人教版必修二5.5《向心加速度》WORD教案5

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高一物理(必修二)教案:5.5《向心加速度》 人教版

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教材分析通过前面的学习,我们已经知道,做曲线运动的物体速度一定是变化的.即使是我们上一堂课研究的匀速圆周运动,其方向仍在不断变化着.换句话说,做曲线运动的物体,一定有加速度.圆周运动是曲线运动,那么做圆周运动的物体,加速度的大小和方向如伺寒确定呢?——这就是我们今天要研究的课题主要教学流程一、 教学目标知识与技能1.理解速度变化量和向心加速度的概念,2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式.3.能够运用向心加速度公式求解有关问题.过程与方法体会速度变化量的处理特点,体验向心加速度的导出过程,领会推导过程中用到的数学方法,教师启发、引导.学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果.情感、与价值观培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质.特别是“做一做”的实施,要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦.二、 教学重点、难点教学重点理解匀速圆周运动中加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式. 教学难点向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用.三、 教学方法、教学手段探究、讲授、讨论、练习教具准备教具准备多媒体辅助教学设备等四、教学过程[新课教学]一、感知加速度的方向下面先请同学们看两例:(展示多媒体动态投影图6. 6—1和图6.6—2)并提出问题.(1)图6.6—1中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?(2)图6.6—2中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?生1:(可能回答)感觉上应该受到指向太阳的引力作用.生2:小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用,其合力即为绳子的拉力,其方向指向圆心.师:可能有些同学有疑惑,即我们这节课要研究的是匀逮圆周运动的加速度,可以上两个例题却在研究物体所受的力,这不是“南辕北辙”了吗?点评:激发学生的思维,唤起学生进一步探究新知的欲望.通过发表自己的见解,解除疑惑,同时为下一步的研究确定思路.生:(可能的回答)根据牛顿第二定律可知,知道了物体所受的合外力,就可以知道物体的加速度,可能是通过力来研究加速度吧.师:回答得很好,由于我们之前没有研究过曲线运动的加速度问题,特别是加速度的方向较难理解,而牛顿第二定律告诉我们,物体的加速度方向总是和它的受力方向一致,这个关系不仅对直线运动正确,对曲线运动也同样正确.所以先通过研究力来感知加速度,特别是加速度的方向.但我们具体研究时仍要根据加速度的定义来进行,为了进一步增加感性认识,请同学们再举出几个类似的做圆周运动的实例,并就刚才讨论的类似问题进行说明.(学生的回答和讨论这里略去)师:在刚才的研究中,同学们已充分感知了做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心,所以物体的加速度也指向圆心.是不是由此可以得出结论:“任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”?暂时不能,因为上面只研究了有限的实例.还难以得出一般性的结论.然而,这样的研究十分有益,因为它强烈地向我们提示了问题的答案,给我们指出了方向.点评:刚才的叙述主要是给学生进行物理问题研究方法上的指导.下面我们将对圆周运动的加速度方向作一般性的讨论.二、速度变化量师:请同学们阅读教材“速度变化量”部分,同时在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量△v的图示,思考并回答问题:速度的变化量△v是矢量还是标量?如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量△v?生:认真阅读教材,思考问题,在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量的图示.每小组4人进行交流和讨论:如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量△v?(交流与讨论)投影学生所面的图示,并与课本上的图6.6—3和图6.6—4进行对比.师:同学们在刚才的交流与讨论中是否有什么问题提出来?生:我们小组把相互问画出的速度变化量的图示,进行了交流、比较,一起讨论了如何表示做曲线运动的物体在一段时间内的速度变化量△v,并与课本上的图进行对比.觉得课本上表示做曲线运动的物体在一段时间内的速度变化量△v,是由直线运动中速度变化量的做法推广而来的,缺乏一定的说服力,能否更完善地把这一做法推出来?师:这一问题提得很好,不过现在我想把这一问题再抛给所有的同学们去讨论,看看有没有哪一组能解决这一问题.点评:学生提出的问题,老师可不立即回答,可将该问题再交给学生讨论;甚至可以由老师提出另一个与之相关的问题让学生讨论.生l:速度变化量实际上就是速度的差值,但由于速度是矢量,故应是矢量差.同一直线的两个矢量相减,可以通过选取正方向将矢量相减转化为代数量相减.而不在同一直线上的两个矢量的相减,我们现在无法处理.生2:好像把我们在第三章中学过的两个矢量相加的三角形法则逆过来运用就可以得出两个不在同一直线上的矢量的相减.师:刚才同学们回答得很好,说明同学们学习过程中碰到的一些问题,可以通过同学们之间的交流和讨论去解决.同时也希望同学们在今后的学习过程中,加强相互间的合作、交流,共同提高.[课堂训练]请一位学生上黑板画出做平抛运动的物体在运动的过程中,连续相等的时间内速度变化量的矢量图.其他同学画在笔记本上.将同学们画出的各种情形投影出来如图6.6—5所示.让同学们交流、讨论,指出哪个图是符合实际的矢量图.(具体过程略)点评:该课堂训练设计的目的是让学生通过交流与讨论进一步加深和理解速度变化量的求法.三、向心加速度师:请同学们阅读教材“向心加速度”部分,分析投影图6.6—6.并思考以下问题:(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?学生按照思考提纲认真阅读教材,思考问题,在练习本上独立完成上面的推导过程,并准备接受老师的提问.(学生的具体回答略)点评:让学生亲历知识的导出过程,体验成功的乐趣是新课程的重要理念.老师倾听学生回答.如果学生回答不理想,可引导学生进一步去阅读教材解决,老师也可提出递进性的问题引导学生进一步去思考.如:师: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.点评:通过这一形式,将课本的“思考与讨论”融进师生的交流与讨论中.得出结论:当△t很小很小时,△v指向圆心.老师概括性地指出: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.师: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“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:a N=v2/r , a N=rω2学生阅读教材“做一做”栏目中的内容.边思考,边在练习本上推导向心加速度的公式.教师巡视学生的推导情况.解决学生推导过程中可能遇到的困难,给予帮助,回答学生可能提出的问题.点评:教师要放开,让学生独立完成推导过程.有的学生可能会走弯路.甚至失败,推导结果并不重要,重要的是让学生亲历推导的过程.投影学生推导的过程,和学生一起点评、总结.并把学生中有个性化的处理过程投影出来让所有学生进行分析、比较.[思考与讨论]教师引导学生思考并完成课本“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]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……( )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答案;BD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.[小结]师:请同学们学着概括总结本节的内容.投影两到三位同学的小结,再请两到三位同学进行评价、比较,然后要求所有同学都要把投影出来的小结和自己的小结比较,看谁的更好.好在什么地方。

【优选整合】人教版高中物理必修2-第5章-第5节-向心加速度(教案).docx

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人教版高中物理必修2第5章第5节向心加速度【知识与技能】(1)理解速度变化量和向心加速度的概念;(2)知道向心加速度和线速度、角速度的关系式;(3)能够运用向心加速度公式求解有关问题。

【过程与方法】体会速度变化量的处理特点,体验向心加速度的导出过程,领会推导过程中用到的数学方法,教师启发、引导,学生自主阅读、思考、讨论、交流学习成果。

【情感态度与价值观】培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质。

特别是“做一做”的实施,要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦。

【教学重难点】(1)理解匀速圆周运动屮加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式。

(2)向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。

【教学过程】★重难点一、对向心加速度的理解★一、速度变化量1.速度变化量(1)速度变化量是指运动物体在一段时间内的末速度与初速度之差。

(2)速度是矢量,速度的变化M Ar也是矢量,△尸吆一内是矢量式,其运算满足平行四边形定则或三角形定则。

探究:设质点沿半径为r的圆周运动,某时刻位于A点,速度为V A.经过时间后位于B点,速度为V B,质点速度的变化量沿什么方向?At*甲乙对向心加速度的进一步理解[合作讨论]1.向心加速度是从哪个角度描述速度变化快慢的?你对向心加速度有何认识?提示:向心加速度的方向总指向圆心,与速度方向垂直,只改变速度方向,不改变速度大小,所以向心加速度是描述速度方向改变快慢的物理量.向心加速度大,即速度方向改变得快.2.匀速圆周运动的加速度和向心加速度有什么关系?匀速圆周运动是否为匀变速运动?提示:匀速圆周运动的加速度和向心加速度含义相同.由于匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,其人小不变,但方向时刻在改变,所以匀速圆周运动不是匀变速运动.★名师点睛1.物理意义:描述线速度改变的快慢,只改变线速度方向,不改变其大小.2.方向:总是沿着圆周运动的半径指向圆心,即方向始终与运动方向垂直,方向时刻改变.不论加速度目n 的大小是否变化,禺的方向是时刻改变的,所以圆周运动一定是变加速运动.说明:做变速圆周运动的物体,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,切向加速度改变速度的大小.3.向心加速度与合加速度的关系(1)物体做匀速圆周运动时,向心加速度就是物体运动的合加速度.(2)物体做变速圆周运动时,合加速度必有一个沿切线方向的分量和指向圆心方向的分量,其指向圆心方向的分量就是向心加速度.【典型例题】做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径是20m的圆周运动100m,试求物体做匀速圆周运动时(1)线速度的大小(2)角速度的大小(3)周期的大小(4)向心加速度的大小【解析】(1)线速度为:v=— = —m/s = \Om/s;\t 10v 10(2)角速度为:co- — -一rad !s = Q.5rad Is :r 20(3)周期为:T ------- = ------- s = 4/rs;V 10, v2 102? ?(4)向心加速度为:a —— = m / 5*" = 5m / s z.r 20★重难点二、对向心加速度公式的理解和应用★对向心加速度公式的理解和应用1.不同形式的各种表达式v14n23n=~=(D2r=~j^r= 47T2n2 r= 47i2f2 r= co Vc2对向心加速度表达式的理解及计算(1)影响向心加速度大小的因素有哪些?向心加速度的大小与运动物体的质量有关吗?提示:线速度、角速度、半径都会影响向心(2)向心加速度的表达式是否只适用于匀速圆周运动? 提示:向心加速度的表达式不仅适用于匀速周围运动,也适用于变速圆周运动.★名师点睛1.向心加速度公式(1)基本公式:①日n=#7,②a^=co2r.4兀2厂(2)拓展公式:①日n=—®a n=cov.2.向心加速度孙与半径厂的关系图象如图(a) (b)所示。

(完整版)高中物理人教版必修二5.5向心加速度教案

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2)仍用两个质量相同的小球,保持 越大,即向心加速度越大。
ω 相同,可以看到: r 越大,力
进一步的实验表明,向心加速度的表达式为 a 2r 把 v= ωr 带入,得到 a v 2
r
进一步引导学生得出
a
2 (
)2 r
T
总结:
作匀速圆周运动的物体,要受到向心加速度的作用
1)大小: a
2r
a
v2 或 a
首尾相连,指向末速度 v 2 的方向。
例如:若物体的初速度 v1=3m/s,向东;末速度
结合平抛知
v2=4m/s,向南。 则作出速度的三角形, 根据边长的关
识回答, 但不
系, Δv=5m/s ,方向南偏西 370。
展开。
提出问题;
若将一个物体以 10m/s 的速度水平抛出, 则抛出了多长时间后速度大
重 点 向心加速度
难 点 向心加速度方向的推导
教学 分析
启发式、讲练式、探究式综合教学
教学过程与内
电脑课件 教 具 向心力演示仪

课堂 调控
第1 页
思考与讨论:
我们已经知道, 如果物体不受力, 它将作匀速直线运动。 我们还知道,
力的作用效果之一是改变物体的运动状态, 即改变物体速度的大小或 (和)
小为 15m/s?
3、作圆周运动的物体:设质点沿着半径为
r 的原作匀速圆周运动,
第2 页
某时刻位于 A 点,速度为 v A , 经过时间 Δt 后位于 B 点,速
度为 vB。按照以下思路讨论质 点运动的加速度的方向。
1)分别作出质点在 A、B 两点的速度矢量 V A、 V B,如 图甲。由于是匀速圆周运动, V A 和 V B 的长度是一样的。

5.5向心加速度教案人教版必修2(1)

5.5向心加速度教案人教版必修2(1)

5.5 向心加速度教案人教版必修2一、教学内容本节课选自人教版必修2第5章第5节,主题为“向心加速度”。

详细内容包括:向心加速度的定义,向心加速度的物理意义,向心加速度的计算,以及向心加速度在实际问题中的应用。

二、教学目标1. 让学生理解向心加速度的概念,掌握向心加速度的表达式。

2. 培养学生运用向心加速度解决实际问题的能力。

3. 使学生了解向心加速度在科技和生活中的应用,提高学生的科学素养。

三、教学难点与重点难点:向心加速度的概念及其计算。

重点:理解向心加速度的物理意义,掌握向心加速度的表达式。

四、教具与学具准备教具:多媒体课件、演示动画、实验器材(如小车、滑轮、绳子等)。

学具:学生分组实验器材、计算器、笔记本。

五、教学过程1. 实践情景引入利用多媒体展示赛车在弯道行驶的情景,引导学生关注赛车在弯道中的运动特点。

2. 例题讲解(1)讲解向心加速度的定义,推导向心加速度的表达式。

(2)通过例题,演示如何运用向心加速度解决实际问题。

3. 随堂练习学生独立完成练习题,巩固所学知识。

4. 分组实验学生分组进行实验,测量不同半径、不同速度下的向心加速度,观察实验现象,验证理论。

六、板书设计1. 向心加速度的定义及表达式。

2. 向心加速度的物理意义。

3. 向心加速度的计算方法。

七、作业设计1. 作业题目(1)计算题:已知物体质量、速度和半径,求向心加速度。

(2)应用题:根据向心加速度的定义,分析赛车在弯道中的运动特点。

2. 答案(1)向心加速度 = 速度^2 / 半径。

(2)赛车在弯道中,向心加速度越大,所需的向心力也越大,赛车更容易发生侧滑。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生掌握了向心加速度的定义和计算方法,但部分学生在应用题方面还存在困难,需要加强练习。

2. 拓展延伸:引导学生了解向心加速度在其他领域的应用,如航空、航天、汽车工程等,提高学生的跨学科素养。

重点和难点解析1. 向心加速度的定义及表达式。

2020-2021学年高一下学期物理人教版必修二第五章第五节 向心加速度 教案

2020-2021学年高一下学期物理人教版必修二第五章第五节 向心加速度 教案

向心力 向心加速度一、教学目标1.理解向心力和向心加速度的概念.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圆周上某一点的向心力和向心加速度.二、重点难点重点:向心加速度、向心力的概念,公式及简单应用.难点:对向心力的正确理解和认识.三、教与学教学过程:匀速圆周运动作为曲线运动的实例,它必定受到指向运动轨迹凹方的力的作用,这个力使它的速度方向不断地发生改变,即产生了加速度.(一)物体做匀速圆周运动时所受的合外力——向心力分析在光滑水平面上用细线系住的小球绕O 做匀速圆周运动.如图所示,小球所受的重力G ,桌面给它的弹力N 和细线的拉力F 作用.G 和N 相平衡,始终指向圆心O 的力F (即合外力)迫使小球的运动方向不断改变.1.向心力:做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是指向圆心,这个力叫做向心力.【注意】向心力是根据力的作用效果来命名,不是某种特殊性质的力.2.向心力的来源:可以由重力、弹力、摩擦力等提供.总之是物体所受的合外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力.3.向心力的方向:总是沿半径指向圆心,方向时刻在改变.因此向心力是变力.4.向心力的作用效果:只改变速度的方向,不改变速度的大小.向心力指向圆心,而物体的运动方向沿圆周上该处的切线方向.两者相互垂直物体在运动方向所受的合外力为零.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:[演示]用向心力演示器来演示向心力F 大小与什么因素有关用控制变量法来演示 步骤1:保持和r 相同,用不同质量的钢球、铝球来演示.可得:m 增大时,所需F 增大.步骤2:保持m 、r 相同,以不同的转动角速度来演示,可得:ω增大时,所需F 增大. 步骤3:保持m 、ω相同,以不同的转动半径来演示,可得:r 增大时,所需F 增大. 精确的实验能表明向心力的大小:2ωmr F =[注意](1)向心力大小2ωmr F =或r v m F 2=(常用的两种表达式),根据问题的需要我们可根据fT T r v 1,2,===πωω进行变换. (2)向心力大小与多个变量有关.因此在分析问题时,一定要利用控制变量的方法来处理.即在设定其他量不变的条件下,来分析所需向心力与某一变量的关系.(3)向心力F 跟r 、ω或(v )是瞬时对应关系.(二)向心力作用下使物体产生的加速度——向心加速度根据牛顿第二定律ma F =可得加速度a 的方向始终与合外力F 的方向相同,并能通过F 、m 求出加速度大小.1.向心加速度:在向心力作用下物体产生的加速度叫做向心加速度.【注意】向心力与向心加速度间具有瞬时对应关系,即向心力改变时,向心加速度随即改变.2.向心加速度的方向:总是沿半径指向圆心,每时每刻在不断地变化.3.向心加速度大小:2ωr a =或r v a 2=例1:如图所示,小物体A 与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A 的受力情况是( )A .受重力、支持力B .受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C .重力、支持力、向心力、摩擦力D .以上均不正确[解析]物体A 在水平台上,其受重力 G 竖直向下,支持力N 竖直向上,且两力是一对平衡力.至于物体A 是否受摩擦力,方向如何,由运动状态分析才知道.由于A 随圆台作圆周运动,故其必须受到向心力作用,G 与N 不能提供向心力,只有力受摩擦力f 且指向圆心充当向心力,才能使物体有向心力而作匀速圆周运动,故知B 正确.例2:如图所示,1O 为皮带传动的主动轮的轴心,轮半径为1r ,2O 为从动轮的轴心,轮半径为2r ,3r 为固定在从动轮上的小轮半径.已知13125.1,2r r r r ==.A 、B 和C 分别是 3个轮边缘上的点,质点A 、B 、C 的向心加速度之比是( )A .1:2:3B .2:4:3C .8:4:3D .3:6:2【解析】如果皮带不打滑,A 点、B 点的线速度大小相同,都等于皮带运动的速率.根据向心加速度公式:r v a 2=,可得1:2::12==r r a a B A 。

高中物理《向心加速度》教案(新人教版必修2)[推荐五篇]

高中物理《向心加速度》教案(新人教版必修2)[推荐五篇]

高中物理《向心加速度》教案(新人教版必修2)[推荐五篇]第一篇:高中物理《向心加速度》教案 (新人教版必修2)向心加速度整体设计本节内容是在原有加速度概念的基础上来讨论“匀速圆周运动速度变化快慢”的问题.向心加速度的方向是本节的学习难点和重点.要化解这个难点,首先要抓住要害,该要害就是“速度变化量”.对此,可以先介绍直线运动的速度变化量,然后逐渐过渡到曲线运动的速度变化量,并让学生掌握怎样通过作图求得曲线运动的速度变化量,进而最后得出向心加速度的方向.向心加速度的表达式是本节的另一个重点内容.可以利用书中设计的“做一做:探究向心加速度的表达式”,让学生在老师的指导下自己推导得出,使学生在“做一做”中能够品尝到自己探究的成果,体会成就感.在分析匀速圆周运动的加速度方向和大小时,对不同的学生要求不同,这为学生提供了展现思维的舞台,因此,在教学中要注意教材的这种开放性,不要“一刀切”.这部分内容也可以以小组讨论的方式进行,然后由学生代表阐述自己的推理过程.教学重点1.理解匀速圆周运动中加速度的产生原因.2.掌握向心加速度的确定方法和计算公式.教学难点向心加速度方向的确定和公式的应用.课时安排 1课时三维目标知识与技能1.理解速度变化量和向心加速度的概念.2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式.3.能够运用向心加速度公式求解有关问题.过程与方法1.体验向心加速度的导出过程.2.领会推导过程中用到的数学方法.情感态度与价值观培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情、乐于学习的品质.课前准备教具准备:多媒体课件、实物投影仪等.知识准备:复习以前学过的加速度概念以及曲线运动的有关知识,并做好本节内容的预习.教学过程导入新课情景导入通过前面的学习我们知道在现实生活中,物体都要在一定的外力作用下才能做曲线运动,如下列两图(课件展示).地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动小球绕桌面上的图钉做匀速圆周运动对于图中的地球和小球,它们受到了什么样的外力作用?它们的加速度大小和方向如何确定? 复习导入前面我们已经学习了曲线运动的有关知识,请完成以下几个问题: 问题1.加速度是表示__________的物理量,它等于___________________的比值.在直线运动中,v0表示初速度,vt表示末速度,则速度变化量Δv=__________,加速度公式a=__________,其方向与速度变化量方向__________.2.在直线运动中,取初速度v0方向为正方向,如果速度增大,末速vt大于初速度v0,则Δv=vt-v0__________0(填“>”或“<”),其方向与初速度方向______________________;如果速度减小,Δv=vt-v0__________0,其方向与初速度方向____________________.3.在圆周运动中,线速度、角速度的关系是___________________.参考答案1:速度改变快慢速度的改变跟发生这一改变所用时间 vt-v0 2.> 相同 < 相反3.v=ωr 对于匀速圆周运动中的加速度又有哪些特点呢? 推进新课一、速度变化量引入:从加速度的定义式a=∆v∆tvt-v0t 相同可以看出,a的方向与Δv相同,那么Δv的方向又是怎样的呢?指导学生阅读教材中的“速度变化量”部分,引导学生在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量Δv的图示。

人教版必修二教案设计 第五章第5节《向心加速度》

人教版必修二教案设计  第五章第5节《向心加速度》

向心加速度★课标要求(一)知识与技能(1)理解速度变化量和向心加速度的概念。

(2)知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。

(3)能够运用向心加速度公式求解有关问题。

(二)过程与方法体会速度变化量的处理特点,体验向心加速度的导出过程。

学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。

(三)情感、态度与价值观培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质。

★教学重点理解匀速圆周运动中加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式。

★教学难点向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。

★教学方法探究、讲授、讨论、练习。

★教学过程一、新课引入1.播放视频欣赏:花样滑冰双人滑比赛2.提出问题:视频中花样滑冰双人滑比赛做什么运动?3.许多科学发现都来源于对生活现象的细心观察和认真思考。

我们要学习怎么从普通的现象中发现问题,提出问题。

下面就请大家看两个视频。

请同学们注意观察并思考,你从中有哪些发现或问题?4.展示视频1——链球的运动;视频2——播放一段汽车拐弯的视频。

5.根据学生已有的背景知识,提出下列问题:①为什么链球离手后会沿直线(切线)飞出,运动员如何控制它飞出的方向?②离手后球不受任何力的作用吗?③汽车转弯处路面要做成倾斜的?路面倾斜直接影响到什么力?转弯则表明了什么样的运动状态?6.教师在每个问题提出后,及时组织同学们做简要的分析和讨论。

7.总结归纳:其实这些问题归根到底都是做圆周运动的物体的受力问题!我们知道圆周运动也是曲线运动,物体做曲线运动的条件事什么?——力与速度不在一条直线上,这样力才能改变物体运动的方向。

但链球出手后在重力作用下,做的是抛物线运动,而离手前就能做圆周运动,可见圆周运动物体的受力与抛体受力还有不同的地方。

本节课要研究的是物体做匀速圆周运动时的加速度,了解物体的受力情况有助于加速度问题的解决。

8.我们已经知道,作曲线运动的物体,速度一定是变化的,一定有加速度。

高中物理 人教版必修2 第五章 第5节 向心加速度 教学设计、教案

高中物理 人教版必修2 第五章 第5节 向心加速度 教学设计、教案

第5节 向心加速度1.理解向心加速度的产生及向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量,知道其方向总是指向圆心且时刻改变.(难点)2.知道决定向心加速度的有关因素,并能利用向心加速度公式进行有关计算.(重点)一、做匀速圆周运动的物体的加速度方向1.圆周运动必有加速度:圆周运动是变速曲线运动,所以必有加速度.2.做匀速圆周运动的物体受到的合力指向圆心,所以其加速度方向一定指向圆心. 二、向心加速度1.定义:做匀速圆周运动的物体指向圆心的加速度. 2.大小:a n =v 2r=ω2r .3.方向:沿半径方向指向圆心,与线速度方向垂直.判一判 (1)匀速圆周运动是加速度不变的曲线运动.( ) (2)匀速圆周运动的向心加速度的方向始终与速度方向垂直.( ) (3)物体做匀速圆周运动时,速度变化量为零.( )(4)匀速圆周运动的向心加速度的方向指向圆心,大小不变.( ) (5)变速圆周运动的向心加速度的方向不指向圆心,大小变化.( ) (6)根据a =v 2r 知加速度a 与半径r 成反比.( )提示:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×做一做 为了更准确地测量电风扇的转速和叶片边缘的向心加速度的大小,已有霍尔元件传感器、计数器、永久磁铁等仪器,它们的原理是:永久磁铁每经过传感器一次,传感器就输出一个电压脉冲,计数器显示的数字就增加1.(1)要完成测量,还需要什么仪器? (2)说明测量方法.(3)写出转速及向心加速度的表达式. 提示:(1)还需要的仪器是停表和刻度尺. (2)方法:如图所示.把永久磁铁吸在电风扇的边缘,且靠近传感器的下边缘,让电风扇匀速转动,从计数器上读出所记录的数字N ,即为电风扇转过的圈数,用停表记下转过N 圈所用的时间t ,用刻度尺测量出叶片的半径r .(3)转速n =Nt向心加速度a =ω2r =(2πn )2r =4π2N 2t 2r . 想一想 地球在不停地公转和自转,关于地球的自转,思考以下问题: 地球上各地的角速度大小、线速度大小、向心加速度大小是否相同?提示:地球上各地自转的周期都是24 h ,所以地球上各地的角速度大小相同,但由于各地自转的半径不同,根据v =ωr 可知各地的线速度大小不同.地球上各地自转的角速度相同,半径不同,根据a n =ω2r 可知,各地的向心加速度大小因自转半径的不同而不同.对向心加速度的理解1.向心加速度是矢量,方向总指向圆心,始终与线速度方向垂直,故向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小.向心加速度的大小表示线速度方向改变的快慢.2.向心加速度的公式适用于所有圆周运动的向心加速度的计算.要注意的是,变速圆周运动的线速度和角速度都是变化的,利用向心加速度公式只能求某一时刻的向心加速度,此时必须用该时刻的线速度或角速度代入进行计算.3.向心加速度公式中的物理量v 和r ,严格地说,v 是相对于圆心的速度,r 是物体运动轨迹的曲率半径.命题视角1 匀速圆周运动中对速度变化量的理解一质点做匀速圆周运动,其半径为2 m ,周期为3.14 s ,如图所示,求质点从A 点转过90°到达B 点的速度变化量.[解析] 由v =2πrT 得v A =v B =2×3.14×23.14m/s =4 m/s.将初速度v A 平移到B 点,作出速度变化量Δv ,如图所示,则Δv =v 2A +v 2B=4 2 m/s ,方向斜向左下方,与v B 方向成45°角.[答案] 4 2 m/s 方向斜向左下方,与v B 方向成45°角 命题视角2 对向心加速度的理解(多选)如图所示是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( )A .A 物体运动的线速度大小不变B .A 物体运动的角速度大小不变C .B 物体运动的角速度大小不变D .B 物体运动的线速度大小不变[思路点拨] 向心加速度与r 的关系有两种表达式,a =v 2r 或a =ω2r ,要决定a 与r 的关系应先判断是已知v 不变还是已知ω不变.[解析] 根据a =v 2r 知,当线速度v 大小为定值时,a 与r 成反比,其图象为双曲线的一支;根据a =rω2知,当角速度ω大小为定值时,a 与r 成正比,其图象为过原点的倾斜直线,所以A 、C 正确.[答案] AC(1)在表达式a n =v 2r =ω2r 中,要讨论a n 与r 的关系,在讨论时要注意用控制变量法分析:若角速度ω相同,则a n ∝r ;若线速度v 大小相等,则a n ∝1r.a n 与r 的关系可用图甲、乙表示.(2)在匀速圆周运动中,物体的加速度就是向心加速度,方向一定指向圆心.(3)在变速圆周运动(速度大小变化)中,物体的加速度不一定指向圆心,该加速度沿圆心方向的分加速度就是向心加速度.【通关练习】1.(多选)关于向心加速度,以下说法正确的是( ) A .向心加速度的方向始终与速度方向垂直B .向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小C .物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D .物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心解析:选ABD.向心加速度的方向沿半径指向圆心,速度方向则沿圆周的切线方向,所以向心加速度的方向始终与速度方向垂直,只改变线速度的方向,选项A 、B 正确.物体做匀速圆周运动时,只具有向心加速度,加速度方向始终指向圆心,选项D 正确.物体做变速圆周运动时,物体的向心加速度与切向加速度的合加速度的方向不指向圆心,选项C 错误.2.图为甲、乙两球做圆周运动时向心加速度的大小随半径变化的图象,其中甲的图线为双曲线,由图象可知,甲球运动时,线速度的大小________,角速度________;乙球运动时,线速度的大小________,角速度________.(均填“变化”或“不变”)解析:由题图可知,甲的向心加速度与半径成反比,根据公式a =v 2r 可知,甲的线速度大小不变;由题图可知,乙的加速度与半径成正比,根据公式a =ω2r 可知,乙的角速度不变.再由v =ωr 分别得出甲的角速度、乙的线速度的变化情况.答案:不变 变化 变化 不变向心加速度的计算1.对向心加速度的各种表达式a n =v 2r =ω2r =4π2T 2r =4π2f 2r =ωv ,要牢记,且要深刻理解它们的内涵,这样才能准确、迅速解题.2.根据题目中所给的条件,灵活选取a n 的表达式,既可以减少运算又能顺利地求解问题.例:若已知或要求量为v ,则选a =v 2r,若已知或要求量为ω,则选a =ω2r .命题视角1 向心加速度公式的应用(多选)一小球被细绳拴着,在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动,向心加速度为a ,那么( )A .角速度ω=a RB .时间t 内通过的路程s =t aRC .周期T =R aD .时间t 内可能发生的最大位移为2R [思路点拨][解析] 由a =ω2R ,得ω=aR ,A 正确;由a =v 2R ,得线速度v =aR ,所以时间t 内通过的路程s =t aR ,B 正确;由a =ω2R =4π2T 2R ,得T =2πRa,C 错误;对于做圆周运动的物体而言,位移大小即圆周上两点间的距离,最大值为2R ,D 正确.[答案] ABD命题视角2 传动装置中向心加速度的求解如图所示为一皮带传动装置示意图,轮A 和轮B 共轴固定在一起组成一个塔形轮,各轮半径之比R A ∶R B ∶R C ∶R D =2∶1∶1∶2.则在传动过程中,轮C 边缘上一点和轮D 边缘上一点的线速度大小之比为________,角速度之比为______,向心加速度之比为________.[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点:(1)皮带不打滑时,同一皮带传动的两轮边缘上各点的线速度大小相等,所以轮A 和轮C 、轮B 和轮D 边缘上各点的线速度大小分别相等,即v A =v C ,v B =v D ;(2)固定在一起同轴转动的轮上各点的角速度相等,即ωA =ωB . [解析] 轮A 和轮C 边缘上各点的线速度大小相等,有v A =v C 由ω=v R 得ωA ωC =R C R A =12,即ωC =2ωA由a =v 2R 得a A a C =R C R A =12,即a C =2a A轮A 和轮B 上各点的角速度相等,有ωA =ωB 由v =ωR 得v A v B =R A R B =21,即v B =12v A由a =ω2R 得a A a B =R A R B =21,即a B =12a A轮B 和轮D 边缘上各点的线速度大小相等,有 v B =v D =12v A由ω=v R 得ωB ωD =R D R B =21,即ωD =12ωB =12ωA由a =v 2R 得a B a D =R D R B =21,即a D =12a B =14a A所以v C v D =v A 12v A =21,ωC ωD =2ωA 12ωA =41,a C a D =2a A 14a A =81.[答案] 2∶1 4∶1 8∶1分析此类问题的关键有三点:一是同一轮上各点的角速度相等;二是皮带不打滑时,同一皮带传动的两轮边缘上各点的线速度大小相等;三是灵活选择向心加速度的表达式.抓住了这三点,结合圆周运动中各物理量之间的关系可以很快得出正确答案.【通关练习】1.(多选)如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大小两轮接触面相互不打滑,大轮的半径是小轮半径的两倍.A 、B 分别为大小轮边缘上的点,C 为大轮上一条半径的中点,则下列关系正确的是( )A .vB ∶vC =2∶1 B .ωA ∶ωB =2∶1 C .a A ∶a C =2∶1D .a B ∶a C =2∶1答案:AC2.如图所示,定滑轮的半径r =2 cm ,绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物,由静止开始释放,测得重物以加速度a =2 m/s 2做匀加速运动,在重物由静止下落距离为1 m 的瞬间,滑轮边缘上的点的角速度ω=________ rad/s ,向心加速度a n =________ m/s 2.解析:重物下落1 m 时,瞬时速度为v =2as =2×2×1 m/s =2 m/s.显然,滑轮边缘上每一点的线速度也都是2 m/s ,故滑轮转动的角速度,即滑轮边缘上每一点的转动角速度ω=v r =20.02rad/s =100 rad/s.向心加速度a n =ω2r =1002×0.02 m/s 2=200 m/s 2. 答案:100 200[随堂检测]1.以下关于质点做匀速圆周运动的说法,正确的是( ) A .因为a =v 2r ,所以向心加速度与转动半径成反比B .因为a =ω2r ,所以向心加速度与转动半径成正比C .因为ω=vr ,所以角速度与转动半径成反比D .因为ω=2πn (n 为转速),所以角速度与转速成正比解析:选D.物体做匀速圆周运动的向心加速度与物体的线速度、角速度、半径有关,但向心加速度与半径的关系要在一定前提条件下才能给出.由a =v 2r 知,当v 一定时a 与r 成反比;同理,由a =ω2r 知,当ω一定时a 与r 成正比;由ω=vr 知,当v 一定时,ω与r 成反比.选项A 、B 、C 均错误;而ω=2πn ,2π是定值,ω与转速n 成正比,选项D 正确.2.质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度为v ,当小球以2v 的速度经过最高点时,对轨道的压力大小是( )A .0B .mgC .3mgD .5mg答案:C3.A 、B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同时间内,它们通过的路程之比是4∶3,运动方向改变的角度之比是3∶2,则它们( )A .线速度大小之比为4∶3B .角速度大小之比为3∶4C .圆周运动的半径之比为2∶1D .向心加速度大小之比为1∶2解析:选A.匀速圆周运动中线速度定义为单位时间内通过的圆弧长,即v =lt ,所以线速度之比为4∶3,A 正确;角速度定义为单位时间内转过的弧度角,即ω=θt ,且运动方向改变角度等于圆心角,所以角速度之比为3∶2,B 错误,半径R =vω,即半径之比为8∶9,C错误,向心加速度a =v ω,即向心加速度之比为2∶1,D 错误.4.A 、B 两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A 球的轨道半径是B 球轨道半径的2倍,A 的转速为30 r/min ,B 的转速为15 r/min .则两球的向心加速度之比为( )A .1∶1B .2∶1C .4∶1D .8∶1解析:选D.由题意知A 、B 两小球的角速度之比ωA ∶ωB =n A ∶n B =2∶1,所以两小球的向心加速度之比a A ∶a B =ω2A R A ∶ω2B R B =8∶1,D 正确.5.(多选)如图所示,两个半径不同,内壁光滑的半圆轨道竖直固定在地面上.同一个小球先后从与球心在同一水平高度上的A 、B 两点由静止开始自由滑下,通过轨道最低点时( )A .小球对两轨道的压力相同B .小球对两轨道的压力不同C .小球的向心加速度相同D .小球的速度相同 答案:AC6.(多选)如图为一压路机的示意图,其大轮半径是小轮半径的1.5倍.A 、B 分别为大轮和小轮边缘上的点.在压路机前进时( )A .A 、B 两点的线速度之比为v A ∶v B =1∶1 B .A 、B 两点的线速度之比为v A ∶v B =3∶2C .A 、B 两点的角速度之比为ωA ∶ωB =3∶2D .A 、B 两点的向心加速度之比为a A ∶a B =2∶3解析:选AD.由题意知v A ∶v B =1∶1,故A 正确,B 错误;由ω=vr 得ωA ∶ωB =r B ∶r A=2∶3,故C 错误;由a =v 2r得a A ∶a B =r B ∶r A =2∶3,故D 正确.[课时作业]一、单项选择题1.下列关于匀速圆周运动的性质说法正确的是( ) A .匀速运动 B .匀加速运动 C .加速度不变的曲线运动D .变加速曲线运动解析:选D.匀速圆周运动是变速运动,它的加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变量,故匀速圆周运动是变加速曲线运动,A 、B 、C 错误,D 正确.2.如图所示,若汽车通过R =40 m 拱桥最高点时对桥面的压力大小为0,g 取10 m/s 2,则汽车速度大小为( )A .20 m/sB .40 m/sC .10 m/sD .5 m/s答案:A3.一个小球在竖直放置的光滑圆环里做圆周运动.关于小球的加速度方向,下列说法中正确的是( )A .一定指向圆心B .一定不指向圆心C .只在最高点和最低点指向圆心D .不能确定是否指向圆心解析:选C.小球受重力与圆环弹力的作用,重力方向竖直向下,弹力方向沿半径方向,只在最高点和最低点小球所受重力与弹力的合力才指向圆心.根据牛顿第二定律,小球的加速度也只在最高点和最低点指向圆心.正确选项为C.4.如图所示,圆弧轨道AB 在竖直平面内,在B 点,轨道的切线是水平的,一小球由圆弧轨道上的某点从静止开始下滑,不计任何阻力.设小球刚到达B 点时的加速度为a 1,刚滑过B 点时的加速度为a 2,则( )A .a 1、a 2大小一定相等,方向可能相同B .a 1、a 2大小一定相等,方向可能相反C .a 1、a 2大小可能不等,方向一定相同D .a 1、a 2大小可能不等,方向一定相反解析:选D.刚到达B 点时,小球仍做圆周运动,此时a 1=v 2BR,方向竖直向上,当刚滑过B 点后,小球做平抛运动,a 2=g ,方向竖直向下,v 2BR 有可能等于g ,也可能不等于g ,故D正确.5.如图所示为摩擦传动装置,B 轮转动时带动A 轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法中正确的是( )A .A 、B 两轮转动的方向相同 B .A 与B 转动方向相反C .A 、B 转动的角速度之比为3∶1D .A 、B 轮缘上点的向心加速度之比为3∶1解析:选B.A 、B 两轮属齿轮传动,A 、B 两轮的转动方向相反,A 错,B 对.A 、B 两轮边缘的线速度大小相等,由ω=v r 知,ω1ω2=r 2r 1=13,C 错.根据a =v 2r 得,a 1a 2=r 2r 1=13,D 错.6.如图所示,半径为R 的圆环竖直放置,一轻弹簧一端固定在环的最高点A ,一端系一带有小孔穿在环上的小球,弹簧原长为23R .将小球从静止释放,释放时弹簧恰无形变,小球运动到环的最低点时速率为v ,这时小球向心加速度的大小为( )A .v 2RB .v 22RC .3v 22RD .3v 24R解析:选A.小球沿圆环运动,其运动轨迹就是圆环所在的圆,轨迹的圆心就是圆环的圆心,运动轨迹的半径就是圆环的半径,小球运动到环的最低点时,其向心加速度的大小为v 2R ,加速度方向竖直向上,正确选项为A.7.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图甲所示,曲线上的A 点的曲率圆定义为:通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A 点的曲率圆,其半径ρ叫做A 点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v 0抛出,如图乙所示.则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是( )甲乙A .v 20gB .v 20sin 2αgC .v 20cos 2αgD .v 20cos 2αg sin α解析:选C.斜抛出去的物体同时参与两个方向的运动:水平方向做v x =v 0cos α的匀速直线运动,竖直方向上以初速度v y =v 0sin α做匀减速直线运动.斜抛出去的物体到达最高点时,竖直方向速度为零,其速度沿水平方向,大小为v 0cos α,加速度为a =g ,由向心加速度公式,a =v 2/ρ,解得轨迹最高点P 处的曲率半径是ρ=v 20cos 2 αg,选项C 正确. 二、多项选择题8.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( )A .它们的方向都沿半径指向地心B .它们的方向都在平行于赤道的平面内并指向地轴C .北京的向心加速度大小比广州的向心加速度大小大D .北京的向心加速度大小比广州的向心加速度大小小解析:选BD.如图所示,地球表面各点的向心加速度方向都在平行于赤道的平面内并指向地轴,选项A 错误,B 正确;在地面上纬度为φ的P点随地球自转的轨道半径r =R 0cos φ,向心加速度a =ω2r =R 0ω2cos φ,由于北京的地理纬度比广州的地理纬度大,且两地随地球自转的角速度相同,因此北京的向心加速度比广州的向心加速度小,选项C 错误,D 正确.9.一小球质量为m ,用长为L 的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O 点正下方L 2处钉有一颗钉子.如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,则( )A .小球的角速度突然增大B .小球的线速度突然减小到零C .小球的向心加速度突然增大D .小球的向心加速度不变解析:选AC.由于悬线与钉子接触时小球在水平方向上不受力,故小球的线速度不能发生突变,由于做圆周运动的半径变为原来的一半,由v =ωr 知,角速度变为原来的两倍,A正确,B 错误;由a =v 2r 知,小球的向心加速度变为原来的两倍,C 正确,D 错误. 10.如图所示,长为l 的细线一端固定在O 点,另一端拴一质量为m 的小球,让小球在水平面内做角速度为ω的匀速圆周运动,摆线与竖直方向成θ角,小球运动的周期和小球的向心加速度为( )A .T =4π2ω2 B .T =2πω C .a n =ω2l sin θ D .a n =ω2l解析:选BC.由ω=2πT 得T =2πω,A 错误,B 正确;小球做匀速圆周运动的轨道半径为l sin θ,所以向心加速度a n =ω2l sin θ,C 正确,D 错误.三、非选择题11.如图所示,在男女双人花样滑冰运动中,男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动.若运动员的转速为30 r/min ,女运动员触地冰鞋的线速度为4.8 m/s ,求女运动员做圆周运动的角速度、触地冰鞋做圆周运动的半径及向心加速度大小.解析:男女运动员的转速、角速度是相同的.由ω=2πn 得ω=2×3.14×3060rad/s =3.14 rad/s 由v =ωr 得r =v ω=4.83.14m =1.53 m 由a =ω2r 得a =3.142×1.53 m/s 2=15.1 m/s 2.答案:3.14 rad/s 1.53 m 15.1 m/s 212.如图所示,甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为R ;乙做自由落体运动,当乙下落至A 点时,甲恰好第一次运动到最高点B ,求甲物体匀速圆周运动的向心加速度的大小.解析:设乙下落到A 点所用时间为t ,则对乙,满足R =12gt 2,得t =2R g,这段时间内甲运动了34T ,即34T =2R g① 又由于a =ω2R =4π2T 2R ② 由①②得a =98π2g . 答案:98π2g。

5.5向心加速度精品教案人教版必修2

5.5向心加速度精品教案人教版必修2

5.5 向心加速度精品教案人教版必修2一、教学内容本节课选自人教版高中物理必修2第五章第5节“向心加速度”。

教学内容主要包括:向心加速度的定义、向心加速度的公式推导、向心加速度的物理意义以及应用实例。

二、教学目标1. 理解向心加速度的概念,掌握向心加速度的公式及其推导过程。

2. 能够运用向心加速度解释实际问题,培养学生的物理思维能力。

3. 了解向心加速度与线速度、半径的关系,提高学生的分析问题能力。

三、教学难点与重点教学难点:向心加速度的推导过程,向心加速度与线速度、半径的关系。

教学重点:向心加速度的定义,向心加速度的公式及其应用。

四、教具与学具准备教具:多媒体课件、黑板、粉笔、圆周运动演示装置。

学具:笔记本、教材、圆规、量角器。

五、教学过程1. 实践情景引入利用多媒体展示自行车转弯、汽车过弯道等场景,引导学生关注向心力的作用。

2. 教学内容讲解(1)向心加速度的定义结合实践情景,引导学生理解向心加速度的概念。

(2)向心加速度的公式推导利用圆周运动的速度、半径等参数,推导向心加速度的公式。

(3)向心加速度的物理意义解释向心加速度表示圆周运动物体向圆心方向的加速度。

(4)应用实例分析实际例子,如洗衣机脱水、地球绕太阳公转等,解释向心加速度的作用。

3. 例题讲解(1)一个物体做匀速圆周运动,半径为r,线速度为v,求向心加速度。

(2)一个物体做圆周运动,半径为r,角速度为ω,求向心加速度。

4. 随堂练习(1)一个物体做圆周运动,向心加速度为a,半径为r,求线速度。

(2)一个物体做圆周运动,向心加速度为a,线速度为v,求半径。

5. 小结强调向心加速度的定义、公式及其应用。

六、板书设计1. 向心加速度的定义2. 向心加速度的公式及其推导3. 向心加速度的物理意义4. 例题解答步骤5. 随堂练习解答七、作业设计1. 作业题目(1)一个物体做匀速圆周运动,半径为0.5m,线速度为2m/s,求向心加速度。

(2)一个物体做圆周运动,半径为1m,角速度为5rad/s,求向心加速度。

高中物理人教版必修二5.5向心加速度精品教学设计

高中物理人教版必修二5.5向心加速度精品教学设计

《向心加快度》教课方案云南省昭通市昭阳区北闸中学罗生课题向心加快度课时1课时课型新讲课1.教材在学生的原有加快度观点的基础上来议论“匀速圆周运动速度变化快慢”的问题||,让学生知道向心加快度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢终究是怎么一回事 ||。

2.教材把向心加快度安排在线速度和角速度知识以后||,使学生对描绘匀速圆周运动教材的几个物理量有一个大概的认识||。

剖析3.教材从认识运动的规律过渡到认识力跟运动关系的规律;把向心加快度放在向心力以前 ||,从运动学的角度来学习向心加快度||。

4.教材为了培育学生“用事实说话”的“态度”||,让全部阐述都符合逻辑||,改变了过去从向心力推导向心加快度的教课方式||。

1.采纳理论、实验、体验相联合的教课安排||。

教课方法2.教师启迪指引 ||,学生自主阅读、思虑||,议论、沟通 ||。

1.会作矢量图表示速度的变化量与速度之间的关系||。

2.加深理解加快度与速度、速度变化量的差别||。

3.领会匀速圆周运动向心加快度方向的剖析方法||。

知识4.知道向心加快度的公式也合用于变速圆周运动;知道变速圆周运动的向与心加快度的方向 ||。

教课技目标能5.知道向心加快度的观点;知道向心加快度的大小与哪些要素相关||。

22/r=ω6.知道公式ɑ =υr 的意义 ||。

7.会应用向心加快度定量剖析相关现象||。

过程与领会速度变化量的办理特色||,体验向心加快度的导出过程||,领悟推导过程方法顶用到的数学思想 ||。

情感态度与价培育学生思想能力和剖析问题的能力||,培育学生研究问题的质量 ||。

值观教课重难点理解匀速圆周运动中加快度的产生原由||,掌握向心加快度确实定方法和计要点算公式 ||。

难点向心加快度方向确实定过程和向心加快度公式的推导与应用||。

教课过程设计教师活动学生活动1.播放视频赏识:2009年 2月 22日进行的大冬会花式1.认真察看后回答:张丹、溜冰双人滑竞赛毫无悬念||,我国名将张丹、张昊以张昊的运动做圆周运动||。

向心加速度教学设计(5篇)

向心加速度教学设计(5篇)

向心加速度教学设计(通用5篇)向心加速度教学设计1一、教学目标学问与技能目标理解向心加速度的概念,会计算向心加速度,了解向心加速度公式推导。

过程与方法目标通过对实例的争论,熟悉匀速圆周运动的向心加速度指向圆心,提高综合分析力量;通过对向心加速度关系式的推导,提升规律思维力量。

情感态度价值观目标通过结合数学方法推导得出结论这一过程的学习,提升思维力量和分析问题力量,培育探究问题的品质和严谨求学的科学态度。

二、教学重难点重点理解向心加速度,把握向心加速度的公式。

难点向心加速度公式推导。

三、教学过程环节一:导入新课教师复习匀速圆周运动,提问:匀速圆周运动的匀速指什么?学生大小不变教师指出匀速圆周运动,速度方向时刻转变,依据牛顿运动定律,必定有加速度。

提问加速度是什么?具有什么性质,又如何计算?带着问题进入学习。

环节二:新课讲授教师演示地球绕太阳的匀速圆周运动,分析受力;演示光滑平面,小球在细线作用下绕图钉做匀速圆周运动,分析受力。

教师通过例子,说明有力拉着物体做圆周运动,这个力产生了加速度,叫向心加速度,由牛顿其次定律知力的方向是加速度的方向,故向心加速度指向圆心。

教师向心加速度是一个矢量,方向指向圆心,大小如何计算。

向心加速度教学设计2教学目标学问目标1、知道什么是向心力,什么是向心加速度,理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变,方向总是指向圆心.2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式,会解答有关问题.力量目标培育学生探究物理问题的习惯,训练学生观看试验的力量和分析综合力量.情感目标培育学生对现象的观看、分析力量,会将所学学问应用到实际中去.教材分析教材先讲向心力,后讲向心加速度,回避了用矢量推导向心加速度这个难点,通过实例给出向心力概念,再通过探究性试验给出向心力公式,之后直接应用牛顿其次定律得出向心加速度的表达式,顺理成章,便于学生承受.教法过程1、要通过对物体做圆周运动的实例进展分析入手,从中引导启发学生熟悉到:做圆周运动的物体都必需受到指向圆心的力的作用,由此引入向心力的概念.2、对于向心力概念的熟悉和理解,应留意以下三点:第一点是向心力只是依据力的方向指向圆心这一特点而命名的,或者说是依据力的作用效果来命名的,并不是依据力的性质命名的,所以不能把向心力看做是一种特别性质的力.其次点是物体做匀速圆周运动时,所需的向心力就是物体受到的合外力.第三点是向心力的作用效果只是转变线速度的方向.3、让学生充分争论向心力大小,可能与哪些因素有关?并设计试验进展探究活动.4、叙述向心加速度公式时,不仅要使学生熟悉到匀速圆周运动是向心加速度大小不变,向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动,在这里还应把“向心力转变速度方向”与在直线运动中“合外力转变速度大小”联系起来,使学生全面理解“力是转变物体运动状态的缘由”的含义,再结合无论速度大小或方向转变,物体都具有加速度,使学生对“力是物体产生加速度的缘由”有更进一步的理解.向心加速度教学设计3教学重点:向心力、向心加速度的概念及公式.教学难点:向心力概念的引入主要设计:一、向心力:(一)让学生争论汽车急转弯时乘客的感觉.(二)展现图片1.链球做圆周运动需要向心力.〔全日制一般高级中学教科书(试验修定本·必修)物理.第一册98页〕(三)演示试验:做圆周运动的小球受到绳的拉力作用.(四)让学生争论,猜想向心力大小可能与哪些因素有关?如何探究?引导学生用“掌握变量法”进展探究性试验.(用向心力演示器试验)演示1:半径r和角速度肯定时,向心力与质量m的关系.演示2:质量m和角速度肯定时,向心力与半径r的关系.演示3:质量m和半径r肯定时,向心力与角速度的关系.给出进而得在.(五)争论向心力与半径的关系:向心力毕竟与半径成正比还是反比?提示学生留意数学中的正比例函数中的k应为常数.因此,若m、为常数据知与r成正比;若m、v为常数,据可知与r成反比,若无特别条件,不能说向心力与半径r成正比还是成反比.二、向心加速度:(一)依据牛顿其次定律(二)争论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量:探究活动感受向心力在一根牢固的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体,抡动细绳,使小物体做圆周运动(如图).依次转变转动的角速度、半径和小物体的质量.体验一下手拉细绳的力(使小球运动的向心力),在下述几种状况下,大小有什么不同:使橡皮塞的角速度增大或减小,向心力是变大,还是变小;转变半径r尽量使角速度保持不变,向心力怎样变化;换个橡皮塞,即转变橡皮塞的质量m,而保持半径r和角速度不变,向心力又怎样变化.做这个试验的时候,要留意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去,遇到人或其他物体.向心加速度教学设计4一、教学目标1.学问目标(1)理解向心加速度的概念;知道匀速圆周运动中产生向心加速度的缘由;(2)知道在变速圆周运动中,可用公式求质点在圆周上某一点的向心加速度。

高中物理人教版必修2教案:第五章第5节 向心加速度

高中物理人教版必修2教案:第五章第5节 向心加速度

5.5 向心加速度【教材分析】⑴.教材地位:前面有了描述匀速圆周运动的的几个基本概念,本节研究向心加速度这一重要概念,本节是本章的重点和难点,对本章知识点的学习有承上启下的作用。

为后面学习匀速圆周运动实例分析,万有引力与天体运动,带电粒子在磁场中的运动起准备作用。

⑵.教材思路:通过对实验匀速圆周运动现象的观察、通过受力感悟得出向心加速度方向指向圆心,接着应用加速度的定义、矢量运算方法进行探究,推导出匀速圆周运动的加速度的方向和大小,逐步完成对匀速圆周运动探究。

【学情分析】⑴.学生具备牛顿第二定律的知识,有进行对新知识“匀速圆周运动的加速度方向”的同化认知的能力。

⑵.学生具备研究直线运动的思路,有能力将本课探究的课题分解为几个相对独立的小问题即对圆周运动现象进行观察和描述,应用相关定义进行探究,应用数学运算方法进行推导。

⑶.学生对加速度的矢量性理解还停留在直线运动范畴,能理解加速度与速度同向和反向的情况,这节课理解向心加速度的方向与速度方向垂直将成为学生认知和思维上升的一个台阶。

⑷.学生对矢量运算的不熟练将成为具体探究过程的思维难点和操作难点。

【教学目标设计】1.知识与技能:⑴.理解速度变化量与加速度的概念。

⑵.知道向心加速度大小与线速度,角速度的关系。

⑶.能够运用矢量运算规则和相关数学知识推导出向心加速度的大小表达式。

⑷.能够应用向心加速度的相应表达式解决问题。

2过程与方法:⑴.通过实验感知使学生树立实事求是的科学态度,建立科学的方法。

⑵.经历矢量差法、比值定义法、极限法,渗透“无限逼近”的思维方法,尝试用数学方法解决物理问题,感悟科学探究的方法。

⑶.通过探究过程,引发学生思考,分析,归纳,从而培养学生的分析,归纳能力。

3.情感、态度与价值观:⑴.培养学生认识未知世界要有勇于猜想的勇气和严谨的科学态度。

⑵.感知物理源自生活,激发学生热爱科学学习科学的热情。

【教学重点】1.向心加速度的定义。

2.向心加速度的公式及其应用。

【人教版】高中物理必修二教案:5.5向心加速度

【人教版】高中物理必修二教案:5.5向心加速度

5. 5向心加快度教课目的一、知识与技术1.知道匀速圆周运动是变速运动,存在加快度。

2.理解匀速圆周运动的加快度指向圆心,所以又叫做向心加快度。

3.知道向心加快度和线速度、角速度的关系式。

4.能够运用向心加快度公式求解相关问题。

二、过程与方法5.经过对向心力理论剖析到实验研究,培育学生用理论指导实践的修养和能力。

三、感情、态度与价值观6.培育学生察看生活、思虑生活现象的能力,同时培育学生勇敢剖析及勇于研究的科学修养,以及尊敬实验、实践的客观唯物精神。

教课要点1.理解匀速圆周运动是变速运动,存在加快度。

2.从运动学角度理论推导加快度的公式,领会极限思想。

3.加快度公式的基本应用。

教课难点从运动学角度理论推导加快度的公式。

加快度公式的基本应用。

教课过程一、引入展现视频 1──链球的运动;视频2──播放一段汽车拐弯的视频。

教师提出问题:①为何链球离手后会沿直线(切线)飞出,运动员如何控制它飞出的方向?②离手后球不受任何力的作用吗?③汽车转弯处路面要做成倾斜的,路面倾斜直接影响到什么力?教师在每个问题提出后实时组织同学们做简要的剖析和议论总结。

作曲线运动的物体,速度必定是变化的,必定有加快度。

圆周运动是曲线运动,那么做圆周运动的物体,加快度的大小和方向如何来确立呢?下边我们共同来商讨这个问题。

二、新课教课(一)向心加快度指导学生用细线和小球做实验。

分组用细线拉小钢球、小木球让其做匀速圆周运动,改变小球的转速、细线的长度多做几次。

教师提出问题:①小球遇到几个力的作用?②小球的合外力沿什么方向?③小球能否拥有加快度,倘如有的话,其方向拥有什么特色?学生着手做实验并剖析以上问题。

1.向心加快度任何做匀速圆周运动的物体的加快度都指向圆心,这个加快度叫向心加快度,用符号a n表示。

2.向心加快度的方向1方向一直指向圆心说明:向心加快度的方向时辰在变化,也即向心加快度这个矢量是个变量,所以圆周运动是变加快运动。

教师提出问题:向心加快度的大小如何计算?下边我们研究这个问题。

物理必修ⅱ人教新课标5.5向心加速度教案

物理必修ⅱ人教新课标5.5向心加速度教案

第五章 曲线运动第五节 向心加速度一.学习目标:(一)课标要求1.理解速度变化量及向心加速度的概念,2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系.3.能够运用向心加速度公式求解有关问题.(二)重、难点1.理解匀速圆周运动中加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式.2.向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用.二.巩固基础:1.匀速圆周的向心加速度的物理意义是( )A .它是描述角速度变化快慢的物理量B .它是描述线速度大小变化快慢的物理量C .它是描述速度变化快慢的物理量D .它是描述角速度变化大小的物理量2.下列关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法中错误的是( )A .向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B .向心加速度的方向不断变化C .向心加速度是恒定的,匀速圆周运动是匀变速曲线运动D .向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小3.由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A .地球表面各处具有相同大小的线速度B .地球表面各处具有相同大小的角速度C .地球表面各处具有相同大小的向心加速度D .地球表面各处的向心加速度方向相同4. 如图所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图象,表示质点P 的图象是双曲线,表示质点Q 的图象是过原点的一条直线。

由图象可知( )A .质点P 线速度大小不变B .质点P 的角速度大小不变C .质点Q 的角速度随半径变化D .质点Q 的线速度大小不变 5.做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a 1和a 2,且a 1>a 2,下列判断正确的是( )A.甲的线速度大于乙的线速度B.甲的角速度比乙的角速度小C.甲的转速比乙的转速小aD.甲、乙的运动周期可能相等6.A 、B 两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A 球的轨道半径是B 球轨道半径的2倍,A 的转速为30r/min ,B 的转速为15r/min 。

必修2§56《向心加速度》教案

必修2§56《向心加速度》教案

必修2§56《向心加速度》教案教案目标:1.了解向心加速度的概念和计算公式。

2.理解向心加速度与速度、半径和质量的关系。

3.掌握计算向心加速度的方法。

教学重点:1.向心加速度的概念和计算公式。

2.向心加速度与速度、半径和质量的关系。

教学难点:1.理解向心加速度与速度、半径和质量的关系。

2.掌握计算向心加速度的方法。

教学准备:1.教师:教学课件、黑板、标志笔。

2.学生:教科书、作业本、计算器。

教学过程:Step 1 引入学习(10分钟)1.引入向心加速度的概念,例如铁链断裂教学实验。

2.提问学生是否知道铁链为什么会断裂,引导学生思考与速度、半径和质量有关系。

Step 2 学习向心加速度的定义(15分钟)1.提醒学生复习速度的定义和计算方法。

2.引导学生思考速度的变化与物体运动状态的关系,提出向心加速度的概念。

3.通过绕圆周运动的例子,解释向心加速度是物体在做匀速绕圆周运动时由于方向改变而产生的加速度。

4.教师向学生介绍向心加速度的计算公式:a=v^2/r,其中a为向心加速度,v为速度,r为半径。

Step 3 向心加速度与速度、半径和质量的关系(20分钟)1.教师通过公式分析和解释向心加速度与速度、半径和质量之间的关系。

2.引导学生思考向心加速度与速度的平方成正比,与半径的倒数成正比,与质量无关。

3.引导学生根据公式预测向心加速度随着速度增加而增加,随着半径增加而减小,与质量无关。

Step 4 计算向心加速度的方法(30分钟)1.教师进行一道典型的计算向心加速度的例题,引导学生理解计算方法。

2.学生独立完成一道计算向心加速度的例题,教师辅助解答疑惑。

3.学生配对进行练习,互相交流答案,教师抽查答案并给予评价。

4.学生独立完成剩下的练习题,教师检查并给予反馈。

Step 5 拓展练习(15分钟)1.学生进行拓展练习题训练,教师给予指导和解答。

2.教师提出一道综合性问题,引导学生综合应用知识进行分析和求解。

人教版高中物理必修2-5.5《向心加速度》名师教案

人教版高中物理必修2-5.5《向心加速度》名师教案

人教版高中物理必修2-5.5《向心加速度》名师教案5.5 向心加速度安徽省亳州市蒙城县第二中学孟素玉一、核心素养通过《向心加速度》的学习过程,培养学生的思维能力和分析问题能力,培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质。

让学生体会成功的喜悦。

二、教学目标(1)理解速度变化量和向心加速度的概念;(2)知道向心加速度和线速度、角速度的关系式;(3)能够运用向心加速度公式求解有关问题。

三、教学重点、难点教学重点:理解匀速圆周运动中加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式。

教学难点:向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。

四、教学过程课前:登陆平台,发送预习任务。

根据平台上学生反馈的预习情况,发现薄弱点,针对性教学。

(提示:请登陆平台,发送本节预习任务)(一)新课导入思考与讨论:如果物体所受的合力为零,物体做什么运动?物体做匀速直线运动或静止做圆周运动的物体所受的合力为零吗?物体合力一定不为0,一定有加速度那么做匀速圆周运动的物体所受合外力方向有何特点,它们的加速度大小方向如何确定?通过上面的分析我们知道在现实生活中,物体都要在一定的外力作用下才能做曲线运动,如图教所示(课件展示)。

地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动小球绕桌面上的图钉做匀速圆周运动对于图中的地球和小球,它们受到了什么样的外力作用?它们的加速度大小和方向如何确定?(提示:请打开素材“视频演示:小球演示向心加速度”)一、圆周运动的向心加速度的方向(1)实例分析①地球绕太阳做近似的匀速圆周运动,地球受太阳的力是万有引力,方向由地球中心指向太阳中心;②光滑桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。

小球受到的力有重力、桌面的支持力、细线的拉力。

其中重力和支持力在竖直方向上平衡,合力总是指向圆心。

(2)结论猜测一切做匀速圆周运动的物体的合力和加速度方向均指向圆心。

定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫做向心加速度.二、向心加速度的大小思考:加速度的定义式是什么?a=Δv/ΔtΔv:速度的变化量a 的方向与Δv的方向相同问题:如何确定Δv的方向?用矢量图表示速度变化量直线运动中的速度的变化量:v1=3m/s,水平向东;v2=5m/s,水平向东。

5.5向心加速度教案人教版必修2

5.5向心加速度教案人教版必修2

5.5 向心加速度教案人教版必修2一、教学内容本节课选自人教版必修2第五章第五节“向心加速度”。

教学内容主要包括:向心加速度的定义,向心加速度的计算,圆周运动的向心加速度与线速度、半径的关系,以及向心加速度在实际问题中的应用。

二、教学目标1. 理解并掌握向心加速度的概念,能熟练运用向心加速度公式进行计算。

2. 掌握圆周运动的向心加速度与线速度、半径的关系,能运用这一关系分析解决实际问题。

3. 培养学生的观察能力、逻辑思维能力和解决问题的能力。

三、教学难点与重点重点:向心加速度的定义及计算,向心加速度与线速度、半径的关系。

难点:向心加速度方向的理解,以及在实际问题中的应用。

四、教具与学具准备教具:多媒体课件、圆周运动演示仪、半径不同的圆盘。

学具:计算器、草稿纸、直尺、圆规。

五、教学过程1. 实践情景引入利用多媒体课件展示自行车转弯、汽车过弯道等圆周运动实例,引导学生观察并思考:这些运动有什么共同特点?向心力与加速度有何关系?2. 新课导入(1)回顾圆周运动的基本概念,引导学生理解向心力的作用。

(2)介绍向心加速度的定义,引导学生理解向心加速度的方向始终指向圆心。

3. 例题讲解(1)计算圆周运动的向心加速度。

(2)分析圆周运动中向心加速度与线速度、半径的关系。

4. 随堂练习让学生运用向心加速度公式,计算不同半径、不同线速度下的向心加速度。

5. 知识拓展讲解向心加速度在生活中的应用,如汽车过弯道时的安全驾驶、自行车的转弯技巧等。

6. 课堂小结强调向心加速度的定义、计算方法及与线速度、半径的关系。

六、板书设计1. 5.5 向心加速度2. 内容:(1)向心加速度的定义(2)向心加速度的计算公式(3)向心加速度与线速度、半径的关系(4)向心加速度在实际问题中的应用七、作业设计1. 作业题目A. 半径为0.5m的圆盘,线速度为2m/s。

B. 半径为1m的圆盘,线速度为4m/s。

2. 答案:(1)A. 4m/s²;B. 16m/s²。

5.5向心加速度优质教案人教版必修2

5.5向心加速度优质教案人教版必修2

5.5 向心加速度优质教案人教版必修2一、教学内容本节课,我们将学习人教版必修2中第5章第5节“向心加速度”。

具体内容涉及向心加速度定义、表达式、决定因素以及其在圆周运动中应用。

重点解析教材中公式推导和例题,以及与之相关物理现象。

二、教学目标1. 理解向心加速度概念,掌握向心加速度表达式。

2. 学会分析向心加速度与圆周运动半径、线速度、角速度等因素关系。

3. 能够运用向心加速度解释实际问题,培养解决实际问题能力。

三、教学难点与重点教学难点:向心加速度公式推导及运用。

教学重点:理解向心加速度概念,掌握向心加速度表达式及决定因素。

四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、实物模型、挂图等。

2. 学具:圆规、直尺、计算器等。

五、教学过程1. 实践情景引入:通过播放旋转木马动画,引导学生观察并思考:为什旋转木马座椅在转弯时,人会有向外甩感觉?2. 讲解概念:解释向心加速度定义,引导学生理解向心加速度概念。

3. 公式推导:a. 通过分析圆周运动,引导学生推导向心加速度表达式。

b. 结合教材,讲解向心加速度与圆周运动半径、线速度、角速度等因素关系。

4. 例题讲解:以教材中例题为例,讲解如何运用向心加速度解决问题。

5. 随堂练习:布置与教材同步练习题,让学生巩固所学知识。

6. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,探讨向心加速度在实际生活中应用。

六、板书设计1. 向心加速度定义2. 向心加速度表达式3. 向心加速度与圆周运动半径、线速度、角速度关系4. 例题解析5. 随堂练习题七、作业设计1. 作业题目:a. 解释为什旋转木马座椅在转弯时,人会有向外甩感觉?b. 某圆周运动半径为2m,线速度为4m/s,求该圆周运动向心加速度。

2. 答案:a. 由于旋转木马座椅在转弯时,存在向心加速度,使人体受到向外离心力,从而产生向外甩感觉。

b. 向心加速度a = v²/r = 4m/s²八、课后反思及拓展延伸1. 反思:通过本节课学习,学生对向心加速度概念和表达式是否有清晰认识?在例题讲解和随堂练习中,学生掌握情况如何?2. 拓展延伸:a. 引导学生思考:向心加速度在实际生活中应用,如汽车转弯、飞机盘旋等。

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新人教版高中物理必修二同步教案
第五章曲线运动
第五节圆周运动
【教学目标】
知识与技能
1知道什么是匀速圆周运动
2、理解什么是线速度、角速度和周期
3、理解线速度、角速度和周期之间的关系
过程与方法
能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。

情感态度与价值观
通过描述匀速圆周运动快慢的教学,使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。

【教学重点】
1理解线速度、角速度和周期
2、什么是匀速圆周运动
3、线速度、角速度及周期之间的关系
【教学难点】
对匀速圆周运动是变速运动的理解
【教学课时】
2课时
【探究学习】
一、线速度
(1) _________________________________________________________________________ 物理意义:描述质点 __________________________________________________________________
(2)_________________________________________________________________________ 方向:
(3)_________________________________________________________________________ 大小: (4) _________________________________________________________________________ 单位:
二、角速度
(1)物理意义:描述质点 _________________________________________________________
⑵大小: _________________________________________________________________________ (3) ____________________________________________________________________________ 单位:
(4) ____________________________________________________________________________ 转速是指: ____________________________________________________________________________ 三、线速度、角速度和周期之间的关系
(1)定义:做圆周运动的物体 ___________________________ 叫周期。

做圆周运动的物体______________________________ 叫频率。

(2)_______________________________________________________________________ 周期与频率的关系: ___________________________________________________________________
(3)_________________________________________________________ 频率与转速的关系:【课堂实录】
引入新课
一、导入新课
(1)物体的运动轨迹是圆周,这样的运动是很常见的,同学们能举几个例子吗?(例:
转动的电风扇上各点的运动,地球和各个行星绕太阳的运动等)
(2)今天我们就来学习最简单的圆周运动-- 圆周运动
新课讲解
(一)用投影片出示本节课的学习目标
知识与技能
1知道什么是匀速圆周运动
2、理解什么是线速度、角速度和周期
3、理解线速度、角速度和周期之间的关系
过程与方法
能够匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。

情感态度与价值观
通过描述匀速圆周运动快慢的教学,使学生了解对于同一个问题可以从不同的侧面进行研究。

(二)学习目标完成过程
1、匀速圆周运动
(1)用多媒体投影一个质点做圆周运动,在相等的时间里通过相等的弧长。

(2)并出示定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相同一一这种运动就叫匀速圆周运动。

(3)举例:通过放录像让学生感知:一个电风扇转动时,其上各点所做的运动,地球和各个行星绕太阳的运动,都认为是匀速圆周运动。

(4)通过电脑模拟:两个物体都做圆周运动,但快慢不同,过渡引入下一问题。

2、描述匀速圆周运动快慢的物理量
(1)线速度
a:分析:物体在做匀速圆周运动时,运动的时间t增大几倍,通过的弧长也增大几倍, 所以对于某一匀速圆周运动而言,s与t的比值越大,物体运动得越快。

b:线速度
1)线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

2)线速度是矢量,它既有大小,也有方向。

S
3)线速度的大小V = 一
t
v--- ' 线速度------ 'm/ s
s—• 弧长—• m
t 一■时间一■ s
4)线速度的方向—在圆周各点的切线方向上
5)讨论:匀速圆周运动的线速度是不变的吗?
6)得到:匀速圆周运动是一种非匀速运动,因为线速度的方向在时刻改变。

(2)角速度
a:学生阅读课文有关内容
b:出示阅读思考题
1)角速度是表示________ 的物理量
2)角速度等于和的比值
3)角速度的单位是
c:说明:对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度-■是恒定的
d:强调角速度单位的写法rad/s
(3)周期、频率和转速
a:学生阅读课文有关内容
b :出示阅读思考题:
1)叫周期,叫频率;叫转速
2)它们分别用什么字母表示?
3)它们的单位分别是什么?
c阅读结束后,学生自己复述上边思考题。

(4)线速度、角速度、周期之间的关系
a:过渡:既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量,那么他们之间有什么样的关系呢?
b:用投影片出示思考题
一物体做半径为r的匀速圆周运动
1)它运动一周所用的时间叫,用T表示。

它在周期T内转过的弧长为,由此可知它的线速度为。

2)一个周期T内转过的角度为,物体的角速度为。

c:通过思考题总结得到:
2 -rr
v =
t
=v = wr
2 r w =
T J
d:讨论v - r
1)当v 一定时,」与r成反比
2)当」一定时及v与r成正比
3)当r 一定时,v与••成正比
(三)实例分析(用投影片出示)
例1:分析下图中,A、B两点的线速度有什么关系?
*分析得到:主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中,皮带(链条)上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等。

例2 :分析下列情况下,轮上各点的角速度有什么关系?
♦J
——'分析得到:同一轮上各点的角速度相同。

【课堂训练】
(一)填空
1、做匀速圆周运动的物体线速度的不变,时刻在变,所以线速度是(填恒量或变量),所以匀速圆周运动中,匀速的含义是。

2、对于做匀速圆周运动的物体,哪些物理量是一定的?
(二)某电钟上秒针、分针、时针的长度比为d2: d3 = 1: 2:3,求
A :秒针、分针、时针尖端的线速度之比
B :秒针、分针、时针转动的角速度之比。

(三)师生共同解答课本本节的思考与讨论。

【课堂小结】
1、什么叫匀速圆周运动?
2、描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个?分别说明它们的含义及求解公式,他们间的联系。

【板书设计】。

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