教案：向心力

1、.教案：向心力向心力 向心加速度一、教學目的1.物理知識方面：1理解勻速圓周運動是變速運動;2掌握勻速圓周運動的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關系;3初步掌握向心力概念及計算公式。2.通過勻速圓周運動、向心力概念的建立過程，培養(yǎng)學生觀察才能、抽象概括和歸納推理才能。3.浸透科學方法的教育。二、重點、難點分析向心力概念的建立及計算公式的得出是教學重點，也是難點。通過生活實例及實驗加強感知，打破難點。三、教具1.轉臺、小傘;2.細繩一端系一個小球學生兩人一組;3.向心力演示器。四、主要教學過程一引入新課演示：將一粉筆頭分別沿豎直向下、程度方向、斜向上拋出，觀察運動軌跡。復習提問：粉筆

2、頭做直線運動、曲線運動的條件是什么?啟發(fā)學生答復：速度方向與力的方向在同一條直線上，物體做直線運動;不在同一直線上，做曲線運動。進一步提問：在曲線運動中，有一種特殊的運動形式，物體運動的軌跡是一個圓周或一段圓弧用單擺演示，稱為圓周運動。請同學們列舉實例。學生舉例老師補充電扇、風車等轉動時，上面各個點運動的軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運動，小到微觀世界電子繞原子核的運動，都可看做圓周運動，它是一種常見的運動形式。提出問題：你在跑400米過彎道時身體為何要向彎道內(nèi)側微微傾斜?鐵路和高速公路的轉彎處以及賽車場的環(huán)形車道，為什么路面總是外側高內(nèi)側低?可見，圓周運動知識在實際中是很有用的。引入：物

3、理中，研究問題的根本方法是從最簡單的情況開場。板書：勻速圓周運動二教學過程設計考慮：什么樣的圓周運動最簡單?引導學生答復：物體運動快慢不變。板書：1.勻速圓周運動物體在相等的時間里通過的圓弧長相等，如機械鐘表針尖的運動。考慮：勻速周圓運動的一個顯著特點是具有周期性。用什么物理量可以描繪勻速圓周運動的快慢?學生自由發(fā)言板書：2.描繪勻速圓周運動快慢的物理量恒量。當t很短，s很短，即為某一時刻的瞬時速度。線速度其實就是物體做圓周運動的瞬時速度。當物體做勻速圓周運動時，各個時刻線速度大小一樣，而方向時刻在改變。那么，線速度方向有何特點呢?演示：水淋在小傘上，同時搖動轉臺。觀察：水滴沿切線方向飛出?？?/p>

4、慮：說明什么?師生分析：飛出的水滴在分開傘的瞬間，由于慣性要保持原來的速度方向，因此說明了切線方向即為此時刻線速度的方向。板書：方向：沿著圓周各點的切線方向。如圖3。單位：rad/s。3周期：質(zhì)點沿圓周運動一周所用的時間。如：地球公轉周期約365天，鐘表秒針周期60s等，周期長，表示運動慢。角速度、周期可由學生自己說出并看書完成板書：師生共同完成考慮：物體做勻速圓周運動時，v、T是否改變?、T不變，v大小不變、方向變。講述：勻速周周運動是勻速率圓周運動的簡稱，它是一種變速運動。提出問題：勻速圓周運動是一種曲線運動，由物體做曲線運動的條件可知，物體必定受到一個與它的速度方向不在同一條直線上的合外

5、力作用，這個合外力的方向有何特點呢?學生小實驗兩人一組：線的一端系一小球，使小球在程度面內(nèi)做勻速圓周運動。小球質(zhì)量很小可用橡皮塞等替代，甩動時線速度盡量大，小球重力與拉力相比可忽略，以保證拉線近似在程度方向。觀察并考慮：小球受力?線的拉力方向有何特點?一旦線斷或松手，結果如何?提問學生后板書并圖示概括：要使物體做勻速圓周運動，必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用，故名向心力。板書：3.向心力：物體做勻速圓周運動所需要的力。提出問題：向心力的大小跟什么因素有關?學生自己設想，用剛剛的儀器做小實驗，憑感覺粗略體驗。學生經(jīng)實驗、討論有了自己的看法后，自由發(fā)言。演示實驗驗證學生的設想：研究向

6、心力跟物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度的定量關系。提問：實驗時能否讓三個量同時變。保持兩個量不變，使一個量變化。實驗裝置：向心力演示器。演示：搖動手柄，小球隨之做勻速圓周運動。提問：向心力由什么力提供?如何測量?小球向外壓擋板，擋板對小球的反作用力指向轉軸，提供了小球做勻速圓周運動的向心力，兩力大小相等，同時小球壓擋板的力使擋板另一端壓縮套在軸上的彈簧，彈簧被壓縮的格數(shù)可以從標尺中讀出，即顯示了向心力大小。演示內(nèi)容：向心力與質(zhì)量的關系：、r一定，取兩球使mA=2mB觀察：學生讀數(shù)FA=2FB結論：向心力Fm向心力與半徑的關系：m、一定，取兩球使rA=2rB觀察：學生讀數(shù)FA=2FB結論：向心力F

7、r向心力與角速度的關系：m、r一定，使A=2B觀察：學生讀數(shù)FA=4FB結論：向心力F2歸納：綜合上述實驗結果可知：物體做勻速圓周運動需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。但不能由一個實驗、一個測量就得到一般結論，實際上要進展屢次測量，大量實驗，但我們不可能一一去做。同學們剛剛所做的實驗得出：m、r、越大，F(xiàn)越大;假設將實驗稍加改進，如課本中所介紹的小實驗，加一彈簧秤測出F，可粗略得出結論要求同學回去做。我們還可以設計很多實驗都能得出這一結論，說明這是一個帶有共性的結論。測出m、r、的值，可知向心力大小為：F=mr2。反響練習：對于做勻速圓周運動的物體，下面說法

8、正確的選項是：A速度不變;B速率不變;C角速度不變;D周期不變。如圖7為一皮帶傳動裝置，在傳動過程中皮帶不打滑。試比較輪上A、B、C三點的線速度、角速度大小。物體做勻速圓周運動所需要的向心力跟半徑的關系，有人說成正比，有人說成反比。你對這兩種說法是如何理解的?前后照應解釋跑400m彎道時身體為何要傾斜等一類問題。火車拐彎要求課后看書五、課堂小結1.科學方法點明建立概念的過程：是通過大量實例，概括抽象出本質(zhì)的內(nèi)容，即由個別到一般的思維過程。點明實驗歸納的過程：必須經(jīng)過屢次實驗，必須有足夠的事實，由多個特殊的共同結論才能歸納出一般情況下的結論。2.知識內(nèi)容：見板書3.對向心力的理解：向心力并不是一種特殊性質(zhì)的力，它的名稱只是根據(jù)始終指向圓心這一作用效果來命名的。下節(jié)課再進一步討論。六、說明1.向心力、向心加速度的講授順序。向心力概念的建立有兩條途徑：一是先通過實驗建立向心力概念，歸納出向心力公式，再推出向心加速度;二是先通過理論推導導出向心加速度，再推出向心力。先講加速度，理論推導嚴謹，又能訓練學生的推理才能，但方法較抽象，對根底差的學生難度較大。考慮到我所任班級學生的實際情況，我選用了先講向心力，降低了難度，便于學生理解、承受，現(xiàn)行必修教材采用的也是這一順序。缺乏之處是：由于實驗存在誤差，只能粗略得出結論，而且課