高中物理向心力向心加速度导学案新人教版必修

1、向心力和向心加速度导学案 第一课时学习目标：1. 理解向心力和向心加速度的存在、作用和来源。2. 理解匀速圆周运动是变加速度曲线运动。3. 知道向心力和向心加速度的大小，并会初步应用。4. 养成准确理解概念并从概念的物理意义分析问题的习惯。学习重点：向心力的作用和来源。向心加速度公式的应用学习难点：匀速圆周运动是变加速曲线运动的理解。学习方法：观察、思考、探究、练习学习内容：复习上节内容：用语言叙述下列各式的意义: v=s/t / t v=r T=2r/v T=2/引入新课今天我们接着研究做匀速圆周运动物体的受力特点和加速度大小。演示:用系细线的小球在水平桌面上做匀速圆周运动。一、合外力的特点

2、观察：1.在不计摩擦的情况下小球受到的力，分析小球受到的合外力。2.小球运动过程中突然松手，小球将沿圆周切线做匀速直线运动。结论：物体作圆周运动时，合外力指向圆心，用来改变运动方向。ABC说明：任何作匀速圆周运动的物体一定受到指向圆心的合外力，该力迫使物体改变运动方向。理解：思考：右图中A、三个位置处小球受到的合外力方向分别怎样？已知三点处绳子的拉力大小相等，能否说这三点的合外力相同？加速度相同？注意力和加速度都是矢量。结论：小球受到的合外力不断变化，加速度也不断变化，因而小球做的是变加速曲线运动。二、向心力、向心加速度做圆周运动的物体，总要受到指向圆心的力，该力叫做向心力；向心力产生的加速度

3、叫做向心加速度。向心力来源举例： 月亮绕地球做匀速圆周运动时，对月亮施加的力为月亮提供了向心力。 物块在水平转盘上随盘做匀速圆周运动时，物块受到、三个力，其中和等大反向，相互平衡，为物块作圆周运动提供向心力，该力方向指向 汽车通过圆弧形拱桥顶端时，所做的也是匀速圆周运动，此时汽车的向心力由和的合力提供。结论：向心力是按照作用效果来命名的，它可以是各种性质的力，也可以是几个力的，或者某个力的三、向心力、向心加速度的大小试验和理论推导均可以证明：向2r向2r理解：当一定时，由向_可知r越大，a向越_，a向与r成_比。当v一定时，由向_可知r越大，a向越_，a向与r成_比。ABRR/2由F向=ma向

4、可知，对于不同的质点，a向相等时，F向_相等。随堂小实验每人用一段细线(大约1m长)，前端系住钢笔或小刀，使其在水平面内做匀速圆周运动，并按下列要求控制小球的运动（1）。保持轨迹半径不变，加快转速，感觉向心力的变化。(2). 转动过程中，将细线绕在手指上，感觉线速度不变的情况下向心力和半径的关系。随堂练习：BrARCr1. 如图所示，aA:aB=_,aA与aB的方向_(填相同或不同)2. 如右图所示，已知皮带不打滑，R=2r,则轮子匀速转动时，aA:aB:aC=_.课后巩固1、说法正确的是（ ）A. 向心加速度越大，物体速率变化越快B. 向心加速度大小与轨道半径成反比。C. 向心加速度方向始终

5、与速度方向垂直D. 在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的。2、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是（ ）A、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小3、教室里的钟表走时准确，已知秒针和分针的长度之比为5:4，求两针尖处的向心加速度之比。向心力、向心加速度导学案 第二课时学习目标：1. 会对圆周运动的物体进行受力分析，能找出向心力的来源，能列出各种情况下的向心力方程。2. 会分方向考虑合外力的作用效果，理解匀速圆周运动和变速圆周运动的受力特点。3. 了解一般曲线运动的分

6、析方法。4. 提高推理分析和灵活运用公式能力。学习重难点：1. 分析受力，列向心力方程。2. 分方向理解合外力的作用效果。学习方法：复习、观察、探究、练习 学习过程：复习公式：an=_=_=_ Fn=_=_=_时，an与r成正比，_时，an与r成反比。引导探究：一、 向心力探源1. 小球做匀速圆周运动，不计摩擦，分析小球的受力，画出小球的受力图。列方程：_=Fn2. 物块随转盘的转动做匀速圆周运动，分析物块的受力，画出受力图，列方程：_=FnABCD3. 观察演示实验，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线扫过的轨迹构成一个圆锥，故称圆锥摆运动，分析小球的受力，画出受力图，列出向心力方程，_=Fn

7、,(先思考，再互相讨论交流)。二、 变速圆周运动的受力特点观察演示：开始时，细线水平，释放小球后，小球做的是圆周运动的一部分，小球速度大小变化吗？如图，绳系小球在竖直面里做顺时针圆周运动，（1）画出最高点A的受力图，列出向心力方程。（2）画出B点处的受力图，合外力指向圆心吗？切线方向有没有合外力分量？此时小球的速率怎样变化？哪个力改变小球的速率？ 小结：合外力不沿半径方向时，沿切线方向的分量改变速度的大小，沿半径方向的分量改变速度的方向。（3）小球在C点切线方向有合外力吗？此时速度大小变化吗？ （4）小球在D点速度大小怎样变化？此时哪个力提供向心力？ 三、一般曲线运动 阅读课文最后一段，交流理解。本节课小结：匀速圆周运动的物体合外力等于向心力，指向圆心；变速圆周运动的物体合外力不指向圆心，沿半径方向的分量等于向心力，沿切线方向的分量改变速率。课后作业：1. 整理笔记2. 课后问题与练习2、4