5-8曲线运动--向心力
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总课题
曲线运动
总课时
第8课时
课题
向心力
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义．
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．
过程与方法
1．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，并具体“做一做”来理解公式的含义．
（请同学们阅读教材p20页“实验”部分，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?如何保证小球在水平面内做稳定的圆周运动，测量哪些物理量(记录哪些数据)?
4．实验过程中产生误差的原因主要有哪些?
二、变速圆周运动和一般曲线运动
引导1：在刚才“做一做”的实验中，我们可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小，这就给我们带来一个疑问：难道向心力能改变速度的大小吗?为什么?
2．如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象．
学法
指导
自主阅读、合作探究、精讲精练、
教学
准备
圆锥摆
教学
设想
预习导学→学生初步了解本节内容→合作探究→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
利用上一节的向心加速度方向、大小表达式等已有知识，引导学生以牛顿第二定律为依据，得出向心力的定义，效果，大小表达式，并及时让学生通过“做一做”，分小组体验向心力的大小，进而用圆锥摆实验近似验证，由于本实验比较粗略，并且大小的验证也并非本节重点，所以我没有采用学生分组实验，而是学生辅助演示实验的实验手段。在学生有了大量的实例分析和体验后，引导学生总结向心力的效果、来源，
引导2：怎么分析研究一般的曲线运动？
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处理一般曲线运动的方法：
例题1．如图所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么…( )
A受重力，支持力
B受重力，支持力和指向圆心的摩擦力
C受重力，支持力，向心力和指向圆心的摩擦力
D以上都不正确。
6.如右图所示的圆锥摆，摆线与竖线的夹角为θ，则小球的的向心加速度为；若摆球的质量为M，则向心力的大小等于，绳子的受到的拉力为。
7 . A、B两质点均做匀速圆周运动，mA∶mB=RA∶RB=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？
（1）小球的向心加速度
（2）绳中的拉力
练习．一个2.0kg的物体在半径是1.6 m的圆周上以4 m／s的速率运动，向心加速度为多大?所需向心力为多大?
任务三达标提升
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、如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则：（）
①a点和b点的线速度大小相等
②a点和b点的角速度大小相等
A.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心
B.木块受到圆盘对它的摩擦力．方向指向圆盘中心
C.因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力
D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反
例题2．一根长为L=1.0m的细绳系一质量为M=0.5kg的小球，在光滑水平面上匀速圆周运动，如图所示，小球转动的角速度为ω＝2πrad/s，试求
4、说明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?
（3）、在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小物块受几个力，向心力由谁提供．
任务二合作探究
一、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
③a点和c点的线速度大小相等
④a点和d点的向心加速度大小相等
A.①③B.②③C.③④D.②④
3、如图所示，汽车以速度V通过一半圆形拱桥的顶点时，关于汽车受力的说法正确的是（）
A.汽车受重力、支持力、向心力
B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力
C.汽车的向心力是重力
D.汽车的重力和支持力的合力提供向心力
4.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
5.如图所示Baidu Nhomakorabea物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做圆周运动，则A的受力情况是（）
2．进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点．
情感、态度与价值观
1．在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力．
教学
重点
1．体会牛顿第二定律在向心力上的应用．
2．明确向心力的意义、作用、公式及其变形．
教学
难点
1．圆锥摆实验及有关物理量的测量．
教学过程
师生互动
补充内容或错题订正
任务一预习导学
（认真阅读教材p13-p15，独立完成下列问题）
一、向心力
(请同学们阅读教材“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．
3、请同学们完成课本第p22页“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小．（学生按照“做一做”栏目中的实验介绍，独立操作，在实验中去体验．）
曲线运动
总课时
第8课时
课题
向心力
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义．
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．
过程与方法
1．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，并具体“做一做”来理解公式的含义．
（请同学们阅读教材p20页“实验”部分，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?如何保证小球在水平面内做稳定的圆周运动，测量哪些物理量(记录哪些数据)?
4．实验过程中产生误差的原因主要有哪些?
二、变速圆周运动和一般曲线运动
引导1：在刚才“做一做”的实验中，我们可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小，这就给我们带来一个疑问：难道向心力能改变速度的大小吗?为什么?
2．如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象．
学法
指导
自主阅读、合作探究、精讲精练、
教学
准备
圆锥摆
教学
设想
预习导学→学生初步了解本节内容→合作探究→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
利用上一节的向心加速度方向、大小表达式等已有知识，引导学生以牛顿第二定律为依据，得出向心力的定义，效果，大小表达式，并及时让学生通过“做一做”，分小组体验向心力的大小，进而用圆锥摆实验近似验证，由于本实验比较粗略，并且大小的验证也并非本节重点，所以我没有采用学生分组实验，而是学生辅助演示实验的实验手段。在学生有了大量的实例分析和体验后，引导学生总结向心力的效果、来源，
引导2：怎么分析研究一般的曲线运动？
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处理一般曲线运动的方法：
例题1．如图所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么…( )
A受重力，支持力
B受重力，支持力和指向圆心的摩擦力
C受重力，支持力，向心力和指向圆心的摩擦力
D以上都不正确。
6.如右图所示的圆锥摆，摆线与竖线的夹角为θ，则小球的的向心加速度为；若摆球的质量为M，则向心力的大小等于，绳子的受到的拉力为。
7 . A、B两质点均做匀速圆周运动，mA∶mB=RA∶RB=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？
（1）小球的向心加速度
（2）绳中的拉力
练习．一个2.0kg的物体在半径是1.6 m的圆周上以4 m／s的速率运动，向心加速度为多大?所需向心力为多大?
任务三达标提升
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、如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则：（）
①a点和b点的线速度大小相等
②a点和b点的角速度大小相等
A.木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心
B.木块受到圆盘对它的摩擦力．方向指向圆盘中心
C.因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力
D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反
例题2．一根长为L=1.0m的细绳系一质量为M=0.5kg的小球，在光滑水平面上匀速圆周运动，如图所示，小球转动的角速度为ω＝2πrad/s，试求
4、说明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?
（3）、在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小物块受几个力，向心力由谁提供．
任务二合作探究
一、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
③a点和c点的线速度大小相等
④a点和d点的向心加速度大小相等
A.①③B.②③C.③④D.②④
3、如图所示，汽车以速度V通过一半圆形拱桥的顶点时，关于汽车受力的说法正确的是（）
A.汽车受重力、支持力、向心力
B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力
C.汽车的向心力是重力
D.汽车的重力和支持力的合力提供向心力
4.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
5.如图所示Baidu Nhomakorabea物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做圆周运动，则A的受力情况是（）
2．进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点．
情感、态度与价值观
1．在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力．
教学
重点
1．体会牛顿第二定律在向心力上的应用．
2．明确向心力的意义、作用、公式及其变形．
教学
难点
1．圆锥摆实验及有关物理量的测量．
教学过程
师生互动
补充内容或错题订正
任务一预习导学
（认真阅读教材p13-p15，独立完成下列问题）
一、向心力
(请同学们阅读教材“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．
3、请同学们完成课本第p22页“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小．（学生按照“做一做”栏目中的实验介绍，独立操作，在实验中去体验．）