2018_2019学年高中物理第4章向心力与向心加速度教学设计1鲁科版.docx

第2节 向心力 向心加速度新课教学概念向心力实验：、在光滑的水平玻璃板上做实验用手击小球，使小球做圆周运动当细铜丝从弹簧末端滑出时，小球沿着切线方向做匀速直线运动引导学生讨论、分析：当小球还没滑出去时，小球做什么运动，受到哪几个力的作用，合力是什么，有什么作用？在光滑的玻璃板上套有一张白纸，同时将上述的小球沾上印泥，重复以上实验，把在纸上留下的运动轨迹展示给学生看，同样提问上述问题，并引导学生回答通过讨论得到：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。向心加速度定义：做匀速圆周运动的物体在向心力作用下，必然要产生一个加速度，这个加速度叫向心加速度。方向：总是沿着半径指向圆心。向心力的大小让学生猜想向心力大小与哪些因素有关？2、实验研究F向与m、r、的关系实验方法：控制变量法介绍向心力演示的构造和使用方法实验过程a：质量不同的钢球和铝球，当它们运动的半径r和角速度相同时，比较向心力的大小b：两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系c：两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。实验表格二球相同的物理量不同的物理量观察结果1 r、 mm越大，F向越大2 m、 rr越大，F向越大3 m、r 越大，F向越大实验结论：F向随r、w、m的增大而增大总结得到：向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度都有关系，且给出公式：F向mr2向心加速度：a= r2向心力的大小还可以用F向=m2/r来表达，同样向心加速度也可表示为a=2/r3、速圆周运动的特点：大小不变，方向始终沿着各点的切线方向，是变速度F：大小不变，方向始终指向圆心，是变力它的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小a：大小不变，方向始终指向圆心，是变加速度它是表示物体速度方向改变快慢的物理量以上各点说明了匀速圆周运动是变加速运动指出：当w一定时，ar 当v一定时，a1/r接下来请同学们思考以下3个问题：系着绳子的小球在水平面上做匀速圆周运动，其圆心在哪里，受到几个力的作用？向心力是什么？系着绳子的小球在竖直平面上做匀速圆周运动，小球在最高点、最低点的受力情况如何？(3)在圆柱筒内附有一物块，圆柱筒绕其轴线做匀速转动，则物块受到哪些力的作用？(4)使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动，物体受到哪些力的作用？向心力由什么提供的？（如图3）（如图4）（如图1）（如图2）讲评以上的3个问题，得出几点说明：向心力的 做匀速圆周运动的物体所需要的向心力就是物体所受的合力。a的方向不断变化，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断变化的变速运动。向心力是一个效果力，可以是一个力，也可能是几个力的合力或某个力的分力，不能认为物体受到一些力作用外，还另外受到向心力。课堂小结板书设计4-2向心力 向心加速度一、概念1、向心力：质点做匀速圆周运动时，在任一的合力都沿着半径指向圆心，这个合力称为向心力。向心力是一个效果力2、向心加速度：方向：始终沿着半径指向圆心二、向心力的大小实验研究F向与m、r、的关系1、 验方法：控制变量法2、 实验过程3、 向心力的表达式：F向mr2=m2/r三、向心加速度的表达式：a= r2=2/r四、匀速圆周运动的特点：变加速运动：大小不变，方向始终沿着各点的切线方向，是变速度F：大小不变，方向始终指向圆心，是变力它的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小a：大小不变，方向始终指向圆心，是变加速度它是表示物体速度方向改变快慢的物理量 五、说明(1)向心力的 做匀速圆周运动的物体所需要的向心力就是物体所受的合力(2)a的方向不断变化，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向