5.6 向心加速度 教案2.docVIP

课 题 6-6 向心加速度 课时 1 节 课型 新 授 知识与 技能 1、知道什么是速度的变化，什么是向心加速度； 2、理解向心加速度概念的基础上，体验向心加速度方向的推导过程。 过程与 方法 1、在理解向心加速度概念的基础上，体验向心加速度方向的推导过程。 2、体验极限的思想。 情感 态度与 价值观 感受极限思想的奇妙，培养学生的思维能力和分析问题的能力，养成独立思考问题并解决问题的好习惯。 重 点 向心加速度 难 点 向心加速度方向的推导 教 学 分 析 启发式、讲练式、探究式综合教学 教 具 电脑课件 向心力演示仪 教 学 过 程 与 内 容 课 堂 调 控 思考与讨论： 我们已经知道，如果物体不受力，它将作匀速直线运动。我们还知道，力的作用效果之一是改变物体的运动状态，即改变物体速度的大小或（和）方向。所以沿着圆周运动的物体一定受力。 那么，作匀速圆周运动的物体体，它所受的力沿着什么方向？下面我们来考虑几个实例会受到启发。 实例1：地球绕太阳的运动近似为匀速圆周运动，地球受到什么力的作用？这个力可能沿着什么方向？ 实例2：光滑的水平桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉作匀速圆周运动。小球受几个力的作用？这几个力的合力沿着什么方向？ 通过以上分析和学生的回答，小结： 1、上述几个实例中，匀速圆周运动的物体，要受到一个指向圆心方向的力。 2、在前面学习加速度对速度的影响时，我们知道，一个加速度沿着速度方向的分量只改变速度的大小；垂直于速度方向的分量只改变速度的方向。匀速圆周运动是速度大小不变、方向沿着圆周的切线方向的运动，所以一定受到一个垂直于切线，即指向圆心方向的加速度。 实例1、2不要求学生回答得非常准确，只是对向心加速度的方向有个直观的感受。 加速度对速度的影响时在曲线运动时已有基础。 教 学 过 程 与 内 容 课 堂 调 控 下面我们再从速度变化（Δv）的角度来讨论作圆周运动的物体的加速度的方向。 1、做直线运动的物体：设初速度（v1）方向为正方向，末速度为v2，Δv=v2-v1。 例如：若物体的初速度v1=5m/s，向东；末速度v2=8m/s，也向东。则Δv=v2-v1=2m/s向东。 提出问题； 1）若末速度v2=3m/s，也向东。则Δv=？方向？ 2）若末速度v2=3m/s，向西。则Δv=？方向？ 2、做曲线运动的物体；根据三角形法则，初速度v1和速度的变化Δv首尾相连，指向末速度v2的方向。 例如：若物体的初速度v1=3m/s，向东；末速度v2=4m/s，向南。则作出速度的三角形，根据边长的关系，Δv=5m/s，方向南偏西370。 提出问题； 若将一个物体以10m/s的速度水平抛出，则抛出了多长时间后速度大小为15m/s？ 3、作圆周运动的物体：设质点沿着半径为r的原作匀速圆周运动，某时刻位于A点，速度为vA，经过时间Δt后位于B点，速度为vB。按照以下思路讨论质点运动的加速度的方向。 1）分别作出质点在A、B两点的速度矢量VA、VB，如图甲。由于是匀速圆周运动，VA和VB的长度是一样的。 2）为了便于VA、VB的比较，将VB的起点移到B，同时保持VA的长度和方向不变，如图乙。 3）以VA的箭头端为起点，VB的箭尾端为终点做矢量ΔV，如图丙。ΔV就是质点从A到B的速度变化量。 4）是质点从A到B的平均加速度。由于与ΔV的方向相同，我们就只讨论ΔV的方向，用它代表了质点加速度的方向。 5）从丙图上看出，ΔV并不与圆的半径平行，但当Δt很小时，A、B两点就非常接近了，VA和VB也非常非常接近，如图丁。由于VA和VB的长度相等，它们与ΔV组成等腰三角形，当Δt很小很小时，ΔV也就于VA（VB）垂直，即与半径平行，或者说ΔV指向圆心了。 三角形法则不要求讲得过多过细，从而冲淡的加速度方向。 结合平抛知识回答，但不展开。 当Δt很小很小时，用到了极限的方法，注意学生的理解状态调控课堂节奏。 教 学 过 程 与 内 容 课 堂 调 控 通过以上探究，可以得出： 作匀速圆周运动的物体的加速度指向圆心方向，被称为向心加速度。 下面通过向心力演示仪，探究向心加速度的大小与那些量有关。 1）用两个等质量的小球，保持它们的r相同，可以看到：ω越大，力越大，即向心加速度越大。 2）仍用两个质量相同的小球，保持ω相同，可以看到：r越大，力越大，即向心加速度越大。 进一步的实验表明，向心加速度的表达式为 把v=ωr带入，得到 进一步引导学生得出 总结： 作匀速圆周运动的物体，要受到向心加速度的作用 1）大小： 或 是不变的。 2）方向：指向圆心方向，沿半径方向，时刻变化。 3） 作用：只