向心力和向心加速度教案
向心力,向心加速度说课稿
向心力,向心加速度说课稿向心力,向心加速度说课稿作为一位优秀的人民教师,时常需要用到说课稿,借助说课稿可以让教学工作更科学化。
怎样写说课稿才更能起到其作用呢?下面是小编帮大家整理的向心力,向心加速度说课稿,希望能够帮助到大家。
向心力,向心加速度说课稿篇1一、教材分析本节内容是高中物理教材第五章匀速圆周运动中的一节,在此之前,学生已经学习过匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量。
本节是本章的重点,学好这一节可以为学好本章应用部分以及万有引力知识作必要准备。
二、教学目标1.知识目标:理解什么是向心力,什么是向心加速度。
能运用向心力和向心加速度的公式解答有关问题。
2.能力目标:懂得用控制变量法研究物理问题,培养学生的实验能力、分析能力、解决实际问题的能力。
3.情感目标:学习科学研究方法和科学研究态度。
三、教学重点与难点1.重点:向心力大小与m、r、ω的关系2.难点:①理解向心力的概念②理解公式a=rw2和a=v2/r四、教学方法:由于学生刚刚步入高中,对高中物理学习还缺乏方法,习惯于硬套公式,而本节内容涉及公式较多,会给学生带来较大的困难,所以需要教师引导学生主动探究,自己归纳结论,理解记忆公式,从而达到能灵活运用的目的。
因此本课采用“引导探究”式教学法,该教学法以解决问题为中心,注重学生的独立钻研,着眼于创造思维的培养,充分发挥学生的主动性。
其主要程序是:提出问题→科学猜想→设计实验→探索研究→得出结论→指导实践。
它不仅重视知识的获得,而且更重视学生获取知识的过程及方法,更加突出了学生的主动学习。
学生活动约占课时的1/2,课堂气氛将比较活跃,能真正体现“以教为主导,以学为主体”的教学思想。
五、教学用具1.多媒体、录象短片、课件2.学生分组实验器材:弹簧秤,绳子,小球(若干个),圆珠笔杆套六、教学过程(一)向心力概念:复习上节内容,播放几个匀速圆周运动实例的录象短片,引导学生逐一进行受力分析,让学生发现,做匀速圆周运动的物体受到的合力总是指向轨迹圆心,从而得出向心力的`概念,理解向心力是做匀速圆周运动物体所受的合力,是按效果命名的,并理解它的方向和作用。
高中物理_向心力与向心加速度教学设计学情分析教材分析课后反思
《向心力与向心加速度》教学设计[教学知识与技能]1、理解向心力和向心加速度的概念2、通过演示实验定性分析向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系。
3、通过实例认识向心力的作用及来源,知道向心力是由外力的合力或指向圆心的分力来提供的。
4、能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心加速度。
[过程与方法]1、学会有关圆周运动的分析方法,培养理论联系实际的能力。
2、从日常生活中发现与物理学有关的问题,并能从物理学的角度比较明确地表述发现问题。
3、尝试经过思考发表自己的见解,尝试运用圆周运动的规律解决一些与生产和生活相关的实际问题。
[情感态度与价值观]1、领略圆周运动的神奇和谐,发展对科学的好奇心与学习物理知识的求知欲。
2、乐于探究日常生活中的圆周运动所隐藏的物理规律,有将物理知识应用于生产和生活的意识。
[教学重点]1、理解向心力和向心加速的概念。
2、知道向心力大小F=mrω2= mν2/r,向心加速度的大小a= rω2= ν2/r,并能用来进行计算。
3、了解几种典型匀速圆周运动的向心力来源。
[教学难点]1、匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变,方向在时刻改变。
2、理解向心力是按作用效果命名的,不是物体受到的力,而是由外力来提供。
[教学方法]:实验法、讲授法、归纳法、推理法[教学用具]:投影仪、多媒体、CAI课件、向心力演示器、钢球、铝球、细绳[教学过程]一、引入新课1.设置情景仔细观察下面两个视频,说说你看到的现象1)链球的运动提问:你看到了什么现象?学生:运动员用铁链拉着链球做圆周运动2)花样滑冰提问:你看到了什么现象?学生:男花滑运动员拉着女花滑运动员做圆周运动2.(总结)师:刚才我们看到了日常生活中很常见的一种运动——圆周运动。
那么物体为什么会做圆周运动?圆周运动物体合力有什么特点?它的加速度又有什么特点?下面就让我们一起进入今天的学习:向心力与向心加速度。
二、新课教学【自我动手小实验】①在光滑的水平桌面做实验(假设),用手击小球,使小球做匀速圆周运动引导学生讨论、分析:小球做匀速圆周运动时,受到哪几个力的作用?合力是什么?有什么特点?②通过思考得到:小球做匀速圆周运动,受到三个力的作用:重力、支持力、拉力。
第五节向心力、向心加速度(教案33)_1
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。
最新鲁科版必修二《向心力与向心加速度》教案
最新鲁科版必修二《向心力与向心加速度》教案
倍
的速度水平向前匀速行驶.当天车突
整个装置可绕竖直轴转动,问:所示是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面.若女运动员伸直的身体与竖
、转盘:物体在转盘上随转盘一起做匀速圆周运动
无绳时由静摩擦力提供向心力;有绳要考虑临界条件。
)做匀速圆周运动的物体受到的始终指向的合力)做匀速圆周运动物体的沿半径指向的加速度
===
===
1.
A
B
C.
5.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,
A.重力 B
C.静摩擦力 D
r2,则三点的向心加速度的关来所需的向心力是 N。
向心力、向心加速度的教学设计
《向心力 向心加速度》的教学设计何强一、教学目标(一)知识目标1.知道向心力的方向和大小,理解向心力的作用;2.知道向心加速度的方向及大小;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)能力目标1.会分析实验现象,提高观察能力和分析能力;2.会根据向心力、向心加速度知识解释有关现象,计算有关问题。
(三)情感目标通过对问题的探究、解决,达到教与学的协调;通过实验,让学生理解向心力的实质是物体的合外力,体会到透过现象看本质的特点;通过学习,使学生体验到物理思维的流畅和严谨。
二、教学设计(一)地位:在学习了匀速圆周运动基本概念的基础上,学生已从运动学角度形成了匀速圆周运动的认知结构。
本堂课则着重于从动力学的角度帮助学生建立匀速圆周运动本质的认知,通过问题情景的设置、实验的探究,引领学生认清运动的本质及科学方法的运用,从而实现能力目标、情感目标及知识目标的达成。
(二)重点、难点、疑点及解决办法重点:本节课教学内容是揭示匀速圆周实质问题,即为什么物体作匀速圆周运动,是因为物体所受的合外力指向圆心,即向心力,产生一个指向圆心的加速度,所以重点是使学生明确向心力、向心加速度的方向、大小及其意义。
难点:学生在前面所学的运动都是直线运动,而本节课所授内容为曲线运动知识,向心力就是匀速圆周运动物体所受的合外力,对于学生而言,认知还是需要一个过程,所以向心力的建立是难点。
疑点:在学生的认知结构中,物体受到不为零的合外力作用,就会产生加速度,物体的速度大小就会发生变化,而对于匀速圆周运动,同样受到一个不为零的合外力作用,这个合外力不改变速度的大小,只改变速度的方向,对学生而言,这是一个疑点。
解决办法:①通过创设问题情景,学生猜测,实验验证,解决匀速圆周运动的实质,使学生明白:物体所受的合外力指向圆心,即向心力,向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以物体作匀速圆周运动;②运用科学探究的方法,使用向心力演示器,采用控制变量法,进行实验,由学生总结出:向心力的大小与物体的质量、运动半径和角速度的关系,即2ωmr F =或rv m F 2=。
向心力向心加速度教学设计
向心力向心加速度教学设计教材分析本节内容是高中物理教学的难点之一,且与高二教材中的“磁场”一章密切相关。
对向心力、向心加速度概念的理解以及对公式确切含义的理解是本课的难点。
由圆周运动特点分析得出向心力的方向、向心力的概念。
演示实验、课后“感受向心力”小实验的讨论,这些都有助于学生对公式的含义有明确地认识。
总之,本节着重从动力学的角度研究匀速圆周运动,围绕着向心力、向心加速度与哪些因素有关展开,在教学时围绕概念正确理解和应用。
至于向心力的来源可以在下个课时着重讨论。
三维教学目标分析(一)知识与技能1、知道什么是向心力,理解匀速圆周运动的向心力大小不变,方向总是指向圆心;2、知道向心力的来源;3、知道匀速圆周运动的向心力的公式,会解答有关问题;4、养成探究物理问题的习惯,养成观察实验的能力和分析综合能力。
(二)过程与方法1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手,从而认识到:做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用,由此理解向心力的概念;2、通过充分讨论向心力来源、向心力大小可能与哪些因素有关,并设计实验进行探究活动;3、能通过思考交流,体验探究与合作学习。
(三)情感态度与价值观1、领略到物理就在自己的身边,体验自然界的奇妙与和谐,发展好奇心与求知欲;2、在探究合作过程中,增强探究意识与合作意识,增强与人交流的意识;3、养成敢于发表自己观点,既坚持原则又尊重他人的良好习惯;4、意识到物理规律在现实生活中的重要作用,增强对物理学习的兴趣;5、在用实验得出结论的过程中,逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观。
教学重点①心力概念的教学②明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
教学难点如何运用向心力的知识解释有关现象教学方法实验法、教授法、归纳推理法。
教学用具向心力演示器、塑料小球和细绳课时安排1课时教学过程导入新课复习导入▪那么,是怎样的力使物体做圆周运动呢?二.新课教学㈠向心力1、向心力的定义2、向心力的特点3、向心力的来源分析利用桌上的单摆小球,手执绳的一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
2018-2019学年人教版必修2 向心力与向心加速度 第1课时 教案
4.2向心力向心加速度
教学目标
第一、知识与技能目标:
(1)理解向心力和向心加速度的概念,明确向心力的作用效果。
(2)掌握向心力和向心加速度的公式,能运用公式解答有关问题,解释有关现象。
(3)能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力,通过实例认识向心力的作用及来源。
第二、过程与方法目标:
(1)通过经历形成向心力概念的过程,培养学生观察、分析、归纳能力。
(2)通过创设一定的问题情境,让学生经历探索向心力F与哪些因素有关的过程,进一步熟悉利用控制变量法分析问题的思路和方法,提高分析论证等能力。
第三、情感态度与价值观目标:
(1)领略圆周运动的神奇和谐,发展对科学的好奇心与学习物理知识的求知欲。
(2)学习科学的研究方法、培养积极的研究态度,以及勇于探索科学的精神和团队精神
教学重点难点
重点:向心力大小与m、r、ω的关系。
难点:(1)理解向心力是按力的作用效果命名的力。
(2)理解匀速圆周运动是变加速运动。
二、教法学法
本节课采用师生共同进行实验探究的教学方法,教师既是探究的指导者,又是探究的参与者,在教师的指导下学生积极地参与到了探究活动中,真正成为学习的主体。
并在教学活动中灵活运用归纳法和推理法。
教学仪器:多媒体辅助教学系统、弹簧秤、细线、带孔小球、圆珠笔筒、传统的向心力演示仪和数字化的向心力演示仪等
三、教学流程
创设情境·引入新课→发现问题·实验探究→强调重点·加深理解→突破难点·指导实践
教学过程。
高一物理向心力与向心加速度
高一年级物理科目第一次教案授课时间教师姓名备课时间上课时间课题名称向心力与向心加速度课次总数共( )次课助教姓名上课频率教学目标1.认识向心力,通过实例认识向心力的来源2.通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关,能运用向心力的公式进行计算3.知道向心加速度及其公式,能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度教学重点 1.掌握向心力和向心加速度,并解决相关问题教学难点 1.理解向心加速度概念,应用矢量运算方法推导向心加速度公式教学过程教师活动一、新内容讲解1.向心力(1)定义:做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用,这个力叫做向心力(2)作用效果:改变线速度的方向,由于向心力始终指向圆心,其方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变速度的大小,向心力不做功(3)大小:22nvF ma m m r m vrωω====(4)方向:无论是否为匀速圆周运动,其向心力总是沿着半径指向圆心且时刻改变,故向心力是变力(5)来源:i.向心力可以由重力提供ii.向心力可以由弹力提供iii.向心力可以由摩擦力提供iv.向心力可以由合力提供v.向心力可以由某个力的分力提供2.向心加速度(1)定义:做匀速圆周运动的物体具有的沿着半径指向圆心的加速度,叫向心加速度(2)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(3)大小:22222222444nva r r n r f r vr Tπωππω======(4)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。
不论向心加速度a n的大小是否变化,a n的方向是时刻改变的,所以圆周运动一定是变加速运动(5)向心加速度的推导根据加速度的定义vat∆=∆,求出匀速圆周运动中速度的增量Δv的大小和方向,运用微分思想,求得向心加速度的大小和方向v∆θ∆θ∆BAAvAvBvBvO如左图所示,设质点沿半径r 的圆周做匀速圆周运动,在某时刻t 位于A 点,速度为v A ,经过很短的时间Δt 运动到B 点,速度为v B ,把速度矢量v A 和v B 的始端移至同一点,求出速度矢量的改变量B A v v v ∆=-如右图所示。
高中物理 4[1].2《向心力与向心加速度》教案 鲁科版必修2
4.2《向心力与向心加速度》教案一、教学目标1.知识目标:知道什么是向心力,什么是向心加速度。
能运用向心力和向心加速变的公式解答有关问题。
2.能力目标:懂得物理学中常用的研究方法,培养学生的学习能力和研究能力。
二、教学重点与难点1.重点:向心力大小与m、r、ω的关系V22.难点:①向心力的概念;②公式a=rω2或a=─的理解三、教学过程:(一)向心力概念:通过复习,演示实验,讲清向心力的概念。
(二)向心力大小与哪些因素有关1.展示情景,提出问题播放“赛车因速度过大而脱离轨道”的片段,创设情景,让学生悟出物体未获得所需大小的向心力时不能做匀速圆周运动。
设问:质量为m的物体以角速度ω做半径r的匀速周运动时所需的向心力究竟多大?引出“探究向心力大小”这一研究课题。
2.科学猜想,思维发散鼓励学生大胆猜测:假如你是历史上第一个研究向心力大小的人,猜猜看“向心力可能与哪些因素有关?”培养学生思维的发散性,指出科学猜想是研究自然科学的一种广泛应用的思想方法,它不是无根据的幻想,是有客观根据的。
猜想是否正确,要靠实验检验。
被实验肯定的猜想,就是实验规律;被实验否定的猜想,应该放弃,重新提出新的猜想,再用实验来检验。
在这环节中,学生分组讨论,教师给以适当提示,最终根据学生的猜想,总结出:F向与m、ω、r可能有关系。
3.设疑集思,设计实验用投录仪映出思考题:①F向可能与那么多因素有关,怎样研究?②实验中如何控制变量?实验的研究对象是什么?需观察、记录什么?③列出实验原理、所用的器材和具体步骤。
在这环节中,学生分组讨论,然后请个别学生回答。
4.分组实验,探索研究经过讨论,确定利用课本P72小实验提供的装置进行探究。
在此环节中,学生以四个人为一个小组,像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验,边做边想边记。
教师巡视,注意他们设计是否合理,仪器使用是否得当,数据记录是否正确,做个别辅导。
学生在教师的指导下,自觉、主动地和教师、教材、同学、教具相互作用,进行信息交流,自我调节,形成了一种和谐亲密、积极参与的教学气氛,一个思维活跃、鼓励创新的环境。
向心加速度与向心力教案
向心加速度与向心力教案一、教学目标1. 让学生了解向心加速度的概念,理解向心加速度与切向加速度的区别。
2. 让学生掌握向心力的定义,了解向心力与质量、速度、半径的关系。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点1. 向心加速度的概念及计算公式。
2. 向心力的定义及计算公式。
三、教学难点1. 向心加速度与切向加速度的区分。
2. 向心力与质量、速度、半径的关系。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解向心加速度和向心力的概念及计算公式。
2. 采用示例法,分析向心加速度和向心力的实际应用。
3. 采用讨论法,引导学生探讨向心加速度和向心力在生活中的意义。
五、教学内容1. 向心加速度的概念:物体在做圆周运动时,速度方向发生改变,产生加速度,称为向心加速度。
2. 向心加速度的计算公式:a = v²/r,其中v为速度,r为半径。
3. 向心力的定义:使物体做圆周运动的力,称为向心力。
4. 向心力的计算公式:F = mv²/r,其中m为质量,v为速度,r为半径。
5. 向心加速度与切向加速度的区别:向心加速度改变速度方向,切向加速度改变速度大小。
6. 向心力与质量、速度、半径的关系:质量越大,速度越大,半径越小,向心力越大。
7. 实际应用示例:汽车转弯时,轮胎与地面之间的摩擦力提供向心力,使汽车保持圆周运动。
8. 讨论:向心加速度和向心力在生活中的意义,如行星运动、匀速圆周运动等。
9. 练习题:计算给定条件下物体的向心加速度和向心力。
10. 总结:本节课学习了向心加速度和向心力的概念、计算公式及实际应用,了解了它们在生活中的重要性。
11. 作业:巩固向心加速度和向心力的计算,分析实际生活中的圆周运动现象。
12. 拓展:研究向心加速度和向心力在高级物理中的应用,如圆周运动的周期、角速度等。
13. 反馈:通过练习题和讨论,检查学生对向心加速度和向心力的掌握程度。
14. 教学评价:根据学生课堂表现、作业完成情况和练习题成绩,评价学生对向心加速度和向心力的理解与应用能力。
第六章 圆周运动向心力、向心加速度
v0 Ft
F Fn
课堂训练
一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐 渐增加.选项图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向, 你认为下列选项中正确的是( B )
拓展提高
在水平地面上,用水平拉力拉着木箱沿圆弧匀速转弯,O点为圆心。
能正确的表示拉力F及木箱所受摩擦力f的图是( B )
速度增 Ft 大的圆
周运动
Fn
速度减
O 小的圆
F合
周运动
产生切向加速度,改变速度的大小
切 当沿向圆力周Ft 运:动沿的着物切体线所方受向的的合分力力不指向圆心时, 向 物体心做力变Fn速:圆沿周着运半动径。且指向圆心的分力
产生向心加速度,改变速度的方向
根据F产生的效果,可以把F分解为两个相互垂直的分力:
O
f A
O F
Ff B
O f
C
O
F Ff
D
一
定义:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,可
般
以称为一般曲线运动。
曲
线曲线分割为许多极短的小段,每一段都可以看作一小 段圆弧。这些圆弧的弯曲程度不一样,表明它们具有不同的 (曲率)半径。
在分析质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周运动 的分析方法进行处理。
(1)加速:速度方向与力的方向相同 v
F
(2)减速:速度方向与力的方向相反 v F
(3)力的方向与速度方向垂直,只改变速度
方向,不改变速度的大小。
Fn
思 匀速圆周运动所受的合力充当向心力,方向始终指向圆心; 考 如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心,还能做
匀速圆周运动吗?
Ft
v
v
匀速圆周运动的向心力和向心加速度 教案
匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案一、教学目标:1. 让学生理解匀速圆周运动的概念,知道物体做匀速圆周运动时需要向心力。
2. 让学生掌握向心力的计算公式,了解向心力与线速度、半径、质量的关系。
3. 让学生理解向心加速度的概念,掌握向心加速度的计算公式,了解向心加速度与线速度、半径、质量的关系。
二、教学重点:1. 匀速圆周运动的概念及向心力的概念。
2. 向心力的计算公式及向心力与线速度、半径、质量的关系。
3. 向心加速度的概念及向心加速度的计算公式。
三、教学难点:1. 向心力的理解及其与线速度、半径、质量的关系。
2. 向心加速度的理解及其与线速度、半径、质量的关系。
四、教学方法:采用问题驱动法、案例分析法和小组讨论法,引导学生主动探究匀速圆周运动的向心力和向心加速度的规律。
五、教学过程:1. 导入:通过一个生活中的实例,如匀速转动的自行车轮子,引导学生思考匀速圆周运动需要什么力。
2. 新课:讲解匀速圆周运动的概念,阐述物体做匀速圆周运动时需要向心力,介绍向心力的计算公式,分析向心力与线速度、半径、质量的关系。
3. 案例分析:分析一些具体的匀速圆周运动实例,如匀速转动的地球、匀速转动的乒乓球等,让学生加深对向心力的理解。
4. 向心加速度:讲解向心加速度的概念,介绍向心加速度的计算公式,分析向心加速度与线速度、半径、质量的关系。
5. 小组讨论:让学生分组讨论匀速圆周运动的向心力和向心加速度在实际应用中的例子,分享各自的发现和感悟。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调匀速圆周运动的特点和向心力和向心加速度的重要性。
7. 作业布置:布置一些有关匀速圆周运动的向心力和向心加速度的练习题,巩固所学知识。
六、教学反思:在课后对教学效果进行反思,看学生是否掌握了匀速圆周运动的向心力和向心加速度的概念及其计算方法,是否能够运用所学知识分析实际问题。
七、教学评价:通过课堂表现、作业完成情况和小组讨论情况对学生进行评价,看学生是否能够理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度,是否能够运用所学知识解决实际问题。
第四章:向心力与向心加速度
第四章第二节课堂导学案《向心力与向心加速度》高一()班姓名:____________ 号数:______________[学习目标]1、认识做圆周运动的物体必受向心力的作用,且力指向圆心2、理解向心力的概念,会判断何力提供向心力3、利用简单的实验探究影响向心力大小的因素4、根据牛顿第二定律推出向心加速度的大小重点:理解向心力的概念,会判断何力提供向心力利用简单的实验探究影响向心力大小的因素难点:理解向心力的概念,会判断何力提供向心力[学习过程]对以下三个做匀速圆周运动的物体进行受力分析图1 图2 图3一、向心力及其方向定义:做匀速圆周运动的物体会受到一个指向_____ 的_______ 的作用,这个力叫做向心力.向心力的方向:向心力的方向总是指向_____ ,而线速度的方向总是沿着圆周的切线方向,故向心力的方向始终与线速度_____ ,即与质点的运动方向_____ .作用效果:改变物体的速度_____,但不改变物体的速度_____ .来源:向心力是根据_______________ 命名的.它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力或它们的合力,也可以是某个力的分力.二、向心力的大小实验研究F向与m、r、ω的关系(1) 实验方法:___________(2) 结论:物体的______ 越大、______ 越大、转动_______ 越大,物体所需向心力就_______ .计算公式:F=_______ =_______ .三、向心加速度定义:做匀速圆周运动的物体具有的沿_________ 指向_____ 的加速度,叫向心加速度.大小:a=____ =____ .方向:向心加速度的方向时刻与线速度方向______,且始终指向_____ .意义:向心加速度是用来描述做圆周运动的物体_________ 改变快慢的物理量.四、交流讨论1、假设你坐在一辆车上,周围没有其他乘客,也不靠在车厢上,当车子转弯时,你的向心力是从哪里来的?______________________________________________________________五、课堂巩固1、下列关于向心力的说法中正确的是().A.物体由于做圆周运动而产生向心力B.向心力不改变做圆周运动的物体的速度C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.做匀速圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力2、在光滑的水平面上,用长为l的细线拴一质量为m的小球,使小球以角速度ω做匀速圆周运动.下列说法中正确的是().A.l、ω不变,m越大线越易被拉断B.m、ω不变,l越小线越易被拉断C.m、l不变,ω越小线越易被拉断D.m不变,l减半且角速度加倍时,线的拉力不变3、下列关于匀速圆周运动中向心加速度的说法正确的是().A.向心加速度表示速率改变的快慢B.向心加速度表示角速度变化的快慢C.向心加速度描述线速度方向变化的快慢D.匀速圆周运动的向心加速度不变。
第2章 第2节 向心力与向心加速度—2020-2021学年新教材粤教版高中物理必修第二册讲义学案
第二节 向心力与向心加速度学习目标:1.[物理观念]认识向心力,通过实例认识向心力的作用及向心力的来源。
2.[物理观念]理解向心加速度的表达式,会根据问题情景选择合适的向心加速度的表达式。
3.[科学探究]通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关,会设计方案,验证规律、得出关系。
能运用向心力的公式进行计算。
一、感受向心力 1.向心力的定义物体做匀速圆周运动时所受 的方向始终指向轨迹的圆心,这个合外力称为向心力。
2.向心力的作用效果(1)只改变线速度的 ,不改变线速度的 。
(2)向心力是根据 来命名的,它可以由不同性质的力提供,也可以由_____________ 或 提供。
二、探究影响向心力大小的因素 1.实验与探究 实验目的 探究影响向心力大小的因素实验方法 控制变量法探究过程 m 、r 不变 改变角速度ω,则ω越大,向心力F 就 m 、ω不变 改变半径r ,则r 越大,向心力F 就 ω、r 不变改变质量m ,则m 越大,向心力F 就结论物体做圆周运动需要的向心力与物体的质量、半径、角速度都有关做匀速圆周运动的物体,所受向心力的大小为F = ,而ω=v r ,则F = 。
三、向心加速度1.定义做匀速圆周运动的物体,其加速度a的方向一定指向,所以也叫向心加速度。
2.大小a=,a=。
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)向心力可以是合力,也可以是某个力的分力。
()(2)向心力既改变物体做圆周运动的速度大小,也改变速度的方向。
()(3)角速度越大,半径越大,向心力就越大。
()(4)做圆周运动的物体,线速度越大,向心加速度就越大。
()2.(多选)对于做匀速圆周运动的物体,下列判断正确的是()A.合力的大小不变,方向一定指向圆心B.合力的大小不变,方向也不变C.合力产生的效果既改变速度的方向,又改变速度的大小D.合力产生的效果只改变速度的方向,不改变速度的大小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指向圆心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向心力的来源和计算飞机在空中水平面内做匀速圆周运动;在光滑漏斗内壁上,小球做匀速圆周运动。
《向心力与向心加速度》教案
《向心力与向心加速度》教案向心力与向心加速度教案一、教学目标1. 理解向心力的概念和特点。
2. 掌握计算向心加速度的方法。
3. 了解向心加速度对物体的影响。
4. 培养学生对实验数据进行处理和分析的能力。
二、教学重点1. 向心力的概念和特点。
2. 计算向心加速度的方法。
三、教学难点1. 向心力和离心力的概念。
2. 对向心加速度的理解和计算。
四、教学方法1. 讲授教学法:通过课堂讲解,让学生理解相关概念。
2. 实验教学法:引导学生自己动手实验,体验向心力和向心加速度的作用。
3. 讨论教学法:让学生分享实验心得,进行集体讨论,提高学生实验数据处理和分析的能力。
4. 演示教学法:通过展示视频和实例演示,让学生更加直观地理解向心力和向心加速度的应用。
五、教学内容1. 向心力的定义和特点。
2. 向心加速度的计算方法。
3. 实验探究向心力和向心加速度的作用。
六、教学过程1. 引入:通过举例让学生感受向心力的存在,进而引出向心加速度的概念。
2. 讲解向心力和向心加速度的概念,并演示实验。
3. 让学生进行实验操作,记录数据。
4. 引导学生对实验数据进行处理和分析,计算相关数值并进行比较分析。
5. 学生分享实验心得,进行集体讨论。
6. 小结:总结本节课讲授的内容,并对学生的掌握情况进行评估。
7. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
七、教学评估1. 学生实验操作记录和数据处理分析能力。
2. 学生练习题答案的正确率和解题思路。
3. 课堂讨论集体表现和表达能力。
4. 教学反思:及时总结和反思教学过程,提高教学质量和效果。
八、教学拓展1. 向心力在天体运动中的应用。
2. 离心力和向心力的平衡关系。
【公开课教案】《向心力与向心加速度》教学设计
《向心力与向心加速度》教学设计【教材分析】《向心力与向心加速度》是司南版高中物理必修2第四章第二节的内容。
标准要求有两点,一、知道向心加速度;二、能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
也就是在理解向心加速度、向心力概念的基础上,弄清向心加速度和向心力的关系,能分析一些做匀速圆周运动的物体所受的向心力。
本节内容是继平抛运动后又一个变速曲线运动的典型实例,是本章重点也是难点,起着承上启下的作用,同时是学好圆周运动实例分析的前提;也为学好万有引力定律和带电粒子在磁场中运动作准备。
【教学目标】根据课标要求和教材特点,我制定如下教学目标:(1)通过观察演示实验并进行受力分析,认识向心力及其来源,同时培养学生观察、分析、归纳能力;(2)通过创设情境,让学生科学探究并掌握向心力大小的计算公式,能够利用控制变量法设计实验方案,使学生体验到成功的快乐;(3)能运用牛顿第二定律推导向心加速度的表达式,感受物理规律的指导意义。
【教学重难点】本节课教学的重点是向心力和向心加速度概念的建立和公式的得出;难点是知道圆周运动向心力的来源和探究向心力大小的实验设计。
【学情分析】学生在学习本课之前已经掌握了曲线运动的一般规律。
高一学生逻辑推理能力和抽象思维能力不是很强,不注重对知识内涵的研究,习惯于硬套公式,而向心力概念比较抽象,会给学生带来较大的理解困难。
但是他们已有应用控制变量法进行实验探究的经历,可以在教师指导下进行自主探究、主动学习。
【学法、教法分析】教学中运用科学探究的教学方法。
在教学中教师通过引导学生观察3个演示实验,感受向心力;接着学生分组进行实验探究,得出向心力大小;再利用牛顿第二定律理论探究推出向心加速度表达式。
教学中突出概念教学的物理过程,注重创设问题情境,激发学生的思考,学生通过对问题的主动探究,获得概念、得出规律。
从而使教师的指导作用和学生的主动学习相结合,使学生掌握知识与发展能力相统一。
【教学过程】(1)新课引入(3分钟)首先教师借助用倒置的玻璃杯将乒乓球竖直提起跨过障碍物搬到另一边的的实验创设问题情境,让学生尝试后揭示顺利完成此任务的秘诀是让让乒乓球在玻璃杯内快速做圆周运动,接着教师顺势提出“为什么快速做圆周运动的乒乓球不会掉下来呢?”“究竟做圆周运动的物体有什么受力特点呢?”自然地引入新课。
向心力和向心加速度教案
向心力和向心加速度教案教学目标目标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.能力目标培养学生探究物理问题的习惯,训练学生观察实验的能力和分析综合能力.情感目标培养学生对现象的观察、分析能力,会将所学知识到实际中去.教学建议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,再通过探究性实验给出向心力公式,之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式,顺理成章,便于学生接受.教学设计方案教学重点: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)让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉.(二)展示图片1.链球做圆周运动需要向心力.〔全日制普通高级中学教科书(试验修定本·必修)物理.第一册98页〕(三)演示实验:做圆周运动的小球受到绳的拉力作用.(四)让学生讨论,猜测向心力大小可能与哪些因素有关?如何探究?引导学生用“控制变量法”进行探索性实验.(用向心力演示器实验)演示1:半径r和角速度一定时,向心力与质量m的关系.演示2:质量m和角速度一定时,向心力与半径r的关系.演示3:质量m和半径r一定时,向心力与角速度的关系.给出进而得在.(五)讨论向心力与半径的关系:向心力究竟与半径成正比还是反比?提醒学生注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,若无特殊条件,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)根据牛顿第二定律得:(二)讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量:vTf探究活动感受向心力在一根结实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).依次改变转动的角速度、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),在下述几种情况下,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;改变半径r尽量使角速度保持不变,向心力怎样变化;换个橡皮塞,即改变橡皮塞的质量m,而保持半径r和角速度不变,向心力又怎样变化.做这个实验的时候,要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去,碰到人或其他物体.。
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向心力和向心加速度教材分析《向心力与向心加速度》是司南版高中物理必修2第五章的内容。
标准要求“知道向心加速度,能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力与向心加速度的关系”。
该标准要求学生认识什么是向心力,知道向心力与向心加速度的关系,在此基础上,能分析一些做匀速圆周运动的物体所受的向心力。
本节知识是本章的重点,也是本章承上启下的重要内容。
学好这部分知识,可以为学习本章后面应用部分打下基础,也为将来进一步探究万有引力定律和有关圆周运动相关知识作好必要的知识和能力准备。
内容与地位《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”的内容标准中,涉及本节的内容有条目2:“会描述匀速圆周运动,知道向心加速度;”条目3:“能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
”该条目的要点是在理解向心加速度、向心力概念的基础上,弄清向心力和向心加速度的关系,能分析一些做匀速圆周运动的物体所受的向心力。
本节内容是继平抛运动后,又一个变速运动的典型实例,是学生普遍感到难学,但又非常重要的部分。
在学习该内容前,学生对变速运动概念已有较为全面的理解,知道什么是变速运动,懂得变速运动的物体有加速度以及力是产生加速度的原因。
同时已有应用控制变量法进行实验探究的经历。
教学中可以尝试应用提出一些问题——设计实验——进行实验——分析实验——得出结论的科学探究教与学的方式,激发学习兴趣,培养学生发现问题,提出问题,分析问题和解决问题的能力,学习科学的思维方法,提升自主学习的能力。
学情分析学生已经学习了抛体运动,对变速运动、曲线运动有一定了解。
但对向心力与向心加速度的概念,学生还是普遍感到比较难学,而且受错误前概念的影响,难以建立正确的新概念。
因此,可以利用高中学生学习的自主性、抽象思维能力都比较强的特点,设置适当的问题情境激发学生的思考、讨论,学生需应用已有知识,积极思维,通过对问题的主动探究、获得概念、得出规律,以达到对知识深入理解和提高能力的目的。
教学设计理念向心力与向心加速度对学生来说虽然是新的概念,且概念本身较难,但学生已具备必要的知识基础,如:知道变速运动的物体有加速度,以及力是产生加速度的原因,也会进行受力分析,并且多次经历了应用控制变量法进行实验探究。
因此,教师可以依据思维的逻辑,通过不同类型的实验,设置循序渐进的问题情境,组织学生对一个个问题进行充分的分析、讨论后获得新的知识,即根据问题教学的有关理论展开教学,使整个教学过程成为提出问题、讨论问题、解决问题的过程。
从而培养学生自主学习能力、实验能力和交流、讨论的习惯。
一、教学目标[知识与技能]1、知道向心力和向心加速度,通过实验探究向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系。
2、理解向心加速度和向心力公式的含义。
3、能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度,通过实例认识向心力的作用及来源。
[过程与方法]1、学会有关圆周运动的分析方法,培养理论联系实际的能力。
2、能从日常生活中发现与物理学有关的问题,并能从物理学的角度比较明确地表述发现问题。
3、尝试经过思考发表自己的见解,尝试运用圆周运动的规律解决一些与生产和生活相关的实际问题。
4、通过实验,让学生体会从特殊到一般、具体到抽象、层层递进的科学思维方法,培养学生分析、推理和归纳能力。
[情感态度与价值观]1、领略圆周运动的神奇和谐,发展对科学的好奇心与学习物理知识的求知欲。
2、乐于探究日常生活中的圆周运动所隐藏的物理规律,有将物理知识应用于生产和生活的意识。
在学习的过程中体验解决问题成功的喜悦,养成善于交流合作的良好的习惯,懂得应用控制变量法解决问题。
二、教学重难点重点:了解向心力的来源,建立向心力的概念。
难点:理解向心力的概念和探究向心力大小的实验设计。
三、教学方法问题讨论法和实验探究的方法讲授法归纳法[ 教学用具]:投影仪、多媒体、CAI课件、向心力演示器、钢球、铝球、细绳、印泥、白纸四、媒体和教具多媒体课件、威士忌酒杯、乒乓球、自制环形挡板实验仪、自制水平转盘实验仪、自制向心力笔、向心力演示器。
五、教学过程一、新课引入设置情景做“水流星”实验,并设下疑问:为什么盛水的杯子以一定的速度做圆周运动,水不从杯里洒出,甚至杯子在竖直面内运动到最高点时,杯口已经朝下,水也不会从杯里洒出来?a)复习提问⑴物体分别做直线运动、曲线运动时,所受的合外力F合与速度ν0存在什么关系?当物体所受合外力为零时,将保持静止或者做匀速直线运动;当物体所受合外力方向与运动方向位于同一条直线上时,物体做变速直线运动;当物体所受的合外力方向与运动方向不在同一条直线上时,物体将做曲线运动。
前面我们学习了匀速圆周运动,匀速圆周运动的速度有什么特点呢?生:速度大小不变,方向不断变化,也就是说匀速圆周运动是变速曲线运动,它的速度方向不断发生改变。
速度方向变了,就存在一个速度改变量,有速度改变量,就有一个加速度。
由牛顿第二定律,有加速度就有力。
那么做圆周运动的物体受力有何特点?加速度有如何呢?这节课我们先学习这些问题。
二、向心力及其方向演示实验:在光滑的水平桌面上,用一根细绳,一端系一小球,另一端固定在一枚图钉上。
将图钉钉在光滑水平桌面上。
(1)用手指沿小球与图钉连线的垂直方向轻轻弹击小球,当绳子未伸直前,小球先做匀速直线运动。
(2)用手指弹击小球,方向同上,加大弹击力量,使小球运动时细绳伸直。
细绳伸直后,小球做匀速圆周运动。
问题讨论:1、绳绷紧前,小球为什么做匀速直线运动?2绳绷紧后,小球什么做匀速圆周运动?小球此时受到哪些力的作用,合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?分析:小球在桌面上做圆周运动时,受到三个外力的作用,即重力G、桌面支持力N和绳子的拉力F,合力就是绳子的拉力F。
绳子的拉力的方向呢?很好。
小球受到的拉力方向虽然时刻在改变,但它始终沿着绳子的方向,沿着半径指向圆心。
拉力是球拉绳子使绳子发生形变产生的,说明做圆周运动的小球有远离圆心的运动趋势。
显然,正是这个拉力使小球做圆周运动。
结论:做匀速圆周运动的小球,受到的绳的拉力就是它的合力,这个拉力方向始终指向圆心,方向不断变化,不改变速度的大小,只改变速度的方向。
【该问题情境中包含当前要学习的知识,激发学生解决问题,探究新知的动机。
同时教学游戏有效激发学生的学习兴趣和探究欲望,也为下面的教学提供实例。
引入起到了吸引学生学习的目的,又呼应之后教学,为向心力概念建立和向心力来源创设情境。
】那是不是只有弹力能使物体做圆周运动呢?我们再来看一个实验。
这是一个蒙有毛巾的转盘,毛巾上放一个木块,现在我让木块随着转盘近似做匀速圆周运动。
请大家对木块受力分析。
木块受到哪些力呢?很好,木块受到重力、支持力和摩擦力。
那这个摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力呢?对了,是静摩擦力。
其中重力和支持力是一对平衡力,作用效果相互抵消。
那静摩擦力方向呢?对了,静摩擦力的方向沿着半径指向圆心。
我们学过静摩擦力的方向与运动趋势相反,又从上面的实验得到启发,做圆周运动的物体有远离圆心的运动趋势,所以静摩擦力的方向与这个运动趋势相反,总是沿着半径指向圆心。
正是这个静摩擦力使木块做圆周运动。
或:那是不是只有弹力能使物体做圆周运动呢?我们再来看一个例子,如图4-15。
木块随着转盘近似做匀速圆周运动,我们以人为研究对象,请大家对人进行受力分析。
人受到哪些力呢?很好,木块受到重力、支持力和摩擦力。
那这个摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力呢?对了,是静摩擦力。
其中重力和支持力是一对平衡力,作用效果相互抵消。
那静摩擦力方向呢?对了,静摩擦力的方向沿着半径指向圆心。
我们学过静摩擦力的方向与运动趋势相反,又从上面的实验得到启发,做圆周运动的物体有远离圆心的运动趋势,所以静摩擦力的方向与这个运动趋势相反,总是沿着半径指向圆心。
正是这个静摩擦力使木块做圆周运动。
我们再来看图4-16,链球运动员用力轮着链球做圆周运动,金属链与水平面并不平行,对链球进行受力分析,它受到哪些力呢?链球受到重力,金属链对它的弹力,我们可以画出它的受力示意图。
那是什么力使链球做圆周运动呢?很好,是重力与拉力的合力,还有没别的说法?我们将拉力和重力沿水平方向和竖直方向进行分解,怎么样?哎,对了,也可以说是拉力的水平分力,方向总是沿半径指向圆心,正是这个力使乒乓球做圆周运动。
现在同学们讨论一下,前面三个例子中小球、人、链球,他们有什么共同点呢?1.都做圆周运动。
2.都受到指向圆心的力的作用。
很好,他们都做圆周运动,都受到一个始终指向圆心的力的作用。
我们把这样的力就叫做向心力。
做圆周运动的物体要受到一个始终指向圆心的等效力的作用,这个力叫向心力。
板书:1、定义:做圆周运动的物体要受到一个始终指向圆心的等效力定义中提到了向心力的方向,大家能把它找出来吗?对了,向心力的方向始终指向圆心板书:2、方向:始终指向圆心那向心力是由什么力提供的呢?第一个例子中是弹力,第二个例子中是静摩擦力,第三个例子中是重力和支持力的合力或者说是支持力的水平分力。
还有,我们以后学习的其他性质的力,比如万有引力、电场力、磁场力也能使物体做圆周运动。
可见,向心力是可以由这么多不同性质的力提供的,我们不能说向心力就是弹力,就是静摩擦力,它是按效果来命名的,所以向心力是一种等效力。
那么向心力有什么作用效果呢?向心力的方向始终沿着半径指向圆心,速度方向沿切线方向,可见,向心力的方向与速度方向始终垂直,所以向心力只改变速度方向,不改变速度大小。
向心力不做功。
板书:3、作用效果:只改变速度方向,不改变速度大小,不做功同学们要注意了,做圆周运动的物体要受到向心力,而不是产生向心力。
向心力是按效果来命名的,不是一种新的特殊性质的力。
举个例子:刚才做圆周运动的木块受到重力、支持力、静摩擦力和一个向心力,这种说法对吗?很好,不对,因为向心力不是一种新的特殊性质的力,就是静摩擦力提供向心力了。
前面我们学习过了,做圆周运动的物体的线速度的方向沿着切线方向,而向心力总是指向圆心,总是与运动方向垂直,所以向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
如果物体做匀速圆周运动,向心力就是物体受到的合外力;如果物体做非匀速圆周运动(线速度大小时刻改变),向心力并非是物体受到的合外力,我们以后会继续学到这种情况。
讨论与交流:假设你坐在一辆车上周围没有其他乘客,也不靠在车厢上,当车子转弯时,你的向心里是从哪里来的?上述三个典型实例,符合学生的学习心理特点,既能启发学生思维,又能培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。
通过分析三个问题情境,学生很直观地总结出向心力的定义及方向,教师再以此总结归纳结出知识框架。
但要学生注意:做圆周运动的物体要受到向心力,不是会产生向心力。
速度总是沿着切线方向,而向心力是指向圆心,它们总是垂直,即向心力只改变速度的方向而不改变速度的大小。