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文档简介
高中物理必修二第五章《曲线运动》全章教学设计汇总一、《曲线运动》第一课时教学设计二、《曲线运动》第二课时教学设计三、《平抛运动》第一课时教学设计四、《平抛运动》第二课时教学设计五、《实验:研究平抛运动》教学设计六、《圆周运动》第一课时教学设计七、《圆周运动》第二课时教学设计八、《向心加速度》第一课时教学设计九、《向心加速度》第二课时教学设计十、《向心力》第一课时教学设计十一、《向心力》第二课时教学设计十二、《生活中的圆周运动》第一课时教学设计十三、《生活中的圆周运动》第二课时教学设计
一、高中物理必修二第五章第一节《曲线运动》第一课时教学设计课题5.1曲线运动(1)课型新授课教学1.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.目标2.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与匕的速度方向不在一条直线上.重点.什么是曲线运动..物体做曲线运动的方向的确定..物体做曲线运动的条件.难点物体做曲线运动的条件.教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动【课前自学导读】1、曲线运动:按轨迹划分,物体运动可分为 运动和_—运动;曲线运动是指物体沿______—运动。■2、曲线运动的速度方向:物体做曲线运动时,。某一点的速度教方向沿 方向。思考讨论3、物体做曲线运动的条件:物体的速度方向与—. 的方向学4、曲线运动速度、轨迹和力之间的关系:物体的运动轨迹在 和 之间,跟 相切,并向― 方向一过侧弯曲。【互动合作探究】程探究一、曲线运动速度的方向一、曲线运动1.在前一模块中我们学习了直线运动,了解到了有关直线运动的规律。实际上,在自然界和生活中,曲线运动随处可见。试举出几例曲线运动并加以分析。(1)生活中的曲线运动有:(2)体育竞技中的曲线运动有:猜想运动过程中某一点的速度可能方向是:你做出上述猜想的理由是:2.理论探究:阅读课本第3页第1自然段及图5.1-4,用极限思想分析曲线运动的速度方向。【说一说】曲线运动瞬时速度的方向规律是什么?二、曲线运动的性质
教学过程【想一想】:力与速度之间的关系是维持还是改变?曲线运动中速度可能是恒定的吗?【辩一辩】:1、曲线运动一定是变速运动吗?变速运动一定是曲线运动吗?2、曲线运动所受外力有可能是零吗?【小结】曲线运动是__.___运动,按照物体所受合外力的性质,曲线运动可以分为 运动和 运动.前者如 等运动,后者如 运动。【例1】下列」对曲线运动中速度的说法中正确的是( )A..质点在某一过程中速度方向总是沿着轨迹曲线的切线方向B.质点在某一点的速度方向总是沿着轨迹曲线在这点的切线方向C.曲线运动的速度方向一定不断变化D.曲线运动的速度大小一定不断变化【例2】关于质点的曲线运动,下列说法中正确的是( )A.曲线运动一定是变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动加速度可能为零D.曲线运动合外力一定不为零【练一练】:1、由于曲线的切线方向在不断地变化,所以做曲线运动的物体 方向在不断地变化,曲线运动一定是 (“变速”或“匀速”)运动。2、关于曲线运动,下列说法正确的是 ( )A.做曲线运动的物体,其速度的大小和方向都是不断改变的B.做曲线运动物体的速度方向总沿着运动轨道的切线方向C.做曲线运动时物体可以不受外力作用D.曲线运动的物体一定受外力作用板书设计(用案人完成)课外作业教学后记
二、高中物理必修二第五章第一节《曲线运动》第二课时教学设计课题5.1曲线运动(2)课型新授课教学1.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.目标2.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与匕的速度方向不在一条直线上.重点.什么是曲线运动..物体做曲线运动的方向的确定..物体做曲线运动的条件.难点物体做曲线运动的条件.教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动教学【互动合作探究】探究二、物体做曲线运动的条件一、实验探究迷你小实验:将一小物体(如石子、橡皮等)分别竖直向上和斜向上抛出,观察物体的运动轨迹。两次抛出后物体的运动轨迹有什么不同?物体受什么力?所做运动类型是什么?所受外力在改变速度效果方面有何不同?为什么两次运动轨迹形状不同?思考讨论过程二、理论分析如图5-1-2所示,一质 /兄/4\f /点沿曲线从A向C运动,已\//知在A、B、C三点时所受外7, “力如图中箭头所示。1、在图中标出ABC三点时瞬时速度的方向图5-1-22、分别标出三点合外力与速度的夹角,并通过力的正交分解,比较力在改变速度方面有何不同。3、若质点运动至B点时,力FB突然反向且保持恒定,质点将如何运动?请画出运动轨迹。4、若质点运动至点C时,力FC突然与速度保持同向,则之后质点将做何种运动? °【说一说】(1)物体做曲线运动的条件是什么?(2)曲线运动中,合外力、速度以及运动轨迹之间满足怎样的关系?【例3】关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A.物体做曲线运动时,受到的合外力一定不为零
教■学过程B.物体受到的合外力不为零时,一定做曲线运动C.物体做曲线运动时,合外力方向一定与瞬时速度方向不在同一直线上D.物体做曲线运动时,受到的合外力一定是变力【例4】如图5-1-3所示,一个物体在Fr与、F「F4四个恒力的作用下,做匀速直线运动。(1)若只撤去F1,则物体将做 与运动,加速।度大小为1、专 /m/s2,方向为 。 \图5-1-3(2)若只撤去]它将做运动,加速度大小为 m/s2,方向为 。(3)若只撤去F3,它将做 运动,加速度大小为m/s2,方向为 。(4)若4个力同时撤去,它将做 运动,加速度大小为m/s2,方向为 。【练一练】3、物体做曲线运动的条件为 ( )A.物体运动的初速度为零B.物体所受合外力为变力C.物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线D.物体所受合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上4、如图5-1-4所示,一质点从M点到N点做曲线运动,当它通过P点时,其速度u和加速度a的关系可能正确的是( )个厂!,。广M M MA BCD05-1-4板书设计(用案人完成)课外作业教学后记
三、高中物理必修二第五章第二节《平抛运动》第一课时教学设计课题5.2平抛运动(1)课型新授课教学目标1、知道什么是抛体运动。2、理解平抛运动是两个直线运动的合成。3.掌握平抛运动的速度规律,并能用来解决简单的问题。重点明确和理解平抛运动的规律(即速度、位移规律、运动轨迹方程)难点用数学知识分析归纳平抛运动的规律,区别位移方向与速度方向的不同教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动【学法指导】:细读教材,根据预习案的提示先自学然后通过小组合作完成导学案【知识链接】.曲线运动是什么运动?理由是什么?2.物体做曲线运动的条件是什么?2.物体做曲线运动的条件是什么?思考讨论.曲线运动中速度方向是?【教材助读】片上的足球、垒球、链球、水平细问:动?知识点一:抛体运动么运片上的足球、垒球、链球、水平细问:动?知识点一:抛体运动么运介绍抛体运动:这些物体受到的空气阻力可以忽略不计,这种以一定抛出,物体只受体运动。如果初速度的方向是抛运动。—作用的运动叫做种以一定抛出,物体只受体运动。如果初速度的方向是抛运动。—作用的运动叫做抛
方向的抛体运动叫做平知识点二:特点:(1)(2)平抛运动:初速度一受力:—教学过程合作探究探究点一:平抛运动的速度平抛运动是曲线运动,不能在一条直线上研究,可分解成相互垂直的两个分运动来研究;为了方便,取物体抛出点为原点,初速度方向为 ,竖直向下的方向为 进行研究。(1)物体在X轴方向上的速度:物体只受 的作用,在X轴方向,物体 ,X方向的速度 。公式: ■(2)物体在y方向上的速度:物体的初速度沿 方向,它在y轴方向的分速度是;物体在y轴方向只受重力作用,在y方向上加速度。公式: 【讨论】从以上两个公式可以得到什么认识?可以确定平抛运动的性质了吗?针对训练:课本第9页例题1探究点二:平抛运动的位移已知速度规律后,怎么求物体对于抛出点O的位移?(1)在X轴方向物体以v0做 ,t时间内的位移为: ,(2)在y轴方向物体做 运动,速度为 ,所以t时间内位移为: 。针对训练:课本第12页问题与练习2.板书设计(用案人完成)课外作业教学后记
四、高中物理必修二第五章第二节《平抛运动》第二课时教学设计课题5.2平抛运动(2)课型新授课教学目标掌握平抛运动的位移规律,并能用来解决简单的问题。能用数学知识推出平抛运动的轨迹方程,知道平抛运动的轨迹是一抛物线重点1、平抛运动的研究方法一一可以用两个简单的直线运动来等效替代。2、平抛运动的位移规律。难点平抛运动的位移规律及用规律解决简单的问题。教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动一、复习巩固:.平抛运动在水平方向是什么运动? .在竖直方向是什么运动? .平抛运动的速度大小为 ,方向是 回答上节课外思考:能否用v-vo+gt求A点的速度?二、平抛运动位移的求解方法:【合作探究1】 历1、抛体的位置 。W *£物体在任一时刻的位置坐 \\ !标的求解。以抛出点为坐标原点,水 y-平方向为 4X轴(正方.向和初速度 当Vvo的方向相同),竖直方向为y轴, y正方向向下,则物体在任.意时刻工的位置坐标为X= Y= 2、抛体的位移位移的大小s= 合位移s的方向与水平方向夹角为错误!未找到引用源。【合作探究2】1.推导以速度vo水平抛出的物体的运动轨迹方程,并根据思考讨论【回答】:不能,因为v—v0+gt的适用条件是匀变速直线运动,而平抛运动时曲线运动
教学过程S方程画出轨迹。2.回顾初中数学知识:一般抛物线方程y=ax2+bx+c轨迹如何?画出来三、当堂检测1、一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔一秒钟释放一个铁球,先后共释放四个,如果不计空气阻力,则四个球( )A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的C.在空中任何时刻总在飞机下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的2、一架战斗机以360Km/h水平匀速飞行,飞行高度为500m。若战斗机要投弹击中地面目标,它应距目标水平距离为多远时投弹?(不考虑空气阻力,g=10m/s2)3、从高为20m的楼顶边缘水平抛出一个小铁球,测出小铁球落地点距离楼底边缘40m,求小铁球抛出时的初速度大小。(不考虑空气阻力,g=10m/s2)四、课堂小结:板书设计(用案人完成)课外作业p12问题与练习3教学后记
五、高中物理必修二第五章第三节《实验:研究平抛运动》教学设计课题5.3实验:研究平抛运动(1)课型新授课教学目标掌握平抛运动的位移规律,并能用来解决简单的问题。能用数学知识推出平抛运动的轨迹方程,知道平抛运动的轨迹是一抛物线重点1、平抛运动的研究方法一一可以用两个简单的直线运动来等效替代。2、平抛运动的位移规律。难点平抛运动的位移规律及用规律解决简单的问题。教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动【知识回顾】1、平抛运动以一定的初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动叫做 。如果速度是沿 的,这个运动叫做平抛运动。2、平抛运动的性质做平抛运动的物体只受到 力的作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g,所以是 运动;又因重力与速度不在同一条直线上,所以平抛运动是匀变速 运动。3、平抛运动的处理方法平抛运动是一种曲线运动,研究平抛运动时可以将平抛运动分解为:水平方向的 和竖直方向的 运动两个分运动。【实验探究】一.通过实验获得物体做平抛运动的轨迹1.阅读课本P12参考案例,简要写出这三个获得轨迹的办法,并且分组讨论其优缺点和可行性2、根据学校实验室给出的实验仪器获得小球做平抛运动的轨迹 C.一思考讨论【器材】 h4h【步骤】9h【注意】实验注意事项:(1)贴有坐标纸的板要处在竖直平面■ Ary内,小球E1勺运动x勺轨迹与
教学过程板平行。(2)调节斜槽末端水平,使小球飞出时的速度是水平方向。可以用小球来检验。(3)贴坐标纸时,可以用重锤线帮助完成,使重锤线与坐标纸的一条线重合,则这条线就是纵坐标。(4)在斜槽末端的上方(纵坐标上且比末端高球的半径)标出坐标原点。(5)每次从同一高度无初速释放小球。(6)描点时,应使视线与所描的点齐平。二、通过轨迹研究平抛运动的特点.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线【提示:方法见课本P11,请附上你的实验图纸】.计算平抛运动物体的初速度【提示:在你获得的平抛运动轨迹上任取一点M,按照课本的方法计算小球的初速度】【当堂检测】1、图(甲)是研究平抛运动的实验装置图,图(乙)是实验后在白纸上作的图和所测数据。(1)在图(甲)上标出O点及Ox轴、Oy轴,并说明这两条坐标轴是如何作出的;(2)说明判断槽口切线是否水平的方法;(3)实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹,进行这一实验步骤时应注意什么?(4)根据图(乙)中给出的数据,计算出此平抛运动的初速度v0。 32.48—OI 、、::x/cmi9-pf44.[ [(甲y/cm(乙)板书设计(用案人完成课外作业教学后记
六、高中物理必修二第五章第四节《圆周运动》第一课时教学设计课题5.4.圆周运动(1)课型新授课教学目标.知道什么是匀速圆周运动.理解什么是线速度、角速度、周期和转速.理解线速度、角速度和周期之间的关系.能够应用匀速圆周运动的有关公式分析和解决圆周运动问题重点匀速圆周运动的线速度、角速度和周期之间的关系难点对匀速圆周运动是变速运动的理解,线速度、角速度的理解和应用教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动一、学法指导依据学习目标,研读课本P16—%,根据预习案的提示先自j彳八人,,人,>J_L|_||l>LiH。J 。二、自主学习(一)、什么是圆周运动?教学过程(二)、描述圆周运动的物理量:(阅读课本16页一18页自学思考回答下列问题)1、怎样理解线速度v:2、怎样理解角速度3:3、看课本中对弧度是如何定义的?单位又是如何?4、周期和频率(1)周期定义:频率定义:v、T、r的关系:物体在转动一周的过程中,通过的弧长4s=2nr,用时为T,则 刃、T的关系:物体在转动一周的过程中,转过的角度△3=2n,用时为T,则 .3、n的关系:物体在1秒内转过n圈,1圈转过的角度为2n,则1秒内转过的角度 .v、3、r的关系: 5、线速度v和角速度3的关系:思考:砂轮转动时,砂轮上各个沙粒的线速度和角速度是否相等?探究一、线速度与角速度1、线速度v(1)定义: (2)物理意义:描述质点 (3)定义式 (4)方向: 思考:匀速圆周运动中线速度是怎么变化的?2、角速度3(1)定义: 思考讨论
(2)大小: (3)角速度3单位: (4)物理意义:描述质点 3、速度v和角速度3关系是什么?你还知道那些公式?教学针对训练一:1.一个物体以角速度3做匀速圆周运动时.下列说法中正确的是:()A.轨道半径越大线速度越大 B.轨道半径越大线速度越小C.轨道半径越大周期越大 D.轨道半径越大周期越小2、手表的时针和分针转动时( )A.分针的角速度是时针的12倍B.时针的周期是12h,分针的周期是60sC.若分针的长度是时针的1.5倍,针端点的线速度分针是时针的150倍D.若分针的长度是时针的1.5倍,针端点的线速度分针是时针的18倍过探究二、匀速圆周运动的传动装置中各物理量间的关系:1.皮带传动装置中的两个结论(1)同轴的各点 相等, ・ 成正比.(2)在不考虑皮带打滑的情况下,皮带上各点和与之接触的轮上各点线速度大小相等,而 成反比2.传动的几种情况(1)皮带传动( 相等)程(2)同轴传动( 相等)(3)齿轮传动( 相等)(4)摩擦传动。 相等)三、课堂小结板书设计(用案人完成)课外作业教学后记
七、高中物理必修二第五章第四节《圆周运动》第二课时教学设计课题5.4.圆周运动(2)课型新授课教学目标.掌握线速度、角速度、周期之间的关系,会用相关公式求解分析实际问题.知道同轴转动角速度关系、传动装置线速度关系.并会用来分析实际问题重点知道同轴转动角速度关系、传动装置线速度关系.并会用来分析实际问题难点知道同轴转动角速度关系、传动装置线速度关系.并会用来分析实际问题教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动教学一、学法指导1、通读教材,勾画重点,牢记并理解圆周运动的概念及物理量之间的关系。再完成教材助读设置的问题,根据发现的问题,然后再研读教材和查阅资料,解决存在问题。2.独立、限时完成。二、问题导学思维激活:我们都骑过自行车,但你注意过这个问题吗:踏板、链轮、飞轮、后轮它们是怎样传动的?传动时V、3、r之间有怎样的关系?思考讨论过程〖问题独学〗1、温故而知新:圆周运动中各物理量之间的关系:1.V、T、r的关系:物体在转动一周的过程中,通过的弧长△s=2nr,用时为T,贝°v=As/At=2nr/T.2.3、T的关系:物体在转动一周的过程中,转过的角班e=2n,用时为T,则3=Ae/At=2n/T.3.3、n的关系:物体在1秒内转过n圈,1圈转过的角度为2n,贝U1秒内转过的角度4e=2n必即3=2nn.4.v、3、r的关系:v=3r.2、课前感知:传动装置中各物理量间的关系:.传动的几种情况(1)皮带传动(2)同轴传动(3)齿轮传动(4)摩擦传动.皮带传动装置中的两个结论(1)同轴的各点角速度、转速、周期相等,线速度与半径成正比.(2)在不考虑皮带打滑的情况下,皮带上各点和与之接触的轮上各点线速度大小相等,而角速度与半径成反比.〖合作互学〗1、阅读教材及查找资料归纳:传动装置中各物理量间的关系:
教学过程1.传动的几种情况.(1)皮带传动(线速度大小相等)(2)同轴传动(角速度相等)(3)齿轮传动(线速度大小相等)(4)摩擦传动(线速度大小相等)2.皮带传动装置中的两个结论(1)同轴的各点角速度、转速、周期相等,线速度与半径成正比.(2)在不考虑皮带打滑的情况下,皮带上各点和与之接触的轮上各点线速度大小相等,而角速度与 上半径成反比. /2、课堂互动讲练: \类型、圆周运动的计算 '一地球半径R=6400km,站在赤道上的卜人和站在北纬60°上的人随地球转动 \ /的角速度多大?它们的线速度多大? :变式训练1.手表的时针和分针转动时( )A.分针的角速度是时针的12倍B.时针的周期是12h,分针的周期是60sC.若分针的长度是时针的1.5倍,针端点的线速度分针是时针的150倍D.若分针的长度是时针的1.5倍,针端点的线速度分针是时针的18倍类型二、传动装置中相关物理量的关系如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同转轴转动,A、B两轮用皮带传动, <三轮半径关系为rA=rC=2rB.厂若皮带不打滑,求A、B、C轮(M )边缘上的a、b、c三点的角速一度之比和线速度之比.三、课堂小结板书设计(用案人完成)课外作业教学后记
八、高中物理必修二第五章第五节《向心加速度》第一课时教学设计课题5.5向心加速度(1)课型新授课教学目标.理解向心加速度的概念,知道公式表示及推导过程。.能用公式分析和计算有关实际问题。重点向心加速度公式的理解和应用难点向心加速度公式的推导过程教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动教一、知识链接1、匀速圆周运动是变速运动,存在加速度。2、加速度的方向和合外力的方向一致。3、运动学中加速度的定义公式。二、学习过程(一)、向心加速度的概念1.分析课本20页例1和例2问题并给出你的答案学2.做匀速圆周运动的物体运动过程中有加速度吗?为什么?思考讨论加速度的方向和合力方向有什么关系?过程3.做匀速圆周运动的物体的加速度方向沿什么方向?(二)、向心加速度公式的推导过程1.阅读课本21页做一做,看图内分析VaVb及4V间满足什么关系?速度矢量三角形和^AOB有何关系?2.用r.v和AB的弦长4L表示4V3.在At很小的情况下,由a=4V/△和以上的答案推导向心加速度a的表达式4.向心加速度a的方向和AV的方向有什么关系?沿什么方向?三、公式的应用1.阅读课本22页思考与讨论,做出你的回答.已知做匀速圆周运动的物体轨道半径为r,周期为T,则向心加速度a= .我们知道加速度是描述速度变化快慢的物理量。对于匀速圆周运动,向心加速度能改变线速度大小吗?能改变速度方向吗?
教四、知识应用1.甲和乙两物体做匀速圆周运动,以下各种情况中哪个物体的向心加速度比较大?()A.它们的线速度相等,乙的半径小B.它们的周期相等,甲的半径小C.它们的角速度相等,乙的线速度小D.它们的线速度相等,在相同的时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大2.关于地球上的物体自转的向心加速度的大小,下列说法中正确的是()A.在赤道上向心加速度最大学B.在两极向心加速度最大C.在地球上各处,向心加速度一样大D.随着纬度的增加,向心加速度的值逐渐减小3.如图所示为质点P、Q做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线.表示质点p的图线是双曲线,表示质点Q的图过线是过原点的一条直线.由图线可知(「占的绯…专A.质点P的线速度大小不变 乂程B.质点P的角速度大小不变 二C.质点Q的角速度随半径变化D.质RQ的线速度大小不变4.下列关于向心加速度的说法中正确的是()A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B.向心加速度的方向始终保持不变C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.向心加速度只改变速度方向,不改变速度大小五、1课堂小结板书设计(用案人完成)课外作业教学后记
九、高中物理必修二第五章第五节《向心加速度》第二课时教学设计课题5.5向心加速度(2)课型新授课教学目标1、理解向心力的概念,知道向心力大小与哪些因素有关。2、理解公式的确切含义,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。重点明确向心力的意义、作用、公式及具变形难点如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动一、引入新课:前面两节课,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。这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征一一向心力。二、进行新课教1、向心力【做一做】指导学生阅读教材“向心力”部分,思考并回答以下问题:认真阅读(1)、地球绕太阳的运动近似为匀速圆周运动,地球受到什么力教材,列举学过的作用?这个力可能沿着什么方向?并分析实(2)、光滑的水平桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉作匀速圆周运动。小球受几个力的作用?这几个力的合力沿着什么方向?(3)、举出几个物体做圆周运动的实例,说明这些物体为什么不沿直线飞去。(4)、用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。例,体会向心力的作用效果,并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运【评一评】听取学生见解,点评,总结程动的向心一 V2一【学生活动】投影向心力表达式:F-m—或F-n r nmr32力表达式。【自学指导】.指导学生完成实验,及2、实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式指导学生阅读教材“实验”■部分,引导学生思考下面的问题:(1)、实验器材有哪些?(2)、简述实验原理(怎样达到验证的目的)【做一做】分成小组,进行实验,独立验证时发现并记录学生实验过程中存在的问题(3)、实验过程中要注意什么?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?【展示】认真阅读教材,思考3、向心力的来源问题,学生代表发言
教学过程说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的..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..火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的?.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,向心力由谁提供.【例题1】如图5.7-1所示,小物体A与圆盘保持相对静止,星艮着圆盘一起作匀速圆周运动,则A的受力情况是()A、受重力、支持力B、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C、重力、支持力、向心力、摩擦力 gD、以上均不正确 一1图目7-1师生互动,得出结论:1、实验的过程中,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严格相等。2、通过实验我们还体会到,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。它是效果力,是按力的效果命名的。在圆锥摆实验中,向心力是小球重力和细线拉力的合力,还可以理解为是细线拉力在水平面内的一个分力。三、当堂反馈:P22”问题与练习”四、课堂小结认真阅读课本,思考并讨论问题,学生代表发表见解。【思考】思考并发表见解【自学指导】指导学生两人一组,完成课本22页“做一做”栏目中的实验,自己感受向心力的大小。板书设计(用案人完成)课外作业教学后记
十、高中物理必修二第五章第六节《向心力》第一课时教学设计课题5.6向心力(1)课型新授课教学目标1、理解向心力的概念。2、知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义,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重点理解向心力大小与哪些因素有关系,能运用向难点理解变速圆周运动中,合外力与向心力公式进行计算 难点心力的关系。教法及教具 自主探究、交流讨论、自主归纳教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动一、学法指导阅读课本P20页“思考与讨论”,回答以下问题:二、自主学习:任务一:1:地球绕太阳的运动近似为匀速圆周运动,地球受到什么力的作用?这个力可能沿着什么方向?2:光滑的水平桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉作匀速圆周运动。小球受几个力的作用?这几个力的合力沿着什么方向?总结:(1)这两个物体所受的合外力与线速度方的什么关系? ,它只是改变了线速度的 ,没有改变线速度的 。(2)物体做匀速圆周运动的条件:■思考讨论(3)向心力的定义: 3.分析下的」物体做匀速圆周运动时,向心力分别由什么力提供?①人造地球卫星绕地球运动时;②小球在光滑的水平桌面上运动;(如图2)③小球在水平面内运动;(如图3)④玻璃球沿碗(透明)的内壁在水平面内运动;(如图4)(不计摩擦)⑤使转台匀速转动,转台上的物体也随之做匀速圆周运动,转台与物体间没有相对滑动。(如图5)餐年冬色图2 图3 图4 M%总结:(1)向心力的方向总是 ,方向时刻改变,所以向心力是 。
教学过程(2)向心力的来源: 任务二:阅读课本P23页,.根据牛顿第二定律,力是产生加速度的原因,向心力的作用又是怎样的呢?.向心加速度的表达式: .向心力的表达式: 三、当堂练习1.甲、乙两个物体都在做匀速圆周运动,以下各种情况下哪个物体的向心加速度比较大?A.它们的线速度相等,乙的半径小。B.它们的周期相等,甲的半径大。C.它们的角速度相等,乙的线速度小。D.它们的线速度相等,在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角速度比乙的大。2、下列关于向心力的说法正确的是( )人、向心力是物体做匀速圆周运动时产生的一个特殊性质的力B、做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的&向心力不改变物体的速度D、做匀速圆周运动的物体,合外力提供向心力3、关于向心加速度说法正确的是( )A、它是描述物体运动快慢的物理量B、它是描述向心力变化快慢的物理量C、它是描述速度方^化快慢的物理量D、它是描述速度大小变化快慢的物理量4、向心力、向心加速度和半径的关系说法正确的有( )A、由公式F-mw2r可知在m和3一定的情况下,向心力和半径成正比B、由公式F-mv2/r可知向心力和半径成反比C、由公式a-w2r可知向心加速度和半径成正比D、由公式a-v2/r可知向心加速度和半径成反比四、课堂小结板书设计(用案人完成)课外作业教学后记
十、高中物理必修二第五章第六节《向心力》第二课时教学设计课题5.6向心力(2)课型新授课教学目标1、知道什么是向心力,理解它是一种效果力2、知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义,3、结合向心力理解向心加速度4、理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系并能用来进行计算重点1、理解向心力的概念和公式的建立。2、理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。难点1、理解向心力的概念和公式的建立。2、运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。.教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动一、学习过程:4、变速圆周运动和一般曲线运动【设疑】:我们在“做一做”的实验中,通过抡绳子来调节沙袋速度的大小,不就说明向心力可以改变速度的大小吗?这该怎样解释呢?[思考】思考并发表见解【提问】向心力能改变速度的大教学【教师活动】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?【做一做】阅读教材并结小吗?为什么?二、经典例题:合图5.6—4过例1、分析下面各种匀速圆周运动中向心力是由哪些力提供?工由工直聿击旭瑞八丢R日、的由薛九张 的提示发表自己的见解。程平面内运动;或者漏斗里的运动,如\图。(不计摩擦) ,(2)圆锥摆运动:细线卜面悬挂一钢球,细线上端固定,设法使小球在水\平面面上做圆周运动。 .一.k. .一tJJr -*例2.如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A的受力情况是()A、受重力、支持力 力」B、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力广———C、重力、支持力、向心力、摩擦力 C* <D、以上均不正确r
三、当堂检测1.飞机在空中做匀速圆周运动表演时,下列」说法正确的是()A.飞机必须受到恒力的作用B.飞机所受合力必须等于零C.飞机所受合力的大小可能变化D.飞机所受合力的大小不变,方1句时刻改变。2.向心力的大小必与( )教A.线速度的平方成正比B.角速度的平方成正比C.半径成反比D.线速度与角速度的乘积成正比3.在水平地面上安全转弯的汽车,提供转弯所需向心力的是()A.重力和支持力的合力学B.重力、支持力和牵引力的合力C.汽车与路面间的静摩擦力D.汽车与路面间的滑动摩擦力4.一辆汽车保持恒定的速率驶过一座圆弧形的拱桥,在此过程中汽车( .)过A.受到的合力为零 B.做匀变速运动C.加速度大小恒定 D.做变速运动6.小钢球质量为m,用长L的轻绳固定于O点,在O点正下方L-处钉有一颗钉子P,把悬绳沿水平方向拉直,如图图5.7—程5所示,无初速度释放,当悬绳碰到钉子后的瞬间(设绳没有断),则( )A.小球的角速度突然增大期B.小球的线速度突然减小到零 段 OC.小球的向心加速度突然增大 ,万D.悬绳对小球的拉力突然增大 i尸,*课堂小结 ElrL板书设计(用案人完成)课外作业教学后记
卜一、高中物理必修二第五章第七节《生活中的圆周运动》第一课时教学设计课题5.7生活中的圆周运动(1)课型新授课教学目标1、能定性分析火车外轨比内轨高的原因。2、能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题。3、知道航天器中的失重现象的本质。重点会用牛顿第二定律分析圆周运动。进一步领会力与物体的惯性对物体运动状态变化所起的作用难点会用牛顿第二定律分析圆周运动。进一步领会力与物体的惯性对物体运动状态变化所起的作用教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动教学一、学法指导.依据学习目标,研读课本P26—P27,做好问题导学,活中的圆周运动。 2627.通过自学,初步利」用圆周运动知识分析问题。二、自主学习:任务一、火车转弯问题1、仔细观察教材26页图5.7-1和5.7-2在平直轨道上匀速行驶的火车:火车受几个力作用?力的关系如何?画出受力示意图。了解生这几个思考讨论,结合过2、那火车转弯时情况会有何不同呢?画出受力示意图运动情况分析各力的关系。程判断火车转弯时是如何;获得向心力的?火车的车轮上有突出的轮缘,如果转弯处内外轨一样高,外侧车轮的轮缘挤压 ,使外轨发生 ,外轨对轮缘的弹力就是火车转弯的 。但是,靠这种万法得到向心力,轮缘与外轨1间的相互作用力太大,铁轨和车轮极易受损。如何解决这一实际问题,请画图解释说明。任务二、拱形桥问题1、如果汽车在水平路面上匀速行驶或静止时,在竖直方向上受力如何?2、思考:如果汽车在拱形桥顶点静止时,桥面受到的压力如何?质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶,若桥面的圆弧半径为R,分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力。通过分析,你可以得出什么结论?按照以下几点进行分析:
(1)确定研究对象;在右方画图;(2)分析汽车的受力情况; [(3)找圆心;(4)确定向心力的方向; _®(5)列方程,得结论。 L图2由此可以看出,汽车对桥的压力F汽车的重力,而且汽车速度越大,汽车对桥的压力会 。试分析,当汽车的速度不断增大时,会发生什么现象?车3.下面再分析汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽的重力大些还是小些?(过程如研究凸型桥)教y学过当堂检测:1、铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是( )①减轻轮缘对外轨的挤压②减轻轮缘与内轨的挤压③火车按规定的速度转弯,外轨就不受轮缘的挤压④火车无论以多大速度转弯,内外轨都不受轮缘挤压A.①③ B.①④ C.②③ D.②④H2、汽车以72km/h的速度通过圆形拱桥的最高点时
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