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1、高一物理 向心力、向心加速度
教學(xué)目標(biāo)：
一、知識(shí)目標(biāo)：
1、理解向心加速度和向心力的概念
2、知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生向心加速度的原因。
3、掌握向心力與向心加速度之間的關(guān)系。
二、能力目標(biāo)：
1、學(xué)會(huì)用運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析分題
2、理解向心力和向心加速度公式的確切含義，并能用來進(jìn)行計(jì)算。
三、德育目標(biāo)：
通過a與r及、v之間的關(guān)系，使學(xué)生明確任何一個(gè)結(jié)論都有其成立的條件。
教學(xué)重點(diǎn)：
1、理解向心力和向心加速的概念。
2、知道向心力大小，向心加速的大小，并能用來進(jìn)行計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn)：
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度都是大小不變，方向在時(shí)刻改變。
教學(xué)方法
2、：
實(shí)驗(yàn)法、講授法、歸納法、推理法
教學(xué)用具：
多媒體、CAI課件、向心力演示器、鋼球、木球、細(xì)繩
教學(xué)后記：
教學(xué)步驟：
一、引入新課
1：復(fù)習(xí)提問
（1）什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)
（2）描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪幾個(gè)？
（3）上述物理量間有什么關(guān)系？
2、引入：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力有何特點(diǎn)？加速度又如何呢？本節(jié)課我們就來共同學(xué)習(xí)這個(gè)問題。
二、新課教學(xué)
（一）出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1、理解什么是向心力和向心加速度
2、知道向心力和向心加速度
3、的求解公式
3、了解向心力的來源
（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程
1：向心力的概念及其方向
（1）在光滑水平桌面上，做演示實(shí)驗(yàn)
a：一個(gè)小球，拴住繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來細(xì)繩處于松馳狀態(tài)
b：用手輕擊小球，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)
c：當(dāng)繩繃直時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
（2）用CAI課件，模擬上述實(shí)驗(yàn)過程
（3）引導(dǎo)學(xué)生討論、分析：
a：繩繃緊前，小球?yàn)槭裁醋鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)？
b：繩繃緊后，小球?yàn)楹巫鰟蛩賵A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？
（4）通過討論得到：
a：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，
4、這個(gè)力叫向心力。
b：向心力指向圓心，方向不斷變化。
c：向心力的作用效果——只改變運(yùn)動(dòng)物體的速度方向，不改變速度大小。
2、向心力的大小
（1）體驗(yàn)向心的大小
a：每組學(xué)生發(fā)用細(xì)線聯(lián)結(jié)的鋼球、木球各一個(gè)，讓學(xué)生拉住繩的一端，讓小球盡量做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢、細(xì)線的長短多做幾次。
b：引導(dǎo)學(xué)生猜想：向心力可能與物體的質(zhì)量、角速度、半徑有關(guān)。
c：過渡：剛才同學(xué)們已猜想大向心力可能與m、v、r有關(guān)，那么，我們的猜想是否正確呢？下邊我們通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)一下。
（2）a：展示向心力演示器。
b：介紹向心力演示的構(gòu)造和使用方法
構(gòu)造：（略）主要介紹各部分的名稱
使用方法：勻
5、速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可以使塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^杠桿的作用使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等方格可顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值。
（3）操作方法：
a：用質(zhì)量不同的鋼球和鋁球，使他們運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度相同觀察得到：向心力的大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，向心力也越大。
b：用兩個(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：仍用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系。
（4
6、）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＝mr2（說明該公式的得到方法，空氣變量法、定量測數(shù)據(jù)）
（5）學(xué)生據(jù)推導(dǎo)向心力的另一表達(dá)式
3、向心加速度
（1）做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力F的作用下必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度，據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到：這個(gè)加速度的方向與向心力的方向相同，叫做向心加速度。
（2）結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)得到
4、說明的幾個(gè)問題：
（1）由于a向的方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加速度的方向不斷改變的變加速運(yùn)動(dòng)。
（2）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力是一個(gè)效果力，方向總指向圓心，是一個(gè)變力。
（3）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合
7、外力就是向心力。
三、鞏固訓(xùn)練
1：向心加速度只改變速度的 ，而不改變速度的 。
2、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它的轉(zhuǎn)速度為原來的2倍時(shí)，它的線速度、向心力分別變?yōu)樵瓉淼膸妆?？如果線速度不變，當(dāng)角速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，它的軌道半徑和所受的向心力分別為原來的幾倍
3、（1）用CAI課件展示思考與討論中的物理情景
（2）分析木塊受幾個(gè)力的作用？各是什么性質(zhì)的力？
（3）木塊所受的向心力是由什么提供的？
四、小結(jié)
1：什么是向心力和向心加速度？它們的大小和方向有什么特點(diǎn)？
2：向心力的求解公式（1） （2）
3：向心加速度的求解公式（1） （2）
4、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？
五、作業(yè)
課后練習(xí)三
六、板書設(shè)計(jì)
高一物理 向心力、向心加速度
