6.4 专题 两种模型和临界问题 教学设计 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

“一课一研精准教学”记录表 年 级 学 科 物理 分包领导 备课时间 备课地点 理综组 主备人 备课主题 习题课一 圆周运动的两种模型和临界问题 一、精准讲解： 1.竖直平面内圆周运动的两种模型 （1）模型建立 在竖直平面内做圆周运动的物体（以小球为例），根据其受力特点可分为两类： A. 轻绳模型（无支撑） 小球在细绳作用下在竖直平面内做圆周运动如图1，小球沿竖直光滑轨道内侧做圆周运动如图2，都称为“轻绳模型”。 图1 图2 图3 图4 B. 轻杆模型（有支撑） 小球在轻杆作用下在竖直平面内做圆周运动如图3，小球在竖直放置的光滑细管内做圆周运动如图4，都称为“细杆模型”。 （2） 两种模型对比 模型 轻绳模型 轻杆模型 情景图示 弹力特征 弹力可能向下，也可能等于0 弹力可能向下，可能向上，也可能等于0 力学方程 临界特征 即得 ，即此时 的意义 小球能否过最高点的临界点 表现为拉力还是支持力的临界点 2. 圆周运动的临界问题 圆周运动的临界问题，主要涉及临界速度和临界力，常常与绳的拉力、接触面的弹力和摩擦力等相关。在这类问题中，要特别注意分析物体做圆周运动所需向心力的来源，考虑达到临界条件时物体所处的状态，即临界速度、临界角速度等，然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动知识，列方程求解。常见情况有以下几种： （1） 与绳的弹力有关的圆周运动临界问题。 A. 绳子断与不断的临界条件：绳中张力等于它所能承受的最大张力。 B. 绳子松弛的临界条件：绳子的张力F=0。 （2） 因静摩擦力存在最值而产生的圆周运动临界问题。 相对滑动的临界条件，静摩擦力达到最大值。 （3） 与接触面有关的圆周运动临界问题。 接触与脱离的临界条件：弹力。 一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大摩擦力为 当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（ ） A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 汽车转弯的速度为，所需的向心力为 C. 汽车转弯的速度为，汽车会发生侧滑 D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过 二、重点、难点： 1.能够正确区分“轻绳模型”和“轻杆模型”，并能够进行相关计算。 2.会对临界问题进行相关计算。 3、 板书： 1. 竖直平面内圆周运动的两种模型 2.圆周运动的临界问题 轻绳模型 绳子断与不断的临界 轻杆模型 绳子松弛的临界 4、 精准练习： 《学习指导》P35 典例1，典例2 P36 典例3，典例4 参会教师签到 请假教师 弘毅笃行 致美致远 学科网（北京）股份有限公司 $