新樂市第一中學(xué)高中物理二教案：向心加速度

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第五章曲線運(yùn)動(dòng)第5節(jié)向心加速度備課人：時(shí)間：教學(xué)目標(biāo)：知識與技能1．理解速度變化量和向心加速度的概念,2．知道向心加速度和線速度、角速度的關(guān)系式．3．能夠運(yùn)用向心加速度公式求解有關(guān)問題．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)方法,教師啟發(fā)、引導(dǎo)．學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果．情感、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)生探究問題的熱情，樂于學(xué)習(xí)的品質(zhì)．特別是“做一做”的實(shí)施,要通過教師的引導(dǎo)讓學(xué)生體會(huì)成功的喜悅．教學(xué)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．教學(xué)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)方法探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)手段多媒體輔助教學(xué)設(shè)備等教學(xué)活動(dòng)[新課導(dǎo)入]師：通過前面的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)知道，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度一定是變化的．即使是我們上一堂課研究的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其方向仍在不斷變化著．換句話說，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，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伺寒確定呢?—-這就是我們今天要研究的課題．[新課教學(xué)]一、感知加速度的方向下面先請同學(xué)們看兩例:(展示多媒體動(dòng)態(tài)投影圖6。6—1和圖6。6—2）并提出問題．（1）圖6．6—1中的地球受到什么力的作用？這個(gè)力可能沿什么方向?（2）圖6。6-2中的小球受到幾個(gè)力的作用？這幾個(gè)力的合力沿什么方向?生1:（可能回答）感覺上應(yīng)該受到指向太陽的引力作用．生2:小球受到重力、支持力和繩子的拉力三個(gè)力的作用,其合力即為繩子的拉力,其方向指向圓心．師:可能有些同學(xué)有疑惑，即我們這節(jié)課要研究的是勻逮圓周運(yùn)動(dòng)的加速度，可以上兩個(gè)例題卻在研究物體所受的力，這不是“南轅北轍"了嗎?點(diǎn)評:激發(fā)學(xué)生的思維，喚起學(xué)生進(jìn)一步探究新知的欲望．通過發(fā)表自己的見解，解除疑惑，同時(shí)為下一步的研究確定思路．生：（可能的回答)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,可能是通過力來研究加速度吧．師：回答得很好，由于我們之前沒有研究過曲線運(yùn)動(dòng)的加速度問題,特別是加速度的方向較難理解，而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)系不僅對直線運(yùn)動(dòng)正確,對曲線運(yùn)動(dòng)也同樣正確．在剛才的研究中，同學(xué)們已充分感知了做勻速圓周運(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．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”？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．點(diǎn)評：剛才的敘述主要是給學(xué)生進(jìn)行物理問題研究方法上的指導(dǎo)．下面我們將對圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向作一般性的討論．二、速度變化量師:請同學(xué)們閱讀教材“速度變化量”部分,同時(shí)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,思考并回答問題：速度的變化量△v是矢量還是標(biāo)量?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？生:認(rèn)真閱讀教材，思考問題，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．每小組4人進(jìn)行交流和討論：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？（交流與討論）投影學(xué)生所面的圖示，并與課本上的圖6．6—3和圖6．6—4進(jìn)行對比．生：把我們在第三章中學(xué)過的兩個(gè)矢量相加的三角形法則逆過來運(yùn)用就可以得出兩個(gè)不在同一直線上的矢量的相減．師：剛才同學(xué)們回答得很好，說明同學(xué)們學(xué)習(xí)過程中碰到的一些問題，可以通過同學(xué)們之間的交流和討論去解決．同時(shí)也希望同學(xué)們在今后的學(xué)習(xí)過程中，加強(qiáng)相互間的合作、交流,共同提高．點(diǎn)評：該課堂訓(xùn)練設(shè)計(jì)的目的是讓學(xué)生通過交流與討論進(jìn)一步加深和理解速度變化量的求法．三、向心加速度師：請同學(xué)們閱讀教材“向心加速度”部分，分析投影圖6．6—6．并思考以下問題:(1)在A、B兩點(diǎn)畫速度矢量vA和vB時(shí),要注意什么？(2）將vA的起點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)要注意什么？（3)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？（4)△v／△t表示的意義是什么？（5）△v與圓的半徑平行嗎？在什么條件下．△v與圓的半徑平行?學(xué)生按照思考提綱認(rèn)真閱讀教材，思考問題，在練習(xí)本上獨(dú)立完成上面的推導(dǎo)過程,并準(zhǔn)備接受老師的提問．(學(xué)生的具體回答略)點(diǎn)評:讓學(xué)生親歷知識的導(dǎo)出過程，體驗(yàn)成功的樂趣是新課程的重要理念．老師傾聽學(xué)生回答．如果學(xué)生回答不理想，可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步去閱讀教材解決,老師也可提出遞進(jìn)性的問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步去思考．如：師：在圖6．6-6丁中,△v的延長線并不通過圓心，為什么說這個(gè)加速度是“指向圓心”的？此時(shí)，學(xué)生可能不知如何回答，老師一定要在學(xué)生充分討論的基礎(chǔ)上再引導(dǎo)學(xué)生從課本上找答案．即課本第50頁上的第5行的“將vA的起點(diǎn)移到B，同時(shí)保持vA的長度和方向不變,它仍可代表質(zhì)點(diǎn)在A處的速度．”這一句話就是答案的依據(jù)．點(diǎn)評：通過這一形式，將課本第50頁的“思考與討論”融進(jìn)師生的交流與討論中．得出結(jié)論：當(dāng)△t很小很小時(shí)，△v指向圓心．老師概括性地指出：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:做勻速圓周運(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．師：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向明確了，它的大小與什么因素有關(guān)呢？下面請大家按照課本第5l頁“做一做”欄目中的提示,在練習(xí)本上推導(dǎo)出向心加速度的表達(dá)式．也就是下面這兩個(gè)表達(dá)式：aN=v2/r，aN=rω2學(xué)生閱讀教材“做一做”欄目中的內(nèi)容．邊思考，邊在練習(xí)本上推導(dǎo)向心加速度的公式．投影學(xué)生推導(dǎo)的過程,和學(xué)生一起點(diǎn)評、總結(jié)．并把學(xué)生中有個(gè)性化的處理過程投影出來讓所有學(xué)生進(jìn)行分析、比較．［思考與討論]教師引導(dǎo)學(xué)生思考并完成課本第5l頁“思考與討論”欄目中提出的問題．可將同一觀點(diǎn)的學(xué)生編為一組，不同組之間進(jìn)行辯論，深化本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容．［課堂訓(xùn)練]關(guān)于北京和廣州隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度,下列說法中正確的是……(）A．它們的方向都沿半徑指向地心B.它們的方向都在平行赤道的平面內(nèi)指向地軸C.北京的向心加速度比廣州的向心加速度大D．北京的向心加速度比廣州的向心加速度小答案:BD[小結(jié)]