《向心力與向心加速度》示范公開課教學(xué)設(shè)計(jì)【高中物理必修2粵教版】

PAGEPAGE1/8第二節(jié)向心力與向心加速度教學(xué)目標(biāo)知道向心力是根據(jù)效果命名的力，會(huì)分析向心力的來源。感受影響向心力大小的因素，通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)他們之間的關(guān)系。掌握向心力和向心加速度的表達(dá)式，能夠計(jì)算簡(jiǎn)單情境中的向心力和向心加速度。知道變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)的分析方法。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)向心力的來源、向心力的大小、向心加速度教學(xué)難點(diǎn)向心力的來源、向心力的大小、向心加速度教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件教學(xué)過程引入新課教師活動(dòng)：播放游樂場(chǎng)飛椅的視頻。什么特點(diǎn)？講授新課一、感受向心力教師活動(dòng)：分析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的飛椅的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力狀況，并講解向心力的概念。的力。根據(jù)拉力的特點(diǎn)可知這個(gè)拉力指向圓周。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總指向圓心。這個(gè)指向圓心的力就叫作向心力。師生活動(dòng)：學(xué)生做感受向心力的實(shí)驗(yàn)，教師作必要指導(dǎo)。繩子的一端系一小球，另一端用手固定，讓小球在近似光滑的桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。還能繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)嗎？學(xué)生活動(dòng)：思考老師所提問題。果。教師活動(dòng)：列舉以前學(xué)過的生活中的效果力。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生之間討論老師所提問題，然后舉手回答。教師活動(dòng)：講解飛椅受到的向心力。擺桿的拉力與重力的合力提供飛椅做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。二、探究影響向心力大小的因素教師設(shè)問：影響向心力的因素可能有哪些？下面我們先來定性探究一下。學(xué)生活動(dòng)：使用感受向心力的實(shí)驗(yàn)器材，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。保持其他因素不變，增大或減小小球旋轉(zhuǎn)的角速度。)。保持其他因素不變，換一個(gè)質(zhì)量較大的球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)器材檢驗(yàn)猜想是否正確？學(xué)生活動(dòng)：思考老師所提問題，并舉手回答。教師活動(dòng)：理答。教師設(shè)問：根據(jù)剛才的探究，物體的質(zhì)量、角速度、運(yùn)動(dòng)半徑均會(huì)影響向心力的大小，怎樣具體得知某一因素對(duì)向心力大小的具體影響呢？學(xué)生活動(dòng)：思考老師所提問題，并集體回答?？刂谱兞?/p>

探究?jī)?nèi)容m、rmωω、r

FωFr的關(guān)系探Fm的關(guān)系教師活動(dòng)：講解向心力演示器的結(jié)構(gòu)，講解怎樣進(jìn)行控制變量。1，可以使變速塔輪2345球也隨著做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對(duì)小球的壓力78。8上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可以粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受向心力的比值。學(xué)生活動(dòng)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格。師生活動(dòng)：學(xué)生小組內(nèi)合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師作必要指導(dǎo)。正比。教師活動(dòng)：播放視頻《探究向心力大小的表達(dá)式教師活動(dòng)：講解向心力的大小的表達(dá)式。精確的實(shí)驗(yàn)表明，向心力的大小可以表示為F mrn或v2rF mrn教師活動(dòng)：講解一般曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)。就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來處理了。三、向心加速度加速度總指向圓心，我們把它叫作向心加速度。向心力的大小可以表示為F mrn或v2rF mrn結(jié)合牛頓第二定律可得向心加速度為a rn或典題剖析

a v2n r例1(多選下列關(guān)于向心力的說法中，正確的( )A．物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)向心力B．向心力只改變做圓周運(yùn)動(dòng)物體的線速度的方向，不改變線速度的大C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力，一定等于其所受的合力D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力是恒力答案：BCA不改變線速度的大小，故B力，但該力方向不斷變化，是變力，故C錯(cuò)誤。例2如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球，在O點(diǎn)的正下方釘一個(gè)釘子A，小球從一定高度擺下。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，當(dāng)細(xì)繩與釘子相碰時(shí)，釘子的位置越靠近小球，繩就越容易斷。請(qǐng)解釋這一現(xiàn)象。解：小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由繩的拉力和重力的合力提供。由題意F-G=mv2T r整理得繩的拉力為F=G+mv2T r由上式可得，當(dāng)小球的質(zhì)量和速度一定時(shí)，半徑越小，繩的拉力越大相碰時(shí)，釘子的位置越靠近小球，繩就越容易斷。例3如圖所示是甲、乙兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨軌跡半徑變化的關(guān)系圖像，列說法中正確的( )A．甲球線速度大小保持不變B．乙球線速度大小保持不變C．甲球角速度大小保持不變D．乙球角速度大小保持不變答案：ADv2 1Ra＝Rv一定時(shí)，a∝R，故甲球線速R成正比，由a＝ω2R知，當(dāng)ωR，故乙球角速度大小保持不變，B錯(cuò)誤，D正確。4如圖所示，在長(zhǎng)為lm的小球，捏住繩子的上端，使小θan應(yīng)該增大小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω。6/8PAGEPAGE7/8解：由題意可得小球受到的向心力為Fn

mgtan由牛頓第二定律可得小球的向心加速度為