高中物理-5 向心加速度教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计教学目标1、知识与技能（1）理解速度变化量和向心加速度的概念；（2）知道向心加速度和线速度、角速度的关系式；（3）能够运用向心加速度公式求解有关问题。2、过程与方法：体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法，教师启发、引导，学生自主阅读、思考、讨论、交流学习成果。3、情感、与价值观：培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质。特别是“做一做”的实施，要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦。教学重点、难点教学重点：理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。教学难点：向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。教学用具多媒体、板书教学过程一、感受圆周运动的向心加速度1、探究实例分析（1）轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动。小球受哪些力？合外力有何特点？（2）卫星绕地球运行的受力情况及其特点？（3）在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，分析物体的受力情况？（4）细绳悬吊一小球，小球在水平面上做圆锥摆运动，对其进行受力分析？分析以上物体的受力情况并画出受力分析图2、结论猜测一切做匀速圆周运动的物体的合力和加速度方向均指向圆心3、思考判断(1)匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心．(√)(2)匀速圆周运动的加速度总指向圆心．(√)(3)匀速圆周运动是加速度不变的运动．(×)板书：向心加速度(1)定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度．(2)公式：①an＝v2/r；②an＝ω2r.(3)方向：沿半径方向指向圆心，时刻与线速度方向垂直．向心加速度的方向及意义【思考】向心加速度是描述什么的物理量？1、物理意义描述线速度改变的快慢，只表示线速度的方向变化的快慢，不表示其大小变化的快慢．2．方向总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直，方向时刻改变．(4)意义：描述线速度方向改变快慢二、向心加速度的公式和应用【思考】1．向心加速度有哪些计算公式？2．试讨论向心加速度与半径的关系？3．向心加速度公式适用于非匀速圆周运动吗？1．公式2．an与r的关系图象如图(a)(b)所示．3．理解(1)当匀速圆周运动的半径一定时，向心加速度的大小与角速度的平方成正比，也与线速度的平方成正比，随频率的增加或周期的减小而增大．(2)当角速度一定时，向心加速度与运动半径成正比．(3)当线速度一定时，向心加速度与运动半径成反比．4．向心加速度的注意要点(1)向心加速度是矢量，方向总是指向圆心，始终与速度方向垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小．向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢．(2)向心加速度的公式适用于所有圆周运动的向心加速度的计算．包括非匀速圆周运动．例：如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r1＝3r，r2＝2r，r3＝4r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑．向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是()【答案】BD课堂练习1.上海在北纬31°，求上海所在处物体绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大？（设地球半径R=6400km，COS31°=0.86）分析：首先应明确物体做匀速圆周运动；再确定圆周轨迹、圆心及半径。2．向心加速度大小的计算公式和应用⑴.如图是甲、乙两球做匀速圆周运动时，向心加速度随半径变化的图象，其中图线甲为一双曲线．由图象可以知道()A.甲球运动时，线速度大小保持不变B.甲球运动时，角速度大小保持不变C.乙球运动时，线速度大小保持不变D.乙球运动时，角速度大小保持不变⑵.关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A．线速度大，加速度一定大B．角速度大，加速度一定大C．周期大，加速度一定大D．加速度大，速度一定变化快3.传动装置中向心加速度的计算练习⑴.如图所示，O1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，轮半径为r2，r3为固定在从动轮上的小轮半径．已知r2＝2r1，r3＝1.5r1.A、B、C分别是3个轮边缘上的点，则质点A、B、C的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)()A．1∶2∶3B．2∶4∶3C．8∶4∶3D．3∶6∶2⑵．在下图中，A、B为咬合传动的两齿轮，RA＝2RB，则A、B两轮边缘上两点的()A.角速度之比为2∶1B.向心加速度之比为1∶2C.周期之比为1∶2D.转速之比为2∶1⑶.如图所示，定滑轮的半径r＝2cm.绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度a＝2m/s2向下做匀加速运动．在重物由静止下落1m的瞬间，滑轮边缘上P点的角速度ω＝___rad/s，向心加速度an＝__m/s2.当堂检测1．关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法中正确的是()A．与线速度方向始终相同B．与线速度方向始终相反C．始终指向圆心D．始终保持不变2．如上图所示，在皮带传动中，两轮半径不等，下列说法正确的是()A．两轮角速度相等B．两轮边缘线速度的大小相等C．大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度D．同一轮上各点的向心加速度跟该点到中心的距离成反比3．（多选）在地球表面处取这样几个点：北极点A、赤道上一点B、AB弧的中点C、过C点的纬线上取一点D，如图所示，则()A．B、C、D三点的角速度相同B．C、D两点的线速度大小相等C．B、C两点的向心加速度大小相等D．C、D两点的向心加速度大小相等4．（多选）如图所示为摩擦传动装置，B轮转动时带动A轮跟着转动，已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下述说法中正确的是()A．A、B两轮转动的方向相同B．A与B转动方向相反C．A、B转动的角速度之比为1∶3D．A、B轮缘上点的向心加速度之比为3∶15.下列关于匀速圆周运动的性质的说法正确的是()A．匀速运动B．匀加速运动C．加速度不变的曲线运动D．变加速曲线运动6.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3∶4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为()A．3∶4B．4∶3C．4∶9D．9∶167.关于质点的匀速圆周运动，下列说法正确的是()A．由a＝可知，a与r成反比B．由a＝ω2r可知，a与r成正比C．由v＝ωr可知，ω与r成反比D．由ω＝2πn可知，ω与n成正比当堂检测答案：1.C2.B3.ABD4.BC.5.D6.B7.D课堂小结板书第六节

向心加速度1、方向2、意义3、大小表达式①an＝v2/r；②an＝ω2r学情分析高一学生对物体的受力分析和运动情况分析已经有了一定的基础，也学习了牛顿三大定律，初步具备了以加速度为桥梁的运动与力的关系的知识体系。但他们的逻辑推理能力和抽象思维能力不是很好，不注重对知识内涵的研究，对物理的学习还缺乏方法，习惯于硬套公式。而向心力向心加速度概念比较抽象，会给学生的学习带来较大的困难。针对学生的实际情况，在教学中我利用实例来分析匀速圆周运动的物体所受的合力方向特点，再由逻辑推理及数学知识简单的与学生探究向心加速度的大小与圆周半径、线速度的关系，这样符合教材编写的意图，突出概念教学的物理过程，真正让学生体验到了学习过程效果分析教学中较好地完成向心加速度的教学，学生通过实例探究得出匀速圆周运动的物体物体受力的方向特点，结合牛顿第二定律得出了向心加速度的方向特点；鉴于学生逻辑推理能力较差有意避开了做一做中通过速度变化量推导向心加速度方向的过程，让学生依据数学知识推出了向心加速度大小计算式。不足之处课堂容量不足，练习量与初始设计有一定出入。教材分析本节课在学生掌握了圆周运动物理量的描述，（线速度，角速度，周期，频率，转速）以及直线运动加速度，平抛运动加速度的基础上学习，让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。《向心加速度》一节是本章承上启下的重要知识，学好这节内容，一方面可以深化前面所学的匀速圆周运动知识，另一方面又为第六章万有引力与航天的学习打好必要的基础。教材从了解运动的规律过渡到了解力跟运动关系的规律；把向心加速度放在向心力之前，从运动学的角度来学习向心加速度。教材为了培养学生科学探究合作能力，改变了过去从向心力推导向心加速度的教学方式。教材的叙述运用牛顿第二定律，“从力推知加速度”以便于学生可以掌握向心加速度的方向。借助教材中的做一做思路从速度的变化量角度引导学生推导出了向心加速度的大小，这样设计更有利于学生了解在矢量状态下速度变化量与加速度的之间的联系，有利于学生更透彻的理解圆周运动的加速度概念。评测练习1．关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法中正确的是()A．与线速度方向始终相同B．与线速度方向始终相反C．始终指向圆心D．始终保持不变2．如上图所示，在皮带传动中，两轮半径不等，下列说法正确的是()A．两轮角速度相等B．两轮边缘线速度的大小相等C．大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度D．同一轮上各点的向心加速度跟该点到中心的距离成反比3．（多选）在地球表面处取这样几个点：北极点A、赤道上一点B、AB弧的中点C、过C点的纬线上取一点D，如图所示，则()A．B、C、D三点的角速度相同B．C、D两点的线速度大小相等C．B、C两点的向心加速度大小相等D．C、D两点的向心加速度大小相等4．（多选）如图所示为摩擦传动装置，B轮转动时带动A轮跟着转动，已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下述说法中正确的是()A．A、B两轮转动的方向相同B．A与B转动方向相反C．A、B转动的角速度之比为1∶3D．A、B轮缘上点的向心加速度之比为3∶15.下列关于匀速圆周运动的性质的说法正确的是()A．匀速运动B．匀加速运动C．加速度不变的曲线运动D．变加速曲线运动6.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3∶4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为()A．3∶4B．4∶3C．4∶9D．9∶167.关于质点的匀速圆周运动，下列说法正确的是()A．由a＝可知，a与r成反比B．由a＝ω2r可知，a与r成正比C．由v＝ωr可知，ω与r成反比D．由ω＝2πn可知，ω与n成正比当堂检测答案：1.C2.B3.ABD4.BC.5.D6.B7.D课后反思本节课对向心加速度的引入是从运动和力的关系着手讨论，一是由物体做匀速圆周运动的受力情况来说明向心加速的方向；二是根据加速度的定义式：推导向心加度的表达式。本节课的重点是理解匀速圆周运动的加速度一定指向圆心，就这点我对教材做了适当调整：先讲圆周运动的合外力，后讲向心加速度，这样就抓住了物理问题的本质，使学生能较好的接收和理解。对于匀速圆周运动的加速度为什么都指向圆心，我从两个方面进行了探讨：1、通过几个实例的合力方向特点导出匀速圆周运动的物体所受的合力方向特点导出匀速圆周运动的物体加速度指向圆心；2、通过理论推导能让学生更透彻的理解做匀速圆周运动的物体向心加速度大小表达式，从而得出向心加速度的定义；3、通过几个例题来练习一下几种情况下向心加速度大小的计算。课堂教学实际是对第三点完成不好。课标分析1、知识与技能（1）理解速度变化量和向心加速度的概念；（2）知道向心加速度和线速度、角速度的关系式；