2020-2021学年高中物理-第五章-曲线运动-6-向心力教案-新人教版必修2.doc
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2020-2021学年高中物理 第五章 曲线运动 6 向心力教案 新人教版必修2 2020-2021学年高中物理 第五章 曲线运动 6 向心力教案 新人教版必修2 年级: 姓名: - 5 - 第6节 向心力 教学目标 (一)、知识与技能 1.理解向心力的定义、效果及其表达式的确切含义。 2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算。 3. 初步了解“用圆锥摆验证向心力的表达式”的原理 4. 初步会分析向心力的来源 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。 (二)、过程与方法 1.利用牛顿第二定律,体验从向心加速度到向心力的导出过程,教师启发、引导,学生自主阅读,讨论、交流、评价研究的成果,提高分析问题、解决问题的能力。 2.通过“做一做”体会向心力大小,来源和影响因素,用圆锥摆实验粗略验证向心力的表达式及大小的相关因素。 3.进一步体会力是产生加速度的原因,并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。 (三)、情感、态度与价值观 1.在实验中,培养学生动手、探究的习惯。 2.体会实验的意义,感受成功的快乐,激发学生探究问题的热情、乐于学习的品质。 教学重点 1.体会牛顿第二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,并经行计算。 教学难点 1.对向心力的理解及来源的寻找。 2.运用向心力、向心加速度的知识解决圆周运动问题。 教学过程 (一)、 引入新课: 复习提问:匀速圆周运动的物体的加速度——向心加速度,它的方向和大小有何特点呢? 学生回答后进一步引导:那做匀速圆周运动物体的受力有什么特点呢?是什么力使物体做圆周运动而不沿直线飞出?请同学们先阅读教材 (二)、新课教学; 问题一:观察下列现象,说出人或物体的向心加速度的方向如何?是什么力产生的?它们的合力的大小和方向有什么特点? 大屏幕:提供物理情景 ①花样滑冰女选手绕男选手的匀速旋转(视频) ②过山车(视频) ③卫星绕地球运动(图片) ④绳拉小球在桌面上圆周运动(演示) 学生说出这4种情景下的向心加速度方向、受力情况和合力的特点。 教师引导总结:做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心方向的合力,即向心力定义。 向心力的方向:总是沿半径指向圆心,与线速度方向垂直,方向不断变化。 向心力作用效果:改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。 学生推导向心力的大小 学生分组做教材中的“做一做”,体验向心力大小,具体环节如下: 问题二:阅读教材p25,分组实验,体会向心力大小的影响因素,回答下列问题: 1.实验中采取了怎样的实验方法? 2.通过实验你得到了什么结论? 3.手所受到的力是向心力的大小吗? 学生通过合作体验加深了对向心力大小、来源、影响因素的理解。 (可以使用向心力演示仪进一步加深理解) 问题三:实验: 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 同学们阅读教材“实验”部分,思考下面的问题: (1)实验器材有哪些? (2)简述实验原理. (3)实验过程中要注意什么?测量哪些物理量(记录哪些数据)? 以上问题由学生回答,教师补充,然后让两个同学上前演示实验,边演示边讲解: 1、用秒表记录钢球运动若干周的 时间 ,再通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的 半径r ,算出钢球的 线速度 。 2、用 天平 测出钢球的质量。 3、用公式 计算钢球所需的 向心力F 。 4、钢球在水面做匀速圆周运动时,受到 重 力和 拉 力的作用,他们的合力为F. F,=mgtan 。测出小球距悬点的竖直高度h,得tan =r/h。代入即得F,值 5、比较F 和F,的大小,得出结论 此过程要求下面的同学注意观察、思考,一会儿给实验者提问、评价。(如操作中的不规范、改进等) 教师对不完善的地方做出指正。 教师追问:向心力是按性质还是按效果命名的?是一种新的性质的力吗?在做物体受力分析时,能否说物体受了其他力之外还受一个向心力的作用? 教师引导学生总结体会: 1.向心力是根据效果命名的力 2.向心力的来源:可以是各种性质的单个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力。 3.匀速圆周运动物体合外力提供向心力 问题四: 分析教材25页问题与练习第2题中,几种圆周运动的物体受几个力,分别是什么性质的力?是哪个力提供所需的向心力?总结判断向心力来源的步骤。 总结判断向心力来源的步骤 (1) 确定物体做圆周运动的轨道平面和圆心 (2) 进行受力分析 (3) 找出哪个力或哪些力的合力指向圆心,则这个力即为向心力 变速圆周运动和一般曲线运动 阅读课本P53-P54思考回答以下问题: 1.变速圆周运动的合外力也指向圆心吗? 变速圆周运动的速度大小是怎么改变的? 2.怎么分析研究一般的曲线运动? 教师引导学生总结: ① 做变速圆周运动的物体所受的力: Ft :切向分力,它产生切向加速度,改变速度的大小. Fn: 向心分力,它产生向心加速度,改变速度的方向. ② 处理一般曲线运动的方法: 把一般曲线分割为许多极短的小段,每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样,表明它们具有不同的半径。在分析质点经过曲线上某位置的运动时,可以采用圆周运动的分析方法进行处理. 课堂小结: 作业:教材课后题:问题与练习- 配套讲稿:
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