高中物理必修2《向心力》教案

高中物理必修2《向心力》教课设计教课目的1、知识与技术理解向心力的观点及其表达式确实切含义;知道向心力大小与哪些要素相关，并能用来进行计算;加快度。2、过程与方法些要素相关，并详细“做一做”来理解公式的含义。周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特色。3、感情、态度与价值观在实验中，培育学生着手的习惯并提升剖析问题、解决问题的能力。教课重难点教课要点：领会牛顿第二定律在向心力上的应用;明确向心力的意义、作用、公式及其变形。教课难点：圆锥摆实验及相关物理量的丈量;如何运用向心力、向心加快度的知识解说相关现象。教课工具多媒体、板书教课过程一、新课导入我们学习、研究了圆周运动的运动学特色，知道了如何描绘圆周运动.知道了什幺是向心加快度和向心加快度的计算公式，这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特色.变化，考虑一下为什幺做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去而是沿着一个圆周运.前三幅图能够看出物体之所以没有沿直线飞出去是因为有绳索在拉着物体，而第四幅图是太阳系各个行星绕太阳做圆周运动是因为太阳和行星之间有引力作用，是太阳和行星之间的引力使各个行星绕太阳在做圆周运动.假如没有绳的拉力和太阳与行星之间的引力，那幺这些物体就不行能做圆周运动，也就是说做匀速圆周运动的物体都会遇到一个力，这个力拉着物体使物体沿着圆形轨道在运动，我们把这个力叫做向心力.二、向心力基本知识定义.公式：方向向心力的方向一直指向圆心，因为方向时辰改变，所以向心力是变力.成效力向心力是依据力的成效来命名的，凡是产生向心加快度的力，不论属于哪一种性质，都是向心力.思虑判断做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力.(×)向心力和重力、弹力同样，是性质力.().()3.研究沟通如下图，细线下边悬挂一个钢球，用手带动钢球，使它在某个水平面内做圆周运动，构成一个圆锥摆.试剖析其向心力根源.【提示】钢球在水平面内做圆周运动，其受力如下图，重力mg和拉力FT的力供给向心力，Fn=mgtan θ三、变速圆周运动和一般曲线运动基本知识变速圆周运动变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力，合外力一般产生两个方面的效果：FFtat.FFnan.一般曲线运动的办理方法一般曲线运动，能够把曲线切割成很多很短的小段，每一小段可看作一小段...思虑判断圆周运动中指向圆心的协力等于向心力.(√)圆周运动中，合外力等于向心力.(×)向心力产生向心加快度.()研究沟通如下图，荡秋千是小朋友很喜爱的游戏，当秋千由上向下荡时，此时小朋友做的是匀速圆周运动仍是变速圆周运动 ?绳索拉力与重力的协力指向悬挂点吗?【提示】秋千荡下时，速度愈来愈大，做的是变速圆周运动 ..四、实验：用圆锥摆大略考证向心力的表达式实验与研究：请同学们阅读教材“实验”部分，思虑下边的问题：?简述实验原理，如何达到考证的目的??实验过程中产生偏差的原由主要有哪些 ?仔细阅读教材，思虑问题，找学生代表讲话，听取学生的看法，评论、总结。沟通与议论：实验的过程中，多项丈量都是大略的，存在较大的偏差，用两个方法获得的力其实不严格相等。经过实验还领会到，向心力其实不是像重力、弹力、摩擦力那样拥有某种性质的力来命名的，它是成效力，是按力的成效名的，在圆锥摆实验中，向心力是小球重力和细线拉力的协力，还能够理解为是细线拉力在水平面内的一个分力。有一个改良的实验，其装置如下图，让小球在恰好要走开锥面的状况下做匀速圆周运动，我以为利用该装置能够使丈量值减少偏差。五、向心力的大小、方向和根源【问题导思】向心力大小的计算公式有哪些?向心力的成效、方向如何?物体随水平转盘做匀速圆周运动时，哪个力供给向心力?向心力的作用成效因为向心力一直指向圆心，其方向与物体运动方向一直垂直，故向心力不改变线速度的大小，只改变线速度的方向.大小关于匀速圆周运动，向心力大小一直不变，但对非匀速圆周运动(如用一根绳)v.方向.根源(1)向心力能够由某一个力供给.①弹力供给向心力如用细绳拴住小球在圆滑的水平面内做匀速圆周运动，向心力由绳索的拉力供给(如下图).②摩擦力供给向心力如物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相关于转盘静止，向心力由转盘对物体的静摩擦力供给(如下图).(3)向心力能够由某个力的分力供给.如小球在细线作用下，在水平面内做圆锥摆运动时，向心力由细线的拉力在水平面内的分力供给，如图乙.例:如下图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一同做匀速圆周运动，则物体的受力状况是()受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用摩擦力的方向一直指向圆心O重力和支持力是一对均衡力摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力【审题指导】(1)向心力是成效力，受力剖析时不考虑向心力 .(2)向心力的方向一直指向圆心.【答案】BCD六、匀速圆周运动的特色及解题方法【问题导思】匀速圆周运动的特色是什幺?如何求匀速圆周运动的向心力?质点做匀速圆周运动的条件是什幺?质点做匀速圆周运动的条件协力的大小不变，方向一直与速度方向垂直且指向圆心.匀速圆周运动是仅速度的方向变化而速度大小不变的运动，所以只存在向心加快度，所以向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的协力.匀速圆周运动的三个特色线速度大小不变、方向时辰改变.角速度、周期、频次都恒定不变..3.剖析匀速圆周运动的步骤明确研究对象，对研究对象进行受力剖析，画出受力表示图 .将物体所受外力经过力的正交分解，分解到沿切线方向和沿半径方向 .列方程：沿半径方向知足F1=F2=0..误区警告在解决匀速圆周运动的过程中，要知道物体圆形轨道所在的平面，明确圆心和半径是解题的一个要点环节..4. 匀速圆周运动解题策略.剖析清楚向心力的根源，明确向心力是由什幺力供给的.依据线速度、角速度的特色，选择适合的公式列式求解.例：(2013 ·江苏高考)如下图，“旋转秋千”中的两个座椅、B质量相等经过同样长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响，当旋转圆环绕竖直的中心轴匀速转动时，以下说法正确的选项是 ( )A.A的速度比B的大B.AB的向心加快度大小相等C.、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小七、变速圆周运动和一般曲线运动中的向心力变速圆周运动中协力的特色例：如下图，一小球用细绳悬挂于 O点，将其拉离竖直地点一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是 ( )绳的拉力重力和绳拉力的协力重力和绳拉力的协力沿绳方向的分力绳的拉力和重力沿绳方向分力的协力【答案】 CD八、圆周运动中的临界问题1、确立临界条件：找出临界条件是解决这种极值问题的要点2..临界问题的剖析方法第一明确物理过程，对研究对象进行正确的受力剖析确立向心力，依据向心力公式列出方程由方程中的某个力的变化与速度变化的对应关系，进而剖析找来临界值.例：原长为