物理：鲁科版 必修2 4.2 向心力与向心加速度 （教案）

1、向心力向心加速度教育知识和技能1 .理解向心加速度和向心力的概念2 .了解向心力和向心加速度。 实验性地探讨了向心力的大小和质量角速度半径的定量关系。3 .可知，在变速圆运动中，质点在圆周上的某一点的向心力和向心加速度可以通过上述式求出。4 .用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力，通过实验可以认识向心力的作用和来源。流程和方法1 .学习关于圆周运动的分析方法，培养理论与实际相连的能力。2 .从日常生活中可以发现有关物理学的问题，从物理学的角度可以比较明确地表达发现问题。3 .通过思考发表自己的见解，试图用圆周运动法则解决生产和生活相关的实际问题。感情态度和价值观1 .尝试圆周运动的魔法和谐，

2、发展学习对科学的好奇心和物理知识的欲望。2 .乐于探索日常生活中圆圈运动所隐藏的物理定律，有将物理知识应用于生产和生活的意识。教育重点1 .理解向心力和向心加速的概念。知道向心力的大小F=mr2=m2/r、向心加速度的大小a=r2=2/r，并且可以用在补正预算上教育难点1 .匀速圆周运动的向心力和向心加速度都大小不变，方向时时刻刻变化。2 .理解向心力是以作用效果命名的效力。教学方法：实验法、讲义、归纳法、推定法教育用具。投影机、多媒体、CAI课件、向心力演示、钢球、铝球、绳、泥、白纸教育程序一、引进新课程1 .安装方案做“水流星”实验，为什么装水的杯子以一定的速度进行圆周运动，水不会从杯子里

3、溢出来，而且杯子在垂直面内移动到最高点时，杯子的口朝下，水不会从杯子里溢出来，这是个疑问。2、复习问题物体分别进行直线运动、曲线运动时，受到的外力f与速度0有什么关系？描述匀速圆周运动速度的物理量有多少？ 这些个的物理量有什么样的特征？3 .引进：由于匀速圆周运动速度方向时时刻刻变化，匀速圆周运动为变速曲线运动。 力是改变物体运动状态的原因。 正在匀速圆周运动的物体受到的外力有什么样的特征呢？大小方向呢？ 加速度怎么样？ 在这门课上我们共同学习这个问题。二、新课程一、概念向心力实验：用光滑的水平玻璃板进行实验a .用手敲打球，使球进行圆周运动b .细铜线从弹簧的前端滑动时，小球在切线方向上匀速

4、直线运动指导学生讨论、分析：小球还没出来时，小球做什么运动，受什么力的作用，合力是什么，有什么作用？在光滑的玻璃板上盖上白纸的同时，在上述球上涂上红色，反复进行上述实验，让学生看到纸上残留的运动轨迹，同样地提出上述问题，引导学生回答通过讨论，进行匀速圆周运动的物体受到指向中心的合力的作用，这种力称为向心力。向心加速度定义：进行匀速圆周运动的物体因向心力而必然产生加速度。 该加速度称为向心加速度。方向：始终沿半径指向中心。2 .向心力的大小让学生猜向心力的大小跟什么因素有关？实验研究f方向与m、r、的关系实验方法：控制变量法介绍向心力演示的结构和使用方法(3)实验过程a :质量不同的钢球和铝球，

5、在它们的运动半径r和角速度相同的情况下，比较向心力的大小b :在质量相同的两个小球中，保持运动半径相同，观察向心力与角速度的关系c :质量相同的2个小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小和运动半径的关系。实验表两球相同的物理量不同的物理量观察结果1r、米m越大，f方向越大2m、rr越大，f方向越大3米、r越大，f方向越大实验结论f方向随r、w、m的增大而增大(4)向心力的大小与物体质量m、圆周半径r、角速度都有关系，给出式： f方向=mr23 .向心加速度： a=r2可以用f方向=m2/r表示向心力的大小，同样也可以表示向心加速度a=2/r4 .速圆运动的特征:大小不变，方向总是沿着

6、各点的切线方向，是变速度f :大小不变，方向始终指向圆心，是变力其作用效果：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，是变加速度表示物体速度方向的变化快的物理量以上几点表示匀速圆周运动为可变加速运动指出： w一定时，arv为一定时，a1/r5、接下来请学生们考虑以下三个问题系着绳索的小球在水平面上匀速圆周运动，其圆心在哪里，受到多少力的作用？向心力是什么？系绳索的球在垂直平面上匀速圆周运动，球在最高点和最低点受到的力如何？(3)如果圆筒内有块，圆筒围绕其轴线等速旋转，块会受到什么样的力？(4)等速旋转回转盘，回转盘上的物体也匀速圆周运动。 回转盘和物体之间没有相对滑动

7、，物体受到什么样的力？ 什么提供了向心力？(参照图3 )(参照图4 )(参照图1 )(参照图2 )对以上三个问题进行了讲评，得到了一些说明向心力的来源：进行匀速圆周运动的物体所需的向心力是物体受到的合力由于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有效的力，可以是一个力，也可以是几个力的合力或者力的分力，除了不认为物体受到某种力以外，还受到了向心力。板书设计5.5向心力向心加速度一、概念1，向心力：质点在匀速圆周运动时，任何合力都沿半径指向中心，这种合力称为向心力。向心力是有效的力量2 .向心加速度：方向：始终沿半径指向中心二、向心力的大小实验研究f方向与m、r、的关系1、检查方法：控制变量法2 .实验过程3 .向心力的表达式： f方向=mr2=m2/r三、向心加速度的表达式： a=r2=2/r四、匀速圆周运动特点：改变加速运动:大小不变，方向总是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，是变力其作用效果：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，是变加速度表示物体速度方向的变化快的物理量五、说明(1)向心力的源头：进行匀速