿半徑方向遠(yuǎn)離圓心嗎？ 答案 ( 1) 物體做離心運(yùn)動(dòng)不是物體受到所謂離心力作用， 而是物體慣性的表現(xiàn) ( 2) 物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，并非沿半徑方向飛出，而是運(yùn)動(dòng)半 徑越來(lái)越大，沿切線方向飛出 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 課堂探究 突破考點(diǎn) 考點(diǎn)一 圓周運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題分析 考點(diǎn)解讀 1 對(duì)公式 v r 的理解 當(dāng) r 一定時(shí)， v 與 成正比 當(dāng) 一定時(shí)， v 與 r 成正比 當(dāng) v 一定
12、時(shí)， 與 r 成反比 2 對(duì) a v 2 r 2 r v 的理解 在 v 一定時(shí)， a 與 r 成反比；在 一定時(shí)， a 與 r 成正比 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 典例剖析 例 1 如圖 4 所示裝置中， A 、 B 、 C 三 個(gè)輪的半徑分別為 r 、 2 r 、 4 r ， b 點(diǎn) 到圓心的距離為 r ，求圖中 a 、 b 、 c 、 d 各點(diǎn)的線速度之比、角速度之 比、加速度之比 圖 4 解析 v a v c ，而 v b v c v d 1 2 4 ，所以 v a v b v c v d 2 1 2 4 ； a b
13、2 1 ，而 b c d ，所以 a b c d 2 1 1 1 ；再利用 a v ，可得 a a a b a c a d 4 1 2 4. 答案 見(jiàn)解析 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 方法突破 1 高中階段所接觸的傳動(dòng)主要有： ( 1 ) 皮帶傳動(dòng) ( 線速度大小 相等 ) ； ( 2) 同軸傳動(dòng) ( 角速度相等 ) ； ( 3 ) 齒輪傳動(dòng) ( 線速度大 小相等 ) ； ( 4) 摩擦傳動(dòng) ( 線速度大小相等 ) 2 傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)： ( 1) 同軸傳動(dòng)：固定在一起共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的 物體上各點(diǎn)角速度相同； ( 2) 皮帶傳動(dòng)：不打
14、滑的摩擦傳 動(dòng)和皮帶 ( 或齒輪 ) 傳動(dòng)的兩輪邊緣上各點(diǎn)線速度大小相 等 第 3課時(shí) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 課堂探究 突破考點(diǎn) 跟蹤訓(xùn)練 1 某種變速自行車，有六個(gè) 飛輪和三個(gè)鏈輪，如圖 5 所示鏈輪 和飛輪的齒數(shù)如下表所示，前、后輪 直徑均為 660 m m ，人騎該車行進(jìn)的 速度為 4 m /s 時(shí)，腳踩踏板做勻速 圓周運(yùn)動(dòng)的角速度最小值約為 ( ) 名稱 鏈輪 飛輪 齒數(shù) N / 個(gè) 48 38 28 15 16 18 21 24 28 A 1.9 r ad /s B 3.8 r ad/ s C 6.5 r ad /s D 7.1 r ad/
15、s 圖 5 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 解析 因?yàn)樽孕熊囆羞M(jìn)的速度與前、后輪邊緣的線速度相 等，所以后輪邊緣的線速度為 4 m /s ，后輪的角速度 v r 4 330 10 3 r ad /s 12 r ad / s ；又因飛輪與后輪為同軸裝置， 所以飛輪的角速度 1 12 r ad /s . 又飛輪與鏈輪是用鏈條 連接的，所以鏈輪與飛輪的線速度相同，即 1 r 1 2 r 2 ( 式 中 r 1 、 r 2 分別為飛輪和鏈輪的半徑 ) 因輪周長(zhǎng) L N L 2 r ( 式中 N 為齒數(shù)， L 為兩鄰齒間的弧長(zhǎng) ) ，所以
16、r N ，故 1 N 1 2 N 2 .又踏板與鏈輪共軸，所以腳踩踏板的角速度 3 2 N 1 N 2 1 ，欲使 3 最小，則須 N 1 15 ， N 2 48 ，故 3 15 48 12 r ad /s 3.75 r ad / s 3.8 r ad /s . 故選 B. 答案 B 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 考點(diǎn)二 圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析 考點(diǎn)解讀 1 向心力的確定 (1) 確定圓周運(yùn)動(dòng)的軌道所在的平面，確定圓心的位置 (2) 分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向 圓心的合力，該力就是向心力 2 向心力的來(lái)源
17、 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、 摩擦力等各種力，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分 力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 典例剖析 例 2 有一種叫 “ 飛椅 ” 的游樂(lè)項(xiàng)目， 示意圖如圖 6 所示，長(zhǎng)為 L 的鋼繩 一端系著座椅，另一端固定在半徑為 r 的水平轉(zhuǎn)盤邊緣轉(zhuǎn)盤可繞穿過(guò)其中 心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩 與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為 . 不計(jì)鋼 繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 與夾角 的關(guān)系 圖 6 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本
18、 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 解析 設(shè)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為 時(shí)， 座椅到中心軸的距離 R r L s in 對(duì)座椅進(jìn)行受力分析，有 F 向 mg t an m R 2 聯(lián)立 兩式，得 g t an r L s in 答案 g ta n r L s i n 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 方法突破 解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的主要步驟 1 審清題意，確定研究對(duì)象； 2 分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體的線速度、角速度、周期、 軌道平面、圓心、半徑等； 3 分析物體的受力情況，畫出受力示意圖，確定向心力的 來(lái)源； 4 根
19、據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 跟蹤訓(xùn)練 2 在加拿大城市溫哥華舉行的第二十一屆冬奧會(huì) 花樣滑冰雙人自由滑比賽落下帷幕，中國(guó)選手申雪、趙宏 博獲得冠軍如圖 7 所示，如果趙宏博以自己為轉(zhuǎn)動(dòng)軸拉 著申雪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)若趙宏博的轉(zhuǎn)速為 30 r /m in ，手 臂與豎直方向夾角為 6 0 ，申雪的質(zhì)量是 50 k g ，她觸地 冰鞋的線速度為 4.7 m / s ，則下列說(shuō)法正確的是 ( ) 圖 7 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) A
20、申雪做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為 r ad/ s B 申雪觸地冰鞋做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑約為 2 m C 趙宏博手臂拉力約是 850 N D 趙宏博手臂拉力約是 500 N 解析 申雪做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度即趙宏博轉(zhuǎn)動(dòng)的角速 度則 30 r /mi n 30 2 / 60 r a d /s r a d/ s ，由 v r 得： r 1.5 m ， A 正確， B 錯(cuò)誤；由 F c os 30 mr 2 解 得 F 850 N ， C 正確， D 錯(cuò)誤 答案 AC 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 考點(diǎn)三 平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題綜合分析 典例剖析 例
21、3 如圖 8 所示，一根輕繩一端 固定在 O 點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量 m 0.1 k g 的小球靜止于 A 點(diǎn)， 其右方有底面半徑 r 0.2 m 的 轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒頂端與 A 等高，筒 底端左側(cè)有一小孔，距頂端 h 0.8 m 開(kāi)始時(shí)小球處于 O 點(diǎn) 所在水平面上方 30 的位置 B 處 圖 8 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) ( 1) 求轉(zhuǎn)筒軸線與 A 點(diǎn)的距離 d ； ( 2) 求轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 ； ( 3) 欲求輕繩的長(zhǎng)度 l ，某同學(xué)解法如下： 小球從 B 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 A 點(diǎn)過(guò)程中， 只有重力做功，故機(jī)械能守 恒，則 m gl
22、(1 s in 30 ) 1 2 m v 2 A ，代入數(shù)據(jù)，即可求得 l . 你認(rèn)為上述解法是否正確？如果認(rèn)為正確，請(qǐng)完成此題；如 果認(rèn)為不正確，請(qǐng)給出正確的解答 . 且細(xì)繩剛好伸直， OB 及 OA 與轉(zhuǎn)筒的軸線在同一豎直平面 內(nèi)，小孔此時(shí)也位于該豎直平面內(nèi)將小球從 B 點(diǎn)由靜止釋 放，小球經(jīng)過(guò) A 點(diǎn)時(shí)速度 v A 2 5 m /s ，此時(shí)輕繩突然斷掉， 同時(shí)轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，最終小球恰好進(jìn)入 小孔取 g 10 m / s 2 ，不計(jì)空氣阻力 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 解析 ( 1) 小球從 A 點(diǎn)到進(jìn)入
23、小孔的時(shí)間 t 2 h g 2 0.8 10 s 0.4 s d r v A t 解得 d 4 5 1 5 m 1.99 m ( 2) 在小球平拋的時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)筒必須恰好轉(zhuǎn)整數(shù)轉(zhuǎn)，小球才能 進(jìn)入小孔，即 t 2 n ( n 1,2,3 ， ) 解得 5 n r ad /s ( n 1,2,3 ， ) ( 3) 此同學(xué)的解法不正確 如圖所示，小球從 B 到 C 做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)到達(dá) C 點(diǎn)時(shí) 速度為 v C ，則 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) v 2 C 2 g 2 l s in 30 2 gl 在 C 點(diǎn)時(shí)繩繃緊，沿繩方向速度減
24、為零，垂直繩方向速度 v C 切 v C c os 30 從 C 到 A ，只有重力做功， 據(jù)機(jī)械能守恒有 m gl (1 s in 30 ) 1 2 m v 2 C 切 1 2 m v 2 A 解得 l 0.8 m 答案 ( 1) 1. 99 m ( 2) 5 n r a d/ s ( n 1, 2, 3 ， ) ( 3) 不正確， 0. 8 m 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 方法突破 1 此題是自由落體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合的問(wèn)題， 各運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度分析是關(guān)鍵 2 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)滿足機(jī)械能守恒定律，一般利用動(dòng) 能
25、定理或機(jī)械能守恒定律建立最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的速度關(guān) 系 3 對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)合的問(wèn)題，還應(yīng)注意圓 周運(yùn)動(dòng)的周期性問(wèn)題 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 易錯(cuò)易混辨析 6. 忽視圓周運(yùn)動(dòng)的周期性 例 4 如圖 9 所示，半徑為 R 的圓盤勻速 轉(zhuǎn)動(dòng)，在距半徑高度 h 處以平行 OB 方向 水平拋出一小球，拋出瞬間小球的初速度 與 OB 方向平行，為使小球和圓盤只碰撞 一次且落點(diǎn)為 B ，求： ( 1) 小球的初速度大小； ( 2) 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 圖 9 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度
26、思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 誤區(qū)警示 本題的常見(jiàn)錯(cuò)誤是認(rèn)為圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，小球恰 好落在 B 點(diǎn)，即 t 1 2 h g ， t 2 T ，故得 2 T 2 g 2 h . 忽視了圓周運(yùn)動(dòng)的周期性，即 t 1 這段時(shí)間內(nèi)，只要 B 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) 2 的整數(shù)倍角度，小球都可以與 B 點(diǎn)相碰 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 正確解析 設(shè)小球在空中的飛行時(shí)間為 t 1 ，初速度為 v 0 ， 圓盤的角速度為 ，小球平拋時(shí)間 t 1 2 h g . 小球水平方 向分運(yùn)動(dòng) v 0 t 1 R ，可得 v 0 R t 1 R g 2 h . 當(dāng) OB
27、 再次與 v 0 平行時(shí)，圓盤運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t 2 nT ( n 1,2,3,4 ， ) ， T 2 ，依題意 t 1 t 2 , 2 h g 2 n ，解得 n 2 g h ( n 1,2,3,4 ， ) 答案 ( 1) R g 2 h ( 2) n 2 g h ( n 1,2,3 ,4 ， ) 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 正本清源 ( 1) 多解原因：因勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有周期性，使得 前一個(gè)周期中發(fā)生的事件在后一個(gè)周期中同樣可能發(fā)生，這 將造成多解 . ( 2) 多解問(wèn)題模型：常涉及兩個(gè)物體的兩種不同的運(yùn)動(dòng)，其中 一個(gè)物體做勻速
28、圓周運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)物體做其他 形式的運(yùn)動(dòng) . 由于涉及兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的，因此求解的基本思 路是依據(jù)等時(shí)性建立等式求出待求量 . 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 跟蹤訓(xùn)練 3 如圖 10 所示，直徑為 d 的紙筒以角速度 繞垂直于紙面的 O 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ( 圖示為截面 ) 從槍口 射出的子彈沿直徑穿過(guò)圓筒，在圓周 上留下 a 、 b 兩個(gè)彈孔已知 aO 與 bO 的夾角為 ，求子 彈的速度 圖 10 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 解析 設(shè)子彈的速度為 v ，則
29、子彈穿過(guò)紙筒的時(shí)間 t 1 d v ， 在此時(shí)間內(nèi)筒轉(zhuǎn)過(guò)的角度最 小為 ，筒轉(zhuǎn)動(dòng)最短時(shí)間 t 2 ，由等時(shí)關(guān)系 t 1 t 2 ，得 d v ，故 v d ，這是子 彈的最大速度； 若在 t 1 時(shí)間內(nèi)筒轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 2 n ( ) ，則 t 2 2 n ( ) . 由 t 1 t 2 得 d v 2 n ( ) 所以 v d ( 2 n 1 ) ( n 0,1,2 ， ) 答案 d( 2 n 1 ) ( n 0 ,1 ,2 ， ) 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 7 不能建立勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型 例 5 質(zhì)量為 m 的飛機(jī)以恒定速率
30、 v 在空中 水平盤旋如圖 11 所示，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 的半徑為 R ，重力加速度為 g ，則此時(shí)空氣 對(duì)飛機(jī)的作用力大小為 ( ) A m v 2 R B mg C m g 2 v 2 R 4 D m g 2 v 2 R 4 圖 11 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 誤區(qū)警示 本題錯(cuò)誤的原因：一是 不能正確建立飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的模型 ( 實(shí)質(zhì) 上是圓錐擺模型 ) ，錯(cuò)誤地認(rèn)為飛機(jī) 沿傾斜面圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 受力情況示意圖如圖甲所示，得出 F ( mg ) 2 F 2 向 m g 2 v 4 R 2 ，錯(cuò)選 D ；二是對(duì)飛機(jī)受力情
31、況分析錯(cuò)誤，錯(cuò)誤地認(rèn)為空氣對(duì)飛機(jī) 的作用力就是向心力而錯(cuò)選 A. 甲 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 正確解析 飛機(jī)在空中水平盤旋時(shí) 在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到 重力和空氣的作用力兩個(gè)力的作用， 其合力提供向心力 F 向 m v 2 R . 飛機(jī)受 力情況示意圖如圖乙所示，根據(jù)勾股 定理得： F ( mg ) 2 F 2 向 m g 2 v 4 R 2 . 乙 答案 C 正本清源 正確建立勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型，確定其運(yùn)動(dòng)平面與 圓心位置，找出物體的受力，是解題關(guān)鍵 . 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn) 跟蹤訓(xùn)練 4 有一種大型游戲器械是一個(gè)圓筒形容器，筒壁 豎直，游客進(jìn)入容器后靠筒壁站立當(dāng)圓筒開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后， 轉(zhuǎn)速加快到一定程度時(shí)，地板突然塌落，游客發(fā)現(xiàn)自己沒(méi) 有落下去這是因?yàn)?( ) A 游客處于超重狀態(tài) B 游客處于失重狀態(tài) C 游客受到的摩擦力等于重力 D 筒壁對(duì)游客的支持力等于重力 解析 此題看似考查超重和失重，實(shí)際重點(diǎn)是對(duì)向心力來(lái)源 的分析，通過(guò)對(duì)游客的受力進(jìn)行分析，就可判定 C 正確 C 第 3課時(shí) 課堂探究 突破考點(diǎn) 本 課 欄 目 開(kāi) 關(guān) 基礎(chǔ)再現(xiàn) 深度思考 課堂探究 突破考點(diǎn)
廣東省高三物理《第四章第3課時(shí)》課件.ppt
