高中物理 向心力、向心加速度教案2 新人教版必修

1、第五節(jié) 向心力、向心加速度（教案33） 二、重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1、理解向心力和向心加速度的概念。 2、知道向心力大小，向心加速度的大小，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。 難點(diǎn)：對(duì)向心力和向心加速度的正確理解和認(rèn)識(shí)。 三、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)、講授、討論、歸納、推理 四、教學(xué)用具 多媒體、 課件、向心力演示器、鋼球、木球、細(xì)繩 五、教學(xué)過(guò)程 引入：我們知道，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，說(shuō)明物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)一定要受外力作用。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的外力有何特點(diǎn)？加速度怎樣？這就是本節(jié)課要研究的問(wèn)題。 （一）、向心力 1、演示實(shí)驗(yàn)：在光滑水平桌面的O點(diǎn)固定一根釘子，把繩的一端套在釘子上，

2、另一端系一個(gè)小球，使小球在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 2、討論： a： 小球此時(shí)受到哪些力的作用？ b： 合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？ 3、 結(jié)論 ：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的拉力的作用，這個(gè)力叫向心力。 向心力的方向不斷變化，但總是沿著半徑指向圓心，而物體運(yùn)動(dòng)的方向沿切線方向，所以向心力的方向總與物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直。4、向心力的作用效果只改變運(yùn)動(dòng)物體的速度方向，不改變速度大小。向心力指向圓心，而物體運(yùn)動(dòng)的方向總是沿圓周上的切線方向，二者互相垂直。物體在運(yùn)動(dòng)方向上所受的合外力為零，在這個(gè)方向上無(wú)加速度，速度大小不會(huì)改變。所以向心力只改變速度的方向。 5、向心力的大小 （1）體

3、驗(yàn)向心力的大小 a：每組學(xué)生發(fā)用細(xì)線聯(lián)結(jié)的鋼球、木球各一個(gè)，讓學(xué)生拉住繩的一端，讓小球盡量做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢、細(xì)線的長(zhǎng)短多做幾次。 b：引導(dǎo)學(xué)生猜想：向心力可能與物體的質(zhì)量、角速度、半徑有關(guān)。 （2）【演示實(shí)驗(yàn)】用向心力演示器演示向心力的大小與什么因素有關(guān)。用控制變量法。 介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法 操作方法： a：用質(zhì)量不同的鋼球和鋁球做實(shí)驗(yàn)，使兩球運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度相同觀察得到：向心力的大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，向心力就越大。 b：用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)，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。可以看出，角速度越大，所需向心力就越大。 c：仍用兩個(gè)質(zhì)量相同的

4、小球做實(shí)驗(yàn)，保持兩球運(yùn)動(dòng)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?？梢钥闯?，運(yùn)動(dòng)半徑越大，所需向心力就越大。 （3）總結(jié)得到：向心力的大小跟物體的質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度都有關(guān)系。 勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大小為Fmr2 （4）學(xué)生根據(jù)推導(dǎo)向心力的另一表達(dá)式 【注意】向心力是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，不是一種新的、特殊的力。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力通常是由重力、彈力、摩擦力中的某一個(gè)力，或者某個(gè)力的分力，或幾個(gè)力的合力所提供。 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力就是向心力。（二）、向心加速度 1、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力F的作用下必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到：這個(gè)加速

5、度的方向與向心力的方向相同，叫做向心加速度。 2、根據(jù)牛頓第二定律可得到 或 【注意】 （1）由于a向的方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)。 （2）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其速度大小沒(méi)有改變，改變的只是速度方向，因此，向心加速度是描述質(zhì)點(diǎn)速度方向變化快慢的物理量。 （三）、課堂練習(xí) 1、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它的轉(zhuǎn)速為原來(lái)的2倍時(shí)，它的線速度、向心力分別變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍？如果線速度不變，當(dāng)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，它的軌道半徑和所受的向心力分別為原來(lái)的幾倍？ 2、學(xué)生閱讀【思考與討論】 （1）分析木塊受幾個(gè)力的作用？各是什么性質(zhì)的力？ （2）木塊所受的向心力是由什么力提供的？ 3、討論課本P95練習(xí)五（3）、（4）、（5）、（6）（四）、課堂小結(jié)1、為什么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要一個(gè)向心力 ？向心力的作用是什么 ？