人教版高中物理必修2教案 联系客服

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河南省柘城县高级中学 物理教研组 袁俊平 年 月 日

(1)在A、B两点画速度矢量vA和vB时,要注意什么? (2)将vA的起点移到B点时要注意什么?

(3)如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量△V? (4)△v/△t表示的意义是什么?

(5)△v与圆的半径平行吗?在什么条件下,△v与圆的半径平行?

在图6.6—6丁中,△v的延长线并不通过圆心,为什么说这个加速度是“指向圆心”的?此时,学生可能不知如何回答,老师一定要在学生充分讨论的基础上再引导学生从课本上找答案,即课本第50页上的第5行的“将vA的起点移到B,同时保持vA的长度和方向不变,它仍可代表质点在A处的速度。”这一句话就是答案的依据。

结论:当△t很小很小时,△v指向圆心。

上面的推导不涉及“地球公转“小球绕图钉转动”等具体的运动,结论具有一般性:做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心,这个加速度称为向心加速度。匀速圆周运动的加速度方向明确了,它的大小与什么因素有关呢?下面请大家按照课本第5l页“做一做”栏目中的提示,在练习本上推导出向心加速度的表达式。也就是下面这两个表达式:aN=v2/r , aN=rω

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思考与讨论:引导学生思考并完成课本第5l页“思考与讨论”栏目中提出的问题,可将同一观点的学生编为一组,不同组之间进行辩论,深化本节课所学的内容。

课堂训练

(1)关于北京和广州随地球自转的向心加速度,下列说法中正确的是??( BD ) A.它们的方向都沿半径指向地心

B.它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴 C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大 D.北京的向心加速度比广州的向心加速度小

点评:因为地球自转时,地面上的一切物体都在垂直于地轴的平面内绕地轴做匀速圆周运动,它们的转动中心(圆心)都在地轴上,而不是地球球心,向心力只是引力的一部分(另一部分是重力),向心力指向地轴,所以它们的向心加速度也都指向地轴。

课外训练

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(1)一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍,当前进且不打滑时,前轮边缘上某点A的线速度与后轮边缘上某点月的线速度之比VA:VB=_________,角速度之比ωA:ωB=_________,向心加速度之比aA:aB=_________。

(2)甲、乙两个物体都做匀速圆周运动.转动半径比为3:4,在相同的时间里甲转过60圈时,乙转过45圈,则它们所受的向心加速度之比为????????( ) A.3:4 B.4;3 C.4:9 D.9:16

(3)下列关于向心加速度的说法中,正确的是?????????( ) A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B.向心加速度的方向保持不变

C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的 D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化 (4)小球做圆锥摆运动时,摆线与竖直方向的夹角大小不变,下列说法中正确的是 ( ) A.小球受重力、摆线拉力和向心力作用 B.小球运动过程中线速度是恒定的

C.小球运动过程中向心加速度是恒定的D.小球向心加速度的大小,决定于摆线偏离竖直方向的角度 (5)如图6.6—8的皮带传动装置中 ?????????( )

A.A点与C点的角速度相同,所以向心加速度也相同

B.A点半径比C点半径大,所以A点向心加速度大于C点向心加速度 C.A点与B点的线速度相同,所以向心加速度相同 D.B点与C点的半径相同,所以向心加速度也相同

(6)如图6.6—9所示,质量为m的小球用长为L的悬绳固定于O点,在O点的正下方L/3处有一颗钉子,把悬绳拉直与竖直方向成一定角度,由静止释放小球,则小球从右向左摆的过程中悬绳碰到钉子的前后,小球的向心加速度之比为多少?

(7)如图6.6—10所示,长度为L=0.5m的轻杆,一端固定质量为M=1.0kg的小球A(小球的半径不计),另一端固定在一转动轴O上.小球绕轴在水平面上匀速转动的过程中,每隔0.1s杆转过的角度为30°。试求:小球运动的向心加速度?

参考答案 1.1: 1 2: l 2: 1 2.B 3.A 4.D 5.B 6.2:3 7.14 m/S2

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板书设计:

第六节 向心加速度

1、感知做匀速圆周运动的物体加速度的方向 2、速度变化量的求法 3、向心加速度

(1)名称的由来

(2)表达式:aN=v2/r , a2

N=rω

(3)对两种表达式的比较、分析

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5.7向心力

三维教学目标 1、知识与技能

(1)理解向心力的概念及其表达式的确切含义;

(2)知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算;

(3)知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。

2、过程与方法

(1)通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并具体“做一做”来理解公式的含义。

(2)进一步体会力是产生加速度的原因,并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。

3、情感、态度与价值观

(1)在实验中,培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。 (2)感受成功的快乐,体会实验的意义,激发学习物理的兴趣。

教学重点:体会牛顿第二定律在向心力上的应用;明确向心力的意义、作用、公式及其变形。

教学难点:圆锥摆实验及有关物理量的测量;如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。 教学方法:探究、讲授、讨论、练习

教具准备:多媒体课件、圆锥摆等实验设备 教学过程:

第七节 向心力

(一)新课导入

前面两节课,我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动,这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征——向心力。

(二)新课教学 1、向心力

请同学们阅读教材“向心力”部分,思考并回答以下问题:

(1)举出几个物体做圆周运动的实例,说明这些物体为什么不沿直线飞去。 (2)用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。

认真阅读教材,列举并分析实例,体会向心力的作用效果,并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。 交流与讨论

请同学们交流各自的阅读心得并进行相互间的讨论。

圆周运动是变速运动,有加速度,故做圆周运动的物体一定受到力的作用,而我们知道做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,根据牛顿第二定律,这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力的作用,这个合力叫做向心力,下面请同学们把刚才由牛顿第二定律推出的向心力的表达式展示出来。

向心力表达式:FN=mv2/r , FN=mrω

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2、实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式

实验与探究:请同学们阅读教材“实验”部分,思考下面的问题: (1)实验器材有哪些?

(2)简述实验原理,怎样达到验证的目的?

(3)实验过程中要注意什么?如何保证小球在水平面内做稳定的圆周运动,测量哪些物理量,记录哪些数

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