陕西省安康市石泉县高中物理 第2章 研究圆周运动 2.2 研究匀速圆周运动的规律（第1课时）教案 沪科版必修2.doc

第二节 研究匀速圆周运动的规律（第一课时）课标要求知道向心力及其方向，理解向心力的作用。三维目标1知道向心力及其方向，理解向心力的作用。2通过实验理解限定向心力的因素，掌握向心力的公式及其变形。3理解向心加速度的产生，掌握向心加速度的公式。4会根据向心力、向心加速度知识解释有关现象，计算有关问题。教材分析教材先通过实例分析匀速圆周运动是变速运动，其运动状态时刻改变，再从前面学过的运动学角度入手，指出：做匀速圆周运动的物体具有加速度；加速度只改变速度方向，不改变速度的大小。然后通过分析推理指出向心加速度的方向并根据加速度定义用极限法推导向心加速度的大小并进行拓展，当向心加速度的知识生成后，又从动力学角度入手，由牛顿第二定律知物体的加速度方向总与它受力的方向一致，可知匀速圆周运动的物体的合外力指向圆心引入向心力，之后直接应用牛顿第二定律得出向心力的表达式并拓展，最后通过探究性实验验证向心力公式，符合学生的认知规律，便于学生接受。学情分析学生在前面不仅掌握了由速度矢量的变化来判断物体运动状态的改变，而且知道匀速圆周运动是变速运动，很容易得出：既然匀速圆周运动是变速运动，它的运动状态在时刻改变，那么肯定能产生加速度；学生掌握了一维情况下的加速度求解方法，本节课进而认识圆周运动中用运动的合成与分解来求速度矢量的变化及用极限法求匀速圆周运动的加速度；学生认识了曲线运动产生的条件，本节要分析推理得出向心加速度及向心力的方向；学生可由由牛顿第二定律从向心加速度过渡到向心力；学生可由描述匀速圆周运动的物理量（v、T）及其计算式对向心加速度及向心力的大小计算进行拓展；能由学过的受力分析来认识向心力的来源，加深对向心力的正确理解。教学重难点1. 理解向心力、向心加速度的观念，明确它们的意义、作用、公式及其变形。2. 运用向心力，向心加速度知识解释有关现象，解释有关问题。提炼的课题理解向心加速度的产生，掌握向心加速度的公式。教学手段运用教学资源选择Ppt教学过程 教师活动学生活动个性修改提出问题：运动状态的变化的具体表现是什么？做匀速圆周运动的物体的速度是否变化？怎样变化？与变速直线运动比较有和不同？做匀速圆周运动的物体，加速度的大小和方向怎样呢？又是怎样产生的呢？对教师提出的问题进行思考和分析，得出结论： 匀速圆周运动是变速运动，有加速度。一、向心加速度以动画演示细绳系着的小球在水平面上的匀速圆周运动。动画演示绳子断裂后小球的运动，并引导学生观察。根据运动情况引导学生分析向心加速度的方向：1、 a的方向是否与v同方向？2、 a在v的方向上是否有分量？板书：向心加速度的概念，给出向心加速度的表达式。理论推导向心加速度的表达式：与学生一起阅读 “多学一点”部分的内容，给予学生矢量运算方面的指导。仔细观察现象。陈述观察到的现象，并对运动现象作出简要的解释。学生讨论：由曲线运动的条件及v的大小不变的特点，的出结论：a与v垂直。学生可根据给出的公式讨论a与R的关系，特别对a与R成正比或反比应满足怎样的条件。推导a与T、n的关系表达式。认真阅读教材，在教师的指导下，用矢量运算的方法推导向心加速度的表达式。二、向心力由力是产生加速度的原因，给出向心力的概念。指导学生用准备好的细线和小球进行实验，感受向心力。提问学生能否写出向心力的公式。引导学生根据公式分析做匀速圆周运动的物体的向心力跟那些因素有关？实验探究：用实验验证向心力的公式。教师向学生解说仪器的构造及实验的方法，并请学生帮助进行实验的演示。进行实验，感受向心力。尝试分析向心力的来源。感受向心力与球的质量、线的长度、转动快慢的关系。根据牛顿第二定律，由向心加速度的公式写出向心力的公式：根据公式讨论并与刚才的实验感受进行比较验证。认真观察，并记录相关的数据进行比较验证三、案例分析与学生一起阅读课本给出的案例，引导学生分析向心力的来源，解决问题。对研究对象进行受力分析，根据运动状态分析物体的运动特点。按“已知”、“求解”的格式完成案例要求的计算。四、课堂小结1、 回顾概念的建立过程。2、 总结向心力与向心加速度的特点。回顾体会学习探究的过程。作业布置：完成“家庭作业与活动”的相关内容。 石泉中学课时教案 科目：高一物理 主备人：蔡教文 教师： 授课时间：第 周 星期 2017年 月 日 单元（章节）课题第二章 研究圆周运动本节课题第二节 研究匀速圆周运动的规律（第二课时练习）课标要求知道向心力及其方向，理解向心力的作用。三维目标1知道向心力及其方向，理解向心力的作用。2通过实验理解限定向心力的因素，掌握向心力的公式及其变形。3理解向心加速度的产生，掌握向心加速度的公式。4会根据向心力、向心加速度知识解释有关现象，计算有关问题。教材分析教材先通过实例分析匀速圆周运动是变速运动，其运动状态时刻改变，再从前面学过的运动学角度入手，指出：做匀速圆周运动的物体具有加速度；加速度只改变速度方向，不改变速度的大小。然后通过分析推理指出向心加速度的方向并根据加速度定义用极限法推导向心加速度的大小并进行拓展，当向心加速度的知识生成后，又从动力学角度入手，由牛顿第二定律知物体的加速度方向总与它受力的方向一致，可知匀速圆周运动的物体的合外力指向圆心引入向心力，之后直接应用牛顿第二定律得出向心力的表达式并拓展，最后通过探究性实验验证向心力公式，符合学生的认知规律，便于学生接受。学情分析学生在前面不仅掌握了由速度矢量的变化来判断物体运动状态的改变，而且知道匀速圆周运动是变速运动，很容易得出：既然匀速圆周运动是变速运动，它的运动状态在时刻改变，那么肯定能产生加速度；学生掌握了一维情况下的加速度求解方法，本节课进而认识圆周运动中用运动的合成与分解来求速度矢量的变化及用极限法求匀速圆周运动的加速度；学生认识了曲线运动产生的条件，本节要分析推理得出向心加速度及向心力的方向；学生可由由牛顿第二定律从向心加速度过渡到向心力；学生可由描述匀速圆周运动的物理量（v、T）及其计算式对向心加速度及向心力的大小计算进行拓展；能由学过的受力分析来认识向心力的来源，加深对向心力的正确理解。教学重难点1. 理解向心力、向心加速度的观念，明确它们的意义、作用、公式及其变形。2. 运用向心力，向心加速度知识解释有关现象，解释有关问题。提炼的课题理解向心加速度的产生，掌握向心加速度的公式。教学手段运用教学资源选择Ppt教学过程 【知识回顾】1、向心力定义：使物体速度的方向发生变化的 注意：(1) 向心力方向总是指向 ，时刻在 ，是一个 力。（2）向心力是根据 命名的，它可以是 、 、 等各种性质的力，也可以是它们的 ，还可以是某个力的 。（3）向心力只改变速度的 ，不改变速度的 。2、 向心力的大小：跟物体的质量 、圆周半径 和运动的角速度 有关， 其关系为：F 3、向心加速度：（1）概念：向心力产生的加速度，只是描述线速度方向变化的 （2）大小：a （3）方向：总是指向 ，时刻在 ，是一个 注意：当为常数时，a与r成 ；当v为常数时，a与r成 ；若无特殊条件，不能说a与r成正比还是反比。4、匀速圆周运动的性质：加速度大小 ，方向时刻 ，是 曲线运动。注意：(1)匀速圆周运动只是线速度 改变而 不变，所以其所受的 全部用来改变 ，即合外力等于 ，由于速率不变，向心加速度和向心力大小 。(2)变速圆周运动，线速度 、 都改变，所以合外力不等于 ，向心力只是等于合外力沿着圆周 方向的分力，且向心加速度和向心力大小、方向都不断 。【课堂同步训练】1、关于向心力的说法正确的是（ ）A物体受到向心力的作用，才可能做圆周运动B向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的C向心力可是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或者是某一种力的分力D向心力只改变物体运动方向，不可改变物体运动的快慢2、如图所示，小球在一细绳的牵引下，在光滑桌面上绕绳的另一端O作匀速圆周运动，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（ ） A受重力、支持力和向心力的作用 B受重力、支持力、拉力和向心力的作用C受重力、支持力和拉力的作用 D受重力和支持力的作用。3、下列说法正确的是（ ）A做匀速圆周运动的物体没有加速度 B做匀速圆周运动的物体所受合外力为零C做匀速圆周运动的物体速度大小是不变的 D做匀速圆周运动的物体处于平衡状态4、下列关于向心加速度的说法中，正确的是（ ）A向心加速度越大，物体速率变化越快 B向心加速度越大，物体速度变化越快C向心加速度越大，物体速度方向变化越快 D在匀速圆周运动中向心加速度是恒量5.在航空竞赛场里，由一系列路标塔指示飞机的飞行路径。在飞机转弯时，飞行员能承受的最大向心加速度大小约为6g(g为重力加速度)。设一飞机以150 m/s的速度飞行，当加速度为6g时，其路标塔转弯半径应该为多少?6、如下图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力的说法，正确的是A. 受重力、拉力、向心力 B. 受重力、拉力C. 只受重力 D. 以上均不对7、如图所示，一只圆盘绕竖直轴匀速转动，木块随着圆盘一起运动，那么木块受到圆盘对它的摩擦力方向是 A背离圆盘中心 B指向圆盘中心C与木块的运动方向相同D与木块的运动方向相反