2019-2020年高中物理 5.6向心加速度教案（4） 新人教版必修2.doc

《2019-2020年高中物理 5.6向心加速度教案（4） 新人教版必修2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高中物理 5.6向心加速度教案（4） 新人教版必修2.doc（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高中物理 5.6向心加速度教案（4） 新人教版必修2 [教學(xué)知識(shí)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(guò)實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度、半徑的定量關(guān)系。 3、知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的向心力，通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用及來(lái)源。 [過(guò)程與方法] 1、 學(xué)會(huì)有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 2、 能從日常生活中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題，并能從物理學(xué)的角度比較明確地表述發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。 3、 嘗試經(jīng)過(guò)思考發(fā)表自己的見(jiàn)解，嘗試運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。 [情感態(tài)度與價(jià)值觀] 1、 領(lǐng)略圓周運(yùn)動(dòng)的神奇和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與學(xué)習(xí)物理知識(shí)的求知欲。 2、 樂(lè)于探究日常生活中的圓周運(yùn)動(dòng)所隱藏的物理規(guī)律，有將物理知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的意識(shí)。 [教學(xué)重點(diǎn)] 1、 理解向心力和向心加速的概念。 2、 知道向心力大小F=mrω2= mν2/r，向心加速度的大小a= rω2= ν2/r，并 能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。 [教學(xué)難點(diǎn)] 1、 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度都是大小不變，方向在時(shí)刻改變。 2、 理解向心力是按作用效果命名的效果力。 [教學(xué)方法]： 實(shí)驗(yàn)法、講授法、歸納法、推理法 [ 教學(xué)用具]： 投影儀、多媒體、CAI課件、向心力演示器、鋼球、鋁球、細(xì)繩、印泥、白紙 [教學(xué)過(guò)程] 一、 引入新課 1、 設(shè)置情景 做“水流星”實(shí)驗(yàn),并設(shè)下疑問(wèn)：為什么盛水的杯子以一定的速度做圓周運(yùn)動(dòng)，水不從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，杯口已經(jīng)朝下，水也不會(huì)從杯里灑出來(lái)？ 2、 復(fù)習(xí)提問(wèn) ⑴物體分別做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合外力F合與速度ν0存在什么關(guān)系？ ⑵描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪幾個(gè)？這幾個(gè)物理量有什么特點(diǎn)？ 3、 引入：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力有何特點(diǎn)？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(lái)共同學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題。 二、 新課教學(xué) 1、 概念 ⑴向心力 實(shí)驗(yàn)： ①、在光滑的水平玻璃板上做實(shí)驗(yàn) a、用手擊小球，使小球做圓周運(yùn)動(dòng) b、當(dāng)細(xì)銅絲從彈簧末端滑出時(shí)，小球沿著切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) 引導(dǎo)學(xué)生討論、分析：當(dāng)小球還沒(méi)滑出去時(shí)，小球做什么運(yùn)動(dòng)，受到哪幾個(gè)力的作用，合力是什么，有什么作用？ ②在光滑的玻璃板上套有一張白紙，同時(shí)將上述的小球沾上印泥，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，把在紙上留下的運(yùn)動(dòng)軌跡展示給學(xué)生看，同樣提問(wèn)上述問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生回答 ③通過(guò)討論得到：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的合力的作用，這個(gè)力叫向心力。 ⑵向心加速度 ① 定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在向心力作用下，必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度，這個(gè)加速度叫向心加速度。 ② 方向：總是沿著半徑指向圓心。 2、 向心力的大小 讓學(xué)生猜想向心力大小與哪些因素有關(guān)？ 實(shí)驗(yàn)研究F向與m、r、ω的關(guān)系 ⑴實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法 ⑵介紹向心力演示的構(gòu)造和使用方法 （3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程 a：質(zhì)量不同的鋼球和鋁球，當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度ω相同時(shí)，比較向心力的大小 b：兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持運(yùn)動(dòng)半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關(guān)系 c：兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)表格 二球相同的物理量 不同的物理量 觀察結(jié)果 1 r、ω m m越大，F(xiàn)向越大 2 m、ω r r越大，F(xiàn)向越大 3 m、r ω ω越大，F(xiàn)向越大 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：F向隨r、w、m的增大而增大 （4）總結(jié)得到：向心力的大小與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度ω都有關(guān)系，且給出公式：F向＝mrω2 3、向心加速度：a= rω2 向心力的大小還可以用F向=mν2/r來(lái)表達(dá)，同樣向心加速度也可表示為 a=ν2/r 4、 速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) ⑴ν：大小不變，方向始終沿著各點(diǎn)的切線方向，是變速度 ⑵F：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 ⑶a：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(diǎn)說(shuō)明了勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng) 指出：當(dāng)w一定時(shí)，a∝r 當(dāng)v一定時(shí)，a∝1/r 5、接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們思考以下3個(gè)問(wèn)題： ⑴系著繩子的小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓心在哪里，受到幾個(gè)力的作用？向心力是什么？ ⑵系著繩子的小球在豎直平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)、最低點(diǎn)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(dòng)，則物塊受到哪些力的作用？ (4)使轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)與物體間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，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(píng)以上的3個(gè)問(wèn)題，得出幾點(diǎn)說(shuō)明： ① 向心力的來(lái)源：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需要的向心力就是物體所受的合力 ② a的方向不斷變化，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加速度的方向不斷變化的變速運(yùn)動(dòng) ③ 向心力是一個(gè)效果力，可以是一個(gè)力，也可能是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，不能認(rèn)為物體受到一些力作用外，還另外受到向心力。 板書(shū)設(shè)計(jì) 5.5 向心力 向心加速度 一、概念 1、向心力：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在任一的合力都沿著半徑指向圓心，這個(gè)合力稱為向心力。 向心力是一個(gè)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(shí)驗(yàn)研究F向與m、r、ω的關(guān)系 1、 驗(yàn)方法：控制變量法 2、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 3、 向心力的表達(dá)式：F向＝mrω2=mν2/r 三、向心加速度的表達(dá)式：a= rω2=ν2/r 四、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)： 變加速運(yùn)動(dòng) ⑴ν：大小不變，方向始終沿著各點(diǎn)的切線方向，是變速度 ⑵F：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 ⑶a：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(shuō)明 (1)向心力的來(lái)源：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需要的向心力就是物體所受的合力 (2)a的方向不斷變化，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加速度的方向不斷變化的變速運(yùn)動(dòng) (3)向心力是一個(gè)效果力，可以是一個(gè)力，也可能是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，不能認(rèn)為物體受到一些力作用外，還另外受到向心力。