向心加速度物理教案

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教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解勻速圓周運(yùn)動的向心力和向心加速度大小不變，方向總是指向圓心．

2、知道勻速圓周運(yùn)動的向心力和向心加速度的公式，會解答有關(guān)問題．

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生探究物理問題的習(xí)慣，訓(xùn)練學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和分析綜合能力．

情感目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)象的觀察、分析能力，會將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際中去．

教學(xué)建議

教材分析

教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個難點(diǎn)，通過實(shí)例給出向心力概念，再通過探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式，之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式，順理成章，便于學(xué)生接受．

教法建議

1、要通過對物體做圓周運(yùn)動的實(shí)例進(jìn)行分析入手，從中引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識到：做圓周運(yùn)動的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念．

2、對于向心力概念的認(rèn)識和理解，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：

第一點(diǎn)是向心力只是根據(jù)力的方向指向圓心這一特點(diǎn)而命名的，或者說是根據(jù)力的作用效果來命名的，并不是根據(jù)力的性質(zhì)命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質(zhì)的力．

第二點(diǎn)是物體做勻速圓周運(yùn)動時，所需的向心力就是物體受到的合外力．

第三點(diǎn)是向心力的作用效果只是改變線速度的方向．

3、讓學(xué)生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關(guān)？并設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動．

4、講述向心加速度公式時，不僅要使學(xué)生認(rèn)識到勻速圓周運(yùn)動是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運(yùn)動，在這里還應(yīng)把“向心力改變速度方向”與在直線運(yùn)動中“合外力改變速度大小”聯(lián)系起來，使學(xué)生全面理解“力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因”的含義，再結(jié)合無論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學(xué)生對“力是物體產(chǎn)生加速度的原因”有更進(jìn)一步的理解．

教學(xué)設(shè)計方案

向心力、向心加速度

教學(xué)重點(diǎn)：向心力、向心加速度的概念及公式．

教學(xué)難點(diǎn)：向心力概念的引入

主要設(shè)計：

一、向心力：

（一）讓學(xué)生討論汽車急轉(zhuǎn)彎時乘客的感覺．

（二）展示圖片1．鏈球做圓周運(yùn)動需要向心力．〔全日制普通高級中學(xué)教科書（試驗(yàn)修定本·必修）物理．第一冊98頁〕

（三）演示實(shí)驗(yàn)：做圓周運(yùn)動的小球受到繩的拉力作用．

（四）讓學(xué)生討論，猜測向心力大小可能與哪些因素有關(guān)？如何探究？引導(dǎo)學(xué)生用“控制變量法”進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)．（用向心力演示器實(shí)驗(yàn)）

演示1：半徑r和角速度一定時，向心力與質(zhì)量m的關(guān)系．

演示2：質(zhì)量m和角速度一定時，向心力與半徑r的關(guān)系．

演示3：質(zhì)量m和半徑r一定時，向心力與角速度的關(guān)系．

給出進(jìn)而得在．

（五）討論向心力與半徑的關(guān)系：

向心力究竟與半徑成正比還是反比？提醒學(xué)生注意數(shù)學(xué)中的正比例函數(shù)中的k應(yīng)為常數(shù)．因此，若m、為常數(shù)據(jù)知與r成正比；若m、v為常數(shù)，據(jù)可知與r成反比，若無特殊條件，不能說向心力與半徑r成正比還是成反比．

二、向心加速度：

（一）根據(jù)牛頓第二定律

得：

（二）討論勻速圓周運(yùn)動中各個物理量是否為恒量：

vTf

探究活動

感受向心力

在一根結(jié)實(shí)的細(xì)繩的一端拴一個橡皮塞或其他小物體，掄動細(xì)繩，使小物體做圓周運(yùn)動（如圖）．依次改變轉(zhuǎn)動的角速度、半徑和小物體的質(zhì)量．

體驗(yàn)一下手拉細(xì)繩的力（使小球運(yùn)動的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度增大或減小，向心力是變大，還是變小；改變半徑

r盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個橡皮塞，即改變橡皮塞的質(zhì)量m，而保持半徑r和角速度不變，向心力又怎樣變化．

做這個實(shí)驗(yàn)的時候，要注意不要讓做圓周運(yùn)動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體