陜西省安康市石泉縣高中物理 第2章 研究圓周運動 2.2 研究勻速圓周運動的規(guī)律（第1課時）教案 滬科版必修2.doc

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第二節(jié) 研究勻速圓周運動的規(guī)律（第一課時） 課標要求 知道向心力及其方向，理解向心力的作用。 三維目標 1．知道向心力及其方向，理解向心力的作用。 2．通過實驗理解限定向心力的因素，掌握向心力的公式及其變形。 3．理解向心加速度的產(chǎn)生，掌握向心加速度的公式。 4．會根據(jù)向心力、向心加速度知識解釋有關(guān)現(xiàn)象，計算有關(guān)問題。 教材分析 教材先通過實例分析勻速圓周運動是變速運動，其運動狀態(tài)時刻改變，再從前面學過的運動學角度入手，指出：做勻速圓周運動的物體具有加速度；加速度只改變速度方向，不改變速度的大小。然后通過分析推理指出向心加速度的方向并根據(jù)加速度定義用極限法推導向心加速度的大小并進行拓展，當向心加速度的知識生成后，又從動力學角度入手，由牛頓第二定律知物體的加速度方向總與它受力的方向一致，可知勻速圓周運動的物體的合外力指向圓心引入向心力，之后直接應用牛頓第二定律得出向心力的表達式并拓展，最后通過探究性實驗驗證向心力公式，符合學生的認知規(guī)律，便于學生接受。 學情分析 學生在前面不僅掌握了由速度矢量的變化來判斷物體運動狀態(tài)的改變，而且知道勻速圓周運動是變速運動，很容易得出：既然勻速圓周運動是變速運動，它的運動狀態(tài)在時刻改變，那么肯定能產(chǎn)生加速度；學生掌握了一維情況下的加速度求解方法，本節(jié)課進而認識圓周運動中用運動的合成與分解來求速度矢量的變化及用極限法求勻速圓周運動的加速度；學生認識了曲線運動產(chǎn)生的條件，本節(jié)要分析推理得出向心加速度及向心力的方向；學生可由由牛頓第二定律從向心加速度過渡到向心力；學生可由描述勻速圓周運動的物理量（v、ω、T）及其計算式對向心加速度及向心力的大小計算進行拓展；能由學過的受力分析來認識向心力的來源，加深對向心力的正確理解。 教學重難點 1. 理解向心力、向心加速度的觀念，明確它們的意義、作用、公式及其變形。 2. 運用向心力，向心加速度知識解釋有關(guān)現(xiàn)象，解釋有關(guān)問題。 提煉的課題 理解向心加速度的產(chǎn)生，掌握向心加速度的公式。 教學手段運用 教學資源選擇 Ppt 教學過程 教師活動 學生活動 個性修改 提出問題： 運動狀態(tài)的變化的具體表現(xiàn)是什么？ 做勻速圓周運動的物體的速度是否變化？怎樣變化？ 與變速直線運動比較有和不同？ 做勻速圓周運動的物體，加速度的大小和方向怎樣呢？又是怎樣產(chǎn)生的呢？ 對教師提出的問題進行思考和分析，得出結(jié)論： 勻速圓周運動是變速運動，有加速度。 一、向心加速度 以動畫演示細繩系著的小球在水平面上的勻速圓周運動。 動畫演示繩子斷裂后小球的運動，并引導學生觀察。 根據(jù)運動情況引導學生分析向心加速度的方向： 1、 a的方向是否與v同方向？ 2、 a在v的方向上是否有分量？ 板書：向心加速度的概念，給出向心加速度的表達式。 理論推導向心加速度的表達式： 與學生一起閱讀 “多學一點”部分的內(nèi)容，給予學生矢量運算方面的指導。 仔細觀察現(xiàn)象。 陳述觀察到的現(xiàn)象，并對運動現(xiàn)象作出簡要的解釋。 學生討論： 由曲線運動的條件及v的大小不變的特點，的出結(jié)論：a與v垂直。 學生可根據(jù)給出的公式討論a與R的關(guān)系，特別對a與R成正比或反比應滿足怎樣的條件。 推導a與T、n的關(guān)系表達式。 認真閱讀教材，在教師的指導下，用矢量運算的方法推導向心加速度的表達式。 二、向心力 由力是產(chǎn)生加速度的原因，給出向心力的概念。 指導學生用準備好的細線和小球進行實驗，感受向心力。 提問學生能否寫出向心力的公式。 引導學生根據(jù)公式分析做勻速圓周運動的物體的向心力跟那些因素有關(guān)？ 實驗探究： 用實驗驗證向心力的公式。 教師向?qū)W生解說儀器的構(gòu)造及實驗的方法，并請學生幫助進行實驗的演示。 進行實驗，感受向心力。 嘗試分析向心力的來源。 感受向心力與球的質(zhì)量、線的長度、轉(zhuǎn)動快慢的關(guān)系。 根據(jù)牛頓第二定律，由向心加速度的公式寫出向心力的公式： 根據(jù)公式討論并與剛才的實驗感受進行比較驗證。 認真觀察，并記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)進行比較驗證 三、案例分析 與學生一起閱讀課本給出的案例，引導學生分析向心力的來源，解決問題。 對研究對象進行受力分析，根據(jù)運動狀態(tài)分析物體的運動特點。 按“已知”、“求解”的格式完成案例要求的計算。 四、課堂小結(jié) 1、 回顧概念的建立過程。 2、 總結(jié)向心力與向心加速度的特點。 回顧體會學習探究的過程。 作業(yè)布置： 完成“家庭作業(yè)與活動”的相關(guān)內(nèi)容。 石泉中學課時教案 科目：高一物理 主備人：蔡教文 教師： 授課時間：第 周 星期 2017年 月 日 單元（章節(jié)）課題 第二章 研究圓周運動 本節(jié)課題 第二節(jié) 研究勻速圓周運動的規(guī)律（第二課時練習） 課標要求 知道向心力及其方向，理解向心力的作用。 三維目標 1．知道向心力及其方向，理解向心力的作用。 2．通過實驗理解限定向心力的因素，掌握向心力的公式及其變形。 3．理解向心加速度的產(chǎn)生，掌握向心加速度的公式。 4．會根據(jù)向心力、向心加速度知識解釋有關(guān)現(xiàn)象，計算有關(guān)問題。 教材分析 教材先通過實例分析勻速圓周運動是變速運動，其運動狀態(tài)時刻改變，再從前面學過的運動學角度入手，指出：做勻速圓周運動的物體具有加速度；加速度只改變速度方向，不改變速度的大小。然后通過分析推理指出向心加速度的方向并根據(jù)加速度定義用極限法推導向心加速度的大小并進行拓展，當向心加速度的知識生成后，又從動力學角度入手，由牛頓第二定律知物體的加速度方向總與它受力的方向一致，可知勻速圓周運動的物體的合外力指向圓心引入向心力，之后直接應用牛頓第二定律得出向心力的表達式并拓展，最后通過探究性實驗驗證向心力公式，符合學生的認知規(guī)律，便于學生接受。 學情分析 學生在前面不僅掌握了由速度矢量的變化來判斷物體運動狀態(tài)的改變，而且知道勻速圓周運動是變速運動，很容易得出：既然勻速圓周運動是變速運動，它的運動狀態(tài)在時刻改變，那么肯定能產(chǎn)生加速度；學生掌握了一維情況下的加速度求解方法，本節(jié)課進而認識圓周運動中用運動的合成與分解來求速度矢量的變化及用極限法求勻速圓周運動的加速度；學生認識了曲線運動產(chǎn)生的條件，本節(jié)要分析推理得出向心加速度及向心力的方向；學生可由由牛頓第二定律從向心加速度過渡到向心力；學生可由描述勻速圓周運動的物理量（v、ω、T）及其計算式對向心加速度及向心力的大小計算進行拓展；能由學過的受力分析來認識向心力的來源，加深對向心力的正確理解。 教學重難點 1. 理解向心力、向心加速度的觀念，明確它們的意義、作用、公式及其變形。 2. 運用向心力，向心加速度知識解釋有關(guān)現(xiàn)象，解釋有關(guān)問題。 提煉的課題 理解向心加速度的產(chǎn)生，掌握向心加速度的公式。 教學手段運用 教學資源選擇 Ppt 教學過程 【知識回顧】 1、向心力定義：使物體速度的方向發(fā)生變化的 注意：(1) 向心力方向總是指向 ，時刻在 ，是一個 力。 （2）向心力是根據(jù) 命名的，它可以是 、 、 等各種性質(zhì)的力，也可以是它們的 ，還可以是某個力的 。 （3）向心力只改變速度的 ，不改變速度的 。 2、 向心力的大?。焊矬w的質(zhì)量 、圓周半徑 和運動的角速度 有關(guān)， 其關(guān)系為： F ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ 3、向心加速度： （1）概念：向心力產(chǎn)生的加速度，只是描述線速度方向變化的 （2）大小：a ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ （3）方向：總是指向 ，時刻在 ，是一個 注意：當ω為常數(shù)時，a與r成 ；當v為常數(shù)時，a與r成 ；若無特殊條件，不能說a與r成正比還是反比。 4、勻速圓周運動的性質(zhì)：加速度大小 ，方向時刻 ，是 曲線運動。 注意： (1)勻速圓周運動只是線速度 改變而 不變，所以其所受的 全部用來改變 ，即合外力等于 ，由于速率不變，向心加速度和向心力大小 。 (2)變速圓周運動，線速度 、 都改變，所以合外力不等于 ，向心力只是等于合外力沿著圓周 方向的分力，且向心加速度和向心力大小、方向都不斷 。 【課堂同步訓練】 1、關(guān)于向心力的說法正確的是（ ） A．物體受到向心力的作用，才可能做圓周運動 B．向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果來命名的 C．向心力可是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一種力或者是某一種力的分力 D．向心力只改變物體運動方向，不可改變物體運動的快慢 2、如圖所示，小球在一細繩的牽引下，在光滑桌面上繞繩的另一端O作勻速圓周運動，關(guān)于小球的受力情況，下列說法中正確的是（ ） A．受重力、支持力和向心力的作用 B．受重力、支持力、拉力和向心力的作用 C．受重力、支持力和拉力的作用 D．受重力和支持力的作用。 3、下列說法正確的是（ ） A．做勻速圓周運動的物體沒有加速度 B．做勻速圓周運動的物體所受合外力為零 C．做勻速圓周運動的物體速度大小是不變的 D．做勻速圓周運動的物體處于平衡狀態(tài)　 4、下列關(guān)于向心加速度的說法中，正確的是（ ） A．向心加速度越大，物體速率變化越快 B．向心加速度越大，物體速度變化越快 C．向心加速度越大，物體速度方向變化越快 D．在勻速圓周運動中向心加速度是恒量 5.在航空競賽場里，由一系列路標塔指示飛機的飛行路徑。在飛機轉(zhuǎn)彎時，飛行員能承受的最大向心加速度大小約為6g(g為重力加速度)。設一飛機以150 m/s的速度飛行，當加速度為6g時，其路標塔轉(zhuǎn)彎半徑應該為多少? 6、如下圖所示，用細線吊著一個質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運動，關(guān)于小球受力的說法，正確的是 A. 受重力、拉力、向心力 B. 受重力、拉力 C. 只受重力 D. 以上均不對 7、如圖所示，一只圓盤繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，木塊隨著圓盤一起運動，那么木塊受到圓盤對它的摩擦力方向是 A．背離圓盤中心 B．指向圓盤中心 C．與木塊的運動方向相同D．與木塊的運動方向相反