高中教科版 (2019)匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案及反思

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一、教学目标：
1）通过手拉绳做圆周运动，体会向心力，向心力的大小和哪些因素有关。
2）.通过实例，归纳总结物体做圆周运动的条件，理解向心力的概念。
3）.通过实例，总结向心力可以由弹力提供，可以由万有引力提供，可以由摩擦力提供。
4）.通过实例总结向心力可以由一个力提供，也可以由一个力的分力提供，也可以由几个力的合力提供。
5）体会向心力的过程中，应用控制变量法来讨论向心力与哪些因素有关。
6）理论联系实际，在现实生活中体会向心力和应用向心力。
二、教学重点：1.向心力来源
2.决定向心力大小因素的实验探究。
三、教学难点：1.向心力来源。
2.向心力不是物体受到的力，是沿半径方向的合力。
四、教学方法：探究法、实验法、讨论法
五、教学手段：多媒体、实验
六、新课教学过程：
导入：观看双人滑冰，问：女滑冰运动员做的什么运动？
问：曲线运动的运动状态发生变化，肯定受到合外力，肯定产生一个加速度。
探究一：体验向心力：绳系小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动.
问：1.小球的速度有什么特点？
2.小球切线方向受力吗？
3.小球受到哪些力？
4.小球受合外力方向？
5.小球做匀速圆周运动的受力特点？条件？
由此实验过程，归纳出物体做匀速圆周运动需要受到沿半径方向指向圆心的作用力。
知识点分析：1. 做匀速圆周运动的条件，指向圆心的合力就叫做向心力。
讲解过程：讨论交流：观察图2-2-2中的图片，思考：
1.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，它们会受到沿圆周切线方向的力的作用吗？
2.月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时，它们所受的合力是否改变速度的大小？其方向与线速度方向有什么关系？
实例：天体运动：月球受地球的引力，绕地球做匀速圆周运动。
旋转秋千：受重力和吊绳 的拉力共同作用，在水平面内做匀速圆周运动.
唱片上：木块随着唱片做圆周运动
说明：向心力不是受到的力，而是物体需要的力。
问加总结：怎样确定向心力？
1.确定物体做匀速圆周运动的平面.
2.对物体受力分析。
3.建立坐标系，正交分解。
4.沿半径方向的力即为合外力。
向心力来源：1.向心力可以由弹力提供，也可以由其他性质的力提供；
2.向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供。
探究二：
1.让学生猜测向心力与哪些因素有关？（绳系小球）
应用向心力演示器探究向心力与质量、半径、角速度的关系。
控制变量法。
教师介绍：转动手柄，可以使短槽，长为短槽两倍的长槽、两个塔轮都随着做匀速圆周运动。槽横臂的挡板对小球的压力可以使小球做匀速圆周运动。标尺可显示两个小球受向心力的大小。
两个塔轮大小不同，可表示出角速度的比。
1.用质量不同的钢球，铝球做实验，使半径相同，角速度相同。质量大的所需的向心力大。
2.质量相同的钢球做实验，半径相同，角速度相同，向心力相同。
3.改变塔轮，使角速度不同，质量、半径相同，角速度大的向心力大。
4.半径不同，质量相同，角速度相同，半径大的向心力大。
结论：通过更精密的实验得到，向心力与质量、半径、角速度的平方成正比。
表达式：

课后思考：1.自由落体加速度和匀速圆周的加速度有何不同？我们研究的时候采用了哪些相同或不同的方法？
2.非匀速圆周运动的受力情况？