向心加速度教學(xué)設(shè)計(jì)

1、向心加速度教學(xué)設(shè)計(jì)#TRS_AUTADD_1249887461807ARGIN-TP:0px;ARGIN-BTT:0p x#TRS_AUTADD_1249887461807PARGIN-TP:0px;ARGIN-BTT :0px#TRS_AUTADD_1249887461807TDARGIN-TP:0px;ARGIN -BTT:0px#TRS_AUTADD_1249887461807DIVARGIN-TP:0px;ARGIN-BTT:0px#TRS_AUTADD_1249887461807LIARGIN-TP:0px;ARGIN-BTT:0px/*-SN-"":"

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4、t;ARGIN:000pt;FNT-FAIL:"TiesNeRan"TEXT-ALIGN:ustifDIVFav_1249887462979DIVsNralTEXT-USTIF:inter-idegraph;FNT-SIZE:10pt;ARGIN:000pt;FNT-FAIL:"TiesNeRan"TEXT-ALIGN:ustifDIVFav_1249887462979H1FNT-EIGHT:nral;TEXT-USTIF:inter-idegraph;FNT-SIZE:1pt;ARGIN:000pt;FNT-FAIL:Arial;TEXT-ALIGN:

5、ustifDIVFav_1249887462979PsFterFNT-SIZE:9pt;ARGIN:000pt;LAUT-GRID-DE:har;FNT-FAIL:"TiesNeRan"DIVFav_1249887462979LIsFterFNT-SIZE:9pt;ARGIN:000pt;LAUT-GRID-DE:har;FNT-FAIL:"TiesNeRan"DIVFav_1249887462979DIVsFterFNT-SIZE:9pt;ARGIN:000pt;LAUT-GRID-DE:har;FNT-FAIL:"TiesNeRan&quo

6、t;DIVFav_1249887462979DIVSetin1page:Setin1DIVFav_1249887462979LARGIN-BTT:0DIVFav_1249887462979ULARGIN-BTT:0 題向心加速度時(shí)1時(shí)型新授教材分析1教材在學(xué)生的原有加速度概念的基礎(chǔ)上來討論“勻速圓 周運(yùn)動(dòng)速度變化快慢”的問題，讓學(xué)生知道向心加速度能夠 表示勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體速度變化的快慢究竟是怎么一回事。2教材把向心加速度安排在線速度和角速度知識(shí)之后，使 學(xué)生對(duì)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量有一個(gè)大致的了解。3教材從了解運(yùn)動(dòng)的規(guī)律過渡到了解力跟運(yùn)動(dòng)關(guān)系的規(guī)律； 把向心加速度放在向心力之前，從運(yùn)動(dòng)學(xué)

7、的角度來學(xué)習(xí)向心 加速度。切論4教材為了培養(yǎng)學(xué)生“用事實(shí)說話”的“態(tài)度”，讓一述都合乎邏輯，改變了過去從向心力推導(dǎo)向心加速度的教學(xué) 方式。教學(xué)方法1采用理論、實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)安排。2教師啟發(fā)引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1會(huì)作矢量圖表示速度的變化量與速度之間的關(guān)系。2加深理解加速度與速度、速度變化量的區(qū)別3體會(huì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度方向的分析方法4知道向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)；知道變 速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的方向。知道向心加速度的概念；知道向心加速度的大小與哪些因 素有關(guān)。6 .知道公式a = u 2/r= 3 2r的意義7會(huì)應(yīng)用向心加速度定量分析有

8、關(guān)現(xiàn)象。過程與方法 體會(huì)速度變化量的處理特點(diǎn)，體驗(yàn)向心加速度的導(dǎo)出過程， 領(lǐng)會(huì)推導(dǎo)過程中用到的數(shù)學(xué)思想。情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生思維能力和分析問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生探究問題的 品質(zhì)。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中加速度的產(chǎn)生原因，掌握向心加速度的 確定方法和計(jì)算公式。難點(diǎn) 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)過程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)引入新1播放視頻欣賞：XX年2月22日進(jìn)行的大冬會(huì)花樣滑冰雙人滑比賽毫無懸念，我國(guó)名將張丹、張昊以19 32 分奪得冠軍，在家門口收獲了他們的大冬會(huì)三連冠。2提出問題：視頻中張丹、張昊的運(yùn)動(dòng)做什么運(yùn)動(dòng)？3許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)都于對(duì)生活現(xiàn)象的細(xì)心觀察和

9、認(rèn)真思考。我們要學(xué)習(xí)怎么從普通的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。下面 就請(qǐng)大家看兩個(gè)視頻。請(qǐng)同學(xué)們注意觀察并思考，你從中有 哪些發(fā)現(xiàn)或問題？4.展示視頻1鏈球的運(yùn)動(dòng)；視頻 2播放一段汽車拐 彎的視頻。根據(jù)學(xué)生已有的背景知識(shí)，提出下列問題： 為什么鏈球離手后會(huì)沿直線（切線）飛出，運(yùn)動(dòng)員如何控制它飛出的方向？ 離手后球不受任何力的作用嗎？ 汽車轉(zhuǎn)彎處路面要做成傾斜的？路面傾斜直接影響到什么力？轉(zhuǎn)彎則表明了什么樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？6教師在每個(gè)問題提出后及時(shí)組織同學(xué)們做簡(jiǎn)要的分析和 討論。7總結(jié)歸納：其實(shí)這些問題歸根到底都是做圓周運(yùn)動(dòng)的物 體的受力問題！我們知道圓周運(yùn)動(dòng)也是曲線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng) 的條？ 力與速度不在

10、一條直線上，這樣力才能改變物體 運(yùn)動(dòng)的方向。但鏈球出手后在重力作用下，做的是拋物線運(yùn) 動(dòng)，而離手前就能做圓周運(yùn)動(dòng)，可見圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力與 拋體受力還有不同的地方。本節(jié)要研究的是物體做勻速圓周 運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，了解物體的受力情況有助于加速度問題的 解決。8我們已經(jīng)知道， 作曲線運(yùn)動(dòng)的物體， 速度一定是變化的， 一定有加速度。圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，那么做圓周運(yùn)動(dòng)的物 體，加速度的大小和方向如何來確定呢？下面我們共同來探 討這個(gè)問題。1仔細(xì)觀察后回答：張丹、張昊的運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)。2認(rèn)真聽老師講解，并聯(lián)系實(shí)際積極思考3認(rèn)真思考，討論、交流后，積極發(fā)表見解 由于慣性，球離手后失去手的拉力，將保持原有運(yùn)動(dòng)

11、狀態(tài) 不變。所以飛出時(shí)沿切線。 球離手后靠重力做拋體運(yùn)動(dòng)。球離手后也受力，做的是斜 拋運(yùn)動(dòng)，離手前則做圓周運(yùn)動(dòng)?？梢娛值睦εc圓周運(yùn)動(dòng)之 間有關(guān)聯(lián)。鏈球轉(zhuǎn)得越快，人就越站立不穩(wěn)?？梢娛值睦?大小與圓周運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)。 轉(zhuǎn)彎是曲線運(yùn)動(dòng)（其他學(xué)生補(bǔ)充：在這里就是圓周運(yùn)動(dòng)，不是平拋）使支持力的方向不再是豎直向上的，說明支持力 的方向與圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)；而且轉(zhuǎn)得越厲害，坡度就越大。進(jìn)行新感知加速度的方向1投影圖 61 和圖 62 以及對(duì)應(yīng)的問題。圖 2 中地球 受到什么力的作用？這個(gè)力可能沿什么方向？圖 2 中小球受到幾個(gè)力的作用？這幾個(gè)力的合力沿什么方向？3提出問題： 我們這節(jié)要研究的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

12、加速度，上面兩個(gè)例題卻在研究物體所受的力，為什么呢？4指導(dǎo)學(xué)生用細(xì)線和小球做實(shí)驗(yàn)。分組用細(xì)線拉小鋼球、小木球讓其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變小球的轉(zhuǎn)速、細(xì)線的長(zhǎng)度 多做幾次。提出問題：是不是由此可以得出結(jié)論： “任何物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度都指向圓心”？6指出：暫時(shí)不能，因?yàn)樯厦嬷谎芯苛擞邢薜膶?shí)例，還難 以得出一般性的結(jié)論。然而這樣的研究十分有益，因?yàn)樗鼜?qiáng) 烈地向我們提示了問題的答案，給我們指出了方向，但是我 們具體研究時(shí)仍要從加速度的定義來進(jìn)行（） 。下面我們將 對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向作一般性的討論。1認(rèn)真觀看交流后回答：圖 1 中地球受到指向太陽的引力 作用。圖 2 中小球受到重力、支持力和繩子

13、的拉力三個(gè)力的 作用，其合力即為繩子的拉力，方向指向圓心。2根據(jù)牛頓第二定律可知，知道了物體所受的合外力，就 可以知道物體的加速度，這樣就可以通過力來研究加速度吧。 牛頓第二定律告訴我們，物體的加速度方向總是和它的受力 方向一致，這個(gè)關(guān)系不僅對(duì)直線運(yùn)動(dòng)正確，對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)也同 樣正確。所以先通過研究力來感知加速度，特別是加速度的 方向。3在教師的指導(dǎo)下做實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，充分感知做勻速圓 周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力或合外力指向圓心，所以物體的加速 度也指向圓心。速度的變化量1出示例題：向東做加速運(yùn)動(dòng)，初速度 /s ，末速度 8/s ，試 畫出速度的改變量。某物體向東做減速運(yùn)動(dòng)，初速度 8/s ， 末速度

14、/s ，試畫出速度的改變量。2引導(dǎo)學(xué)生在練習(xí)本上畫出物體加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化量 v的圖示。第一步：分別在 A點(diǎn)和B點(diǎn)作出速度矢量 VA和VB,由于是 勻速圓周運(yùn)動(dòng)，VA和VB的長(zhǎng)度是一樣的。第二步：將VA的起點(diǎn)移到VB的起點(diǎn)；末速度 V2不在同一 直線上的變化量 v。第三步：在圖上畫出速度改變量 v3問：速度的變化量是矢量還是標(biāo)量？從以上兩例我們知道速度改變量可以怎樣畫法？如果初速度V1和末速度V2不在同一直線上，如何表示速度的變化量v?4引導(dǎo)學(xué)生分析并在黑板上板演畫出初速度V1 和末速度 V2不在同一直線上的變化量 v投影學(xué)生所畫的圖示，點(diǎn)評(píng)、總結(jié)6傾聽學(xué)生回答， 啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生解決

15、疑難， 總結(jié)并點(diǎn)評(píng) 同時(shí)引出下一題。1分組討論認(rèn)真思考后在練習(xí)本上畫出物體加速運(yùn)動(dòng)和減 速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化量的圖示并回答問題。2.在老師的引導(dǎo)下畫出初速度 V1和末速度V2不在同一直 線上的變化量 v。向心加速度 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“向心加速度”部分，投影圖63，引導(dǎo)學(xué)生思考：在 A、B兩點(diǎn)畫速度矢量 VA和VB時(shí)，要注 意什么？VA將的起點(diǎn)移到 VB點(diǎn)時(shí)要注意什么？如何畫 出質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的變化量 v孑厶v /A t 表示的意義是什么？ Av與圓的半徑平行嗎？在什么條下，A v 與圓的半徑平行？?jī)A聽學(xué)生回答，必要時(shí)給學(xué)是以有益的啟發(fā)和幫助，引導(dǎo)學(xué) 生解決疑難，回答學(xué)生可能提出的問題。

16、3指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“做一做”欄目，要求學(xué)生分小組討 論后在練習(xí)本上推導(dǎo)向心加速度的公式。4巡視學(xué)生的推導(dǎo)情況，解決學(xué)生推導(dǎo)過程中可能遇到的 困難，給與幫助，回答學(xué)生可能提出的問題。師生互動(dòng)，共同這樣來推導(dǎo)向心加速度的公式。圖1如圖1所示，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度大小為V,角速度為3,軌跡半徑為r。物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，經(jīng)歷時(shí) 間t，位移為S。可以將位移分解為沿切線方向的位移 S1和 沿半徑方向的位移 S2。當(dāng)時(shí)間t很小很小時(shí)，可以認(rèn)為物體 在切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在半徑方向做初速度為 0 的勻 加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為 a，即S仁vt于是其方向沿半徑方向，即為向心加速度。投影學(xué)生推導(dǎo)的過程

17、，和學(xué)生一起點(diǎn)評(píng)、總結(jié)指出：上面的推導(dǎo)不涉及“地球公轉(zhuǎn)” 、“小球繞圖釘轉(zhuǎn)動(dòng)” 等具體的運(yùn)動(dòng)，結(jié)論具有一般性：作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加 速度指向圓心。這個(gè)加速度稱為向心加速度。1按照老師提出的思考問題，認(rèn)真閱讀教材，思考問題并 回答。2閱讀教材“做一做”欄目中的內(nèi)容和同學(xué)一起討論并在 練習(xí)本上推導(dǎo)向心加速度的公式。 （在教師的指導(dǎo)下分為步） 分別作出質(zhì)點(diǎn)在 A、B 兩點(diǎn)的速度矢量（長(zhǎng)度一樣） 。 將VA的起點(diǎn)移到B,并保持VA的長(zhǎng)度和方向不變。 以VA的箭頭端為起點(diǎn)，VB的箭頭端為終點(diǎn)作矢量 v。 厶v/ t是質(zhì)點(diǎn)由A至U B的平均加速度， v的方向就是 加速度的方向。當(dāng) t很小很小時(shí)，AB非常

18、接近，等腰三角形的底角接近 直角， v的方向跟VA （或VB）的方向垂直。即指向圓心。3引導(dǎo)學(xué)生思考并完成 “思考與討論” 欄目中提出的問題。 深化本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容。典型例題 例：如圖所示，一個(gè)大輪通過皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩 輪之間無相對(duì)滑動(dòng)，大輪的半徑是小輪半徑的 2 倍，大輪上 的一點(diǎn) S 離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離是半徑的 1/3 。當(dāng)大輪邊緣上的 P 點(diǎn)的向心加速度是 012/S2 時(shí)，大輪上的 S 點(diǎn)和小輪邊緣 上的Q點(diǎn)的向心加速度各為多大？解析： P 點(diǎn)和 S 點(diǎn)在同一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輪子上，其角速度相等，即3 P =3 S .由向心加速度公式a= r 3 2 可知：as/ap = rs/rp , as = rs/rp ap= 1/3 x 0. 12/s2 = 0. 04/s2。由于皮帶傳動(dòng)時(shí)不打滑，Q點(diǎn)和P點(diǎn)都在由皮帶傳動(dòng)的兩個(gè)輪子邊緣，這兩點(diǎn)的線速度的大小相等，即VQ= VP。由向心加速度公式 a = v2/r 可知：a Q/ a P= rP/rQ , aQ= rP/rQx aP= 2/1 x 0. 12/s2 = 0. 24/s2 。（點(diǎn)撥：解決這類問題的關(guān)鍵是抓住相同量，找出已知量、 待求量和相同量之間的關(guān)系，即可求解。 ）問題討論：在已知 ap的情況下，為什么求解 aQ時(shí)要用公 式 a= r 3 2而求解aQ時(shí)，要用公式a= v2/r ?回憶一下初中電