2022年《向心力》教案

1、课 题高中物理5.7 向心力课堂教学教案课 型年月日 5.7 向心力新授课（ 2 课时）学问与技能1懂得向心力的概念及其表达式的准确含义2知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行运算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教 学 目 标过程与方法1通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的试验来明白向心力的大小与哪些因素有关,并详细“ 做一做” 来懂得公式的含义2进一步体会力是产生加速度的缘由,并通过牛顿其次定律来懂得匀速圆周运动、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在试验中,培育同学动手的习惯并提高分析问题、解决问题的才能2感受胜利的欢乐体会试

2、验的意义,激发学习物理的爱好教 学 重 点、难 点教学重点1体会牛顿其次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圆锥摆试验及有关物理量的测量2如何运用向心力、向心加速度的学问说明有关现象教学 方探究、讲授、争论、练习法教 学教具预备 多媒体课件、圆锥摆等试验设备手段教 学 活 动 学 生 活 动新课导入 师：前面两节课,我们学习、争论了圆周运动的运动学特点,知道了如何描 述圆周运动这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特点向心力新课教学 一、向心力自主阅读 师：请同学们阅读教材“ 向心力” 部分,摸索并回答以下问题,1举出几个物体做圆周运动的实例,说明这些物体为什

3、么不沿直线飞去2用牛顿其次定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式同学仔细阅读教材,列举并分析实例,体会向心力的作用成效,并依据牛顿第 二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式沟通与争论 师：请同学们沟通各自的阅读心得并进行相互间的争论生：用手枪一个被绳子系着的物体,使它做圆周运动,是由于绳子的力在拉着 它一旦绳子断了,小球就会飞出去生：月球之所以绕地球做圆周运动,是地球对月球的引力在“ 拉” 着它师：同学们有没有发觉过,做圆周运动的物体由于突然不受力了,结果物体沿 直线飞出去的现象 . 生：我自己做过这个试验：用手抡一个被绳子系着的物体,使它做圆周运动,一旦绳子断了,小球就会飞出去生：本章第一节中

4、,砂轮上的砂粒被刀具碰掉后,沿切线方向飞出去的现象师：刚才同学们说得很好,圆周运动是变速运动,有加速度,故做圆周运动的 物体肯定受到力的作用而我们知道做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,依据 牛顿其次定律,这个加速度肯定是由于它受到了指向圆心的合力的作用这个合力 叫做向心力 下面请同学们把刚才由牛顿其次定律推出的向心力的表达式展现出来投影同学推出的向心力表达式：FN=mv2/r , FN=mr2 点评：同学的思维在于老师的激发,学习的积极性在于老师的调动通过让学 生发表见解,提出疑问,培育同学的语言表达才能和分析问题的才能二、试验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式试验与探究 师：请同学们阅读教材

5、“ 试验” 部分,摸索下面的问题：1试验器材有哪些 . 2简述试验原理 怎样达到验证的目的 .如何保证小球在水平面内做稳固的圆周运动,测量 3试验过程中要留意什么 哪些物理量 记录哪些数据 . 4试验过程中产生误差的缘由主要有哪些 . 同学仔细阅读教材,摸索问题,找同学代表发言老师听取同学的见解,点评、总结老师巡察并指导同学完成试验,准时发觉并记录同学试验过程中存在的问题点评：让同学亲历试验验证的过程体验胜利的乐趣培育动手才能和团结协 作的团队精神老师听取同学汇报验证的结果,引导同学对试验的牢靠性作出评估沟通与争论 生：试验的过程中,多项测量都是粗略的,存在较大的误差,用两个方法得到 的力并不

6、严格相等生：通过试验我们仍体会到向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样具有某 种性质的力来命名的它是成效力,是按力的成效命名的在圆锥摆试验中,向心 力是小球重力和细线拉力的合力,仍可以懂得为是细线拉力在水平面内的一个分力生：数圈数测时间时,要从零开头数起生：我有一个改进的试验,不知是否可行,其装置如图671 所示,让小球在刚好要离开锥面的情形下做匀速圆周运动,我认为利用该装置可以使测量值削减 误差师：同学们能积极思维,勇于发表自己的见解,这很好至于该方案成效如何,老师没有做过,这里也不敢妄下结论,仍请同学们课后进一步进行比较性的争论,老师期望着你们的试验结论点评：新课程理念强调,老师不肯定要能回

7、答同学提出的全部问题,但老师要 起到一个引导者、一个领路人的作用课堂训练 说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力供应的师生互动 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供应的 . 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,向心力由谁供应参考答案 1解析：小球受重力、支持力、绳的拉力而做匀速圆周运动由于竖直方向小 球不运动,故重力、支持力合力为零,那么水平方向上的匀速圆周运动由水平面上 的绳的拉力来供应2解析：火星和太阳间的万有引力供应火星运转的向心力3解析：小物块受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦

8、力供应向心力点评：通过实例分析,达到巩固所学学问的目的课堂分组试验 师：请同学们两人一组,完成课本第 向心力的大小54 页“ 做一做” 栏目中的试验,自己感受同学依据“ 做一做” 栏目中的试验介绍,独立操作,在试验中去体验点评：通过试验,增强同学的感性熟悉,同时激发同学学习物理学的爱好三、变速圆周运动和一般曲线运动师：在刚才“ 做一做” 的试验中,我们可以通过抡绳子来调剂沙袋速度的大小,这就给我们带来一个疑问：莫非向心力能转变速度的大小吗 .为什么 . 生：不能由于我刚才做试验时发觉,当我的手保持不动时,沙袋的速度并不 能转变,只有当我的手在动时,沙袋的速度才能转变,所以不能但详细细节我仍没有

9、搞清生：刚才 XXX 同学的发觉我也体会到了,我认为手不动时,绳子的拉力和沙袋 运动的速度方向垂直,故沙袋的速度不变而当手动时,绳子的拉力和沙袋运动的 速度方向不垂直,此时可以把拉力分解为沿速度方向和垂直于速度方向的两个分力,其垂直于速度方向的分力供应沙袋所需的向心力,并不转变沙袋的速度大小；而沿速度方向的分力产生的加速度使沙袋的速度发生了转变师：刚才同学们沟通、争论得很好,实际上这些现象,我们都可以通过运用牛 顿其次定律来解决,期望同学们课后能进一步地仔细总结,细细体会；点评：老师准时对同学进行恰当的评判,是使同学能获得胜利培的保证同时 要善于培育同学阅读教材并从中猎取信息的才能,培育同学发

10、觉问题解决问题的主 动求知的意识师：对于做一般曲线运动的物体,我们可以用怎样的分析方法进行简化处理 .请 6.74 的提示发表自己的见解同时再与刚才争论的 同学们阅读教材并结合课本图 变速圆周运动去进行对比点评：对同学留意物理学方法的训练课堂训练 1如图 672 所示,在光滑的水平面上钉两个钉子A 和 B,相距 20cm 用一根长 1 m 的细绳,一端系一个质量为 0.5 kg 的小球,另一端固定在钉子 A 上开头时球与钉子 A、B 在一条直线上,然后使小球以 2 ms 的速率开头在水平面内做匀速圆周运动 如绳子能承担的最大拉力为 少. 4 N,那么从开头到绳断所经受的时间是多说明：需留意绳磋

11、钉子的瞬时,绳的拉力和速度方向仍旧垂直,球的速度大小 不变,而绳的拉力随半径的突然减小而突然增大2如图 6.73 所示,水平转盘的中心有个竖直小圆筒,质量为m 的物体 A 放在转盘上, A 到竖直筒中心的距离为 r,物体 A 通过轻绳、 无摩擦的滑轮与物体月相连,月与 A 质量相同物体 A 与转询问的最大静摩擦力是正压力的 倍,就转盘转动的角速度在什么范畴内,物体 A 才能随盘转动 . 说明：依据向心力公式,解题的关键是分析做匀速田用运动物体的受力情形；明确哪些力供应了它需要的向心力3如图 6.74 所示,在质量为 M 的电动机上,装有质量为 m 的偏心轮,飞轮转动的角速度为 ,当飞轮重心在转

12、轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零就飞轮重心离转轴的距离多大 .在转动过程中,电动机对地面的最大压力多大 . 小结 师：请同学们概括总结本节课的内容投影展现出几个同学的课堂小结,同时引导同学们分析,争论,并与各自的小结进行对比,看看谁总结得好,并把自己的体会写下来点评：总结课堂内容,培育同学概括总结才能老师要放开,让同学自己总结所学内容,答应内容的次序不同,从而构建他们自己的学问框架课外训练 1如图 6.75 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.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

13、圆盘对它的摩擦力方向指向圆盘中心C.由于木块与圆盘一起做匀速转动,所以它们之间没有摩擦力D.由于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2一个 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 . 3太阳的质量是 198X1030kg,它离开银河系中心大约 3 万光年 1 光年：946X10 12km,它以 250km s 的速率围着银河系中心转动运算太阳绕银河系中心转动的向心力4关于匀速圆周运动的周期大小,以下判定正确选项 A如线速度越大,就周期肯定越小B如角速度越大,就周期肯定越小C如半径越大,就周期肯定越大D如向心加速度越大,就周期肯定越大5线的一端系一个重物,手执线的另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动,当转速相同时线长易断,仍是线短易断.为什么 .假如重物运动时系线被桌上的一个钉子拦住,随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动,系线碰钉子时钉子离重物越远线易断 .仍是离重物越近线易断 .为什么 . 6如图 67-6 所示,线段 OA 2AB A、B 两球质量相等当它们绕 O 点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时,两线段的拉力之比为多少 . 参考答案1B 2 10ms2 20 N 34.36 1020 N