鲁教版高三物理教案范文

张东东老师2023-08-26 13:14:15

鲁教版高三物理教案1

运动的描述

教学目标

1.知识与技能

●知道参照物的概念

●知道物体的运动和静止是相对的

2.过程与方法

●体验物体运动和静止的相对性

3.情感态度与价值观

●认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止是相对的，建立辨证唯物主义世界观

教学重难点

1.重点：什么是机械运动以及在研究机械运动时要选择参照物

2.难点：运动和静止的相对性。因为选择不同的参照物，物体运动情况是可以不同的。

教学过程

(一)引入新课

让学生阅读课本序言，让他们有个印象：运动同样具有丰富的科学知识，学好运动的科学，能够深入了解体育，还能深入了解自然。

(二)讲授新课

1.机械运动

让学生讨论课本图11.1—1所示的运动以及相类似的运动。让学生讨论日常生活中有关运动的现象。

针对学生的讨论，提出如下问题：

①你从座位走到黑板前，这一过程中，你的什么发生了变化?

②有一辆汽车停在路边和在路上行使有什么不同?

③说天上飞的飞机是运动的，你根据什么?

引导学生从讨论和回答中得出：

(1)机械运动：物体位置的改变。(板书)

提出问题：

①图中的那些物体是否在做机械运动?

②我们周围的树木，房屋以及教室里的桌椅是运动的吗?

讨论得出：整个银河系、喜马拉雅山、猎豹都在做机械运动，而树木、房屋以及桌椅也都跟地球自转，同时绕太阳公转，它们也在做机械运动。可见，机械运动是宇宙中最普遍的运动。

2.参照物

播放一部分选择不同参照物所产生不同感觉的教学VCD。使学生回忆类似的场景，然后提问：“为什么乘客会产生这样的错觉?”组织学生讨论，初步明确乘客判断运动和静止所选的标准不同以后，会产生不同的判断。

学生活动：把课本放在桌上，课本上放一把尺子，推动课本使课本沿桌面运动。让学生讨论回答：

① 选取课本作标准，尺子和课本是运动还是静止?

② 选择课本作标准，尺子和课桌是运动还是静止?

③ 选择尺子作标准，课桌和课本是运动还是静止?

得出参照物的概念：

参照物：描述物体是运动还是静止，要看是以哪个物体做标准。这个被选作标准的物体叫参照物。

3.运动和静止的相对性

一起描述图11.1—3卡车的运动情况：选取地面做参照物，卡车是运动的;

选取收割机做参照物，卡车是静止的。从而得出：

在讨论物体的运动和静止时，要看以哪个物体做标准，选择的标准不同，它的运动情况就可能不同。这就是运动和静止的相对性。

描述图11.1—4的各种情形物体的运动状况。

(三)课堂小结

1.什么是机械运动?

2.什么是参照物?为什么要选参照物?

3.什么是匀速直线运动?

(四)作业与思考

1.课本第22页的“动手动脑学物理”

2.同步测试相应的练习。

(五)教学后记：

鲁教版高三物理教案2

一、教材分析

1.教材的地位和作用

本课时是八年级物理上册第三章《光现象》第四节,光的折射是重要的光学现象,是理解透镜成像的基础,同时又是解释日常生活中许多光现象的基础.光的折射现象学生比较熟悉,也比较感兴趣,通过对现象的分析,培养学生密切联系实际,运用科学知识来解释一些自然现象的习惯和能力,更重要是激发学生学习兴趣,提高科学素质,让学生从小崇尚科学,立志献身科学.本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律,是为以后几节课学习活动进行充分准备.所以本节是本单元教学的重点.

2.教学目标

根据全面提高学生素质的总体目标与教学大纲的要求和本节教材内容及学生已有的认识基础,我确定本节的学习目标如下:

(1)知识目标:

知道光的折射现象及折射光线和折射角;

知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆;

能够用光的折射解释生活中的一些简单现象.

(2)能力目标:

通过演示实验,指导学生观察现象,引导学生自己分析,归纳规律,培养学生的观察,分析,归纳能力.引导学生动手做实验,培养学生的动手能力及通过实验研究问题的习惯.

(3)情感目标:

培养学生学习物理的兴趣.

(4)德育目标:

通过对日常光现象的分析,破除迷信,热爱科学,进行唯物主义教育.

3.难点和重点

根据新课程标准的要求,及教材内容和学生学习的实际确定:

(1)重点:光的折射规律;光路可逆.

(2)难点:光线进入不同介质中,折射角和入射角的关系;用光的折射解释自然现象.

(3)关键:对入射角和折射角的确定.

二、选用的教具及设备

1.选择教具依据

丰富的教学用具及设备,提高了训练密度及广度,使教学过程从枯燥到有趣,从抽象到形象.进行课堂演示实验并利用计算机多媒体辅助教学,不仅提供了大量的教学信息,使学生在生动形象的环境中,得以迅速理解和掌握物理规律.激发学生们的学习兴趣,调动他们的主动性,积极性,创造性,从而达到提高课堂教学效率的目地.

2.教具:

光的折射演示仪;碗;适量的水;筷子;多媒体课件;录像剪辑.

三、处理

对日常光的折射现象学生有丰富的感性认识,以现象引入新课,学生学习目标明确,兴趣浓厚.光的折射规律的认识,宜先提出问题及研究方法,通过学生猜想,对照演示实验的观察,辅以多媒体模拟演示,学生思维清晰,准确,有利于规律的总结归纳,并注意理论联系实

际,重视知识的应用,让学生遵循认识的规律:从实践到理论,又从理论到实践.达到掌握知识,提高能力,从而提高课堂效率.

四、教法,学法

1.教法

根据教学内容的上下承接关系,学生刚学完光的反射,对光的现象已有一些简单的认识,对光学研究中的一些物理量已有初步的了解,如入射角,法线等.针对素质教育对学生能力的要求,本节采用观察分析,启发式教学法.体现"学生为主体,教师为主导"的教学思想.通过实验演示,观察分析,启发对比,总结归纳得出规律.在课堂上通过教师的引导,让学生进行演示实验和计算机的模拟实验的观察,使学生在头脑中有清晰的表象,以具体生动的感性认识为基础掌握知识,而不是生硬地死记硬背,同时在观察中培养能力,开展思维训练重视知识的应用,理论紧密联系实际.

2.学法

学生是教学活动主体,要使学生从"学会"转化成"会学",教师在教学中要注意学生学法的指导,根据本节的内容特征,教师在做好演示实验时,引导学生如何去观察实验并由他们总结和发现规律,同时注意学生的非智力因素:自信心,毅力,兴趣,动机等培养,通过手势,眼神,表情等形体语言来激发学生的积极性.使学生通过观察总结规律,联系实际,运用规律解决问题.

本节采用观察,对比,分析的学习方法,引导学生获取知识,通过思考讨论,总结归纳出光的折射规律,应用折射规律解释一些自然现象,培养学生爱科学,用科学,提高学生的学习兴趣.

五、教学过程

【课堂教学】

1.提问:

(1)均匀介质中如何传播?

(2)是光的反射定律?

2.引入:

【演示一】:

在碗中放入硬币,放在一定的高度让学生刚好看不到碗底的硬币,再倒入适量的水,请同学观察实验现象.(录像重放)

【演示二】:

在碗中倒入适量的水,斜插入一根直筷子,让学生侧面斜视观察现象.

请学生思考这是为什么

鲁教版高三物理教案3

高三物理教案原子核结构

原子核结构

新课标要求

1、知识与技能

(1)知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。

2、过程与方法

(1)通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法;

(2)通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。

3、情感、态度与价值观

(1)树立正确的，严谨的科学研究态度;

(2)树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

教学重点：原子核的组成。

教学难点：如何利用磁场区分质子与中子

教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备

1、原子核的组成

问提：质子：由谁发现的?怎样发现的? 中子：发现的原因是什么?由谁发现的?(卢瑟福用粒子轰击氮核，发现质子。查德威克发现中子。发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子)

小结：

①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，

中子(nucleon)不带电，

②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。

提问：③原子核的电荷数是不是电荷量?④原子荷的质量数是不是质量?

提示：③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。

④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。

小结：③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数

④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数

⑤ 符号表示原子核，X：元素符号;A：核的质量数;Z：核电荷数

一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少?(核子数是235，质子数是92，中子数是143)

2、同位素(isotope)

(1)定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。

(2)性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。

提问：列举一些元素的同位素?

提示：氢有三种同位素：氕(通常所说的氢)，氘(也叫重氢)，氚(也叫超重氢)，符号分别是：。

碳有两种同位素，符号分别是。

鲁教版高三物理教案4

教学理念：

依据“从生活走向物理，从物理走向生活”和“注重科学探究，提倡学习方式多样化”两大课程改革的基本理念。本节教学采用在教师指导下，学生进行“合作探究”模式的学习，老师尽量为学生创造情景，点燃学生探究的欲望，让学生积极主动地参与到教学活动中去。

教材分析：

本节可包括以下三部分的内容：(1)摩擦力。(2)决定滑动摩擦力大小的因素。(3)增大、减小摩擦的方法。在讲述摩擦力时，为了不使问题复杂化，教材中没有提出静摩擦的问题，而是统称为摩擦。教材对滚动摩擦也没有单独讲述，而是作为减小摩擦的方法来介绍的。教材中没有具体讲述摩擦力产生的原因，教学中使学生有所了解即可，不必引伸。教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在，并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动的;随后研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。摩擦在生活和生产中都有重要的意义，教材最后用较大篇幅讲述了增大摩擦和减小摩擦的方法。虽然教学的重点在于应用摩擦知识解释实际现象，学会根据不同条件选择增大或减小摩擦的方法，但这些应用都基于对影响摩擦力大小因素的理解，因此，应充分重视研究影响摩擦力大小因素的实验。

学情分析：

学生在这之前刚学习了“重力”，知道可以用弹簧秤来测量力的大小。而摩擦力跟重力一样是一种常见的力，在生活中无所不在，学生除对摩擦力的概念比较生疏外，已基本具备自主探究的条件。

教法建议：

1.教学以学生自主探究为主。

摩擦是最常见，应用最普遍的物理现象之一。对摩擦现象，学生有比较丰富的感性认识，但不能因为学生有一定的生活经验，就忽视了学生实验，作为物理老师是非常清楚物理实验的作用，它不能用其他任何教学手段所能代替(包括现代化教学手段，计算机辅助教学不能替代实验让学生用自己的眼睛去观察、分析、判断、归纳)。尤其在学生有一定认识基础时，更应注意让学生亲自动手探究，这样就能既揭示现象的本质，又能引起学生的兴趣。

2.进行物理学研究方法的教育。

在研究影响滑动摩擦力大小因素的实验中体现了物理学中对多变量问题的研究方法，即控制变量法。本实验中的变量有两个，接触面的粗糙程度和压力大小。保持接触面粗糙程度不变，改变压力，得到滑动摩擦力大小与压力大小的关系;保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，得到滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度之间的关系。在教学中要有意识的向学生渗透这种物理学研究方法，对于培养学生的能力，提高学生的素质是十分有益的。

教学目标：

(一)知识与技能：

1.知道摩擦力的存在和对物体运动的作用。

2.知道决定滑动摩擦力的因素。

3.认识摩擦的利与弊以及增大和减小摩擦的方法。

(二)过程与方法：

1.观察有关摩擦现象。

2.经历探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验过程。

3.对学生进行科学研究方法的教育。

(三)情感态度与价值观：

1.通过探究活动，培养学生实事求是的科学态度。

2.通过对摩擦的分析，激发用物理知识解决实际问题的热情，养成用所学知识联系生活、生产问题的习惯。

教学重点：

1.通过具体事例引导学生思考增大、减小摩擦的方法。

2.决定滑动摩擦力大小的因素。

教学难点：

1.设计探究实验。

2.会解决实际生活中有关增大摩擦和减小摩擦的问题。

教学器材：

教师用：筷子、玻璃杯、米、水、小车、木块、弹簧测力计、自行车、多媒体电脑等。

学生用：弹簧测力计、带挂钩的木块(侧面积不同)、砝码(或钩码)、长木板、毛巾等。

教学时间：一课时

教学过程：(略)

鲁教版高三物理教案5

生活中的圆周运动

整体设计

圆周运动是生活中普遍存在的一种运动.通过一些生活中存在的圆周运动，让学生理解向心力和向心加速度的作用，知道其存在的危害及如何利用.通过对航天器中的失重想象让学生理解向心力是由物体所受的合力提供的，任何一种力都有可能提供物体做圆周运动的向心力.通过对离心运动的学习让学生知道离心现象，并能充分利用离心运动且避免因离心运动而造成的危害.本节内容着重于知识的理解应用，学生对于一些内容不易理解，因此在教学时注意用一些贴近学生的生活实例或是让学生通过动手实验来得到结论.注意引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例，使学生深刻理解向心力的基础知识;熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法.锻炼学生观察、分析、抽象、建模的解决实际问题的方法和能力;培养学生的主动探索精神、应用实践能力和思维创新意识.

教学重点

1.理解向心力是一种效果力.

2.在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题.

教学难点

1.具体问题中向心力的来源.

2.关于对临界问题的讨论和分析.

3.对变速圆周运动的理解和处理.

课时安排

1课时

三维目标

知识与技能

1.知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是圆周运动的物体所受的向心力，会在具体问题中分析向心力的来源.

2.能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例.

3.知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度.

过程与方法

1.通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的能力.

2.通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析能力.

3.通过对离心现象的实例分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力.

情感态度与价值观

培养学生的应用实践能力和思维创新意识;运用生活中的几个事例，激发学生的学习兴趣、求知欲和探索动机;通过对实例的分析，建立具体问题具体分析的科学观念.

教学过程

导入新课

情景导入

赛车在经过弯道时都会减速，如果不减速赛车就会出现侧滑，从而引发事故.大家思考一下我们如何才能使赛车在弯道上不减速通过?

课件展示自行车赛中自行车在通过弯道时的情景.

根据展示可以看出自行车在通过弯道时都是向内侧倾斜，这样的目的是什么?赛场有什么特点?学生讨论

结论：赛车和自行车都在做圆周运动，都需要一个向心力.而向心力是车轮与地面的摩擦力提供的，由于摩擦力的大小是有限的，当赛车与地面的摩擦力不足以提供向心力时赛车就会发生侧滑，发生事故.因此赛车在经过弯道时要减速行驶.而自行车在经过弯道时自行车手会将身体向内侧倾斜，这样身体的重力就会产生一个向里的分力和地面的摩擦力一起提供自行车所需的向心力，因此自行车手在经过弯道时没有减速.同样道理摩托车赛中摩托车在经过弯道时也不减速，而是通过倾斜摩托车来达到同样的目的.

下面大家考虑一下，火车在通过弯道时也不减速，那么我们如何来保证火车的安全呢?

复习导入

1.向心加速度的公式：an= =rω2=r( )2.

2.向心力的公式：Fn=m an= m =m rω2=mr( )2.

推进新课

一、铁路的弯道

课件展示观察铁轨和火车车轮的形状.

讨论与探究

火车转弯特点：火车转弯是一段圆周运动,圆周轨道为弯道所在的水平轨道平面.

受力分析，确定向心力(向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供).

缺点：向心力由铁轨和车轮轮缘的相互挤压作用产生的弹力提供，由于火车质量大，速度快，由公式F向=mv2/r，向心力很大，对火车和铁轨损害很大.

问题：如何解决这个问题呢?(联系自行车通过弯道的情况考虑)

事实上在火车转弯处，外轨要比内轨略微高一点，形成一个斜面，火车受的重力和支持力的合力提供向心力，对内外轨都无挤压，这样就达到了保护铁轨的目的.

强调说明：向心力是水平的.

F向= mv02/r = F合= mgtanθ

v0= (1)当v= v0，F向=F合

内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力.

(2)当v>v0，F向>F合时

外轨道对外侧车轮轮缘有压力.

(3)当v

内轨道对内侧车轮轮缘有压力.

要使火车转弯时损害最小，应以规定速度转弯，此时内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无压力.

二、拱形桥

课件展示交通工具(自行车、汽车等)过拱形桥.

问题情境：

质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的点时对桥的压力.通过分析，你可以得出什么结论?

画出汽车的受力图，推导出汽车对桥面的压力.

思路：在点，对汽车进行受力分析，确定向心力的来源;由牛顿第二定律列出方程求出汽车受到的支持力;由牛顿第三定律求出桥面受到的压力FN′=G 可见，汽车对桥的压力FN′小于汽车的重力G，并且，压力随汽车速度的增大而减小.

思维拓展

汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大还是小呢?学生自主画图分析，教师巡回指导.

课堂训练

一辆质量m=2.0 t的小轿车，驶过半径R=90 m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10 m/s2.求：

(1)若桥面为凹形，汽车以20 m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大?

(2)若桥面为凸形，汽车以10 m/s的速度通过桥面点时，对桥面压力是多大?

(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力?

解答：(1)汽车通过凹形桥面最低点时，在水平方向受到牵引力F和阻力f.在竖直方向受到桥面向上的支持力N1和向下的重力G=mg，如图所示.圆弧形轨道的圆心在汽车上方，支持力N1与重力G=mg的合力为N1-mg，这个合力就是汽车通过桥面最低点时的向心力，即F向=N1-mg.由向心力公式有：N1-mg= 解得桥面的支持力大小为

N1= +mg=(2 000× +2 000×10)N=2.89×104 N

根据牛顿第三定律，汽车对桥面最低点的压力大小是2.98×104 N.

(2)汽车通过凸形桥面点时，在水平方向受到牵引力F和阻力f，在竖直方向受到竖直向下的重力G=mg和桥面向上的支持力N2，如图所示.圆弧形轨道的圆心在汽车的下方，重力G=mg与支持力N2的合力为mg-N2，这个合力就是汽车通过桥面顶点时的向心力，即F向=mg-N2，由向心力公式有mg-N2= 解得桥面的支持力大小为N2=mg =(2 000×10-2 000× )N=1.78×104 N

根据牛顿第三定律，汽车在桥的顶点时对桥面压力的大小为1.78×104 N.

(3)设汽车速度为vm时，通过凸形桥面顶点时对桥面压力为零.根据牛顿第三定律，这时桥面对汽车的支持力也为零，汽车在竖直方向只受到重力G作用，重力G=mg就是汽车驶过桥顶点时的向心力，即F向=mg，由向心力公式有mg= 解得：vm= m/s=30 m/s

汽车以30 m/s的速度通过桥面顶点时，对桥面刚好没有压力.

说一说

汽车不在拱形桥的点或最低点时,它的运动能用上面的方法求解吗?

汽车受到重力和垂直于支持面的支持力,将重力分解为平行于支持面和垂直于支持面的两个分力,这样,在垂直于支持面的方向上重力的分力和支持力的合力提供向心力.三、航天器中的失重现象

引导学生阅读教材“思考与讨论”中提出的问题情境，用学过的知识加以分析，发表自己的见解.上面“思考与讨论”中描述的情景其实已经实现，不过不是在汽车上，而是在航天飞行中.

假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面的重力.试求座舱对宇航员的支持力.此时飞船的速度多大?

通过求解，你可以得出什么结论?

其实在任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器中，都是一个完全失重的环境.其中所有的物体都处于完全失重状态.

四、离心运动

问题：做圆周运动的物体一旦失去向心力的作用，它会怎样运动呢?如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢?

结论：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去.如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心.这两种运动都叫做离心运动.

结合生活实际，举出物体做离心运动的例子.在这些例子中，离心运动是有益的还是有害的?你能说出这些例子中离心运动是怎样发生的吗?

参考答案：①洗衣机脱水②棉砂糖③制作无缝钢管④魔盘游戏⑤汽车转弯⑥转动的砂轮速度不能过大

汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故

水滴的离心运动洗衣机的脱水筒

总结：1.提供的外力F超过所需的向心力,物体靠近圆心运动.

2.提供的外力F恰好等于所需的向心力,物体做匀速圆周运动.

3.提供的外力F小于所需的向心力,物体远离圆心运动.

4.物体原先在做匀速圆周运动，突然间外力消失，物体沿切线方向飞出.

例1 如图所示，杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，大家讨论一下满足什么条件水才能从水桶中流出来.若水的质量m=0.5 kg，绳长l=60 cm，求：

(1)点水不流出的最小速率.

(2)水在点速率v=3 m/s时，水对桶底的压力.

解析：(1)在点水不流出的条件是重力不大于水做圆周运动所需要的向心力

即mg≤ 则所求最小速率v0= m/s=2.42 m/s.

(2)当水在点的速率大于v0时，只靠重力提供向心力已不足，此时水桶底对水有一向下的压力，设为FN，由牛顿第二定律有

FN+mg= FN= -mg=2.6 N

由牛顿第三定律知，水对桶底的作用力FN′=FN=2.6 N，方向竖直向上.

答案：(1)2.42 m/s (2)2.6 N，方向竖直向上

提示：抓住临界状态，找出临界条件是解决这类极值问题的关键.

课外思考：若本题中将绳换成轻杆，将桶换成球，上面所求的临界速率还适用吗?

课堂训练

1.如图所示，在水平固定的光滑平板上，有一质量为M的质点P，与穿过中央小孔H的轻绳一端连着.平板与小孔是光滑的，用手拉着绳子下端，使质点做半径为a、角速度为ω1的匀速圆周运动.若绳子迅速放松至某一长度b而拉紧，质点就能在以半径为b的圆周上做匀速圆周运动.求质点由半径a到b所需的时间及质点在半径为b的圆周上运动的角速度.

解析：质点在半径为a的圆周上以角速度ω1做匀速圆周运动，其线速度为va=ω1a.突然松绳后，向心力消失，质点沿切线方向飞出以va做匀速直线运动，直到线被拉直,如图所示.质点做匀速直线运动的位移为s= ，则质点由半径a到b所需的时间为：t=s/va= /(ω1a).

当线刚被拉直时，球的速度为va=ω1a，把这一速度分解为垂直于绳的速度vb和沿绳的速度v′.在绳绷紧的过程中v′减为零，质点就以vb沿着半径为b的圆周做匀速圆周运动.根据相似三角形得 ,即 .则质点沿半径为b的圆周做匀速圆周运动的角速度为ω2=a2ω1/b2.

2.一根长l=0.625 m的细绳，一端拴一质量m=0.4 kg的小球，使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动，求：

(1)小球通过点时的最小速度;

(2)若小球以速度v=3.0 m/s通过圆周点时，绳对小球的拉力多大?若此时绳突然断了，小球将如何运动?

分析与解答：(1)小球通过圆周点时，受到的重力G=mg必须全部作为向心力F向，否则重力G中的多余部分将把小球拉进圆内，而不能实现沿竖直圆周运动.所以小球通过圆周点的条件应为F向≥mg，当F向=mg时，即小球受到的重力刚好全部作为通过圆周点的向心力，绳对小球恰好不施拉力，如图所示，此时小球的速度就是通过圆周点的最小速度v0，由向心力公式有：mg= 解得：G=mg= v0= m/s=2.5 m/s.

(2)小球通过圆周点时，若速度v大于最小速度v0，所需的向心力F向将大于重力G，这时绳对小球要施拉力F，如图所示，此时有F+mg= 解得：F= -mg=(0.4× -0.4×10)N=1.76 N

若在点时绳子突然断了，则提供的向心力mg小于需要的向心力，小球将沿切线方向飞出做离心运动(实际上是平抛运动).

课堂小结

本节课中需要我们掌握的关键是：一个要从力的方面认真分析，搞清谁来提供物体做圆周运动所需的向心力，能提供多大的向心力，是否可以变化;另一个方面从运动的物理量本身去认真分析，看看物体做这样的圆周运动究竟需要多大的向心力.如果供需双方正好相等，则物体将做稳定的圆周运动;如果供大于需，则物体将偏离圆轨道，逐渐靠近圆心;如果供小于需，则物体将偏离圆轨道，逐渐远离圆心;如果外力突然变为零，则物体将沿切线方向做匀速直线运动.布置作业

教材“问题与练习”第1、2、3、4题.

板书设计

8.生活中的圆周运动

一、铁路的弯道

1.轨道水平：外轨对车的弹力提供向心力

轨道斜面：内外轨无弹力时重力和支持力的合力提供向心力

二、拱形桥

拱形桥：FN=G-m 凹形桥：FN=G+m 三、航天器的失重现象

四、离心运动

1.离心现象的分析与讨论

2.离心运动的应用与防止

活动与探究

课题：到公园里亲自坐一下称为“魔盘”的娱乐设施，并研究、讨论：“魔盘”上的人所需向心力由什么力提供?为什么转速一定时，有的人能随之一起做圆周运动，而有的人逐渐向边缘滑去?

观察并思考：

1.汽车、自行车等在水平面上转弯时，为什么速度不能过大?

2.观察滑冰运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势，并分析其受力情况.

习题详解

1.解答：因为正常工作时转动轴受到的水平作用力可认为是零，所以转动轴OO′将受到的作用力完全是由小螺丝钉P做圆周运动时需要的向心力引起的.

故力F=mω2r=m(2πn)2r=0.01×(2×3.14×1 000)2×0.20 N=7.89×104 N.

2.解答：这辆车拐弯时需要的向心力为F= =2.0×103× N=1.6×104 N>1.4×104 N

所以这辆车会发生侧滑.

3.解答：(1)汽车在桥顶时受力分析如图所示.

汽车通过拱形桥

则据牛顿第二定律有G-FN= ①

代入数据可得FN=7 600 N,所以由牛顿第三定律有汽车对地面的压力为7 600 N.

(2)当FN=0时，汽车恰好对桥没有压力，此时可得汽车的速度为v=22.4 m/s(g取10 m/s2).

(3)由①式可知，对同样的车速，拱桥圆弧的半径越大，汽车对桥的压力就越大,所以拱桥的半径比较大些安全.

(4)因为腾空时FN=0，所以其速度v= m/s=7 900 m/s

即需要7 900 m/s的速度才能腾空.

4.解答：对小孩的受力分析如图所示，则据牛顿第二定律有

FN-G= 由机械能守恒定律有mgl(1-cos60°)= 两式联立代入数据可得FN=450N,故秋千板摆到最低点时，小孩对秋千板的压力是450N.

设计点评

本节课重点是圆周运动中向心力和向心加速度的应用，关键问题是要找出向心力是由谁来提供.圆周运动和生活密切相关，学生容易受到生活中的定势思维所干扰，对向心力分析不足，所以教学中列举了生活中大量的常见现象，并借助生活中的事例进行辨析，通过师生分析、论证从而得出了正确的结论.

鲁教版高三物理教案范文

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