高中物理 2.2《圆周运动的向心力》教案 教科版必修2
第2节 圆周运动的向心力
教学目标:
一、知识目标:
1.理解向心力是做物体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 22
=
=α,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(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
(一)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)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。
2.向心力的大小
(1)通过课本实验体验向心的大小
a:拉住绳的一端,让小球尽量做匀速圆周运动,改变转动的快慢、细线的长短多做几次。
b:引导学生猜想:向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。
c:过渡:刚才同学们已猜想大向心力可能与m、v、r有关,那么,我们的猜想是否正确呢?下边我们通过实验来检验一下。
(2)操作方法:
a:用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。
b :用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 :仍用质量不同的钢球和铝球,使他们运动的半径r 和角速度ω相同→观察得到:向心力的大小与质量有关,质量越大,向心力也越大。
(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 =mr ω2(说明该公式的得到方法,空气变量法、定量测数据) (5)学生据r
v =ω推导向心力的另一表达式r
v
m
F 2
=
3.向心加速度
(1)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,据牛顿运动定律得到:这个加速度的方向与向心力的方向相同,叫做向心加速度。
(2)结合牛顿运动定律推导得到r a 2
ω= r
v
a 2
=
4.说明的几个问题:
(1)由于a 向的方向时刻在变,所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。
(2)做匀速圆周运动的物体,向心力是一个效果力,方向总指向圆心,是一个变力。
(3)做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。
三、巩固训练
1.向心加速度只改变速度的 ,而不改变速度的 。
2.一个做匀速圆周运动的物体,当它的转速度为原来的2倍时,它的线速度、向心力分别变为原来的几倍?如果线速度不变,当角速度变为原来的2倍时,它的轨道半径和所受的向心力分别为原来的几倍
3.(1)展示思考与讨论中的物理情景
(2)分析木块受几个力的作用?各是什么性质的力? (3)木块所受的向心力是由什么提供的?
四、小结
1.什么是向心力和向心加速度?它们的大小和方向有什么特点?
2.向心力的求解公式(1) (2) 3.向心加速度的求解公式(1) (2) 4.匀速圆周运动是一种什么性质的运动?
五、作业:本节课后课后练习三、试卷化作业。
六、板书设计
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧
=
=⎪⎪⎪⎩⎪
⎪⎪
⎨⎧==r v a rw a r v m F mrw F V 22
2
2
;321;4321、快慢的物理量
、描述线速度方向变化
—指向圆心—、方向、供
、由物体所受的合力提的方向、作用:改变、方向指向圆心向心力与向心加速度。
【教育资料】《向心力》教学设计学习专用
《向心力》教学设计一、教材分析课标分析:能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
教材地位:《向心力》一节是普通高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、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。
同时,《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性,是运动与力关系学习的好素材。
二、学情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(一)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。
(二)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。
(三)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。
高中物理2.2《圆周运动的向心力》教案(教科版必修2)
用归类法解决向心力问题在物理学习过程中,最重要的是如何用物理的思维方法和手段去分析和解决问题。
建立理想化模型,学会对适用同一物理规律的不同表达形式进行归类,这是培养学生思维和提高解题能力的有效方法。
下面笔者通过几道典型例题对应用归类法解决向心力问题探讨如下。
一、 对物体在水平面内做圆周向心力问题的探讨例1:如图1-1示,小球质量为m ,用长为L 的轻绳系于O 点,在水平光滑玻璃上做匀速圆周运动,当角速度ω0 = ________时,小球恰好不受玻璃支持力的作用。
分析与解:当小球不受玻璃的支持力时,小球受到重力mg ,绳的拉力T 作用,其合力为小球做圆周运动提供了向心力,其受力情况如图1-2所示,则:2tan ωθmr mg F ==向(1) 其中θsin l r =(2) 把(2)代入(1)有θωcos 0l g=例2:一段铁路转弯处,内外轨高度差为 h = 10cm ,弯道半经为 r = 625m ,轨距l = 1435mm ,求这段弯道的设计速度v o 是多大?讨论当火车速度大于或小于v o 时内外轨的侧压力(g 取 10m/s 2)。
分析与解:火车受到重力和铁轨的支持力,其合力为火车转弯提供了向心力,其受力分析如图2所示,则rv m mg F 20tan ==θ向(1)当θ很小时h l /tan sin ==θθ 则h km s m lghrv o /75/87.20===当v > v o 时,火车所受的重力和支持力的合力不能满足其转弯所需的向心力,则外轨对外轮边缘产生向内沿路面的弹力,在指向火车转弯内侧圆心方面的分力来补充所需的向心力。
当v < v o 时,火车所受的重力和支持力的合力提供了比其做圆周运动所需的向心力大,则由内轨对内轮产生向背向圆心的弹力。
例3:如图3所示,一个内壁光滑的圆锥筒轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则( )A. 球A 的线速度必定大于球B 的线速度B. 球A 的角速度必定小于B 的角速度C. 球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期D. 球A 对筒壁压力必定大于球B 对筒壁的压力mg 图2图分析与解:对小球进行受力分析如图所示, 小球在A 和B 点的受力情况相同,既重力和支 持力的合力提供了向心力,则:22tan ωθmr rvmmg F ===向 因F 不变r 改变,运用数学方法对上式进行分析则A B 正确。
2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》
教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》教学目标(核心素养)1.物理观念:理解向心力的概念,掌握向心力是物体做圆周运动时所受合力的表现,明确向心力不是物体受到的某种新力,而是按效果命名的力。
2.科学思维:通过实例分析,学会运用牛顿第二定律分析圆周运动中向心力的来源,培养逻辑推理和问题解决能力。
3.科学探究:通过实验或模拟实验,观察不同条件下物体做圆周运动时的现象,探究向心力大小与哪些因素有关,提升科学探究能力。
4.科学态度与责任:认识圆周运动在日常生活和科学技术中的应用,如汽车转弯、天体运动等,激发探索自然规律的兴趣,培养用物理知识解决实际问题的意识。
教学重点•向心力的概念及其来源。
•理解和应用向心力公式F=mrv2=mrω2。
教学难点•理解向心力是效果力,不是物体实际受到的力。
•灵活运用向心力公式分析解决实际问题。
教学资源•多媒体课件(包含圆周运动视频、动画演示)。
•实验器材(如向心力演示器、小球、细绳、滑轮等)。
•教材、教辅资料及网络教学资源。
教学方法•讲授法结合演示法:通过教师讲解和实验演示,直观展示圆周运动及向心力的概念。
•探究学习法:引导学生设计实验,探究向心力大小与哪些因素有关。
•讨论交流法:组织学生分组讨论,分享对向心力理解的心得,促进思维碰撞。
教学过程导入新课•情境导入:播放一段汽车高速转弯时轮胎与地面摩擦产生响声的视频,提问学生:“为什么汽车能顺利转弯而不冲出路面?是什么力在起作用?”引发学生思考,引出圆周运动及向心力的概念。
新课教学1.概念建立:•讲解圆周运动的基本特点,强调物体做圆周运动时方向时刻改变,需要有力来改变其运动状态。
•引入向心力概念,解释向心力是使物体产生向心加速度、维持圆周运动所需的合力,不是物体实际受到的力,而是按效果命名的。
2.公式推导:•利用牛顿第二定律,从速度变化的角度推导向心力公式F=mrv2,解释公式中各物理量的含义。
2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》
听课记录:2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》一、教学目标(核心素养)•物理观念:理解向心力的概念,掌握向心力在圆周运动中的作用及其来源。
•科学思维:通过逻辑推理和实验观察,分析向心力与物体运动状态的关系,培养物理模型建构能力。
•科学探究:通过实验或实例分析,探究向心力对圆周运动稳定性的影响。
•科学态度与责任:培养严谨的科学态度和实事求是的精神,认识到向心力在日常生活和工程技术中的重要性。
二、导入•教师行为:展示一段视频或动画,展示不同物体在圆周运动中的运动状态,如过山车、摩天轮、自行车轮等。
引导学生观察并思考:“这些物体为什么能够持续做圆周运动而不被甩出?是什么力在起作用?”•学生活动:观看视频或动画,积极思考教师提出的问题,尝试从物理学的角度解释物体能够持续做圆周运动的原因。
•过程点评:通过直观的视频或动画导入,有效激发了学生的学习兴趣和探究欲望。
问题设置具有启发性,引导学生主动思考向心力的概念和作用。
三、教学过程3.1 向心力的概念•教师行为:讲解向心力的定义,即指向圆心、使物体产生向心加速度的力。
通过实例分析(如小球在细绳牵引下做圆周运动),解释向心力是如何产生并维持圆周运动的。
•学生活动:认真听讲,理解向心力的概念和产生原因。
通过笔记或思维导图等方式,整理所学知识。
•过程点评:教师通过实例讲解,使抽象的向心力概念变得具体可感。
学生积极参与,对向心力的理解更加深入。
3.2 向心力的来源•教师行为:引导学生分析不同圆周运动中向心力的来源。
例如,在水平面内的匀速圆周运动中,向心力由绳子的拉力或轨道的支持力提供;在竖直平面内的圆周运动中,向心力可能由重力和拉力的合力提供。
通过公式推导和实例分析,让学生明确向心力的具体计算方法。
•学生活动:分组讨论,针对不同圆周运动实例分析向心力的来源和计算方法。
通过小组讨论和合作学习,加深对向心力来源和计算方法的理解。
•过程点评:通过分组讨论和合作学习,学生不仅掌握了向心力的计算方法,还学会了如何将理论知识应用于实际问题中。
高中物理向心力教案
高中物理向心力教案作为一位辛劳耕耘的教育工作者,可能需要进行教案编写工作,教案是教学活动的总的组织纲领和行动方案。
快来参考教案是怎么写的吧!下面是由作者给大家带来的高中物理向心力教案5篇,让我们一起来看看!高中物理向心力教案篇1一、教学目标1.物理知识方面:(1)知道匀速圆周运动是变速运动;(2)掌控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)初步掌控向心力概念及运算公式。
2.通过匀速圆周运动、向心力概念的建立进程,培养学生视察能力、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运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、主要教学进程(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,视察运动轨迹。
复习提问:粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么?启示学生回答: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,有一种特别的运动情势,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。
请同学们罗列实例。
(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情势。
提出问题:你在跑400米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,为何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形开始。
板书:匀速圆周运动(二)教学进程设计摸索: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,如机械钟表针尖的运动。
《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿一、使用教材教科版高中《物理必修2》第2章第二节。
二、实验器材自制教具:力传感器、光电门、电机、半径调节装置、质量调节装置、角速度调节装置、电脑、Dislab软件。
三、实验创新要求/改进要点实验装置:利用力传感器便于直接测量向心力的大小、利用光电门便于间接扫描角速度。
通过半径调节便于直接调节半径、通过最新步进电机调节转速来改变角速度。
Dislab 软件随机拟合向心力与角速度的图像四、实验原理/实验设计思路受轻杆拉力的圆柱体,在水平面内做匀速圆周运动。
利用半径调剂装置、质量调节装置、角速度调节装置来改变半径、质量、角速度。
五、实验教学目标(1)知识与技能:1、让学生体验向心力。
2、联系生活实际,让学生充分感受向心力大小与半径,质量,以及描述圆周运动快慢物理量之间关系。
3、通过定量探究向心大小实验,让学生领悟实验探究的基本过程和基本方法。
(2)过程与方法:通过两个兴趣实验感受向心力的抽象概念、通过两个分组探究实验探究向心力大小。
(3)情感、态度、价值观:1、让学生领悟定量探究向心力大小的思想方法,努力培养学生的科学家思维能力。
2、利用数字化实验,培养高中学生信息化数据处理的能力。
3、对实验数据测评,培养学生实验设计的能力。
六、实验教学内容本节课是,从生活情境中引入,利用硬币在气球内做圆周运动、质量小的小球拉质量较大的大球,引入向心力的概念。
利用自制向心力大小实验仪探究向心力的大小。
七、实验教学过程1、兴趣引入:引出向心力的概念。
教师引导1:硬币为什么在气球内做圆周运动?学生讨论回答1:是由于有向心力的作用。
2、兴趣引入:引出向心力的大小。
教师引导2:为什么质量较轻的小球能将质量较重的大球拉起来呢?学生讨论回答2:是由于有向心力的作用。
3、探究实验:引出向心力大小因素。
教师引导3:向心力大小与那些因素有关呢?学生讨论回答3:向心力大小可能与质量、轨道半径、速度等有关。
教科版高一物理必修二课件:第二章匀速圆周运动2.2
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6 在电视上有一个“勇往直前”的节目,参加者要连续成功过几道障碍,先到 达终点者获胜.其中有一种旋转障碍,要求参加者站在旋转的圆盘上,把球投 入箱子里,假设参加者与圆盘间的动摩擦因数为 0.6,圆盘以 0.3r/s 的转速匀 速转动,则参加者站在离圆盘的圆心多远的地方才能随圆盘一起转动?(设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2,π2 取 10) 解析:设参加者到圆心的最大距离为 r 时,恰好随圆盘一起匀速转动,此时,向 心力恰好等于最大静摩擦力.
A.100m B.111m C.125m D.250m 解析:俯冲至最低点时,对飞行员有 N-mg=m������������2,代入数据求得 r=125m. 答案:C
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1.理解向心力和向心加速度的概念. 2.能通过实验,探究向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系. 3.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力.
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向心力
向心加速度
定 义
做圆周运动的物体需要受到方 向始终指向圆心的合力
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《向心力》教学设计
《向心力》教学设计一、教材分析课标分析:能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
教材地位:《向心力》一节是一般高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、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。
同时,《向心力》一节能够充分表达力和运动的在物理学中的重要性,是运动与力关系学习的好素材。
二、学情分析学生通过前面的学习,明白得了质量、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,同时学生差不多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现的学习过程,具备了处理问题的一样思路方法:提出问题—分析问题—解决问题。
三、教学目标(一)知识与技能1.了解向心力概念,明白向心力是依照力的成效命名的一种力。
2.明白向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情形运算。
3.明白在变速圆周运动中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。
4.明白一样曲线运动的处理方法。
(二)过程与方法1.通过对向心力概念的探究体验,让学生明白得其概念的内涵。
并熟悉处理问题的一样方法: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样曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从专门到一样的思维方法。
并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。
(三)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.经历从专门到一样的研究过程,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周围,调动学生学习的积极性,培养学生的学习爱好。
2021年物理高中必修知识2《向心力》教案
物理高中必修知识2《向心力》教案在古典力学中,向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时,指向圆心(曲率中心)的合外力作用力。
"向心力"一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。
下面是课件网整理的有关物理高中必修知识2《向心力》教案。
高中物理必修2《向心力》教案教学目标1、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。
2、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。
(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。
3、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。
(2)感受成功的快乐,体会实验的意义,激发学习物理的兴趣。
教学重难点教学重点体会牛顿第二定律在向心力上的应用;明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
教学难点圆锥摆实验及有关物理量的测量;如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
教学工具多媒体、板书教学过程一、新课导入我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动.知道了什么是向心加速度和向心加速度的计算公式,这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征.观察图中的几幅图片,并根据图做水流星实验,让学生自己体验实验中力的变化,考虑一下为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去而是沿着一个圆周运动.前三幅图可以看出物体之所以没有沿直线飞出去是因为有绳子在拉着物体,而第四幅图是太阳系各个行星绕太阳做圆周运动是由于太阳和行星之间有引力作用,是太阳和行星之间的引力使各个行星绕太阳在做圆周运动.如果没有绳的拉力和太阳与行星之间的引力,那么这些物体就不可能做圆周运动,也就是说做匀速圆周运动的物体都会受到一个力,这个力拉着物体使物体沿着圆形轨道在运动,我们把这个力叫做向心力.二、向心力基本知识(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圆心的合力,这个合力叫做向心力.(2)公式(3)方向向心力的方向始终指向圆心,由于方向时刻改变,所以向心力是变力.(4)效果力向心力是根据力的效果来命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.思考判断(1)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是恒力.(×)(2)向心力和重力、弹力一样,是性质力.(×)(3)向心力可以由重力或弹力等来充当,是效果力.(√)探究交流如图所示,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圆周运动,组成一个圆锥摆.试分析其向心力来源.【提示】钢球在水平面内做圆周运动,其受力如图所示,重力mg和拉力FT的合力提供向心力,Fn=mgtan θ三、变速圆周运动和一般曲线运动基本知识(1)变速圆周运动变速圆周运动所受合外力一般不等于向心力,合外力一般产生两个方面的效果①合外力F跟圆周相切的分力Ft,此分力产生切向加速度at,描述速度大小变化的快慢.②合外力F指向圆心的分力Fn,此分力产生向心加速度an,向心加速度只改变速度的方向.(2)一般曲线运动的处理方法一般曲线运动,可以把曲线分割成许多很短的小段,每一小段可看作一小段圆弧.圆弧弯曲程度不同,表明它们具有不同的半径.这样,质点沿一般曲线运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理.思考判断(1)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力.(√)(2)圆周运动中,合外力等于向心力.(×)(3)向心力产生向心加速度.(√)探究交流如图所示,荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千由上向下荡时,(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.四、实验用圆锥摆粗略验证向心力的表达式实验与探究请同学们阅读教材“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认真阅读教材,思考问题,找学生代表发言,听取学生的见解,点评、总结。
《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。
