高中物理功的教案
發(fā)表時(shí)間：2020-09-09高一物理向心力的實(shí)例分析。
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗，會(huì)提前做好準(zhǔn)備，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn)，幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？小編經(jīng)過(guò)搜集和處理，為您提供高一物理向心力的實(shí)例分析，希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
第3節(jié)向心力的實(shí)例分析從容說(shuō)課
教材首先明確提出向心力是按效果命名的力，任何一個(gè)力或幾個(gè)力的合力只要它的作用效果是使物體產(chǎn)生向心加速度，它就是物體所受的向心力，接著詳細(xì)介紹了火車轉(zhuǎn)彎和汽車過(guò)拱橋兩個(gè)常見的實(shí)際問(wèn)題.后面又附有討論與交流，開拓學(xué)生的思維.
1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析
（1）日常生活中物體做圓周運(yùn)動(dòng)的例子比較多，受力情況也比較復(fù)雜.在對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，一定要分析性質(zhì)力.也就是說(shuō)，提供物體向心力的既可以是重力、彈力或摩擦力等性質(zhì)力，也可以是它們的合力.
（2）向心力和向心加速度的計(jì)算公式既適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng).例如，用細(xì)繩系著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高與最低這兩個(gè)特殊位置，物體所受的合外力全部提供向心力，有關(guān)的計(jì)算公式照樣適用.
2.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)需要理解兩種情形
（1）對(duì)沒(méi)有物體支撐的小球（如小球系在細(xì)線的一端、小球在圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)等）在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件是：繩子或軌道對(duì)小球恰無(wú)彈力的作用，即若小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，它在最高點(diǎn)的臨界速度.
教學(xué)重點(diǎn)1.理解向心力是一種效果力；
2.在具體問(wèn)題中能找到向心力，并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解有關(guān)問(wèn)題；
3.具體問(wèn)題中向心力的來(lái)源.
教學(xué)難點(diǎn)1.火車在傾斜彎道上轉(zhuǎn)彎的圓周運(yùn)動(dòng)模型的建立；
2.關(guān)于對(duì)臨界問(wèn)題的討論和分析.
教具準(zhǔn)備投影儀、CAI課件.
課時(shí)安排1課時(shí)
三維目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.會(huì)在具體問(wèn)題中分析向心力的來(lái)源；
2.引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用牛頓第二定律和有關(guān)向心力知識(shí)分析實(shí)例，使學(xué)生深刻理解向心力的基礎(chǔ)知識(shí)；
3.熟練掌握應(yīng)用向心力知識(shí)分析兩類圓周運(yùn)動(dòng)模型的步驟和方法.
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，滲透理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)，提高學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力；
2.通過(guò)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律也可以在變速圓周運(yùn)動(dòng)中使用，滲透特殊性和一般性之間的辯證關(guān)系，提高學(xué)生的分析能力；
3.運(yùn)用啟發(fā)式問(wèn)題探索教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索動(dòng)機(jī)；鍛煉學(xué)生觀察、分析、抽象、建模的解決實(shí)際問(wèn)題的方法和能力.
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析，使學(xué)生明確具體問(wèn)題必須具體分析；
2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心周圍事物的習(xí)慣；
3.培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探索精神、應(yīng)用實(shí)踐能力和思維創(chuàng)新意識(shí).
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課
1.復(fù)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)（提問(wèn)）
（1）描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的各個(gè)物理量及其相互關(guān)系.
（2）從動(dòng)力學(xué)角度對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí).
2.直接過(guò)渡導(dǎo)入
學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的最終目的，本節(jié)課通過(guò)幾個(gè)具體實(shí)例的探討來(lái)深入理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并學(xué)會(huì)應(yīng)用.
推進(jìn)新課
一、火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題
［CAI課件］
模擬在平直軌道上勻速行駛的火車.提出問(wèn)題：
1.火車受幾個(gè)力作用？
2.這幾個(gè)力的關(guān)系如何？
［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］
1.觀察火車運(yùn)動(dòng)情況.
2.畫出受力示意圖，結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況分析各力的關(guān)系.
［師生互動(dòng)］
1.火車受重力、支持力、牽引力及摩擦力.
2.四個(gè)合力為零，其中重力和支持力合力為零，牽引力和摩擦力合力也為零.
［過(guò)渡］
那火車轉(zhuǎn)彎時(shí)情況會(huì)有何不同呢？
［CAI課件］
模擬平彎軌道火車轉(zhuǎn)彎情形.提出問(wèn)題：
轉(zhuǎn)彎與直進(jìn)有何不同？
學(xué)生活動(dòng)：
結(jié)合所學(xué)知識(shí)討論分析，并對(duì)火車受力分析.
［師生互動(dòng)］
1.［思維方法滲透］
只要是曲線軌跡就需要提供向心力，并不是非得做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，中的r指確定位置的曲率半徑.
［結(jié)論］
轉(zhuǎn)彎時(shí)需要提供向心力，而平直路前行不需要.
2.受力分析得：需增加一個(gè)向心力（效果力），由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產(chǎn)生的彈力提供.
［深入思考］
擠壓的后果會(huì)怎樣？
［學(xué)生討論］
由于火車質(zhì)量、速度比較大，故所需向心力也很大.這樣的話，輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大，導(dǎo)致的后果是鐵軌容易損壞，軌緣也容易損壞.
［設(shè)疑引申］
那么應(yīng)該如何解決這一實(shí)際問(wèn)題？
學(xué)生活動(dòng)：
發(fā)揮自己的想象能力，結(jié)合知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案.
［提示］
1.設(shè)計(jì)方案目的是為了減小彈力.
2.錄像剪輯——火車轉(zhuǎn)彎.
［學(xué)生提出方案］
火車外軌比內(nèi)軌高，使鐵軌對(duì)火車的支持力不再是豎直向上.此時(shí)，重力和支持力不再平衡，它們的合力指向“圓心”，提供向心力，從而減輕鐵軌和輪緣的擠壓.
［點(diǎn)撥討論］
那么什么情況下可以完全使鐵軌和軌緣間的擠壓消失呢？
［學(xué)生歸納］
重力和支持力的合力正好提供向心力，鐵軌的內(nèi)外軌均不受到擠壓（不需有彈力）.
［定量分析］
如圖所示，設(shè)車軌間距為L(zhǎng)，兩軌高度差為h，轉(zhuǎn)彎半徑為R，質(zhì)量為M的火車運(yùn)行.
［師生互動(dòng)分析］
據(jù)三角形邊角關(guān)系
.
對(duì)火車的受力情況（重力和支持力合力提供向心力，對(duì)內(nèi)外軌都無(wú)擠壓）
又因?yàn)棣梁苄∷詓inα=tanα.
綜合有故又所以
［實(shí)際討論］
在實(shí)際中反映的意義是什么？
學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：
實(shí)際中，鐵軌修好后h、R、L一定，又g為定值，所以火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速為一定值.
［拓展討論］
若速度大于又如何？小于呢？
［師生互動(dòng)分析］
1.（F支與G的合力），故外軌受擠壓對(duì)輪緣有作用力（側(cè)壓力），F(xiàn)向=F+F側(cè).
2.（F支與G的合力），故內(nèi)軌受擠壓后對(duì)輪緣有側(cè)壓力，F(xiàn)向=F-F側(cè).
說(shuō)明：向心力是水平的.
二、汽車過(guò)拱橋問(wèn)題
1.凸形橋和凹形橋
（1）物理模型
［投影］如圖甲、乙.
（2）因汽車過(guò)拱橋是曲線運(yùn)動(dòng)，故需向心力.
2.靜止情況分析
學(xué)生活動(dòng)：
結(jié)合“平衡狀態(tài)”受力分析
［同學(xué)積極解答］
受重力、支持力，二者合力為零，F(xiàn)壓=G.
3.以速度v過(guò)橋頂（底）
（1）過(guò)凸形橋頂
學(xué)生活動(dòng)：①畫受力示意圖.
②利用牛頓定律分析F壓.
［同學(xué)主動(dòng)解答，投影］
①考慮沿半徑方向受力
②牛頓第三定律.
F壓=FN
③
④討論：
由上式知v增大時(shí)，F(xiàn)壓減小，當(dāng)時(shí)，F(xiàn)壓=0；當(dāng)時(shí)，汽車將脫離橋面，發(fā)生危險(xiǎn).
（2）過(guò)凹形橋底
學(xué)生活動(dòng)：①畫受力示意圖.
②利用牛頓定律分析F壓.
a.考慮沿半徑受力.
b.牛頓第三定律FN=F壓.
C..
d.由上式知，v增大，F(xiàn)壓增大.
［拓展討論］
實(shí)際中橋都建成哪種拱形橋？為什么？
［理論聯(lián)系實(shí)際分析］
①實(shí)踐中都是凸形橋.
②原因F壓＜mg.
三、歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)用問(wèn)題的解題思路
學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題和汽車過(guò)橋問(wèn)題各自歸納.
多媒體課件展示：
解題思路
1.明確研究對(duì)象，分析其受力情況，確定研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的軌道平面和圓心的位置，以確定向心力的方向，這是基礎(chǔ).
2.確定研究對(duì)象在某個(gè)位置所處的狀態(tài)，進(jìn)行具體的受力分析，分析哪些力提供了向心力，此為解題關(guān)鍵.
3.列方程求解.在一條直線上，簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；不在一條直線上，用平行四邊形定則.
4.解方程，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的討論.
課堂小結(jié)
1.教師小結(jié)
本節(jié)通過(guò)幾個(gè)典型實(shí)例分析進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一些特點(diǎn)，以及在實(shí)際問(wèn)題中的具體應(yīng)用，得出了此類問(wèn)題的具體解題步驟及注意事項(xiàng).
2.學(xué)生歸納
分別獨(dú)自按照教師的提示及自己的理解歸納本節(jié)主要知識(shí)體系.
布置作業(yè)
課本P77作業(yè)3、4、5、6.
板書設(shè)計(jì)
活動(dòng)與探究
1.蕩秋千時(shí)，你對(duì)秋千底座的壓力大小恒定嗎？請(qǐng)你想辦法實(shí)際驗(yàn)證一下，并解釋為什么.
2.請(qǐng)觀察一下，建筑工地上用來(lái)砸實(shí)地面的“電動(dòng)夯”工作時(shí)的情況：什么時(shí)候底座離開地面？什么時(shí)候砸向地面？為什么會(huì)出這樣的結(jié)果？
相關(guān)知識(shí)
高一物理向心力與向心加速度
第2節(jié)向心力與向心加速度
從容說(shuō)課
教材分析
教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)例給出向心力概念，再通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式，之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式，順理成章，便于學(xué)生接受.
向心力和向心加速度是個(gè)難點(diǎn).可以先從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度推導(dǎo)出向心加速度的公式和向心加速度的方向，然后運(yùn)用牛頓第二定律得出向心力公式，這樣講邏輯性強(qiáng)，有利于學(xué)生理解公式的來(lái)源，但這種講法比較難，可能有的學(xué)生不易接受.本書未采取這種講法，而是根據(jù)公式先講向心力.對(duì)于小球在繩的拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況來(lái)說(shuō)，由繩的拉力引出向心力比較容易接受，然后在定性分析的基礎(chǔ)上直接給出向心力公式，再由牛頓第二定律導(dǎo)出向心加速度的公式.
至于向心加速度公式的推導(dǎo)，則視學(xué)生基本情況而定.如果學(xué)生基礎(chǔ)較好，也可改變本書的講法，即先講此推導(dǎo)，再得出向心力的公式.
教學(xué)建議
1.要通過(guò)對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例進(jìn)行分析入手，從中引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.
2.對(duì)于向心力概念的認(rèn)識(shí)和理解，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：
第一點(diǎn)是向心力只是根據(jù)力的方向指向圓心這一特點(diǎn)而命名的，或者說(shuō)是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，并不是根據(jù)力的性質(zhì)命名的，所以不能把向心力看作是一種特殊性質(zhì)的力.
第二點(diǎn)是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需的向心力就是物體受到的合外力.
第三點(diǎn)是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.
3.讓學(xué)生充分討論向心力的大小可能與哪些因素有關(guān)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng).
4.講述向心加速度公式時(shí)，不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是向心加速度大小不變、方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運(yùn)動(dòng)，在這里還應(yīng)把“向心力改變速度方向”與在直線運(yùn)動(dòng)中“合外力改變速度大小”聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生全面理解“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的含義，再結(jié)合無(wú)論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學(xué)生對(duì)“力是物體產(chǎn)生加速度的原因”有更進(jìn)一步的理解.
教學(xué)重點(diǎn)理解向心力和向心加速度的概念.知道向心力大小F=mrω2=mv2/r，向心加速度的大小a=rω2=v2/r，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算.
教學(xué)難點(diǎn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度都是大小不變，方向在時(shí)刻改變.
教具準(zhǔn)備投影儀、投影片、多媒體、CAI課件、向心力演示器、鋼球、木球、細(xì)繩.
課時(shí)安排1課時(shí)
三維目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.理解向心加速度和向心力的概念；知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生向心加速度的原因；
2.知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，理解向心力公式的確切含義，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算.
二、過(guò)程與方法
1.懂得物理學(xué)中常用的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和研究能力；
2.培養(yǎng)學(xué)生探究物理問(wèn)題的習(xí)慣，訓(xùn)練學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和分析綜合能力.
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)a與r及ω、v之間的關(guān)系，使學(xué)生明確任何一個(gè)結(jié)論都有其成立的條件；
2.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察、分析能力，培養(yǎng)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去的思想.
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課
由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)刻在改變，所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度，所受合外力一定不為零.那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力有何特點(diǎn)？加速度又如何呢？本節(jié)課我們就來(lái)共同學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題.
推進(jìn)新課
一、向心力
演示實(shí)驗(yàn)：在光滑水平桌面上，繩的一端拴住一個(gè)小球，繩的另一端固定于桌上，原來(lái)細(xì)繩處于松弛狀態(tài)，用手輕擊小球，小球先做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩繃直后，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
（用CAI課件，模擬上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程）
討論：1.繩繃緊前，小球?yàn)槭裁醋鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)？
2.繩繃緊后，小球?yàn)楹巫鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)？小球此時(shí)受到哪些力的作用？合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？這個(gè)力起什么作用？
結(jié)論：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受到的繩的拉力就是它的合力，這個(gè)拉力方向始終指向圓心，方向不斷變化，不改變速度的大小，只改變速度的方向.
（1）概念：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的始終指向圓心的合力，叫做向心力.
向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，不是一種新的性質(zhì)的力.
（2）向心力的作用效果：只改變運(yùn)動(dòng)物體的速度方向，不改變速度大小.
向心力指向圓心，而物體運(yùn)動(dòng)的方向沿切線方向，物體在運(yùn)動(dòng)方向上不受力，速度大小不會(huì)改變，所以向心力的作用只是改變速度的方向，不改變速度的大小.
二、向心力的大小
體驗(yàn)向心力的大小：每組學(xué)生發(fā)給用細(xì)線連結(jié)的鋼球、木球各一個(gè)，讓學(xué)生拉住繩的一端，讓小球盡量做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢、細(xì)線的長(zhǎng)短多做幾次.
引導(dǎo)學(xué)生猜想：向心力可能與物體的質(zhì)量、角速度、半徑有關(guān).
過(guò)渡：剛才同學(xué)們已猜想到向心力可能與m、v、r有關(guān)，那么，我們的猜想是否正確呢？下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)一下.
（介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法）
構(gòu)造：（略）介紹各部分的名稱
使用方法：勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可以使塔輪以及長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng).使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂的擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)杠桿的作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上露出的紅白相間等方格可顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值.
實(shí)驗(yàn)操作：用質(zhì)量不同的鋼球和鋁球，使它們運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度ω相同，觀察得到，向心力的大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，向心力也越大.
用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持運(yùn)動(dòng)半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關(guān)系.
仍用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：向心力的大小與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度ω都有關(guān)系.
通過(guò)控制變量法、定量測(cè)數(shù)據(jù)等，可以得到勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大小為
F=mrω2
根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系v=rω可得，向心力大小跟線速度的關(guān)系為
.
三、向心加速度
（1）加速度的方向
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力F的作用下必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度，據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到，這個(gè)加速度的方向與向心力的方向相同，始終沿半徑指向圓心.
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體沿半徑指向圓心的加速度，叫做向心加速度.
（2）向心加速度的大小
根據(jù)向心力公式，結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律F=ma，推導(dǎo)得到：a=rω2或.
四、說(shuō)明
（1）向心力的實(shí)質(zhì)就是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力.
它是根據(jù)力的效果命名的，不是一種新的性質(zhì)的力，在受力分析時(shí)不能重復(fù)考慮.
（2）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是在大小不變、方向時(shí)刻變化的變力作用下的變加速曲線?運(yùn)動(dòng).
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力的大小不變，方向總指向圓心，是一個(gè)大小不變方向時(shí)刻變化的變力.向心加速度也是大小不變方向時(shí)刻變化的，不是一個(gè)恒矢量.
思考與討論：
一個(gè)圓盤可繞通過(guò)圓盤中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上放置一個(gè)小木塊A，它隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)——做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示.木塊受幾個(gè)力的作用？各是什么性質(zhì)的力？方向如何？木塊所受的向心力是由什么力提供的？
研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：
1.正確分析物體的受力，確定向心力
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知，產(chǎn)生加速度的力是物體受到的各個(gè)力的合力.因此產(chǎn)生向心加速度的力是向心力，向心力一般是由合力提供，在具體問(wèn)題中也可以是由某個(gè)實(shí)際的力提供，如拉力、重力、摩擦力等.
2.確定勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系
描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量主要是線速度、角速度、軌道半徑、周期和向心加速度.這里需要指出的是在計(jì)算中常常遇到π值的問(wèn)題，一定注意帶入3.14而不是180°，因?yàn)閳A周運(yùn)動(dòng)中的角速度是以弧度/秒為單位的.例如鐘表的分針周期是60分鐘，求它轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.根據(jù)，那么=1.74×10-3弧度/秒.
3.要注意雖然圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度公式是從勻速圓周運(yùn)動(dòng)推出的，但是它也適用于非勻速圓周運(yùn)動(dòng)情況，可以是瞬時(shí)關(guān)系.
【例題剖析1】
汽車在水平彎道上拐彎，彎道半徑是r.如果汽車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，那么為了不使汽車發(fā)生滑動(dòng)的最大速率是（）
A.B.C.D.
【教師精講】汽車在水平彎道上做圓周運(yùn)動(dòng)，受到重力、支持力和靜摩擦力作用，其中重力和支持力大小相等，方向相反，作用力互相抵消.所以靜摩擦力一定沿彎道半徑指向圓心，提供向心力.
隨汽車行駛速率增大，需要的向心力也增大，則靜摩擦力增大.因此靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，汽車速率不能再增大，否則會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng).由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得：
,N=mg
fm=μN(yùn)則,
，因此選項(xiàng)A正確.
【例題剖析2】如圖所示，在半徑等于R的半圓形碗內(nèi)有一個(gè)小物體從A點(diǎn)勻速滑下，下列說(shuō)法中正確的是（）
A.物體在下滑過(guò)程中，所受合力為零
B.物體滑到底端時(shí)，對(duì)碗底的壓力大于物體的重力
C.物體下滑過(guò)程中，所受合力不為零
D.物體滑到底端時(shí)，對(duì)碗底的壓力等于物體的重力
【教師精講】物體沿碗勻速下滑，是在豎直平面內(nèi)做勻速率圓周運(yùn)動(dòng).圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，因此一定有加速度，所以物體所受合力不能為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確.物體下滑到碗底時(shí)，速度沿水平方向，但是此時(shí)向心加速度沿半徑指向圓心，即豎直向上.所以物體這時(shí)受到的豎直向上的支持力大于豎直向下的重力，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
【例題剖析3】有一圓錐擺，其擺線所能承受的拉力是有一定限度的.在擺球質(zhì)量m一定，且保持?jǐn)[角θ不變時(shí)，下面說(shuō)法正確的是（）
A.角速度一定，擺線越長(zhǎng)越容易斷
B.角速度一定，擺線越短越容易斷
C.線速度一定，擺線越長(zhǎng)越容易斷
D.線速度一定，擺線越短越容易斷
【教師精講】圓錐擺是球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，擺球受到重力和擺線拉力，它們的合力作向心力，沿水平方向指向圓心.設(shè)擺線長(zhǎng)為l，擺線對(duì)球的拉力為T，如圖所示.由幾何關(guān)系可知，合力F=Tsinθ,軌道半徑r=lsinθ，因此根據(jù)牛頓定律F=Tsinθ=mω2lsinθ,,
則T=mω2l①
②
根據(jù)①式可以得知當(dāng)角速度一定時(shí)，拉力T和擺線長(zhǎng)l成正比，所以選項(xiàng)A正確.根據(jù)②式可以得知當(dāng)線速度一定時(shí)，拉力T和擺線長(zhǎng)l成反比，所以選項(xiàng)D正確.
五、鞏固練習(xí)
1.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，以下說(shuō)法正確的是（）
A.因?yàn)?所以向心加速度與半徑成反比
B.因?yàn)閍=ω2r,所以向心加速度與半徑成正比
C.因?yàn)?所以角速度與半徑成反比
D.因?yàn)棣?2πn,所以角速度與轉(zhuǎn)速成正比
2.擺角為θ的圓錐擺所受的向心力大小是（）
A.mgB.mgsinθC.mgcosθD.mgtanθ
3.如圖所示，一輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).以下說(shuō)法正確的是（）
A.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿受力可以是零
B.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速率為rg
C.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力可以豎直向上，此時(shí)球受到的重力一定大于桿對(duì)球的作用力
D.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定豎直向下
4.關(guān)于向心力的說(shuō)法正確的是（）
A.物體受到向心力的作用才可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.向心力是指向圓心的力，是根據(jù)作用效果命名的
C.向心力可以是物體受到的幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)實(shí)際的力或幾個(gè)力的分力
D.向心力的作用是改變物體速度的方向，不可能改變物體的速率
5.質(zhì)量為m的木塊從半球形的碗口下滑到碗底的過(guò)程中，如果由于摩擦力的作用使木塊的速率保持不變，那么（）
A.因?yàn)樗俣却笮〔蛔?，所以木塊的加速度為零
B.木塊下滑過(guò)程中所受的合力越來(lái)越大
C.木塊下滑過(guò)程中，加速度大小不變，方向始終指向球心
D.木塊下滑過(guò)程中，摩擦力大小始終不變
6.圓形軌道豎直放置，質(zhì)量為m的小球經(jīng)過(guò)軌道內(nèi)側(cè)最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速率為v.現(xiàn)在使小球以2v的速率通過(guò)軌道最高點(diǎn)內(nèi)側(cè)，那么它對(duì)軌道的壓力大小為（）
A.0B.mgC.3mgD.5mg
參考答案：
1.D2.D3.AC4.ABCD5.C6.C
課堂小結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了向心力和向心加速度，掌握了它們大小的計(jì)算公式和方向特點(diǎn)，進(jìn)一步明確了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)——是在大小不變方向時(shí)刻變化的變力作用下的變加速曲線運(yùn)動(dòng).
布置作業(yè)
課本P72作業(yè)3、4、5.
板書設(shè)計(jì)
1.向心力
（1）概念：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的始終指向圓心的合力，叫做向心力.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，不是一種新的性質(zhì)的力.
（2）向心力的作用效果：只改變運(yùn)動(dòng)物體的速度方向，不改變速度大小.
2.向心力的大小
向心力的大小與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度ω都有關(guān)系.
F=mrω2
根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系v=rω可得，向心力大小跟線速度的關(guān)系為
.
3.向心加速度
（1）加速度的方向
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的沿半徑指向圓心的加速度，叫做向心加速度.
（2）向心加速度的大小
根據(jù)向心力公式，結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律F=ma，推導(dǎo)得到a=rω2或.
活動(dòng)與探究
感受向心力：
在一根結(jié)實(shí)的細(xì)繩的一端拴一個(gè)橡皮塞或其他小物體，掄動(dòng)細(xì)繩，使小物體做圓周運(yùn)動(dòng)（如圖所示）.依次改變轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、半徑和小物體的質(zhì)量，體驗(yàn)一下手拉細(xì)繩的力（使小球運(yùn)動(dòng)的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度增大或減小，向心力是變大還是變小；改變半徑r盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個(gè)橡皮塞，即改變橡皮塞的質(zhì)量m，而保持半徑r和角速度不變，向心力又怎樣變化.
做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要注意不要讓做圓周運(yùn)動(dòng)的橡皮塞甩出去碰到人或其他物體.
高一物理向心力教案50
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗，會(huì)提前做好準(zhǔn)備，作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽課，有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢？以下是小編為大家精心整理的“高一物理向心力教案50”，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！
5.5向心力向心加速度一、教學(xué)目標(biāo)
1．物理知識(shí)方面：
(1)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)；
(2)掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系；
(3)初步掌握向心力概念及計(jì)算公式。
2．通過(guò)勻速圓周運(yùn)動(dòng)、向心力概念的建立過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。
3．滲透科學(xué)方法的教育。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
向心力概念的建立及計(jì)算公式的得出是教學(xué)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。通過(guò)生活實(shí)例及實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知，突破難點(diǎn)。
三、教具
1．轉(zhuǎn)臺(tái)、小傘；
2．細(xì)繩一端系一個(gè)小球(學(xué)生兩人一組)；
3．向心力演示器。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
演示：將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出，觀察運(yùn)動(dòng)軌跡。
復(fù)習(xí)提問(wèn)：粉筆頭做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？
啟發(fā)學(xué)生回答：速度方向與力的方向在同一條直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)；不在同一直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步提問(wèn)：在曲線運(yùn)動(dòng)中，有一種特殊的運(yùn)動(dòng)形式，物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一個(gè)圓周或一段圓弧(用單擺演示)，稱為圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們列舉實(shí)例。
(學(xué)生舉例教師補(bǔ)充)
電扇、風(fēng)車等轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上面各個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是圓……大到宇宙天體如月球繞地球的運(yùn)動(dòng)，小到微觀世界電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)，都可看做圓周運(yùn)動(dòng)，它是一種常見的運(yùn)動(dòng)形式。
提出問(wèn)題：你在跑400米過(guò)彎道時(shí)身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜？鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車場(chǎng)的環(huán)形車道，為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低？可見，圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)在實(shí)際中是很有用的。
引入：物理中，研究問(wèn)題的基本方法是從最簡(jiǎn)單的情況開始。
板書：勻速圓周運(yùn)動(dòng)
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
思考：什么樣的圓周運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單？
引導(dǎo)學(xué)生回答：物體運(yùn)動(dòng)快慢不變。
板書：1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)
物體在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)相等，如機(jī)械鐘表針尖的運(yùn)動(dòng)。
思考：勻速周圓運(yùn)動(dòng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？
(學(xué)生自由發(fā)言)
板書：2．描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量
恒量。
當(dāng)t很短，s很短，即為某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。線速度其實(shí)就是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各個(gè)時(shí)刻線速度大小相同，而方向時(shí)刻在改變。那么，線速度方向有何特點(diǎn)呢？
演示：水淋在小傘上，同時(shí)搖動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)。觀察：水滴沿切線方向飛出。
思考：說(shuō)明什么？
師生分析：飛出的水滴在離開傘的瞬間，由于慣性要保持原來(lái)的速度方向，因而表明了切線方向即為此時(shí)刻線速度的方向。
板書：方向：沿著圓周各點(diǎn)的切線方向。如圖3。
單位：rad/s。
(3)周期：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。如：地球公轉(zhuǎn)周期約365天，鐘表秒針周期60s等，周期長(zhǎng)，表示運(yùn)動(dòng)慢。
(角速度、周期可由學(xué)生自己說(shuō)出并看書完成)
板書：(師生共同完成)
思考：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，v、ω、T是否改變？(ω、T不變，v大小不變、方向變。)
講述：勻速周周運(yùn)動(dòng)是勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱，它是一種變速運(yùn)動(dòng)。
提出問(wèn)題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng)，由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，物體必定受到一個(gè)與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，這個(gè)合外力的方向有何特點(diǎn)呢？
學(xué)生小實(shí)驗(yàn)(兩人一組)：
線的一端系一小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球質(zhì)量很小(可用橡皮塞等替代)，甩動(dòng)時(shí)線速度盡量大，小球重力與拉力相比可忽略，以保證拉線近似在水平方向。
觀察并思考：
①小球受力？
②線的拉力方向有何特點(diǎn)？
③一旦線斷或松手，結(jié)果如何？
(提問(wèn)學(xué)生后板書并圖示)
概括：要使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用，故名向心力。
板書：3．向心力：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力。
提出問(wèn)題：向心力的大小跟什么因素有關(guān)？
(學(xué)生自己設(shè)想，用剛才的儀器做小實(shí)驗(yàn)，憑感覺粗略體驗(yàn)。學(xué)生經(jīng)實(shí)驗(yàn)、討論有了自己的看法后，自由發(fā)言。)
演示實(shí)驗(yàn)(驗(yàn)證學(xué)生的設(shè)想)：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。
提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)能否讓三個(gè)量同時(shí)變。
保持兩個(gè)量不變，使一個(gè)量變化。
實(shí)驗(yàn)裝置：向心力演示器。
演示：搖動(dòng)手柄，小球隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
提問(wèn)：向心力由什么力提供？如何測(cè)量？
小球向外壓擋板，擋板對(duì)小球的反作用力指向轉(zhuǎn)軸，提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，兩力大小相等，同時(shí)小球壓擋板的力使擋板另一端壓縮套在軸上的彈簧，彈簧被壓縮的格數(shù)可以從標(biāo)尺中讀出，即顯示了向心力大小。
演示內(nèi)容：
①向心力與質(zhì)量的關(guān)系：ω、r一定，取兩球使mA=2mB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB結(jié)論：向心力F∝m
②向心力與半徑的關(guān)系：m、ω一定，取兩球使rA=2rB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB結(jié)論：向心力F∝r
③向心力與角速度的關(guān)系：m、r一定，使ωA=2ωB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=4FB結(jié)論：向心力F∝ω2
歸納：綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。但不能由一個(gè)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)測(cè)量就得到一般結(jié)論，實(shí)際上要進(jìn)行多次測(cè)量，大量實(shí)驗(yàn)，但我們不可能一一去做。同學(xué)們剛才所做的實(shí)驗(yàn)得出：m、r、ω越大，F(xiàn)越大；若將實(shí)驗(yàn)稍加改進(jìn)，如課本中所介紹的小實(shí)驗(yàn)，加一彈簧秤測(cè)出F，可粗略得出結(jié)論(要求同學(xué)回去做)。我們還可以設(shè)計(jì)很多實(shí)驗(yàn)都能得出這一結(jié)論，說(shuō)明這是一個(gè)帶有共性的結(jié)論。測(cè)出m、r、ω的值，可知向心力大小為：F=mrω2。
反饋練習(xí)：
①對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下面說(shuō)法正確的是：A速度不變；B速率不變；C角速度不變；D周期不變。
②如圖7為一皮帶傳動(dòng)裝置，在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑。試比較輪上A、B、C三點(diǎn)的線速度、角速度大小。
③物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力跟半徑的關(guān)系，有人說(shuō)成正比，有人說(shuō)成反比。你對(duì)這兩種說(shuō)法是如何理解的？
④(前后呼應(yīng))解釋跑400m彎道時(shí)身體為何要傾斜等一類問(wèn)題。(火車拐彎要求課后看書)
五、課堂小結(jié)
1．科學(xué)方法
①點(diǎn)明建立概念的過(guò)程：是通過(guò)大量實(shí)例，概括抽象出本質(zhì)的內(nèi)容，即由個(gè)別到一般的思維過(guò)程。
②點(diǎn)明實(shí)驗(yàn)歸納的過(guò)程：必須經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，必須有足夠的事實(shí)，由多個(gè)特殊的共同結(jié)論才能歸納出一般情況下的結(jié)論。
2．知識(shí)內(nèi)容：(見板書)
3．對(duì)向心力的理解：向心力并不是一種特殊性質(zhì)的力，它的名稱只是根據(jù)始終指向圓心這一作用效果來(lái)命名的。下節(jié)課再進(jìn)一步討論。
六、說(shuō)明
1．向心力、向心加速度的講授順序。向心力概念的建立有兩條途徑：一是先通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立向心力概念，歸納出向心力公式，再推出向心加速度；二是先通過(guò)理論推導(dǎo)導(dǎo)出向心加速度，再推出向心力。
先講加速度，理論推導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)，又能訓(xùn)練學(xué)生的推理能力，但方法較抽象，對(duì)基礎(chǔ)差的學(xué)生難度較大?？紤]到我所任班級(jí)學(xué)生的實(shí)際情況，我選用了先講向心力，降低了難度，便于學(xué)生理解、接受，現(xiàn)行必修教材采用的也是這一順序。不足之處是：由于實(shí)驗(yàn)存在誤差，只能粗略得出結(jié)論，而且課堂不可能做很多實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)歸納的事實(shí)不足。解決的關(guān)鍵是盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，補(bǔ)充實(shí)例，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)事實(shí)不足的缺陷。
2．對(duì)向心力的教學(xué)，本節(jié)完成了感知、概括、定義，即完成了個(gè)別到一般的過(guò)程和簡(jiǎn)單的再認(rèn)。而進(jìn)一步的再認(rèn)即一般到個(gè)別，留待下節(jié)完成，所以本節(jié)對(duì)向心力的要求教學(xué)目標(biāo)定為初步掌握。
高一物理教案：《向心力 向心加速度》教學(xué)設(shè)計(jì)
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé)，教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎？下面是小編為大家整理的“高一物理教案：《向心力 向心加速度》教學(xué)設(shè)計(jì)”，希望能為您提供更多的參考。
高一物理教案：《向心力 向心加速度》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度大小不變，方向總是指向圓心.
2、知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的公式，會(huì)解答有關(guān)問(wèn)題.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生探究物理問(wèn)題的習(xí)慣，訓(xùn)練學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和分析綜合能力.
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察、分析能力，會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去.
教學(xué)建議
教材分析
教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)例給出向心力概念，再通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式，之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式，順理成章，便于學(xué)生接受.
教法建議
1、要通過(guò)對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例進(jìn)行分析入手，從中引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.
2、對(duì)于向心力概念的認(rèn)識(shí)和理解，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：
第一點(diǎn)是向心力只是根據(jù)力的方向指向圓心這一特點(diǎn)而命名的，或者說(shuō)是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，并不是根據(jù)力的性質(zhì)命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質(zhì)的力.
第二點(diǎn)是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需的向心力就是物體受到的合外力.
第三點(diǎn)是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.
3、讓學(xué)生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關(guān)?并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng).
4、講述向心加速度公式時(shí)，不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運(yùn)動(dòng)，在這里還應(yīng)把“向心力改變速度方向”與在直線運(yùn)動(dòng)中“合外力改變速度大小”聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生全面理解“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的含義，再結(jié)合無(wú)論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學(xué)生對(duì)“力是物體產(chǎn)生加速度的原因”有更進(jìn)一步的理解.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
向心力、向心加速度
教學(xué)重點(diǎn)：向心力、向心加速度的概念及公式.
教學(xué)難點(diǎn)：向心力概念的引入
主要設(shè)計(jì)：
一、向心力：
(一)讓學(xué)生討論汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)乘客的感覺.
(二)展示圖片1.鏈球做圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力.〔全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(試驗(yàn)修定本·必修)物理.第一冊(cè)98頁(yè)〕
(三)演示實(shí)驗(yàn)：做圓周運(yùn)動(dòng)的小球受到繩的拉力作用.
(四)讓學(xué)生討論，猜測(cè)向心力大小可能與哪些因素有關(guān)?如何探究?引導(dǎo)學(xué)生用“控制變量法”進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn).(用向心力演示器實(shí)驗(yàn))
演示1：半徑r和角速度 一定時(shí)，向心力 與質(zhì)量m的關(guān)系.
演示2：質(zhì)量m和角速度 一定時(shí)，向心力 與半徑r的關(guān)系.
演示3：質(zhì)量m和半徑r一定時(shí)，向心力 與角速度 的關(guān)系.
給出 進(jìn)而得在 .
(五)討論向心力與半徑的關(guān)系：
向心力究竟與半徑成正比還是反比?提醒學(xué)生注意數(shù)學(xué)中的正比例函數(shù) 中的k應(yīng)為常數(shù).因此，若m、 為常數(shù) 據(jù) 知 與r成正比;若m、v為常數(shù)，據(jù) 可知 與r成反比，若無(wú)特殊條件，不能說(shuō)向心力 與半徑r成正比還是成反比.
二、向心加速度：
(一)根據(jù)牛頓第二定律
得：
(二)討論勻速圓周運(yùn)動(dòng)中各個(gè)物理量是否為恒量：
v T f
探究活動(dòng)
感受向心力
在一根結(jié)實(shí)的細(xì)繩的一端拴一個(gè)橡皮塞或其他小物體，掄動(dòng)細(xì)繩，使小物體做圓周運(yùn)動(dòng)(如圖).依次改變轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、半徑和小物體的質(zhì)量.
體驗(yàn)一下手拉細(xì)繩的力(使小球運(yùn)動(dòng)的向心力)，在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變小;改變半徑r盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化;換個(gè)橡皮塞，即改變橡皮塞的質(zhì)量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化.
做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要注意不要讓做圓周運(yùn)動(dòng)的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.
向心力
總課題曲線運(yùn)動(dòng)總課時(shí)第8課時(shí)
課題向心加速度向心力課型習(xí)題課
教
學(xué)
目
標(biāo)1．進(jìn)一步掌握向心力、向心加速度的有關(guān)知識(shí)，理解向心力、向心加速度的概念。
2．熟練應(yīng)用向心力、向心加速度的有關(guān)公式分析和計(jì)算有關(guān)問(wèn)題
教學(xué)
重點(diǎn)理解向心力、向心加速度的概念并會(huì)運(yùn)用它們解決實(shí)際問(wèn)題。
教學(xué)
難點(diǎn)應(yīng)用向心力、向心加速度的有關(guān)公式分析和計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。
學(xué)法
指導(dǎo)合作探究、精講精練、
教學(xué)
準(zhǔn)備圓錐擺
教學(xué)
設(shè)想知識(shí)回顧→學(xué)生掌握基本公式，基本概念→合作探究→突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)→典型例題分析→鞏固知識(shí)→達(dá)標(biāo)提升
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了向心力、向心加速度的知識(shí)，要掌握它們的含義及求解公式，弄清它們間的聯(lián)系，為后面的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。下面我們通過(guò)習(xí)題課加深對(duì)上節(jié)課知識(shí)的理解和應(yīng)用。
教學(xué)過(guò)程
師生互動(dòng)補(bǔ)充內(nèi)容或錯(cuò)題訂正
任務(wù)一知識(shí)回顧
（獨(dú)立完成下列問(wèn)題）
1．什么是向心力、向心加速度？
（1）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的始終指向的合力，叫做向心力。
注意:向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，不是一種新的性質(zhì)的力。向心力的作用效果：只改變運(yùn)動(dòng)物體的速度方向，不改變速度大小。
（2）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的沿半徑指向的加速度，叫做向心加速度。
2．向心加速度和向心力的大小怎樣計(jì)算？
（1）、向心加速度公式：ａ＝＝＝
(2)、向心力公式：F＝＝＝
任務(wù)二典型例題分析
例題1、如圖所示，用同樣材料做成的A、B、c三個(gè)物體放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)．已知三物體質(zhì)量間的關(guān)系ma=2mb=3mc，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系是rC=2rA=2rB，那么以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：()
A．物體A受到的摩擦力最大
B．物體B受到的摩擦力最小
C．物體C的向心加速度最大
D．轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速加快時(shí)，物體B最先開始滑動(dòng)
合作與交流：如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M＝0.6kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量為m＝0.3kg的物體，M與圓孔的距離為0.2m．M和水平面的最大靜摩擦力為2N．現(xiàn)使此平面繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)．問(wèn)角速度ω在什么范圍內(nèi)，m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)?(g＝10m/s2)
例題2．內(nèi)壁光滑圓錐筒固定不動(dòng)，其軸線豎直，如圖，兩質(zhì)量相同的小球A和B緊貼內(nèi)壁分別在圖示所在的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）
A．A球的線速度必定大于B球的線速度
B．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?br>
C．A球的角速度必定大于B球的角速度
D．A球的運(yùn)動(dòng)周期必定大于B球的運(yùn)動(dòng)周期
合作與交流：如圖所示，已知水平桿長(zhǎng)L1=0.1米，繩長(zhǎng)L2=0.2米，小球m的質(zhì)量m=0.3千克，整個(gè)裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)該裝置以某一角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩子與豎直方向成30°角．g取10m/s2，求：
（1）試求該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；
（2）此時(shí)繩的張力是多大？
任務(wù)三達(dá)標(biāo)提升
1．下列說(shuō)法正確的是?
A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)?
B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)?
C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)?
D．物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)其合力不改變線速度的大小
2．下列關(guān)于向心力的論述中，正確的是：（）
A.物體做圓周運(yùn)動(dòng)后，過(guò)一段時(shí)間后就會(huì)受到向心力
B.向心力與重力、彈力、摩擦力一樣是一種特定的力，它只有物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)才產(chǎn)生。
C.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等力中的某一種力，也可以是這些力中某幾個(gè)力的合力。
D.向心力既可能改變物體運(yùn)動(dòng)的方向，又可能改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢
3．一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它的轉(zhuǎn)速如果增加到原來(lái)的4倍，軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的1/4，則向心加速度為：
A.與原來(lái)的相同B.原來(lái)的4倍
C.原來(lái)的8倍D.原來(lái)的16倍
4．關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法中，正確的是（）
A．由a=v2/r可知，a與r成反比B．由a=ω2r可知，a與r成正比
C．由v=ωr可知，ω與r成反比D．由ω=2π/T可知，ω與T成反比
5．如圖5所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)，物體所受向心力是?
A．重力B．彈力?
C．靜摩擦力D．滑動(dòng)摩擦力?
6．如圖所示的兩輪以皮帶傳動(dòng)，沒(méi)有打滑，A、B、C三點(diǎn)的位置關(guān)系如圖，若r1r2，O1C=r2，則三點(diǎn)的向心加速度的關(guān)系為()
A．a(chǎn)A=aB=aCB．a(chǎn)CaAaB
C．a(chǎn)CaAaBD．a(chǎn)C=aBaA
7．汽車在半徑為R的水平彎道上轉(zhuǎn)彎，車輪與地面的摩擦系數(shù)為μ，那么汽車行駛的最大速率為_____。
8．一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體若其半徑不變，角速度增加為原來(lái)的2倍時(shí)，所需的向心力比原來(lái)增加了60N，物體原來(lái)所需的向心力是N．?
9、質(zhì)量為1．0kg的物體放在可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，物體與轉(zhuǎn)軸間用輕彈簧相連．物體與轉(zhuǎn)盤問(wèn)最大靜摩擦力是重力的0．1倍，彈簧的勁度系數(shù)為600N／m，原長(zhǎng)為4cm，此時(shí)圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．
（1）圓盤開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，要使物體與圓盤保持相對(duì)靜止，圓盤的最大角速度ω0=
(2)當(dāng)角速度達(dá)到2ω0時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量X=．(g取10m／s2)
