5.7《向心力》學(xué)案導(dǎo)學(xué)

新人教版高中物理必修二同步學(xué)案萬(wàn)有引力與航天第七節(jié)向心力【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能1、理解向心力的概念。2、知道向心力大小與哪些因素有關(guān)。理解公式的確切含義，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。3、知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的向心力和向心加速度。（二）過(guò)程與方法通過(guò)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)來(lái)了解向心力的大小與哪些因素有關(guān)，并理解公式的含義。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀在實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)動(dòng)手的習(xí)慣并提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。感受成功的快樂(lè)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)的意義，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】明確向心力的意義、作用、公式及其變形?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象?！窘虒W(xué)課時(shí)】1課時(shí)【課堂實(shí)錄】（一）引入新課教師活動(dòng)：前面兩節(jié)課，我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，知道了如何描述圓周運(yùn)動(dòng)。這節(jié)課我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征――向心力。（二）進(jìn)行新課1、向心力教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“向心力”部分，思考并回答以下問(wèn)題：1、舉出幾個(gè)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，說(shuō)明這些物體為什么不沿直線飛去。2、用牛頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真閱讀教材，列舉并分析實(shí)例，體會(huì)向心力的作用效果，并根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式。學(xué)生代表發(fā)表自己的見(jiàn)解。教師活動(dòng)：傾聽(tīng)學(xué)生回答，幫助學(xué)生分析實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生解決疑難，回答學(xué)生可能提出的問(wèn)題。投影向心力表達(dá)式：或點(diǎn)評(píng)：激發(fā)學(xué)生的思維，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。通過(guò)學(xué)生發(fā)表見(jiàn)解，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力和分析問(wèn)題的能力。2、實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“實(shí)驗(yàn)”部分，引導(dǎo)學(xué)生思考下面的問(wèn)題：1、實(shí)驗(yàn)器材有哪些？2、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理（怎樣達(dá)到驗(yàn)證的目的）3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意什么？測(cè)量那些物理量（記錄哪些數(shù)據(jù)）？4、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中差生誤差的原因主要有哪些？學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真閱讀教材，思考問(wèn)題，學(xué)生代表發(fā)言。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生見(jiàn)解，點(diǎn)評(píng)、總結(jié)。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題。學(xué)生活動(dòng)：分成小組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立驗(yàn)證。點(diǎn)評(píng)：讓學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程，體驗(yàn)成功的樂(lè)趣。培養(yǎng)動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)驗(yàn)證的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的可靠性作出評(píng)估。師生互動(dòng)，得出結(jié)論：1、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，多項(xiàng)測(cè)量都是粗略的，存在較大的誤差，用兩個(gè)方法得到的力并不嚴(yán)格相等。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們還體會(huì)到，向心力并不是像重力、彈力、摩擦力那樣具有某種性質(zhì)的力來(lái)命名的。它是效果力，是按力的效果命名的。在圓錐擺實(shí)驗(yàn)中，向心力是小球重力和細(xì)線拉力的合力，還可以理解為是細(xì)線拉力在水平面內(nèi)的一個(gè)分力。教師活動(dòng)：實(shí)例分析：說(shuō)明以下幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例中向心力是由哪些力提供的？1、繩的一端拴一小球，手執(zhí)另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2、月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力是什么力提供的？3、在圓盤上放一個(gè)小物塊，使小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分析小物塊受幾個(gè)力？向心力由誰(shuí)提供？學(xué)生活動(dòng)：思考并回答問(wèn)題：1、小球受重力、支持力、繩的拉力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由于豎直方向小球不運(yùn)動(dòng)，故重力、支持力合力為零，那么水平方向上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)效果由水平面上的繩的拉力效果來(lái)提供.2、月球和地球間的引力提供月球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力3、小物塊受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力提供向心力點(diǎn)評(píng)：通過(guò)實(shí)例分析，達(dá)到鞏固所學(xué)知識(shí)的目的。教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生兩人一組，完成課本54頁(yè)“做一做”欄目中的實(shí)驗(yàn)，自己感受向心力的大小。學(xué)生活動(dòng)：按照“做一做”欄目中的實(shí)驗(yàn)介紹，獨(dú)立操作，在實(shí)驗(yàn)中獲得體驗(yàn)。點(diǎn)評(píng)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣。3、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)教師活動(dòng)：向心力能改變速度的大小嗎？為什么？學(xué)生活動(dòng)：思考并發(fā)表見(jiàn)解。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生代表的發(fā)言，點(diǎn)評(píng)。教生活動(dòng)：設(shè)疑：我們?cè)凇白鲆蛔觥钡膶?shí)驗(yàn)中，通過(guò)掄繩子來(lái)調(diào)節(jié)沙袋速度的大小，不就說(shuō)明向心力可以改變速度的大小嗎？這該怎樣解釋呢？學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真閱讀課本，思考并討論問(wèn)題，學(xué)生代表發(fā)表見(jiàn)解。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生見(jiàn)解，點(diǎn)評(píng)、總結(jié)。點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生閱讀教材并從中獲取信息的能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的主動(dòng)求知的意識(shí)。教師活動(dòng)：對(duì)于做一般曲線運(yùn)動(dòng)的物體，我們可以用怎樣的分析方法進(jìn)行簡(jiǎn)化處理？學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材并結(jié)合圖6.7－4的提示發(fā)表自己的見(jiàn)解。點(diǎn)評(píng)：對(duì)學(xué)生注重物理學(xué)方法的教育。（四）實(shí)例探究［例1］如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個(gè)釘子A和B，相距20cm.用一根長(zhǎng)1m的細(xì)繩，一端系一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小球，另一端固定在釘子A上.開(kāi)始時(shí)球與釘子A、B在一直線上，然后使小球以2m/s的速率開(kāi)始在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若繩子能承受的最大拉力為4N，那么從開(kāi)始到繩斷所經(jīng)歷的時(shí)間是多少?解析說(shuō)明需注意繩碰釘子的瞬間，繩的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不變，而繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大.［例2］如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個(gè)豎直