2019-2020年高一物理向心加速度教学设计 下学期 人教版.doc

2019-2020年高一物理向心加速度教学设计 下学期 人教版v1=5m/s，水平向东；v2=3m/s，水平向东。v1v2v学生总结：作法：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度矢量和，从初速度的末端至末速度的末端所作的矢量就是速度的变化量。2、速度不在同一直线上教师：那么如果是求曲线运动中，它的初速度和末速度不在同一直线上，我们又该如何表示速度的变化量？教师引导学生利用数学知识（矢量可以平行移动）分析并在黑板上板演。v2v1vv1v2实质遵循平行四边形定则。(三)向心加速度a1、向心加速度方向教师活动：指导学生阅读教材，演示flash动画。设质点沿半径为r 的圆做匀速圆周运动，某时刻位于A点，速度为，经过时间t 后位于B点，速度为，我们应该按什么样的思路讨论质点运动的加速度的方向呢？教师边演示边问：1）在A、B两点画速度矢量和时，要注意什么？学生思考并回答：分别做出质点在A、B两点的速度矢量和，由于是匀速圆周运动，和的长度是一样的。（教师动画演示） 2）将的起点移到B点时要注意什么？学生思考并回答：为便于对和做比较，将的起点移到B点，同时保持的长度和方向不变。 3）如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量v？学生思考并回答：以的箭头端为起点、的箭头端为终点做矢量（教师动画演示），就是质点由A点运动到B点的速度变化量。 4）表示的意义是什么？学生思考并回答：是质点从A点运动到B点的平均加速度。由于与的方向相同，它代表了加速度的方向。 5）v与圆的半径平行吗？在什么条件下，v与圆的半径平行？（提示学生用极限法）v的延长线并不通过圆心，为什么说这个加速度是“指向圆心”的？教师在学生充分讨论的基础上引导学生找答案：并不与圆的半径平行，但当t很小很小时，A和B两点非常接近，和也非常接近。由于和的长度相等，它们与组成等腰三角形，当t很小很小时，也就与（或）垂直，即与半径平行，或说指向圆心了。Flash动画截图 教师总结：上面的推导不涉及“地球公转”“小球绕图钉转动”等具体的运动，结论具有一般性做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度。小结：1、定义：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度。指向圆心2、符号：3、方向：始终指向圆心4、物理意义：描述速度方向变化的快慢 5、说明：匀速圆周运动加速度的大小不变，方向在时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动。2、向心加速度大小教师活动：匀速圆周运动的加速度方向明确了，它的大小与什么因素有关呢？教师设置情景：设做匀速圆周运动的物体的线速度的大小为v ，轨迹半径为r。经过时间t，物体从A点运动到B点。尝试用v 、r 写出向心加速度的表达式。OBAvAvBvAv学生推导，教师加以引导，并把学生推导过程投影出来：相似思考：（课本P51思考与讨论）从公式看，向心加速度与圆周运动的半径成反比？从公式看，向心加速度与半径成正比，这两个结论是否矛盾？1）在y=kx这个关系式中，说y与x成正比，前提是什么？ABC2）自行车的大车轮，小车轮，后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘上有三个点A、B、C，其中哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”，哪两点适用于“向心加速度与半径成反比”？不变时，与成反比不变时，与成正比 课堂总结1、向心加速度的定义、物理意义2、向心加速度的方向：指向圆心3、向心加速度的大小： 由知，做匀速圆周运动的物体，其线速度大小一定时，向心加速度与半径成反比由 知，做匀速圆周运动的物体，角速度一定时，向心加速度与半径成正比匀速圆周运动是变加速运动4、向心加速度的方向时刻改变九、板书设计十、作业设计当堂练：（第2题）1、一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v =0.2m/s，则它的向心加速度为_m/s2，角速度为_ rad/s，周期为_s。2、如图所示，摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，A为主动轮，A的半径为20 cm，B的半径为10 cm，则A、B两轮边缘上的点，角速度之比为_；向心加速度之比为_。3、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是 （BD）A、它们的方向都沿半径指向地心B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小ORROORRO巩固练习：1由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以（ ）A地球表面各处具有相同大小的线速度 B地球表面各处具有相同大小的角速度C地球表面各处具有相同大小的向心加速度D地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心2下列关于向心加速度的说法中，正确的是（ ）A向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B向心加速度的方向保持不变C在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化3由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60的物体2，则（ ）A它们的角速度之比12=21 B它们的线速度之比v1v2=21C它们的向心加速度之比a1a2=21 D它们的向心加速度之比a1a2=414关于质点做匀速圆周运动的下列说法正确的是（ ）A由a=v2/r，知a与r成反比 B由a=2r，知a与r成正比C由=v/r，知与r成反比 D由=2n，知与转速n成正比5A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30r/min，B的转速为15r/min。则两球的向心加速度之比为（ ）A1：1 B2：1 C4：1 D8：1（第6题）6如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑。则A、B、C三点的角速度之比 ，向心加速度大小之比 。【问题研讨】1、如何理解向心加速度的含义：向心加速度是由于速度方向变化而引起的速度矢量的变化率。速度方向变化是向心加速度存在的前提条件，但向心加速度的大小并不简单地表示速度方向变化的快慢，确切地说：当半径一定时，向心加速度的大小反映了速度方向变化的快慢，当线速度一定时，向心加速度的大小正比于速度方向变化的快慢。2、向心加速度的物理意义：（拓展）向心加速度是匀速圆周运动的瞬时加速度而不是平均加速度；向心加速度不一定是物体做圆周运动的实际加速度。【参考资料】1物理课程教材研究开发中心、课程教材研究所：物理必修，人民教育出版xx年5月第1版，第48页。2物理课程教材研究开发中心、课程教材研究所：物理必修教师教学用书，人民教育出版社xx年6月第1版，第39页。3物理课程教材研究开发中心、课程教材研究所：新课标教案物理必修，人民教育出版社xx年7月第2版，第81页。4薛金星：中学教材全解高中物理必修，陕西人民教育出版社xx年10月第2版，第176页。