2013人教版必修二《向心力》word教案

5.7 向心力
★新课标要求
（一）知识与技能
1、理解向心力的概念。

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、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。

（二）过程与方法
通过用向心力演示器探究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，并理解公式的含义。

（三）情感、态度与价值观
1、在实验中，培养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
明确向心力的意义、作用、公式及其变形。

★教学方法
实验探究，教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论。

★教学工具
向心力演示器，带线小球等。

★教学过程
（一）引入新课
教师活动：用实例引入。

（二）进行新课
一、向心力
过渡：我们研究一个力时，除了要知道它的方向，还要知道它的大小，向心力的大小与哪些量有关呢？
1.实验猜想
教师引导猜测结论归纳：
向心力大小可能与物体的质量、角速度、线速度、半径有关.
过渡：
那么猜想是否正确呢？下面通过实验进行检验.
2.实验探究：
我们要探究一个物理量与多个物理量之间的关系，用什么办法呢？如何操作？
学生活动：思考并发表见解。

教师活动：听取学生代表的发言，点评。

［演示］
3.逐一介绍向心力演示器的构造和使用方法
①构造(略)——主要介绍各部分的名称
②使用方法：
匀速转动手柄1，可以使塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆的作用力使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子可显示出两个球所受向心力的比值.
4.操作方法
①用质量不同的钢球和铝球，使它们的运动半径r和角速度ω相同，观察并
分析向心力与物体质量之间的关系.
②用两个质量相同的小球，保持小球转动的半径相同，观察并分析向心力与
角速度之间的关系.
③用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察并分析向心力
与运动半径之间的关系.
［学生活动］观察，记录数据。

［总结归纳］
1.大家的猜想正确
2.具体关系
①在运动半径r和角速度ω相同时，向心力与质量成正比，F∝m.
②在质量和运动半径一定时，角速度越大，向心力越大.
③在质量和角速度一定时，运动的半径越大，向心力越大，F∝r
得结论F∝mrω2
［学生活动］
根据牛顿第二定律推导向心力的表达式。

F=ma= mrω2
学生活动：做一个练习。

1.细线下面悬挂一个质量为0.10kg钢球，细线上段固定，钢球在某个
水平面内做角速度是5rad/s，半径为0.30m的匀速圆周运动，细线与
竖直方向的夹角为37°，如图1所示，g取10m/s2 ,求物体作匀速圆
周运动时所受向心力的大小.(sin37°=0.6 cos37°=0.8)
图1
教师活动：通过这个题又一次说明向心力表达式的正确性。

学生活动：做练习2，观察向心力的方向和速度方向的关系。

2 试分析下列运动的受力情况，看看向心力由什么力提供的：
（1）将地球绕太阳运动近似的看作匀速圆周运动
（2）小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图2所示
（3）把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿
光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。

图2 图3
教师活动：归纳出向心力的来源和向心力的效果。

3、变速圆周运动和一般曲线运动
教师活动：向心力能改变速度的大小吗？为什么？
学生活动：思考并发表见解。

教师活动：设疑：竖直面内变速圆周运动的速度是谁改变的呢？
引导学生得出结论。

教师活动：对于做一般曲线运动的物体，我们可以用怎样的分析方法进行简化处理？
学生活动：阅读教材并结合图6.7－4的提示发表自己的见解。

（三）课堂总结、点评
教师活动：让学生概括总结本节的内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来。