高一物理向心力和向心加速度2

3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！向心力向心加速度一、素质教育目标（一）知识教学点1．知道向心力及其方向，理解向心力的作用．2．通过实验理解限定向心力的因素，掌握向心力的公式及其变形．3．理解向心加速度的产生，掌握向心加速度的公式．4．会根据向心力、向心加速度知识解释有关现象，计算有关问题．（二）能力训练点1．会分析实验现象，提高观察能力和分析能力．2．会解释现象，提高科学表述的能力．（三）德育渗透点通过学习，让学生理解向心力的实质是物体的合外力，体会到透过现象看本质的特点．（四）美育渗透点通过学习，使学生体验到物理思维的流畅与严谨．二、学法引导利用实例来加强直观教学，在学生获得一定认识的基础，注重推理说明．三、重点·难点·疑点及解决办法1．重点理解向心力、向心加速度的观念，明确它们的意义、作用、公式及其变形．2．难点运用向心力，向心加速度知识解释有关现象，解释有关问题．3．疑点（1）向心力、向心加速度起什么作用？（2）怎样进行多因素影响的分析？4．解决办法（1）充分利用实验说明问题（2）充分利用推理说明问题四、课时安排1课时五、教具学具准备向心力演示器六、师生互动活动设计1．教师做好演示实验，突出用推理的方法来总结规律．2．学生通过观察实验、讨论、分析、解释现象找出规律．七、教学步骤（一）明确目的（略）（二）整体感知这节课是着重从力的角度来研究匀速圆周运动，围绕着向心力、向心加速度与哪些因素有关展开，是一节概念课，要求正确理解，正确应用．（三）重点、难点的学习与目标完成过程3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！1．向心力（1）物体做匀速圆周运动时，总是受到沿半径指向圆心的合外力——向心力举例说明：绳使物体在水平面上运动．（2）向心力的作用，只是改变速度的方向，不改变速度的大小．逻辑推理：向心力的方向总是与运动方向垂直，没有沿切线方向改变速度大小的力，故其作用只是改变速度的方向，另一方面，匀速圆周运动的速度大小是不改变的，向心力是其合外力，因此向心力的作用只是改变速度的方向，不改变大小．（3）决定向心力大小的因素提问：向心力的大小与哪些因素有关？学生讨论：举例说明各种可能性实验：利用向心力演示器①介绍仪器装置，体会设计思想．②明确操作过程，强调多因素控制法．③观察实验现象，分析实验结果．④直接给出公式，推导公式变形．小结：向心力F的大小跟物体的质量m，圆周半径r和角速度ω有关、m越大、r越大、ω越大，F越大．定量计算公式是F＝mr2或F＝mrv2例题分析：练习五第（5）题注意理解物理模型，注意科学说理的方法，重物在水平桌面上匀速圆周运动，绳对重物的运动提供向心力．在转速相同时，物体转动半径越大，需要的向心力越大，故绳长容易断．（分析时可让学生解释，再共同讨论，介绍正确模型和规范说法）2．向心加速度（1）向心加速度由向心力产生（根据牛顿第二定律说明）（2）向心加速度的方向总是沿半径指向圆心，方向是时刻改变的．（3）向心加速度的大小为a＝r2或a＝rv2说明：对于一个确定的匀速圆周运动，向心加速度的大小是不变的，但方向时刻改变，向心加速度不是恒量，故匀速圆周运动是加速度时刻改变的变速运动．例题分析：练习五第（4）题提问学生：注意条件例题分析，教材“思考与讨论”小木块随圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力G、弹力NF和摩擦力F、如图5－12所示．3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！图5－12重力和弹力相互平衡，合外力为静摩擦力，木块所受的向心力由静摩擦力提供．进一步讨论：①小木块离圆心远些，还是近些，木块容易活动？学生讨论，提问，指出说法中的不对，再给出正确解释．②讨论木块相对圆盘有向什么方向运动的趋势．如果木块滑动，如何滑？提示学生：静摩擦力的方向和相对运动的趋势方向相反．组织学生讨论、分析．（四）总结、扩展1．力是物体运动状态改变的原因，即是产生加速度的原因．匀速圆周运动的运动状态时刻改变．这节课从力的角度来分析．解决了“为什么”的问题．2．表示向心力、向心加速度的大小有多种形式，要结合具体问题选择使用，具体问题具体分析．3．教材中：思考与讨论是一个典型的问题．可根据学生的情况进一步扩展．例如没用绳拉物体，分以下两种情况讨论：①绳一端固定在转轴上②绳一端固定一木块，木块放在转轴处．讨论可以是多层次的，如受力分析，或求最大角速度，等等．八、布置作业作业题：练习五（1）（2）（3）（6）（7）九、板书设计向心力向心加速度1．向心力（1）定义（2）作用（3）大小（4）向心力的来源2．向心加速度（1）产生（2）方向（3）大小3．匀速圆周运动的实质十、背景知识与课外阅读利用递推规律解题例：如图5－13所示，光滑的水平面上钉有两枚铁钉A和B相距0.1m，长1m的细绳栓在A上，另一端系质量为0.5kg的小球，小球的初始位置在AB连线上的一侧，把细线拉紧，给小球2m／s的垂直细线方向的水平速度使它做圆周运动，由于钉子B的存在，使线慢慢地缠在AB上．3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！图5－13（1）如果细线不会断裂，从小球开始运动到线完全缠在AB上需要多长时间？（2）如果细线的抗拉力为7N，从开始运动到细线断裂，需经历多长时间？解析：小球交替绕A、B做匀速圆周运动，因线速度不变，随着半径的减小，线中的张力T不断增大，半周期t不断减小，推算出半个周期的时间和半周期数，就可求出总时间．根据绳子承受的最大拉力，就可求出细绳断裂所经历的时间在第一半周期内1T＝020Lvm001vLt在第二半周期内ABLLmvT0202002)(vLLtAB在第n个半周期为ABnLnLmvT)1(020001vLnLtABn由于101.010ABLL∴n≤10．（1）小球从开始运动到细线完全绕在A、B上的时间t＝1t＋2t＋…＋10t1.0211010100Lv8.6s（2）设在第x个半周期时，xT＝TN由于xT＝mABLxLv)1(02代入数据后可求得x＝8，则所经历的时间't＝ABLLv2)18(8808.2s十一、随堂练习1．关于向心力的说法正确的是（）A．物体受到向心力的作用，才可能做圆周运动B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的C．向心力可是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或者是某一种力的分力D．向心力只改变物体运动方向，不可改变物体运动的快慢2．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量比为1∶2，运动轨道半径为1∶2，当甲转过60°时，乙转过45°，则它们所受合外力之比为（）3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！A．1∶4B．2∶3C．9∶16D．4∶93．汽车在水平路面上转弯，地面的摩擦力已达最大，若汽车的速率增大为原来的2倍，则汽车的转弯半径应（）A．至少增至为原来的4倍B．至少增至原来的2倍C．减小到原来的2倍D．减小到原来的21倍答案：1．ABCD2．D3．A