向心加速度教学设计

1、向心加速度教学设计#TRS_AUTADD_1249887461807ARGIN-TP:0px;ARGIN-BTT:0p x#TRS_AUTADD_1249887461807PARGIN-TP:0px;ARGIN-BTT :0px#TRS_AUTADD_1249887461807TDARGIN-TP:0px;ARGIN -BTT:0px#TRS_AUTADD_1249887461807DIVARGIN-TP:0px;ARGIN-BTT:0px#TRS_AUTADD_1249887461807LIARGIN-TP:0px;ARGIN-BTT:0px/*-SN-"":"

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6、t;DIVFav_1249887462979DIVSetin1page:Setin1DIVFav_1249887462979LARGIN-BTT:0DIVFav_1249887462979ULARGIN-BTT:0 题向心加速度时1时型新授教材分析1教材在学生的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，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。2教材把向心加速度安排在线速度和角速度知识之后，使 学生对描述匀速圆周运动的几个物理量有一个大致的了解。3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

7、的角度来学习向心 加速度。切论4教材为了培养学生“用事实说话”的“态度”，让一述都合乎逻辑，改变了过去从向心力推导向心加速度的教学 方式。教学方法1采用理论、实验、体验相结合的教学安排。2教师启发引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流 教学目标知识与技能1会作矢量图表示速度的变化量与速度之间的关系。2加深理解加速度与速度、速度变化量的区别3体会匀速圆周运动向心加速度方向的分析方法4知道向心加速度的公式也适用于变速圆周运动；知道变 速圆周运动的向心加速度的方向。知道向心加速度的概念；知道向心加速度的大小与哪些因 素有关。6 .知道公式a = u 2/r= 3 2r的意义7会应用向心加速度定量分析有

8、关现象。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思想。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 品质。教学重难点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。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。教学过程设计教师活动学生活动引入新1播放视频欣赏：XX年2月22日进行的大冬会花样滑冰双人滑比赛毫无悬念，我国名将张丹、张昊以19 32 分夺得冠军，在家门口收获了他们的大冬会三连冠。2提出问题：视频中张丹、张昊的运动做什么运动？3许多科学发现都于对生活现象的细心观察和

9、认真思考。我们要学习怎么从普通的现象中发现问题，提出问题。下面 就请大家看两个视频。请同学们注意观察并思考，你从中有 哪些发现或问题？4.展示视频1链球的运动；视频 2播放一段汽车拐 弯的视频。根据学生已有的背景知识，提出下列问题： 为什么链球离手后会沿直线（切线）飞出，运动员如何控制它飞出的方向？ 离手后球不受任何力的作用吗？ 汽车转弯处路面要做成倾斜的？路面倾斜直接影响到什么力？转弯则表明了什么样的运动状态？6教师在每个问题提出后及时组织同学们做简要的分析和 讨论。7总结归纳：其实这些问题归根到底都是做圆周运动的物 体的受力问题！我们知道圆周运动也是曲线运动，曲线运动 的条？ 力与速度不在

10、一条直线上，这样力才能改变物体 运动的方向。但链球出手后在重力作用下，做的是抛物线运 动，而离手前就能做圆周运动，可见圆周运动物体的受力与 抛体受力还有不同的地方。本节要研究的是物体做匀速圆周 运动时的加速度，了解物体的受力情况有助于加速度问题的 解决。8我们已经知道， 作曲线运动的物体， 速度一定是变化的， 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何来确定呢？下面我们共同来探 讨这个问题。1仔细观察后回答：张丹、张昊的运动做圆周运动。2认真听老师讲解，并联系实际积极思考3认真思考，讨论、交流后，积极发表见解 由于惯性，球离手后失去手的拉力，将保持原有运动

11、状态 不变。所以飞出时沿切线。 球离手后靠重力做抛体运动。球离手后也受力，做的是斜 抛运动，离手前则做圆周运动。可见手的拉力与圆周运动之 间有关联。链球转得越快，人就越站立不稳。可见手的拉力 大小与圆周运动的快慢有关。 转弯是曲线运动（其他学生补充：在这里就是圆周运动，不是平抛）使支持力的方向不再是竖直向上的，说明支持力 的方向与圆周运动有关；而且转得越厉害，坡度就越大。进行新感知加速度的方向1投影图 61 和图 62 以及对应的问题。图 2 中地球 受到什么力的作用？这个力可能沿什么方向？图 2 中小球受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？3提出问题： 我们这节要研究的是匀速圆周运动的

12、加速度，上面两个例题却在研究物体所受的力，为什么呢？4指导学生用细线和小球做实验。分组用细线拉小钢球、小木球让其做匀速圆周运动，改变小球的转速、细线的长度 多做几次。提出问题：是不是由此可以得出结论： “任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”？6指出：暂时不能，因为上面只研究了有限的实例，还难 以得出一般性的结论。然而这样的研究十分有益，因为它强 烈地向我们提示了问题的答案，给我们指出了方向，但是我 们具体研究时仍要从加速度的定义来进行（） 。下面我们将 对圆周运动的加速度方向作一般性的讨论。1认真观看交流后回答：图 1 中地球受到指向太阳的引力 作用。图 2 中小球受到重力、支持力和绳子

13、的拉力三个力的 作用，其合力即为绳子的拉力，方向指向圆心。2根据牛顿第二定律可知，知道了物体所受的合外力，就 可以知道物体的加速度，这样就可以通过力来研究加速度吧。 牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度方向总是和它的受力 方向一致，这个关系不仅对直线运动正确，对曲线运动也同 样正确。所以先通过研究力来感知加速度，特别是加速度的 方向。3在教师的指导下做实验。在实验中，充分感知做匀速圆 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。速度的变化量1出示例题：向东做加速运动，初速度 /s ，末速度 8/s ，试 画出速度的改变量。某物体向东做减速运动，初速度 8/s ， 末速度

14、/s ，试画出速度的改变量。2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 v的图示。第一步：分别在 A点和B点作出速度矢量 VA和VB,由于是 匀速圆周运动，VA和VB的长度是一样的。第二步：将VA的起点移到VB的起点；末速度 V2不在同一 直线上的变化量 v。第三步：在图上画出速度改变量 v3问：速度的变化量是矢量还是标量？从以上两例我们知道速度改变量可以怎样画法？如果初速度V1和末速度V2不在同一直线上，如何表示速度的变化量v?4引导学生分析并在黑板上板演画出初速度V1 和末速度 V2不在同一直线上的变化量 v投影学生所画的图示，点评、总结6倾听学生回答， 启发和引导学生解决

15、疑难， 总结并点评 同时引出下一题。1分组讨论认真思考后在练习本上画出物体加速运动和减 速运动时速度变化量的图示并回答问题。2.在老师的引导下画出初速度 V1和末速度V2不在同一直 线上的变化量 v。向心加速度 指导学生阅读教材“向心加速度”部分，投影图63，引导学生思考：在 A、B两点画速度矢量 VA和VB时，要注 意什么？VA将的起点移到 VB点时要注意什么？如何画 出质点由A点运动到B点时速度的变化量 v孑厶v /A t 表示的意义是什么？ Av与圆的半径平行吗？在什么条下，A v 与圆的半径平行？倾听学生回答，必要时给学是以有益的启发和帮助，引导学 生解决疑难，回答学生可能提出的问题。

16、3指导学生阅读教材“做一做”栏目，要求学生分小组讨 论后在练习本上推导向心加速度的公式。4巡视学生的推导情况，解决学生推导过程中可能遇到的 困难，给与帮助，回答学生可能提出的问题。师生互动，共同这样来推导向心加速度的公式。图1如图1所示，做匀速圆周运动的物体的线速度大小为V,角速度为3,轨迹半径为r。物体从A点运动到B点，经历时 间t，位移为S。可以将位移分解为沿切线方向的位移 S1和 沿半径方向的位移 S2。当时间t很小很小时，可以认为物体 在切线方向做匀速直线运动，在半径方向做初速度为 0 的匀 加速直线运动，加速度为 a，即S仁vt于是其方向沿半径方向，即为向心加速度。投影学生推导的过程

17、，和学生一起点评、总结指出：上面的推导不涉及“地球公转” 、“小球绕图钉转动” 等具体的运动，结论具有一般性：作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。1按照老师提出的思考问题，认真阅读教材，思考问题并 回答。2阅读教材“做一做”栏目中的内容和同学一起讨论并在 练习本上推导向心加速度的公式。 （在教师的指导下分为步） 分别作出质点在 A、B 两点的速度矢量（长度一样） 。 将VA的起点移到B,并保持VA的长度和方向不变。 以VA的箭头端为起点，VB的箭头端为终点作矢量 v。 厶v/ t是质点由A至U B的平均加速度， v的方向就是 加速度的方向。当 t很小很小时，AB非常

18、接近，等腰三角形的底角接近 直角， v的方向跟VA （或VB）的方向垂直。即指向圆心。3引导学生思考并完成 “思考与讨论” 栏目中提出的问题。 深化本节所学的内容。典型例题 例：如图所示，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 012/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3 P =3 S .由向心加速度公式a= r 3 2 可知：as/ap = rs/rp , as = rs/rp ap= 1/3 x 0. 12/s2 = 0. 04/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VQ= VP。由向心加速度公式 a = v2/r 可知：a Q/ a P= rP/rQ , aQ= rP/rQx aP= 2/1 x 0. 12/s2 = 0. 24/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：在已知 ap的情况下，为什么求解 aQ时要用公 式 a= r 3 2而求解aQ时，要用公式a= v2/r ?回忆一下初中电