人教版高中物理必修二第五章第四节圆周运动 课件(共14张PPT)

　　以研究性学习小组为单位（4组），每组设组长一名，组员4-5人，按以下流程分组以研究性学习的方式组织教学： 每组同学结合自己的特点及爱好设计方案，选择器材并将本组的思路展示给大家，进行讨论。 模型1 ：绳球模型 不可伸长的细绳长为L，拴着可看成质点的质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动。 试分析： 当小球在最高点B的速度为v0 时，绳的拉力与速度的关系？ o A L vA B v0 o 思考：小球过最高点的最小速度是多少? 最高点： 当v=v0，对绳子的拉力刚好为0 ，小球刚好能够通过（到）最高点、刚好能做完整的圆周运动； 思考：当v=v0、 v>v0、v<v0时分别会发生什么现象？ 当v<v0，小球偏离原运动轨迹，不能通过最高点； 当v>v0，对绳子的有拉力，小球能够通过最高点。 v1 v2 mg T 思考：过山车为什么在最高点也不会掉下来？ 拓展：物体沿竖直内轨运动 有一竖直放置、内壁光滑圆环，其半径为r，质量为m的小球沿它的内表面做圆周运动时，分析小球在最高点的速度应满足什么条件？ 思考：小球过最高点的最小速度是多少? 当v=v0，对轨道刚好无压力，小球刚好能够通过最高点； 当v<v0，小球偏离原运动轨道，不能通过最高点。 当v>v0，对轨道有压力，小球能够通过最高点； 要保证过山车在最高点不掉下来，此时的速度必须满足： mg FN A v0 规律总结：单项约束条件 物体在圆周运动过最高点时，轻绳对物体只能产生沿绳收缩方向向下的拉力，或轨道对物体只能产生向下的弹力；若速度太小物体会脱离圆轨道——无支持物模型 ③不能过最高点的条件：V<V临界(实际上小球尚未到达最高点时就脱离了轨道)． 模型二：球杆模型： 小球在轻质杆或管状轨道弹力作用下的圆周运动，过最高点时杆与绳不同，杆对球既能产生拉力，也能对球产生支持力；（管状轨道的口径略大于小球的直径) o 思考:在最高点时，何时杆表现为拉力？何时表现为支持力？试求其临界速度。 A B 最高点： 拉力 支持力 临界速度： 当v<v0，杆对球有向上的支持力； 当v>v0，杆对球有向下的拉力。 F3 mg F2 v2 v1 mg F1 拓展：物体在管型轨道内的运动 如图，有一内壁光滑、竖直放置的管型轨道，其半径为R，管内有一质量为m的小球有做圆周运动，小球的直径刚好略小于管的内径。 思考：