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文档简介

研究匀速圆周运动的规律教学设计【教学目标】知识目标：1.知道向心力及其方向,理解向心力的作用。2.通过实验理解向心力与哪些因素有关,掌握向心力的公式及其变形。3.知道向心加速度,掌握向心加速度的公式及其变形。4.能用向心力和向心加速度公式进行计算。【教学重点】1.推导向心加速度公式；2.用实验验证向心力公式。【教学难点】如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。【教学方法】讲授、推理归纳法。【教学过程】复习回顾，导入新课。1.匀速圆周运动的速度特点：线速度大小不变或角速度不变。2.匀速圆周运动是变速运动。圆周运动的线速度方向沿着圆周的切线方向，方向是不断变化的，故匀速圆周运动是变速运动，一定具有加速度。教师提问：匀速圆周运动加速度的特点是什么？教师分析总结：匀速圆周运动的速度大小不变，故加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以加速度的方向必定和速度方向垂直，否则其沿速度方向分量就会导致速度大小发生变化,亦即匀速圆周运动的加速度方向一定沿着半径指向圆心。新课教学一、向心加速度（一）教学分析ΔvΔv在Δt→0时a=Δv/Δt的极限值就是A点的瞬时加速度，Δt取值越小时，θ越小，越接近于0，α越大，越接近于90°，当Δt→0时，α=90°，Δv与vA垂直。加速度的方向与Δv方向相同，于是可知A点瞬时加速度与A点瞬时速度垂直，方向指向圆心。（二）向心加速度1.定义：做匀速圆周运动的物体具有沿半径指向圆心的加速度，叫做向心加速度2.方向:时刻与物体的速度方向垂直且指向圆心。3.大小:注意：当线速度v不变时,a与R成反比。a=ω2R,当角速度ω不变时,a与R成正比。4.意义:描述线速度方向改变快慢的物理量。教师提问：思考物体做匀速圆周运动时,向心加速度是一个恒量吗?分析:不是。其方向不断变化。向心力（一）教学分析教师提问：1.做圆周运动的物体受力吗？2.做圆周运动的物体的受力有什么特点？3.受力的方向和大小如何确定？4.如右图所示：拉力的方向指向圆心，与速度方向垂直，且不断变化。5.引导学生自己通过牛顿第二定律，可由向心加速度推导出向心力的公式。（二）向心力定义1.定义:在匀速圆周运动中,产生向心加速度的力叫做向心力。2.方向:始终指向圆心。3.大小:F==mω2R。4.效果:改变物体的速度方向,但不改变物体的速度大小。三、用实验验证向心力公式演示实验，探索研究，利用课本P28小实验提供的装置进行探究。图2-17向心力实验仪综合分析，得出结论：向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度w的平方成正比实验方法：控制变量法保持r、ω一定Fn与m的关系保持m、ω一定Fn与r的关系保持r、m一定Fn与ω的关系实验结果保持r、ω一定Fn∝m保持m、ω一定Fn∝r保持r、m一定Fn∝ω2推导Fn＝kmω2r案例分析P29页案例分析课堂总结对匀速圆周运动而言向心加速度公式及特点:向心力公式及特点:F＝mω2R向心力、向心加速度沿半径指向圆心，向心力、向心加速度与速度方向垂直，因此，向心加速

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