《向心力與向心加速度》教案（1）(1).docVIP

向心力與向心加速度教學(xué)知識(shí)與技能1、理解向心加速度和向心力的概念2、知道向心力和向心加速度。通過實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度、半徑的定量關(guān)系。3、知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心力和向心加速度。4、能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，通過實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用及來源。過程與方法1、 學(xué)會(huì)有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。2、 能從日常生活中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題，并能從物理學(xué)的角度比較明確地表述發(fā)現(xiàn)問題。3、 嘗試經(jīng)過思考發(fā)表自己的見解，嘗試運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、 領(lǐng)略圓周運(yùn)動(dòng)的神奇和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與學(xué)習(xí)物理知識(shí)的求知欲。2、 樂于探究日常生活中的圓周運(yùn)動(dòng)所隱藏的物理規(guī)律，有將物理知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的意識(shí)。 教學(xué)重點(diǎn)1、 理解向心力和向心加速的概念。2、 知道向心力大小f=mr2= m2/r，向心加速度的大小a= r2= 2/r，并能用來進(jìn)行計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)1、 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度都是大小不變，方向在時(shí)刻改變。2、 理解向心力是按作用效果命名的效果力。教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法、講授法、歸納法、推理法 教學(xué)用具：投影儀、多媒體、cai課件、向心力演示器、鋼球、鋁球、細(xì)繩、印泥、白紙教學(xué)過程一、 引入新課1、 設(shè)置情景做“水流星”實(shí)驗(yàn),并設(shè)下疑問：為什么盛水的杯子以一定的速度做圓周運(yùn)動(dòng)，水不從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，杯口已經(jīng)朝下，水也不會(huì)從杯里灑出來？2、 復(fù)習(xí)提問物體分別做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合外力f合與速度0存在什么關(guān)系？描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪幾個(gè)？這幾個(gè)物理量有什么特點(diǎn)？3、 引入：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力有何特點(diǎn)？它的大小、方向各怎樣呢？加速度有如何呢？本節(jié)課我們就來共同學(xué)習(xí)這個(gè)問題。二、 新課教學(xué)1、 概念向心力實(shí)驗(yàn)：、在光滑的水平玻璃板上做實(shí)驗(yàn)a、用手擊小球，使小球做圓周運(yùn)動(dòng)b、當(dāng)細(xì)銅絲從彈簧末端滑出時(shí)，小球沿著切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生討論、分析：當(dāng)小球還沒滑出去時(shí)，小球做什么運(yùn)動(dòng)，受到哪幾個(gè)力的作用，合力是什么，有什么作用？在光滑的玻璃板上套有一張白紙，同時(shí)將上述的小球沾上印泥，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，把在紙上留下的運(yùn)動(dòng)軌跡展示給學(xué)生看，同樣提問上述問題，并引導(dǎo)學(xué)生回答通過討論得到：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的合力的作用，這個(gè)力叫向心力。向心加速度定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在向心力作用下，必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度，這個(gè)加速度叫向心加速度。方向：總是沿著半徑指向圓心。2、 向心力的大小讓學(xué)生猜想向心力大小與哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)研究f向與m、r、的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法介紹向心力演示的構(gòu)造和使用方法（3）實(shí)驗(yàn)過程 a：質(zhì)量不同的鋼球和鋁球，當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度相同時(shí)，比較向心力的大小 b：兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持運(yùn)動(dòng)半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關(guān)系 c：兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表格二球相同的物理量不同的物理量觀察結(jié)果1 r、 mm越大，f向越大2 m、 rr越大，f向越大3 m、r 越大，f向越大實(shí)驗(yàn)結(jié)論：f向隨r、w、m的增大而增大（4）總結(jié)得到：向心力的大小與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度都有關(guān)系，且給出公式：f向mr23、向心加速度：a= r2向心力的大小還可以用f向=m2/r來表達(dá)，同樣向心加速度也可表示為a=2/r4、 速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：大小不變，方向始終沿著各點(diǎn)的切線方向，是變速度f：大小不變，方向始終指向圓心，是變力它的作用效果：只改變速度的方向，不改變速度的大小a：大小不變，方向始終指向圓心，是變加速度它是表示物體速度方向改變快慢的物理量以上各點(diǎn)說明了勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)指出：當(dāng)w一定時(shí)，ar 當(dāng)v一定時(shí)，a1/r5、接下來請(qǐng)同學(xué)們思考以下3個(gè)問題：系著繩子的小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓心在哪里，受到幾個(gè)力的作用？向心力是什么？系著繩子的小球在豎直平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的受力情況如何？(3)在圓柱筒內(nèi)附有一物塊，圓柱筒繞其軸線做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物塊受到哪些力的作用？(4)使轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)與物體間沒有相對(duì)滑動(dòng)，物體受到哪些力的作用？向心力由什么提供的？（如圖3）（如圖4）（如圖1）（如圖2）講評(píng)以上的3個(gè)問題，得出幾點(diǎn)說明：向心力的來源：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需要的向心力就是物體所受的合力a的方向不斷變化，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加速度的方向不斷變化的變速運(yùn)動(dòng)向心力是一個(gè)效果力，可以是一個(gè)力，也可能是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，不能認(rèn)為物體受到一些力作用外，還另外受到向心力。板書設(shè)計(jì)5.5 向心力 向心加速度一、概念1、向心力：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在任一的合力都沿著半徑指向圓心，這個(gè)合力稱為向心力。向心力是一個(gè)效果力2、向心加速度：方向：始終沿著半徑指向圓心二、向心力的大小實(shí)驗(yàn)研究f向與m、r、的關(guān)系1、 驗(yàn)方法：控制變量法2、 實(shí)驗(yàn)過程3、 向心力的表達(dá)式：f向mr2=m2/r三、向心加速度的表達(dá)式：a= r2=2/r四、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：變加速運(yùn)動(dòng)：大小不變，方向始終沿著各點(diǎn)的切線方向，是變速度f：大小不變，方向始終指向圓心，是變力它的作用效果：只改變速度的方向，不改變速度的大小a：大小不變，方向始終指向圓心，是變加速度它是表示物體速度方向改變快慢的物理量五、說明(1)向心力的來源：做勻速圓