人教版必修2 向心力与向心加速度 第1课时 教案.doc

4.2向心力向心加速度教材分析本节内容是高中物理教学的难点之一，且与高二教材中的“磁场”一章密切相关。对向心力、向心加速度概念的理解以及对公式确切含义的理解是本课的难点。由圆周运动特点分析得出向心力的方向、向心力的概念。演示实验、课后“感受向心力”小实验的讨论，这些都有助于学生对公式的含义有明确地认识。总之，本节着重从动力学的角度研究匀速圆周运动，围绕着向心力、向心加速度与哪些因素有关展开，在教学时围绕概念正确理解和应用。至于向心力的来源可以在下个课时着重讨论。教学目标知识目标： 理解向心力及其方向和作用。 掌握向心力的求解公式。 理解向心加速度的产生，掌握向心加速度的公式。 能根据向心力、向心加速度知识解释有关现象，求解有关问题。能力目标：学习用运动和力的关系分析问题。 提高学生观察和分析能力。教学重点心力和向心加速度概念的教学明确向心力的意义、作用、公式及其变形。教学难点如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象教学方法实验法、教授法、归纳推理法。教学用具向心力演示器、塑料小球和细绳课时安排1课时教学过程教师活动学生活动设计意图导入新课：复习提问：（1）匀速圆周运动的特点。（2）描述匀速圆周运动快慢的物理量及其关系。过渡：匀变速圆周运动是一种变速运动，因而必定具有加速度，有加速度就会有力（合外力）。这节课我们就和大家一起研究作匀变速圆周运动物体的受力情况。学生独立思考、回顾鼓励主动集体做答学生认真听帮助学生回顾已学知识，进入本堂课的学习再次把学生带入课堂，并且使学生明确本节课的内容新课教学：一 向心力演示：绳的一端栓一小球，手执另一端使小球在光滑的水平面(可在桌面放一块玻璃，让小球在玻璃板上的运动可近似看作无摩擦的匀速圆周运动)做匀速圆周运动。猜想：1.某时刻剪段细绳小球还做匀速圆周运动吗？2剪断以后小球运动情况如何？说明什么问题？点拨：由于竖直方向小球不运动，故重力和合力为零，因此小球水平面内的匀速圆周运动效果由绳子的拉力来产生的。设问：在小球运动过程中绳子拉力方向有何特点？点拨：此拉力方向在变，且始终指向圆心。1定义：我们把这个物体做匀速圆周运动的力叫做向心力，方向总是沿半径指向圆心。设问：向心力方向与速度方向有何关系？点拨：物体运动方向沿切线方向，所以运动方向（速度方向）与物体速度方向垂直。2方向：始终指向圆心，运动物体在某时刻向心力的方向与速度（线速度）方向垂直。设问：此向心力的作用效果？3作用：只改变速度方向，不改变速度大小。设问：为什么是这样呢？点拨：物体在运动方向不受力，在此方向上没有加速度，速度大小不会改变，所以向心力的作用只改变速度的方向。猜测：向心力的大小与哪些因素有关？点拨：向心力大小可能与物体的质量、角速度、线速度、半径有关。过渡：那么猜想是否正确呢？下面通过实验进行检验。演示：逐一介绍向心力演示器的构造（略）及使用方法：匀速转动手柄1，可以使塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内小球就做匀速圆周运动，使小球作匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆的作用力使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间的格子可显示出两个球所受的向心力之比。操作：“控制变量法”（略）点拨：大家的猜想是正确的1） 角速度、半径一定，fm2） 角速度、质量一定，fr3） 质量，半径一定， f（定性）介绍：经过大量实验证明：向心力的大小根物体的质量m,圆周半径r和角速度有关，m越大，r越大，越大，则向心力f也越大。3.向心力定量计算式：f=m2r设问：能否找出向心力与线速度的关系。归纳：f=mv2r二 向心加速度1定义：匀速圆周运动中，f合提供向心力，则自然存在加速度，且方向同向心力方向，即指向圆心，所以称其为向心加速度。设问：如何确定具体的加速度大小、方向呢？归纳：2大小：a=r2=v2/r3.方向：始终指向圆心讨论：加速度是一个描述速度变化快慢的物理量。但在匀速圆周运动中，速度大小是不变的，那么向心加速度有什么意义呢？4物理含义：向心加速度反映匀速圆周运动的物体的速度方向的变化快慢。总结：本节从两大部分来研究匀速圆周运动，一从向心力，二从向心加速度，其中的物理意义和方向要特别注意。学生观察小球运动情况分析小球受力情况（重力、弹力、绳子拉力）学生思考展开讨论得出小球不再做匀速圆周运动，而是要飞出去。学生认真倾听，有时也会应和老师。沿着绳指向绳收缩的方向，指向圆心的学生感兴趣的看着老师的讲解学生对于新概念仔细倾听。学生互相讨论得出圆周运动是曲线运动，因而它们不在一直线上学生讨论，使物体做匀速圆周运动学生被动的接受学生讨论学生从理解的基础上接受、明确向心力的作用效果。分组用细线拉小钢球，小木球让其做匀速圆周运动，改变小球转速，细线的长度多做几次，有自己的感觉作出猜测学生仔细观察实验大胆推出向心力与与质量、半径、角速度之间的定性（定量）关系推倒f与v的关系式由牛顿第二定律结合向心力分析。学生先独立思考讨论分析学生恍然大悟培养学生的观察能力，分析问题的能力培养学生大胆的猜测让学生把脑动起了对于最基本定义，要明确、肯定的给出温故知新明确给出难点培养