江苏西亭高级中学高三物理组集体备课教案第九周第一课时圆周.DOC

江苏省西亭高级中学高三物理组集体备课教案 第九周 第一课时 圆周运动实例分析 备课时间：10月19日 教学目标：进一步巩固圆周运动知识，能熟练运用所学知识分析解决实际问题 教学过程 例1、如图为一个研究圆周运动向心力的实验设计：在一个透明玻璃做成的圆台上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条，在圆盘上方某处安装了一个光传感器，它具有发射红外光线，同时可接收反射光的功能．台面上有一条光滑的凹槽，凹槽的尽头，靠近台壁处安装了一个力传感器（可以感知力的大小），力传感器前放置一个小球．圆盘转动时，光传感器发出的光线在铝箔处反射为光传感器接收，在没有铝箔处将透射过去，小球压迫在力传感器上，获得传感器给球的弹力，这个力充当小球作圆周运动的向心力，力的大小通过传感器可以测量，当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后，电脑显示屏可显示出光接收波形图（见右图）和力的测量数值F0．现已知光传感器在圆台上的光点距转轴距离r，小球的质量为m，球心与转轴相距R，铝箔宽度d，电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t1． （1）用上述条件可以求出小球所需要的向心力F= ，并与F0比较，从而验证公式 （2）这一设计对转台作非匀速圆周运动的情况是否适用．简要说明理由． 例2、汽车以很大的速度在广阔的水平面上匀速行驶，驾驶员突然发现前方有一条横沟，为了避免发生事故，驾驶员应该急刹车还是转弯？（两种情况下，地面提供的摩擦力相同） 例3、如图所示，轻杆长为3L，杆两端分别固定质量为m的A球和质量为3m的B球，杆上距球为L处的0点装在水平转轴上，杆在水平轴的带动下沿竖直平面转动，问： （1）若A球运动到最高点时，A球对杆OA恰好无作用力，求此时水平轴所受的力． （2）在杆的转速逐渐增大的过程中，当杆转至竖直位置时，能否出现水平轴不受力情况？如果出现这种情况，A、B两球的运动速度分别为多大？ 解析：（1）A球运动到最高点，以A球为研究对象，由题设条件，杆对A球无作用力，所以A球只受重力，则，A、B绕同一转轴运动，具有相同的角速度 则 以B球为研究对象，B球受到杆竖直向上拉力TB及重力3mg， 联解上述两式，得 TB=9mg 所以，水平轴受到的力大小为9mg，方向竖起向下． （2）经分析当A球转到最低点，B球至最高点时，水平轴可能不受力，此时杆对A球、B球作用力大小也相等，受力分析如图所示 解得 例4、如图所示，半径为R的水平圆台可绕通过圆心O的竖直光滑细轴CC/转动，圆台上沿相互垂直的两个半径方向刻有槽，质量为mA的物体A放在一个槽内，A与槽底之间静摩擦因数为μ（槽边光滑），质量为mB的物体B放在另一条槽内，此槽是光滑的．A、B两物体用一条长度为1（1 R，且不能伸长的轻绳绕过细轴与其相连），试求当圆台做匀速转动且A、B两物体相对圆台静止时，转动角速度ω跟A到圆心的距离x所应满足的关系． 解析：A、B相对圆台静止时，A所受的静摩擦力有三种可能． (1)物体A有沿半径向外运动的趋势，这时所受的静摩擦力Ff和细绳的拉力T都指向圆心，共同提供A所需的向心力． 物体B所需向心力只有细绳的拉力T 解得，只有当时，才有可能产生这种情况． （2）物体A有沿半径向圆心运动的趋势，这时有 解得 ，当时才有可能产生这种情况． （3）物体A相对圆台没有运动趋势， 这时有 解得，只有x满足这种情况才能产生，且只要细绳足够结实，ω可取任意值． 课后作业：整理课堂笔记，预习万有引力定律 教学后记： 第九周 第二课时 行星运动和万有引力定律 备课时间：10月20日 一、教学目标： 1．掌握开普勒定律的内容 2．理解并掌握万有引力定律的内容、公式，会根据所学知识推导万有引力定律。 3．初步掌握万有引力定律的应用。 二、教学重点：万有引力定律的理解与应用 三、教学难点：万有引力定律公式的推导 【考点解读】 利用开普勒第一、二定律可以定性解题，利用开普勒第三定律可以定量解题，但要知道常数K只与中心天体有关．万有引力定律的应用，其实就是牛顿第二定律和曲线运动知识的综合，基本思路是：把天体运动看成匀速圆周运动，向心力由万有引力提供．要掌握重力和万有引力之间的关系，以及随地点变化的情况． 教学过程 【基础演练】 1、太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比．地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为 （ B ） 水星 金星 地球 火星 木星 土星 公转周期(年) 0.241