第一篇：向心力的教案范文

《 向心力》的教案

一、教學(xué)目標(biāo)

1、理解向心力的概念并能用來進(jìn)行計(jì)算。

2、知道向心力大小與哪些因素有關(guān)、理解公式的確切含義，并能用來進(jìn)行計(jì)算。

3、知道在變速圓周運(yùn)動中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心力。

二、教學(xué)策略

1、激起學(xué)生的疑惑與矛盾感。

2、明確提示問題的重點(diǎn)。

3、提示分析問題的方法。

4、使學(xué)生能順利進(jìn)入問題的核心。

三、教學(xué)難點(diǎn)

對向心力的正確理解和認(rèn)識

四、教學(xué)內(nèi)容（1）課程引入 演示實(shí)驗(yàn)：

1、在繩子的一端系一個(gè)小球，用手拿住另一端，使小球繞手做圓周運(yùn)動。

2、討論：

a)小球受到那些力的作用？

b)和外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？

（2）教學(xué)過程

1、向心力的定義：

做圓周運(yùn)動的物體受到一個(gè)指向圓心的拉力的作用，這個(gè)力叫向心力。

例

1、一小球在漏斗壁上旋轉(zhuǎn)

例

2、自行車拐彎時(shí)受到的向心力

例

3、公路拐彎處的傾斜情況

題1．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動，物體所受向心力是()

A．重力B．彈力 C．靜摩擦力

D．滑動摩擦力

2、向心力的方向；

向心力的方向不斷變化，但總是沿著半徑指向圓心，而物體運(yùn)動的方向沿切線方向，所以向心力的方向總與物體運(yùn)動的方向垂直。

3、向心力的公式推導(dǎo)：

v22由于上節(jié)課我講了向心加速公式a?、a=wr。根據(jù)牛頓第二定律，因此我把向心加

r速度在代入牛頓第二定理的表達(dá)式中得到：

v2F?m

F?mwr

r題

2、如圖2所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)盤上，有一個(gè)相對于盤靜止的物體其質(zhì)量為0.5kg,并且放置在離圓心0.1m，隨盤一起轉(zhuǎn)動角速度為10rad/s，向心力為多大？

4、變速圓周運(yùn)動和一般的曲線運(yùn)動：

教師活動：向心力能改變速度的大小嗎？為什么？ 學(xué)生活動：思考并發(fā)表見解。

教師活動：聽取學(xué)生的發(fā)言，點(diǎn)評。（注：向心力是物體的合外力，只是一種作用效果。關(guān)鍵在于合外力提供向心力，那么方向一定是指向圓心，始終不做功，所以不會改變速度的大小。）

教生活動：設(shè)疑：我們在讓學(xué)生做一下剛剛的實(shí)驗(yàn)，通過掄繩子來調(diào)節(jié)物體的速度的大小，不就說明向心力可以改變速度的大小嗎？這該怎么解釋。

學(xué)生活動：認(rèn)真閱讀課本，思考并討論問題，學(xué)生代表發(fā)表見解。（因?yàn)橄蛐牧Σ灰欢ㄖ赶驁A心了，所以速度大小就改變了。）小結(jié)：僅有向心加速度的運(yùn)動是勻速圓周運(yùn)動，同時(shí)具有向心加速度和切線加速度的圓周運(yùn)動就是變速圓周運(yùn)動。教師活動：（運(yùn)動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動，叫做一般曲線運(yùn)動。）對于做一般曲線運(yùn)動的物體，我們可以用怎樣的分析方法進(jìn)行簡化處理？ 學(xué)生活動：閱讀教材發(fā)表自己的見解。（注：我們可以把它分成很多段，質(zhì)點(diǎn)在每小段的運(yùn)動都可以看做圓周運(yùn)動的一部分，這樣就可以用圓周運(yùn)動的分析方法處理。）

五、課堂練習(xí)：1.）A.它們線速度相等，角速度一定相等 B.它們角速度相等，線速度一定也相等 C.它們周期相等，角速度一定也相等 D.它們周期相等，線速度一定也相等

2．在勻速圓周運(yùn)動中，下列物理量不變的是（）

A．向心加速度 B．線速度 C．向心力 D．角速度

3.如圖5所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O；一根輕繩穿過小孔，一端連接質(zhì)量為m＝1kg的小球A，另一端連接質(zhì)量為M＝4kg的重物B．

(1)當(dāng)小球A沿半徑r＝0.1m的圓周做勻速圓周運(yùn)動，其角速度為ω＝10rad/s時(shí)，物體B對地面的壓力為多大？

(2)當(dāng)A球的角速度為多大時(shí)，B物體處于將要離開、而尚未離開地面的臨界狀態(tài)？(g＝10m/s2)

六、課堂小結(jié)

總結(jié)知識點(diǎn)、歸納。

七、板書設(shè)計(jì)

（1）主板書：寫出向心力的推導(dǎo)過程和公式及變速圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動的概念、小結(jié)。

（2）副板書：進(jìn)行習(xí)題演算和公式推導(dǎo)過程

八、作業(yè)

課后習(xí)題：

1、3兩題。

圖5

第二篇：向心加速度 向心力應(yīng)用·教案

牛頓運(yùn)動定律·向心加速度 向心力應(yīng)用·教案

一、教學(xué)目標(biāo) 1．物理知識方面：

(1)理解向心加速度表示速度方向變化快慢；(2)掌握向心加速度與半徑的關(guān)系；

(3)學(xué)會分析向心力的來源，并能初步應(yīng)用公式計(jì)算。

2．通過推導(dǎo)向心加速度、實(shí)例分析培養(yǎng)學(xué)生的推理能力，以及分析問題的能力。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1．重點(diǎn)：向心力的來源。

2．難點(diǎn)：變速圓周運(yùn)動中物體的受力、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動最高點(diǎn)速度極值。演示實(shí)驗(yàn)與理論推導(dǎo)相結(jié)合。

三、教具

1．轉(zhuǎn)臺、小物塊； 2．單擺；

3．一根細(xì)繩系著盛水的透明小桶； 4．一只透明的碗、小球(玻璃球或其它)。

四、主要教學(xué)過程(－)引入新課

復(fù)習(xí)提問1：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動以及向心力。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)需要向心力，這個(gè)力的方向如何？大小如何計(jì)算？

提問2：物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，速度是否發(fā)生變化？ 引導(dǎo)學(xué)生回答：速度大小不變，方向變。思考：速度方向變化，是否存在加速度？(學(xué)生可能答存在，也可能遲疑。)引導(dǎo)學(xué)生分析：速度是矢量，速度方向變化仍是速度有變化，有變化就有加速度，這個(gè)加速度表示速度方向變化的快慢。

引入：那么，勻速圓周運(yùn)動的加速度是怎樣產(chǎn)生的？它的大小和方向如何呢？下面我們就來討論這一問題。

(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)

啟發(fā)思考：物體運(yùn)動時(shí)的加速度是如何產(chǎn)生的？根據(jù)是什么？

引導(dǎo)學(xué)生：由合外力產(chǎn)生，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因。

再思考：那么，能否根據(jù)上節(jié)課的結(jié)論來推導(dǎo)加速度呢？(可由學(xué)生自己先推導(dǎo))講評(師生共同完成)：牛頓運(yùn)動定律既適用于直線運(yùn)動，也適用于曲線運(yùn)動。由牛頓第二定律：F合=ma 由向心力公式：F合=F向=mωr 2

提問：加速度的方向如何？

引導(dǎo)學(xué)生：與合外力方向一致，即指向圓心。講述：故名向心加速度。板書：向心加速度

1．向心加速度：表示速度方向變化的快慢。

分析：如圖1所示，F(xiàn)向⊥v物體在運(yùn)動方向上不受力，因而在這個(gè)方向(即切線方向)上沒有加速度，速度大小不會改變。由牛頓第二定律，F(xiàn)合→a，合力提供向心力，向心力的作用只是改變速度的方向，不改變速度大小，由此產(chǎn)生的加速度方向指向圓心，表示速度方向變化的快慢。適用范圍說明：向心力和向心加速度的公式是從勻速圓周運(yùn)動得出的，但也適用于一般的圓周運(yùn)動。一般的圓周運(yùn)動，速度的大小有變化，向心力和向心加速度的大小也隨著變化，利用公式求物體在圓周某一位置時(shí)的向心力和向心加速度的大小，必須用該點(diǎn)的速度瞬時(shí)值。

反饋練習(xí)(鞏固新知識)：

①從勻速圓周運(yùn)動的向心加速度公式a=ωr得出，a與半徑r成正比，但從a=v/r又得出，a與半徑r成反比。那么，a與半徑r到底成正比還是反比？兩者是否相互矛盾？

②一列火車的質(zhì)量為500t，拐彎時(shí)沿著圓弧形軌道前進(jìn)，圓弧半徑為375m，通過彎道時(shí)的車速為54km/h，火車所需要的向心力是多大？產(chǎn)生的向心加速度是多大？

講解：

①在討論向心加速度與半徑的關(guān)系時(shí)，必須注意不同的條件。

②火車拐彎時(shí)的圓周運(yùn)動無論是否勻速率，都可利用公式求出拐彎瞬時(shí)的向心力和加速度。注意單位換算，v=54km/h=15m/s。

向心加速度：a=v/r=15/375=0.6(m/s)向心力：F=mv/r=5×10×15/375=3×10(N)或F=ma=5×10×0.6=3×10(N)也可先求向心力，再根據(jù)F=ma求加速度。板書：2．向心力實(shí)例分析

例1 下列物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，向心力分別由什么力提供？ ①人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動時(shí)； ②電子繞原子核運(yùn)動時(shí)；

③小球在光滑的水平桌面上運(yùn)動；(如圖2)④小球在水平面內(nèi)運(yùn)動；(如圖3)⑤玻璃球沿碗(透明)的內(nèi)壁在水平面內(nèi)運(yùn)動；(如圖4)(不計(jì)摩擦)演示： 552

52522

⑥使轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺上的物體也隨之做勻速圓周運(yùn)動，轉(zhuǎn)臺與物體間沒有相對滑動。(如圖5)(學(xué)生觀察并分析，教師講評)①由萬有引力提供；④由重力、拉力的合力提供(如圖6)②由庫侖力提供；⑤由重力、支持力的合力提供(如圖7)；

③由重力、支持力、拉力的合力提供；⑥由靜摩擦力提供即合力(如圖8)；

小結(jié)：分析勻速圓周運(yùn)動向心力的來源，在具體問題中首先要對物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力來加以確定，由合力提供，也可能彈力、摩擦力等中的某一種力提供。

例2 汽車拐彎時(shí)，可以看做是勻速圓周運(yùn)動的一部分。如果此時(shí)你坐在車廂內(nèi)并緊靠車壁，有何感覺？為什么？若未靠車壁又如何？

(學(xué)生對此有切身體會，由學(xué)生自己分析后再講評)講評：人隨車一起做圓周運(yùn)動需要向心力。當(dāng)人緊靠車壁時(shí)，感覺自己使勁擠壓車壁，車壁就給人一個(gè)反作用力，與座位給人的靜摩擦力合起來提供向心力；未靠車壁時(shí)，只能由座位給人的靜摩擦力提供向心力，當(dāng)車速不大，所需向心力不大，靜摩擦力提供了向心力，人就有被向外甩的感覺；當(dāng)車速較大，所需向心力就大，若靜摩擦力不足以提供所需的向心力時(shí)，人就會滑離座位。

演示：

當(dāng)物體在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動時(shí)，一般不是勻速圓周運(yùn)動，速度大小也在變，這時(shí)物體所受合外力方向并不指向圓心，如圖10所示。將合外力分解為兩個(gè)合力：F1垂直速度方向指向圓心提供向心力，其作用是改變速度方向；F2平行速度方向，其作用是改變速度大小。對這種情況的討論和計(jì)算，僅限于最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。

例3 演示“水流星”。

儀器：一根細(xì)繩系著盛水的杯子。

演示1：將杯子倒過來杯口朝下，水會在重力作用下灑到地上。以足夠大的速度使杯子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動。如圖11。

觀察：杯子到最高點(diǎn)杯口朝下，水不流出。問：為什么？試分析原因。(學(xué)生可討論)師生共同分析：以水為研究對象，水做圓周運(yùn)動需要向心力，到最高點(diǎn)時(shí)速度為v，需要的向心2力方向豎直向下，大小為F=mv/r，v越大，需要的向心力就越大。水在最高點(diǎn)的受力如圖12，重力以及杯底對水的作用力方向指向圓心，提供向心力。

演示2：使v小，水到最高點(diǎn)灑出。

思考：當(dāng)杯子運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，為使杯中的水不灑出，此時(shí)的速度至少是多大？如何算出？ 引導(dǎo)學(xué)生分析：

受力：N、G

v小，所需向心力小，N小；當(dāng)N減小到0，重力提供向心力，有

翻滾過山車、雜技節(jié)目中的飛車走壁等原理也在于此。(三)課堂小結(jié)

1．勻速圓周運(yùn)動時(shí)，向心加速度表示速度方向變化的快慢。向心加速度大小不變，方向指向圓心，時(shí)刻在變化，所以不是勻變速運(yùn)動。

2．向心力來源

五、說明

1．在勻速圓周運(yùn)動中，速度v、加速度a，向心力F都是矢量，而三個(gè)量的特點(diǎn)都是大小不變方向變，這是學(xué)生容易忽視的問題，因此在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)力圖突出這三個(gè)量的矢量性。

2．力與運(yùn)動的關(guān)系是力學(xué)中的一個(gè)重要關(guān)系，教學(xué)中力圖分析好速度、加速度、向心力三者之間的關(guān)系，加深對這三個(gè)概念的理解，同時(shí)深化對牛頓定律的認(rèn)識。

3．對于非勻速圓周運(yùn)動，大綱要求分析受力及加速度，只限于分析豎直面內(nèi)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。但對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，介紹將合力分解在沿半徑方向和切線方向去分析，學(xué)生是能接受的，這樣的分析能使學(xué)生更透徹地理解力、速度、加速度三者之間的關(guān)系。教師可根據(jù)學(xué)生的情況靈活把握教學(xué)中的深淺度

第三篇：人教版【5.6向心力教案】

物理必修二：曲線運(yùn)動

《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。

（2）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。

（3）知道變速圓周運(yùn)動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)

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力的公式，并能用來進(jìn)行計(jì)算。

（3）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

2．教學(xué)難點(diǎn)

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）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。

2．動畫及視頻：地球繞太陽運(yùn)動、游樂場中的轉(zhuǎn)椅（動畫），游樂園中的轉(zhuǎn)椅和過山車、鏈球運(yùn)動的視頻及圖片。

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)動的物體的受力有什么特點(diǎn)？

2．做勻速圓周運(yùn)動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)動的運(yùn)動學(xué)特征，知道了如何描述圓周運(yùn)動。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)動的動力學(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)動的物體沒有沿著直線飛出去而是沿著一個(gè)

圓周運(yùn)動?

物理必修二：曲線運(yùn)動

前三幅圖可以看出物體之所以沒有沿直線飛出去是因?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.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，也就是說做勻速圓周運(yùn)動的物體都會受到一個(gè)力，這個(gè)力拉著物體使物體沿著圓形軌道在運(yùn)動，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] 若突然失去向心力，則勻速圓周運(yùn)動將變成什么運(yùn)動？ 答：直線運(yùn)動

[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？ v24?2r2F?m?r?m2?m4?2f2r?m4?2n2r?mv?答： n?man?mrT

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]

教師搖動手柄，小球隨之做勻速圓周運(yùn)動。

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∝m ②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∝r ③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)生動手體會]

問題：當(dāng)握住同一點(diǎn)轉(zhuǎn)的越來越快時(shí)，你會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)動的周期一樣，感到向心力又會有什么不同？說明了什么？

物理必修二：曲線運(yùn)動

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？

4?2答：mgtanθ= F n?m2rT

原理：如圖所示，讓細(xì)繩擺動帶動小球做圓周運(yùn)動，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。

物理必修二：曲線運(yùn)動

[問題2] 實(shí)驗(yàn)要測量的物理量？

答：r、h、T（r為小球運(yùn)動的半徑、h為懸點(diǎn)到小球轉(zhuǎn)動平面的距離、T為小球轉(zhuǎn)動的周期）[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)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)動和變速圓周運(yùn)動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，做的是勻速圓周運(yùn)動嗎？ 答：速度大小改變，所以是變速圓周運(yùn)動。[問題1] 變速圓周運(yùn)動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)動了。[問題2] 變速圓周運(yùn)動的速度大小是怎么改變的？

實(shí)例分析：做變速圓周運(yùn)動的物體所受的力

物理必修二：曲線運(yùn)動

Ft 切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小。Fn 向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向。

鞏固練習(xí)

1.下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動的物體所受的向心力的說法中正確的是（BC）A．物體除其他的力外還受到向心力的作用 B．物體所受的合力提供向心力 C．向心力不改變速度的大小

D．向心力的大小一直在變化

2.一汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛。速度逐漸減小。如下圖，A、B、C、D分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力的四種方向，你認(rèn)為正確的是哪個(gè)？（C）

課堂小結(jié)

1.向心力：產(chǎn)生向心加速度的力叫向心力。方向指向圓心，只改變線速度的方向。

2.向心力表達(dá)式：

v24?2r2Fn?man?m?m?r?m2?m4?2f2r?m4?2n2r?mv? rT3.變速圓周運(yùn)動中的合力并非向心力。

教后感 1 2 3

第四篇：1-2、向心力教案

向心力

洪洞二中 邢玉崗

一、教材分析

上一節(jié)從一般性的結(jié)論入手，利用矢量運(yùn)算，在普遍情況下得出做勻速圓周運(yùn)動的物體的加速度方向指向圓心的結(jié)論后，進(jìn)一步得出了向心加速度的大小。根據(jù)牛頓第二定律，就可以得出做勻速圓周運(yùn)動的物體受到的合外力方向和大小，即向心力的方向和大小。

二、學(xué)情分析

學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)，理解了質(zhì)量、力與加速度的關(guān)系，了解了描述圓周運(yùn)動的各個(gè)物理量及其關(guān)系，認(rèn)識了勻速圓周運(yùn)動指向圓心的向心加速度，并且學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了同學(xué)之間相互協(xié)作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學(xué)習(xí)過程，具備了處理問題的一般思路方法：提出問題—分析問題—解決問題。

一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能

1.理解向心力是物體做圓周運(yùn)動的合外力．

2.知道大小與哪些因素有關(guān)．理解的含義，并能用來進(jìn)行計(jì)算． 3.理解向心加速度的概念．結(jié)合牛頓第二運(yùn)動定律，得出向心加速度的公式．

4.知道在變速圓周運(yùn)動中，可用公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心力和向心加速度的大?。?二)過程與方法 1.通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受做勻速圓周運(yùn)動的物體需要向心力，并且對向心力大小與線速度大小的關(guān)系建立初步的印象． 2.通過實(shí)驗(yàn)、探究與有關(guān)的因素．(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.經(jīng)歷觀察與思考、實(shí)驗(yàn)與探究、討論與交流等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度．

2.通過親身感悟，使學(xué)生獲得成功的愉悅，培養(yǎng)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)活動的興趣．

3.聯(lián)系實(shí)際，注重應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的意識．

二、教學(xué)重、難點(diǎn) 1.向心加速度的概念．

2.掌握向心力公式,用公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心力和向心加速度的大?。?/p>

三、教學(xué)方法

討論法、講授練習(xí)法相結(jié)合

四、教學(xué)過程 【感受向心力】

通過自制器材感受向心力Fn的大小與哪些因素有關(guān) 【思考1】小球?yàn)槭裁茨芾@中心近似做勻速圓周運(yùn)動呢？

小球能繞中心做勻速圓周運(yùn)動，是因?yàn)槔K對小球始終有一個(gè)拉力F，此拉力不斷改變小球的運(yùn)動方向而做勻速圓周運(yùn)動。

一、向心力 使小球做勻速圓周運(yùn)動的拉力F，其方向雖然不斷變化，但總是指向圓心，所以叫做向心力。

1、影響向心力Fn大小的因素

①物體的質(zhì)量 ②運(yùn)動的快慢 ③軌道的半徑 【實(shí)驗(yàn)與探究】研究Fn與 m、r、ω的關(guān)系。

控制變量法

①控制ｍ，ω一定，改變r(jià)； ②控制ｒ，ｍ一定，改變ω ； ③控制ｒ，ω一定，改變m；

2、向心力的大小

【結(jié)論】最終實(shí)驗(yàn)表明，向心力Ｆ的大小跟ｍ、ｒ、?都有關(guān)系，其關(guān)系為：

v?v?F?m?2r?m??r?mr?r?22F?m?2r推導(dǎo)公式也適用于非勻速圓周運(yùn)動，v指瞬時(shí)速度．

3、向心力是一種效果力

向心力是根據(jù)其方向總是指向圓心這一效果來命名的。它可以是某種性質(zhì)的一個(gè)力，也可以是幾個(gè)不同性質(zhì)的力沿著半徑指向圓心的合外力。

所有做勻速圓周運(yùn)動的物體，都必須受到向心力的作用，向心力與線速度都是大小恒定，方向時(shí)刻改變，且總保持互相垂直。

二、向心加速度

由牛頓第二運(yùn)動定律和向心力公式

an= 線速度、角速度越大，周期越小，頻率、轉(zhuǎn)速越高，表明運(yùn)動得越快。在勻速圓周運(yùn)動中，角速度、周期和頻率均是不變的，線速度的大小不變、方向時(shí)刻改變。

討論：

1）當(dāng) v 一定時(shí)，ω與r成反比 2）當(dāng) ω 一定時(shí)，v與r成正比 3）當(dāng) r 一定時(shí)，v與ω成正比

三、實(shí)例分析

【例題1】分析下圖中，A、B兩點(diǎn)的線速度有什么關(guān)系？ v??r

主動輪通過皮帶、鏈條、齒輪等帶動從動輪的過程中，皮帶（鏈條）上各點(diǎn)以及兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等

【例題2】分析下列情況下，輪上各點(diǎn)的角速度有什么關(guān)系？

同一輪上各點(diǎn)的角速度相同

【討論與交流】 【練習(xí)1】半徑10cm的砂輪，每0.2s轉(zhuǎn)一圈。砂輪邊緣上某一質(zhì)點(diǎn)，它做圓周運(yùn)動的線速度的大小是多大？角速度是多大？砂輪上離轉(zhuǎn)軸不同距離的質(zhì)點(diǎn)，它們做勻速圓周運(yùn)動的線速度是否相同？角速度是否相同？周期是否相同？

由V=2πr/ T 得：V不同 由 ω =2π/ T得：相同。T相同 1.57m/s10π rad/s 【練習(xí)2】做勻速圓周運(yùn)動的物體線速度的 不變，時(shí)刻在變，所以線速度是（填恒量或變量），所以勻周運(yùn)動中，勻速的含義是是。

（大小 方向 變量 線速度的大小不變）

【練習(xí)3】對于做勻速圓周運(yùn)動的物體，哪些物理量是一定的？（周期、角速度、頻率、轉(zhuǎn)速）

【練習(xí)4】某電鐘上秒針、分針的長度比為 d1 ：d2 ＝1：2，求：

A：秒針、分針尖端的線速度之比是__________ B：秒針、分針轉(zhuǎn)動的角速度之比是__________（30 :1 ； 60 :1）

【今日作業(yè)】

“課本”P321-4其中第4題做在作業(yè)本上

【教學(xué)反思】

第五篇：第七節(jié) 向心力教案

第七節(jié) 向心力教案

長興金陵中學(xué)

孔啟宏

教學(xué)目標(biāo)

知識與技能

1．理解向心力的概念及其表達(dá)式的確切含義及其特點(diǎn)

2．知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，并能用來進(jìn)行計(jì)算．

3．知道向心力不是物體受到的一種力，它是以力的效果命名的，由其他性質(zhì)的力來提供，是物體受到的合外力

4．了解圓錐擺的圓周運(yùn)動情況，在凹面上的圓周運(yùn)動的情況。過程與方法

1．通過用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)來了解向心力的大小與哪些因素有關(guān)，并具體“做一做”來理解公式的含義．

2．進(jìn)一步體會力是產(chǎn)生加速度的原因，并通過牛頓第二定律來理解勻速圓周運(yùn)動、變速圓周運(yùn)動及一般曲線運(yùn)動的各自特點(diǎn)． 情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．在實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生動手的習(xí)慣并提高分析問題、解決問題的能力．

2．感受成功的快樂．體會實(shí)驗(yàn)的意義，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣．

教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

1．體會牛頓第二定律在向心力上的應(yīng)用．

2．明確向心力的意義、作用、公式及其變形． 教學(xué)難點(diǎn)

1．圓錐擺實(shí)驗(yàn)及有關(guān)物理量的測量．

2．如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識解釋有關(guān)現(xiàn)象．

教學(xué)方法：探究、講授、邏輯推理、實(shí)驗(yàn)

教學(xué)建議：在向心加速度確實(shí)掌握后，再上向心力，因?yàn)樯狭讼蛐牧鸵馕吨c受力分析，力的合成與分解結(jié)合，難度會增大

教學(xué)設(shè)計(jì)：

[新課導(dǎo)入]

牢牢的以前一節(jié)的向心加速度為突破口，結(jié)合牛頓第二定律，追究加速度的來由，從而引出向心力，再而分析向心力的特點(diǎn)，應(yīng)該說這節(jié)是向心加速度和向心力融合的一節(jié)，用向心加速度帶向心力，以此作為本節(jié)的線索，可使本節(jié)顯得連貫，緊湊。

[新課教學(xué)]

根據(jù)牛頓第二定律，有向心加速度，必有合外力，即

F合 = M a F合 =mrω2 或F合= m v2 /r

而F合 = M a是矢量式，還包含了方向關(guān)系，合外力的方向就是加速度的方向，既然加速度始終指向圓心，那么合外力也始終指向圓心，所以可以以其特殊的效果給做圓周運(yùn)動的物體所受的合外力命名——向心力

向心力方向：總是指向圓心（變力），與速度方向垂直則其效果：（趁熱打鐵）只改變速度的方向，不改變速度的大小。（向心力指向圓心，而物體的運(yùn)動方向沿圓周上該處的切線方向，兩者相互垂直，物體在運(yùn)動方向上所受的合外力為零，在這個(gè)方向上無加速度，速度大小不會改變．所以向心力只改變速度的方向）。進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)向心力不是物體所受到的一個(gè)力，而是由其他性質(zhì)的力來提供的。

舉例，以最簡單的在光滑水平桌面上的小球，在輕繩的作用下做勻速圓周運(yùn)動，試分析小球的受力情況，重力與支持力平衡，繩子的拉力即合外力，其方向始終指向圓心，得到向心力。

再將示例加深，以圓錐擺為例，這一例子可以進(jìn)一步理解向心力的來由，也是一個(gè)學(xué)生自己動手體驗(yàn)的例子，可以雙管齊下。

探究活動：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，掄動細(xì)繩，使小物體做圓錐擺運(yùn)動。先理論分析，對物體受力分析，物體受到的重力與拉力的合力提供向心力；再讓學(xué)生閱讀書本上的“實(shí)驗(yàn)”，動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下向心力的表達(dá)式；

再掄動細(xì)繩，使小物體做圓周運(yùn)動．依次改變轉(zhuǎn)動的角速度、半徑和小物體的質(zhì)量。讓學(xué)生體驗(yàn)一下手拉細(xì)繩的力（使小球運(yùn)動的向心力），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??；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)動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體再而可以體驗(yàn)書本上的“做一做”，讓學(xué)生體驗(yàn)需要向心力的大小與哪些因素有關(guān)，進(jìn)而提出控制變量，進(jìn)行比較的方法。

經(jīng)過兩個(gè)例子的鞏固，在學(xué)生的腦海中留下了對向心力的初步理解，再通過視頻，向?qū)W生展示我們生活中的圓周運(yùn)動，并請同學(xué)進(jìn)行分析。為增長學(xué)生的物理見識，課件中還拓展到在球面內(nèi)的圓周運(yùn)動，并進(jìn)行了分析。

最后通過板書在對向心力進(jìn)行小結(jié)。

[布置作業(yè)] 完成P55“問題與練習(xí)”中的l～5題．

板書設(shè)計(jì)

7．向心力

一、向心力

1．向心力的概念 2．向心力的表達(dá)式

3．向心力的特點(diǎn)（方向、效果）

二、向心力的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 1．圓錐擺的實(shí)驗(yàn)

2．向心力公式的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3．感受做圓周運(yùn)動的物體必須受到力的大小的影響因素：控制變量

2007-2-2