魯科版必修2 向心力與向心加速度 第1課時 教案.doc

第五節(jié) 向心力、向心加速度（教案33） 一、教學目標 1、理解向心力和向心加速度的概念并能用來進行計算。 2、知道向心力大小與哪些因素有關(guān)。理解公式的確切含義，并能用來進行計算。3、進一步理解勻速圓周運動中產(chǎn)生向心加速度的原因。 4、知道在變速圓周運動中，可用上述公式求質(zhì)點在圓周上某一點的向心力和向心加速度。 二、重點難點重點：1、理解向心力和向心加速度的概念。 2、知道向心力大小，向心加速度的大小，并能用來進行計算。 難點：對向心力和向心加速度的正確理解和認識。 三、教學方法 實驗、講授、討論、歸納、推理 四、教學用具 多媒體、 課件、向心力演示器、鋼球、木球、細繩 五、教學過程 引入：我們知道，勻速圓周運動是變速曲線運動。而力是改變物體運動狀態(tài)的原因，說明物體做勻速圓周運動時一定要受外力作用。物體做勻速圓周運動時所受的外力有何特點？加速度怎樣？這就是本節(jié)課要研究的問題。 （一）、向心力 1、演示實驗：在光滑水平桌面的o點固定一根釘子，把繩的一端套在釘子上，另一端系一個小球，使小球在桌面上做勻速圓周運動 2、討論： a： 小球此時受到哪些力的作用？ b： 合外力是哪個力？這個力的方向有什么特點？ 3、 結(jié)論 ：做勻速圓周運動的物體受到一個指向圓心的拉力的作用，這個力叫向心力。 向心力的方向不斷變化，但總是沿著半徑指向圓心，而物體運動的方向沿切線方向，所以向心力的方向總與物體運動的方向垂直。4、向心力的作用效果只改變運動物體的速度方向，不改變速度大小。向心力指向圓心，而物體運動的方向總是沿圓周上的切線方向，二者互相垂直。物體在運動方向上所受的合外力為零，在這個方向上無加速度，速度大小不會改變。所以向心力只改變速度的方向。 5、向心力的大小 （1）體驗向心力的大小 a：每組學生發(fā)用細線聯(lián)結(jié)的鋼球、木球各一個，讓學生拉住繩的一端，讓小球盡量做勻速圓周運動，改變轉(zhuǎn)動的快慢、細線的長短多做幾次。 b：引導(dǎo)學生猜想：向心力可能與物體的質(zhì)量、角速度、半徑有關(guān)。 （2）【演示實驗】用向心力演示器演示向心力的大小與什么因素有關(guān)。用控制變量法。 介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法 操作方法： a：用質(zhì)量不同的鋼球和鋁球做實驗，使兩球運動的半徑r和角速度相同觀察得到：向心力的大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，向心力就越大。 b：用兩個質(zhì)量相同的小球做實驗，保持運動半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關(guān)系。可以看出，角速度越大，所需向心力就越大。 c：仍用兩個質(zhì)量相同的小球做實驗，保持兩球運動角速度相同，觀察向心力的大小與運動半徑之間的關(guān)系?？梢钥闯?，運動半徑越大，所需向心力就越大。 （3）總結(jié)得到：向心力的大小跟物體的質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度都有關(guān)系。 勻速圓周運動所需的向心力大小為fmr2 （4）學生根據(jù)推導(dǎo)向心力的另一表達式 【注意】向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，不是一種新的、特殊的力。做勻速圓周運動所需的向心力通常是由重力、彈力、摩擦力中的某一個力，或者某個力的分力，或幾個力的合力所提供。 做勻速圓周運動的物體受到的合外力就是向心力。（二）、向心加速度 1、做圓周運動的物體，在向心力f的作用下必然要產(chǎn)生一個加速度，根據(jù)牛頓運動定律得到：這個加速度的方向與向心力的方向相同，叫做向心加速度。 2、根據(jù)牛頓第二定律可得到 或 【注意】 （1）由于a向的方向時刻在變，所以勻速圓周運動是變加速運動。 （2）做勻速圓周運動的物體，其速度大小沒有改變，改變的只是速度方向，因此，向心加速度是描述質(zhì)點速度方向變化快慢的物理量。 （三）、課堂練習 1、一個做勻速圓周運動的物體，當它的轉(zhuǎn)速為原來的2倍時，它的線速度、向心力分別變?yōu)樵瓉淼膸妆?？如果線速度不變，當角速度變?yōu)樵瓉淼?倍時，它的軌道半徑和所受的向心力分別為原來的幾倍？ 2、學生閱讀【思考與討論】 （1）分析木塊受幾個力的作用？各是什么性質(zhì)的力？ （2）木塊所受的向心力是由什么力提供的？ 3、討論課本p95練習五（3）、（4）、（5）、（6）（四）、課堂小結(jié)1、為什么做勻速圓周運動的物體需要一個向心力 ？向心力的作