物理必修二教案-第五节向心力向心加速度教案33_1
人教版高中物理必修二2第五章 向心力
C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受
的合外力
D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
例3.有长短不同、材料相同的同样粗细的绳子, 各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做 匀速圆周运动,那么( B ) A.两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断 B.两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断 C.两个小球以相同的周期运动时,短绳易断 D.不论如何,短绳易断
例4.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其 质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,
在相同时间里甲转过60°角,乙转过45°
角。则它们的向心力之比为( C )
A.1∶4
B.2∶3
C.4∶9
D.9∶16
例5:一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动,筒内
壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无
滑动,如图物体向心力的来源是( C ) A. 物体的重力
注意:
1.向心力并不是一种新的力。这个名称仅表示力的方 向。它可以是重力、弹力、摩擦力或任何一种其它的力。 受力分析时, 不能多出向心力。
2.匀速圆周运动所受的合力是向心力,总指向圆心。
四.变速圆周运动和一般曲线运动
1.变速圆周运动所受的合力不指向圆心
Ft
合
Fn
2.处理一般曲线运动的方法:
r2 r1
1.小物体随圆盘一起做匀速圆周运动
FN f静
mg 圆盘对木块的静摩擦力
2.小球沿光滑的漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动
N
θ
m
r F合O
mgθ ω
小球重力和漏斗壁支持力的合力
三.实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
O
θ
lFTh来自r F合 O'
Fn=m r
《向心力》教案高中物理必修二2021
《向心力》教案高中物理必修二2021中学阶段形成物理概念,一是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的;其次是在已有的概念、规律的基础上通过演绎出来的。
下面是小偏整理的《向心力》教案高中物理必修二2021,感谢您的每一次阅读。
《向心力》教案高中物理必修二2021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。
教学重难点教学重点: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。
教学工具多媒体、板书教学过程一、新课导入我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动.知道了什么是向心加速度和向心加速度的计算公式,这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征.观察图中的几幅图片,并根据图做水流星实验,让学生自己体验实验中力的变化,考虑一下为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去而是沿着一个圆周运动.前三幅图可以看出物体之所以没有沿直线飞出去是因为有绳子在拉着物体,而第四幅图是太阳系各个行星绕太阳做圆周运动是由于太阳和行星之间有引力作用,是太阳和行星之间的引力使各个行星绕太阳在做圆周运动.如果没有绳的拉力和太阳与行星之间的引力,那么这些物体就不可能做圆周运动,也就是说做匀速圆周运动的物体都会受到一个力,这个力拉着物体使物体沿着圆形轨道在运动,我们把这个力叫做向心力.二、向心力1.基本知识(1)定义做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,是由于它受到了指向圆心的合力,这个合力叫做向心力.(2)公式:(3)方向向心力的方向始终指向圆心,由于方向时刻改变,所以向心力是变力.(4)效果力向心力是根据力的效果来命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.2.思考判断(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力.(×)(2)向心力和重力、弹力一样,是性质力.(×)(3)向心力可以由重力或弹力等来充当,是效果力.(√)3.探究交流如图所示,细线下面悬挂一个钢球,用手带动钢球,使它在某个水平面内做圆周运动,组成一个圆锥摆.试分析其向心力来源.【提示】钢球在水平面内做圆周运动,其受力如图所示,重力mg 和拉力FT的合力提供向心力,Fn=mgtanθ三、变速圆周运动和一般曲线运动1.基本知识(1)变速圆周运动变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力,合外力一般产生两个方面的效果:①合外力F跟圆周相切的分力Ft,此分力产生切向加速度at,描述速度大小变化的快慢.②合外力F指向圆心的分力Fn,此分力产生向心加速度an,向心加速度只改变速度的方向.(2)一般曲线运动的处理方法一般曲线运动,可以把曲线分割成许多很短的小段,每一小段可看作一小段圆弧.圆弧弯曲程度不同,表明它们具有不同的半径.这样,质点沿一般曲线运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理.2.思考判断(1)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力.(√)(2)圆周运动中,合外力等于向心力.(×)(3)向心力产生向心加速度.(√)3.探究交流如图所示,荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千由上向下荡时,(1)此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动?(2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗?【提示】(1)秋千荡下时,速度越来越大,做的是变速圆周运动.(2)由于秋千做变速圆周运动,合力既有指向圆心的分力,又有沿切向的分力,所以合力不指向悬挂点.四、实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式1.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,记录哪些数据?(4)实验过程中产生误差的原因主要有哪些?2.认真阅读教材,思考问题,找学生代表发言,听取学生的见解,点评、总结。
人教版高中物理必修二《向心加速度》知识全解
《向心加速度》知识全解
【教学目标】
1.知道匀速圆周运动中向心加速度大小的表达式,理解向心加速度与半径的关系,并会用来进行简单的计算。
2.了解分析匀速圆周运动速度变化量时用到的极限思想。
3.能根据问题情景选择合适的向心加速度的表达式。
【内容解析】
1.速度的变化量
如图:设质点在以下各种情况下,速度的变化量可以用v1指向v2的矢量来表示。
2.向心加速度
有了速度的变化量的概念以后我们到底应该怎样表示圆周运动的加速度的方向呢?如图设质点做半径为r的匀速圆周运动。
由甲、乙、丙、丁四幅图中△v的变化趋势可以看出:当A、B 两点非常靠近的时候,v A和v B就非常靠近且相等。
当A、B两点非常非常接近时△v趋向于垂直v A和v B,即平行于半径,或者说指向圆心。
由上面一般性的讨论我们可以得出更一般性的结论,即:做匀
速圆周运动的物体,加速度指向圆心,这个加速度叫做向心加速度。
向心加速度的大小应该如何确定呢?由上面图丁可以看出三角
形OAB 和由△v 、v A 和v B 组成的矢量三角形相似,所以v v r v t ∆=⋅∆。
进一步解出:2v t v r ⋅∆∆=。
由v a t ∆=∆可以导出向心加速度的表达式为:2n v a r
=。
把v r ω=代入,可以推出n a v ω=或2n a r ω=。
【知识总结】。
人教版物理必修二:5.6向心力教学设计课件-优质课件
计这些动车转弯时,就用到了圆周运动的相关知识.
栏 目 链 接
课 点
标 击 1.理解向心力的概念. 2.知道向心力的大小与哪些因素有关,会分析向 心力的来源,理解向心力公式的确切含义并能用来计 算. 3.在变速圆周运动中,会用相关公式求质点在圆 周上某一点的向心力和向心加速度.
栏 目 链 接
问 探
Hale Waihona Puke 题 究(3)若物体做非匀速圆周运动,其向心力则为物体所
受的合力在半径方向上的分力,而合力在切线方向的分
力则用于改变线速度的大小.以下用几个实例来分析.
①弹力提供向心力.
如图所示,在光滑水平面上的O点系上绳子的一 端,绳子另一端系一小球,使小球在桌面上做匀速圆 周运动,则小球做匀速圆周运动的向心力由绳子的拉 力(弹力)提供.
速度的方向.
切向 加速度,与速度方向在一条直线 2 . Ft 产生 ________
上,改变速度的大小.
课 前 导 读 3.物体做加速圆周运动时,合力方向与速度方 向的夹角 ________90 °,如图甲所示,其中 Ft 只改变 小于 速度的大小,Fn只改变速度的方向.Fn产生的就是向 心加速度.
2 .处理方法:将曲线运动分成许多小段,
每一小段都可看成___________ 圆周运动 的一部分.
栏 目 链 接
栏 目 链 接
问 探
题 究
问题一 向心力有什么特点?向心力的来源有哪些?
1.向心力的特点.
(1)向心力是按力的作用效果来命名的力.它不是具有确 定 性 质 的某 种 力 , 相 反 , 任何 性 质 的力 都 可 以作 为 向 心 力.例如,小铁块在匀速转动的圆盘内保持相对静止的原因 是静摩擦力充当向心力.
高中物理匀速圆周运动向心力向心加速度人教版必修二.分享资料.ppt
10
11
介绍: 向心力演示仪
小
FN
球
静
止
G
12
介绍: 向心力演示仪
手 推 档 板
13
介绍: 向心力演示仪
匀
速
FN
圆
F
F´
周
运
θ
F
小球受到哪些 想一想 力的作用?
向心力由什么 力提供?
r F合 O G
向心力由拉力F和 重力G的合力提 供。
15
物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动 ω FN
22
(1)体验向心的大小 a:拉住绳的一端,让大橡皮塞尽量做匀速 圆周运动,保持转动的半径不变,改变转动 的快慢,体会绳的拉力与转动快慢的关系; b:改变转动的半径,保持转动的快慢不变, 体会绳的拉力与转动半径的关系; c:用同样的半径和同样的转动快慢让小橡皮 塞与大橡皮塞做匀速圆周运动,体会绳的拉 力与质量的关系
一.向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体所受到 的指向圆心的合外力,叫向心力。
2.特点:方向始终与V垂直,指向圆心。
方向时刻发生变化,是变力
注意:
1、向心力通常由重力、弹力、摩
擦力中的某一个力,或者是某个力 V
的分力,或几个力的合力所提供。 2、向心力是根据力的作用效
F OO F
果来命名的,受力分析时不要
g
L cos
19
例题2:上海在北纬31°,求上海所在处物体 绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大?(设 地球半径R=6400km,COS31°=0.86)
分析:首先应明确物体做匀速圆周运动;再 确定圆周轨迹、圆心及半径。
解:物体随地球自转的角速度 ω =2 π/T 圆周半径r=R • cos31°
(完整版)人教版高中物理必修二第五章曲线运动教材分析课件(共51张PPT)
第1节 曲线运动
曲线运动的概念;曲线运动的方向;曲线运动的条件 演示实验
27
曲线运动速度的方向
打磨金属
掷链球
水滴飞溅 28
曲线运动的条件
29
30
31
小船过河
A
B
v船
v合
θ
v水
A
v合 v船
v船
v合
θ
θ
v水
θ
v船 v水
1.船头指向正对岸 2.船头偏向上游且v船>v水 3.若v船<v水,
渡河时间最短 当cosθ=v水/v船 时,
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
把对Δv方向的分析分为五步
骤,减小台阶,降低坡度
21
1.分别作出质点在A、B两点的速度矢量(长度一样)。
2.将vA的起点移到B,并保持vA的长度和方向不变。 3. 以vA的箭头端为起点, vB的箭头端为终点作矢量Δv。 4. Δv/Δt 是质点由A到B的平均加速度,Δv 的方向就是加速度
当船头与上游成(900
tmin=d/v船
航程最短Smin=d
航程为S=d/cosθ 渡河时间为 t=d/v船sinθ
-θ),
sinθ=v船/v水时 最短航程为 smin=d/sinθ
32
拉绳问题的分解
vA ?
θ
vA=v合 cosθ
v⊥ 垂直于绳方向的转动
v合 v∥
沿绳方向的运动
注意:1) v合即为船实际运动的速度 2)沿绳的方向上各点的速度大小相等
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
高中物理教案向心力
高中物理教案向心力教学目标:1. 了解向心力的定义及作用;2. 理解向心力与加速度之间的关系;3. 掌握向心力的计算方法。
教学重点和难点:重点:向心力的概念和作用;难点:向心力与加速度的关系及计算方法。
教学准备:1. 教材:高中物理教材;2. 实验器材:旋转仪、拉力计、绳子等。
教学步骤:一、导入(5分钟)通过展示一个旋转的物体,引出向心力的概念,让学生了解向心力的重要性和作用。
二、讲解向心力(15分钟)1. 向心力的定义:向物体中心的力称为向心力,是一种使物体沿曲线运动的力;2. 向心力的作用:向心力使物体沿着圆周运动,并与加速度有关;3. 向心力与加速度的关系:向心力与加速度的关系可以通过牛顿第二定律来表达,即F=ma,可以推导出向心加速度的计算公式;4. 向心力的计算方法:通过实验和计算,让学生掌握向心力的计算方法。
三、实验操作(20分钟)1. 让学生通过拉力计等实验器材进行实验,测量向心力的大小;2. 让学生通过试验数据计算向心力的大小和加速度;3. 引导学生进行实验数据分析,并讨论实验结果。
四、总结与小结(10分钟)总结向心力的概念、作用和计算方法,强化学生的理解和记忆。
五、课堂练习(10分钟)布置练习题,让学生巩固所学知识。
六、作业布置(5分钟)布置作业,要求学生复习向心力的相关知识,并准备好下节课的知识。
教学反思:通过本节课的教学,学生对向心力的概念和作用有了更深刻的理解,掌握了向心力与加速度的关系及计算方法。
在以后的教学中,可以通过更多的实验操作和案例分析,进一步加深学生对向心力的理解和应用。
新课标人教版高一物理必修二 第五章 第5节 向心加速度
图5-5-6
[名师点睛]
上述向心加速度的表达式中,an
均与两个物理量有关,在讨论与其中某一个量的关 系时,要注意另一个量是否发生变化。
2.如图5-5-7所示为两级皮带传动装置,转动时皮带 均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2 的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同,且为轮1和轮2半
[试身手· 夯基础]
1.关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是( A.它描述的是线速度方向变化的快慢 )
B.它描述的是线速度大小变化的快慢
C.它描述的是角速度变化的快慢
D.匀速圆周运动的向心加速度是恒定不变的
解析:向心加速度的方向与线速度的方向垂直,故它只
描述线速度方向变化的快慢,A正确,B错误。对匀速圆
= v2-v1 。速度的变化量是矢量,既有大小,又有方向。
(2)大小计算: ①同一直线上的速度的变化量。
图5-5-1
②不在同一直线上的速度的变化量: 当 v1 和 v2 不在同一直线上时,如图 5-5 -2 所示,物体做曲线运动。作图时将初速度 v1 平移到 B 点,从 v1 的末端作Δ v 至 v2 的 末端,则Δ v 即为速度的变化量。 图 5 -5 - 2
方向不断变化,故选项C正确。
答案:C
3.一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期
为2 s,则物体在运动过程中的任一时刻,速度变化
率的大小为 A.2 m/s2 C.0 B.4 m/s2 D.4π m/s2 ( )
解析: 做变速运动的物体的速度变化率就是物体的加速度, v2 2πv 该题中即为向心加速度.根据 an= r 得 an= T = 2π× 4 m/s2=4π m/s2,故 D 正确。 2
答案:D
高中物理必修向心力教案
高中物理必修向心力教案
一、教学目标:
1. 理解向心力的概念和作用。
2. 掌握向心力的计算方法。
3. 能够应用向心力的知识解决相关问题。
二、教学重点和难点:
1. 向心力的概念和作用。
2. 向心力的计算方法。
三、教学内容和教学步骤:
1. 引入:通过展示一个旋转的物体或者人体,引发学生对向心力的好奇和疑惑,引出向心力的概念和作用。
2. 概念讲解:向学生介绍向心力的概念,即物体在做圆周运动时,向心力是使其朝向圆心的力,同时向学生解释向心力与向心加速度之间的关系。
3. 计算方法:向学生讲解向心力的计算方法,即向心力的大小等于物体的质量乘以向心加速度,向学生展示向心力的计算公式并进行相关例题讲解。
4. 案例分析:让学生分组进行案例分析,让他们运用向心力的知识解决实际问题,提高他们的应用能力。
5. 练习与讨论:让学生进行相关练习,并对练习内容进行讨论,解答学生的疑问。
6. 总结与复习:总结本节课的重点内容,帮助学生理清向心力的概念和计算方法,做好复习准备。
四、教学手段:
1. 多媒体教学。
2. 实物展示。
3. 小组讨论。
五、作业布置:
1. 完成课堂上未能完成的练习题。
2. 利用向心力的知识解决实际问题。
六、教学反思:
本节课主要围绕向心力的概念和计算方法展开,通过案例分析和练习让学生掌握向心力的应用技能。
在教学过程中,要注重启发学生思维,培养他们解决问题的能力,同时要引导学生将理论知识与实际问题相结合,提高他们的应用能力。
高中物理必修二教案(共19篇)
高中物理必修二教案〔共19篇〕篇1:高中物理必修二教案教学目的知识目的:1、使学生掌握万有引力定律并应用万有引力定律解决简单问题.2、使学生能应用万有引力定律解决天体问题及卫星问题.3、理解我国航天事业的开展情况并用所学知识解释(我国近几年在航天事业上有了长足的进步,如:长征一号、长征二号、风云一号、风云二号、神州一号、二号、三号等).才能目的通过图片或自制教具展示卡文迪许扭秤的设计方法,浸透科学发现与科学实验的方法论教育.情感目的通过理解卡文迪许扭秤的设计过程,使学生理解卡文迪许这位伟大的科学家是如何攻克难关、战胜困难的.教学设计方案一、教学过程设计:本节是关于万有引力定律的应用,主要通过例题的讲解加深学生对该局部知识的理解以及运用。
二、教学过程:(一)讲解例题例题1:地球的半径为,地球的自转角速度为,地球外表的重力加速度为。
在赤道上空有一颗相对地球静止的同步通讯卫星离地面的高度是多少?解:关于同步卫星的知识请学生答复:1、同步卫星的周期是24h;2、同步卫星的角速度与地球的自转角速度相等;3、同步卫星必须在赤道上空;(追问学生为什么?)由万有引力定律得:解得:在解决此题时应让学生充分讨论和充分理解,让学生建立一个明晰的卫星绕地球的轨道。
例题2:地球的质量为,地球的半径为,地球外表的重力加速度为。
求万有引力恒量是多少?解:由万有引力定律得:解得:学生在解决此题后,老师提出问题:1、万有引力恒量是谁首先测量的?学生答复后,老师可以补充说明:卡文迪许是最富有的学者,最有学问的富翁,并对卡文迪许加以较详细的介绍。
亨利·卡文迪许是英国出色的物理学家和化学家,他的一生为科学的开展作出了重要的奉献。
也许这位科学家在生活中不是一个出色者,但在科学研究中不愧为一颗闪亮的明星。
1731年10月10日,卡文迪许生于法国尼斯的一个贵族家庭。
他的父亲是英国公爵的后裔,因为他的母亲喜欢法国的气候,才搬到法国居住。
人教版高中物理必修二全册复习教案
内容简介:第五章曲线运动第六章万有引力与航天第七章机械能守恒定律具体可以分为:知识网络、高考常考点的分析和指导和常考模型规律示例总结,是高一高三复习比较好的资料。
一、第五章曲线运动(一)、知识网络(二)重点内容讲解1、物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动,曲线运动的条件可从两个角度来理解:(1)从运动学角度来理解;物体的加速度方向不在同一条直线上;(2)从动力学角度来理解:物体所受合力的方向与物体的速度方向不在一条直线上。
曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,曲线运动是一种变速运动。
曲线运动是一种复杂的运动,为了简化解题过程引入了运动的合成与分解。
一个复杂的运动可根据运动的实际效果按正交分解或按平行四边形定则进行分解。
合运动与分运动是等效替代关系,它们具有独立性和等时性的特点。
运动的合成是运动分解的逆运算,同样遵循平等四边形定则。
2、平抛运动平抛运动具有水平初速度且只受重力作用,是匀变速曲线运动。
研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解,将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
其运动规律为:(1)水平方向:a x =0,v x =v 0,x= v 0t 。
(2)竖直方向:a y =g ,v y =gt ,y= gt 2/2。
(3)合运动:a=g ,22y x t v v v +=,22y x s +=。
v t 与v 0方向夹角为θ,tan θ= gt/v 0,s 与x 方向夹角为α,tan α= gt/ 2v 0。
平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点的竖直高度来决定,即ght 2=,与v 0无关。
水平射程s= v 0gh 2。
3、匀速圆周运动、描述匀速圆周运动的几个物理量、匀速圆周运动的实例分析。
正确理解并掌握匀速圆周运动、线速度、角速度、周期和频率、向心加速度、向心力的概念及物理意义,并掌握相关公式。
圆周运动与其他知识相结合时,关键找出向心力,再利用向心力公式F=mv 2/r=mr ω2列式求解。
(人教版)物理必修二课件:5-5-向心加速度教学设计优质课件-共38页
课时5
第17页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
解析:因 A、B 两轮绕轴 O 转动,所以有 ωa=ωb;A 和 C 两轮用皮带传动, 所以有 va=vc.由公式 v=ωr 结合题中已知条 件 ra∶rb∶rc=2∶3∶3,即可求解. (1)因 A、B 两轮同绕轴 O 转动,所以有 ωa=ωb,由公式 v =ωr 可知 va∶vb=(ωara)∶(ωbrb)=ra∶rb=2∶3, 又因为 A 和 C 两轮用皮带传动,所以有 va=vc.
第五章
课时5
第3页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
一、选择题(1~3 为单选,4~5 为多选。) 1.关于质点做匀速圆周运动,下列说法正确的是( v2 A.由 a= r 知 a 与 r 成反比 B.由 a=ω2r 知 a 与 r 成正比 v C.由 ω= r 知 ω 与 r 成反比 D.由 ω=2πn 知 ω 与转速 n 成正比 )
二合一
如图中,A、B 为咬合转动的两齿轮,RA=2RB,则 A、B 两轮边缘上两点的( )
A.角速度之比为 2∶1 B.向心加速度之比为 1∶2 C.周期之比为 1∶2 D.转速之比为 2∶1
第五章 课时5
第7页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
4.飞机做曲线运动表演,初速度为 v1,经时间 t 速度变为 v2,速度变化量 Δv 与 v1 和 v2 的方向的关系如图所示,其中正 确的是( )
第五章
课时5
第9页
RJ版· 物理· 必修2
二、非选择题
45分钟作业与单元评估
二合一
6. 在航空竞赛场里, 由一系列的路标塔指示飞机飞行的路 径,在飞机改变飞行方向时,飞行员能承受的最大向心加速度 为 6g(g 为重力加速度).设一飞机以 150 m/s 的速度飞行,当向 心加速度为 6g 时,其路标塔转弯半径应为多少?(g 取 10 m/s2)
《向心力》教学设计
向心力教学设计一、设计思想:连云港市“三案六环节“教学模式启示我们要转变教学观念,创造以“学生为主体,教师为主导”的教学环境,使学生在课前作好充分准备,在课堂能主动展示,改变我们长期存在的教师在台上讲,学生在台下听的灌输式教学,充分发挥学生学习的自主性,引导学生主动发现问题,分析问题,解决问题,主动建构良好的认知结构,培养自主质疑、主动展示的新的学习模式。
二、课标要求:能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
三、教材分析:本节首先根据牛顿运动定律和向心加速度表达式得到向心力的表达式,定义向心力概念,讨论向心力的性质和特点。
对推导出的向心力表达式用圆锥摆实验来验证,最后分析变事圆周运动和一般的曲线运动中的物体的受力情况和处理方法。
四、学情分析:本班学生成绩一般,对已有知识的应用上还存在一定困难,已经学习了牛顿第二定律和向心加速度的表达式,这部分内容刚学过,因此学生应用起来估计不会有太大问题,但对物体受力分析和力的分解与合成则可能是比较困难。
因此本节课只对匀变速圆周运动的向心力进行分析,对变速圆周运动和一般的曲线运动留作下一节的教学。
五、教学目标:知识与技能:(1)了解向心力的概念,知道向心力是根据力的效果命名的。
(2)体验向心力的存在,会分析向心力的来源。
(3)掌握向心力的表达式,计算简单情景中的向心力。
(4)从牛顿第二定律角度理解向心力表达式。
过程与方法:(1)初步了解用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的原理,(2)学会测量、分析实验数据,获得实验结论。
情感态度价值观:(1)通过实验的分析,学会分析问题和解决问题的能力。
(2)让学生感受物理与生活的联系,培养学生的学习兴趣。
六、教学重难点:教学重点:(1)理解向心力的概念和公式,会用公式进行简单计算。
(2)会分析向心力的来源。
(3)理解向心力的特点:只改变速度的方向,不改变速度的大小。
教学难点:(1)通过受力分析,找出向心力的来源。
(2)理解向心力的特点:只改变速度的方向,不改变速度的大小。
人教版物理必修二:5.5向心加速度教学设计课件-优质课件
第五章 第五节
曲线运动 向心加速度
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情 景 切 入
轮滑(Roller Skating),又称滚轴溜冰、滑旱冰,是
穿着带滚轮的特制鞋在坚硬的场地上滑行的
运动.今日多数的滚轴溜冰者主要都使用直排轮, 又称刷刷、 66.1995 年, ESPN 第一届极限运动更把特技
________ . ω2r
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慢的物理量.向心加速度是由于线速度的方向改变而产生 的,因此线速度的方向变化的快慢决定了向心加速度的大
小.
课 前 导 读 3.非匀速圆周运动的加速度. 做非匀速圆周运动的物体的加速度并不指向圆心, 而是与半径有一个夹角,我们可以把加速度a分解为沿
半径 切线 ________ 方向的an和沿________ 方向的at,如图所示,
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单排轮滑运动 (Aggressive Inline Skate) 推向了全世界!
特技单排轮滑运动起源于美国,其特技鞋也不同于普通 单排轮滑,是在单排轮滑附加了许多配件,最终使单排 轮滑更好玩,更刺激.
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课 点
标 击
1.理解速度变化量是矢量,会确定其大小、方向. 2.理解向心加速度的概念. 3.掌握向心加速度公式及有关计算.
例1 (双选)如图所示,为A、B两质点做匀速圆周
运动的向心加速度随半径变化的图象,其中A为双曲线 的一个分支,由图可知( )
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时的速度.作出图乙所示的平行四边形,这个平行四边形
可理解为将速度vA和速度的变化量Δv合成得到vB.它也能 用图丙所示的三角形法则来表示,同样可以看成vA与Δv 合成得到vB.这就是说从vA变到vB,发生了Δv的变化,从 而求出速度矢量的改变量Δv=vB-vA.
人教版高中物理必修二5.6《向心力》教学设计
5.6《向心力》教学设计一、教材分析《向心力》一节是普通高中课程标准实验教科书必修2第五章曲线运动的重点、难点,具有承前启后的作用。
本节课是在学习圆周运动的概念、描述圆周运动的物理量及力与运动的关系的基础上的进一步学习,是对前面所学知识的检验。
另外,向心力是对力学学习的延伸,它不同于以前学习的重力、弹力等性质力,而是一种效果力,实际上就是做圆周运动的物体所受的合力,所以,本节课也是对物体的受力分析及力的合成与分解的复习及巩固。
同时,本节课还是后续学习和分析“生活中的圆周运动”、“天体运动”及“带电粒子在磁场中的运动”等知识的基础,通过本节课的学习能让学生明白:做匀速圆周运动的物体所受的合外力等于所需要的向心力。
所以,本节是本章乃至本册的重要内容。
二、学情分析1.学生基础分析:我校学生基础很差,特别是理科知识基础,针对这一实际情况,可将部分知识点从略(如:非匀速圆周运动)。
尽量将简单的内容分析透彻,使学生易于接受。
2.学生掌握水平分析:已经学习了匀速圆周运动,对匀速圆周运动有了一定的理解。
知道描述匀速圆周运动快慢的物理量——线速度、角速度、周期、转速等,并了解了它们之间的关系。
学生已能够对运动的物体做简单的受力分析,明白匀速圆周运动是一种变速运动,但对于是什么力来改变物体的这种运动状态,这个力有何特点,这个力与物体所受合外力及描述匀速圆周运动的几个物理量之间有什么关系并不清楚。
并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流的基本学习过程,具备了处理问题的一般思路方法:提出问题—分析问题—解决问题。
三、教法分析1.从硬件配备来看:我校的班级人数较少,在课程教学中,可根据需要安排学生实验。
让学生不再被动的接受知识,而去主动思考。
令原本枯燥的理论教学与自主实验相结合,让课堂增添生气与乐趣。
电子白板的出现无疑是对物理教学的一大提升,这一点,可从受力分析中体现。
在本课的教学中,对于运动物体的受力分析,可直接在电子白板进行显示,更生动。
高中物理必修二 新课改 讲义 05 B向心加速度 中档版
向心加速度知识点:向心加速度一、匀速圆周运动的加速度方向1.定义:物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心,这个加速度叫作向心加速度.2.向心加速度的作用:向心加速度的方向总是与速度方向垂直,故向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小.二、匀速圆周运动的加速度大小1.向心加速度公式a n =v 2r或a n =ω2r . 2.向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动,也适用于非匀速圆周运动. 技巧点拨一、向心加速度及其方向对向心加速度及其方向的理解1.向心加速度的方向:总指向圆心,方向时刻改变.2.向心加速度的作用:向心加速度的方向总是与速度方向垂直,故向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小.3.圆周运动的性质:不论向心加速度a n 的大小是否变化,其方向时刻改变,所以圆周运动的加速度时刻发生变化,圆周运动是变加速曲线运动.4.变速圆周运动的加速度并不指向圆心,该加速度有两个分量:一是向心加速度,二是切向加速度.向心加速度描述速度方向变化的快慢,切向加速度描述速度大小变化的快慢,所以变速圆周运动中,向心加速度的方向也总是指向圆心.二、向心加速度的大小1.向心加速度公式(1)基本公式:①a n =v 2r;②a n =ω2r . (2)拓展公式:①a n =4π2T 2r ;②a n =4π2n 2r =4π2f 2r ;③a n =ωv . 2.向心加速度公式的适用范围向心加速度公式不仅适用于匀速圆周运动,也适用于非匀速圆周运动,v 即为那一位置的线速度,且无论物体做的是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动,其向心加速度的方向都指向圆心.3.向心加速度与半径的关系(如图所示)图向心加速度公式的应用技巧向心加速度的每一个公式都涉及三个物理量的变化关系,必须在某一物理量不变时分析另外两个物理量之间的关系.(1)先确定各点是线速度大小相等,还是角速度相同.(2)在线速度大小相等时,向心加速度与半径成反比,在角速度相同时,向心加速度与半径成正比.例题精练1.(鼓楼区校级期中)如图所示为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象,其中A为双曲线的一个分支.由图可知:①A物体运动的线速度大小不变;②A物体运动的角速度大小不变;③B物体运动的角速度大小不变;④B物体运动的线速度大小不变以上正确的判断是()A.①③B.②④C.①④D.②③2.(甲卷)“旋转纽扣”是一种传统游戏。
向心加速度的物理教案
向心加速度的物理教案一、教学内容本节课选自高中物理教材《物理必修二》第四章“圆周运动”中的第三节“向心加速度”。
详细内容包括:1. 向心加速度的定义及其表达式;2. 向心加速度的大小和方向;3. 向心加速度与线速度、半径的关系;4. 向心加速度在实际生活中的应用。
二、教学目标1. 知识目标:使学生理解向心加速度的概念,掌握向心加速度的表达式,了解向心加速度与线速度、半径的关系;2. 技能目标:培养学生运用向心加速度解决实际问题的能力;3. 情感目标:激发学生对物理现象的好奇心,提高学生的科学素养。
三、教学难点与重点重点:向心加速度的概念、表达式及与线速度、半径的关系。
难点:向心加速度方向的理解,以及向心加速度在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、演示实验器材(如小车、绳子、滑轮等);2. 学具:学生分组实验器材(如小球、细线、图钉等)。
五、教学过程1. 引入:通过展示生活中的圆周运动实例(如旋转木马、洗衣机脱水等),引导学生关注向心加速度现象;2. 基本概念:讲解向心加速度的定义,推导向心加速度的表达式;3. 演示实验:用小车、绳子、滑轮等演示向心加速度的实验,引导学生观察向心加速度的方向;4. 例题讲解:讲解向心加速度的相关例题,分析解题思路和方法;5. 随堂练习:布置与向心加速度相关的练习题,巩固所学知识;6. 分组讨论:分组进行实验,探究向心加速度与线速度、半径的关系;8. 课后作业布置:布置课后作业,强化学生对向心加速度的理解。
六、板书设计1. 向心加速度的定义;2. 向心加速度的表达式;3. 向心加速度的方向;4. 向心加速度与线速度、半径的关系。
七、作业设计1. 作业题目:(1)小球沿着半径为0.5m的圆周运动,线速度为2m/s,求向心加速度;(2)地球绕太阳公转,公转半径为1.5×10^8 km,公转周期为365天,求地球的向心加速度。
2. 答案:(1)向心加速度为4m/s^2;(2)向心加速度为2.9×10^4 m/s^2。
【学霸笔记】物理必修二5.5向心加速度
【学霸笔记】物理必修⼆5.5向⼼加速度第五节向⼼加速度⼀、研究匀速圆周运动的加速度1、匀速圆周运动的加速度:①实例:地球绕太阳→指向太阳;⼩球通过绳⼦绕钉⼦→指向钉⼦②推导:圆周运动的特点,速度⼤⼩不变,⽅向变化→av 时刻垂直2、匀速圆周运动加速度的公式推导:t v t v v a ??=?-=12;根据相似三⾓形:rv x v =?;带⼊得:rv t r v x a 2== ⼆、向⼼加速度1、定义:任何做匀速圆周运动物体的加速度指向圆⼼,此加速度为向⼼加速度。
2、公式:r v a n 2=;ωπππωv r n r f r Tr r v a n ======22222222444(适⽤于所有圆周运动) 3、物理意义:描述速度(⼤⼩和⽅向)变化快慢的物理量。
4、⽅向:指向圆⼼。
5、作⽤:只改变速度⽅向,不改变速度⼤⼩。
5、运动性质:①匀速圆周运动为变加速曲线运动。
②匀速圆周运动为变加速曲线运动。
6、向⼼加速度与运动关系:①当半径⼀定时,向⼼加速度的⼤⼩与⾓速度的平⽅成正⽐,也与线速度的平⽅成正⽐.随频率的增⼤或周期的减⼩⽽增⼤.②当⾓速度⼀定时,向⼼加速度与运动半径成正⽐.③当线速度⼀定时,向⼼加速度与运动半径成反⽐.④a n 与r 的关系图象:如图5-5-2所⽰.由a n -r 图象可以看出:a n 与r 成正⽐还是反⽐,要看ω恒定还是v 恒定.三、⾮匀速圆周运动中的向⼼加速度向⼼加速度的概念也适⽤于⾮匀速圆周运动:A ,⾮匀速圆周运动的速度⼤⼩和⽅向都在改变。
B ,⾮匀速圆周运动的实际加速度和速度夹⾓不为直⾓。
C ,⾮匀速圆周运动的实际加速度沿半径⽅向的分量即为向⼼加速度或法向加速度,沿速度⽅向的分量称为切向加速度。
D,在⾮匀速圆周运动中,向⼼加速度改变速度⽅向,切向加速度改变速度⼤⼩。
E,做有关⾮匀速圆周运动题⽬时,⼀定要区别实际加速度和向⼼加速度。
专题:传动装置的拓展。
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第五节 向心力、向心加速度(教案33)
一、教学目标
1、理解向心力和向心加速度的概念并能用来进行计算。
2、知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义,并能用来进行计算。
3、进一步理解匀速圆周运动中产生向心加速度的原因。
4、知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度。
二、重点难点
重点:
1、理解向心力和向心加速度的概念。
2、知道向心力大小r v m r m F 22==ω,向心加速度的大小
22r v r a ==ω,并能用来进行计算。
难点:对向心力和向心加速度的正确理解和认识。
三、教学方法
实验、讲授、讨论、归纳、推理
四、教学用具
多媒体、 课件、向心力演示器、钢球、木球、细绳
五、教学过程
引入:我们知道,匀速圆周运动是变速曲线运动。
而力是改变物体运动状态的原因,说明物体做匀速圆周运动时一定要受外力作用。
物体做匀速圆周运动时所受的外力有何特点?加速度怎样?这就是本节课要研究的问题。
(一)、向心力
1、演示实验:在光滑水平桌面的O 点固定一根钉子,把绳的一端套在钉子上,另一端系一个小球,使小球在桌面上做匀速圆周运动
2、讨论:
a : 小球此时受到哪些力的作用?
b : 合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?
3、 结论 :做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的拉力的作用,这个力叫向心力。
向心力的方向不断变化,但总是沿着半径指向圆心,而物体运动的方向沿切线方向,所以向心力的方向总与物体运动的方向垂直。
4、向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。
向心力指向圆心,而物体运动的方向总是沿圆周上的切线方向,
二者互相垂直。
物体在运动方向上所受的合外力为零,在这个方向上无加速度,速度大小不会改变。
所以向心力只改变速度的方向。
5、向心力的大小
(1)体验向心力的大小
a :每组学生发用细线联结的钢球、木球各一个,让学生拉住绳的一端,让小球尽量做匀速圆周运动,改变转动的快慢、细线的长短多做几次。
b :引导学生猜想:向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。
(2)【演示实验】用向心力演示器演示向心力的大小与什么因素有关。
用控制变量法。
介绍向心力演示器的构造和使用方法
操作方法:
a :用质量不同的钢球和铝球做实验,使两球运动的半径r 和角速度ω相同→观察得到:向心力的大小与质量有关,质量越大,向心力就越大。
b :用两个质量相同的小球做实验,保持运动半径相同,观察向心力与角速度之间的关系。
可以看出,角速度越大,所需向心力就越大。
c :仍用两个质量相同的小球做实验,保持两球运动角速度相同,观察向心力的大小与运动半径之间的关系。
可以看出,运动半径越大,所需向心力就越大。
(3)总结得到:向心力的大小跟物体的质量m 、圆周半径r 和角速度ω都有关系。
匀速圆周运动所需的向心力大小为
F =mr ω2
(4)学生根据r v =ω推导向心力的另一表达式r v m F 2
=
【注意】向心力是根据力的作用效果来命名的,不是一种新的、特殊的力。
做匀速圆周运动所需的向心力通常是由重力、弹力、摩擦力中的某一个力,或者某个力的分力,或几个力的合力所提供。
做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。
(二)、向心加速度
1、做圆周运动的物体,在向心力F 的作用下必然要产生一个加速度,根据牛顿运动定律得到:这个加速度的方向与向心力的方向相同,叫做向心加速度。
2、根据牛顿第二定律可得到 r a 2ω= 或 r v a 2=
【注意】
(1)由于a 向的方向时刻在变,所以匀速圆周运动是变加速运动。
(2)做匀速圆周运动的物体,其速度大小没有改变,改变的只是
速度方向,因此,向心加速度是描述质点速度方向变化快慢的物理量。
(三)、课堂练习
1、一个做匀速圆周运动的物体,当它的转速为原来的2倍时,它的线速度、向心力分别变为原来的几倍?如果线速度不变,当角速度变为原来的2倍时,它的轨道半径和所受的向心力分别为原来的几倍?
2、学生阅读【思考与讨论】
(1)分析木块受几个力的作用?各是什么性质的力?
(2)木块所受的向心力是由什么力提供的?
3、讨论课本P95练习五(3)、(4)、(5)、(6)
(四)、课堂小结
1、为什么做匀速圆周运动的物体需要一个向心力?向心力的
作用是什么?
2、向心力和向心加速度跟哪些因素有关?写出向心力和向心加速度的不同形式的公式,说明它们的确切含义和它们之间的关系。
六、课外作业
课后练习三(1)、(2)、(7)。