高中物理新课标鲁科版 必修一优秀教案：（2.向心力与向心加速度）（教师版）.docVIP

第2节　向心力与向心加速度 从容说课 教材分析 教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量推导向心加速度这个难点，通过实例给出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力公式，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式，顺理成章，便于学生接受. 向心力和向心加速度是个难点.可以先从运动学角度推导出向心加速度的公式和向心加速度的方向，然后运用牛顿第二定律得出向心力公式，这样讲逻辑性强，有利于学生理解公式的来源，但这种讲法比较难，可能有的学生不易接受.本书未采取这种讲法，而是根据公式先讲向心力.对于小球在绳的拉力作用下做匀速圆周运动的情况来说，由绳的拉力引出向心力比较容易接受，然后在定性分析的基础上直接给出向心力公式，再由牛顿第二定律导出向心加速度的公式. 至于向心加速度公式的推导，则视学生基本情况而定.如果学生基础较好，也可改变本书的讲法，即先讲此推导，再得出向心力的公式. 教学建议 1.要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从中引导启发学生认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此引入向心力的概念. 2.对于向心力概念的认识和理解，应注意以下三点： 第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的，或者说是根据力的作用效果来命名的，并不是根据力的性质命名的，所以不能把向心力看作是一种特殊性质的力. 第二点是物体做匀速圆周运动时，所需的向心力就是物体受到的合外力. 第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向. 3.让学生充分讨论向心力的大小可能与哪些因素有关，并设计实验进行探究活动. 4.讲述向心加速度公式时，不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变、方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动，在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来，使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义，再结合无论速度大小或方向改变，物体都具有加速度，使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解. 教学重点理解向心力和向心加速度的概念.知道向心力大小F=mrω2=mv2/r，向心加速度的大小a=rω2=v2/r，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. 教具准备投影仪、投影片、多媒体、CAI课件、向心力演示器、钢球、木球、细绳. 课时安排1课时 三维目标 一、知识与技能 1.理解向心加速度和向心力的概念；知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因； 2.知道向心力大小与哪些因素有关，理解向心力公式的确切含义，并能用来进行计算. 二、过程与方法 1.懂得物理学中常用的研究方法，培养学生的学习能力和研究能力； 2.培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力. 三、情感态度与价值观 1.通过a与r及ω、v 之间的关系，使学生明确任何一个结论都有其成立的条件； 2.培养学生对现象的观察、分析能力，培养将所学知识应用到实际中去的思想. 教学过程 导入新课 由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，匀速圆周运动是变速曲线运动，运动状态时刻在改变，所以做匀速圆周运动的物体一定有加速度，所受合外力一定不为零.那么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. 推进新课 一、向心力 演示实验：在光滑水平桌面上，绳的一端拴住一个小球，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松弛状态，用手轻击小球，小球先做匀速直线运动，当绳绷直后，小球做匀速圆周运动. （用CAI课件，模拟上述实验过程） 讨论：1.绳绷紧前，小球为什么做匀速直线运动？ 2.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？ 结论：做匀速圆周运动的小球，受到的绳的拉力就是它的合力，这个拉力方向始终指向圆心，方向不断变化，不改变速度的大小，只改变速度的方向. （1）概念：做匀速圆周运动的物体受到的始终指向圆心的合力，叫做向心力. 向心力是根据力的作用效果命名的，不是一种新的性质的力. （2）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. 向心力指向圆心，而物体运动的方向沿切线方向，物体在运动方向上不受力，速度大小不会改变，所以向心力的作用只是改变速度的方向，不改变速度的大小. 二、向心力的大小 体验向心力的大小：每组学生发给用细线连结的钢球、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. 引导学生猜想：向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关. 过渡：刚才同学们已猜想到向心力可能与m、v、r有关，那么，我们的猜想是否正确呢？下面我们通过实验来检验一下. （介绍向心力演示器的构造和使用方法） 构造：（略