匀速圆周运动的向心力和向心加速度 教案.docx

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1、扬州市新华中学教案编号：授课日期：月日课题第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度主备人徐定邦教学目标1 .理解向心力的概念.2 .知道向心力大小与哪些因素有关，理解公式的含义.3 .理解向心加速度的概念，结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式.教学重点：1 .理解向心力的概念.2 .学生实验探究：感受向心力和影响向心力大小的因素.教学难点：理解向心力的概念及向心力公式的得出教学方法：学生实验探究与教师演示实验相结合；学生思考、猜想、讨论与教师提问、讲解相结合教学过程二次备课一、引入新课如图,用一根结实的细线拴着一个小钢球在较为光滑的桌面上做圆周运动.体验绳对手的拉力，并思考：二1 .增大旋转速度

2、，体验拉力大小的变化.2 .增大旋转半径，体验拉力的变化.3 .松手后，物体还能继续做圆周运动吗？结论：物体做圆周运动需要受到沿半径方向指向圆心的合力.思考：匀速圆周运动是曲线运动，速度方向时刻在变化，所以做匀速圆周运动的物体一定受到合外力作用，做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？二、向心力课本26页图2-2-2,思考：1 .对研究对象作出受力示意图，2 .猜想合力的方向，检验完善自己的猜想.3 .合力的方向应该指向哪里？物体做圆周运动的条件是必须受到一个指向圆心的合外力，这个指向圆心的合外力就叫做向心力.思考：1 .通过对图2-2-2中物体的受力分析，你认为向心力由那些力提供？2 .你认

3、为向心力是按力的性质命名的还是按力的作用效果命名的？结论：向心力是根据力的作用效果命名的.它可以是一个力，可以是某个力的分力，也可以是几个力的合力.教学过程二次备课物体做匀速圆周运动向心力来源：万有引力(暂且理解为重力)如图2-2-2(a)弹力如图2-2-1静摩擦力课本29页练习与评价第1题等等例题一:一个圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个小木块A,它随圆盘一起做匀速厂:行、圆周运动，如图所示。木块受几个力的作用？各是什么性质的卜口三?让学生思考回答力？方向如何？木块所受的向心力是由什么力提供的？三、探究影响向心力大小的相关因素用向心力演示仪分组探究影响向心力大小

4、的因素.先介绍向心力演示仪的结构、原理和使用方法，然后提出下列问题引起学生的思考：怎样研究一个物理量和诸多物理量的关系？(控制变量法)实验：探究向心力与物体的质量、运动的半径和角速度的关系.41 .保持和r相同，研究向心力F与质量m的关系；2 .保持m和r相同，研究向心力F与角速度的关系；3 .保持和m相同，研究向心力F与半径r的关系实验结果：1 .用质量比为2:1的钢球和铝球，使他们的运动半径r和均相同，观察露出的红白相间方格数比值为2:1,即两球所受向心力的比值也为2:1,因此F与m成正比.2 .当m、r相同时，角速度比值为2:1,向心力的比值为4:1,因此F与O?成正比3 .当m、3相同

5、时，半径比为2:1,向心力的比值也为2:1,因此F与r成正比.结论：向心力的大小与物体的质量m、圆周半径r、转动角速度的平方2正比.即：F=mr22由v=3r,得到F=r又由V=-2rf,得到F=tn-r=m(2tf)2r让学生推导教学过程二次备课向心力的方向总与物体的速度方向垂直,它只改变速度的方向,不改变速度的大小。四、向心加速度由牛顿第二定律F=ma,结合向心力的表达式，学生可以自己得出向心加速度的表达式.,.V2，42r.2C1 大小：a=r=4rfrcovrT22 .方向：由牛顿第二定律得出，与向心力的方向相同，沿半径方向指向圆心.3 .物理意义：描述速度方向改变快慢的物理量。交流与

6、思考：（课本27页讨论交流）从=R看，似乎a跟R成正比；从一R看,似乎a跟成R反比.你能解答这个问题吗？对于某一做匀速圆周运动的物体来说，向心力和向心加速度的大小不变，但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变，始终指向圆心，所以匀速圆周运动是加速度的方向不断改变（加速度和向心力是变化的）的变加速（曲线）运动。五.变速圆周运动与一般曲线运动对于一般的变速曲线运动，物体所受的合外力与物体的速度不垂直时，可以将合外力分解为垂直于速度的分力和平行于速度的分力（如图所示）.垂直于速度的分力称为法向力，平行于速度的分力称为切向力.法向力产生法向加速度，其作用是使物体的速度方向发生改变.法向加速度的方向总是指

7、向曲线弯曲的内侧一方.切向力产生切向加速度，使物体的速度大小发生变化.若切向加速度的方向与该点的速度方向相同，则物体的速度增大；若切向加速度的方向与该点的速度方向相反，则物体的速度减小.这就是加速度与速度成锐角，速度增大，加速度与速度成钝角，速度减小的原因.回忆平抛运动教学过程二次备课例题二：一根长为0.8米的绳子，它能承受的最大拉力是8N,现在它的一端拴有一质量为0.4kg的物体，使物体以绳子另一端为圆心，在竖直平面内作圆周运动，当物体运动到最低点时绳子刚好被拉断，则此时物体的速度大小是多少？(2im/s)家庭作业：1 .P29练习与评价2 .同步导学47页到51页3 .完成作业纸板书设计教学反思