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

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第二節(jié) 研究勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律（第一課時(shí)） 課標(biāo)要求 知道向心力及其方向，理解向心力的作用。 三維目標(biāo) 1．知道向心力及其方向，理解向心力的作用。 2．通過實(shí)驗(yàn)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(jì)算有關(guān)問題。 教材分析 教材先通過實(shí)例分析勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，其運(yùn)動狀態(tài)時(shí)刻改變，再從前面學(xué)過的運(yùn)動學(xué)角度入手，指出：做勻速圓周運(yùn)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(dǎo)向心加速度的大小并進(jìn)行拓展，當(dāng)向心加速度的知識生成后，又從動力學(xué)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(yùn)動的物體的合外力指向圓心引入向心力，之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心力的表達(dá)式并拓展，最后通過探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心力公式，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，便于學(xué)生接受。 學(xué)情分析 學(xué)生在前面不僅掌握了由速度矢量的變化來判斷物體運(yùn)動狀態(tài)的改變，而且知道勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，很容易得出：既然勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，它的運(yùn)動狀態(tài)在時(shí)刻改變，那么肯定能產(chǎn)生加速度；學(xué)生掌握了一維情況下的加速度求解方法，本節(jié)課進(jìn)而認(rèn)識圓周運(yùn)動中用運(yùn)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(yùn)動的加速度；學(xué)生認(rèn)識了曲線運(yùn)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(xué)生可由由牛頓第二定律從向心加速度過渡到向心力；學(xué)生可由描述勻速圓周運(yùn)動的物理量（v、ω、T）及其計(jì)算式對向心加速度及向心力的大小計(jì)算進(jìn)行拓展；能由學(xué)過的受力分析來認(rèn)識向心力的來源，加深對向心力的正確理解。 教學(xué)重難點(diǎn) 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(yùn)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(xué)手段運(yùn)用 教學(xué)資源選擇 Ppt 教學(xué)過程 教師活動 學(xué)生活動 個(gè)性修改 提出問題： 運(yùn)動狀態(tài)的變化的具體表現(xiàn)是什么？ 做勻速圓周運(yùn)動的物體的速度是否變化？怎樣變化？ 與變速直線運(yùn)動比較有和不同？ 做勻速圓周運(yùn)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(jìn)行思考和分析，得出結(jié)論： 勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，有加速度。 一、向心加速度 以動畫演示細(xì)繩系著的小球在水平面上的勻速圓周運(yùn)動。 動畫演示繩子斷裂后小球的運(yùn)動，并引導(dǎo)學(xué)生觀察。 根據(jù)運(yùn)動情況引導(dǎo)學(xué)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(dá)式。 理論推導(dǎo)向心加速度的表達(dá)式： 與學(xué)生一起閱讀 “多學(xué)一點(diǎn)”部分的內(nèi)容，給予學(xué)生矢量運(yùn)算方面的指導(dǎo)。 仔細(xì)觀察現(xiàn)象。 陳述觀察到的現(xiàn)象，并對運(yùn)動現(xiàn)象作出簡要的解釋。 學(xué)生討論： 由曲線運(yùn)動的條件及v的大小不變的特點(diǎn)，的出結(jié)論：a與v垂直。 學(xué)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(yīng)滿足怎樣的條件。 推導(dǎo)a與T、n的關(guān)系表達(dá)式。 認(rèn)真閱讀教材，在教師的指導(dǎo)下，用矢量運(yùn)算的方法推導(dǎo)向心加速度的表達(dá)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(dǎo)學(xué)生用準(zhǔn)備好的細(xì)線和小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，感受向心力。 提問學(xué)生能否寫出向心力的公式。 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)公式分析做勻速圓周運(yùn)動的物體的向心力跟那些因素有關(guān)？ 實(shí)驗(yàn)探究： 用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心力的公式。 教師向?qū)W生解說儀器的構(gòu)造及實(shí)驗(yàn)的方法，并請學(xué)生幫助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的演示。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)感受進(jìn)行比較驗(yàn)證。 認(rèn)真觀察，并記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較驗(yàn)證 三、案例分析 與學(xué)生一起閱讀課本給出的案例，引導(dǎo)學(xué)生分析向心力的來源，解決問題。 對研究對象進(jìn)行受力分析，根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)分析物體的運(yùn)動特點(diǎn)。 按“已知”、“求解”的格式完成案例要求的計(jì)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(diǎn)。 回顧體會學(xué)習(xí)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(xué)課時(shí)教案 科目：高一物理 主備人：蔡教文 教師： 授課時(shí)間：第 周 星期 2017年 月 日 單元（章節(jié)）課題 第二章 研究圓周運(yùn)動 本節(jié)課題 第二節(jié) 研究勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律（第二課時(shí)練習(xí)） 課標(biāo)要求 知道向心力及其方向，理解向心力的作用。 三維目標(biāo) 1．知道向心力及其方向，理解向心力的作用。 2．通過實(shí)驗(yàn)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(jì)算有關(guān)問題。 教材分析 教材先通過實(shí)例分析勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，其運(yùn)動狀態(tài)時(shí)刻改變，再從前面學(xué)過的運(yùn)動學(xué)角度入手，指出：做勻速圓周運(yùn)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(dǎo)向心加速度的大小并進(jìn)行拓展，當(dāng)向心加速度的知識生成后，又從動力學(xué)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(yùn)動的物體的合外力指向圓心引入向心力，之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心力的表達(dá)式并拓展，最后通過探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心力公式，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，便于學(xué)生接受。 學(xué)情分析 學(xué)生在前面不僅掌握了由速度矢量的變化來判斷物體運(yùn)動狀態(tài)的改變，而且知道勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，很容易得出：既然勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，它的運(yùn)動狀態(tài)在時(shí)刻改變，那么肯定能產(chǎn)生加速度；學(xué)生掌握了一維情況下的加速度求解方法，本節(jié)課進(jìn)而認(rèn)識圓周運(yùn)動中用運(yùn)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(yùn)動的加速度；學(xué)生認(rèn)識了曲線運(yùn)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(xué)生可由由牛頓第二定律從向心加速度過渡到向心力；學(xué)生可由描述勻速圓周運(yùn)動的物理量（v、ω、T）及其計(jì)算式對向心加速度及向心力的大小計(jì)算進(jìn)行拓展；能由學(xué)過的受力分析來認(rèn)識向心力的來源，加深對向心力的正確理解。 教學(xué)重難點(diǎn) 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(yùn)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(xué)手段運(yùn)用 教學(xué)資源選擇 Ppt 教學(xué)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(shí)刻在 ，是一個(gè) 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(gè)力的 。 （3）向心力只改變速度的 ，不改變速度的 。 2、 向心力的大小：跟物體的質(zhì)量 、圓周半徑 和運(yùn)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(shí)刻在 ，是一個(gè) 注意：當(dāng)ω為常數(shù)時(shí)，a與r成 ；當(dāng)v為常數(shù)時(shí)，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(yùn)動的性質(zhì)：加速度大小 ，方向時(shí)刻 ，是 曲線運(yùn)動。 注意： (1)勻速圓周運(yùn)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(yùn)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(xùn)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(yùn)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(yùn)動方向，不可改變物體運(yùn)動的快慢 2、如圖所示，小球在一細(xì)繩的牽引下，在光滑桌面上繞繩的另一端O作勻速圓周運(yùn)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(yùn)動的物體沒有加速度 B．做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合外力為零 C．做勻速圓周運(yùn)動的物體速度大小是不變的 D．做勻速圓周運(yùn)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(yùn)動中向心加速度是恒量 5.在航空競賽場里，由一系列路標(biāo)塔指示飛機(jī)的飛行路徑。在飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，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(shè)一飛機(jī)以150 m/s的速度飛行，當(dāng)加速度為6g時(shí)，其路標(biāo)塔轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)該為多少? 6、如下圖所示，用細(xì)線吊著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)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(yùn)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(yùn)動方向相同D．與木塊的運(yùn)動方向相反