高中物理人教版第五章曲線運動向心加速度 向心加速度（導學案）

《向心加速度》導學案【教學目標設計】1.知識與技能：⑴.理解速度變化量與加速度的概念。⑵.知道向心加速度大小與線速度，角速度的關系。⑶.能夠運用矢量運算規(guī)則和相關數學知識推導出向心加速度的大小表達式。⑷.能夠應用向心加速度的相應表達式解決問題。2.過程與方法：通過實驗感知使學生樹立實事求是的科學態(tài)度，建立科學的方法。經歷矢量差法、比值定義法、極限法，滲透“無限逼近”的思維方法，嘗試用數學方法解決物理問題，感悟科學探究的方法。通過探究過程，引發(fā)學生思考，分析，歸納，從而培養(yǎng)學生的分析，歸納能力。3.情感、態(tài)度與價值觀：⑴培養(yǎng)學生認識未知世界要有勇于猜想的勇氣和嚴謹的科學態(tài)度。⑵感知物理源自生活，激發(fā)學生熱愛科學學習科學的熱情。【教學重點】向心加速度的定義。向心加速度的公式及其應用?！窘虒W難點】向心加速度的方向。向心加速度公式推導過程。【溫故而知新】已知物體受到的合外力和質量，可以用什么公式求解物體的加速度？已知物體在內的速度變化量為，可以用什么公式求解物體的加速度？=___________,直線運動如何確定的方向？曲線運動又如何確定？勻速圓周運動的幾個物理量的公式:=____________,=___________________與的關系表達式為：____________________探究一：勻速圓周運動物體合外力的方向小組實驗畫小球受力分析圖小球合外力的方向1.手握細線一端，手指接近桌面，使小球在光滑桌面上做勻速圓周運動2.給小鋼球一個初速度，使小鋼球沿光滑杯壁做勻速圓周運動探究二：勻速圓周運動速度變化量的大小和方向第一步：設質點沿半徑為r的圓做勻速圓周運動，其線速度大小為,某時刻位于A點，速度為，經過時間△t后位于B點，速度為。AB表示弦AB的長度（溫馨提示：,大小相等，即線段長度相等.）.請在圖中畫出從A到B速度變化量；觀察△OAB與、、三條線段圍成的三角形，2個三角形有什么關系？據兩個三角形的幾何關系請你求=____________________（用含AB，r,v的表達式表示）。第二步：減小，則∠AOB減小，如圖1請在圖中畫出從A到B速度變化量；觀察△OAB與、、三條線段圍成的三角形，2個三角形有什么關系？3.觀察與所組成的角相對第一步在如何變化？據兩個三角形的幾何關系請你求出：=____________________（用含AB，r,v的表達式表示）第三步：再減小,當很小很小時，則∠AOB也很小很?。榉奖阕鲌D角取的仍然比較大）。1.請在圖中畫出從A到B速度變化量；2.請你判斷：此時的表達式和前面是一樣嗎？3.觀察此時與的所組成的接近多少度，與半徑OA是什么關系,指向哪里？結論：當很小很小時，的方向指向____,即勻速圓周運動的加速度指向____。探究三：探究勻速圓周運動物體向心加速度的大小設質點沿半徑為r的圓做勻速圓周運動，其線速度大小為某時刻位于A點，速度為，經過時間△t后位于B點，速度為。請你試著使用剛剛求解的來求解向心加速度的大小。探究四：向心加速度公式的應用如圖為一皮帶傳動裝置，大輪與小輪固定在同一根軸上，小輪與另一中等大小的輪子間用皮帶相連（皮帶不打滑），小、中、大輪子的半徑之比是1：2：3．A、B、C分別為小、中、大輪子邊緣上的三點,求三個點向心加速度大小之比為多少？布置作業(yè)（1）完成教材p22“問題與練習”第2、3、4題.(2)推薦課外查閱與談論1.請同學們在網上查閱推導向心加速度的其他方法？2.網上查閱用數學的方法證明向心加速度公式也適用非勻速圓周運動并查閱曲率半徑。3.課題：研究電視畫面中汽車輪胎的正反問題.過程：在電視畫面中我們常常會看到一輛向前奔馳的汽車，它的輪子一會兒在正轉，一會兒又在倒轉.假設輪子的輻