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高一物理《人教版第一册第五章 曲线运动五 向心力 向心加速度》

来源:101教育网整理 2018-03-29 字体大小: 分享到:

向心力、向心加速度

 

 

教学目标

 

一、知识目标

1

、理解向心加速度和向心力的概念

2

、知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因。

3

、掌握向心力与向心加速度之间的关系。

 

二、能力目标

1

、学会用运动和力的关系分析分题

2

、理解向心力和向心加速度公式的确切含义,并能用来进行计算。

 

三、德育目标

 

通过arv之间的关系,使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。

 

教学重点

1

、理解向心力和向心加速的概念。

2

、知道向心力大小,向心加速的大小,并能用来进行计算。

 

教学难点

 

匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变,方向在时刻改变。

 

教学方法

 

实验法、讲授法、归纳法、推理法

 

教学用具

 

投影仪、投影片、多媒体、CAI课件、向心力演示器、钢球、木球、细绳

 

教学步骤:

 

一、引入新课

1

:复习提问(用投影片出示思考题)

 

1)什么是匀速圆周运动

 

2)描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个?

 

3)上述物理量间有什么关系?

2

、引入:由于匀速云的速度方向时刻在变,所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。所以做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点?加速度又如何呢?本节课我们就来共同学习这个问题。

 

二、新课教学

 

(一)用投影片出示本节课的学习目标:

1

、理解什么是向心力和向心加速度

2

、知道向心力和向心加速度的求解公式

3

、了解向心力的来源

 

(二)学习目标完成过程

1

:向心力的概念及其方向

 

1)在光滑水平桌面上,做演示实验

a

:一个小球,拴住绳的一端,绳的另一端固定于桌上,原来细绳处于松驰状态

b

:用手轻击小球,小球做匀速直线运动

c

:当绳绷直时,小球做匀速圆周运动

 

2)用CAI课件,模拟上述实验过程

 

3)引导学生讨论、分析:

a

:绳绷紧前,小球为什么做匀速圆周运动?

b

:绳绷紧后,小球为何做匀速圆周运动?小球此时受到哪些力的作用?合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?

 

4)通过讨论得到:

a

:做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用,这个力叫向心力。

b

:向心力指向圆心,方向不断变化。

c

:向心力的作用效果��只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。

2

、向心力的大小

 

1)体验向心的大小

a

:每组学生发用细线联结的钢球、木球各一个,让学生拉住绳的一端,让小球尽量做匀速圆周运动,改变转动的快慢、细线的长短多做几次。

b

:引导学生猜想:向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。

c

:过渡:刚才同学们已猜想大向心力可能与mvr有关,那么,我们的猜想是否正确呢?下边我们通过实验来检验一下。

 

2a:用实物投影仪,投影向心力演示器。

b

:介绍向心力演示的构造和使用方法

 

构造:(略)主要介绍各部分的名称

 

使用方法:匀速转动手柄1,可以使塔轮23以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球就做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力通过杠杆的作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间等方格可显示出两个球所受向心力的比值。

 

3)操作方法:

a

:用质量不同的钢球和铝球,使他们运动的半径r和角速度相同观察得到:向心力的大小与质量有关,质量越大,向心力也越大。

b

:用两个质量相同的小球,保持运动半径相同,观察向心力与角速度之间的关系

c

:仍用两个质量相同的小球,保持小球运动的角速度相同,观察向心力的大小与运动半径之间的关系。

 

4)总结得到:向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度都有关系,且给出公式:Fmr2(说明该公式的得到方法,空气变量法、定量测数据)

 

5)学生据推导向心力的另一表达式

3

、向心加速度

 

1)做圆周运动的物体,在向心力F的作用下必然要产生一个加速度,据牛顿运动定律得到:这个加速度的方向与向心力的方向相同,叫做向心加速度。

 

2)结合牛顿运动定律推导得到

4

、说明的几个问题:

 

1)由于a的方向时刻在变,所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。

 

2)做匀速圆周运动的物体,向心力是一个效果力,方向总指向圆心,是一个变力。

 

3)做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。

 

三、巩固训练

1

:向心加速度只改变速度的    ,而不改变速度的    

2

、一个做匀速圆周运动的物体,当它的转速度为原来的2倍时,它的线速度、向心力分别变为原来的几倍?如果线速度不变,当角速度变为原来的2倍时,它的轨道半径和所受的向心力分别为原来的几倍

3

、(1)用CAI课件展示思考与讨论中的物理情景

 

2)分析木块受几个力的作用?各是什么性质的力?

 

3)木块所受的向心力是由什么提供的?

 

四、小结

1

:什么是向心力和向心加速度?它们的大小和方向有什么特点?

2

:向心力的求解公式(1    2    

3:向心加速度的求解公式(1    2    

4、匀速圆周运动是一种什么性质的运动?

 

五、作业

 

课后练习三

六、板书设计

年级

高一

学科

物理

版本

人教版

期数

 

内容标题

人教版第一册第五章 曲线运动

五、向心力  向心加速度

分类索引号

  G.623.2

分类索引描述

 教学法

主题词

人教版第一册第五章 曲线运动

五、向心力  向心加速度

栏目名称

 优秀教案

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标签: 高一 物理 曲线运动 向心力 向心加速 (责任编辑:)
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