統(tǒng)編人教版高中必修第二冊物理《2向心力》集體備課教案教學(xué)設(shè)計(jì)

1、課時(shí)教案第六單元第2案總第一案課題：§6.2向心力年月日教學(xué)目標(biāo) 核心素養(yǎng)物理觀念：理解向心力的概念，知道它的命名方式科學(xué)探究：會(huì)分析向心力的來源，知道向心力大小與哪些因素有關(guān)科學(xué)思維：掌握向心力公式，并能進(jìn)行計(jì)算：會(huì)分析一般曲線運(yùn)動(dòng)的向心力科學(xué)思維：會(huì)分析變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力與向心力的關(guān)系，會(huì)求某一點(diǎn)的向心力教學(xué)重點(diǎn)1.向心力的概念的理解及命名方式：向心力的來源，影響向心力大小的因素2.向心力公式及應(yīng)用；變速圓周運(yùn)動(dòng)的分析3.教學(xué)難點(diǎn)1.向心力的來源及理解2.向心力公式及應(yīng)用；變速圓周運(yùn)動(dòng)的分析3.曲率半徑局考考點(diǎn)課型新投教具教法教 學(xué) 過 程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè)復(fù)習(xí)引入

2、：1. 0、3的物理意義，二者間的關(guān)系。由二者間的關(guān)系可得：0大的圓周運(yùn)動(dòng)3不一定大，3大 的圓周運(yùn)動(dòng)0不一定大。由于做圓周運(yùn)動(dòng)的物體線速度。不斷變化，根據(jù)牛頓第一 定律可知，物體受到的合外力一定不是零，所以圓周運(yùn)動(dòng)是變 速運(yùn)動(dòng)，物體受到的合外力有哪些特點(diǎn)呢？一、演示：1.學(xué)生手拉物體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，感受手的拉力變化。2.完成課本P27 6.2-1的思考與討論，體會(huì)周運(yùn)動(dòng)的物體受力 特點(diǎn)。分析小球受力情況（重力、支持力、拉力）。思考課本P27課前 問題。引入新課。學(xué)生討論回答，調(diào) 動(dòng)積極性教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè)問題：剪斷細(xì)線后，小球運(yùn)動(dòng)方向？根據(jù)受力分析得出：繩中的拉力即是物體受到的合外力

3、。方向 指向圓心。大量事實(shí)和實(shí)例表明：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的合力總 指向圓心。這種力稱為向心力。一、向心力L定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的合力總指向圓心，這個(gè) 指向圓心的力就叫做向心力。符號(hào)：Fn2,方向：始終指向圓心（與速度方向垂直或沿半徑方向） 所以是變力，且時(shí)刻在變。3 .來源：如右圖，一小球用細(xì)線拉著在水平面內(nèi)做勻速節(jié)廣圓周運(yùn)動(dòng)，分析小球受力情況，并分析小球向工卜;心力的來源。_'. 一、得出：向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，不 一- 是具有確定性質(zhì)的力，它可以是某一個(gè)力，也可是幾個(gè)力的合 力或某一個(gè)力的分力。4 .作用效果：只改變線速度的方向，不改變線速度的大小。練

4、：1 .判定正誤：向心力既可以改變速度的大小，也可以改變速度的方向（X） 無論物體是否做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體受到的指向圓心的合力 一定等于向心力（V ）圓周運(yùn)動(dòng)中，物體受到的合外力一定與速度方向垂直（X ） 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力就是向心力，大小方向 都不變（X ）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力就是向心力，也可以是 某種性質(zhì)的一個(gè)力來提供。（V ）依據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)特 點(diǎn)得出：沿切線 方向做勻速直線 運(yùn)動(dòng)。學(xué)生分析受力， 得出來源，引導(dǎo) 學(xué)生學(xué)會(huì)求解向 心力的來源。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè)練2.分析下列常見的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例向心力的來源實(shí)例示意圖向心力木塊隨圓通繞 軸線做圓周運(yùn) 動(dòng)J3

5、圓通側(cè)壁對(duì)木塊的彈力提供向心力1n-s圓盤上的物塊 隨圓盤保持和 對(duì)靜止一起轉(zhuǎn) 動(dòng)圓盤木塊的摩擦力提供向心力小球在圓錐桶 內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)桶壁對(duì)小球的彈力和小球的重力輕繩連接兩個(gè) 小球一起圍繞 O點(diǎn)在水平面 內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)輕繩對(duì)小球的拉力的合力提供向心力二、向心力的大小L做一做課本P2s 6.2-3,感受向心力的大小與哪些因素有關(guān)。2.實(shí)驗(yàn)探究通過實(shí)臉猜想向心力可能相關(guān)因素有：質(zhì)量、半徑、轉(zhuǎn)動(dòng)快慢。設(shè)計(jì)方案：用如圖所示向心力演示器來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小R與質(zhì) 量加、角速度（0和半徑1 之間的關(guān)系。首先介紹各 部分裝冠名爵及作用。問題1.設(shè)計(jì)的物理量較 多，采用什么方法實(shí)驗(yàn)。（控制變量法）轉(zhuǎn)動(dòng)手

6、柄分析課前問題， 空中飛椅的圓周 運(yùn)動(dòng)的模型。向 心力的來源分別改變物體的 質(zhì)量，繩的長短, 轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，體 臉。問題也是實(shí)臉步 驟，實(shí)驗(yàn)時(shí)注意 記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。一邊處理數(shù)據(jù)要強(qiáng)調(diào)速度。是 相對(duì)于圓心的速 度。問題2,在研究Fn的大小與JH關(guān)系時(shí)，要保持哪些物理量相同。（保持G）和r均相同）問題3.在研究冗的大小與。關(guān)系時(shí)，要保持哪些物理量相同。（保持m和r均相同）問題3.在研究R的大小與r關(guān)系時(shí)，要保持哪些物理量相同。（保持m和co均相同）通過本實(shí)險(xiǎn)可以得到的結(jié)論：。和7均相同時(shí)，R的大小與川成正比7和7,均相同時(shí)，E；的大小與6）的平方成正比和。均相同時(shí)，E；的大小與r成正比通過精確的實(shí)臉表

7、明，向心力的大小可以表示為：7"Fn = mco11 將。=由帶入 得：Fk = m將G=±£ = 2/rf = 2汗代入上式，還可得到其它公式:TFn = mvco = inr = 7 4 冗2 f 2r = m. 42n2r = ma公式的理解做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若軌道半徑保持不變，則向心力大小與 濟(jì)和02成正比；若線速度大小保持不變，向心力大小與7成反 比：若角速度大小保持不變，向心力大小與？成正比：當(dāng)物體所受合力滿足大小等于必/r或7_7，并且方向總 是垂直干線速度方向時(shí)，物體就會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體所需 要的向心力由所受外力的合力提供。例1 .如圖所示，在

8、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上，有一個(gè)物體一直隨 圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)圓筒的角速度6）增大以后，下 列說法正確的是（D）教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè)A.物體所受彈力增大，摩擦力也增大了B.物體所受彈力增大，摩擦力減小了C .物體所受彈力和摩擦力都減小了D.物體所受彈力增大，摩擦力不變2.如圖所示，小物體A與圓盤保持相對(duì)顏止，隨圓盤一起做句 速圓周運(yùn)動(dòng)，則（BD）A.A受到重力、彈力，兩者的合力提供向心力B.A受到重力、彈力和指向圓心的摩擦力，摩擦力充當(dāng)向心力C. A受到重力、彈力、向心力和摩擦力D.當(dāng)圓盤的角速度超過一定數(shù)值時(shí)，木塊將滑動(dòng)（變式1）如圖所衣，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放著A、B、C三物體，質(zhì)

9、量 分別為277人加、772,禹轉(zhuǎn)軸距離分別為R、R、2R,與轉(zhuǎn)臺(tái)動(dòng) 摩擦因數(shù)相同，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，若A、B、C三物體相對(duì)圓盤靜豐止，則下列判斷中正確的是（ABC ）A.C物向心加速度最大（'是B.B物受摩擦力最小1C.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，C物比A物先滑動(dòng)D.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，B物比A物先滑動(dòng)三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)L變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力結(jié)合右圖分析變速圓周運(yùn)動(dòng)的原因，從而得出變速圓周運(yùn)動(dòng)合 外力方向與速度方向的關(guān)系。（從加速和減速兩方面來分析）E,與速度方向垂直，改變速度的方八 / 一向；F：與速度方向相同，改變速度的大 /小=、小。"兩者的合力就是物體受到的合362-5做工沖:周逅山為沙袋所受的力教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)