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高一物理第二章 第2节向心力教案 粤教版 必修2


高一物理第二章 第 2 节向心力教案 教学目标: 一、知识目标: 1、理解向心力是做物体匀速圆周运动的物体所受的合外力。 2、理解向心力大小与哪些因素有关,理解公式的含义,并能用来进行计算。 3、理解向心加速度的概念,结合牛顿第二定律,得出向心加速度的公式。 4、知道在变速圆周运动中,可用公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度。 二、能力目标: 1、学会用运动和力的关系分析分题 2、理解向心力和向心加速度公式的确切含义,并能用来进行计算。 三、德育目标: 通过 a 与 r 及 ? 、v 之间的关系,使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。 教学重点: 1、理解向心力和向心加速的概念。 2、知道向心力大小 F ? mrw 2 ? m v2 r ,向心加速的大小 Q ? w2 r ? v2 r ,并能用来进行 计算。 教学难点: 匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变,方向在时刻改变。 教学方法: 实验法、讲授法、归纳法、推理法 教学步骤: 一、引入新课 1:复习提问(出示思考题) (1)什么是匀速圆周运动 (2)描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个? (3)上述物理量间有什么关系? 2、引入:由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变,所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是 改变物体运动状态的原因。所以做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点?加速度又如何呢?本 节课我们就来共同学习这个问题。 二、新课教学 (一)出示本节课的学习目标: 1、理解什么是向心力和向心加速度 2、知道向心力和向心加速度的求解公式 3、了解向心力的来源 (二)学习目标完成过程 1:向心力的概念及其方向 (1)在光滑水平桌面上,做演示实验 a:一个小球,拴住绳的一端,绳的另一端固定于桌上,原来细绳处于松驰状态 b:用手轻击小球,小球做匀速直线运动 c:当绳绷直时,小球做匀速圆周运动 (2)模拟上述实验过程 (3)引导学生讨论、分析: a:绳绷紧前,小球为什么做匀速圆周运动? b:绳绷紧后,小球为何做匀速圆周运动?小球此时受到哪些力的作用?合外力是哪个力?这个 力的方向有什么特点?这个力起什么作用? (4)通过讨论得到: a:做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用,这个力叫向心力。 b:向心力指向圆心,方向不断变化。 1 c:向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。 2、向心力的大小 (1)通过课本实验体验向心的大小 a:拉住绳的一端,让小球尽量做匀速圆周运动,改变转动的快慢、细线的长短多做几次。 b:引导学生猜想:向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。 c:过渡:刚才同学们已猜想大向心力可能与 m、v、r 有关,那么,我们的猜想是否正确呢?下 边我们通过实验来检验一下。 (2)操作方法: a:用两个质量相同的小球,保持小球运动的角速度相同,观察向心力的大小与运动半径之间的 关系。 b:用两个质量相同的小球,保持运动半径相同,观察向心力与角速度之间的关系 c:仍用质量不同的钢球和铝球,使他们运动的半径 r 和角速度 ? 相同 ?观察得到:向心力的 大小与质量有关,质量越大,向心力也越大。 (4)总结得到:向心力的大小与物体质量 m、圆周半径 r 和角速度 ? 都有关系,且给出公式: 2 F=mr ? (说明该公式的得到方法,空气变量法、定量测数据) v v2 (5)学生据 ? ? 推导向心力的另一表达式 F ? m r r 3、向心加速度 (1)做圆周运动的物体,在向心力 F 的作用下必然要产生一个加速度,据牛顿运动定

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