向心加速度教学设计教案
物理高中必修知识2《向心加速度》优质教案
物理高中必修知识2《向心加速度》优质教案一、教学内容本节课,我们将深入探讨物理高中必修知识2中第十章《圆周运动》,重点聚焦在第三节《向心加速度》。
该部分内容详细阐述向心加速度概念、计算公式及其在实际问题中应用。
二、教学目标1. 让学生掌握向心加速度定义,理解其产生原因。
2. 学会运用向心加速度计算公式解决实际问题。
3. 培养学生空间想象能力和解决问题能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:向心加速度产生原因及其计算公式推导。
2. 教学重点:掌握向心加速度计算方法,并能应用于实际问题。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、实物模型、圆周运动演示仪。
2. 学具:练习本、圆规、直尺。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示自行车转弯、汽车过弯道等实际生活中圆周运动,引导学生思考这些现象背后物理原理。
细节:通过提问方式引导学生关注向心力作用,为新课学习做好铺垫。
2. 例题讲解:讲解向心加速度定义、产生原因及计算公式。
细节:通过图示和动画演示,让学生直观地理解向心加速度概念,并推导出计算公式。
3. 随堂练习:让学生运用刚学到向心加速度计算公式,解决实际问题。
细节:选取具有代表性练习题,指导学生逐步分析解题过程,巩固所学知识。
4. 小组讨论:针对向心加速度在生活中应用,进行小组讨论。
细节:鼓励学生积极发言,分享自己见解,培养学生合作意识。
细节:强调向心加速度计算方法和应用,提醒学生注意易错点。
六、板书设计1. 向心加速度定义2. 向心加速度计算公式3. 实际问题中应用示例七、作业设计1. 作业题目:(1)计算半径为0.5m圆周运动,当速度为10m/s时向心加速度。
(2)一辆汽车以20m/s速度通过半径为50m弯道,求汽车所受向心力。
2. 答案:(1)向心加速度a = v²/r = (10m/s)² / 0.5m = 200m/s²(2)向心力F = m a = m (v²/r) = m (20m/s)² / 50m八、课后反思及拓展延伸1. 反思:关注学生对向心加速度概念理解程度,及时调整教学方法,提高课堂效果。
2024年高中物理《向心加速度》教案
2024年高中物理《向心加速度》教案一、教学内容本节课选自2024年高中物理教材第二章第九节《向心加速度》。
教学内容主要包括:向心加速度的定义、表达式、计算方法以及在圆周运动中的应用。
二、教学目标1. 理解向心加速度的概念,掌握向心加速度的表达式和计算方法。
2. 能够运用向心加速度知识分析解决实际圆周运动问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点教学重点:向心加速度的定义、表达式及计算方法。
教学难点:向心加速度在圆周运动中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、实物模型。
2. 学具:圆规、直尺、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:利用多媒体展示运动员在冰面上做圆周运动、旋转木马等实际场景,引导学生关注向心加速度现象。
2. 基本概念:(1)向心加速度的定义。
(2)向心加速度的表达式:a = v^2 / r。
(3)向心加速度的单位:m/s^2。
3. 例题讲解:(1)一个物体在半径为0.5m的圆周上做匀速圆周运动,线速度为2m/s,求向心加速度。
(2)一个物体在半径为1m的圆周上做匀速圆周运动,向心加速度为5m/s^2,求线速度。
4. 随堂练习:(1)一个物体在半径为0.3m的圆周上做匀速圆周运动,线速度为1m/s,求向心加速度。
(2)一个物体在半径为2m的圆周上做匀速圆周运动,向心加速度为10m/s^2,求线速度。
5. 知识拓展:(1)向心加速度与切向加速度的关系。
(2)圆周运动中,向心加速度与半径、线速度的关系。
强调向心加速度的定义、表达式和计算方法,以及在圆周运动中的应用。
六、板书设计1. 向心加速度定义2. 向心加速度表达式:a = v^2 / r3. 例题及解答4. 随堂练习七、作业设计1. 作业题目:(1)一个物体在半径为0.4m的圆周上做匀速圆周运动,线速度为1.5m/s,求向心加速度。
(2)一个物体在半径为3m的圆周上做匀速圆周运动,向心加速度为15m/s^2,求线速度。
向心加速度详细教案
向心加速度详细教案一、教学内容本节课选自高中物理教材《普通高中课程标准实验教科书·物理》(选修34)第二章第4节“向心加速度”。
具体内容包括:向心加速度的定义、表达式推导、物理意义及其在圆周运动中的应用。
二、教学目标1. 理解并掌握向心加速度的概念,能够推导出向心加速度的表达式。
2. 了解向心加速度的物理意义,能够分析圆周运动中向心加速度的变化规律。
3. 能够运用向心加速度知识解决实际问题,培养学以致用的能力。
三、教学难点与重点重点:向心加速度的概念、表达式及物理意义。
难点:向心加速度在圆周运动中的应用,如何分析向心加速度的变化规律。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、物理演示实验器材(如:旋转木马、细线系小球等)。
2. 学具:笔记本、教材、圆规、直尺、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)利用旋转木马和细线系小球的实验现象,引导学生观察并思考圆周运动中物体的加速度特点。
2. 教学新课(10分钟)(1)向心加速度的定义:物体在做圆周运动时,受到指向圆心的加速度。
(2)向心加速度的表达式推导:根据牛顿第二定律,推导出向心加速度公式a = v²/r。
(3)向心加速度的物理意义:表示物体在圆周运动中,速度方向发生变化的大小。
3. 例题讲解(10分钟)通过讲解一道关于旋转木马的运动问题,让学生学会运用向心加速度知识解决问题。
4. 随堂练习(5分钟)出示关于圆周运动的练习题,让学生独立完成,巩固所学知识。
5. 课堂小结(5分钟)六、板书设计1. 向心加速度定义2. 向心加速度表达式:a = v²/r3. 向心加速度物理意义4. 例题及解答过程七、作业设计1. 作业题目:2. 答案:(1)向心加速度为:a = (2m/s)² / (0.1m) = 40m/s²。
(2)因为旋转木马边缘的座位距离圆心较远,半径较大,根据向心加速度公式a = v²/r,速度较大。
2024年物理高中必修知识2《向心加速度》教案
2024年物理高中必修知识2《向心加速度》教案一、教学内容本节课选自高中物理必修知识2,第五章《曲线运动》中的第3节“向心加速度”。
详细内容包括:1. 向心加速度的定义及表达式推导;2. 向心加速度的大小和方向;3. 向心加速度与线速度、半径的关系;4. 向心加速度在实际应用中的例子。
二、教学目标1. 让学生掌握向心加速度的概念,理解向心加速度与线速度、半径的关系;2. 培养学生运用向心加速度解决实际问题的能力;3. 培养学生的观察能力、逻辑思维能力和动手操作能力。
三、教学难点与重点教学难点:向心加速度的大小和方向,以及与线速度、半径的关系。
教学重点:向心加速度的定义及表达式,以及在实际应用中的运用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、物理实验器材(如小车、圆盘等);2. 学具:笔记本、圆规、直尺、计算器。
五、教学过程1. 导入:通过展示旋转木马的动画,引导学生观察并思考旋转木马上的物体为什么会向内侧运动,引出向心加速度的概念;2. 基本概念:讲解向心加速度的定义,推导向心加速度的表达式;3. 例题讲解:讲解向心加速度的计算方法,通过例题加深学生对向心加速度的理解;4. 随堂练习:布置相关练习题,让学生巩固所学知识;5. 实践操作:分组进行实验,测量不同半径、不同线速度下的向心加速度,观察向心加速度与线速度、半径的关系;6. 知识拓展:介绍向心加速度在生活中的应用,如汽车转弯、飞机盘旋等;8. 课后作业布置。
六、板书设计1. 向心加速度的定义及表达式;2. 向心加速度与线速度、半径的关系;3. 例题及解答步骤;4. 课后作业。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算题:给定一个物体的线速度和半径,求其向心加速度;(2)应用题:分析生活中一个含有向心加速度的实例,说明其原理;2. 答案:(1)向心加速度 = 线速度² / 半径;(2)答案不唯一,合理即可;(3)实验报告无统一答案,要求内容完整、逻辑清晰。
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。
物理高中必修知识2《向心加速度》教案
物理高中必修知识2《向心加速度》教案一、教学内容本节课选自高中物理必修知识2,涉及第十一章《圆周运动》中的第3节“向心加速度”。
详细内容包括:1. 向心加速度的定义与表达式推导;2. 向心加速度的大小与半径、线速度、角速度的关系;3. 向心加速度在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 让学生理解并掌握向心加速度的概念,能推导出向心加速度的表达式;2. 让学生掌握向心加速度与半径、线速度、角速度的关系,并能运用相关知识解决实际问题;3. 培养学生的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点:向心加速度的概念及其表达式的推导,向心加速度与半径、线速度、角速度的关系。
教学重点:向心加速度的定义,向心加速度的表达式及其应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、黑板、粉笔;2. 学具:圆周运动演示仪、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示自行车转弯时,骑车人身体向内的倾斜,引导学生思考其中的物理原理;2. 例题讲解:讲解向心加速度的定义,推导向心加速度的表达式;3. 随堂练习:让学生计算给定半径、线速度和角速度下的向心加速度;4. 知识拓展:介绍向心加速度在生活中的应用,如汽车转弯、飞机盘旋等;六、板书设计1. 向心加速度的定义;2. 向心加速度的表达式;3. 向心加速度与半径、线速度、角速度的关系;4. 生活实例:向心加速度的应用。
七、作业设计(1)半径为10m的圆形跑道,一辆自行车以20km/h的速度行驶,求其向心加速度;(2)半径为0.5m的圆盘,以30r/min的速度旋转,求圆盘边缘的向心加速度。
2. 答案:(1)向心加速度为5.56m/s²;(2)向心加速度为7.85m/s²。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对向心加速度的概念及其表达式的推导掌握较好,但在解决实际问题时,部分学生对公式的运用不够熟练;2. 拓展延伸:引导学生思考如何通过改变半径、线速度和角速度来改变向心加速度,进一步了解向心加速度在实际工程中的应用。
《向心加速度》高中物理必修二教案
《向心加速度》高中物理必修二教案一、教学内容本节课选自高中物理必修二,第四章《圆周运动》的第二节“向心加速度”。
具体内容包括:1. 向心加速度的定义及表达式推导;2. 向心加速度的大小和方向;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。
二、教学目标1. 理解向心加速度的概念,掌握向心加速度的表达式;2. 能够分析向心加速度的大小和方向,以及与线速度、半径的关系;3. 学会运用向心加速度解决实际问题。
三、教学难点与重点重点:向心加速度的定义、表达式、大小和方向;难点:向心加速度与线速度、半径的关系,以及在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:圆周运动演示仪、小球、绳子;2. 学具:直尺、圆规、计算器。
五、教学过程1. 引入:利用圆周运动演示仪,展示小球沿圆周运动的实验现象,引导学生思考圆周运动中速度、加速度的变化。
2. 新课导入:(1)讲解向心加速度的定义;(2)推导向心加速度的表达式;(3)分析向心加速度的大小和方向;(4)讨论向心加速度与线速度、半径的关系。
3. 例题讲解:(1)计算给定圆周运动的向心加速度;(2)分析向心加速度在实际问题中的应用。
4. 随堂练习:(1)完成教材课后习题;(2)讨论实际生活中圆周运动的例子,分析向心加速度的作用。
强调向心加速度的定义、表达式、大小和方向,以及与线速度、半径的关系。
六、板书设计1. 向心加速度的定义;2. 向心加速度的表达式;3. 向心加速度的大小和方向;4. 向心加速度与线速度、半径的关系。
七、作业设计1. 作业题目:(1)求半径为0.5m的圆周运动,线速度为2m/s时的向心加速度;(2)已知某圆周运动的向心加速度为4m/s²,半径为1m,求线速度。
2. 答案:(1)向心加速度为4m/s²;(2)线速度为2m/s。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:关注学生对向心加速度概念的理解,加强对向心加速度与线速度、半径关系的指导;2. 拓展延伸:引导学生研究其他类型圆周运动的向心加速度,如非匀速圆周运动。
2024年高中物理向心加速度教案(
2024年高中物理向心加速度教案(一、教学内容本节课选自高中物理教材第四章《匀速圆周运动》第三节《向心加速度》,详细内容如下:1. 向心加速度的定义及表达式;2. 向心加速度的大小与半径、线速度、角速度的关系;3. 向心加速度的物理意义;4. 向心加速度在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握向心加速度的概念,理解其物理意义;2. 使学生能够熟练运用向心加速度的表达式进行计算;3. 培养学生的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点重点:向心加速度的定义、表达式及物理意义。
难点:向心加速度与半径、线速度、角速度的关系;向心加速度在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:黑板、粉笔、多媒体设备、圆周运动演示仪;2. 学具:圆周运动实验器材、计算器、草稿纸。
五、教学过程1. 导入:通过展示生活中的圆周运动实例(如旋转木马、自行车轮子等),引导学生关注向心力的作用,提出问题:“为什么旋转的物体需要向心力?向心力的作用效果是什么?”2. 基本概念:讲解向心加速度的定义,给出表达式,阐述其物理意义。
3. 理论推导:通过数学推导,让学生理解向心加速度与半径、线速度、角速度的关系。
4. 例题讲解:选取典型例题,讲解解题思路和步骤,引导学生运用向心加速度的概念和表达式解决问题。
5. 随堂练习:让学生独立完成练习题,巩固所学知识,教师巡回指导。
6. 实验探究:分组进行圆周运动实验,测量向心加速度,验证理论推导。
六、板书设计1. 向心加速度2. 定义:向心加速度是描述物体在圆周运动中向心力作用效果的物理量;3. 表达式:a = v^2 / r = ω^2 r;4. 关系:向心加速度与半径、线速度、角速度成正比;5. 例题:选取具有代表性的例题,展示解题过程;6. 练习题:列出随堂练习题目。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算题:已知半径、线速度,求向心加速度;(2)分析题:分析生活中圆周运动的向心加速度;(3)应用题:设计一个实验,验证向心加速度与半径、线速度、角速度的关系。
高中物理向心加速度教案
高中物理向心加速度教案(一、教学内容本节课选自高中物理教材第二章第5节,主题为“向心加速度”。
详细内容包括:向心加速度的定义与表达式推导;向心加速度的大小、方向与圆周运动的关系;向心加速度在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 理解向心加速度的概念,掌握向心加速度的数学表达式。
2. 能够分析圆周运动中向心加速度的大小、方向与半径、线速度、角速度的关系。
3. 能够运用向心加速度的概念解决实际问题。
三、教学难点与重点教学难点:向心加速度方向的理解,向心加速度与半径、线速度、角速度的关系。
教学重点:向心加速度的定义,向心加速度的数学表达式。
四、教具与学具准备1. 教具:圆周运动演示仪,多媒体设备。
2. 学具:笔记本,圆规,三角板。
五、教学过程1. 实践情景引入:利用圆周运动演示仪,展示硬币在圆盘上的运动,引导学生观察硬币的运动状态。
2. 理论讲解:(1)讲解向心加速度的定义,引导学生推导向心加速度的数学表达式。
(2)分析向心加速度的大小、方向与圆周运动的关系。
3. 例题讲解:选取一道关于向心加速度的典型题目,进行详细讲解。
4. 随堂练习:布置23道关于向心加速度的练习题,让学生独立完成。
六、板书设计1. 向心加速度的定义与表达式2. 向心加速度的大小、方向与圆周运动的关系3. 例题及解答七、作业设计1. 作业题目:(1)推导向心加速度的表达式。
(2)一个物体做半径为R的圆周运动,线速度为v,求向心加速度。
2. 答案:见附件。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对向心加速度的理解程度,教学方法的适用性。
2. 拓展延伸:引导学生了解向心加速度在实际生活中的应用,如汽车转弯、飞机盘旋等。
鼓励学生进行课外阅读,拓展知识面。
重点和难点解析:1. 向心加速度的方向理解。
2. 向心加速度与半径、线速度、角速度的关系。
3. 实践情景引入的教学设计。
4. 例题的选取和讲解。
5. 作业设计。
详细补充和说明:一、向心加速度的方向理解向心加速度的方向是垂直于物体运动轨迹,指向圆心的。
向心加速度的物理教案
向心加速度的物理教案一、教学目标1.了解向心加速度的概念;2.掌握向心加速度的计算方法;3.熟练应用向心加速度计算公式解决物理问题;4.理解向心加速度在自然界和日常生活中的应用。
二、教学内容1.向心加速度的概念;2.向心加速度的计算方法;3.向心加速度的应用。
三、教学重难点1.向心加速度的概念和公式的理解;2.应用向心加速度公式解决物理问题的能力。
四、教学方法1.讲解法;2.实验演示法;3.讨论交流法。
五、教学准备1.电脑;2.投影仪;3.展示PPT。
六、教学过程1. 导入在导入环节,可以设计一些简单的问题来引入本课教学内容,比如让学生从日常生活中举出向心加速度的应用实例,或者介绍一个有趣的实验。
2. 讲解向心加速度的概念:当物体沿着圆周运动时,速度的大小不变,方向不断变化,所以物体必须经历一个向心加速度,才能维持圆周运动。
向心加速度公式:a = v^2 / r解释公式中的各个变量: - a:向心加速度 - v:物体沿圆周运动的速度 - r:圆的半径3. 实验演示可以设置一个实验,让学生通过实验感性地理解向心加速度的概念和公式,并在此基础上掌握计算方法。
具体实验步骤如下:•用线给定一个固定的半径,在线上固定一个小球;•给小球一个初速度;•用计时器测量小球在圆周运动一定时间的速度,并计算出圆周运动的半径;•应用公式 a=v^2/r 计算出向心加速度。
4. 讨论交流让学生就课上讲解和实验演示进行讨论,以检验学生对向心加速度的掌握。
可以通过以下问题引导学生开展讨论:•圆周运动的半径越小,向心加速度会变大还是变小?•当速度不变时,圆周运动的半径越小,向心加速度会变大还是变小?•在圆周运动中,行驶的起点和重心不在同一水平线上时,向心加速度是如何改变的?(可以通过实验演示进行验证)七、教学拓展将向心加速度的概念和公式运用到日常生活中,探讨向心加速度在自然界和人类工程技术中的应用。
比如在摩天轮上,人体经历的向心加速度是多少?飞机飞行时,向心加速度会对机身造成哪些影响?八、教学评估1.设计一些测验题目,考察学生对向心加速度的基本概念和计算公式的理解;2.根据实验结果评估学生掌握向心加速度计算方法的能力;3.以小组讨论和课堂展示的形式,评估学生分析和解决问题的能力。
《向心加速度》教案
《向心加速度》教案一、教学内容本节课选自高中物理教材《物理必修二》第四章第一节“圆周运动”,详细内容为向心加速度的概念、表达式及计算方法。
二、教学目标1. 理解向心加速度的概念,掌握向心加速度的表达式;2. 能够运用向心加速度的概念解决实际问题,进行相关计算;3. 了解向心加速度在生活中的应用,培养学生的学以致用能力。
三、教学难点与重点重点:向心加速度的概念及其表达式。
难点:向心加速度的计算及应用。
四、教具与学具准备1. 教具:圆周运动演示仪、挂图、多媒体设备;2. 学具:圆周运动计算题、草稿纸、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示圆周运动演示仪,引导学生观察和分析圆周运动的特点,提出问题:“圆周运动中的速度和加速度有何关系?”2. 新课导入:讲解向心加速度的概念,给出向心加速度的表达式,解释各物理量的含义;3. 例题讲解:以一道典型例题为例,讲解如何运用向心加速度的概念进行计算;4. 随堂练习:布置两道圆周运动计算题,让学生独立完成,并及时给予反馈;5. 知识拓展:介绍向心加速度在生活中的应用,如汽车转弯、飞机盘旋等;六、板书设计1. 向心加速度的定义;2. 向心加速度的表达式;3. 例题及解答过程;4. 课堂小结。
七、作业设计1. 作业题目:(1)一辆汽车以20m/s的速度在半径为50m的圆形弯道上行驶,求汽车所受的向心加速度;(2)一个物体以10m/s的速度在半径为5m的圆周上运动,已知运动周期为2s,求物体的向心加速度。
2. 答案:(1)向心加速度为4m/s²;(2)向心加速度为5m/s²。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对向心加速度的概念和计算方法掌握较好,但对实际应用场景的理解还需加强;重点和难点解析1. 向心加速度的概念及其表达式的理解和记忆;2. 例题讲解中向心加速度的计算步骤和方法;3. 作业设计中题目难度与实际应用场景的结合;4. 课后反思中学生对向心加速度实际应用场景的理解。
高一物理教案向心加速度
高一物理教案向心加速度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悄你知道吗?下面是整理了((高一)(物理))教案向心加速度,供你参考。
高一物理教案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,领悟推导过程中用到的(数学)方法,老师启发、引导.学生自主阅读、思考,讨论、沟通学习成果.高一物理向心加速度情感、与价值观培育学生思维能力和分析问题的能力,培育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,要通过老师的引导让学生体会成功的喜悦.高一物理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.高一物理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.高一物理教学指导自主阅读、合作探究、精讲精练、高一物理教案准备用细线拴住的小球高一物理教学设想(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讨论的匀速圆周运动,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?高一物理教学过程师生互动补充内容或错题订正任务一预习导学(仔细阅读教材p13-p15,独立完成下列问题)1、请同学们看两例:(1)图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?2、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.3、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.在理论上,分析速度方向的变化,可以得出结论:"任何做匀速圆周运动的物体的加速度方向都指向'4、进一步的分析表明,由a=△v/△可以导出向心加速度大小的表达式:aN= , aN=任务二合作探究1、速度变化量请在图中标出速度变化量△v2、向心加速度方向理论分析(请同学们阅读教材p18页"做一做'栏目,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?(6)△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?3、学生思考并完成课本第19页"思考与讨论'栏目中提出的问题:从公式an= v2/r看,向心加速度an与圆周运动的半径r成反比;从公式an=2r看,向心加速度an与半径r成正比。
向心加速度教案(共16页)
向心加速度教案[模版仅供参考,切勿通篇使用]篇一:《向心加速度》向心加速度(一)教材的地位本节课在学生掌握了圆周运动物理量的描述,(线速度,角速度,周期,频率,转速)以及直线运动加速度,平抛运动加速度的基础上学习,让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。
《向心加速度》一节是本章承上启下的重要知识,学好这节内容,一方面可以深化前面所学的匀速圆周运动知识,另一方面又为第六章万有引力与航天的学习打好必要的基础。
教材从了解运动的规律过渡到了解力跟运动关系的规律;把向心加速度放在向心力之前,从运动学的角度来学习向心加速度。
教材为了培养学生科学探究合作能力,改变了过去从向心力推导向心加速度的教学方式。
(二)【学情分析】高一学生对物体的受力分析和运动情况分析已经有了一定的基础,也学习了牛顿三大定律,初步具备了以加速度为桥梁的运动与力的关系的知识体系。
他们的好奇心强,具有较强的探究欲望且有多次小组合作经验。
但他们的逻辑推理能力和抽象思维能力不是很好,不注重对知识内涵的研究,对物理的学习还缺乏方法,习惯于硬套公式。
而向心力向心加速度概念比较抽象,会给学生的学习带来较大的困难。
针对学生的实际情况,在教学中我利用实例来分析匀速圆周运动的物体所受的合力,再由实验来探究向心力的大小与物体的质量、圆周半径、线速度的关系,而后用牛顿第二定律引出向心加速度方向和大小,这样符合教材编写的意图,突出概念教学的物理过程,真正让学生体验到了学习过程。
(三)【教法和学法】破教学的重点和难点,为了体现了教师的主导作用和学生的主体地位,我主要采用“引导探究式”教学法,创设情景,引导探究,让学生自觉提问,大胆猜想,动手操作,合作交流。
(四)【教学用具】:为了强调了物理实验的真实性,为了突出媒体创设情景的有效性,我准备了多媒体器材、、投影等作为本节课的教具。
【教学目标】(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。
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。
《向心加速度》高中物理必修二教案
《向心加速度》高中物理必修二教案一、教学内容本节课选自高中物理必修二,第十一章《圆周运动》中的第三节“向心加速度”。
详细内容包括:1. 向心加速度的定义及其表达式;2. 向心加速度的大小、方向与圆周运动的关系;3. 向心加速度在实际生活中的应用。
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的表达式进行计算;2. 了解向心加速度的大小、方向与圆周运动的关系,能运用相关知识解决实际问题;3. 培养学生的观察能力、分析能力,激发学生对物理学习的兴趣。
三、教学难点与重点教学难点:向心加速度的方向判断,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,向心加速度的表达式,向心加速度的实际应用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、演示实验器材(小车、绳子、滑轮、砝码等);学具:圆规、直尺、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)通过播放运动员在圆形跑道上跑步的短片,引导学生观察运动员在转弯时的运动状态,提出问题:“运动员在转弯时为什么会向内倾斜?”2. 知识讲解(15分钟)(1)回顾圆周运动的基本概念;(2)介绍向心加速度的定义,引导学生推导向心加速度的表达式;(3)分析向心加速度的大小、方向与圆周运动的关系。
3. 例题讲解(15分钟)选取一道典型例题,详细讲解解题步骤,强调向心加速度的计算方法和注意事项。
4. 随堂练习(10分钟)布置两道随堂练习题,巩固学生对向心加速度的理解和运用。
5. 演示实验(10分钟)演示小车在圆形轨道上运动,通过观察小车的运动状态,验证向心加速度的存在。
六、板书设计1. 向心加速度的定义及表达式;2. 向心加速度的大小、方向与圆周运动的关系;3. 例题解答步骤;4. 随堂练习题。
七、作业设计(1)半径为0.5m的圆周上,物体以10m/s的速度运动;(2)半径为0.3m的圆周上,物体以6m/s的速度运动。
答案:分别为20m/s²和12m/s²。
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。
高中物理向心加速度教案(4篇)
高中物理向心加速度教案(4篇)高中物理向心加速度教案大全(1)《向心加速度》教学设计(一)指导思想与理论依据概念是构成物理学问的基础,正确地理解、掌控物理概念是学好物理的保证。
在教学中假如能依据物理概念的特征以及同学的认知规律,运用认知心理学理论设计概念教学过程,必将有利于同学对概念的习得。
依据现代认知理论,学问的习得可分为三个阶段:学问的感悟、学问的巩固、学问的应用。
结合物理概念的特征,其教学的过程也可分为三个阶段:概念的感悟、概念的理解和概念的应用。
本课时的教学将遵从现代认知理论设计教学过程。
(二)学习内容分析本节在教材中的地位向心加速度是加速度概念的连绵,同时是圆周运动与向心力之间的纽带。
理解向心加速度将为理解向心力与圆周运动的关系奠定良好的基础。
利用向心加速度分析圆周运动速度变化的问题继承了运动学分析问题的一般方法。
这部分内容既能够复习直线运动的学问,更为今后圆周运动的解决供应方法。
本节在课程标准中的内容知道向心加速度的概念,及其应用(三)同学状况分析同学利用必修1的学习,已经认识了直线运动的解决方法。
利用牛顿运动定律的学习已经体会了力与运动的关系。
对曲线运动条件的学习,让同学已经熟悉到曲线运动都是变速运动,肯定会产生加速度。
对于圆周运动中加速度的问题,同学应当不会觉得生疏。
(四)创新之处创设情景的全程性本节整体设计的提出是基于同学对向心加速度的熟悉和理解。
首先利用花样滑冰、链球竞赛这两个视频观看做圆周运动的物体需要怎样的力。
而后利用同学试验:朔料杯中的小球做圆周运动和细线拉着的小球在水平桌面上做圆周运动,让同学亲自体会做圆周运动的物体受到的力是如何供应的。
得出做圆周运动的物体受到指向圆心的力,由这个力产生的加速度称为向心加速度。
在推导向心加速度大小时,利用做好的泡沫板大圆和毛衣针、磁帖、磁条动态的演示△t 趋于零时△v的极限过程。
同时要求同学做图,体会△v的方向和大小,进而推导出向心加速度的表述式。
向心加速度的物理教案
向心加速度的物理教案一、教学内容本节课选自高中物理教材《物理必修二》第四章“圆周运动”中的第三节“向心加速度”。
详细内容包括:1. 向心加速度的定义及其表达式;2. 向心加速度的大小和方向;3. 向心加速度与线速度、半径的关系;4. 向心加速度在实际生活中的应用。
二、教学目标1. 知识目标:使学生理解向心加速度的概念,掌握向心加速度的表达式,了解向心加速度与线速度、半径的关系;2. 技能目标:培养学生运用向心加速度解决实际问题的能力;3. 情感目标:激发学生对物理现象的好奇心,提高学生的科学素养。
三、教学难点与重点重点:向心加速度的概念、表达式及与线速度、半径的关系。
难点:向心加速度方向的理解,以及向心加速度在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、演示实验器材(如小车、绳子、滑轮等);2. 学具:学生分组实验器材(如小球、细线、图钉等)。
五、教学过程1. 引入:通过展示生活中的圆周运动实例(如旋转木马、洗衣机脱水等),引导学生关注向心加速度现象;2. 基本概念:讲解向心加速度的定义,推导向心加速度的表达式;3. 演示实验:用小车、绳子、滑轮等演示向心加速度的实验,引导学生观察向心加速度的方向;4. 例题讲解:讲解向心加速度的相关例题,分析解题思路和方法;5. 随堂练习:布置与向心加速度相关的练习题,巩固所学知识;6. 分组讨论:分组进行实验,探究向心加速度与线速度、半径的关系;8. 课后作业布置:布置课后作业,强化学生对向心加速度的理解。
六、板书设计1. 向心加速度的定义;2. 向心加速度的表达式;3. 向心加速度的方向;4. 向心加速度与线速度、半径的关系。
七、作业设计1. 作业题目:(1)小球沿着半径为0.5m的圆周运动,线速度为2m/s,求向心加速度;(2)地球绕太阳公转,公转半径为1.5×10^8 km,公转周期为365天,求地球的向心加速度。
2. 答案:(1)向心加速度为4m/s^2;(2)向心加速度为2.9×10^4 m/s^2。
高中物理向心加速度教案(
高中物理向心加速度教案(一、教学内容本节课选自高中物理教材《力学》第四章第三节,主题为向心加速度。
详细内容包括:向心加速度的定义与表达式推导,圆周运动的向心加速度计算,向心加速度的物理意义及其与非向心加速度的区分。
二、教学目标1. 理解并掌握向心加速度的定义,能推导出向心加速度的表达式。
2. 学会计算圆周运动的向心加速度,并能解释其物理意义。
3. 能够区分向心加速度与非向心加速度,理解它们在物体运动中的作用。
三、教学难点与重点重点:向心加速度的定义,表达式,计算方法及其物理意义。
难点:理解向心加速度的方向,区分向心加速度与非向心加速度。
四、教具与学具准备教具:黑板,粉笔,圆周运动演示仪,向心加速度计算器。
学具:笔记本,圆规,计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示圆周运动演示仪,让学生观察并思考:为什么在圆周运动中,物体需要受到一个指向圆心的力?2. 教学内容讲解:(1)向心加速度的定义:在圆周运动中,物体受到一个指向圆心的加速度,称为向心加速度。
(2)向心加速度的表达式推导:根据圆周运动的线速度和半径,推导出向心加速度的表达式 a = v^2/r。
(3)圆周运动的向心加速度计算:通过例题讲解,让学生学会计算圆周运动的向心加速度。
(4)向心加速度的物理意义:解释向心加速度使物体始终保持在圆周运动轨迹上的作用。
3. 随堂练习:发放计算题,让学生计算不同圆周运动的向心加速度,并解释其物理意义。
4. 区分向心加速度与非向心加速度:通过实例分析,让学生理解这两种加速度在物体运动中的区别。
六、板书设计1. 向心加速度的定义2. 向心加速度的表达式推导3. 圆周运动的向心加速度计算方法4. 向心加速度的物理意义5. 向心加速度与非向心加速度的区分七、作业设计1. 作业题目:2. 答案:(1)向心加速度 a = v^2/r = 2^2/0.5 = 4m/s^2。
(2)向心加速度使物体始终保持在转盘上,指向圆心。
2024年高中物理《向心加速度》教案
2024年高中物理《向心加速度》教案一、教学内容1. 向心加速度的定义及表达式推导;2. 向心加速度在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握向心加速度的定义,理解向心加速度与圆周运动的关系;2. 使学生学会推导向心加速度的表达式,并能运用公式解决实际问题;3. 培养学生的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:向心加速度的概念及其表达式的推导;2. 教学重点:向心加速度在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:圆周运动演示仪、PPT课件;五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)利用圆周运动演示仪展示不同半径、不同线速度的圆周运动,让学生观察现象,提出问题:为什么物体在做圆周运动时会受到向心力的作用?2. 理论讲解(10分钟)介绍向心加速度的定义,引导学生推导向心加速度的表达式:a = v²/r,并对表达式进行解析。
3. 例题讲解(10分钟)结合实际例题,讲解如何运用向心加速度公式解决实际问题,强调公式中各物理量的含义。
4. 随堂练习(5分钟)布置随堂练习题,让学生独立完成,巩固所学知识。
5. 课堂小结(5分钟)6. 互动环节(10分钟)七、作业设计1. 作业题目:(1)推导向心加速度的表达式;(2)一个物体做半径为2m的圆周运动,线速度为4m/s,求其向心加速度;(3)解释为什么在相同线速度下,半径越小的圆周运动,向心加速度越大?2. 答案:(1)a = v²/r;(2)向心加速度为8m/s²;(3)根据向心加速度公式可知,向心加速度与半径成反比,因此在相同线速度下,半径越小,向心加速度越大。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课学生对向心加速度的概念和表达式掌握程度较好,但部分学生在解决实际问题时仍存在困难,需要在今后的教学中加强练习;2. 拓展延伸:引导学生思考向心加速度在实际生活中的应用,如汽车转弯、飞机盘旋等,提高学生的兴趣和认知。
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教学准备
1. 教学目标
1、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。
2、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。
3、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。
2. 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。
3. 教学用具
多媒体、板书
4. 标签
教学过程
新课导入建议
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?
一、感受圆周运动的向心加速度
探究交流
如图所示,地球在不停地公转和自转,关于地球的自转,思考以下问题:
(1)地球上各地的角速度大小、线速度大小是否相同?
(2)地球上各地的向心加速度大小是否相同?
1.基本知识
(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.
2.思考判断
(1)匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心.(√)
(2)匀速圆周运动的加速度总指向圆心.(√)
(3)匀速圆周运动是加速度不变的运动.(×)
二、向心加速度
1.基本知识
(1)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.
(2)公式:①an=r(v2);②an=ω2r.
(3)方向:沿半径方向指向圆心,时刻与线速度方向垂直.
2.思考判断
(1)圆周运动的加速度一定指向圆心.(×)
(2)曲线运动中,v1、v2和Δv=v2-v1的方向一般不在一条直线上.(√)
(3)匀速圆周运动的向心加速度大小不变.(√)
探究交流
甲同学认为由公式an=r(v2)知向心加速度an与运动半径r成反比;而乙同学认为由公式an=ω2r知向心加速度an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.
【提示】他们两人的观点都不准确,当v一定时,an与r成反比,当ω一定时,an 与r成正比.
三、向心加速度的方向及意义
【问题导思】
1.向心加速度是描述什么的物理量?
2.匀速圆周运动和非匀速圆周运动的加速度有什么不同?
1.物理意义
描述线速度改变的快慢,只表示线速度的方向变化的快慢,不表示其大小变化的快慢.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.
3.圆周运动的性质
不论加速度an的大小是否变化,an的方向是时刻改变的,所以圆周运动一定是变加速曲线运动.
4.变速圆周运动的向心加速度
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.向心加速度表示速度方向变化的快慢,切向加速度表示速度大小变
化的快慢.所以变速圆周运动中,向心加速度的方向也总是指向圆心.
特别提醒
1.和直线运动一样,在圆周运动中,Δv、a、F三个量的方向也总是相同的.
2.在匀速圆周运动中,向心加速度就是物体的合加速度.
例:关于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是()
A.它描述的是线速度大小变化的快慢
B.它描述的是线速度方向变化的快慢
C.它描述的是物体运动的路程变化的快慢
D.它描述的是角速度变化的快慢
【答案】 B
四、向心加速度的公式和应用
【问题导思】
1.向心加速度有哪些计算公式?
2.试讨论向心加速度与半径的关系?
3.向心加速度公式适用于非匀速圆周运动吗?
1.公式
2.an与r的关系
图象如图(a)(b)所示.
3.理解
(1)当匀速圆周运动的半径一定时,向心加速度的大小与角速度的平方成正比,也与线
速度的平方成正比,随频率的增加或周期的减小而增大.
(2)当角速度一定时,向心加速度与运动半径成正比.
(3)当线速度一定时,向心加速度与运动半径成反比.
4.向心加速度的注意要点
(1)向心加速度是矢量,方向总是指向圆心,始终与速度方向垂直,故向心加速度只改
变速度的方向,不改变速度的大小.向心加速度的大小表示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.包括非匀速圆周运动.
例:如图所示,皮带传动装置中,右边两轮连在一起共轴转动,图中三轮半径分别为r1=3r,r2=2r,r3=4r;A、B、C三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑.向心加速度分别为a1、a2、a3,则下列比例关系正确的是()
【答案】BD
注意:向心加速度与合加速度
在一般圆周运动中,合加速度通常有两个分量:切向加速度和向心加速度.切向加速度表示速度大小变化的快慢;向心加速度表示速度方向变化的快慢.
1.物体做匀速圆周运动时,向心加速度就是物体的合加速度.
2.物体做非匀速圆周运动时,合加速度既有沿切线方向的分量,又有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.
课堂小结
板书
第六节向心加速度
1、感知做匀速圆周运动的物体加速度的方向
2、速度变化量的求法
3、向心加速度
(1)名称的由来
(2)表达式:aN=v2/r , aN=rω2
(3)对两种表达式的比较、分析。