6.3向心加速度 教案-2020-2021學(xué)年【新教材】人教版高中物理必修第二冊

1、6.3 向心加速度教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1、理解向心加速度的概念。2、知道向心加速度和線速度、角速度的關(guān)系式。3、能夠運用向心加速度公式求解有關(guān)問題。（二）過程與方法1、體會速度變化量的處理特點，體驗向心加速度的導(dǎo)出過程，領(lǐng)會推導(dǎo)過程中用到的數(shù)學(xué)方法。 2、教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果（三）情感態(tài)度與價值觀1、培養(yǎng)學(xué)生思維能力和分析問題的能力。2、培養(yǎng)學(xué)生探究問題的熱情，樂于學(xué)習(xí)的品質(zhì)特別是“做一做”的實施，要通過教師的引導(dǎo)讓學(xué) 生體會成功的喜悅教學(xué)重難點：重點：1、理解勻速圓周運動中加速度的產(chǎn)生原因，掌握向心加速度的確定方法和計算公式。2、向心加速度方向的確定過程

2、和向心加速度公式的推導(dǎo)與應(yīng)用。難點：1、向心加速度方向的確定過程和向心加速度公式的推導(dǎo)與應(yīng)用教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：天宮二號空間實驗室在軌飛行時，可認為它繞地球做勻速圓周運動。盡管線速度大小不變，但方向卻時刻變化，因此，它運動的加速度一定不為 0。那么，該如何確定它在軌飛行時加速度的方向和大小呢?二、講授新課：1、勻速圓周運動的加速度方向物體做勻速圓周運動時，所受合力提供向心力，合力的方向總是指向圓心，如圖 所示。根據(jù)牛頓第二定律，物體運動的加速度方向與它所受合力的方向相同。1）向心加速度 定義：做勻速圓周運動的物體加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度 物理意義：描述線速度改變的快慢，只改

3、變線速度方向，不改變其大小。 方向：總是沿著圓周運動的半徑指向圓心，即方向始終與運動方向垂直，方向時刻改變。不 論加速度 a 的大小是否變化，a 的方向總是時刻改變的，所以圓周運動一定是變加速運動。n n2）非勻速圓周運動的加速度對于非勻速圓周運動,如圖所示。物體加速度的方向不再指向圓心。其中一個分加速度的方向指向 圓心,為向心加速度,仍滿足公式 a = v2/r =2r,其作用仍然是改變速度的方向。另一個分加速度改n變速度的大小。畫龍點睛:不管物體做什么樣的圓周運動,其向心加速度的方向一定指向圓心;在勻速圓周運動中,合 加速度的方向一定指向圓心,在非勻速圓周運動中,合加速度的方向一般不指向圓

4、心。2、勻速圓周運動的加速度大小1）向心加速度的五種表達式2）公式推導(dǎo):法一:牛頓第二定律法二:加速度的定義(1)物理量:設(shè)質(zhì)點沿半徑為 r 的圓周做勻速圓周運動,在某時刻 t 位于 A 點,速度為 v ,經(jīng)過很短的時A間 t 后運動到 B 點,速度為 v ,把速度矢量 v 和 v 的始端移至一點,求出速度矢量的改變量 v=v -v ,B A B B A如圖甲、乙所示。(2)推導(dǎo)過程:圖乙中的矢量三角形與圖甲中的OAB 是相似三角形,用 v 表示 v 和 v 的大小,用 lA B表示弦 AB 的長度,則有: = ,故 v= v。所以加速度 a = = 。n而當(dāng) t 趨近于零時,表示線速度的大小

5、 v,于是得到 a = 。再由 v=r 得 a =2n nr。3）向心加速度與半徑的關(guān)系:【思考與討論】從公式a nv 2r看，線速度一定時，向心加速度與圓周運動的半徑成反比；從公式 a 2 nr看，角速度一定時，向心加速度與半徑成正比。自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點 A、B、C，如圖 6.3-2 所示。其中哪兩點向心加速度的關(guān)系適用于“向心加速度與半徑成正比”，哪兩點適用于“向心加速度與半徑 成反比”？給出解釋。B、C 兩點在同一輪上，同軸傳動時，這兩點的角速度相同，由公式 a 2r 知 一定時，向n心加速度與半徑成正比。A、B 兩點在同一個鏈條上，兩點的線速度大小相同，由 a v2n/r 知 v 一定時，向心加速度與半徑成反比。練習(xí)：見 ppt【板書設(shè)計】6.3 向心加速度一、勻速圓周運動的加速度方向1、向心加速度 定義：做勻速圓周運動的物體加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度 物理意義：描述線速度改變的快慢，只改變線速度方向，不改變其大小。 方向：總是沿著圓周運動的半徑指向圓心，即方向始終與運動方向垂直，方向時刻改變。不論加速度 a 的大小是否變化，a 的方向總是時刻改變的，所以圓周運n n動一定是變加速運動。2、非勻速圓周運動的加速度不管物體做什么樣的圓周運動 ,