1、2.2 向心力 教学目标： 一、知识目标： 1理解向心力是做物体匀速圆周运动的物体所受的合外力。 2理解向心力大小与哪些因素有关，理解公式的含义，并能用来进行计算。 3理解向心加速度的概念，结合牛顿第二定律，得出向心加速度的公式。 4知道在变速圆周运动中，可用公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度。 二、能力目标： 1学会用运动和力的关系分析分题 2理解向心力和向心加速度公式的确切含义，并能用来进行计算。 三、德育目标： 通过 a 与 r 及 、v 之间的关系，使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。 教学重点： 1理解向心力和向心加速的概念。 2知道向心力大小 ，向心加速的大小 ，并能
2、用来进行计算。rvmwF22rvw2 教学难点： 匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。 教学方法： 实验法、讲授法、归纳法、推理法 教学步骤： 一、引入新课 1复习提问（出示思考题） （1）什么是匀速圆周运动 （2）描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？ （3）上述物理量间有什么关系？ 2引入：由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改 变物体运动状态的原因。所以做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？加速度又如何呢？本节课 我们就来共同学习这个问题。 二、新课教学 （一）出示本节课的学习目标： 1理解什么是向心力和向心加速度 2知道
3、向心力和向心加速度的求解公式 3了解向心力的来源 （二）学习目标完成过程 1向心力的概念及其方向 （1）在光滑水平桌面上，做演示实验 a：一个小球，拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态 b：用手轻击小球，小球做匀速直线运动 c：当绳绷直时，小球做匀速圆周运动 （2）模拟上述实验过程 （3）引导学生讨论、分析： a：绳绷紧前，小球为什么做匀速圆周运动？ b：绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动？小球此时受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力 的方向有什么特点？这个力起什么作用？ （4）通过讨论得到： a：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。 b：向
4、心力指向圆心，方向不断变化。 c：向心力的作用效果只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。 2向心力的大小 （1）通过课本实验体验向心的大小 a：拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动，改变转动的快慢、细线的长短多做几次。 b：引导学生猜想：向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。 c：过渡：刚才同学们已猜想大向心力可能与 m、v、r 有关，那么，我们的猜想是否正确呢？下边 我们通过实验来检验一下。 （2）操作方法： a：用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关 系。 b：用两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系 c：仍
5、用质量不同的钢球和铝球，使他们运动的半径 r 和角速度 相同 观察得到：向心力的大 小与质量有关，质量越大，向心力也越大。 （4）总结得到：向心力的大小与物体质量 m、圆周半径 r 和角速度 都有关系，且给出公式： Fmr 2（说明该公式的得到方法，空气变量法、定量测数据） （5）学生据 推导向心力的另一表达式rvrvF2 3向心加速度 （1）做圆周运动的物体，在向心力 F 的作用下必然要产生一个加速度，据牛顿运动定律得到：这 个加速度的方向与向心力的方向相同，叫做向心加速度。 （2）结合牛顿运动定律推导得到 ra2v2 4说明的几个问题： （1）由于 a 向 的方向时刻在变，所以匀速圆周运动
6、是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。 （2）做匀速圆周运动的物体，向心力是一个效果力，方向总指向圆心，是一个变力。 （3）做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。 三、巩固训练 1向心加速度只改变速度的 ，而不改变速度的 。 2一个做匀速圆周运动的物体，当它的转速度为原来的 2 倍时，它的线速度、向心力分别变为原 来的几倍？如果线速度不变，当角速度变为原来的 2 倍时，它的轨道半径和所受的向心力分别为原来 的几倍 3 （1）展示思考与讨论中的物理情景 （2）分析木块受几个力的作用？各是什么性质的力？ （3）木块所受的向心力是由什么提供的？ 四、小结 1什么是向心力和向心加速度？它们的大小和方向有什么特点？ 2向心力的求解公式（1） （2） 3向心加速度的求解公式（1） （2） 4匀速圆周运动是一种什么性质的运动？ 五、作业：本节课后课后练习三 六、板书设计 rvawrvmFV222;31;431、 快 慢 的 物 理 量、 描 述 线 速 度 方 向 变 化指 向 圆 心、 方 向、 供、 由 物 体 所 受 的 合 力 提的 方 向、 作 用 ： 改 变、 方 向 指 向 圆 心向 心 力 与 向 心 加 速 度
