向心力和向心加速度教案

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？

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。向心力是按力的作用效果命名的，它可能是由弹力、静摩擦力、重力和支持力的合力，甚至是某个力的分力来提供，不要把向心力当作一个特殊性质的力。

过程分析突出了学生的主体地位，切实发挥了学生在课堂教学中应有的作用。学生不是被动的接受知识，而是参与知识的获得过程，体现了“自主学习”的新课程教学理念。三、科学探究：向心力的大小

（1）提出问题：向心力的大小可能与哪些因素有关？

（2）科学猜想

引出学生探究实验：请每位学生用手牵着一个带绳的小球，使小球在水平方向旋转，体验手的拉力对小球运动的影响。

说明：实验过程中注意引导学生体验绳的长短、球的大小、转速的快慢对手拉力的大小的影响。

做圆周运动，学生感受向心力的大小。先体验得出定性的认识，即得出向心力的大小可能质量、半径、角速度、线速度、周期、转速等因素有关。

教师引导分析，线速度、周期、角速度以及转速又有关系，都是描述圆周运动转动快慢的物理量，从而归结为：向心力的大小可能与质量、半径、角速度有关。影响向心力大小的可能因素比较多，应采用控制变量法进行研究。

（3）介绍向心力演示器构造和使用方法

因此教师先出示向心力演示器介绍：下面我们用向心力演示器来研究向心力与质量、角速度、半径的定量关系。大家看，这是向心力演示器：匀速转动手柄，可以使塔伦、长槽

和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动，这时小球向外挤压挡板，挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测力套筒里的弹簧，弹簧的压缩量可以从标尺上读出，该读书显示了向心力大小。

（4）实验探究

实验原理明了后，教师再引导学生如何利用仪器控制变量。学生发现可以通过质量不同的钢球和铝球改变质量。将球放置在长槽和短槽的不同位置，改变半径。通过调整塔伦上的皮带连接两个塔轮，就可以改变角速度。引导学生讨论实验方法——控制变量法，从而设计实验方案、步骤并进行实验操作。指导学生完成表2。

表2

（3）学生分组进行实验

a ：质量不同的钢球和铝球，当它们运动的半径r 和角速度ω相同时，比较向心力的大小

b ：两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系

c ：两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。

实验表格

实验结论：F 向随r 、w 、m 的增大而增大

（4）总结得到：向心力的大小与物体质量m 、圆周半径r 和角速度ω都有关系，且给出公

式：F 向＝mr ω2

（5）实验结论

学生通过分组实验，能发现

m ∝向F ，r ∝向F ，2ω∝向F 。最后教师总结全班实验结

果，得出结论：2ωmr F ∝。

科学家们用更精确的实验也得到相同的结果。精确的研究表明：2ωkmr F =

当公式中个物理量的单位都用国际单位制的单位时，k =1，公式简化为2ωmr F =。从而可以推得向心力的表达式r v m mr F 2

==ω 【这部分教学采用教师引导下科学探究的方式，解决了向心力大小与质量、半径和角速度的关系，来突出教材的重点，突破教材的难点。教师用 “问题”的形式组织课堂，条理清晰，逻辑性强。通过有效的师生互动，培养学生科学的态度和提高学生实验设计能力、数据分析处理能力。】

四、理论推导：向心加速度

力是产生加速度的原因，既然做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心的等效力的作用，那么它必然存在一个由向心力产生的加速度，这个加速度就叫做向心加速度。

板书：三、向心加速度

那么，向心加速度的定义是什么呢？

物理学中把做圆周运动物体的沿半径指向圆心的加速度，叫做向心加速度。板书：1、定义：做圆周运动物体的沿半径指向圆心的加速度

我们知道，加速度是矢量，既有大小，又有方向。我们先来研究向心加速度的方向。向心加速度的方向是怎样的呢？

对了，向心加速度的方向要和向心力的方向一致，始终指向圆心。

板书：2、方向：始终指向圆心

下面，我们来研究向心加速度的大小。请同学们根据牛顿第二定律和向心力的公式，推导出向心加速度的公式。

我们请这位同学来回答一下。回答得非常好，请坐。

我们一起来分析一下。根据牛顿第二定律ma F =，可以得到m F a =

；联系向心力公式2mrw F =或r

v m F 2

=，可以得到向心加速度的大小:2rw a =或r v a 2= 板书：3、大小：2

rw a =或r v a 2

= 下面，我们来研究向心加速度的物理意义。我们知道加速度的物理意义是：描述物体速度变化快慢的物理量，速度是矢量，既有大小又有方向，速度的变化既包括大小的变化，也包括方向的变化。但是我们前面学过，向心力的作用效果只改变物体速度的方向，不改变速度的大小。可见，向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量。这就是向心加速度的物理意义。

板书：4、物理意义：描述线速度方向变化快慢的物理量。

我们知道，对于某一确定的匀速圆周运动，向心力和向心加速度的大小恒定不变，那方向呢？方向也是不变的吗？

对了，向心力和向心加速度的方向时刻在改变。可见，匀速圆周运动是加速度不断改变的变加速曲线运动。

大家要注意了，向心力和向心加速度的公式不仅适用于匀速圆周运动，而且适用于一般的圆周运动，一般圆周运动的线速度、角速度大小会发生变化，因此向心力和向心加速度的大小也会发生变化。利用公式求解某时刻向心力和向心加速度的大小时，速度必须用瞬时速度。

下面，请大家看书本74页的例题，我们一起来做一做。

课堂总结：

最后，我们来总结一下本节课的知识。大家说说，你们都学到了什么？

作业布置：

教案版：

一、新课引入

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。

【实例2：木块在蒙有毛巾的转盘上随着转盘近似做匀速圆周运动，要求学生对其进行受力分析。学生分析木块受到的重力和支持力的作用。

教师归纳：这两个力相互抵消，合力为零，静摩擦力方向呢？

启发学生：

1、根据已学知识：静摩擦力与运动趋势相反；

2、上面实验启发：做圆周运动的物体有远离圆心的运动趋势。

老师归纳：静摩擦力的方向是指向圆心，正是这个静摩擦力使木块近似做匀速圆周运动。例子３；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？

启发学生：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？

教师归纳：是重力与拉力的合力，或是拉力的水平分力，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。

教师引导学生从前面三个例子中找出三个物体的运动共同点：

1.都做圆周运动。

2.都受到指向圆心的力的作用。

从而得出向心力的定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个始终指向圆心等效力的作用，这个力叫做向心力。

方向：始终指向圆心。与V垂直，方向时刻在变，是变力。

注意事项：（1）做圆周运动的物体要受到向心力，不是会产生向心力。

（2）向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

（3）向心力按力的作用效果命名，不要当作一种特殊性质的力。

六、板书设计

§4.2 向心力与向心加速度

一、向心力

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

2、方向：始终指向圆心

板书:3、作用效果：只改变速度方向，不改变速度大小，不做功

二、向心力的大小

1、科学探究

2、公式：r v m mr F 2

==ω 三、向心加速度

1、定义：向心力产生的加速度

2、公式：r v r a 2

==ω 3、方向：始终指向圆心

4、物理意义：描述线速度方向变化快慢的物理量。

七、教学反思

匀速圆周运动的向心力和向心加速度.说课稿

匀速圆周运动的向心力和向心加速度说课稿一、教材分析 1、本节课在教材中的地位和作用 1）从现行高中知识体系来看，匀速圆周运动选自教科版物理必修2第二章第2节，匀速圆周运动上承牛顿运动定律，下接万有引力,是本章知识的重点内容。 2）从前后联系看，这节课的内容既是在学生学习了平抛运动知识后接触的又一种具有鲜明个性特点的运动形式，又为今后学习天体的运动和带电粒子在洛仑兹力作用下的匀速圆周运动做好了知识上和方法上的准备。 3）从教纲、考纲上看，匀速圆周运动是高中物理教学大纲上一个重要内容。在高考中，匀速圆周运动的向心加速度和向心力分别作为一级考点、二级考点。 4）在高考中的地位。从近三年高考试题分布上看，通过对比四川高考卷和全国课标卷的考 1、学情分析我所面对的学生是名为雁江区二类学生，实为二类、三类学生相结合，其中三类学生居多，学生思维较迟钝，数学基础较差，但思想活跃，有一定的可塑性。同时，学生经过高一一个学期的学习，在知识储备上，学生已经具备了一定的运动学和力学方面的知识，对直线运动和曲线运动都有了一定程度的了解；在思维能力上，学生正由抽象思维能力向逻辑思维能力转换。以往的学生在学习这一节的知识时，由于学生自身认知水平的差异，思维能力的差异，使得很大部分学生学习这一节时觉得很困难，对于向心力的理解上很容易出错，这直接导致学生在学习第三章天体运动时的困难。因而，本节课的内容对学生来讲仍然是一个不小的台阶。

2、学法设计新课改中特别强调学生学习中的主体地位。结合高一学生的认知和思维发展水平，根据新课改内容要求，我是这样引导学生学习，创设物理情境和问题情境，引导学生进行分组探究、合作探究，尽可能让学生自己讨论、交流，分析归纳得出结果。这样学生主动探究出的结果比被动接受更容易让学生理解，同时亦能体验成功的乐趣，对学生自我构建学习方法有所帮助。三、教法分析 1、设计思想本节课的设计思想是：本节课先以生活视频引入教学，以学生分组活动深入教学，以学生实验进入教学，最后以学生分析归纳，总结得出结论结束教学，体现新课改以学生为主体的探究式教学理念。 2、教法设计本节教学中一改传统的平铺直述模式，采用以学生分组探究、合作探究为主的探究式教学模式，学生在活动中感受向心力，了解向心力的来源，体会向心力的概念，化抽象为具体，化难为易，学生更容易理解。突破了向心力，向心加速度可以结合牛顿第二定律由学生自己推导得出，其难度也不攻自破。 3、教学反馈为了让学生熟练掌握本节的知识，引导学生真正理解向心力的概念，同时结合以往学生的经验和对现有学生能力的了解，需设计简单基础的练习题，或当堂训练，或留作课后作业，并予以检查或批阅，了解学生掌握的情况，对反馈回来结果较好的学生，提升训练难度；对反馈回来发现基础掌握不牢固的学生，进行强化训练。这样对不同层次学生因材施教，努力让绝大多数学生学得知识。四、教学设计 1、教学方法：分组探究、合作探究 2、教学资源：多媒体课件、向心力演示仪 3、教学流程：合作学习，探究教学（29分钟）创设情境，引入新课（4分钟）巩固升华（课后作业）学生小结（2分钟）板书设计，教学反思

向心力教学设计优质课

向心力教学设计一、教学内容分析： 1.背景分析：向心力是高中物理新课程必修2的内容，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，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。应用分析：通过对本章节的教学可以提高学生把生活事例简化为物理模型的能力，复习旧知，强化受力分析能力，用学过的物理规律解释现实生活中的现象，提高学生学习兴趣。 2.结构分析：教材先由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力的概念，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以外，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性质力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。最后分析一般曲线运动和变速圆周运动中的向心力。二、学生情况分析：学生通过前面的学习，理解了质量、力与加速度的关系，了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度，并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程，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、教学目标： 1.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一种力。（2）知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的情景计算。（3）知道在变速圆周运动中，合外力的法向分力提供了向心力，切向分力用于加速。（4）知道一般曲线运动的处理方法。

2.过程与方法（1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法：提出问题、分析问题、解决问题（2）在验证向心力表达式的过程中，体会物理实验在处理问题中的作用。（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。 3.情感态度价值观（1）经历从自己提出问题到自己解决问题的过程，培养学生的问题意识及思维能力。（2）经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。（3）实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。四、教学策略设计： 1.教法与学法：（1）教法：采用媒体展示，小实验展示，提出问题，演示过程，指导实验，总结结论，反馈评价。（2）学法：独立观察、分析小结，发表见解，小组讨论，了解原理，动手操作实验，总结分析数据，验证理论，掌握理论，运用规律解决其他实际问题。 2.教学媒体设计：视频：水流星、花样滑冰转圈、飞车走壁，三个过程。黑板：出示标题，例题讲解。五、教学重点、难点 1．教学重点理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系，并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源 2．教学难点理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源，理解匀速圆周运动中供

高中物理公式推导(匀速圆周运动向心加速度、向心力)word版本

V t ΔV 高中物理公式推导二圆周运动向心加速度的推导 1、作图分析：如图所示，在0t 、 t 时刻的速度位置为： 2、推导过程：第一，对于匀速圆周运动而言，速度的大小是不发生变化的，变化的只是速度的方向，如图所示，速度方向的变化量为 v ，则有： R ? V 0 V 0

θ θ?=?≈?t v v v 0 第二，根据加速度的定义： t v a ??= 则有： t v t v a n ??= ??=θ0 第三，根据圆周运动的相关关系知： R v t = ??=θω 是故，圆周运动的向心加速度为： R v a n 2 = 第四，圆周运动的向心力的大小为：

R v m ma F n 2 == 3、意外收获：第一，对于圆周运动，我们应该理解速度、角速度、周期之间的关系。具体为： R v =ω T πω2= v R πω2= 第二，我们应该掌握极限的相关知识，合理利用极限来解决相关问题。第三，如果我们谈论的不是匀速圆周运动，我们同样可以利用此

方法进行谈论。对于非匀速圆周运动（或者叫做曲线运动），不仅速度的方向发生了变化，而且速度的大小也发生了变化，所以，不仅有向心加速度之外，应该也有使物体速度大小变化的加速度。但是，在这种情况下，我们的向心加速度，叫做径向加速度，速度大小变化的加速度，叫做切向加速度。故有：（1）向心加速度为： R v a n 2 = （2）（3）切向加速度为： t v a t ??= （注意：这里的v ?是指切向速度方向速度的变化量，并不是指图上的v ?。） 4、注意事项：

高中物理向心力、向心加速度精品公开课优质课教案

向心力、向心加速度教学目标：一、知识目标： 1、理解向心加速度和向心力的概念 2、知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因。 3、掌握向心力与向心加速度之间的关系。二、能力目标： 1、学会用运动和力的关系分析分题 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ω、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的概念。 2、知道向心力大小r v m mrw F 22==，向心加速的大小r v r w Q 22==，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、推理法教学用具：投影仪、投影片、多媒体、CAI 课件、向心力演示器、钢球、木球、细绳教学步骤：一、引入新课 1：复习提问（用投影片出示思考题）

（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：由于匀速云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（一）用投影片出示本节课的学习目标： 1、理解什么是向心力和向心加速度 2、知道向心力和向心加速度的求解公式 3、了解向心力的来源（二）学习目标完成过程 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）用CAI课件，模拟上述实验过程（3）引导学生讨论、分析： a：绳绷紧前，小球为什么做匀速圆周运动？ 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。 c：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。

高中物理《向心力》教案(人教版高一年级)

人教版高一年级《向心力》教案一、设计思想建构主义教学理论启示我们要转变教学观念，创造以“学生为主体，教师为主导”的教学环境，使学生在真实的情景中完成任务，改变我们长期存在的教师在台上讲，学生在台下听的灌输式教学，充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，分析问题，解决问题，主动建构良好的认知结构，培养创新精神。二、教材分析教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，分析物体的受力特点，从而得出向心力的概念，有助于学生体会和理解。教材接着从理论的角度，根据牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式。之后，为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解，教材中设计了验证性实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。通过圆锥摆实验，拉近科学与生活的距离，使学生感到科学就在身边，对科学产生亲切感。本节还有一点与过去不同，那就是在讨论完匀速圆周运动后讨论了变速圆周运动和一般曲线运动。这块内容的补充，不仅为分析物体在曲线最高点、最低点的受力分析和运动情况提供了理论依据，而且为学生提供了处理问题的一种思维方法：从特殊到一般。这部分知识的学习，可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。当然，学习完这一节之后，中学里所有的运动形式都学习完毕了，从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。三、学情分析通过前几节内容的学习，学生已经知道了曲线运动的条件，学习了处理曲线运动的重要方法——运动的合成和分解，还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。接着引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。这些知识的学习，为学生学习向心力做好了知识上的准备。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华到理性认识。四、教学目标 1．知识与技能（1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。（2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。 2．过程与方法（1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。（2）在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。 3．情感态度与价值观（1）经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。（2）实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的

向心力向心加速度·典型例题解析

向心力向心加速度·典型例题解析【例1】如图37－1所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无相对滑动，大轮的半径是小轮半径的2倍，大轮上的一点S离转动轴的距离是半径的1/3．当大轮边缘上的P点的向心加速度是0.12m/s2时，大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大？解析：P点和S点在同一个转动轮子上，其角速度相等，即ωP＝ωS．由向心加速度公式a＝rω2可知：a s/a p＝r s/r p，∴a s＝r s/r p·a p＝1/3×0.12m/s2＝0.04m/s2．由于皮带传动时不打滑，Q点和P点都在由皮带传动的两个轮子边缘，这两点的线速度的大小相等，即v Q＝v P．由向心加速度公式a＝v2/r可知：a Q/a P ＝r P/r Q，∴a Q＝r P/r Q×a P＝2/1×0.12m/s2＝0.24 m/s2．点拨：解决这类问题的关键是抓住相同量，找出已知量、待求量和相同量之间的关系，即可求解．【问题讨论】(1)在已知a p的情况下，为什么求解a s时要用公式a＝rω2、求解a Q时，要用公式a＝v2/r？ (2)回忆一下初中电学中学过的导体的电阻消耗的电功率与电阻的关系式：P＝I2R和P＝U2/R，你能找出电学中的电功率P与电阻R的关系及这里的向心加速度a与圆周半径r的关系之间的相似之处吗？【例2】如图37－2所示，一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个木块，当圆盘匀角速转动时，木块随圆盘一起运动，那么

[ ] 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．因为木块随圆盘一起运动，所以木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块的运动方向相同 D．因为摩擦力总是阻碍物体的运动，所以木块所受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反解析：从静摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的趋势来分析：由于圆盘转动时，以转动的圆盘为参照物，物体的运动趋势是沿半径向外，背离圆心的，所以盘面对木块的静摩擦力方向沿半径指向圆心．从做匀速圆周运动的物体必须受到一个向心力的角度来分析：木块随圆盘一起做匀速圆周运动，它必须受到沿半径指向圆心的合力．由于木块所受的重力和盘面的支持力都在竖直方向上，只有来自盘面的静摩擦力提供指向圆心的向心力，因而盘面对木块的静摩擦力方向必沿半径指向圆心．所以，正确选项为B．点拨：1．向心力是按效果命名的，它可以是重力、或弹力、或摩擦力，也可以是这些力的合力或分力所提供． 2．静摩擦力是由物体的受力情况和运动情况决定的．【问题讨论】有的同学认为，做圆周运动的物体有沿切线方向飞出的趋势，静摩擦力的方向应该与物体的运动趋势方向相反．因而应该选取的正确答案为D．你认为他的说法对吗？为什么？【例3】如图37－3所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O；一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为m＝1kg的小球A，另一端连接质量为M＝4kg 的重物B． (1)当小球A沿半径r＝0.1m的圆周做匀速圆周运动，其角速度为ω＝ 10rad/s时，物体B对地面的压力为多大？ (2)当A球的角速度为多大时，B物体处于将要离开、而尚未离开地面的临界状态？(g＝10m/s2)

高中物理《向心力向心加速度》说课稿

高中物理《向心力向心加速度》说课稿尊敬的各位评委、各位老师：大家好！今天我说课的题目是《向心力向心加速度》，首先我对教材进行分析：（一）【教材分析】 1、教材的地位与作用本节课的内容是人民教育出版社（必修）高中物理第一册第五章《曲线运动》的第五节知识，在教材的第86页至89页。从教材的编排可以看出：《向心力向心加速度》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，另一方面又为后续学习万有引力定律的应用打好必要的基础。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公式这个难点。在教材中先通过实例来引出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力公式F=mrω2或F=mv2/r，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式a=rω2或a=v2/r，这样由易到难，由具体到抽象，顺理成章，便于学生接受。 2、教学目标：根据大纲的要求和教材的特点，本节课我确定了如下教学目标 ①、知识目标：通过观察、实验操作，理解什么是向心力，什么是向心加速度。并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：通过实验让学生懂得用控制变量法来研究物理问题，培养学生的实验能力、分析能力、概括能力，以及小组合作意识，引导学生在合作中交流、学习、互动。 ③、情感目标：通过情景视频的引入，渗透爱国主义的教育，激发学生学习的兴趣，通过实验操作，培养学生的实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。 3、教学重点与难点：根据教学目标，我把本节课的重点定为学生如何理解向心力和向心加速度的概念及公式。另外，由于向心力的概念比较抽象，学生往往容易把向心力当作性质力处理，因此我觉得本节课的难点应为学生怎样建立向心力的概念。（二）【学情分析】接下来说说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

向心力教案

5.7 向心力【学习目标】（1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。（2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。【学习重点】明确向心力的意义、作用、公式及其变形。【知识要点】向心力 1．定义：使物体做圆周运动，指向圆心的力。 2．研究内容： ⑴向心力的方向与向心加速度的方向是否相同？ ⑵向心力的大小跟什么有关？与ω、ν之间什么关系？ ⑶向心力的大小怎么测量计算？ ⑷向心力有什么特点？ ⑸向心力的作用效果是怎样的？ ⑹向心力是不是合力？ ⑺向心力的来源？ ⑻向心力的施力物体是什么？ ⑼圆周运动的半径为何不变？ ⑽向心力与向心加速度的关系如何？ 3. 向心力演示器的结构和使用方法：（1）用质量比为2：1的钢球和铝球，使他们运动的半径r和相同，观察得到露出的红白相间方格数比值为2：1，即两个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。 ⑶由此验证向心力大小的公式：F＝mr2 4．匀速圆周运动：仅有向心加速度的运动。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运动。 5. 圆周摆 ⑴分析圆锥摆中向心力的来源 ⑵用圆锥摆实验可以粗略去验证向心力表达式【问题探究】【问题1】什么情况下，物体做匀速圆周运动，什么情况是做变速圆周运动结论：匀速圆周运动：只有向心加速度时。变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度时。【问题2】向心力和切向力的作用效果? 结论：向心力的作用效果：只改变速度的方向。切向力的作用效果：改变速度的大小。【问题3】研究一般曲线运动的方法：

高中物理《向心力,向心加速度》说课稿.doc

高中物理《向心力，向心加速度》说课稿一、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=rw 2 和a=v 2 /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。 (二)向心力大小与哪些因素有关 1.展示情景，提出问题

向心力的教案

匀速圆周运动向心力的教案示例一、教学目标 1.物理知识方面：（1）理解匀速圆周运动是变速运动；（2）掌握匀速圆周运动的线速度、角速度、周期的物理意义及它们间的数量关系；（3）初步掌握向心力概念及计算公式。 2.通过匀速圆周运动、向心力概念的建立过程，培养学生观察能力、抽象概括和归纳推理能力。 3.渗透科学方法的教育。二、重点、难点分析向心力概念的建立及计算公式的得出是教学重点，也是难点。通过生活实例及实验加强感知，突破难点。三、教具 1.转台、小伞； 2.细绳一端系一个小球（学生两人一组）； 3.向心力演示器。四、主要教学过程（一）引入新课演示：将一粉笔头分别沿竖直向下、水平方向、斜向上抛出，观察运动轨迹。复习提问：粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么？启发学生回答：速度方向与力的方向在同一条直线上，物体做直线运动；不在同一直线上，做曲线运动。进一步提问：在曲线运动中，有一种特殊的运动形式，物体运动的轨迹是一个圆周或一段圆弧（用单摆演示），称为圆周运动。请同学们列举实例。（学生举例教师补充）电扇、风车等转动时，上面各个点运动的轨迹是圆……大到宇宙天体如月球绕地球的运动，小到微观世界电子绕原子核的运动，都可看做圆周运动，它是一种常见的运动形式。提出问题：你在跑400m过弯道时身体为何要向弯道内侧微微倾斜？铁路和高速公路的转弯处以及赛车场的环形车道，为什么路面总是外侧高内侧低？可见，圆周运动知识在实际中是很有用的。引入：物理中，研究问题的基本方法是从最简单的情况开始。板书：匀速圆周运动（二）教学过程设计思考：什么样的圆周运动最简单？引导学生回答：物体运动快慢不变。板书：1.匀速圆周运动物体在相等的时间里通过的圆弧长相等，

向心力向心加速度练习题(推荐文档)

一、选择题 1、在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确的表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是( ) 2、关于向心加速度，下列说法正确的是（） A．向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量 B．向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量 C．向心加速度是描述角速度变化快慢的物理量 D．向心加速度的方向始终保持不变 3、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 A．重力 B．弹力 C．静摩擦力 D．滑动摩擦力 4、关于向心力的说法正确的是（） A．物体由于作圆周运动而产生一个向心力 B．向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小 C．做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受合外力 D．做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力 5、在匀速圆周运动中，下列关于向心加速度的说法，正确的是 ( ) A．向心加速度的方向保持不变 B．向心加速度是恒定的 C．向心加速度的大小不断变化 D．向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 6、在水平路面上转弯的汽车，向心力来源于（） A．重力与支持力的合力 B．滑动摩擦力 C．重力与摩擦力的合力 D．静摩擦力 7、如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块（） A．线速度相同 B．向心力相同 C．向心加速度相同 D．角速度相同 8、如图所示装置绕竖直轴匀速旋转，有一紧贴内壁的小物体，物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是 A．重力、弹力、向心力 B．重力、弹力、滑动摩擦力 C．下滑力、弹力、静摩擦力 D．重力、弹力、静摩擦力 9、甲、乙两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 ，在相等时间里甲转过60O，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为

高中物理向心力向心加速度典型例题

向心力向心加速度典型例题解析【例1】如图37－1所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无相对滑动，大轮的半径是小轮半径的2倍，大轮上的一点S离转动轴的距离是半径的1/3．当大轮边缘上的P点的向心加速度是0.12m/s2时，大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大？解析：P点和S点在同一个转动轮子上，其角速度相等，即ωP＝ωS．由向心加速度公式a＝rω2可知：a s/a p＝r s/r p，∴a s＝r s/r p·a p＝1/3× 0.12m/s2＝0.04m/s2．由于皮带传动时不打滑，Q点和P点都在由皮带传动的两个轮子边缘，这两点的线速度的大小相等，即v Q＝v P．由向心加速度公式a＝v2/r可知：a Q/a P ＝r P/r Q，∴a Q＝r P/r Q×a P＝2/1×0.12m/s2＝0.24 m/s2．点拨：解决这类问题的关键是抓住相同量，找出已知量、待求量和相同量之间的关系，即可求解．【问题讨论】(1)在已知a p的情况下，为什么求解a s时要用公式a＝rω 2/r？ 2、求解a Q时，要用公式a＝v (2)回忆一下初中电学中学过的导体的电阻消耗的电功率与电阻的关系式：P＝I2R和P＝U2/R，你能找出电学中的电功率P与电阻R的关系及这里的向心加速度a与圆周半径r的关系之间的相似之处吗？【例2】如图37－2所示，一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个木块，当圆盘匀角速转动时，木块随圆盘一起运动，那么

高中物理《向心力,向心加速度》说课稿

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 ————来源网络整理，仅供供参考 2

高中物理《向心力》教案1 新人教版必修2

课题：§5.7 向心力时间：2008年3月 6.7 向心力（第1课时）教学目标: 知识与技能 1、理解向心力的概念。 2、知道向心力与哪些因素有关，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、根据牛顿第二定律得出匀速圆周运动的物体所受合外力的方向和大小，即向心力的大小和方向。 2、通过锥摆实验粗略验证向心力的表达式。 3、讨论变速圆周运动和一般曲线运动。（第二课时上）情感态度价值观 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、使用生活中的常见物品做实验，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在自己身边，对科学产生亲切感。 3、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。教学仪器：铁架台、秒表、钢球、离心轨道、CAI课件、实物投影仪等教学重点：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。 2、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：

1、演示小“杂技”—“水流星”实验 2、图片演示：过山车实验。引入新课题，并版书：§5.7向心力 3、实验：感知向心力，引入新课。一、向心力做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而是沿着一个圆周运动？那是因为它受到了力的作用。用手抡着一个被绳着的物体，使它使圆周运动，是绳子的力在拉着它。地球绕着太阳转动，是太阳对地球的引力在“拉”着它。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。这个合力就叫做向心力，即： 1、向心力：做匀速圆周运动的物体，会受到指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。 ⑴向心力总是指向圆心，始终与线速度垂直，只改变速度的方向而不改变大小。 ⑵向心力是根据力的作用效果命名，可认定各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力。 ⑶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。（下节课）如图，在线的一端系一个小球，另一端牵在手里，将手举过头顶，使小球在水平面内做圆周运动，感受球运动时对手的拉力；改变小球转动的快慢、线的长度或小球的质量，感受向心力的变化跟那些因素有关。承着小球质量变大、角速度变大、转动半径变大，小球对手的拉力也变大，说明小球受的向心力变大。那么它们的定量关系怎样呢？把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律，可得： 2、向心力的大小：二、向心力大小的粗略验证分析课本实验，加深对向心力的理解： 1、用刻度尺测出悬点距圆心高度h，用秒表记录钢球运动n周的时间t，并没计出数据表格。 2、用公式计算出：∑F =mgtgθ=mg·r/h F向= mrω2 = 3、比较g/h与4π2n2/t2大小。 4、比较两种方法得到的力对实验可靠性作出评估。三、变速圆周运动和一般曲线运动（第二课时）物体做加速圆周运动时，合外力方向与速度方向夹角小于90°，此时把F分解为两个互相垂直的分力：跟圆相切的F切和指向圆心的F向，如图所示，其中F切只改变υ的大小，F向只改变υ的方向，F向产生的加速度就是向心加速度。同理，F与υ夹角大于90°时，F t使υ减速，F n改变υ方向。综小： 1、同进具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动。链球运动员用力抢起链球时，是什么力使它加速的？小物体放在圆台上随圆台一起加速转动时，小物体受的摩擦力指向圆心吗？使物体加速的力是什么力？

向心加速度、向心力简单练习题

向心加速度、向心力简单练习题一、单项选择题 1.下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是（） A.它们线速度相等，角速度一定相等 B.它们角速度相等，线速度一定也相等 C.它们周期相等，角速度一定也相等 D.它们周期相等，线速度一定也相等 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 ( ) A ．重力 B ．弹力 C ．静摩擦力 D ．滑动摩擦力 3.一圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个物体，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，如图7。那么（） 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.因为木块随圆盘一起运动，所以木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块的运动方向相同； D.因为摩擦力总是阻碍物体运动，所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反。 4、把甲物体从2h 高处以速度v 水平抛出，落地点的水平距离为L ，把乙物体从h 高处以速度2v 水平抛出，落地点的水平距离为S ，比较L 与S ，可知 ( ) A ．L=S/2 B. L=2S C. L=2S/2 D. L=2S 5.有三个相同材料制成的物体放在水平转台上，它们的质量之比为，它们与转轴之间的距离为。当转台以一定的角速度旋转时，它们均无滑动，它们受到的静摩擦力分别为，比较这些力可得（） A. B. C. D. 6.如图8所示，三段细线长，三球质量相等，当它们绕点在光滑的水平桌面上以相同的角速度作匀速圆周运动时，则三段线的拉力为： A. B. C. D. 7.如图9所示，用细线将一小球悬挂在匀速前进的车厢里，当车厢突然制动时 A.线的张力不变； B.线的张力突然减小； C.线的张力突然增大； D.线的张力如何变化无法判断 8.冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k 倍，在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员，若依靠摩擦力充当向心力，其安全速度为（） 9、下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法中，正确的是：（） A 、物体除受其它的力外还要受到一个向心力的作用； B 、物体所受的合外力提供向心； C 、向心力是一个恒力； D 、向心力的大小一直在变化； 10、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与速度方向垂直； 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； 11、一根长为L ＝1.0m 的细绳系一质量为M ＝0.5kg 的小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示。小球转动的角速度为ω＝2πrad/s 。试求：（1）小球的向心加速度；（2）绳中的拉力； 12、如图所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一（第2题） O

高一物理向心力教案新人教版

第五章曲线运动第六节向心力一.学习目标：（一）课标要求 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．知道向心力是效果力，理解力是产生加速度的原因，理解做圆周运动供等于需的思想．（二）重、难点 1．明确向心力的意义、作用、公式及其变形． 2．理解向心力是效果力是某个力或几个力沿半径方向的合力提供的。二.巩固基础： 1．关于向心力，以下说法正确的是（） A ．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的 B ．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力 C ．向心力是线速度方向变化的原因 D ．向心力是线速度大小变化的原因 2．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（） A ．向心加速度 B ．线速度 C ．向心力 D ．角速度 3 .如图所示，在光滑水平玻璃板面上，一质量为 m 的小球在绳的拉力作用下绕固定点O 做半径为 r 的匀速圆周运动，线速度的大小为 v ，下列说法正确的是（） A ．绳子的拉力为恒力，其大小为r v m 2 B ．小球的重力与水平面的弹力相抵消，绳子的拉力提供小球的向心力，大小为r v m 2 C ．小球所需的向心力为mvr D ．向心加速度恒定不变，其大小为r v 2 4．如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，关于摆球的受力情况，下列说法中正确的是（） A ．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B ．摆球受拉力和向心力的作用 O

C ．摆球受拉力和重力的作用 D ．摆球A 受重力和向心力的作用 5．一个物体紧贴圆筒的内壁随圆筒一起做匀速圆周运动，如图所示，提供物体做匀速圆周运动的向心力是 ( ) A ．重力 B ．弹力 C ．静摩擦力 D ．滑动摩擦力 6．如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O 点，在O 点正下方的P 点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（速度大小保持不变）（） A.小球的角速度不变 B.小球的向心加速度不变 C.小球的向心力突然变大 D.悬线所受的拉力不变 7．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下图为四个关于雪橇受到的牵引力F 及摩擦力F f 的示意图（O 为圆心），其中正确的是（） 8．如图所示，小车下面用长为L=3m 的钢丝绳吊着质量为m=3.0×103 kg 的货物，以速度 v =2m/s 水平匀速行驶。小车突然刹车并立即停止，此时钢丝绳受到的拉力是多少? （g=10m/s 2 ）三.提升能力： 9.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A 和B ，在各自不同的水平面上做匀速圆周运动，以下说法正确的是（） A. V A >V B B. ωA >ωB C. a A >a B D.压力N A =N B θ O P

高一物理向心力向心加速度教案

高一物理向心力向心加速度教案 [教学知识与技能] 1、理解向心加速度和向心力的概念 2、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。 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。 4、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。 [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。 [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。 [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效果力。 [教学方法]：实验法、讲授法、归纳法、推理法 [ 教学用具]：向心力演示器、小球、细绳。 [教学过程] 一、引入新课 1、复习提问上节中我们学习的描述匀速圆周运动的物理量有哪些？ V、ω、T、f、n 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。那么做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？它的大小、方向各怎样呢？加速度有如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。二、新课教学 1、概念 ⑴向心力实验： ①、在光滑的薄板上做实验 a、用手击未栓线的小球，小球沿着切线方向做匀速直线运动 b、用手击栓有细绳一端固定的小球，使小球做圆周运动 ②在光滑的玻璃板上套有一张白纸，同时将上述的小球沾上印泥，重复以上实验，把在纸上留下的运动轨迹展示给学生看，引导学生讨论、分析：小球为什么做了圆周运动？ ③通过讨论得到：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。 ⑵向心加速度 ①定义：做匀速圆周运动的物体在向心力作用下，必然要产生一个加速度，这个加速度叫向心加速度。 ②方向：总是沿着半径指向圆心。 2、向心力的大小在竖直面内让小球做圆周运动，让学生猜想向心力大小与哪些因素有关？实验研究F向与m、r、ω的关系 ⑴实验方法：控制变量法 ⑵介绍向心力演示的构造和使用方法（3）实验过程 a：质量不同的钢球和铝球，当它们运动的半径r和角速度ω相同时，比较向心力的大小 b：两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系 c：两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。实验结论：F向随r、w、m的增大而增大（4）总结得到：向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系，