高中物理人教版必修二55向心加速度教案

1、課 題5-5 向心加速度課時(shí)1 節(jié)課型新 授知識(shí)與技能1、知道什么是速度的變化，什么是向心加速度；2、理解向心加速度概念的基礎(chǔ)上，體驗(yàn)向心加速度方向的推導(dǎo)過(guò)程。過(guò)程與方法1、在理解向心加速度概念的基礎(chǔ)上，體驗(yàn)向心加速度方向的推導(dǎo)過(guò)程。2、體驗(yàn)極限的思想。情感態(tài)度與價(jià)值觀感受極限思想的奇妙，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和分析問(wèn)題的能力，養(yǎng)成獨(dú)立思考問(wèn)題并解決問(wèn)題的好習(xí)慣。重 點(diǎn)向心加速度難 點(diǎn)向心加速度方向的推導(dǎo)教 學(xué)分 析啟發(fā)式、講練式、探究式綜合教學(xué)教 具電腦課件向心力演示儀教 學(xué) 過(guò) 程 與 內(nèi) 容課 堂調(diào) 控思考與討論：我們已經(jīng)知道，如果物體不受力，它將作勻速直線運(yùn)動(dòng)。我們還知道，力的作用效果之一

2、是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即改變物體速度的大小或（和）方向。所以沿著圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受力。那么，作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體體，它所受的力沿著什么方向？下面我們來(lái)考慮幾個(gè)實(shí)例會(huì)受到啟發(fā)。實(shí)例1：地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球受到什么力的作用？這個(gè)力可能沿著什么方向？實(shí)例2：光滑的水平桌面上一個(gè)小球由于細(xì)線的牽引，繞桌面上的圖釘作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球受幾個(gè)力的作用？這幾個(gè)力的合力沿著什么方向？通過(guò)以上分析和學(xué)生的回答，小結(jié)：1、上述幾個(gè)實(shí)例中，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，要受到一個(gè)指向圓心方向的力。2、在前面學(xué)習(xí)加速度對(duì)速度的影響時(shí)，我們知道，一個(gè)加速度沿著速度方向的分量只改變速度的大??；垂直于速度方向的

3、分量只改變速度的方向。勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度大小不變、方向沿著圓周的切線方向的運(yùn)動(dòng)，所以一定受到一個(gè)垂直于切線，即指向圓心方向的加速度。實(shí)例1、2不要求學(xué)生回答得非常準(zhǔn)確，只是對(duì)向心加速度的方向有個(gè)直觀的感受。加速度對(duì)速度的影響時(shí)在曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)已有基礎(chǔ)。教 學(xué) 過(guò) 程 與 內(nèi) 容課 堂調(diào) 控下面我們?cè)購(gòu)乃俣茸兓╲）的角度來(lái)討論作圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度的方向。1、做直線運(yùn)動(dòng)的物體：設(shè)初速度（v1）方向?yàn)檎较?，末速度為v2，v=v2-v1。例如：若物體的初速度v1=5m/s，向東；末速度v2=8m/s，也向東。則v=v2-v1=2m/s向東。提出問(wèn)題；1）若末速度v2=3m/s，也向東。則v=？方向

4、？2）若末速度v2=3m/s，向西。則v=？方向？2、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體；根據(jù)三角形法則，初速度v1和速度的變化v首尾相連，指向末速度v2的方向。例如：若物體的初速度v1=3m/s，向東；末速度v2=4m/s，向南。則作出速度的三角形，根據(jù)邊長(zhǎng)的關(guān)系，v=5m/s，方向南偏西370。提出問(wèn)題；若將一個(gè)物體以10m/s的速度水平拋出，則拋出了多長(zhǎng)時(shí)間后速度大小為15m/s？3、作圓周運(yùn)動(dòng)的物體：設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿著半徑為r的原作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻位于A點(diǎn)，速度為vA，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后位于B點(diǎn)，速度為vB。按照以下思路討論質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度的方向。1）分別作出質(zhì)點(diǎn)在A、B兩點(diǎn)的速度矢量VA、VB，如圖甲。由于是勻

5、速圓周運(yùn)動(dòng)，VA和VB的長(zhǎng)度是一樣的。2）為了便于VA、VB的比較，將VB的起點(diǎn)移到B，同時(shí)保持VA的長(zhǎng)度和方向不變，如圖乙。3）以VA的箭頭端為起點(diǎn)，VB的箭尾端為終點(diǎn)做矢量V，如圖丙。V就是質(zhì)點(diǎn)從A到B的速度變化量。4）是質(zhì)點(diǎn)從A到B的平均加速度。由于與V的方向相同，我們就只討論V的方向，用它代表了質(zhì)點(diǎn)加速度的方向。5）從丙圖上看出，V并不與圓的半徑平行，但當(dāng)t很小時(shí)，A、B兩點(diǎn)就非常接近了，VA和VB也非常非常接近，如圖丁。由于VA和VB的長(zhǎng)度相等，它們與V組成等腰三角形，當(dāng)t很小很小時(shí)，V也就于VA（VB）垂直，即與半徑平行，或者說(shuō)V指向圓心了。三角形法則不要求講得過(guò)多過(guò)細(xì)，從而沖淡的

6、加速度方向。結(jié)合平拋知識(shí)回答，但不展開(kāi)。當(dāng)t很小很小時(shí)，用到了極限的方法，注意學(xué)生的理解狀態(tài)調(diào)控課堂節(jié)奏。教 學(xué) 過(guò) 程 與 內(nèi) 容課 堂調(diào) 控通過(guò)以上探究，可以得出：作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度指向圓心方向，被稱(chēng)為向心加速度。下面通過(guò)向心力演示儀，探究向心加速度的大小與那些量有關(guān)。1）用兩個(gè)等質(zhì)量的小球，保持它們的r相同，可以看到：越大，力越大，即向心加速度越大。2）仍用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持相同，可以看到：r越大，力越大，即向心加速度越大。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，向心加速度的表達(dá)式為 把v=r帶入，得到進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生得出總結(jié)：作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，要受到向心加速度的作用1）大小： 或 是不變的。2）方向：指向圓心方向，沿半徑方向，時(shí)刻變化。3）作用：只改變速度的方向，而不改變速度的大小。作業(yè)：書(shū)52頁(yè)3、4使用向心力演示儀來(lái)直觀的演示向心加速度的大小，要比數(shù)學(xué)推導(dǎo)來(lái)得簡(jiǎn)單，學(xué)生易接受。反饋練習(xí)設(shè)計(jì)如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置，左邊是主動(dòng)輪，右邊是一個(gè)輪軸，RARC=12，RARB=23。假設(shè)在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，則皮帶輪邊緣上的A、B、C三點(diǎn)的角速度之比是_；線速度之比是_；向