人教版【5.6向心力教案】.doc

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1、《向心力》教案壽光現(xiàn)代中學(xué)肖振寧【教學(xué)目標(biāo)】　　（1）知道什么是向心力，理解它是一種效果力?！　。?）理解向心力公式的確切含義，并能用來進(jìn)行簡單的計(jì)算?！　。?）知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)分力，知道合外力的作用效果。【重點(diǎn)難點(diǎn)】　　1．教學(xué)重點(diǎn)　?。?）理解向心力的概念和公式的建立?！　。?）理解向心力的公式，并能用來進(jìn)行計(jì)算。　?。?）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小?！　?．教學(xué)難點(diǎn)　　（1）理解向心力的概念和公式的建立?！　。?）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小?！菊n前準(zhǔn)備】　　1．實(shí)驗(yàn)儀器：向心力演示儀,細(xì)繩，小鐵球?！　?．動(dòng)畫

2、及視頻：地球繞太陽運(yùn)動(dòng)、游樂場中的轉(zhuǎn)椅（動(dòng)畫），游樂園中的轉(zhuǎn)椅和過山車、鏈球運(yùn)動(dòng)的視頻及圖片。3．制作PPT。教學(xué)過程復(fù)習(xí)導(dǎo)入（提問）1．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受力有什么特點(diǎn)？2．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度有什么特點(diǎn)？寫出向心加速度的公式。3．牛頓第二定律的表達(dá)式？新課引入前面兩節(jié)課，我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，知道了如何描述圓周運(yùn)動(dòng)。知道了什么是向心加速度和向心加速度的計(jì)算公式，這節(jié)課我們再來學(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征。[問題]觀察下面幾幅圖片，考慮一下為什么做圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒有沿著直線飛出去而是沿著一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)?前三幅圖可以看出物體之所以沒有沿直線飛出去

3、是因?yàn)橛欣K子在拉著物體，而第三幅圖是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)是由于地球和衛(wèi)星之間有引力作用，是地球和衛(wèi)星之間的引力使各個(gè)衛(wèi)星繞地球在做圓周運(yùn)動(dòng).如果沒有繩的拉力和地球與衛(wèi)星之間的引力，那么這些物體就不可能做圓周運(yùn)動(dòng)，也就是說做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體都會(huì)受到一個(gè)力，這個(gè)力拉著物體使物體沿著圓形軌道在運(yùn)動(dòng)，我們把這個(gè)力叫做向心力。新課過程一、向心力的概念及表達(dá)式[問題1]閱讀課本23頁找出向心力的定義。答：根據(jù)牛頓第二定律，產(chǎn)生向心加速度的原因一定是物體受到一個(gè)指向圓心的合力，這個(gè)力叫做向心力。[問題2]向心力的方向如何？答：指向圓心，不斷變化，總與速度垂直。[導(dǎo)引問題]若突然失去向心

4、力，則勻速圓周運(yùn)動(dòng)將變成什么運(yùn)動(dòng)？答：直線運(yùn)動(dòng)[問題3]向心力有什么作用效果？答：只改變速度的方向，不改變速度大小。[問題4]知道了向心加速度，那么向心力公式是怎樣的？答：二、演示實(shí)驗(yàn)(向心力演示儀)：研究向心力跟物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度ω的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置：向心力演示器[演示]教師搖動(dòng)手柄，小球隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。①向心力與質(zhì)量的關(guān)系：ω、r一定，學(xué)生通過讀數(shù)得出結(jié)論：向心力F∝m②向心力與半徑的關(guān)系：m、ω一定，學(xué)生通過讀數(shù)得出結(jié)論：向心力F∝r③向心力與角速度的關(guān)系：m、r一定，學(xué)生通過讀數(shù)得出結(jié)論：向心力F∝ω2[學(xué)生動(dòng)手體會(huì)]問題：當(dāng)握住同一點(diǎn)轉(zhuǎn)的越來越快

5、時(shí)，你會(huì)感到向心力怎么變化？說明了什么？你再分別握住不同的點(diǎn)而使轉(zhuǎn)動(dòng)的周期一樣，感到向心力又會(huì)有什么不同？說明了什么？三、從游樂園里轉(zhuǎn)椅出發(fā)落實(shí)：①分析圓錐擺中向心力的來源②用圓錐擺實(shí)驗(yàn)可以粗略去驗(yàn)證向心力表達(dá)式（2）游樂園轉(zhuǎn)椅的視頻材料（2）建立物理模型（如圖所示）[快速瀏覽課本并探討有關(guān)問題]在“實(shí)驗(yàn)室里如何計(jì)算向心力的大小”這里，引導(dǎo)學(xué)生可以設(shè)計(jì)兩種方法去測。[問題1]實(shí)驗(yàn)原理？答：mgtanθ=　　原理：如圖所示，讓細(xì)繩擺動(dòng)帶動(dòng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)，逐漸增大角速度直到繩剛好拉直，用秒表測出n轉(zhuǎn)的時(shí)間t，計(jì)算出周期T，根據(jù)公式計(jì)算出小球的角速度ω。用刻度尺測出圓半徑r和小球

6、距懸點(diǎn)的豎直高度h，計(jì)算出角θ的正切值。向心力F=mgtanθ,測出數(shù)值驗(yàn)證公式mgtanθ=mrω2。[問題2]實(shí)驗(yàn)要測量的物理量？答：r、h、T（r為小球運(yùn)動(dòng)的半徑、h為懸點(diǎn)到小球轉(zhuǎn)動(dòng)平面的距離、T為小球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期）[問題3]測量時(shí)要注意什么？答：h=h′??h（h′為懸點(diǎn)到紙面的距離、?h為小球的半徑）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力就是向心力，向心力公式正確。四、探究向心力來源[問題]觀察圖片，向心力來源有哪些？總結(jié)：向心力可以是某一個(gè)力（重力、彈力、摩擦力）或幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。[問題]向心力是不是新產(chǎn)生的力？答：不是，不能重復(fù)

7、受力。五、由游樂園中的過山車模型落實(shí)：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)的條件及向心力和切向力的作用效果和特點(diǎn)1、看過山車視頻并對右圖中的情況進(jìn)行受力分析，說明各個(gè)力產(chǎn)生了怎樣的加速度，并進(jìn)一步引導(dǎo)向心力的來源。　　[導(dǎo)引問題]若過山車看成是在一個(gè)豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎？答：速度大小改變，所以是變速圓周運(yùn)動(dòng)。[問題1]變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力也指向圓心嗎？答：不指向圓心，若指向圓心就是勻速圓周運(yùn)動(dòng)了。[問題2]變速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小是怎么改變的？實(shí)例分析：做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力Ft切向分力，它產(chǎn)生切向加