2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度导学案(一)
高中物理匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案新人教版必修2
3．理解向心加速度的概念，结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式．
教学重点：
1．理解向心力的概念．
2．学生实验探究：感受向心力和影响向心力大小的因素．
教学难点：理解向心力的概念及向心力公式的得出
教学方法：学生实验探究与教师演示实验相结合；学生思考、猜想、讨论与教师提问、讲解相结合
教学过程
二次备课
一、引入新课
如图,用一根结实的细线拴着一个小钢球在较为光滑的桌面上做圆周运动．体验绳对手的拉力，并思考：
1．增大旋转速度，体验拉力大小的变化．
2．增大旋转半径，体验拉力的变化．
3．松手后，物体还能继续做圆周运动吗？
结论：物体做圆周运动需要受到沿半径方向指向圆心的合力．
思考：匀速圆周运动是曲线运动，速度方向时刻在变化，所以做匀速圆周运动的物体一定受到合外力作用，做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？
2.保持m和r相同，研究向心力F与角速度ω的关系；
3.保持ω和m相同，研究向心力F与半径r的关系
实验结果：
1．用质量比为2:1的钢球和铝球，使他们的运动半径r和ω均相同，观察露出的红白相间方格数比值为2:1，即两球所受向心力的比值也为2:1，因此F与m成正比．
2．当m、r相同时，角速度比值为2:1，向心力的比值为4:1，因此F与ω2成正比
对于某一做匀速圆周运动的物体来说向心力和向心加速度的大小不变但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变始终指向圆心所以匀速圆周运动是加速度的方向不断改变加速度和向心力是变化的的变加速曲线运动
扬州市新华中学教案
编号：授课日期：月日
课题
第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度
主备人
粤教版高一物理必修2_《匀速圆周运动》学案1
2.1《匀速圆周运动》学案【学习目标】 【知识和技能】1．了解物体做圆周运动的特征2．理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算。
3．理解线速度、角速度、周期之间的关系：2rv r Tπω== 【过程和方法】1．联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征。
2．联系各种日常生活中常见的现象，通过课堂演示实验的观察，归纳总结描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度大小s v t=，角速度大小t ϕω=，周期T 、转速n 等。
3．探究线速度与周期之间的关系2r v T π=，结合2Tπω=，导出v r ω=。
【情感、态度和价值观】1．经历观察、分析总结、及探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2．通过亲身感悟，获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识。
【学习重点】线速度、角速度、周期概念的理解，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点 【知识要点】 一、线速度1．定义：质点做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值叫做线速度。
2．公式：tlv ∆∆=。
单位：m/s 3．矢量：4．方向：质点在圆周上某点的线速度方向就是沿圆周上该点的切线方向。
线速度也有平均值和瞬时值之分。
如果所取的时问间隔t ∆很小很小，这样得到的就是瞬时线速度。
上面我们所说的速度方向就是指瞬时线速度的方向，与半径垂直，和圆弧相切。
5．物理意义：描述质点沿圆周运动快慢的物理量。
线速度越大，质点沿圆弧运动越快。
6．匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动叫匀速圆周运动。
或质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。
(2)因线速度方向不断发生变化，故匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。
2020版高中物理教科必修二课件：2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度
r
T2
中,向心力大小不变;在非匀速圆周运动中,其大小随速
率v的变化而变化。
2.向心力的作用效果:由于向心力的方向与物体运动方 向始终垂直,故向心力不改变线速度的大小,只改变线 速度的方向。
3.向心力的来源:物体做圆周运动时,向心力由物体所 受力中沿半径方向的力提供。可以由一个力充当向心 力;也可以由几个力的合力充当向心力;还可以是某个 力的分力充当向心力。
Q点的向心加速度分别为多大?
【解析】同一轮子上的S和P点角速度相同,即ωS=ωP,
由向心加速度公式a=ω2r,可得 aS ＝ rS ，
a P rP
所以aS=aP·rrSP
=0.12×1
3
m/s2=0.04 m/s2,
又因为皮带不打滑,所以皮带传动的两轮边缘各点线速
度大小相等:vP=vQ,
由向心加速度公式 a＝v2 可得 aP ＝rQ ，
提示:(1)手有被绳拉的感觉。 (2)如果松手,球会脱离绳的牵引。 (3)小球在绳的拉力作用下做圆周运动。
【典例示范】 如图,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做
匀速圆周运动,则 ( )
A.A受重力、支持力,两者的合力提供向心力 B.A受重力、支持力和指向圆心的摩擦力,摩擦力充当 向心力 C.A受重力、支持力、向心力、摩擦力 D.A受重力、支持力、向心力
2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度
一、向心力及其方向
1.定义:做圆周运动的物体,受到的始终指向_圆__心__的合 力。 2.方向:始终指向_圆__心__,总是与运动方向_垂__直__。 3.作用效果:向心力只改变速度_方__向__,不改变速度大小。
4.来源:可能是_弹__力__、重力、摩擦力或是它们的_合__力__。 做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体受到的_合__力__, 做非匀速圆周运动的物体,向心力不是物体所受到的合 力。
高一物理向心加速度向心力导学案
第五节向心加速度导学案一、向心加速度1.定义：做匀速圆周运动的物体有指向 的加速度。
2.公式：a n ＝___ __或a n ＝___ _.3.方向：沿半径方向指向： ，与速度方向 。
知识点一：对速度变化量的理解 1、在一条直线上 2、不在一条直线上3、速度的变化量△v 等于从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量V 1和V 2，从初速度矢量V 1的末端作一个矢量△v 至末速度矢量V 2的末端，矢量△v 就等于速度的变化量。
知识点二：向心加速度的推导如图所示，物体从A 点经时间Δt 沿圆周匀速率运动到B 点，转过的角度为Δθ，物体在B 点的速度V B 可以看成是它在A 点的速度V A (V A ＝V B ＝V )和速度的变化量ΔV 的合速度，当Δt 趋近于0时，Δθ也趋近于0，B 点接近A 点，Δv 与v A 垂直，指向圆心．所以向心加速度方向沿半径指向圆心．因为v A 、v B 和Δv 组成的三角形与△OAB 是相似三角形，所以Δv AB ＝v A r 即Δv ＝AB ·v Ar将上式两边同时除以Δt ，得Δv Δt ＝AB Δt ×v r =v ×vr ，即2v a r= 知识点三：对加速度的进一步理解1．物理意义：描述速度方向改变的快慢．2．方向：向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直．由于向心加速度始终与速度垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小，故向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢．3．公式a n ＝v 2r ＝ω2r ＝4π2T2r ＝4π2n 2r ＝ωv对于a n ＝v 2r＝ω2r ＝ωv ，也适用于非匀速圆周运动．4．在公式a n ＝v 2r＝ω2r 中当v 恒定n a 与r 的成反比，ω恒定n a －r n a 与r 成反比练习:1.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是（ ）A.由 可知与r 成反比B.由 可知，与r 成正比C.当一定时，与r 成反比D.由 可知，角速度与转速n 成正比2.如图所示，,a b 是地球表面北半球不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，,a b 两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的( )A. 线速度B. 角速度C. 加速度D. 轨道半径3. 关于向心加速度，下面说法正确的是（ ）A.向心加速度是描述线速度变化的物理量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.向心加速度大小恒定，方向时刻改D.向心加速度的大小也可用来计算 4.关于向心加速度的说法正确的是( )A.向心加速度越大，物体速率变化越快B.向心加速度的大小与轨道半径成反比C.向心加速度的方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量 5.如图所示，O 、O 1为两个皮带轮，O 轮的半径为r ，O 1的半径为R ，且R ＞r ，M 点为O轮边缘上的一点，N 点为O 1轮上的任意一点，当皮带轮转动时，（设转动过程中不打滑）则（ ）A.M 点的向心加速度一定大于N 点的向心加速度B.M 点的向心加速度一定等于N 点的向心加速度C.M 点的向心加速度可能小于N 点的向心加速度D.M 点的向心加速度可能等于N 点的向心加速度 6.如图所示，一个球绕中心轴线OO ′的角速度做匀速圆周转动，则（ ）A.,a b 两点线速度相同 B. ,a b 两点角速度相同C.若，则两点的速度之比D.若，则两点的向心加速度之比10.在图中，A 、B 为咬合传动的两齿轮，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第六节向心力导学案一、向心力1、 定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，产生向心加出卷人；范洪娟 核对人： 葛丽丽 审核人：范洪娟学 案高 一 物 理Wu li xue△V ＝？V 1 V 2△V ＝？ V 1V 2 △V ＝？v v v ∆=-210t v v a t-=2nv a r =n a r ω=2nωπ=5题图V 1V 2mgTF θθ速度的原因一定是物体受到了指向_________________的合力，这个合力叫做向心力。
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。
最新-高中物理 向心力、向心加速度导学案 新人教版必
向心力和向心加速度导学案第一课时学习目标：1.理解向心力和向心加速度的存在、作用和来源。
2.理解匀速圆周运动是变加速度曲线运动。
3.知道向心力和向心加速度的大小，并会初步应用。
4.养成准确理解概念并从概念的物理意义分析问题的习惯。
学习重点：向心力的作用和来源。
向心加速度公式的应用学习难点：匀速圆周运动是变加速曲线运动的理解。
学习方法：观察、思考、探究、练习学习内容：复习上节内容：用语言叙述下列各式的意义:v=s/t ω﹦θ/ t v=ωr T=2πr/v T=2π/ω引入新课今天我们接着研究做匀速圆周运动物体的受力特点和加速度大小。
演示:用系细线的小球在水平桌面上做匀速圆周运动。
一、合外力的特点观察：1.在不计摩擦的情况下小球受到的力，分析小球受到的合外力。
2.小球运动过程中突然松手，小球将沿圆周切线做匀速直线运动。
结论：物体作圆周运动时，合外力指向圆心，用来改变运动方向。
说明：任何作匀速圆周运动的物体一定受到指向圆心的合外力，该力迫使物体改变运动方向。
理解：思考：右图中A、Ｂ、Ｃ三个位置处小球受到的合外力方向分别怎样？已知三点处绳子的拉力大小相等，能否说这三点的合外力相同？加速度相同？注意力和加速度都是矢量。
结论：小球受到的合外力不断变化，加速度也不断变化，因而小球做的是变加速曲线运动。
二、向心力、向心加速度做圆周运动的物体，总要受到指向圆心的力，该力叫做向心力；向心力产生的加速度叫做向心加速度。
向心力来源举例：１．月亮绕地球做匀速圆周运动时，＿＿＿对月亮施加的＿＿＿力为月亮提供了向心力。
２．物块在水平转盘上随盘做匀速圆周运动时，物块受到＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿三个力，其中＿＿＿和＿＿＿等大反向，相互平衡，＿＿＿＿为物块作圆周运动提供向心力，该力方向指向＿＿＿．３．汽车通过圆弧形拱桥顶端时，所做的也是匀速圆周运动，此时汽车的向心力由＿＿＿和＿＿的合力提供。
结论：向心力是按照作用效果来命名的，它可以是各种性质的力，也可以是几个力的＿＿，或者某个力的＿＿＿＿．三、向心力、向心加速度的大小 试验和理论推导均可以证明：Ｆ向＝ｍｖ２／ｒ＝ｍω2rＦ向／ｍ＝ｖ２／ｒ＝ω2r 理解：当ω一定时，由ａ向＝_______可知r 越大，a 向越_____，a 向与r 成____比。
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，掌握物体做匀速圆周运动时所受的向心力。
2. 让学生了解向心加速度的概念，理解向心加速度与线速度、半径的关系。
3. 通过实例分析，培养学生运用匀速圆周运动知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 匀速圆周运动的概念2. 向心力的概念及其作用3. 向心加速度的概念及其计算公式4. 向心加速度与线速度、半径的关系5. 实例分析：匀速圆周运动在实际中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：匀速圆周运动的概念向心力的概念及其作用向心加速度的概念及其计算公式向心加速度与线速度、半径的关系2. 教学难点：向心力、向心加速度的理解和运用实例分析中相关参数的计算和调整四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考匀速圆周运动中的向心力来源。
2. 利用公式推导和实例分析，让学生理解向心加速度的概念及其与线速度、半径的关系。
3. 通过小组讨论和互动交流，培养学生解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 导入新课：讲解匀速圆周运动的概念，引导学生思考物体在做匀速圆周运动时所受的力。
2. 讲解向心力：分析物体做匀速圆周运动时所受的向心力来源，讲解向心力的概念及其作用。
3. 推导向心加速度：引导学生利用牛顿第二定律推导向心加速度的计算公式，并解释其物理意义。
4. 分析向心加速度与线速度、半径的关系：通过公式分析和实例验证，让学生理解向心加速度与线速度、半径的关系。
5. 实例分析：选取实际生活中的匀速圆周运动实例，让学生运用所学知识解决实际问题。
7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对匀速圆周运动、向心力、向心加速度的理解程度。
2. 练习题：布置难易适中的练习题，检查学生对向心力、向心加速度计算公式的掌握情况。
3. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的表现，了解学生对实例分析的掌握程度。
七、教学反思1. 针对课堂反馈，反思教学内容和方法是否适合学生的认知水平。
高中物理第二章2匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案1教科版必修2
第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度（1）三维目标一、知识与技能1. 通过对圆周运动实例的分析，归纳总结物体做圆周运动的条件，理解向心力的概念．2. 理解加速度的概念，能利用公式计算向心加速度的大小．3. 归纳影响向心力大小的因素，理解公式的确切含义．二、过程与方法1. 通过对物体做圆周运动的条件的体验式研究，通过对物理现象的观察、分析和归纳，体会实验探究的方法．2. 通过对向心力大小决定因素的研究，提高学生的科学探究能力，体会物理研究的重要方法——实验方法．三、情感态度与价值观1．通过亲身的探究活动，学生获得成功的乐趣，培养学生参与物理活动的兴趣．2．培养学生对科学的求知欲，乐于参与观察，敢于实验，体会实验在探索物理规律中的作用和方法．3．培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度，培养学生在实验中严谨、细致、耐心的态度．（2）教学重点1．理解向心力的概念．2．学生实验探究：感受向心力和影响向心力大小的因素．（3）教学难点理解向心力的概念及向心力加速度的概念．（4）教学建议在以往的教学中，课堂教学往往过于注重知识传授，教师满堂灌，学生被动接受，很难从多方面培养学生的综合素质．而新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”．为此，本教学设计和教学实施就是采用学生实验探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法．物体做匀速圆周运动时所受到的合外力提供向心力，这是本章的重点．本节课的教学重点和难点是使学生建立向心力的概念，为了使学生容易接受，教材采取以实验为基础加上必要的简单的理论分析的方法，这里增加了一个演示实验，用向心力演示仪进行实验，把学生的实验结论逐一验证，从而验证了向心力公式，有力地说明了实验的科学性和重要性．教材第 28 页中的“活动”，教师把弹簧秤改为力传感器，通过对实际数据的分析，使结论更有说服力．在最后一个活动中，用带细线的单摆、实验用的小球（钢球和橡胶球）和塑料管结合弹簧秤使学生亲身体验，能帮助学生更好地理解影响向心力的因素．新课导入设计导入一情景设疑引入新课1．同学们跑步转弯时，身体会自然的怎么样？（例如 4×100 米接力赛）2．中国是杂技大国，有一个大型杂技叫飞车走壁，不知道大家看过没有？（展示课件，教师介绍飞车走壁的杂技）3．教师演示：小球从不同的高度沿着斜面轨道滚下，观察通过圆环的运动情况．（例如娱乐场所里的“过山车”）你知道其中的奥秘吗？物体做圆周运动的条件是什么？这就是我们这节课要探究的问题．导入二实验探究，引入新课学生分组实验用一根结实的细线拴着一个小钢球在较为光滑的桌面上做圆周运动．体验绳对手的拉力，并完成下列思考题：1．增大旋转速度，体验拉力大小的变化．2．增大旋转半径，体验拉力的变化．（用秒表计时控制转动速度不变）3．松手后，物体还能继续做圆周运动吗？结论：物体做圆周运动需要受到沿半径方向指向圆心的合力．思考：匀速圆周运动是曲线运动，速度方向时刻在变化，所以做匀速圆周运动的物体一定受到合外力作用，做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？猜想：有的同学根据刚才的探究实验，猜想进行受力分析，有的同学根据力的定义想到：力是改变物体运动状态的原因，进行受力分析．提出课题：§ 2.2 圆周运动的向心力高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
《2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 》说课稿
《2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度》说课稿（淮口中学陈敏）(过渡语：尊敬的各位评委,各位老师,大家上午好! 今天我说课的题目是匀速圆周运动的向心力和向心加速度，我将从以下几个方面进行说课)一.课程标准分析《普通高中物理课程标准》必修模块“物理2”内容标准中，涉及本节的内容有条目2：“了解向心加速度；”条目3：“能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
”二.教材分析1.教材地位：本节内容是教科版《高中物理（必修2 ）》第二章“匀速圆周运动”的第二节，它是用动力学的方法研究匀速圆周运动的基础，在高中物理，属于主干知识范畴,为以后天体运动，带电粒子在磁场中的运动的学习打下基础。
2.教材特点：与老教材相比，新教材没有直接采用公式推导得出向心力的编排，而是通过对生活中各种圆周运动的分析，归纳总结出向心力的概念，接着通过实验探究得出向心力公式，再由牛顿第二定律得出向心加速度。
新教材的这样编写，体现了从感性到理性的过度，降低了学习难度。
三.学情分析本节课面对的群体是高一学生，他们已经具备一定的推理判断能力，而且通过第一章“抛体运动”的学习，知道研究抛体运动是用等效转换（运动的合成与分解）的方法，本质上还是对直线运动的研究。
而圆周运动的是另一种形式的曲线运动，直接针对圆周运动进行整体性研究对学生而言有一定难度。
学生虽然有动力，阻力等效果力的概念，但是向心力的复杂性在理解上困难是较大的。
学生通过《必修一》学习”速度",”加速度”“牛顿第二定律”等有多个因素影响探究——采用控制变量法，但是在探究向心力的大小又会遇到新的挑战。
所以，我把本节课的难点归纳为：分析向心力的来源，探究向心力的大小。
重点归纳为：向心力的应用。
四. 教学设计1.新课导入：我将以“中国杂技飞车走壁”的有趣视频和“二两拨千斤”的小游戏引入新课，激发学生兴趣。
2.新课教学：（1）通过对“月亮绕地球转动”，“游乐场里的旋转秋千”等生活现象的分析, 引出向心力的概念.让生活走进物理课堂，陶冶学生情怀。
向心加速度_导学案
《向心力》导学案【预习检测】一、向心力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的合力，这个合力就叫做向心力。
2、公式：F n= 和F n3、方向：向心力方向始终指向，由于时刻改变，所以向心力是变力。
4、向心力的来源（1）向心力是力，可以由重力、弹力、摩擦力等各种的力提供。
（2）向心力可以是物体所受的。
（3）向心力可以是物体所受某个力的。
讨论：以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的．（1）、绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动．（2）、火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的?二、变速圆周运动和一般曲线运动①做变速圆周运动的物体所受的力：Ft ：切向分力，它产生加速度，改变速度的 .Fn：向心分力，它产生加速度，改变速度的 .②一般曲线运动的处理方法：【合作探究】例题1、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，如图5.6-6所示。
小球的向心力是由什么力提供的?例题2、一个圆盘在水平面内匀速运动，角速度是4rad/s。
盘面上距盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg 的小物体与圆盘保持静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动。
（1）分析小物体的向心力是由什么力提供的?（2）求小球受向心力的大小【当堂检测】1、关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（）A、向心力是根据力的作用效果命名的B、向心力是恒力C、向心力改变质点的线速度的大小D、物体所受向心力的大小可能变化2、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止，则物体受到几个力的作用？3、1个3kg 的物体在半径为2m 的圆周上以4m/s 的速度运动，所需向心力多大？【能力提升】1、 如图5.6-8所示，细绳的一端固定于O 点，另一端系一个小球，在O 点的正下方钉一个钉子A ，小球从一定高度摆下。
经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球，细绳越容易断。
高中物理必修二第三章第二节《向心力、向心加速度》导学案
第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度学习目标：1、理解向心力的概念及其表达式的含义.2、知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算.3、知道向心加速度和线速度、角速度的关系4、能够用向心加速度公式求解有关问题．课前预习自主完成：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，v表示末速度，则速度的变化量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，末速度v大于初速度v0，则Δv＝v－v0____0(填“>”或“<”)，其方向与初速度方向______；如果速度减小，Δv＝v－v0____0，其方向与初速度方向______．3．在曲线运动中，当合外力的方向与初速度方向成锐角时，物体速度将______，同时速度方向____________．当合外力的方向与初速度方向成钝角时，物体速度将________，同时速度方向____________．4．牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟________的方向相同．表达式为：F＝ma.a与F具有瞬时对应关系.新课学习：一、向心力[问题情境]1．实验在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系”时采用了什么实验方法？球做圆周运动的向心力是什么力提供的呢？2．物体做曲线运动时，必定受到与速度方向不在同一直线上的合外力作用，匀速圆周运动是曲线运动，做匀速圆周运动的物体必定也受到与速度方向不在同一条直线上的合外力的作用，这个合外力是怎样的呢？核心知识点：1．向心力的定义：物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终____________，这个指向圆心的合力就叫做向心力．2．向心力的方向：总是沿着半径指向圆心，始终与线速度方向______，方向时刻改变，所以向心力是变力．3．向心力的作用：只改变线速度的______，不改变线速度的____．4．向心力的大小：根据牛顿第二定律可知F＝ma＝________＝________＝________针对练习：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产生了一个向心力B．做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力C．做匀速圆周运动的物体，其向心力不变D．向心加速度决定向心力的大小2．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()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，短绳易断D．不论如何，短绳易断3．A、B两质点均做匀速圆周运动，m A∶m B＝R A∶R B＝1∶2，当A转60转时，B正好转45转，则两质点所受向心力之比为多少？二、向心加速度核心知识点：1．做匀速圆周运动的物体，加速度的方向指向圆心，这个加速度称为向心加速度．2．向心加速度的大小的表达式：a＝v2r＝rω2.3．向心加速度的方向始终与线速度方向______，只改变速度______，不改变速度的______；4．向心加速度的方向始终指向圆心，方向时刻改变，是一个变加速度，所以匀速圆周运动不是________运动，而是______运动；5．向心加速度与圆周运动的半径r的关系：根据a＝v2r＝rω2可知，在v一定时，a与r成____；在ω一定时，a与r成____．6．向心加速度公式还可以写成a＝4π2T2r，a＝vω.思维疑点：甲同学认为由公式a＝v2r知向心加速度a与运动半径r成反比；而乙同学认为由公式a＝ω2r知向心加速度a与运动半径r成正比，他们两人谁的观点正确？说一说你的观点．例1下列关于向心加速度的说法中正确的是()A．向心加速度描述做匀速圆周运动的物体速率改变的快慢B．向心加速度描述做匀速圆周运动的物体角速度变化的快慢C．向心加速度描述做匀速圆周运动物体的线速度方向变化的快慢D．做匀速圆周运动物体的向心加速度不变三、向心力来源的分析[问题情境]请同学们分析下列几种圆周运动所需向心力分别由什么力提供，并总结向心力的来源．(1)汽车急转弯时乘客的感觉，对座位上的乘客和拉着扶手的乘客分别作出说明．(2)链球做圆周运动．(3)双人花样滑冰．(4)地球绕着太阳做圆周运动．(5)在绳子拉力作用下的小球做圆周运动．核心知识点：1．向心力是按力的作用效果命名的，而不是物体受到的另外一种力，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力或者是某个力的分力．2．在分析物体受力情况时，仍要分清谁对物体施力，切不可在重力、弹力、摩擦力等性质的力之外再添加一个向心力；3．在匀速圆周运动中，物体受到的合力充当向心力．可见，合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心是物体做匀速圆周运动的条件．图1例2如图1所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做圆周运动，则下列关于A的受力情况的说法正确的是()A．受重力、支持力和与运动方向相反的静摩擦力B．受重力、支持力和指向圆心的静摩擦力C．受重力、支持力、静摩擦力和向心力D．受重力、支持力和方向不一定指向圆心的静摩擦力[即学即用]4．请完成下列几种匀速圆周运动分析并填表：第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度课前准备区1．速度改变快慢速度的改变量跟发生这一改变所用时间v－v0v－v0 t相同2．>相同<相反3．增大 发生改变 减小 发生变化4．作用力课堂活动区核心知识探究一、[问题情境]1．①控制变量法 ②横臂的挡板对球的压力2．这个合外力应该是大小不变、方向始终指向圆心．[要点提炼]1．指向圆心．2．垂直3．方向 大小4．m v 2r mrω2 mr ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2 [即学即用]1．B 2.B3．4∶9解析 设在时间t 内，n A ＝60转，n B ＝45转，质点所受的向心力F ＝mω2R ＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πn t 2·R ，t 相同，F ∝mn 2R 所以F A F B ＝m A n 2A R A m B n 2B R B＝12×602452×12＝49 二、[要点提炼]3．垂直 方向 大小4．匀变速 非匀变速5．反比 正比[问题延伸]他们两人的观点都不准确，当v 一定时，a 与r 成反比；当ω一定时，a 与r 成正比．例1C[做匀速圆周运动的物体速率不变，向心加速度只改变速度的方向，显然A选项错误；匀速圆周运动的角速度是不变的，所以B选项也错误；匀速圆周运动中速度的变化只表现为速度方向的变化，作为反映速度变化快慢的物理量，向心加速度只描述速度方向变化的快慢，所以C选项正确；向心加速度始终指向圆心，其方向时刻在改变，所以D 选项错误．]三、[问题情境]向心力来源分别为：(1)汽车壁的弹力、扶手拉力沿水平方向的分力；(2)拉力；(3)拉力沿水平方向的分力；(4)引力；(5)绳拉力．解析(1)汽车急转弯时的座位上的人是受到汽车壁的弹力作用，拉着扶手的人是受到扶手拉力的作用；(2)链球能做圆周运动是因为受到链绳的拉力作用；(3)双人滑冰时女运动员能做圆周运动是因为男运动员拉着她；(4)地球绕太阳运动，是太阳对地球的引力在“拉”着它；(5)小球能做圆周运动是绳子的力在拉着它．例2D[物体A在水平圆盘上，受竖直向下的重力，竖直向上的支持力，且两力是一对平衡力．由于A随圆盘一起做圆周运动，故其必须有向心力作用，所以A必定受到静摩擦力作用，但此静摩擦力方向不一定指向圆心．当圆盘做匀速圆周运动时，静摩擦力一定指向圆心且等于向心力；当圆盘做变速圆周运动时，静摩擦力的法向分力等于向心力，切向分力产生切向加速度，这时静摩擦力不指向圆心．] [即学即用]4．a＝gtan θa＝gtan θa＝gtan θa＝gtan θ。
2.2匀速圆周运动的向心力与向心加速度之实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
八 实验效果评价
实验效果评价
在实验教学中运用定性、半定量、定量的进阶式教学策略， 引导学生个人体验、分小组探究等方式参与到实验操作中来。
（1）无线向心力实验器测量精度高，操作方便，可以让学生定量探 究向心力的大小与物体的质量、角速度和半径的关系。
（2）数据处理借助实验系统软件，提高实验数据的可靠性的同时， 大幅度提高实验教学效率。
（三）数字化实验：学生分组定量探究向心力F与三者之间的关系▲ （1）实验器材及实验环境搭建 （2）实验操作 （3）实验注意事项 （4）验证向心力公式
七 实验教学过程
实验教学过程
（一）趣味演示实验（发现问题，激发学习兴趣）
实验:利用小球提矿泉水瓶 长1m的细绳，一端接球（铁球/塑
料球），中间穿过中性笔笔筒，另 一端接一瓶矿泉水。
实验规律：做匀速圆周运动所需向心力的大小，跟转动半径r 成正比，跟角速度的平方成正比，跟物体的质量m成正比， 即 F∝ｍω²r。 （3）验证向心力公式 取ω值及对应实时测量的F的实验数值；将ω、r、m值带入公 式计算出理论值。误差范围内，实验值与理论值近似相等。 即 F=ｍω²r。
实验结论：在误差允许范围内，向心力F=ｍω²r。
（三）实验教学重难点
教学重点：培养学生实验动手能力，形成科学思维与探究能力。 教学难点：引导学生设计并改进实验，定量研究向心力与三者的关系。
六 实验教学内容
实验教学内容
（一）趣味演示实验: 利用小球提矿泉水瓶，引导学生感受向心力的魅力
（二）学生体验教材第35页上实验探究（控制变量法）： 半定量研究向心力与三者之间的关系
探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
目录
CONTENTS
01 教学分析 02 实验器材 03 实验设计创新点 04 实验原理 05 实验教学目标 06 实验教学内容 07 实验教学过程
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。
高中物理第二章2匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案2教科版必修2
第二节匀速圆周运动的向心力和向心加速度供圆周运动所需的向心力．注意用牵细绳的手的感觉来判断向心力的大小．教师强调实验时要注意安全．当学生做完后，教师再把弹簧秤改为力传感器重复实验步骤，学生一起观察，进行定量直观分析．与探究，对猜想进行验证．实验后小组内互相交流感受，进行分析、讨论、总结结论：（1）当m、相同时， r 越大 F 越大．（2）当m、 r 相同时，越大 F 越大．（ 3 ）当、r 相同时，m 越大 F 越大．演示实验验证教师先介绍向心力演示器的结构和使用方法，然后进行如下操作：（ 1 ）质量比为 2 : 1的钢球和铝球，使他们的运动半径 r 和均相同，观察露出的红白相间的方格数比值为2 : 1 ，即两球所受向心力的比值也为 2 : 1 ，因此 F 与 m成正比．（ 2 ）当 m 、相同时，半径比为 2 : 1 ，向心力的比值也为 2 : 1 ，因此 F 与 r成正比．（ 3 ）当 m 、 r 相同时，比值为 2 : 1 ，向心力的比值为 4 : 1 ，因此 F 与2成正比．教师由此验证向心力大小的公式：学生观察、思考、分析，然后根据导出向心力的表达式．又根据导出第三个表达式培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度，让学生体会到实验在探索物理规律中的作用和方法．引出向心加速的概念做圆周运动的物体，在向心力 F 的作用下必然要产生一个加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度的方向与向心力的方向相同，所以称为向心加速度．（对比：直线运动中的加速度与向心加速度的区别．）学生结合牛顿第二定律得到：让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，但方向时刻在改变．所以匀速圆周运动又是一种变速运动．例题分析例一、请大家分析下面物体的向心力是由什么力提供学生学会判断，计算讨论解决．的？（课件展示：①旋转餐桌上的盘子；②旋转漏斗内的玻璃球；③游乐场的海盗船）例二、春兰 XPB46-801 全自动洗衣机脱水转速为 800 转 / 分，内桶直径为 400mm ，试计算该脱水桶工作时桶内衣服所具有的向心加速度为多少？是重力加速度的几倍？为什么脱水桶能使衣服脱水？总结与作业1．对本节课内容进行小结．2．作业．学生回忆知识．巩固所学知识．检测所学知识．教学流程图：图片及设问引入——向心力定义得出——学生活动（手拿细绳水平转动小球，从手的受力变化获得感性认识）——影响向心力大小因素的猜想——结合弹簧秤和空心圆珠笔杆及弹簧秤定量体验——教师用力传感器定量分析——进一步用向心力演示器运用控制变量法分析影响向心力大小的因素——得出向心力公式——根据线速度、角速度、周期的关系得出向心力的其他表达式——结合牛顿运动定律得出向心加速度的概念——例题分析——课堂小结——布置作业板书设计：圆周运动的向心力1. 向心力概念：2. 向心表达式：推导过程及例题3. 向心加速度：解题过程4. 例题分析：教学反思：从以往的教学经验来看学生很喜欢教师多举一些生活中的实例，学生能大胆发言．比如教师通过情景设疑导入新课，可以激发起学生强烈的好奇心和探索欲望，课堂气氛非常好；教师让学生猜想时，学生都很活跃，各抒己见．在课堂中，学生实验探究活动比较多，他们的积极性很高，带绳子的小球会激起学生很大的兴趣．学生通过亲自动手，亲身感受，在“玩”当中获得成功的愉悦，这种充分发挥学生的主体地位和以学生为主的探究实验课，比老师讲和做好得多！本节课的难点是如何使学生建立向心力的概念，特别是让学生理解向心力并不是物体真正受到的力，这一点比较抽象，教师应注意把握语言，深入浅出地加以说明．由于整堂课探究实验较多，要注意控制好时间，如果时间确实不够，可以在课堂练习一些题目，把最后的探究实验留在课后“做一做”．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理必修二教案-2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度5-教科版
第二章匀速圆周运动第二节匀速圆周运动的向心力和向心加速度（教案）一、知识目标：1．理解向心力是做匀速圆周运动的物体所受的合外力。
2．理解向心力大小与哪些因素有关，理解公式的含义，并能用来进行计算。
3．理解向心加速度的概念，结合牛顿第二定律，得出向心加速度的公式。
4．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力和向心加速度。
二、能力目标：1．学会用运动和力的关系分析问题。
2．理解向心力和向心加速度公式的确切含义，并能用来进行计算。
三、德育目标：通过a与r及 、v之间的关系，使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。
教学重点：1．理解向心力和向心加速度的概念。
2．知道向心力大小的公式，向心加速度大小的公式，并能用来进行计算。
教学难点：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。
教学方法：实验法、讲授法、归纳法、推理法教学步骤：一、引入新课1．复习提问（1）什么是匀速圆周运动？（2）描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？（3）上述物理量间有什么关系？2．引入：由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，所以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。
所以做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？加速度又如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。
二、新课教学1．向心力的概念及其方向（1）在光滑水平桌面上，做演示实验a ：一个小球，拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态b ：用手轻击小球，小球做匀速直线运动c ：当绳绷直时，小球做匀速圆周运动（2）模拟上述实验过程（3）引导学生讨论、分析：a ：绳绷紧前，小球为什么做匀速直线运动？b ：绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动？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？（4）通过讨论得到：a ：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。
b ：向心力指向圆心，方向不断变化。
教科版高中物理必修第二册第二章第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度
如何寻找向心力？
讨论交流
用细绳连接一个软木塞，拉住绳的一端，让软木塞尽量做 匀速圆周运动。分别改变转动的快慢、细绳的长短做几次实验.
思考：向心力的大小与哪些因素有关？
向心力的大小与m、r、 ω有关.
二、向心力的大小
方案一
【实验探究】探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系
⑴在小球质量m和旋转半径r不变的条件下， 改变角速度ω，多次体验手的拉力；
2.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，物体所受向心力是（B ）
A.重力 B.弹力
C.静摩擦力 D.滑动摩擦力
3.如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的２倍，A是大轮
边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1 的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角
4.作用效果: 只改变v的方向,不改变V的大小。 为什么？
V
F
OO F
F
V
V
因为在运动方向上所受的合外力为0，这个方向 上的加速度也为0，所以速度大小不变，只改变速度 方向。
温故知新
①F合与v的夹角为锐角时,物体做加速运动； ②F合与v的夹角为钝角时,物体做减速运动； ③当合外力与速度的夹角始终为90°时,合外力只改变
⑵在小球质量m和角速度ω不变的条件下， 改变旋转半径r，多次体验手的拉力；
⑶在旋转半径r和角速度ω不变的条件下， 改变小球质量m，多次体验手的拉力；
【体验交流】
⑴角速度ω越大，手的拉力越大； ⑵旋转半径r越大，手的拉力越大； ⑶小球质量m越大，手的拉力越大。
方案二
【实验探究】探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系
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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高一物理必修2 2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度导学案(一) 班级: 学习小组: 组内编号: 姓名: 组内评价: 教师评价:
蓬安县高效课堂导学案 高一物理必修2 编制：姚建荣 审核：祝定高 1
2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度(一)
【学习目标】
1.知道物体做匀速圆周运动的条件，理解向心力的概念。
2.知道影响向心力大小的因素，掌握计算向心力的方法。
3.理解向心加速度的概念，掌握计算向心加速度的方法。
【重点和难点】
向心力概念的建立及实验探究向心力的大小. 【自主学习】 一、向心力：
任务一：阅读课本P25页，回答以下问题：
1.如图2-2-1，如果桌面光滑，用力抡动细绳，使物体做匀速圆周运动，物体的受到哪几个什么力的作用? ，其合外力的方向如何？
2.如图2-2-2中，月球受到 力的作用，其合外力指向 “旋转秋千”受到 力的作用，其合外力指向
这两个物体所受的合外力与线速度方向有什么关系？ ，它只是改变了线速度的 ，没有改变线速度的 。
3. 向心力的定义：做匀速圆周运动的物体所受合力方向指向_____,这个力叫做向心力。
物体做匀速圆周运动的条件：合力始终指向_____。
4.分析下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ ①人造地球卫星绕地球运动时； ②小球在光滑的水平桌面上运动；（如图2） ③小球在水平面内运动；（如图3）
④玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；（如图4）（不计摩擦）
⑤使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动。
（如图5）
总结向心力的来源： 任务二：阅读课本P25-27页，
1.亲手体验P25页图2-2-1的实验，回答：
半径不变，增大速度，拉力怎样变化？ 速度不变，增大半径，拉力怎样变化？
增大小球的质量，其它条件不变，拉力怎样变化？ 猜想：向心力可能与哪些因素有关： 2.阅读课本P26-27页：实验探究向心力的大小，回答： 实验方法：注意控制的变量
①保持ω和r 相同,向心力F 与质量m 成_______ ②保持m 和r 相同,向心力F 与角速度ω成_____ ③保持ω和m 相同,向心力F 与半径r 成_______
结论：
3.向心力大小的表达式：F= = = =
4.回答P27页的讨论交流 二、向心加速度：
任务三：阅读课本P28页，回答：
1.向心力的作用是____________,不断改变物体的_______,不改变物体的______.
2.向心加速度的定义:做匀速圆周运动的物体,它的加速度指向______,这个加速度称为向心加速度.向心加速度的方向时刻________.
③表达式：a= = = = 【合作探究】
【例1】关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A ．匀速圆周运动就是匀速运动 B ．匀速圆周运动是匀加速运动
C ．匀速圆周运动是一种变加速运动
D ．匀速圆周运动的物体处于平衡状态 【例2】“神舟”五号飞船发射升空后,进入椭圆轨道,然后实施变轨进入距地球表面343km 的圆形轨道.已知飞船质量为8000kg,飞船约90min 绕地球一圈,地球半径取6.37×103km,试求飞船在变轨成功后的向心加速度及其所受的向心力.
【例3】水平圆盘上有两个质量相同的物体A 和B ，可视为质点. 用水平轻绳a 、b 以图中所示的方式连接，两绳长相同. 现在使圆盘以过圆心的竖直线OO ，
为轴匀速转动，物体A 、B 随之转动而不打滑.若忽略摩擦，两绳的拉力之比为（ ）
A. 3：2
B. 2：3
C. 1：1
D. 2：1 【当堂检测】
1. 关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关系，下列说法中正确的是：( )
A ．角速度大的向心加速度一定大
B ．线速度大的向心加速度一定大
C ．线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大
D ．周期小的向心加速度一定大 2．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（ ）
A ．1∶4
B ．2∶3
C ．4∶9
D ．9∶16
3.在长0.2m 的细绳的一端系一小球,绳的另一端固定在光滑水平桌面上,使小球以0.6m/s 的速度在桌面上做匀速圆周运动,求小球运动的向心加速度和角速度.
4.质点做半径为r 的匀速圆周运动,其向心力大小为F,当它的半径不变,角速度增大到原来的2倍时,其向心力的大小比原来增大了15N,则原来的向心力大小F 是多大?
A
a b
O O
，
B。