第六节《向心力》教案
人教版高中物理必修2第五章第6节向心力教案
《向心力》教学设计一、教材分析选用教材:人教版必修2第五章第六节教材分析:本节“向心力”的教学是继“圆周运动”、“向心加速度”之后第三次关于圆周运动的教学,前两次是对圆周运动的描述,即研究其运动学方面的内容,而本节则从动力学角度分析物体做匀速圆周运动的原因,这样学生对圆周运动的认识才更加完整。
向心力的教学是遵循先进行理论分析,再进行实验验证的顺序。
在前一节,教材从理论的角度给出了向心加速度的方向及计算公式。
到了本节,教材从理论角度出发,根据牛顿第二定律,得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向和大小,即向心力的方向和大小。
理论的推导需要实验的验证,实验应该尽量从生活中提取素材、使用通用的器材来完成验证实验,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在我身边,对科学产生亲近感。
教材中使用圆锥摆来完成验证向心力的表达式,这容易让学生进行分组实验。
通过这个实验,学生能够很容易理解向心力是按照效果命名的,是由其他性质的力提供的。
二、学情分析学生已经掌握在直线运动中用牛顿运动定律分析对物体的运动,但还未在圆周运动中使用牛顿运动定律,通过这一节对匀速圆周运动的分析,让学生知道圆周运动中力与运动的关系,遵守的仍然是牛顿运动定律。
向心力这部分内容对现阶段的高中学生来说是一重点也是难点,很多学生在学到这部分内容时都感觉很抽象。
在前一节,学生尝试探究匀速圆周运动中向心加速度的方向与表达式,因此在这一节中如果能做好验证向心力公式的实验,将对学生理解向心力是效果力起极大的帮助作用。
三、重难点分析重点:实验验证向心力的表达式难点:向心力是根据力的效果命名的,是由其他性质的力提供的四、教学目标分析知识与技能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、掌握向心力的表达式,计算简单情景中的向心力过程与方法1、在实验探究的过程中,体验向心力的存在,会分析向心力的来源2、会测量、分析实验数据,获得实验结果,体会理论与实验相结合的物理学研究方法情感态度与价值观在实验的过程中树立实验与理论相辅相成、尊重实验结果的科学价值观五、教学方法实验教学法六、教学过程1、创设情境,激发思考每组学生发一个系有细绳的小球,让学生抓住绳子一端,让小球在桌面上做匀速圆周运动。
向心力教案语言类大学习
一、活动背景在日常生活中,幼儿对各种现象充满好奇,特别是自然现象。
本活动旨在通过讲述《向心力》的故事,引导幼儿了解向心力的概念,激发幼儿对科学的兴趣,培养幼儿的观察力和语言表达能力。
二、活动目标1. 了解向心力的概念,知道向心力是物体做圆周运动时指向圆心的力。
2. 能够用简单的话语描述向心力的作用,并用实例说明。
3. 培养幼儿的观察力、想象力及语言表达能力。
三、活动准备1. 《向心力》故事PPT2. 与向心力相关的图片、视频等教学资源3. 小组讨论记录表四、活动过程(一)导入1. 教师出示与向心力相关的图片或视频,引导幼儿观察并提问:“你们知道这是什么现象吗?它是怎么产生的呢?”(二)新课导入1. 教师讲述《向心力》的故事,让幼儿了解向心力的概念。
2. 提问幼儿:“故事中的物体为什么会受到向心力的作用?向心力有什么特点?”(三)小组讨论1. 将幼儿分成小组,每组分发小组讨论记录表。
2. 教师提出讨论问题,如:“向心力在生活中有哪些应用?举例说明。
”3. 小组成员讨论并记录讨论结果。
(四)展示与分享1. 每组派代表分享讨论结果,教师引导学生进行补充和总结。
2. 教师点评并总结,强调向心力在生活中的重要性。
(五)巩固练习1. 教师出示与向心力相关的图片或视频,让幼儿说出向心力的作用。
2. 教师提问:“你们还能想到哪些与向心力相关的现象?”3. 幼儿自由发言,教师点评并总结。
(六)活动总结1. 教师总结本次活动的收获,强调向心力在生活中的重要性。
2. 鼓励幼儿在日常生活中多观察、多思考,培养科学素养。
五、活动延伸1. 家长与幼儿共同查找与向心力相关的资料,了解向心力在科技领域的应用。
2. 教师布置作业,要求幼儿用绘画或手抄报的形式展示对向心力的理解。
六、教学反思1. 教师应关注幼儿在活动中的参与程度,鼓励幼儿积极发言,培养幼儿的自信心。
2. 教师应注重活动的趣味性,通过故事、图片、视频等多种形式,激发幼儿的学习兴趣。
《向心力》教案模版
《向心力》教案模版一、教学目标:1. 让学生理解向心力的概念,知道向心力是物体在做圆周运动时由外界提供的力。
2. 让学生掌握向心力的计算公式,能够运用向心力公式解决实际问题。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,提高学生的科学素养。
二、教学重点:1. 向心力的概念及作用。
2. 向心力的计算公式及运用。
三、教学难点:1. 向心力与其他力的区别和联系。
2. 向心力公式的灵活运用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究向心力的概念和计算方法。
2. 利用实例分析,让学生直观地理解向心力的作用。
3. 运用小组讨论法,培养学生合作学习的能力。
五、教学过程:1. 导入:通过讲解生活中的圆周运动实例,如车轮、地球绕太阳等,引导学生思考这些运动中存在的共同特点。
2. 新课:介绍向心力的概念,讲解向心力与其他力的区别和联系。
3. 实例分析:分析实际运动中向心力的作用,如骑自行车转弯时身体向内的力。
4. 向心力计算公式:推导并向学生讲解向心力计算公式F=mv²/r。
5. 运用向心力公式:通过例题讲解如何运用向心力公式解决实际问题。
6. 课堂练习:布置练习题,让学生巩固所学知识。
8. 作业布置:布置相关作业,巩固课堂所学。
10. 评价与反馈:学生对课堂学习进行评价,教师根据反馈调整教学方法及策略。
六、教学评价:1. 评价方式:采用课堂问答、练习题和小组讨论相结合的方式进行评价。
2. 评价内容:a. 学生对向心力概念的理解程度。
b. 学生是否能熟练运用向心力计算公式。
c. 学生解决实际问题的能力。
七、教学拓展:1. 向心力与角速度、线速度的关系。
2. 向心力在实际工程应用中的例子,如汽车转弯、卫星绕地球等。
八、教学资源:1. PPT课件。
2. 练习题及答案。
3. 相关视频资料,如汽车转弯的实拍视频。
九、教学建议:1. 在讲解向心力概念时,注意与学生的生活实际相结合,让学生更容易理解。
2. 在讲解向心力计算公式时,引导学生自己推导,提高学生的理解程度。
《向心力》教案模版
《向心力》教案模版一、教学目标:1. 让学生理解向心力的概念,掌握向心力与圆周运动的关系。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、分析、归纳等方法,深入探究向心力的来源和作用。
二、教学内容:1. 向心力的定义2. 向心力与圆周运动的关系3. 向心力的来源和作用4. 向心力在实际应用中的例子5. 如何在圆周运动中计算向心力三、教学重点与难点:1. 重点:向心力的概念、向心力与圆周运动的关系、向心力的来源和作用。
2. 难点:向心力在实际应用中的计算方法。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究向心力的概念和作用。
2. 利用实例分析,让学生直观地了解向心力在实际中的应用。
3. 采用小组讨论法,培养学生合作学习的能力。
4. 利用多媒体手段,为学生提供丰富的学习资源。
五、教学过程:1. 导入新课:通过一个简单的例子,如骑自行车绕圆形路径行驶,引导学生思考向心力的概念。
2. 讲解向心力的定义:向心力是指物体在做圆周运动时,指向圆心的合力。
3. 分析向心力与圆周运动的关系:向心力越大,物体做圆周运动的速度越稳定;向心力不足或过大,都会导致圆周运动不稳定。
4. 讲解向心力的来源和作用:向心力来源于物体与圆周路径的摩擦力、弹力等,它的作用是改变物体的速度方向,使其始终保持在圆周路径上。
5. 实例分析:分析汽车在转弯时的向心力来源和作用,以及如何减小向心力,保证行车安全。
6. 小组讨论:让学生结合实例,讨论向心力在实际中的应用和计算方法。
7. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,布置课后作业,鼓励学生深入探究向心力在生活中的应用。
8. 课后作业:(1)复习本节课的内容,整理笔记。
(2)结合生活实例,分析向心力的应用和计算方法。
(3)完成课后练习题。
六、教学评估:1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对向心力概念的理解和掌握情况。
2. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的参与程度和分析问题的能力。
6.向心力-人教版必修2教案
6.向心力-人教版必修2教案一、课程背景本次课程是物理学必修2中的第六章,主要内容为向心力的概念、公式以及相关应用。
本次课程所涉及的基础知识包括牛顿第二定律、圆周运动的基本概念等。
二、教学目标1.了解向心力的基本概念和公式;2.掌握向心力的计算方法;3.理解向心力在实际运用中的应用。
三、教学过程1. 向心力的概念向心力是指物体在圆周运动过程中,由于所受的向心力作用而产生的一种与切向速度方向垂直的力。
通俗的说,就是一个物体在做圆周运动时,由于其方向不断改变,所以需要一个力来使其沿着圆周运动。
2. 向心力的公式向心力的公式如下:F=mv²/R其中F为所受向心力大小,m为物体质量,v为物体在圆周运动中的速度,R为所做圆周运动的半径。
3. 向心力的计算方法在实际运用中,我们通常需要根据向心力的公式来计算所需的物理量。
以一个质量为m、速度为v、做半径为R的圆周运动的物体为例,其所受的向心力大小即为:F=mv²/R需要注意的是,该公式只适用于做圆周运动的物体,对于做曲线运动的物体则不适用。
4. 向心力在实际运用中的应用向心力在实际运用中有着广泛的应用。
例如,在半径为R、速度为v的转弯路段上行驶的汽车,其所需的向心力即为:F=mv²/R若向心力不足,则汽车将无法保持在转弯路段上;若向心力过大,则汽车将发生侧滑等危险情况。
另外,向心力也常常在摩托车、滑板等运动中得到应用。
在这些运动中,运动员经常需要在转弯时施加向心力,以保持身体的平衡。
四、教学总结通过本次课程,我们了解到了向心力的概念、公式以及相关应用。
理解和掌握向心力的计算方法和实际应用,可以使我们更好地理解圆周运动的基本概念,以及掌握物理学中更为复杂的运动形式的运动规律。
高中物理教案向心力5篇
高中物理教案向心力5篇教案取材内容合理,切合课程宗旨,符合培养目标定位的要求,适应现实需要,讲述内容观点正确,有实际应用价值。
这里由小编给大家分享高中物理教案向心力,方便大家学习。
高中物理教案向心力篇1一、教材分析首先介绍热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
进而分析系统在单纯的热传递过程中系统内能的变化,自然引出热量与系统内能概念的区别与联系,最后研究做功与热传递在改变系统内能上的异同。
二、教学目标知识与技能1.了解热传递的三种方式。
2.知道热传递是改变系统内能的一种方式。
3.能区分热量与内能的概念。
4.知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的过程与方法能举例说明热传递能够改变系统内能情感、态度与价值观了解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
三、教学重点难点重点:热传递对内能的改变。
难点:热量与内能的区别四、学情分析本节内容稍简单,易于学生接受。
五、教学方法自主学习、讨论、讲解六、课前准备铁丝、布、酒精灯七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑基础知识提问:1、焦耳的两个实验说明了什么?2、什么是内能?内能于什么有关?(二)情景引入、展示目标想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法?回答:将铁丝来回多次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触……教师:可以通过做功改变物体内能,今天我们来学习改变物体内能的另一种方式——热传递。
(三)合作探究、精讲点播教师:引导学生阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。
(1)什么是热传递?(2)热传递有几种方式?举例说明。
(3)热传递过程的实质是什么?1.热传递(1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。
(2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
(3)热传递的实质:能量的转移①热传导:不借助于物质的宏观移动,而靠分子、原子等粒子的热运动,使能量由高温物体(或物体的高温部分)向低温物体(或物体的低温部分)传递的过程,这种过程在气体、液体和固体中都能发生。
56向心力教案(人教版必修2)
第六节 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。
教学难点如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
教学过程(一)引入新课教师活动:前面两节课,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。
这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征――向心力。
(二)进行新课1、向心力教师活动:指导学生阅读教材 “向心力”部分,思考并回答以下问题:1、举出几个物体做圆周运动的实例,说明这些物体为什么不沿直线飞去。
2、用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。
学生活动:认真阅读教材,列举并分析实例,体会向心力的作用效果,并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。
学生代表发表自己的见解。
教师活动:倾听学生回答,帮助学生分析实例,引导学生解决疑难,回答学生可能提出的问题。
投影向心力表达式:rv m F n 2=或2ωmr F n = 点评:激发学生的思维,充分调动学习的积极性。
通过学生发表见解,培养学生语言表达能力和分析问题的能力。
2、实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式教师活动:指导学生阅读教材 “实验”部分,引导学生思考下面的问题: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?测量那些物理量(记录哪些数据)?4、实验过程中差生误差的原因主要有哪些?学生活动:认真阅读教材,思考问题,学生代表发言。
高中物理必修二 第五章第六节向心力 教案
向心力教学重点向心力概念的建立及计算公式的得出及应用.教学难点向心力的来源.时间安排1课时三维目标知识与技能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,并能用来计算.3.会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象. 过程与方法1.通过向心力概念的学习,知道从不同角度研究问题的方法.2.体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用.情感态度与价值观1.经历科学探究的过程,领略实验是解决物理问题的一种基本途径,培养学生实事求是的科学态度.2.通过探究活动,使学生获得成功的喜悦,提高他们学习物理的兴趣和自信心.3.通过向心力和向心加速度概念的学习,认识实验对物理学研究的作用,体会物理规律与生活的联系.课前准备细杆、细绳(2)、小球、直尺、秒表、盛水的透明小桶.教学过程导入新课复习导入复习旧知识1.向心加速度: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.2.表达式:a n =rv 2=rω2. 3.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,加速度的方向跟作用力的方向相同.表达式:F=ma.推进新课一、向心力通过刚才的学习我们知道了向心力和向心加速度具有相同的方向,都指向圆心,而且物体是在向心力的作用下做圆周运动,因此我们根据牛顿第二定律可知向心力的大小为:F n =m a n =m R v 2=m rω2=mr(T2)2. 实验探究二、实验:用圆锥摆粗略验证向心力表达式原理:如图所示,让细绳摆动带动小球做圆周运动,逐渐增大角速度直到绳刚好拉直,用秒表测出n 转的时间t ,计算出周期T ,根据公式计算出小球的角速度ω.用刻度尺测出圆半径r 和小球距悬点的竖直高度h,计算出角θ的正切值.向心力F=mgtan θ,测出数值验证公式mgtan θ=mrω2.课堂训练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.两个球以相同的周期运动时,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?参考答案:1.B 2.B3.解答: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(t n π2)2·R ,t 相同,F ∝mn 2R所以94214560212222=⨯⨯==B B B A A A B A R n m R n m F F . 讨论交流1.根据我们前面的学习,大家讨论生活中你所遇到的圆周运动中是哪些力在提供向心力. 强调:向心力不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力来命名的.它是从力的作用效果来命名的,凡是产生向心加速度的力,不管是属于哪种性质的力,都是向心力.2.由物体做曲线运动的条件可知,物体必定受到一个与它的速度方向不在同一条直线上的合外力作用,匀速圆周运动是一种曲线运动,匀速圆周运动合外力的方向有何特点呢?匀速圆周运动速率不变,方向始终垂直半径,说明合外力不会使速度大小发生变化,只改变速度方向,匀速圆周运动合外力的方向始终指向圆心.三、变速圆周运动和一般曲线运动问题:前面我们学习了加速度,做直线运动的物体其加速度可以改变物体运动的快慢,现在我们又学习了向心加速度,那么向心加速度是否也改变物体运动速度的大小?讨论交流根据刚才我们的实验(验证向心力表达式的实验)可知,向心加速度并不能改变物体运动速度的大小,而是在改变物体运动的方向.我们在这个实验中可以感受到,如果要使物体的速度不断增大,我们对物体施加的力就不能保持始终指向圆心,而是与向心力的方向有一个角度.根据力F 产生的效果可以把力F 分解成两个相互垂直的两个分力:一个是指向圆心的产生向心加速度的向心力;另一个是沿圆周的切线方向的分力,这个力沿圆周切线方向产生加速度,这个加速度使物体的速度不断变大.因此这个运动不能是匀速圆周运动,而是变速圆周运动.也就是说变速圆周运动既有指向圆心的向心加速度,还有沿圆周切线方向的加速度,称为切向加速度.做变速圆周运动的物体所受的力曲线运动:物体的运动轨迹不是直线也不是圆周的曲线运动.对于这样的运动尽管曲线的各个地方的弯曲程度不同,我们在研究时可以把这条曲线分成许多极短的小段,每一小段可以看作是一段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不同,可以表示为有不同的半径,这样在分析质点运动时,就可以采用圆周运动的分析方法来处理问题了.一般的曲线可以分为很多小段,每段都可以看作一小段圆弧,各段圆弧的半径不一样 课堂小结1.向心力来源.2.匀速圆周运动时,仅有向心加速度.同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速圆周运动.3.匀速圆周运动向心加速度大小不变,方向指向圆心,时刻在变化,所以不是匀变速运动. 布置作业教材“问题与练习”第1、3题.板书设计向心力1.做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,根据牛顿第二定律,这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力.这个合力叫做向心力2.表达式:F n =m a n = m R v 2=m rω2=mr(T2)2 3.向心力的方向:指向圆心4.向心力由物体所受的合力提供设计点评向心力和向心加速度是比较抽象的内容,因此学生不太容易理解,在教学设计时尽量采用了一些生活中的事例,易于帮助学生理解.本设计让学生通过自己动手实验亲自感受拉力的变化,加深对向心力的理解.教学中尽可能多地让学生参与课堂教学活动和课堂实验,体现了以学生为主体的教学理念.。
《向心力》教案模版
《向心力》教案模版一、教学目标:1. 让学生理解向心力的概念,知道向心力是使物体做圆周运动的必要条件。
2. 让学生掌握向心力的计算公式,能够运用向心力解释实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力,通过实验观察和分析物体做圆周运动时的向心力。
二、教学内容:1. 向心力的定义2. 向心力的计算公式3. 向心力与圆周运动的关系4. 实验操作与数据分析三、教学重点与难点:1. 教学重点:向心力的概念、计算公式及应用。
2. 教学难点:向心力在实际问题中的运用。
四、教学方法:1. 采用问题导入法,激发学生的学习兴趣。
2. 利用多媒体课件,形象直观地展示向心力概念和圆周运动。
3. 开展实验活动,让学生亲身体验和观察向心力现象。
4. 案例分析,引导学生运用向心力解决实际问题。
五、教学过程:1. 导入新课:通过提问,引导学生回顾力学基础知识,为新课学习做铺垫。
2. 讲解向心力概念:讲解向心力的定义,让学生理解向心力是使物体做圆周运动的必要条件。
3. 公式讲解与应用:介绍向心力的计算公式,并通过例题讲解其应用。
4. 实验演示与分析:组织学生进行实验,观察和记录物体做圆周运动时的向心力现象,引导学生分析实验结果。
5. 课堂小结:总结本节课所学内容,强调向心力在圆周运动中的重要作用。
6. 布置作业:设计相关练习题,巩固学生对向心力的理解和应用。
7. 课后反思:对本节课的教学效果进行总结,针对学生的掌握情况调整教学策略。
六、教学评价:1. 评价学生对向心力概念的理解程度,通过课堂提问和作业批改进行评估。
2. 评价学生对向心力计算公式的掌握情况,通过布置相关练习题进行评估。
3. 评价学生实验操作能力和数据分析能力,通过实验报告和数据分析进行评估。
七、教学资源:1. 多媒体课件:用于展示向心力概念和圆周运动的图像和动画。
2. 实验器材:用于开展实验活动,让学生观察和体验向心力现象。
3. 练习题:用于巩固学生对向心力的理解和应用。
高中物理 人教版必修2 第五章 第6节 向心力 教学设计、教案
第6节 向心力1.理解向心力是一种效果力,其效果是产生向心加速度,方向总是指向圆心.2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算.(重点)3.知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力.(难点)一、向心力1.定义:做圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力叫向心力. 2.方向:始终沿半径指向圆心. 3.计算式:(1)F n =m v 2r;(2)F n =mω2r . 二、变速圆周运动和一般的曲线运动1.变速圆周运动:同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动.2.一般的曲线运动的处理方法一般的曲线运动,可以把曲线分割成许多极短的小段,每一小段可看做一小段圆弧.研究质点在每一小段的运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理.3.变速圆周运动的受力分析:做变速圆周运动的物体所受的合力并不指向圆心.这一力F 可以分解为互相垂直的两个力:跟圆周相切的分力F t 和指向圆心方向的分力F n .物体做加速圆周运动时,合力方向与速度方向夹角小于90°,如图甲所示,其中F t 使v 增大,F n 使v 改变方向.同理,F 与v 夹角大于90°时,F t 使v 减小,F n 改变v 的方向,如图乙所示.判一判 (1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力. ( )(2)向心力和重力、弹力一样,都是根据性质命名的.( )(3)向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力.( )(4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心.( )(5)变速圆周运动的向心力大小改变.( )(6)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变.( )提示:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√做一做(多选)如图所示,用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动,关于小球的受力,下列说法正确的是( )A.重力、支持力、绳子拉力B.重力、支持力、绳子拉力和向心力C.重力、支持力、向心力D.绳子拉力充当向心力提示:选AD.小球受重力、支持力、绳子拉力三个力的作用,A正确,B、C错误;重力和支持力是一对平衡力,绳子的拉力充当向心力,D正确.想一想荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千由上向下荡下时,求:(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,合外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.向心力来源分析1.向心力的作用(1)向心力是产生向心加速度的原因,由牛顿第二定律F n=ma n知,向心力与向心加速度的大小、方向有瞬时对应关系.(2)质点做圆周运动时,任意时刻都有沿切线方向飞出的趋势,而向心力的作用正是使质点沿圆轨道运动,如果某一时刻失去向心力,质点从此时刻起就沿切线方向飞出去.2.向心力的来源分析(1)向心力是根据力的作用效果命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力.(2)若物体做匀速圆周运动,其向心力必然是物体所受的合力,它始终沿着半径方向指向圆心,并且大小恒定.(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.(4)实例分析①弹力提供向心力如图所示,绳子的一端系在光滑水平桌面上的O点,另一端系一小球,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.②静摩擦力提供向心力如图所示,木块随圆盘一起做匀速圆周运动,其向心力由静摩擦力提供,静摩擦力总是沿半径指向圆心.说明木块相对圆盘的运动趋势方向是沿半径背离圆心,静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反.汽车在水平路面上拐弯时所需的向心力就是由路面施加的静摩擦力提供的.③合力提供向心力实际上,上述几种情况均是由合力提供向心力的,只不过物体所受的合力就等于其中某个力而已.物体做匀速圆周运动时,其合力必然等于所需的向心力,只不过有时合力不易求出,必须应用平行四边形定则才能求得.如图所示,汽车过拱形桥经最高点时,其向心力由重力和支持力的合力提供.④向心力由分力提供如图所示,物体在竖直平面内的光滑轨道内做圆周运动.经过A点时,向心力由轨道施加的支持力和重力在半径方向的分力提供,即F n=F N-G1.命题视角1对向心力的来源分析(多选)如图所示,一小球用细绳悬挂于O点,将其拉离竖直位置一个角度后释放,则小球以O点为圆心做圆周运动,运动中小球所需向心力是( ) A.绳的拉力B.重力和绳拉力的合力C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力[解析]分析向心力来源时就沿着半径方向求合力即可,注意作出正确的受力分析图.如图所示,对小球进行受力分析,它受到重力和绳子的拉力作用,向心力是指向圆心方向的合力.因此,它可以是小球所受合力沿绳方向的分力,也可以是各力沿绳方向的分力的合力.[答案]CD命题视角2向心力的大小计算质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆上端套有一个质量为m的小球.今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,如图所示,则杆的上端受到球的作用力大小是( )A.mω2R B.m2g2-m2ω4R2C.m2ω4R2+m2g2D.mg[解析]小球受到重力mg和杆的作用力F作用,如图所示,F与水平方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律,水平方向:F cos θ=mRω2 ①竖直方向:F sin θ=mg ②由①②两式得:F=m2g2+m2R2ω4.[答案] C分析向心力来源的步骤是:首先确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置,然后分析圆周运动物体所受的力,作出受力图,最后找出这些力指向圆心方向的合力就是向心力.【通关练习】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而产生向心力B.向心力不改变做圆周运动物体的速度大小C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力解析:选B.力是改变物体运动状态的原因,因为有向心力物体才做圆周运动,故选项A 错误.向心力只改变物体运动的方向,不改变物体速度的大小,故选项B正确.物体做匀速圆周运动的向心力方向永远指向圆心,其大小不变,方向时刻改变,故选项C错误.只有在匀速圆周运动中,合力提供向心力,而在非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合力,而是合力指向圆心的分力提供向心力,故选项D 错误.2.如图所示,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r 处的P 点不动.(1)关于小强的受力,下列说法正确的是( )A .小强在P 点不动,因此不受摩擦力作用B .小强随圆盘做匀速圆周运动,其重力和支持力充当向心力C .小强随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力充当向心力D .若使圆盘以较小的转速转动时,小强在P 点受到的摩擦力不变(2)如果小强随圆盘一起做变速圆周运动,那么其所受摩擦力是否仍指向圆心?解析:小强的向心力由其受力中沿半径方向的合力提供.(1)由于小强随圆盘做匀速圆周运动,一定需要向心力,该力一定指向圆心方向,而重力和支持力在竖直方向上,它们不能充当向心力,因而他会受到摩擦力作用,且摩擦力充当向心力,选项A 、B 错误,C 正确;由于小强随圆盘转动,半径不变,当圆盘角速度变小时,由F n =mω2r 可知,所需向心力变小,摩擦力变小,故选项D 错误.(2)由于小强的运动在水平面内,小强在竖直方向上受力,必平衡,当小强随圆盘一起做变速圆周运动时,合力不再指向圆心,则摩擦力不再指向圆心.答案:(1)C (2)不指向圆心圆周运动的求解1.解决匀速圆周运动相关问题的方法就是解决动力学问题的一般方法,其解决问题的步骤也是解决动力学问题的步骤,但要注意灵活运用匀速圆周运动的一些运动学规律,同时在解题的过程中要弄清匀速圆周运动问题的轨道平面、圆心和半径等.(1)指导思路:凡是做匀速圆周运动的物体一定需要向心力,而物体所受的合外力充当向心力,这是处理该类问题的理论基础.(2)明确研究对象:明确物体做匀速圆周运动的轨道平面.对研究对象进行受力分析,画出受力示意图.(3)列出方程:垂直圆周轨道平面的合力F 合=0.跟轨道平面在同一平面的合力F n =m v 2r =mω2r =m 4π2T 2r . 2.解决变速圆周运动问题的处理办法:解决变速圆周运动问题,依据的规律仍然是牛顿第二定律和匀速圆周运动的运动学公式,只是在公式F n =m v 2r =mrω2=m 4π2T2r =4π2mn 2r =mωv 中,v 、ω都是指该点的瞬时值.当然也可以根据以后学的能量关系求解.3.一般的曲线运动运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,称为一般的曲线运动.一般的曲线运动可以分为很多小段,每一小段都可以看成是某个圆周的一部分,这样在分析物体经过某位置的运动时,就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了.例如车辆的运动通常是一个比较复杂的曲线运动,在这个复杂的曲线运动中可取一小段研究.如图所示,汽车在高低不平的路面上行驶时,不同位置上所对应的“圆周运动”的“圆心”和“半径”是不同的.命题视角1 匀速圆周运动的求解方法(多选)一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的,圆锥固定,有质量相同的两个小球A 和B 贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,A 的运动半径较大,则( )A .A 球的角速度必小于B 球的角速度B .A 球的线速度必小于B 球的线速度C .A 球运动的周期必大于B 球运动的周期D .A 球对筒壁的压力必大于B 球对筒壁的压力[解析] 两球均贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,它们均受到重力和筒壁对它们的弹力作用,这两个力的合力提供向心力,如图所示,可知筒壁对小球的弹力F N =mg sin θ,而重力和弹力的合力为F 合=mg cot θ,由牛顿第二定律可得mg cot θ=mω2R =m v 2R =m ·4π2R T 2所以ω=g cot θR ① v =gR cot θ② T =2πR g cot θ ③F N =mg sin θ④由于A球运动的半径大于B球运动的半径,由①式可知A球的角速度必小于B球的角速度;由②式可知A球的线速度必大于B球的线速度;由③式可知A球的运动周期必大于B 球的运动周期;由④式可知A球对筒壁的压力一定等于B球对筒壁的压力.选项A、C正确.[答案]AC命题视角2变速圆周运动的求解方法如图所示,一质量为m的木块从光滑的半球形的碗边开始下滑,在木块下滑过程中( )A.它的加速度方向指向球心B.它所受合力就是向心力C.它所受向心力不断增大D.它对碗的压力不断减小[解题探究] (1)木块的受力情况如何?向心力的来源如何?(2)木块做圆周运动的速度有何特点?[解析]下滑过程中木块沿弧线切线和法线方向均有加速度,合加速度不指向球心(底端除外),A错误;物体所受合力的法向分量是向心力,且是变化的,B错误;下滑过程中速度加快,由F向=m v2R,向心力增大,C正确;而向心力是由支持力和重力法向分力的合力提供,设重力与沿半径方向成夹角θ,则F N-mg cos θ=m v2R,由于θ减小,而合力在增大,因此支持力在增大,即可推出物体对碗压力增大,D错误.[答案] C命题视角3圆周运动中的临界问题如图所示,水平转盘的中心有一个光滑的竖直小圆孔,质量为m的物体A放在转盘上,物体A到圆孔的距离为r,物体A通过轻绳与物体B相连,物体B的质量也为m.若物体A与转盘间的动摩擦因数为μ,则转盘转动的角速度ω在什么范围内,才能使物体A随转盘转动而不滑动?[思路点拨] 求解本题时首先要明确充当向心力的力并非只有轻绳的拉力.当物体A有沿转盘背离圆心滑动的趋势时,A受到指向圆心的摩擦力;当物体A有沿转盘向圆心滑动的趋势时,A受到背离圆心的摩擦力.[解析]当A将要沿转盘背离圆心滑动时,A所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向指向圆心,此时A做圆周运动所需的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力,即F+F fmax=mrω21①由于B静止,故有F=mg ②又F fmax=μF N=μmg③由①②③式可得ω1=g(1+μ)r当A将要沿转盘向圆心滑动时,A所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向背离圆心,此时A做圆周运动所需的向心力为F-F fmax=mrω22④由②③④式可得ω2=g(1-μ)r故要使A随转盘一起转动而不滑动,其角速度ω的范围为ω2≤ω≤ω1,即g(1-μ)r≤ω≤g(1+μ)r.[答案]g(1-μ)r≤ω≤g(1+μ)r1.圆锥摆模型问题特点(1)物体只受重力和弹力两个力作用.(2)物体在水平面内做匀速圆周运动.(3)在竖直方向上重力与弹力的竖直分力相等.(4)在水平方向上弹力的水平分力提供向心力.2.两点透析变速圆周运动(1)变速圆周运动中,向心加速度和向心力的大小和方向都变化.(2)变速圆周运动中,某一点的向心加速度和向心力均可用a n =v 2r 、a n =rω2和F n =m v 2r、F n =mrω2公式求解,只不过v 、ω都是指该点的瞬时值.3.关于水平面内匀速圆周运动的临界问题,要特别注意分析物体做圆周运动的向心力来源,考虑达到临界条件时物体所处的状态,即临界速度、临界角速度,然后分析该状态下物体的受力特点,结合圆周运动的知识,列方程求解.通常碰到较多的是涉及如下三种力的作用:(1)与绳的弹力有关的临界条件:绳弹力恰好为0.(2)与支持面弹力有关的临界条件:支持力恰好为0.(3)因静摩擦力而产生的临界问题:静摩擦力达到最大值.【通关练习】1.(多选)在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上,有一件湿衣服随圆桶一起转动而未滑动,则( )A .衣服随圆桶做圆周运动的向心力由静摩擦力提供B .圆桶转速增大,衣服对桶壁的压力也增大C .圆桶转速足够大时,衣服上的水滴将做离心运动D .圆桶转速增大以后,衣服所受摩擦力也增大答案:BC2.如图所示,长为l 的悬线固定在O 点,另一端拴着质量为m的小球,将悬线拉至水平,由静止释放小球,当悬线与竖直方向成θ角时,小球的速度为v ,下列说法正确的是( )A .小球做匀速圆周运动B .小球的加速度为a =v 2lC .细线的拉力大小为m v 2l+mg cos θ D .细线的拉力等于小球的向心力解析:选C.小球下摆过程中速度越来越大,做加速运动,小球除了有向心加速度外还有切向加速度,拉力与重力沿细线方向的分力的合力充当向心力,有F T-mg cos θ=m v2l,整理得F T=m v2l+mg cos θ,故A、B、D错误,C正确.3.如图所示,半径为r的圆柱形转筒,绕其竖直中心轴OO′转动,小物体a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为μ,要使小物体不下落,圆筒转动的角速度至少为( )A.μgr B.μgC.gμr D.gr解析:选C.当圆筒的角速度为ω时,其内壁对物体a的弹力为F N,要使物体a不下落,应满足μF N≥mg,又因为物体在水平面内做匀速圆周运动,则F N=mrω2,联立两式解得ω≥gμr,则圆筒转动的角速度至少为ω0=gμr.[随堂检测]1.(多选)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是( )A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小C.物体所受的合外力D.向心力和向心加速度的方向都是不变的解析:选BC.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力,由于指向圆心,且与线速度方向垂直,不能改变线速度的大小,只用来改变线速度的方向,向心力虽大小不变,但方向时刻改变,不是恒力,由此产生的向心加速度也是变化的,所以选项A、D错误,选项B、C正确.2.(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s 内匀速转过了约10°.在此10 s时间内,火车( )A.运动路程为600 m B.加速度为零C.角速度约为1 rad/s D.转弯半径约为3.4 km解析:选AD.在此10 s时间内,火车运动路程s=v t=60×10 m=600 m,选项A正确;火车在弯道上运动,做曲线运动,一定有加速度,选项B错误;火车匀速转过10°,约为15.7rad ,角速度ω=θt =157 rad/s ,选项C 错误;由v =ωR ,可得转弯半径约为3.4 km ,选项D 正确.3.(多选)如图所示,物体位于半径为R 的半球顶端,若给物体水平初速度v 0时,物体恰能与球面无接触滑下,则( )A .物体在球顶时对球顶的压力为零B .物体落地时的水平位移为22R C .物体的初速度v 0=gRD .物体落地时速度方向与地面成45°角解析:选AC.当物体与球面恰好不接触滑离球面时,物体的重力提供向心力,物体对半球顶端的压力为零,v 0满足mg =m v 20R,得v 0=gR ,故选项A 、C 正确;落地时间设为t ,则R =12gt 2,水平位移x =v 0t ,将v 0=gR 代入,解以上两式得x =2R ,故选项B 错误;落地时v y =gt =2Rg ,落地速度与水平方向的夹角tan θ=v y v 0=2Rg gR=2,得θ≈55°,故选项D 错误.4.如图所示,质量为m 的滑块与轨道间的动摩擦因数为μ.当滑块从A 滑到B 的过程中,受到的摩擦力的最大值为F ,则( )A .F =μmgB .F <μmgC .F >μmgD .无法确定F 与μmg 的大小关系解析:选C.滑块下滑,到达水平面之前做圆周运动,在圆轨道的最低点,弹力大于重力⎝⎛⎭⎫F N -mg =m v 2R ,故摩擦力的最大值F >μmg . 5.未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示.当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力.为达到上述目的,下列说法正确的是( )A .旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B .旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小解析:选B.旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力,即mg=mω2r,解得ω=gr,即旋转舱的半径越大,角速度越小,而且与宇航员的质量无关,选项B正确.6.如图所示,水平转盘上放有一质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度.(2)当角速度为3μg2r时,绳子对物体拉力的大小.解析:(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时,绳子拉力为零时转速达到最大,设此时转盘转动的角速度为ω0,则μmg=mω20r,得ω0=μgr.(2)当ω=3μg2r时,ω>ω0,所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,此时,F+μmg=mω2r即F+μmg=m·3μg2r·r,得F=12μmg.答案:(1) μgr(2)12μmg[课时作业]一、单项选择题1.如图所示,一个水平圆盘绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴匀速转动,物块A放在圆盘上且与圆盘保持相对静止,则物块A的受力情况是( )A.重力、支持力B.重力、支持力和指向圆心的静摩擦力C.重力、支持力、向心力和摩擦力D.以上说法均不正确解析:选B.水平圆盘匀速转动,物块A放在盘上且与圆盘保持相对静止,则物块A必绕O点在水平面内做匀速圆周运动,一定有力提供它做匀速圆周运动所需要的向心力,物块A 在水平盘上,受重力(方向竖直向下)、支持力(方向竖直向上),这两个力都不能提供向心力(向心力沿水平方向),因而只有圆盘对A的静摩擦力充当向心力,才能使A做匀速圆周运动.2.如图所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针).某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是( )解析:选C. 橡皮块做加速圆周运动,合力不指向圆心,但一定指向圆周的内侧;合力的径向分力提供向心力,切向分力产生切向加速度.由于做加速圆周运动,转速不断增加,故合力与速度的夹角小于90°;故选C.3.某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关,做了一个小实验:绳的一端拴一小球,手牵着在空中甩动,使小球在水平面内做圆周运动(如图所示),则下列说法中正确的是( )A.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将不变B.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将增大C.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变D.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将减小解析:选B.由向心力的表达式F n=mω2r可知,保持绳长不变,增大角速度,向心力增大,绳对手的拉力增大,选项A错误,选项B正确;保持角速度不变,增大绳长,向心力增大,绳对手的拉力增大,选项C、D错误.4.一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,正确的是( )解析:选B.汽车沿曲线运动时,轨迹应位于F和v的方向夹角之间,且向力一侧弯曲,故A、D选项错误;选项B、C中,将力沿切线和径向分解,沿半径方向的分力F n提供向心力,改变速度的方向;沿切线方向的分力F t改变速度的大小,要使速度增加,F t应与v同向,故B选项正确.5.如图所示,轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球,另一端固定在天花板上的O点.则小球在竖直平面内摆动的过程中,以下说法正确的是( )A.小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B.在最高点A、B,因小球的速度为0,所以小球受到的合力为0C.小球在最低点C所受的合力,即为向心力D.小球在摆动过程中使其速率发生变化的力为绳子的拉力解析:选C.小球以悬点O为圆心做变速圆周运动,在摆动过程中,其所受外力的合力并不指向圆心.沿半径方向的合力提供向心力,重力沿圆弧切向的分力提供切向加速度,改变小球运动速度的大小.在A、B两点,小球的速度虽然为0,但有切向加速度,故其所受合力不为0;在最低点C,小球只受重力和绳的拉力,其合力提供向心力.由以上分析可知,选项C正确.6.如图所示,“旋转秋千”装置中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小解析:选D.当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,二者的角速度ω相等,由v=ωr 可知,A的速度比B的小,选项A错误.由a=ω2r可知,选项B错误.由于二者加速度不相等,悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角不相等,选项C错误.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小,选项D正确.7.如图所示,M能在水平光滑杆上自由滑动,光滑杆连架装在转盘上.M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连.当转盘以角速度ω转动时,M离轴距离为r,且恰能保持稳定转动.当转盘转速增至原来的2倍,调整r使之达到新的稳定转动状态,则滑块M( )。
向心力教案模板小学美术
教案标题:小学三年级上册美术课《向心力》一、教学目标1. 让学生了解向心力的概念和作用,掌握向心力的计算方法。
2. 通过实验和讨论,培养学生的观察力、思维能力和动手能力。
3. 培养学生对物理知识的兴趣,提高学生的科学素养。
二、教学重点1. 向心力的概念和作用。
2. 向心力的计算方法。
三、教学难点1. 向心力的计算方法。
2. 向心力在生活中的应用。
四、教学准备1. 教师准备:多媒体课件、实验器材(如旋转平台、小球、绳子等)、实验记录表。
2. 学生准备:观察记录表、思考题。
五、教学过程(一)导入1. 展示生活中旋转的实例,如旋转木马、陀螺等,引导学生思考旋转物体为何不会飞出去。
2. 提出问题:旋转物体受到什么力的作用?这个力是如何使物体保持旋转的?(二)新课讲授1. 向心力的概念:物体在圆周运动中,受到指向圆心的力,称为向心力。
2. 向心力的作用:使物体保持圆周运动。
3. 向心力的计算方法:F = m v^2 / r,其中F为向心力,m为物体质量,v为物体速度,r为圆周半径。
(三)实验演示1. 教师演示实验:使用旋转平台、小球和绳子,展示向心力的作用。
2. 学生分组进行实验,观察并记录实验现象。
(四)讨论与思考1. 学生分组讨论:向心力在生活中的应用。
2. 学生代表发言,分享讨论成果。
(五)课堂小结1. 回顾本节课所学内容,强调向心力的概念、作用和计算方法。
2. 布置课后作业:完成实验记录表,思考向心力在生活中的应用。
六、教学反思1. 本节课通过实验和讨论,使学生掌握了向心力的概念、作用和计算方法。
2. 学生在实验过程中积极参与,观察力、思维能力和动手能力得到了锻炼。
3. 在今后的教学中,应注重培养学生的科学素养,激发学生对物理知识的兴趣。
《向心力》精品教案
第六节向心力教学设计一、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、学情分析在学习本节内容之前,学生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:在教学中,需要根据学生数量合理安排学生实验。
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。
2.从知识内容来看:由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力是教材所用的方法,学生对于向心力的理解不是很清楚,本节让学生认识实例:用细线系着小赛车在水平面上做匀速圆周运动,从而引出向心力的概念。
《向心力》教学设计(优秀3篇)
《向心力》教学设计(优秀3篇)作为一名默默奉献的教育工作者,时常要开展教案准备工作,借助教案可以让教学工作更科学化。
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向心力教案篇一知识与技能:知道向心力的概念、来源、公式及其物理意义。
知道研究一般曲线运动采用圆周运动分析的方法和依据。
过程与方法:通过学习,将牛顿第二定律自觉地从直线运动迁移到圆周运动中来。
情感态度与价值观:通过讨论与交流,培养学生思维能力和分析能力,培养学生探究问题的热情。
重点向心力的概念,与向心加速度的关系难点向心力的来源教具多媒体、学案教学要点:向心力的概念、来源、公式及其物理意义特别关注:向心力的来源知识链接:向心加速度、牛顿第二定律教学流程:环节教学内容师生互动设计意图课前汇报向心加速度物理意义、公式代表发言进行汇报,大家认真聆听,评价及进行补充为新课打基础定向导学自主学习合作探究加速度是由合力产生,那么向心加速度是怎样产生的?本节课我们就来研究这个问题。
一、匀速圆周运动与向心力1.向心力:做匀速圆周运动的物体受到的合力。
2.公式:Fn= 或Fn= 。
3.来源:匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的,也可能是某个力的分力。
向心力是按命名的力,它可由重力、弹力、摩擦力等提供,也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。
4.作用:产生,改变线速度的方向。
1.装置: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,组成一个圆周摆,如图所示。
教师提出问题学生认真聆听、思考,准备进入新课的学习。
阅读教材,完成学案。
通过实例,得出向心力名称的由来。
结合牛顿第二定律及向心加速度的公式推导向心力的公式。
学生分小组进行探究,教师指导。
交代本节主要研究方向,提醒学生进入状态。
阅读教材,提取精华。
通过情景展示,让学生初步认识到向心力的来源和方向。
精讲点拨有效训练展示交流2.求向心力及合力:(1)可用Fn= 计算钢球所需的向心力。
向心力_教案
向心力_教案一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解向心力的概念,知道向心力是一种效果力。
(2)学生能够通过实验探究向心力的大小与哪些因素有关,并能推导向心力的表达式。
(3)学生能够运用向心力的知识解决生活中的实际问题。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究,培养学生的观察能力、动手能力和分析归纳能力。
(2)通过理论推导,培养学生的逻辑思维能力和数学应用能力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生在实验探究中体验科学研究的乐趣,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生合作学习的精神和实事求是的科学态度。
二、教学重难点1、教学重点(1)理解向心力的概念和表达式。
(2)实验探究向心力的大小与哪些因素有关。
2、教学难点(1)通过实验探究得出向心力的表达式。
(2)运用向心力的知识解决实际问题。
三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学过程(一)导入新课教师通过播放一段赛车在弯道上高速行驶的视频,引导学生观察赛车在弯道上的运动情况,并思考以下问题:1、赛车为什么能够在弯道上顺利转弯而不冲出赛道?2、是什么力使赛车在弯道上保持运动轨迹?学生观看视频后,进行小组讨论,并发表自己的看法。
教师在学生讨论的基础上,引出本节课的主题——向心力。
(二)新课教学1、向心力的概念教师演示一个小球在光滑水平面上做匀速圆周运动的实验,让学生观察小球的运动情况,并思考以下问题:(1)小球做匀速圆周运动时,速度的大小是否改变?方向是否改变?(2)小球做匀速圆周运动时,受到哪些力的作用?这些力的合力方向指向哪里?学生观察实验后,进行小组讨论,并回答问题。
教师在学生回答的基础上,总结向心力的概念:做匀速圆周运动的物体所受到的合力总是指向圆心,这个合力叫做向心力。
2、向心力的大小与哪些因素有关教师提出问题:向心力的大小与哪些因素有关呢?引导学生进行猜想。
学生可能会提出以下猜想:(1)向心力的大小与物体的质量有关。
(2)向心力的大小与物体的线速度有关。
向心力教案(精选3篇)
People will not suffer for a lifetime, but they will suffer for a while.(页眉可删)向心力教案(精选3篇)向心力教案1一、教材分析本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书(物理2·必修)第五章《曲线运动》第六节《向心力》。
教材的内容方面来看,__节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式,变速圆周运动和一般曲线运动。
前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度,这节讲的是描述使物体做圆周运动的合外力,是对物体运动认识上的升华,为接下来万有引力的的学习奠定了基础。
所以在整个教材体系中起了承上启下的作用,并且这样的安排由简单到复杂,符合学生的认知规律。
从教材的地位和作用方面来看,__节是运动学中的重要概念,也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一,是对物体运动认识上的升华,它把运动学和动力学联系在了一起,具有承上启下的桥梁作用,也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。
二、学情分析【知识基础方面】在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度,具备了探究向心力的基本知识和基本技能,这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。
【思维基础方面】高一的学生通过初中科学和第一学期的学习,具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力,但接受能力尚欠缺,需要教师正确的引导和启发。
【情感态度方面】在学生的生活经验中,与向心力有关的现象有,但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。
三、教学目标【知识技能目标】理解向心力的定义;能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位理解向心力的作用效果;用圆锥摆粗略验证向心力的表达式;【过程方法目标】通过对向心力,向心加速度,圆周运动,牛顿第二定律的理解与学习,相互联系,体验对物理概念的学习方法【情感态度与价值观目标】通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念,感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点;通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发,激发学生的学习兴趣;通过一些有趣的实验实验,加深学生的印象,容易让学生理解,引起学生兴趣;四、重点与难点重点:向心力表达式验证,向心力________与作用效果。
高中物理向心力教案(热门6篇)
高中物理向心力教案(热门6篇)高中物理向心力教案第1篇目录TOC o “1-3“ u 教学内容 PAGEREF _Toc393782737 h 1一、教学任务分析 PAGEREF _Toc393782738 h 1教材分析 PAGEREF _Toc393782739 h 1三维教学目标 PAGEREF _Toc393782740 h 1教学重点、难点 PAGEREF _Toc393782741 h 2二、学情分析 PAGEREF _Toc393782742 h 2三、教法学法 PAGEREF _Toc393782743 h 2教学方法 PAGEREF _Toc393782744 h 2学习方法 PAGEREF _Toc393782745 h 2四、教学过程 PAGEREF _Toc393782746 h 3新课引入 PAGEREF _Toc393782747 h 3新课讲授 PAGEREF _Toc393782748 h 3巩固练习 PAGEREF _Toc393782749 h 5课堂小结 PAGEREF _Toc393782750 h 5拓展提高 PAGEREF _Toc393782751 h 5课后思考 PAGEREF _Toc393782752 h 6板书设计 PAGEREF _Toc393782753 h 6五、教学特色 PAGEREF _Toc393782754 h 6《向心力》教学设计教学内容【课题】向心力【教材选择】普通高中课程标准(人教版)必修2 第五章第六节【课时安排】一课时【教学对象】高一学生一、教学任务分析教材分析《向心力》一节第五章曲线运动的重点、难点,具有承前启后的作用。
它既是本章知识的一个拐点,又是本章内容拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析,又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。
6.向心力-人教版必修2教案
6.向心力-人教版必修2教案一、教学目标1.掌握向心力的概念及计算方法。
2.了解向心力与离心力的关系。
3.了解何时会存在向心力,何时不会存在向心力。
4.能够运用向心力知识解决相关问题。
二、教学重点1.向心力的概念及计算方法。
2.向心力与离心力的关系。
三、教学难点1.何时会存在向心力,何时不会存在向心力。
四、教学过程1. 导入(5分钟)1.引入本节课主题——向心力。
2.通过日常生活中的例子,让学生了解向心力的存在。
2. 知识讲解(20分钟)1.概念:向心力的定义。
2.计算方法:向心力的大小与速度、半径之间的关系。
3.与离心力的关系:向心力与离心力方向相反,大小相等。
3. 理解与实践(30分钟)1.授课教师讲解向心力计算方法。
2.学生做题练习,巩固向心力的计算方法。
3.教师指导学生探究何时会存在向心力,何时不会存在向心力的相关知识。
4. 拓展(15分钟)1.学生自主拓展,探究向心力与离心力在机械设备、交通工具等领域的应用。
2.教师预设相关问题,让学生进行思考和验证。
5. 总结(10分钟)1.回顾本节课的主要内容,让学生掌握向心力的概念、计算方法以及与离心力的关系。
2.强调向心力的重要性及应用前景。
五、作业1.完成教师留下的相关习题。
2.学生自行寻找相关领域的案例,并结合向心力与离心力进行分析。
六、教学反思本节课以向心力为主题进行授课,通过引入实例,让学生生动的认识了向心力的存在。
通过清晰明了的讲解,让学生掌握了向心力的概念、计算方法以及与离心力的关系。
并通过练习与探究,巩固了向心力的知识。
虽然本节课时间稍短,但通过有效的教学方法,让学生掌握了向心力的重要性及其应用前景。
《向心力》教学设计优秀5篇
《向心力》教学设计优秀5篇《向心力》教学设计篇一【教材分析】本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的,这部分知识是本章的重点和难点,也是学好圆周运动的关键点,学好这部分知识,可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。
教材的编排思路很清晰,先是从身边的事例出发,让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力,从而引出向心力的概念。
由于上一节中,已经从一般性的结论入手,利用矢量运算,在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论,进一步得到了向心加速度的大小。
于是根据牛顿第二定律,就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小,即向心力的大小和方向。
接着,教材为了让学生对向心力有一个感性的认识,设计了“实验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。
实际上,这个实验除了要验证向心力表达式之外,另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力,而是一个效果力”,也即让学生初步学会分析向心力的来源。
与过去不同的是,本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。
这样安排的目的是从生活实际出发,在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动,什么情况下会做变速圆周运动。
以及知道如何处理一般曲线运动的方法。
【学情分析】(1)思维基础根据新课程教学理念,从高一第一学期开始,在课堂教学过程中教师一直重视“过程与方法”的教学,学生已经初步有了探究事物的一般方法,即“是什么?──怎么样?──为什么?”的思维方法。
因此,本设计中就通过创设问题情景,激励学生自己提出想要研究的问题。
(2)心理特点依据20世纪最著名的发展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡,也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段,因此在教学中,要遵循从感性到理性的认识规律,本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。
(3)已有知识通过前一节《向心加速度》的学习,学生已经知道了向心加速度的方向指向圆心,它描述了物体速度方向变化的快慢。
人教版高中物理必修第2册 6.2 《向心力》教学设计
《向心力》教学设计【教材】人民教育出版社高中课程标准实验教科书物理必修二第五章第6节【用时】30分钟一、教材分析1.课程标准要求能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
2.本节内容在物理知识体系中的地位3.教材内容与体系安排教材先让学生获得向心力的感性认识,从而给出向心力的定义,再由向心加速度表达式和牛顿第二定律得出向心力的表达式;接着利用圆锥摆粗略验证向心力表达式;最后分析变速圆周运动和一般曲线运动中的向心力,并探究分析过程中使用的方法。
二、学情分析1.知识基础:学生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有线速度、角速度、周期、转速等,并理解了线速度、角速度、周期、半径之间的关系。
学生知道在转动装置中,共轴的轮子上各点的角速度相等皮带转动不打滑时,凡和皮带接触的点,线速度的大小相等。
2.技能基础:学会了处理曲线运动的重要方法——运动的合成和分解。
而且已经掌握应用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。
3.思维障碍:学生知道匀速圆周运动是一种变速运动,因为它的线速度方向时刻在变。
需要进行更深一步的分析为什么线速度的方向时刻在变,是什么力在改变物体的这种运动状态,这个力有何特点。
由于向心力是一种学生感到陌生的力,而高一学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很强,所以需要在教学中通过实例、实验,使学生对向心力的认识从感性认识升一华到理性认识。
三、教学目标1.物理观念(1)理解向心力的概念,知道向心力是根据力的效果命名的;(3)掌握向心力的表达式,计算简单情景中的向心力。
2.科学思维用变速圆周运动的方法研究一般的曲线运动,渗透物理学中“微元”的思想。
3.科学探究(1)通过对实验的观察、思考和探究,理解向心力;(2)通过同学间的讨论与交流,培养学生合作学习与相互交流的能力。
4.科学态度与责任(1)通过实验体验向心力的存在,激发学习兴趣,增强求知的欲望;(2)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、实事求是的科学态度。
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第六节向心力
一、教材分析:
本节首先根据牛顿第二定律和向心加速度表达式得到向心力的表达式,定义向心力的概念,讨论向心力性质和特点。
最后分析了变速圆周运动和一般曲线运动中物体的受力情况和处理办法。
二、教学目标:
知识与技能:1、了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的。
2、掌握向心力的表达式,计算简单情景中的向心力。
3、从牛顿第二定律角度理解向心力表达式。
过程与方法:在分析一般曲线运动过程中,学习用物理知识解决实际问题的方法。
情感态度与价值观:培养学生理论联系实际的能力。
三、教学重点与难点:
重点:在具体情境中分析向心力来源,计算向心力大小。
难点:在具体情境中分析向心力来源。
四、教学用具:
刻度尺视频资料
五、教学过程:
六、小结:
1、向心力的方向:大小:
2、向心力的作用:切向力的作用:
3、一般曲线运动的研究方法:
七、作业:练习册中“课后练习”完成,“课后提高”选做
八、课后反思:。