向心力和向心加速度教案

1、向心力和向心加速度教材分析向心力與向心加速度是司南版高中物理必修2第五章的內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)要求“知道向心加速度，能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力與向心加速度的關(guān)系”。該標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生認(rèn)識(shí)什么是向心力，知道向心力與向心加速度的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，能分析一些做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力。本節(jié)知識(shí)是本章的重點(diǎn)，也是本章承上啟下的重要內(nèi)容。學(xué)好這部分知識(shí)，可以為學(xué)習(xí)本章后面應(yīng)用部分打下基礎(chǔ)，也為將來(lái)進(jìn)一步探究萬(wàn)有引力定律和有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)作好必要的知識(shí)和能力準(zhǔn)備。內(nèi)容與地位 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)共同必修模塊“物理”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中，涉及本節(jié)的內(nèi)容有條目：“會(huì)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)，知道向心加速度；”條目：

2、“能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力?！痹摋l目的要點(diǎn)是在理解向心加速度、向心力概念的基礎(chǔ)上，弄清向心力和向心加速度的關(guān)系，能分析一些做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力。 本節(jié)內(nèi)容是繼平拋運(yùn)動(dòng)后，又一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的典型實(shí)例，是學(xué)生普遍感到難學(xué)，但又非常重要的部分。在學(xué)習(xí)該內(nèi)容前，學(xué)生對(duì)變速運(yùn)動(dòng)概念已有較為全面的理解，知道什么是變速運(yùn)動(dòng)，懂得變速運(yùn)動(dòng)的物體有加速度以及力是產(chǎn)生加速度的原因。同時(shí)已有應(yīng)用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的經(jīng)歷。教學(xué)中可以嘗試應(yīng)用提出一些問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的科學(xué)探究教與學(xué)的方式，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，學(xué)習(xí)科學(xué)的思維

3、方法，提升自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了拋體運(yùn)動(dòng)，對(duì)變速運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)有一定了解。但對(duì)向心力與向心加速度的概念，學(xué)生還是普遍感到比較難學(xué)，而且受錯(cuò)誤前概念的影響，難以建立正確的新概念。因此，可以利用高中學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、抽象思維能力都比較強(qiáng)的特點(diǎn)，設(shè)置適當(dāng)?shù)膯?wèn)題情境激發(fā)學(xué)生的思考、討論，學(xué)生需應(yīng)用已有知識(shí)，積極思維，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的主動(dòng)探究、獲得概念、得出規(guī)律，以達(dá)到對(duì)知識(shí)深入理解和提高能力的目的。教學(xué)設(shè)計(jì)理念向心力與向心加速度對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)雖然是新的概念，且概念本身較難，但學(xué)生已具備必要的知識(shí)基礎(chǔ)，如：知道變速運(yùn)動(dòng)的物體有加速度，以及力是產(chǎn)生加速度的原因，也會(huì)進(jìn)行受力分析，并且多次經(jīng)歷了應(yīng)用

4、控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。因此，教師可以依據(jù)思維的邏輯，通過(guò)不同類型的實(shí)驗(yàn)，設(shè)置循序漸進(jìn)的問(wèn)題情境，組織學(xué)生對(duì)一個(gè)個(gè)問(wèn)題進(jìn)行充分的分析、討論后獲得新的知識(shí)，即根據(jù)問(wèn)題教學(xué)的有關(guān)理論展開(kāi)教學(xué)，使整個(gè)教學(xué)過(guò)程成為提出問(wèn)題、討論問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰徒涣?、討論的?xí)慣。一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、知道向心力和向心加速度，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度、半徑的定量關(guān)系。2、理解向心加速度和向心力公式的含義。、能運(yùn)用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度，通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用及來(lái)源。過(guò)程與方法1、 學(xué)會(huì)有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。2

5、、 能從日常生活中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題，并能從物理學(xué)的角度比較明確地表述發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。3、 嘗試經(jīng)過(guò)思考發(fā)表自己的見(jiàn)解，嘗試運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。4、 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)從特殊到一般、具體到抽象、層層遞進(jìn)的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)學(xué)生分析、推理和歸納能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、 領(lǐng)略圓周運(yùn)動(dòng)的神奇和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與學(xué)習(xí)物理知識(shí)的求知欲。2、 樂(lè)于探究日常生活中的圓周運(yùn)動(dòng)所隱藏的物理規(guī)律，有將物理知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的意識(shí)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中體驗(yàn)解決問(wèn)題成功的喜悅，養(yǎng)成善于交流合作的良好的習(xí)慣，懂得應(yīng)用控制變量法解決問(wèn)題。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：了解向心力的來(lái)源，建立向心

6、力的概念。難點(diǎn)：理解向心力的概念和探究向心力大小的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。三、教學(xué)方法問(wèn)題討論法和實(shí)驗(yàn)探究的方法講授法歸納法 教學(xué)用具：投影儀、多媒體、CAI課件、向心力演示器、鋼球、鋁球、細(xì)繩、印泥、白紙四、媒體和教具多媒體課件、威士忌酒杯、乒乓球、自制環(huán)形擋板實(shí)驗(yàn)儀、自制水平轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)驗(yàn)儀、自制向心力筆、向心力演示器。五、教學(xué)過(guò)程一、 新課引入設(shè)置情景做“水流星”實(shí)驗(yàn),并設(shè)下疑問(wèn)：為什么盛水的杯子以一定的速度做圓周運(yùn)動(dòng)，水不從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，杯口已經(jīng)朝下，水也不會(huì)從杯里灑出來(lái)？a) 復(fù)習(xí)提問(wèn)物體分別做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合外力F合與速度0存在什么關(guān)系？當(dāng)物體所受合外力為零

7、時(shí)，將保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體所受合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向位于同一條直線上時(shí)，物體做變速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體所受的合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向不在同一條直線上時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。前面我們學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度有什么特點(diǎn)呢？生：速度大小不變，方向不斷變化，也就是說(shuō)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng),它的速度方向不斷發(fā)生改變。速度方向變了，就存在一個(gè)速度改變量，有速度改變量，就有一個(gè)加速度。由牛頓第二定律，有加速度就有力。那么做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力有何特點(diǎn)？加速度有如何呢？這節(jié)課我們先學(xué)習(xí)這些問(wèn)題。二、向心力及其方向演示實(shí)驗(yàn)：在光滑的水平桌面上，用一根細(xì)繩，一端系一小球，另一端固定在一枚圖釘上。

8、將圖釘釘在光滑水平桌面上。（1） 用手指沿小球與圖釘連線的垂直方向輕輕彈擊小球，當(dāng)繩子未伸直前，小球先做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2） 用手指彈擊小球，方向同上，加大彈擊力量，使小球運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)繩伸直。細(xì)繩伸直后，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題討論：1、繩繃緊前，小球?yàn)槭裁醋鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)？2繩繃緊后，小球什么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？小球此時(shí)受到哪些力的作用，合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？這個(gè)力起什么作用？分析：小球在桌面上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到三個(gè)外力的作用，即重力G、桌面支持力和繩子的拉力，合力就是繩子的拉力。繩子的拉力的方向呢？很好。小球受到的拉力方向雖然時(shí)刻在改變，但它始終沿著繩子的方向，沿著半徑指向圓心。拉

9、力是球拉繩子使繩子發(fā)生形變產(chǎn)生的，說(shuō)明做圓周運(yùn)動(dòng)的小球有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。顯然，正是這個(gè)拉力使小球做圓周運(yùn)動(dòng)。結(jié)論：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受到的繩的拉力就是它的合力，這個(gè)拉力方向始終指向圓心，方向不斷變化，不改變速度的大小，只改變速度的方向。【該問(wèn)題情境中包含當(dāng)前要學(xué)習(xí)的知識(shí)，激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題，探究新知的動(dòng)機(jī)。同時(shí)教學(xué)游戲有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，也為下面的教學(xué)提供實(shí)例。引入起到了吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的目的，又呼應(yīng)之后教學(xué)，為向心力概念建立和向心力來(lái)源創(chuàng)設(shè)情境?！磕鞘遣皇侵挥袕椓δ苁刮矬w做圓周運(yùn)動(dòng)呢？我們?cè)賮?lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。這是一個(gè)蒙有毛巾的轉(zhuǎn)盤(pán)，毛巾上放一個(gè)木塊，現(xiàn)在我讓木塊隨著轉(zhuǎn)盤(pán)近似做勻速

10、圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)大家對(duì)木塊受力分析。木塊受到哪些力呢？很好，木塊受到重力、支持力和摩擦力。那這個(gè)摩擦力是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力呢？對(duì)了，是靜摩擦力。其中重力和支持力是一對(duì)平衡力，作用效果相互抵消。那靜摩擦力方向呢？對(duì)了，靜摩擦力的方向沿著半徑指向圓心。我們學(xué)過(guò)靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，又從上面的實(shí)驗(yàn)得到啟發(fā)，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以靜摩擦力的方向與這個(gè)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，總是沿著半徑指向圓心。正是這個(gè)靜摩擦力使木塊做圓周運(yùn)動(dòng)。 或： 那是不是只有彈力能使物體做圓周運(yùn)動(dòng)呢？我們?cè)賮?lái)看一個(gè)例子，如圖。木塊隨著轉(zhuǎn)盤(pán)近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，我們以人為研究對(duì)象，請(qǐng)大家對(duì)人進(jìn)行受力分析。人受到哪些

11、力呢？很好，木塊受到重力、支持力和摩擦力。那這個(gè)摩擦力是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力呢？對(duì)了，是靜摩擦力。其中重力和支持力是一對(duì)平衡力，作用效果相互抵消。那靜摩擦力方向呢？對(duì)了，靜摩擦力的方向沿著半徑指向圓心。我們學(xué)過(guò)靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，又從上面的實(shí)驗(yàn)得到啟發(fā)，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以靜摩擦力的方向與這個(gè)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，總是沿著半徑指向圓心。正是這個(gè)靜摩擦力使木塊做圓周運(yùn)動(dòng)。 我們?cè)賮?lái)看圖，鏈球運(yùn)動(dòng)員用力輪著鏈球做圓周運(yùn)動(dòng)，金屬鏈與水平面并不平行，對(duì)鏈球進(jìn)行受力分析，它受到哪些力呢？鏈球受到重力，金屬鏈對(duì)它的彈力，我們可以畫(huà)出它的受力示意圖。那是什么力使鏈球做圓周運(yùn)動(dòng)呢？很

12、好，是重力與拉力的合力，還有沒(méi)別的說(shuō)法？我們將拉力和重力沿水平方向和豎直方向進(jìn)行分解，怎么樣？哎，對(duì)了，也可以說(shuō)是拉力的水平分力，方向總是沿半徑指向圓心，正是這個(gè)力使乒乓球做圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在同學(xué)們討論一下，前面三個(gè)例子中小球、人、鏈球，他們有什么共同點(diǎn)呢？1.都做圓周運(yùn)動(dòng)。2.都受到指向圓心的力的作用。很好，他們都做圓周運(yùn)動(dòng)，都受到一個(gè)始終指向圓心的力的作用。我們把這樣的力就叫做向心力。做圓周運(yùn)動(dòng)的物體要受到一個(gè)始終指向圓心的等效力的作用，這個(gè)力叫向心力。板書(shū)：1、定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體要受到一個(gè)始終指向圓心的等效力定義中提到了向心力的方向，大家能把它找出來(lái)嗎？對(duì)了，向心力的方向始終指向圓心板書(shū)

13、：2、方向：始終指向圓心那向心力是由什么力提供的呢？第一個(gè)例子中是彈力，第二個(gè)例子中是靜摩擦力，第三個(gè)例子中是重力和支持力的合力或者說(shuō)是支持力的水平分力。還有，我們以后學(xué)習(xí)的其他性質(zhì)的力，比如萬(wàn)有引力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力也能使物體做圓周運(yùn)動(dòng)。可見(jiàn)，向心力是可以由這么多不同性質(zhì)的力提供的，我們不能說(shuō)向心力就是彈力，就是靜摩擦力，它是按效果來(lái)命名的，所以向心力是一種等效力。那么向心力有什么作用效果呢？向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，速度方向沿切線方向，可見(jiàn)，向心力的方向與速度方向始終垂直，所以向心力只改變速度方向，不改變速度大小。向心力不做功。板書(shū):3、作用效果：只改變速度方向，不改變速度大小，不做

14、功同學(xué)們要注意了，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體要受到向心力，而不是產(chǎn)生向心力。向心力是按效果來(lái)命名的，不是一種新的特殊性質(zhì)的力。舉個(gè)例子：剛才做圓周運(yùn)動(dòng)的木塊受到重力、支持力、靜摩擦力和一個(gè)向心力，這種說(shuō)法對(duì)嗎？很好，不對(duì)，因?yàn)橄蛐牧Σ皇且环N新的特殊性質(zhì)的力，就是靜摩擦力提供向心力了。前面我們學(xué)習(xí)過(guò)了，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度的方向沿著切線方向，而向心力總是指向圓心，總是與運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。如果物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力就是物體受到的合外力；如果物體做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)（線速度大小時(shí)刻改變），向心力并非是物體受到的合外力，我們以后會(huì)繼續(xù)學(xué)到這種情況。討論與交流：假設(shè)你

15、坐在一輛車上周圍沒(méi)有其他乘客，也不靠在車廂上，當(dāng)車子轉(zhuǎn)彎時(shí)，你的向心里是從哪里來(lái)的？上述三個(gè)典型實(shí)例，符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理特點(diǎn)，既能啟發(fā)學(xué)生思維，又能培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)分析三個(gè)問(wèn)題情境，學(xué)生很直觀地總結(jié)出向心力的定義及方向，教師再以此總結(jié)歸納結(jié)出知識(shí)框架。但要學(xué)生注意：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體要受到向心力，不是會(huì)產(chǎn)生向心力。速度總是沿著切線方向，而向心力是指向圓心，它們總是垂直，即向心力只改變速度的方向而不改變速度的大小。向心力是按力的作用效果命名的，它可能是由彈力、靜摩擦力、重力和支持力的合力，甚至是某個(gè)力的分力來(lái)提供，不要把向心力當(dāng)作一個(gè)特殊性質(zhì)的力。過(guò)程分析突出了學(xué)生的主

16、體地位，切實(shí)發(fā)揮了學(xué)生在課堂教學(xué)中應(yīng)有的作用。學(xué)生不是被動(dòng)的接受知識(shí)，而是參與知識(shí)的獲得過(guò)程，體現(xiàn)了“自主學(xué)習(xí)”的新課程教學(xué)理念。三、科學(xué)探究：向心力的大?。?）提出問(wèn)題：向心力的大小可能與哪些因素有關(guān)？（2）科學(xué)猜想引出學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)每位學(xué)生用手牽著一個(gè)帶繩的小球，使小球在水平方向旋轉(zhuǎn)，體驗(yàn)手的拉力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的影響。說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)繩的長(zhǎng)短、球的大小、轉(zhuǎn)速的快慢對(duì)手拉力的大小的影響。做圓周運(yùn)動(dòng)，學(xué)生感受向心力的大小。先體驗(yàn)得出定性的認(rèn)識(shí)，即得出向心力的大小可能質(zhì)量、半徑、角速度、線速度、周期、轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)。 教師引導(dǎo)分析，線速度、周期、角速度以及轉(zhuǎn)速又有關(guān)系，都是描述圓周

17、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量，從而歸結(jié)為：向心力的大小可能與質(zhì)量、半徑、角速度有關(guān)。影響向心力大小的可能因素比較多，應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行研究。（3）介紹向心力演示器構(gòu)造和使用方法因此教師先出示向心力演示器介紹：下面我們用向心力演示器來(lái)研究向心力與質(zhì)量、角速度、半徑的定量關(guān)系。 大家看，這是向心力演示器：勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可以使塔倫、長(zhǎng)槽和短槽勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球也就隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小球向外擠壓擋板，擋板對(duì)小球的反作用力提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。同時(shí)小球壓擋板的力使擋板另一端壓縮彈簧測(cè)力套筒里的彈簧，彈簧的壓縮量可以從標(biāo)尺上讀出，該讀書(shū)顯示了向心力大小。（4）實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)原理明了后，教師再引

18、導(dǎo)學(xué)生如何利用儀器控制變量。學(xué)生發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)質(zhì)量不同的鋼球和鋁球改變質(zhì)量。將球放置在長(zhǎng)槽和短槽的不同位置，改變半徑。通過(guò)調(diào)整塔倫上的皮帶連接兩個(gè)塔輪，就可以改變角速度。引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方法控制變量法，從而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、步驟并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。指導(dǎo)學(xué)生完成表2。 表2探究控制改變結(jié)論F向與m的關(guān)系r,一定m不同F(xiàn)向mF向與r的關(guān)系m,一定r不同F(xiàn)向rF向與的關(guān)系m,r一定不同F(xiàn)向 （3）學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn) a：質(zhì)量不同的鋼球和鋁球，當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度相同時(shí)，比較向心力的大小 b：兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持運(yùn)動(dòng)半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關(guān)系 c：兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同

19、，觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表格二球相同的物理量不同的物理量觀察結(jié)果1 r、 mm越大，F(xiàn)向越大2 m、 rr越大，F(xiàn)向越大3 m、r 越大，F(xiàn)向越大實(shí)驗(yàn)結(jié)論：F向隨r、w、m的增大而增大（4）總結(jié)得到：向心力的大小與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度都有關(guān)系，且給出公式：F向mr2（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)生通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，能發(fā)現(xiàn)，。最后教師總結(jié)全班實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：?？茖W(xué)家們用更精確的實(shí)驗(yàn)也得到相同的結(jié)果。精確的研究表明：當(dāng)公式中個(gè)物理量的單位都用國(guó)際單位制的單位時(shí)，=1，公式簡(jiǎn)化為。從而可以推得向心力的表達(dá)式【這部分教學(xué)采用教師引導(dǎo)下科學(xué)探究的方式，解決了向心力大小與質(zhì)量、半徑和角速度

20、的關(guān)系，來(lái)突出教材的重點(diǎn)，突破教材的難點(diǎn)。教師用 “問(wèn)題”的形式組織課堂，條理清晰，邏輯性強(qiáng)。通過(guò)有效的師生互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、數(shù)據(jù)分析處理能力。】四、理論推導(dǎo)：向心加速度力是產(chǎn)生加速度的原因，既然做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定要受到一個(gè)始終指向圓心的等效力的作用，那么它必然存在一個(gè)由向心力產(chǎn)生的加速度，這個(gè)加速度就叫做向心加速度。板書(shū)：三、向心加速度那么，向心加速度的定義是什么呢？物理學(xué)中把做圓周運(yùn)動(dòng)物體的沿半徑指向圓心的加速度，叫做向心加速度。板書(shū)：1、定義：做圓周運(yùn)動(dòng)物體的沿半徑指向圓心的加速度我們知道，加速度是矢量，既有大小，又有方向。我們先來(lái)研究向心加速度的方向。向

21、心加速度的方向是怎樣的呢？對(duì)了，向心加速度的方向要和向心力的方向一致，始終指向圓心。板書(shū)：2、方向：始終指向圓心下面，我們來(lái)研究向心加速度的大小。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)牛頓第二定律和向心力的公式，推導(dǎo)出向心加速度的公式。我們請(qǐng)這位同學(xué)來(lái)回答一下?；卮鸬梅浅：茫?qǐng)坐。我們一起來(lái)分析一下。根據(jù)牛頓第二定律，可以得到；聯(lián)系向心力公式或，可以得到向心加速度的大小:或板書(shū)：3、大?。夯蛳旅妫覀儊?lái)研究向心加速度的物理意義。我們知道加速度的物理意義是：描述物體速度變化快慢的物理量，速度是矢量，既有大小又有方向，速度的變化既包括大小的變化，也包括方向的變化。但是我們前面學(xué)過(guò)，向心力的作用效果只改變物體速度的方向，不改

22、變速度的大小。可見(jiàn)，向心加速度是描述線速度方向變化快慢的物理量。這就是向心加速度的物理意義。板書(shū)：4、物理意義：描述線速度方向變化快慢的物理量。我們知道，對(duì)于某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力和向心加速度的大小恒定不變，那方向呢？方向也是不變的嗎？對(duì)了，向心力和向心加速度的方向時(shí)刻在改變?？梢?jiàn)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不斷改變的變加速曲線運(yùn)動(dòng)。大家要注意了，向心力和向心加速度的公式不僅適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而且適用于一般的圓周運(yùn)動(dòng)，一般圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度大小會(huì)發(fā)生變化，因此向心力和向心加速度的大小也會(huì)發(fā)生變化。利用公式求解某時(shí)刻向心力和向心加速度的大小時(shí)，速度必須用瞬時(shí)速度。下面，請(qǐng)大家看書(shū)本74

23、頁(yè)的例題，我們一起來(lái)做一做。課堂總結(jié)：最后，我們來(lái)總結(jié)一下本節(jié)課的知識(shí)。大家說(shuō)說(shuō)，你們都學(xué)到了什么？作業(yè)布置：教案版：一、新課引入演示實(shí)驗(yàn)：在光滑的水平桌面上，用一根細(xì)繩，一端系一小球，另一端固定在一枚圖釘上。將圖釘釘在光滑水平桌面上。（1）用手指沿小球與圖釘連線的垂直方向輕輕彈擊小球，當(dāng)繩子未伸直前，小球先做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）用手指彈擊小球，方向同上，加大彈擊力量，使小球運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)繩伸直。細(xì)繩伸直后，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題討論：1、繩繃緊前，小球?yàn)槭裁醋鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)？2繩繃緊后，小球什么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？小球此時(shí)受到哪些力的作用，合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？這個(gè)力起什么作用？分析：小球在桌面上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到三個(gè)外力的作用，即重力G、桌面支持力和繩子的拉力，合力就是繩子的拉力。繩子的拉力的方向呢？很好。小球受到的拉力方向雖然時(shí)刻在改變，但它始終沿著繩子的方向，沿著半徑指向圓心。拉力是球拉繩子使繩子發(fā)生形變產(chǎn)生的，說(shuō)明做圓周運(yùn)動(dòng)的小球有遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。顯然，正是這個(gè)拉力使小球做圓周運(yùn)動(dòng)。結(jié)論：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受到的繩的拉力就是它的合力