《向心力與向心加速度》教案（1）(1).doc

向心力與向心加速度教學知識與技能1、理解向心加速度和向心力的概念2、知道向心力和向心加速度。通過實驗探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度、半徑的定量關系。3、知道在變速圓周運動中，可用上述公式求質(zhì)點在圓周上某一點的向心力和向心加速度。4、能用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力，通過實例認識向心力的作用及來源。過程與方法1、 學會有關圓周運動的分析方法，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。2、 能從日常生活中發(fā)現(xiàn)與物理學有關的問題，并能從物理學的角度比較明確地表述發(fā)現(xiàn)問題。3、 嘗試經(jīng)過思考發(fā)表自己的見解，嘗試運用圓周運動的規(guī)律解決一些與生產(chǎn)和生活相關的實際問題。情感態(tài)度與價值觀1、 領略圓周運動的神奇和諧，發(fā)展對科學的好奇心與學習物理知識的求知欲。2、 樂于探究日常生活中的圓周運動所隱藏的物理規(guī)律，有將物理知識應用于生產(chǎn)和生活的意識。 教學重點1、 理解向心力和向心加速的概念。2、 知道向心力大小f=mr2= m2/r，向心加速度的大小a= r2= 2/r，并能用來進行計算。教學難點1、 勻速圓周運動的向心力和向心加速度都是大小不變，方向在時刻改變。2、 理解向心力是按作用效果命名的效果力。教學方法：實驗法、講授法、歸納法、推理法 教學用具：投影儀、多媒體、cai課件、向心力演示器、鋼球、鋁球、細繩、印泥、白紙教學過程一、 引入新課1、 設置情景做“水流星”實驗,并設下疑問：為什么盛水的杯子以一定的速度做圓周運動，水不從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內(nèi)運動到最高點時，杯口已經(jīng)朝下，水也不會從杯里灑出來？2、 復習提問物體分別做直線運動、曲線運動時，所受的合外力f合與速度0存在什么關系？描述勻速圓周運動快慢的物理量有哪幾個？這幾個物理量有什么特點？3、 引入：由于勻速圓周運動的速度方向時刻在變，所以勻速圓周運動是變速曲線運動。而力是改變物體運動狀態(tài)的原因。那么做勻速圓周運動的物體所受合外力有何特點？它的大小、方向各怎樣呢？加速度有如何呢？本節(jié)課我們就來共同學習這個問題。二、 新課教學1、 概念向心力實驗：、在光滑的水平玻璃板上做實驗a、用手擊小球，使小球做圓周運動b、當細銅絲從彈簧末端滑出時，小球沿著切線方向做勻速直線運動引導學生討論、分析：當小球還沒滑出去時，小球做什么運動，受到哪幾個力的作用，合力是什么，有什么作用？在光滑的玻璃板上套有一張白紙，同時將上述的小球沾上印泥，重復以上實驗，把在紙上留下的運動軌跡展示給學生看，同樣提問上述問題，并引導學生回答通過討論得到：做勻速圓周運動的物體受到一個指向圓心的合力的作用，這個力叫向心力。向心加速度定義：做勻速圓周運動的物體在向心力作用下，必然要產(chǎn)生一個加速度，這個加速度叫向心加速度。方向：總是沿著半徑指向圓心。2、 向心力的大小讓學生猜想向心力大小與哪些因素有關？實驗研究f向與m、r、的關系實驗方法：控制變量法介紹向心力演示的構造和使用方法（3）實驗過程 a：質(zhì)量不同的鋼球和鋁球，當它們運動的半徑r和角速度相同時，比較向心力的大小 b：兩個質(zhì)量相同的小球，保持運動半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關系 c：兩個質(zhì)量相同的小球，保持小球運動的角速度相同，觀察向心力的大小與運動半徑之間的關系。實驗表格二球相同的物理量不同的物理量觀察結果1 r、 mm越大，f向越大2 m、 rr越大，f向越大3 m、r 越大，f向越大實驗結論：f向隨r、w、m的增大而增大（4）總結得到：向心力的大小與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度都有關系，且給出公式：f向mr23、向心加速度：a= r2向心力的大小還可以用f向=m2/r來表達，同樣向心加速度也可表示為a=2/r4、 速圓周運動的特點：大小不變，方向始終沿著各點的切線方向，是變速度f：大小不變，方向始終指向圓心，是變力它的作用效果：只改變速度的方向，不改變速度的大小a：大小不變，方向始終指向圓心，是變加速度它是表示物體速度方向改變快慢的物理量以上各點說明了勻速圓周運動是變加速運動指出：當w一定時，ar 當v一定時，a1/r5、接下來請同學們思考以下3個問題：系著繩子的小球在水平面上做勻速圓周運動，其圓心在哪里，受到幾個力的作用？向心力是什么？系著繩子的小球在豎直平面上做勻速圓周運動，小球在最高點、最低點的受力情況如何？(3)在圓柱筒內(nèi)附有一物塊，圓柱筒繞其軸線做勻速轉(zhuǎn)動，則物塊受到哪些力的作用？(4)使轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺上的物體也隨之做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)臺與物體間沒有相對滑動，物體受到哪些力的作用？向心力由什么提供的？（如圖3）（如圖4）（如圖1）（如圖2）講評以上的3個問題，得出幾點說明：向心力的來源：做勻速圓周運動的物體所需要的向心力就是物體所受的合力a的方向不斷變化，所以勻速圓周運動是瞬時加速度的方向不斷變化的變速運動向心力是一個效果力，可以是一個力，也可能是幾個力的合力或某個力的分力，不能認為物體受到一些力作用外，還另外受到向心力。板書設計5.5 向心力 向心加速度一、概念1、向心力：質(zhì)點做勻速圓周運動時，在任一的合力都沿著半徑指向圓心，這個合力稱為向心力。向心力是一個效果力2、向心加速度：方向：始終沿著半徑指向圓心二、向心力的大小實驗研究f向與m、r、的關系1、 驗方法：控制變量法2、 實驗過程3、 向心力的表達式：f向mr2=m2/r三、向心加速度的表達式：a= r2=2/r四、勻速圓周運動的特點：變加速運動：大小不變，方向始終沿著各點的切線方向，是變速度f：大小不變，方向始終指向圓心，是變力它的作用效果：只改變速度的方向，不改變速度的大小a：大小不變，方向始終指向圓心，是變加速度它是表示物體速度方向改變快慢的物理量五、說明(1)向心力的來源：做勻速圓