高一物理向心力教案50.docx

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1、高一物理向心力教案50高一物理向心力的实例分析第3节向心力的实例分析从容说课教材首先明确提出向心力是按效果命名的力，任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力，接着具体介绍了火车转弯和汽车过拱桥两个常见的实际问题.后面又附有探讨与沟通，开拓学生的思维.1.匀速圆周运动的实例分析（1）日常生活中物体做圆周运动的例子比较多，受力状况也比较困难.在对运动物体进行受力分析时，肯定要分析性质力.也就是说，供应物体向心力的既可以是重力、弹力或摩擦力等性质力，也可以是它们的合力.（2）向心力和向心加速度的计算公式既适用于匀速圆周运动，也适用于变速圆周运动.例如，用

2、细绳系着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高与最低这两个特别位置，物体所受的合外力全部供应向心力，有关的计算公式照样适用.2.竖直平面内的圆周运动须要理解两种情形（1）对没有物体支撑的小球（如小球系在细线的一端、小球在圆轨道内侧运动等）在竖直平面内做圆周运动过最高点的临界条件是：绳子或轨道对小球恰无弹力的作用，即若小球做圆周运动的半径为R，它在最高点的临界速度.教学重点1.理解向心力是一种效果力；2.在详细问题中能找到向心力，并结合牛顿运动定律求解有关问题；3.详细问题中向心力的来源.教学难点1.火车在倾斜弯道上转弯的圆周运动模型的建立；2.关于对临界问题的探讨和分析.教具打算投影仪、CAI课件

3、.课时支配1课时三维目标一、学问与技能1.会在详细问题中分析向心力的来源；2.引导学生应用牛顿其次定律和有关向心力学问分析实例，使学生深刻理解向心力的基础学问；3.娴熟驾驭应用向心力学问分析两类圆周运动模型的步骤和方法.二、过程与方法1.通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生的分析和解决问题的实力；2.通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中运用，渗透特别性和一般性之间的辩证关系，提高学生的分析实力；3.运用启发式问题探究教学方法，激发学生的求知欲和探究动机；熬炼学生视察、分析、抽象、建模的解决实际问题的方法和实力.三、情感看法与价值观1.通过对几个实例的分析，使学

4、生明确详细问题必需详细分析；2.激发学生学习爱好，培育学生关切四周事物的习惯；3.培育学生的主动探究精神、应用实践实力和思维创新意识.教学过程导入新课1.复习匀速圆周运动的学问点（提问）（1）描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系.（2）从动力学角度对匀速圆周运动的相识.2.干脆过渡导入学以致用是学习的最终目的，本节课通过几个详细实例的探讨来深化理解相关学问点并学会应用.推动新课一、火车转弯问题CAI课件模拟在平直轨道上匀速行驶的火车.提出问题：1.火车受几个力作用？2.这几个力的关系如何？学生活动设计1.视察火车运动状况.2.画出受力示意图，结合运动状况分析各力的关系.师生互动1.火车

5、受重力、支持力、牵引力及摩擦力.2.四个合力为零，其中重力和支持力合力为零，牵引力和摩擦力合力也为零.过渡那火车转弯时状况会有何不同呢？CAI课件模拟平弯轨道火车转弯情形.提出问题：转弯与直进有何不同？学生活动：结合所学学问探讨分析，并对火车受力分析.师生互动1.思维方法渗透只要是曲线轨迹就须要供应向心力，并不是非得做匀速圆周运动，中的r指确定位置的曲率半径.结论转弯时须要供应向心力，而平直路前行不须要.2.受力分析得：需增加一个向心力（效果力），由铁轨外轨的轮缘和铁轨之间相互挤压而产生的弹力供应.深化思索挤压的后果会怎样？学生探讨由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大.这样的话，轮缘和

6、铁轨之间的挤压作用力将很大，导致的后果是铁轨简单损坏，轨缘也简单损坏.设疑引申那么应当如何解决这一实际问题？学生活动：发挥自己的想象实力，结合学问点设计方案.提示1.设计方案目的是为了减小弹力.2.录像剪辑火车转弯.学生提出方案火车外轨比内轨高，使铁轨对火车的支持力不再是竖直向上.此时，重力和支持力不再平衡，它们的合力指向“圆心”，供应向心力，从而减轻铁轨和轮缘的挤压.点拨探讨那么什么状况下可以完全使铁轨和轨缘间的挤压消逝呢？学生归纳重力和支持力的合力正好供应向心力，铁轨的内外轨均不受到挤压（不需有弹力）.定量分析如图所示，设车轨间距为L，两轨高度差为h，转弯半径为R，质量为M的火车运行.师生

7、互动分析据三角形边角关系.对火车的受力状况（重力和支持力合力供应向心力，对内外轨都无挤压）又因为很小所以sin=tan.综合有故又所以实际探讨在实际中反映的意义是什么？学生活动：结合实际阅历总结：实际中，铁轨修好后h、R、L肯定，又g为定值，所以火车转弯时的车速为肯定值.拓展探讨若速度大于又如何？小于呢？师生互动分析1.（F支与G的合力），故外轨受挤压对轮缘有作用力（侧压力），F向=F+F侧.2.（F支与G的合力），故内轨受挤压后对轮缘有侧压力，F向=F-F侧.说明：向心力是水平的.二、汽车过拱桥问题1.凸形桥和凹形桥（1）物理模型投影如图甲、乙.（2）因汽车过拱桥是曲线运动，故需向心力.2.

8、静止状况分析学生活动：结合“平衡状态”受力分析同学主动解答受重力、支持力，二者合力为零，F压=G.3.以速度v过桥顶（底）（1）过凸形桥顶学生活动：画受力示意图.利用牛顿定律分析F压.同学主动解答，投影考虑沿半径方向受力牛顿第三定律.F压=FN探讨：由上式知v增大时，F压减小，当时，F压=0；当时，汽车将脱离桥面，发生危急.（2）过凹形桥底学生活动：画受力示意图.利用牛顿定律分析F压.a.考虑沿半径受力.b.牛顿第三定律FN=F压.C.d.由上式知，v增大，F压增大.拓展探讨实际中桥都建成哪种拱形桥？为什么？理论联系实际分析实践中都是凸形桥.缘由F压mg.三、归纳匀速圆周运动应用问题的解题思路

9、学生活动：结合火车转弯问题和汽车过桥问题各自归纳.多媒体课件展示：解题思路1.明确探讨对象，分析其受力状况，确定探讨对象运动的轨道平面和圆心的位置，以确定向心力的方向，这是基础.2.确定探讨对象在某个位置所处的状态，进行详细的受力分析，分析哪些力供应了向心力，此为解题关键.3.列方程求解.在一条直线上，简化为代数运算；不在一条直线上，用平行四边形定则.4.解方程，并对结果进行必要的探讨.课堂小结1.老师小结本节通过几个典型实例分析进一步相识了匀速圆周运动的一些特点，以及在实际问题中的详细应用，得出了此类问题的详细解题步骤及留意事项.2.学生归纳分别独自根据老师的提示及自己的理解归纳本节主要学问

10、体系.布置作业课本P77作业3、4、5、6.板书设计活动与探究1.荡秋千时，你对秋千底座的压力大小恒定吗？请你想方法实际验证一下，并说明为什么.2.请视察一下，建筑工地上用来砸实地面的“电动夯”工作时的状况：什么时候底座离开地面？什么时候砸向地面？为什么会出这样的结果？高一物理教案：向心力 向心加速度教学设计 高一物理教案：向心力 向心加速度教学设计 教学目标 学问目标 1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，方向总是指向圆心. 2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式，会解答有关问题. 实力目标 培育学生探究物理问题的习惯，训练学生视察试验

11、的实力和分析综合实力. 情感目标 培育学生对现象的视察、分析实力，会将所学学问应用到实际中去. 教学建议 教材分析 教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量推导向心加速度这个难点，通过实例给出向心力概念，再通过探究性试验给出向心力公式，之后干脆应用牛顿其次定律得出向心加速度的表达式，顺理成章，便于学生接受. 教法建议 1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从中引导启发学生相识到：做圆周运动的物体都必需受到指向圆心的力的作用，由此引入向心力的概念. 2、对于向心力概念的相识和理解，应留意以下三点： 第一点是向心力只是依据力的方向指向圆心这一特点而命名的，或者说是依据力的作用效果来命名

12、的，并不是依据力的性质命名的，所以不能把向心力看做是一种特别性质的力. 其次点是物体做匀速圆周运动时，所需的向心力就是物体受到的合外力. 第三点是向心力的作用效果只是变更线速度的方向. 3、让学生充分探讨向心力大小，可能与哪些因素有关?并设计试验进行探究活动. 4、讲解并描述向心加速度公式时，不仅要使学生相识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变，向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动，在这里还应把“向心力变更速度方向”与在直线运动中“合外力变更速度大小”联系起来，使学生全面理解“力是变更物体运动状态的缘由”的含义，再结合无论速度大小或方向变更，物体都具有加速度，使学生对“力是物体产生

13、加速度的缘由”有更进一步的理解. 教学设计方案 向心力、向心加速度 教学重点：向心力、向心加速度的概念及公式. 教学难点：向心力概念的引入 主要设计： 一、向心力： (一)让学生探讨汽车急转弯时乘客的感觉. (二)展示图片1.链球做圆周运动须要向心力.全日制一般高级中学教科书(试验修定本必修)物理.第一册98页 (三)演示试验：做圆周运动的小球受到绳的拉力作用. (四)让学生探讨，揣测向心力大小可能与哪些因素有关?如何探究?引导学生用“限制变量法”进行探究性试验.(用向心力演示器试验) 演示1：半径r和角速度 肯定时，向心力 与质量m的关系. 演示2：质量m和角速度 肯定时，向心力 与半径r的

14、关系. 演示3：质量m和半径r肯定时，向心力 与角速度 的关系. 给出 进而得在 . (五)探讨向心力与半径的关系： 向心力原委与半径成正比还是反比?提示学生留意数学中的正比例函数 中的k应为常数.因此，若m、 为常数 据 知 与r成正比;若m、v为常数，据 可知 与r成反比，若无特别条件，不能说向心力 与半径r成正比还是成反比. 二、向心加速度： (一)依据牛顿其次定律 得： (二)探讨匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量： v T f 探究活动 感受向心力 在一根牢固的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体，抡动细绳，使小物体做圆周运动(如图).依次变更转动的角速度、半径和小物体的质量. 体验一

15、下手拉细绳的力(使小球运动的向心力)，在下述几种状况下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或减小，向心力是变大，还是变小;变更半径r尽量使角速度保持不变，向心力怎样改变;换个橡皮塞，即变更橡皮塞的质量m，而保持半径r和角速度 不变，向心力又怎样改变. 做这个试验的时候，要留意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去，遇到人或其他物体. 人教版高一物理下学期向心力学问点复习 人教版高一物理下学期向心力学问点复习 向心力： (1)向心力是变更物体运动方向，产生向心加速度的缘由. (2)向心力的方向指向圆心，总与物体运动方向垂直，所以向心力只变更速度的方向. (3)依据牛顿运动定律，向心力与向心加速度的因

16、果关系是，两者方向恒一样：总是与速度垂直、沿半径指向圆心. (4)对于匀速圆周运动，物体所受合外力全部作为向心力，故做匀速圆周运动的物体所受合外力应是：大小不变、方向始终与速度方向垂直. 向心力公式： (1)由公式a=2r与a=v2/r可知，在角速度肯定的条件下，质点的向心加速度与半径成正比;在线速度肯定的条件下，质点的向心加速度与半径成反比. (2)做匀速圆周运动的物体所受合外力全部作为向心力，故物体所受合外力应大小不变、方向始终与速度方向垂直;合外力只变更速度的方向，不变更速度的大小.依据公式，倘如物体所受合外力F大于在某圆轨道运动所需向心力，物体将速率不变地运动到半径减小的新圆轨道里(在

17、那里，物体的角速度将增大)，使物体所受合外力恰等于该轨道上所需向心力，可见物体在此时会做靠近圆心的运动;反之，倘如物体所受合外力小于在某圆轨道运动所需向心力，“向心力不足”，物体运动的轨道半径将增大，因而渐渐远离圆心.假如合外力突然消逝，物体将沿切线方向飞出，这就是离心运动. 向心力公式解决实际问题： 依据公式求解圆周运动的动力学问题时应做到四确定： (1)确定圆心与圆轨迹所在平面; (2)确定向心力来源; (3)以指向圆心方向为正，确定参加构成向心力的各分力的正、负; (4)确定满意牛顿定律的动力学方程. 做圆周运动物体所受的向心力和向心加速度的关系同样遵从牛顿其次定律：Fn=man在列方程

18、时，依据物体的受力分析，在方程左边写出外界给物体供应的合外力，右边写出物体须要的向心力(可选用等各种形式)。 向心力 总课题曲线运动总课时第8课时课题向心加速度向心力课型习题课教学目标1进一步驾驭向心力、向心加速度的有关学问，理解向心力、向心加速度的概念。2娴熟应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题教学重点理解向心力、向心加速度的概念并会运用它们解决实际问题。教学难点应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题。学法指导合作探究、精讲精练、教学打算圆锥摆教学设想学问回顾学生驾驭基本公式，基本概念合作探究突出重点，突破难点典型例题分析巩固学问达标提升上节课我们学习了向心力、向心

19、加速度的学问，要驾驭它们的含义及求解公式，弄清它们间的联系，为后面的学习做好打算。下面我们通过习题课加深对上节课学问的理解和应用。教学过程师生互动补充内容或错题订正 任务一学问回顾（独立完成下列问题）1什么是向心力、向心加速度？（1）做匀速圆周运动的物体受到的始终指向的合力，叫做向心力。留意:向心力是依据力的作用效果命名的，不是一种新的性质的力。向心力的作用效果：只变更运动物体的速度方向，不变更速度大小。（2）做匀速圆周运动物体的沿半径指向的加速度，叫做向心加速度。2向心加速度和向心力的大小怎样计算？ （1）、向心加速度公式： (2)、向心力公式：F任务二典型例题分析 例题1、如图所示，用同样

20、材料做成的A、B、c三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动已知三物体质量间的关系ma=2mb=3mc，转动半径之间的关系是rC=2rA=2rB，那么以下说法中错误的是：()A物体A受到的摩擦力最大B物体B受到的摩擦力最小C物体C的向心加速度最大D转台转速加快时，物体B最先起先滑动 合作与沟通：如图所示，细绳一端系着质量为M0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为m0.3kg的物体，M与圆孔的距离为0.2mM和水平面的最大静摩擦力为2N现使此平面绕中心轴转动问角速度在什么范围内，m会处于静止状态?(g10m/s2) 例题2内壁光滑圆锥筒固定不动，其轴线竖直，

21、如图，两质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则（）AA球的线速度必定大于B球的线速度BA球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力CA球的角速度必定大于B球的角速度DA球的运动周期必定大于B球的运动周期 合作与沟通：如图所示，已知水平杆长L1=0.1米，绳长L2=0.2米，小球m的质量m=0.3千克，整个装置可绕竖直轴转动，当该装置以某一角速度转动时，绳子与竖直方向成30角g取10m/s2，求：（1）试求该装置转动的角速度；（2）此时绳的张力是多大？ 任务三达标提升1下列说法正确的是?A匀速圆周运动是一种匀速运动?B匀速圆周运动是一种匀变速运动?C匀速圆周运动是一种

22、变加速运动?D物体做圆周运动时其合力不变更线速度的大小2下列关于向心力的论述中，正确的是：（）A.物体做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力B.向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定的力，它只有物体做圆周运动时才产生。C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中的某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力。D.向心力既可能变更物体运动的方向，又可能变更物体运动的快慢3一个匀速圆周运动的物体，它的转速假如增加到原来的4倍，轨道半径变为原来的1/4，则向心加速度为：A.与原来的相同B.原来的4倍C.原来的8倍D.原来的16倍4关于质点做匀速圆周运动的下列说法中，正确的是（）A由a=v2/r可知，a与

23、r成反比B由a=2r可知，a与r成正比C由v=r可知，与r成反比D由=2/T可知，与T成反比5如图5所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是?A重力B弹力?C静摩擦力D滑动摩擦力?6如图所示的两轮以皮带传动，没有打滑，A、B、C三点的位置关系如图，若r1r2，O1C=r2，则三点的向心加速度的关系为()AaA=aB=aCBaCaAaBCaCaAaBDaC=aBaA7汽车在半径为R的水平弯道上转弯，车轮与地面的摩擦系数为，那么汽车行驶的最大速率为_。8一个做匀速圆周运动的物体若其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需的向心力比原来增加了60N，物体原来所需的向心力是

24、N?9、质量为10kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连物体与转盘问最大静摩擦力是重力的01倍，弹簧的劲度系数为600Nm，原长为4cm，此时圆盘处于静止状态，如图所示（1）圆盘起先转动后，要使物体与圆盘保持相对静止，圆盘的最大角速度0=(2)当角速度达到20时，弹簧的伸长量X=(g取10ms2) 第15页 共15页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页