2019-2020学年人教版(2019)必修2 6.3 向心加速度 教案

课时教案第六单元

第

2

案

总第

案课题：§6.3

向心加速度

2020年

月

日教学目标核心素养物理观念：理解向心加速度的概念和向心加速度的产生、物理意义科学观念：理解向心加速度的方向及向心加速度和线速度、角速度的关系式科学思维：能用加速度的公式求解有关问题科学探究：通过推导向心加速度，领会数学方法的应用教学重点1.向心加速度的方向及物理意义2.向心加速度和线速度、角速度的关系式3.向心加速度公式的应用教学难点1.向心加速度公式的推导及方向和物理意义2.向心加速度公式的应用高考考点课

型新授教

具教

法教

学

过

程教学环节教师活动预设学生活动预设复习引入：1．v、ω的物理意义，二者间的关系。由二者间的关系可得：v大的圆周运动ω不一定大，ω大的圆周运动v不一定大。2．匀速圆周运动的向心力来源、方向、作用效果、表达式。3．变速圆周运动合外力的作用效果及方向由于做圆周运动的物体线速度v不断变化，物体一定有加速度，所以圆周运动是变速运动，a是否变化呢？如果变是怎样变化的呢？本节课我们以匀速圆周运动为例研究加速度的相关知识回忆曲线运动速度的变化。教学环节教师活动预设学生活动预设一、匀速圆周运动的加速度1．定义：做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度称为向心加速度。物体做匀速圆周运动时，所受合外力提供向心力，向心力方向总是指向圆心，根据牛顿第二定律可得，物体做匀速圆周运动的加速度总是指向圆心。2．方向：始终指向圆心此处可以提出问题：向心加速度的方向变化吗？（学生回答，可能有变和不变两种答案，教师分析错因。）3．速度变化量直线运动中：

（规定正方向）矢量式，方向为初速度箭头指向末速度箭头。曲线运动中：由可得，速度变化量的方向就是加速度的方向。4．大小如图：在时间△t很小时，由三角形相似得：

变形得：加速度

将带入得：

①表达式中速度的意义：做圆周运动的线速度，相对于圆心的速度。将带入①可得：

②附带介绍其它的变形公式。（强调n的单位）实际体验方向，学生也可以根据牛顿第二定律得出方向。体会向心加速度的方向，学生进一步领会速度是相对于圆心的速度教学环节教师活动预设学生活动预设4．物理意义：描述做圆周运动的物体速度方向变化快慢的物理量。说明：①由于an⊥v，所以只改变速度的方向不改变速度的大小。②由于an⊥v，且v的方向不断改变，所以an方向也不断改变，故匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。例.下列关于匀速圆周运动中向心加速度的说法正确的是（C）A．向心加速度表示速率改变的快慢B．向心加速度表示角速度变化的快慢C．向心加速度描述线速度方向变化的快慢D．向心加速度不变如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点；左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径为2r．b点在小轮上，到小轮中心的距离为r．c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．传动过程中皮带不打滑．则下列说法中正确的是（CD）

A．a点与b点的线速度大小相等

B．a点与b点的角速度大小相等

C．a点与c点的线速度大小相等

D．a点与d点的向心加速度大小相等问题：完成课本P32思考与讨论。1.地球不停地自转，若认为地球是球体，地球表面上不同纬度的地方向心加速度大小相同吗？（不同，半径不同）2.甲同学认为由公式知向心加速度an与运动半径r成反比；而乙同学认为由公式知向心加速度an与运动半径r成正比，他们谁的观点正确，说明理由。（都不正确，在不知道v或ω是否一定的情况下讨论与半径的通过分析本例题向学生说明：传动装置如皮带、齿轮等线速度相等；同轴传动角度相等。学生间相互讨论，教师总结点评。教学环节教师活动预设学生活动预设比利关系是无意义的，应该说在v一定时，an与运动半径r成反比；ω一定时，an与运动半径r成正比。）二、变速圆周运动的加速度变速圆周运动由于线速度的大小和方向均变化，所以，加速度一般情况下不指向圆心。（从加速和减速两方面分析）an（向心加速度）与速度方向垂直，改变速度的方向。向心加速度的大小与所处位置的v或ω和轨道半径r满足关系和。aτ（切向加速度）与速度方向相同或相反，改变速度的大小。变速圆周运动的加速度等于两个分加速的矢量和，不一定指向圆心。注：③以上加速度的两个表达式是有匀速圆周运动得出来的，但仍适用于非匀速圆周运动中瞬时加速度的求解。④无论是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，an始终指向圆心，在匀速圆周运动中，an就是圆周运动的加速度，但在非匀速圆周运动中，an只是a的一个分量，