人教版高中物理必修二教案：5.7 生活中的圆周运动

生活中的圆周运动班课教案 【学习目标】 1、能够根据圆周运动的规律，熟练地运用动力学的基本方法解决圆周运动问题。 2、学会分析圆周运动的临界状态的方法，理解临界状态并利用临界状态解决圆周运动问题。 3、理解外力所能提供的向心力和做圆周运动所需要的向心力之间的关系，以此为根据理解向心运动和离心运动。 知识回顾： 1. 圆周运动的条件？ 答：受力方向与速度方向垂直 2. 圆周运动的关于线速度，角速度，周期的向心力的表达式？ 答： 3. 圆周运动的总体分类？ 答：水平面的圆周运动和竖直面的圆周运动 知识点一、静摩擦力提供向心力的圆周运动的临界状态 水平面上的匀速圆周运动，静摩擦力的大小和方向： 物体在做匀速圆周运动的过程中，物体的线速度大小不变，它受到的切线方向的力必定为零，提供向心力的静摩擦力一定沿着半径指向圆心。这个静摩擦力的大小 ，它正比于物体的质量、半径和角速度的平方。 当物体的转速大到一定的程度时，静摩擦力达到最大值，若再增大角速度，静摩擦力不足以提供物体做圆周运动所需要的向心力，物体在滑动摩擦力的作用下做离心运动。 临界状态：物体恰好要相对滑动，静摩擦力达到最大值的状态。此时物体的角速度 （ 为最大静摩擦因数），可见临界角速度与物体质量无关，与它到转轴的距离有关。 水平面上的变速圆周运动中的静摩擦力的大小和方向： 无论是加速圆周运动还是减速圆周运动，静摩擦力都不再沿着半径指向圆心，静摩擦力一定存在着一个切向分量改变速度的大小。如图是在水平圆盘上的物体减速和加速转动时静摩擦力的方向：（为了便于观察，将图像画成俯视图） 例题1.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A．B的向心力是A的向心力的2倍 B．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 C．A、B都有沿半径向外滑动的趋势 D．若B先滑动，则B对A的动摩擦因数 小于盘对B的动摩擦因数 【答案】BC 【解析】因为A、B两物体的角速度大小相等，根据 ，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等；对A、B整体分析， ，对A分析，有 ，知盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，则B正确；A所受的摩擦力方向指向圆心，可知A有沿半径向外滑动的趋势，B受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外