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1、名思教育-我的成功不是偶然的海到无边天作岸，山高绝顶我为峰学生: 教师: 王老师 班主任： 朱老师 日期: 2011/8/ 时段: - 课题 向心力，圆周运动与万有引力教学目标1.理解以及运用万有引力定律以及开普勒定律2 理解圆周运动状态下物体的受力情况与运动情况重难点透视1. 做圆周运动的物体的受力情况与运动情况2. 天体运动的分析知识点剖析序号 知识点 预估时间 掌握情况1 提出问题，复习知识 10 分钟2 20 分钟3 40 分钟4 40 分钟5 课后总结 10 分钟教学内容课程导入：之前我们学过物体在直线上的运动，后来通过平抛运动的研究，我们发现物体在与速度方向不同的方向上运动会改变物
2、体运行的方向，那么自然界之中有很多物体做着圆周运动或者近似的圆周运动，这种运动的受力情况和运动情况是什么样呢，这节课我们就深入的研究这个问题。名思教育个性化辅导教案ggggggggggggangganggang 纲名思教育-我的成功不是偶然的海到无边天作岸，山高绝顶我为峰向心力1. 圆周运动：质点在以某点为圆心半径为 r 的圆周上运动时，即其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如 电动机转子、 车轮 、皮带轮等都作圆周运动。圆周运动分为，匀速圆周运动和变速圆周运动（如：竖直平面内绳/杆转动小球、竖直平面内的圆锥摆运动）。在圆周运动中，最常见和最简单的是匀速圆周运动（因为
3、速度是矢量，所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动）。2.圆周运动的特点： 轨 迹 是 圆 ，角 速 度 ，周 期 ，线 速 度 的 大 小 (注 ：线 速 度 是 改 变 的 ，因 为 线 速度 是 矢 量 ,方 向 时 时 在 变 化 )和 向 心 加 速 度 的 大 小 不 变 。 线 速 度 定 义 ：质 点 沿 圆 周 运 动 通 过 的 弧 长 L 与 所 用 的 时 间 t 的 比 值 叫 做 线 速 度 。 线 速 度 的 物 理 意 义 ：描 述 质 点 沿 圆 周 运 动 的 快 慢 ，是 矢 量 。 角 速 度 的 定 义 :半 径 转 过 的 弧 度 （弧 度 制 ：
4、360=2 ）与 所 用 时 间 t 的 比 值 。 周 期 的 定 义 ：作 匀 速 圆 周 运 动 的 物 体 ,转 过 一 周 所 用 的 时 间 . 转速的定义：作匀速圆周运动的物体，每秒转过的弧度。 注意：圆周运动不是匀速运动，而是变速 曲线运动！3. 主 要 公 式线 速 度 v=S/t ,角 速 度 =弧 度 /t , 由 以 上 可 推 导 出 线 速 度 v=r, 求 线 速 度 ，除 了 可 以 用 v=S/t,也 可 推 导 出 v=2r/T（注 ：T 为 周 期 ）=r=2rn（注 ：n 代 表 转 速 ，n 与 可 以 T 可 以 互 相 转 换 ，公 式 为 T=1
5、/n），代 表 圆 周 率 同 样 的 ,求 角 速 度 可 以 用 =弧 度 /t =2/T=v/r=2n 其 中 S 为 弧 长 ，r 指 半 径 ，V 为 线 速 度 ，a 为 加 速 度 ，T 为 周 期 ，为 角 速 度 （单 位 ：rad/s）。名思教育-我的成功不是偶然的海到无边天作岸，山高绝顶我为峰4.变速圆周运动 一 般 地 ，将 作 圆 周 运 动 的 物 体 所 受 的 合 力 分 解 为 径 向 分 力 （使 物 体 保 持 圆 轨 道 运 动 ）和 切 向 分力 （使 物 体 速 度 发 生 变 化 ）。 向 心 力 的 大 小 由 运 动 物 体 的 瞬 时 速 度
6、 决 定 。 绳 子 末 端 的 物 体 在 这 种 情 况 下 ，受 到 的 力 量 可 以 分 为 径 向 分 力 和 切 线 分 力 。径 向 分 力 可 以 指 向 中 心也 可 以 向 外 。向心力1. 定义：向心力，是使质点（或物体）作曲线运动时所需的指向曲率中心（ 圆周运动时即为圆心）的力。物体做圆周运动时，沿半径指向 圆心方向的外力（或外力沿半径指向圆心方向的分力）称为向心力，又称法向力。是由合外力提供或充当的向心力。2. 向心力的实质：1）匀 速 圆 周 运 动 （或 称 空 加 速 运 动 ）的 速 度 方 向 时 刻 改 变 ，必 定 存 在 加 速 度 从 运 动 学
7、角 度 可以 证 明 ，做 匀 速 圆 周 运 动 的 物 体 的 加 速 度 大 小 为 a=v2/r= 2r，方 向 总 是 指 向 圆 心 ，因 此 匀 速圆 周 运 动 的 加 速 度 ，叫 向 心 加 速 度 。向 心 加 速 度 只 改 变 线 速 度 的 方 向 ，不 改 变 线 速 度 的 大 小 ，方 向 指 向 圆 心 ，与 速 度 v 垂 直 。 匀 速 圆 周 运 动 的 速 度 和 加 速 度 ，虽 然 大 小 均 不 变 ，但 它 们 的 方 向 却 时 刻 变 化 。因 此 ，匀 速 圆 周 运 动 是 变 速 运 动 ，而 且 是 非 匀 变 速 运 动 。2）
8、向 心 力 是 从 力 的 作 用 效 果 来 命 名 的 ，因 为 它 产 生 指 向 圆 心 的 加 速 度 ，所 以 称 它 为 向 心 力 。它不 是 具 有 确 定 性 质 的 某 种 类 型 的 力 。相 反 ，任 何 性 质 的 力 都 可 以 作 为 向 心 力 。实 际 上 它 可 是 某种 性 质 的 一 个 力 ，或 某 个 力 的 分 力 ，还 可 以 是 几 个 不 同 性 质 的 力 沿 着 半 径 指 向 圆 心 的 合 外 力 。3）向 心 力 为 何 不 把 物 体 拉 向 圆 心 做 圆 周 运 动 的 物 体 ，速 度 方 向 时 刻 要 改 变 ，为 了
9、 改 变 物 体 速 度 的 方 向 ，需 要 一 定 大 小 的 力 ，名思教育-我的成功不是偶然的海到无边天作岸，山高绝顶我为峰设 想 物 体 没 有 受 力 ，那 么 在 惯 性 作 用 下 不 是 会 沿 着 切 线 方 向 飞 出 去 吗 ？ 而 物 体 做 圆 周 运 动 时 ，向 心 力 的 大 小 恰 好 就 等 于 所 需 要 的 力 ，因 而 它 没 有 “余 力 ”把 物 体 拉 向 圆 心 。实 际 上 ，如 果 向心 力 大 于 做 圆 周 运 动 所 需 的 值 ，就 确 实 会 把 物 体 拉 向 圆 心 。3. 匀 速 圆 周 运 动 与 非 匀 速 圆 周 运
10、 动 的 区 别圆 周 运 动 按 照 速 度 大 小 是 否 变 化 可 分 为 匀 速 圆 周 运 动 和 非 匀 速 圆 周 运 动 两 类 。 1）做 匀 速 圆 周 运 动 的 物 体 ，速 度 大 小 不 变 ，只 是 方 向 改 变 ，因 此 加 速 度 总 是 指 向 圆 心 ，其 大 小不 变 ；合 外 力 亦 总 是 指 向 圆 心 ，大 小 不 变 。 2）做 非 匀 速 圆 周 运 动 的 物 体 ，速 度 方 向 和 大 小 均 变 ，它 除 了 有 指 向 圆 心 的 加 速 度 外 ，还 有 沿 切线 方 向 的 加 速 度 ，所 以 合 加 速 度 不 指 向
11、圆 心 ，所 受 合 外 力 也 不 指 向 圆 心 。物 体 的 向 心 加 速 度 大小 a=v2/r 随 v 值 变 化 ，向 心 力 a 随 F=ma 值 变 化 例 如 ，小 球 沿 竖 直 平 面 内 的 光 滑 圆 轨 道 运动 ，如 图 所 示 ，球 从 上 向 下 通 过 A 点 时 的 受 两 个 力 作 用 ，其 中 重 力 G 方 向 与 Va 相 同 ，使 小 球速 度 大 小 发 生 变 化 ，轨 道 弹 力 N 与 Va 垂 直 ，指 向 圆 心 ，使 小 球 速 度 方 向 发 生 变 化 ，即 提 供 小 球 做 圆 周 运 动 的 向 心 力 ，合 力 F
12、与 Va 成 一 角 度 ，并 不 指 向圆 心 。4. 变 速 圆 周 运 动 中 向 心 力 大 小 不 恒 定在 匀 速 圆 周 运 动 中 ，合 外 力 不 改 变 线 速 度 大 小 ，只 改 变 线 速 度 方 向 ，向 心 力 即 为 物 体 所 受的 合 外 力 ；在 变 速 圆 周 运 动 中 ，合 外 力 一 方 面 要 改 变 线 速 度 的 大 小 ，另 一 方 面 要 改 变 线 速 度 的方 向 ，所 以 向 心 力 不 一 定 等 于 物 体 所 受 的 合 外 力 ，并 且 由 于 变 速 圆 周 运 动 线 速 度 大 小 不 恒 定 ，所 以 变 速 圆 周
13、 运 动 中 向 心 力 大 小 不 恒 定 。竖 直 平 面 内圆 周 运 动 的名思教育-我的成功不是偶然的海到无边天作岸，山高绝顶我为峰临 界 问 题过最高点的临界条件分析：（最小值）1. 小绳与圆轨道：最高点速度为根号下 GR2. 杆与圆管道：最高点速度为 0.开普勒定律1.概述：开普勒定律：也统称“ 开普勒三定律 ”，也叫 “行星运 动定律” ，是指行星在宇宙空间绕太阳公转所遵循的定律。由于是德国天文学家开普勒根据丹麦天文学家第谷布拉赫等人的观测资料和星表，通过他本人的观测和分析后，于 16091619 年先后早归纳提出的，故行星运动定律即指开普勒三定律。2.内容：开 普 勒 第 一
14、 定 律开 普 勒 第 一 定 律 。，也 称 椭 圆 定 律 ；也 称 轨 道 定 律 ：每 一 个 行 星 都 沿 各 自 的 椭 圆 轨 道 环 绕 太 阳 ，而 太 阳 则 处 在 椭 圆 的 一 个 焦 点 中 。 开 普 勒 第 二 定 律开 普 勒 第 二 定 律 ，也 称 面 积 定 律 ：在 相 等 时 间 内 ，太 阳 和 运 动 中 的 行 星 的 连 线 （向 量 半 径 ）所 扫 过 的 面 积 都 是 相 等 的 。 这 一 定 律 实 际 揭 示 了 行 星 绕 太 阳 公 转 的 角 动 量 守 恒 。用 公 式 表 示为 开 普 勒 定 律名思教育-我的成功不
15、是偶然的海到无边天作岸，山高绝顶我为峰开 普 勒 第 三 定 律开 普 勒 第 三 定 律 ，也 称 调 和 定 律 ；也 称 周 期 定 律 ：各 个 行 星 绕 太 阳 公 转 周 期 的 平 方 和 它 们的 椭 圆 轨 道 的 半 长 轴 的 立 方 成 正 比 。 由 这 一 定 律 不 难 导 出 ：行 星 与 太 阳 之 间 的 引 力 与 半 径 的平 方 成 反 比 。这 是 牛 顿 的 万 有 引 力 定 律 的 一 个 重 要 基 础 。 开 普 勒 定 律这 里 ，a 是 行 星 公 转 轨 道 半 长 轴 ，T 是 行 星 公 转 周 期 ，K 是 常 数 。万 有
16、引 力 定 律 ：1. 定义万 有 引 力 定 律 (Law of universal gravitation)是 艾 萨 克 牛 顿 在 1687 年 于 自 然 哲 学 的 数学 原 理 上 发 表 的 。牛 顿 的 普 适 万 有 引 力 定 律 表 示 如 下 ： 卡 文 迪 许 的 扭 称 装 置任 意 两 个 质 点 通 过 连 心 线 方 向 上 的 力 相 互 吸 引 。该 引 力 的 大 小 与 它 们 的 质 量 乘 积 成 正 比 ，与它 们 距 离 的 平 方 成 反 比 ，与 两 物 体 的 化 学 本 质 或 物 理 状 态 以 及 中 介 物 质 无 关 。2. 公 式F=G*M1M2/（R*R） （G=6.6710-11 Nm2/kg2） F: 两 个 物 体 之 间 的 引 力 G: 万 有
