2022年必修2§5.6《向心加速度》教案.docx

高中物理§ 5.6 向心加速度课堂教学教案年月日课 题§ 5.6 向心加速度课 型新授课 2 课时学问与技能教1. 懂得速度变化量和向心加速度的概念，2. 知道向心加速度和线速度、角速度的关系式3. 能够运用向心加速度公式求解有关问题学过程与方法体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领悟推导过程中用到的数学方法，目老师启示、引导同学自主阅读、摸索，争论、沟通学习成果 情感、与价值观标培育同学思维才能和分析问题的才能，培育同学探究问题的热忱，乐于学习的品质特殊是“做一做”的实施，要通过老师的引导让同学体会胜利的欢乐教学教学重点重懂得匀速圆周运动中加速度的产生缘由，把握向心加速度的确定方法和运算公式点教学难点、向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用难点教学探究、讲授、争论、练习方法教教具预备学多媒体帮助教学设备等手段第 6 页 共 6 页新课导入 教 学 活 动学 生 活 动师：通过前面的学习，我们已经知道，做曲线运动的物体速度肯定是变化的即使是我们上一堂课争论的匀速圆周运动，其方向仍在不断变化着换句话说，做曲线运动的物体，肯定有加速度圆周运动是曲线运动，那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何确定呢 .这就是我们今日要争论的课题新课教学 一、感知加速度的方向下面先请同学们看两例：展现多媒体动态投影图6.6 1 和图 6.6 2并提出问题 1 图 6 6 1 中的地球受到什么力的作用.这个力可能沿什么方向 .2 图 6.6 2中的小球受到几个力的作用.这几个力的合力沿什么方向.生 1： 可能答复 感觉上应当受到指向太阳的引力作用生 2：小球受到重力、 支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，其方向指向圆心师：可能有些同学有疑问，即我们这节课要争论的是匀逮圆周运动的加速度， 可以上两个例题却在争论物体所受的力，这不是“南辕北辙”了吗.点评：激发同学的思维，唤起同学进一步探究新知的欲望通过发表自己的见解，解除疑问，同时为下一步的争论确定思路生： 可能的答复 依据牛顿其次定律可知，知道了物体所受的合外力，就可以知道物体的加速度，可能是通过力来争论加速度吧师：答复得很好，由于我们之前没有争论过曲线运动的加速度问题，特殊是加速度的方向较难懂得， 而牛顿其次定律告知我们，物体的加速度方向总是和它的受力方向一样，这个关系不仅对直线运动正确，对曲线运动也同样正确所以先通过争论力来感知加速度， 特殊是加速度的方向 但我们详细争论时仍要依据加速度的定义来进行，为了进一步增加感性熟悉，请同学们再举出几个类似的做圆周运动的实例，并就刚刚争论的类似问题进行说明同学的答复和争论这里略去师：在刚刚的争论中，同学们已充分感知了做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心，所以物体的加速度也指向圆心是不是由此可以得出结论：“任何物体做匀速圆周运动的加速度都指向圆心”.临时不能，由于上面只争论了有限的实 例仍难以得出一般性的结论然而，这样的争论非常有益，由于它剧烈地向我们提示了问题的答案，给我们指出了方向点评：刚刚的表达主要是给同学进行物理问题争论方法上的指导 下面我们将对圆周运动的加速度方向作一般性的争论二、速度变化量师：请同学们阅读教材“速度变化量”部分，同时在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量v 的图示，摸索并答复以下问题：速度的变化量 v 是矢量仍是标量 .假如初速度 v1 和末速度 v2 不在同始终线上，如何表示速度的变化量v.生：仔细阅读教材，摸索问题，在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量的图示 每小组 4 人进行沟通和争论： 假如初速度 v1 和末速度 v2 不在同始终线上，如何表示速度的变化量v.沟通与争论 投影同学所面的图示，并与课本上的图6 6 3 和图 6 6 4 进行比照师：同学们在刚刚的沟通与争论中是否有什么问题提出来.生：我们小组把相互问画出的速度变化量的图示，进行了沟通、比较，一起争论了如何表示做曲线运动的物体在一段时间内的速度变化量v，并与课本上的图进行比照觉得课本上表示做曲线运动的物体在一段时间内的速度变化量v，是由直线运动中速度变化量的做法推广而来的，缺乏肯定的说服力， 能否更完善地把这一做法推出来 .师：这一问题提得很好，不过现在我想把这一问题再抛给全部的同学们去争论， 看看有没有哪一组能解决这一问题点评：同学提出的问题，老师可不立刻答复，可将该问题再交给同学争论；甚至可以由老师提出另一个与之相关的问题让同学争论生 l ：速度变化量实际上就是速度的差值，但由于速度是矢量， 故应是矢量差 同始终线的两个矢量相减， 可以通过选取正方向将矢量相减转化为代数量相减而不在同始终线上的两个矢量的相减，我们现在无法处理生 2：好像把我们在第三章中学过的两个矢量相加的三角形法就逆过来运用就可以得出两个不在同始终线上的矢量的相减师：刚刚同学们答复得很好，说明同学们学习过程中遇到的一些问题，可以通过同学们之间的沟通和争论去解决同时也期望同学们在今后的学习过程中，加强相互间的合作、沟通，共同提高 课堂训练 请一位同学上黑板画出做平抛运动的物体在运动的过程中，连续相等的时间内速 度变化量的矢量图 其他同学画在笔记本上将同学们画出的各种情形投影出来如图66 5 所示 让同学们沟通、 争论， 指出哪个图是符合实际的矢量图详细过程略 点评：该课堂训练设计的目的是让同学通过沟通与争论进一步加深和懂得速度变化量的求法三、向心加速度师：请同学们阅读教材“向心加速度”部分，分析投影图66 6并摸索以下问题：(1) 在 A 、B 两点画速度矢量 vA 和 vB 时，要留意什么 .(2) 将 vA 的起点移到 B 点时要留意什么 .(3) 如何画出质点由 A 点运动到 B 点时速度的变化量 V ？(4) v t 表示的意义是什么.(5) v 与圆的半径平行吗.在什么条件下v 与圆的半径平行 .同学依据摸索提纲仔细阅读教材，摸索问题， 在练习本上独立完成上面的推导过程，并预备接受老师的提问同学的详细答复略点评：让同学亲历学问的导出过程，体验胜利的乐趣是新课程的重要理念老师倾听同学答复假如同学答复不抱负，可引导同学进一步去阅读教材解决， 老师也可提出递进性的问题引导同学进一步去摸索如：师：在图 66 6 丁中， v 的延长线并不通过圆心，为什么说这个加速度是“指向圆心”的 .此时， 同学可能不知如何答复，老师肯定要在同学充分争论的基础上再引导同学从课本上找答案即课本第50 页上的第 5 行的“将 vA 的起点移到 B，同时保持 vA的长度和方向不变，它仍可代表质点在A 处的速度”这一句话就是答案的依据 点评：通过这一形式，将课本第50 页的“摸索与争论”融进师生的沟通与争论中得出结论：当 t 很小很小时， v 指向圆心老师概括性地指出：上面的推导不涉及“地球公转“小球绕图钉转动”等详细的运动，结论具有一般性：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心这个加速度称为向心加速度2师：匀速圆周运动的加速度方向明确了，它的大小与什么因素有关呢.下面请大家依据课本第5l 页“做一做”栏目中的提示，在练习本上推导出向心加速度的表达式也就是下面这两个表达式：aN=v2/r , aN=r 同学阅读教材“做一做”栏目中的内容边摸索，边在练习本上推导向心加速度的公式老师巡察同学的推导情形解决同学推导过程中可能遇到的困难，赐予帮忙， 答复同学可能提出的问题点评：老师要放开，让同学独立完成推导过程有的同学可能会走弯路甚至失败，推导结果并不重要，重要的是让同学亲历推导的过程投影同学推导的过程， 和同学一起点评、 总结 并把同学中有个性化的处理过程投影出来让全部同学进行分析、比较 摸索与争论 老师引导同学摸索并完成课本第5l 页“摸索与争论”栏目中提出的问题可将同一观点的同学编为一组，不同组之间进行辩论，深化本节课所学的内容 课堂训练 关于北京和广州随地球自转的向心加速度，以下说法中正确的选项是 A 它们的方向都沿半径指向地心B. 它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C. 北京的向心加速度比广州的向心加速度大D. 北京的向心加速度比广州的向心加速度小答案； BD点评： 由于地球自转时， 地面上的一切物体都在垂直于地轴的平面内绕地轴做匀速圆周运动，它们的转动中心圆心 都在地轴上，而不是地球球心，向心力只是引力的一部分 另一部分是重力 ，向心力指向地轴， 所以它们的向心加速度也都指向地轴 小结 师：请同学们学着概括总结本节的内容投影两到三位同学的小结，再请两到三位同学进行评判、比较，然后要求全部同学都要把投影出来的小结和自己的小结比较，看谁的更好好在什么地方；点评：总结课堂内容，培育同学概括总结才能老师要放开让同学自己总结所学内容，答应内容的次序不同，从而构建他们自己的学问框架 课外训练 1. 一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2 倍，当前进且不打滑时，前轮边缘上某点A 的线速度与后轮边缘上某点月的线速度之比V A ：V B=，角速度之比 A： B =，向心加速度之比aA ： aB=；2. 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动转动半径比为3： 4，在相同的时间里甲 转过 60 圈时，乙转过 45 圈，就它们所受的向心加速度之比为A 3： 4B 4； 3C 4：9D 9： 16 3以下关于向心加速度的说法中，正确的选项是C.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化 4小球做圆锥摆运动时，摆线与竖直方向的夹角大小不变，以下说法中正确的选项是A 小球受重力、摆线拉力和向心力作用B 小球运动过程中线速度是恒定的C. 小球运动过程中向心加速度是恒定的D小球向心加速度的大小，打算于摆线偏离竖直方向的角度5如图 66 8 的皮带传动装置中 A.A 点与 C 点的角速度相同，所以向心加速度也相同B.A 点半径比 C 点半径大，所以 A 点向心加速度大于C 点向心加速度点与 B 点的线速度相同，所以向心加速度相同D.B 点与 C 点的半径相同，所以向心加速度也相同6. 如图 6 6 9 所示，质量为 m 的小球用长为 L 的悬绳固定于 O 点，在 O 点的正下方 L 3 处有一颗钉子， 把悬绳拉直与竖直方向成肯定角度，由静止释放小球， 就小球从右向左摆的过程中悬绳遇到钉子的前后小球的向心加速度之比为多少.7. 如图 6 6 10 所示，长度为 L=0 5m 的轻杆，一端固定质量为M=1 0kg 的小球 A 小球的半径不计 ，另一端固定在一转动轴O 上小球绕轴在水平面上匀速转动的过程中，每隔0.1s 杆转过的角度为 30°试求：小球运动的向心加速度参考答案作11：12：l2：12B3 A4 D5 B6 2： 37 14 m S2业布置作业 完成第 52 页“摸索与练习”中的1 4 题板66 向心加速度一、感知做匀速圆周运动的物体加速度的方向书二、速度变化量的求法三、向心加速度2设1名称的由来(2) 表达式： aN=v 2/r , aN=r(3) 对两种表达式的比较、分析计教学后记