2024-2025學(xué)年高中物理第4章勻速圓周運(yùn)動(dòng)第2節(jié)向心力與向心加速度教學(xué)設(shè)計(jì)1魯科版必修2

PAGEPAGE1第2節(jié)向心力向心加速度新課教學(xué)⒈概念⑴向心力⑵試驗(yàn)：①、在光滑的水平玻璃板上做試驗(yàn)用手擊小球，使小球做圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)細(xì)銅絲從彈簧末端滑出時(shí)，小球沿著切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生探討、分析：當(dāng)小球還沒(méi)滑出去時(shí)，小球做什么運(yùn)動(dòng)，受到哪幾個(gè)力的作用，合力是什么，有什么作用？②在光滑的玻璃板上套有一張白紙，同時(shí)將上述的小球沾上印泥，重復(fù)以上試驗(yàn)，把在紙上留下的運(yùn)動(dòng)軌跡展示給學(xué)生看，同樣提問(wèn)上述問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生回答③通過(guò)探討得到：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的合力的作用，這個(gè)力叫向心力。⑶向心加速度①定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在向心力作用下，必定要產(chǎn)生一個(gè)加速度，這個(gè)加速度叫向心加速度。②方向：總是沿著半徑指向圓心。③向心力的大小讓學(xué)生猜想向心力大小與哪些因素有關(guān)？2、試驗(yàn)探討F向與m、r、ω的關(guān)系⑴試驗(yàn)方法：限制變量法⑵介紹向心力演示的構(gòu)造和運(yùn)用方法⑶試驗(yàn)過(guò)程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ω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，視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，視察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系。試驗(yàn)表格二球相同的物理量不同的物理量視察結(jié)果1r、ωmm越大，F(xiàn)向越大2m、ωrr越大，F(xiàn)向越大3m、rωω越大，F(xiàn)向越大試驗(yàn)結(jié)論：F向隨r、w、m的增大而增大⑷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ω都有關(guān)系，且給出公式：F向＝mrω2向心加速度：a=rω2向心力的大小還可以用F向=mν2/r來(lái)表達(dá)，同樣向心加速度也可表示為a=ν2/r3、速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)⑴ν：大小不變，方向始終沿著各點(diǎn)的切線方向，是變速度⑵F：大小不變，方向始終指向圓心，是變力它的作用效果：只變更速度的方向，不變更速度的大?、莂：大小不變，方向始終指向圓心，是變加速度它是表示物體速度方向變更快慢的物理量以上各點(diǎn)說(shuō)明白勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)指出：當(dāng)w肯定時(shí)，a∝r當(dāng)v肯定時(shí)，a∝1/r⑸接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們思索以下3個(gè)問(wèn)題：⑴系著繩子的小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓心在哪里，受到幾個(gè)力的作用？向心力是什么？⑵系著繩子的小球在豎直平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的受力狀況如何？(3)在圓柱筒內(nèi)附有一物塊，圓柱筒繞其軸線做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物塊受到哪些力的作用？(4)使轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)與物體間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，物體受到哪些力的作用？向心力由什么供應(yīng)的？（如圖3）（如圖4）（如圖3）（如圖4）（如圖（如圖1）（如圖2（如圖2） 講評(píng)以上的3個(gè)問(wèn)題，得出幾點(diǎn)說(shuō)明：①向心力的做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所須要的向心力就是物體所受的合力。②a的方向不斷變更，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加速度的方向不斷變更的變速運(yùn)動(dòng)。③向心力是一個(gè)效果力，可以是一個(gè)力，也可能是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，不能認(rèn)為物體受到一些力作用外，還另外受到向心力。

課堂小結(jié)板書(shū)設(shè)計(jì)§4-2向心力向心加速度一、概念1、向心力：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在任一的合力都沿著半徑指向圓心，這個(gè)合力稱為向心力。向心力是一個(gè)效果力2、向心加速度：方向：始終沿著半徑指向圓心二、向心力的大小試驗(yàn)探討F向與m、r、ω的關(guān)系驗(yàn)方法：限制變量法試驗(yàn)過(guò)程向心力的表達(dá)式：F向＝mrω2=mν2/r三、向心加速度的表達(dá)式：a=rω2=ν2/r四、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：變加速運(yùn)動(dòng)⑴ν：大小不變，方向始終沿著各點(diǎn)的切線方向，是變速度變加速運(yùn)動(dòng)⑵F：大小不變，方向始終指向圓心，是變力它的作用效果：只變更速度的方向，不變更速度的大?、莂：大小不變，方向始終指向圓心，是變加速度它是表示物體速度方向變更快慢的物理量五、說(shuō)明(1)向心力的做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所須要的向心力就是物體所受的合力(2)a的方向不斷變更，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加