2022年必修2§5.6《向心加速度》教案 .pdf

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1、第 1 页 共 6 页高中物理 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 课时教学目标知识与技能1理解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，领会推导过程中用到的数学方法，教师启发、引导学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果情感、与价值观培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质特别是“做一做”的实施，要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦教学重点、难点教学重点理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心

2、加速度确实定方法和计算公式教学难点向心加速度方向确实定过程和向心加速度公式的推导与应用教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备多媒体辅助教学设备等精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页第 2 页 共 6 页教 学 活 动新课导入 师：通过前面的学习，我们已经知道，做曲线运动的物体速度一定是变化的即使是我们上一堂课研究的匀速圆周运动，其方向仍在不断变化着换句话说，做曲线运动的物体，一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?这就是我们今天要研究的课题新课教学 一、感知加速度的方

3、向下面先请同学们看两例：(展示多媒体动态投影图6.61 和图 6.6 2)并提出问题 (1)图 661 中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?(2)图 6.62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 )感觉上应该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：可能有些同学有疑惑，即我们这节课要研究的是匀逮圆周运动的加速度，可以上两个例题却在研究物体所受的力，这不是“南辕北辙”了吗? 点评：激发学生的思维，唤起学生进一步探究新知的欲望通过发表自己的见解，解除疑惑，同时为下一步的研究确

4、定思路生：(可能的答复 )根据牛顿第二定律可知，知道了物体所受的合外力，就可以知道物体的加速度，可能是通过力来研究加速度吧师：答复得很好，由于我们之前没有研究过曲线运动的加速度问题，特别是加速度的方向较难理解，而牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度方向总是和它的受力方向一致，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研究力来感知加速度，特别是加速度的方向但我们具体研究时仍要根据加速度的定义来进行，为了进一步增加感性认识，请同学们再举出几个类似的做圆周运动的实例，并就刚刚讨论的类似问题进行说明(学生的答复和讨论这里略去) 师：在刚刚的研究中，同学们已充分感知了做匀速圆周运动的物体所

5、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”?暂时不能，因为上面只研究了有限的实例还难以得出一般性的结论然而，这样的研究十分有益，因为它强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学生进行物理问题研究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讨论二、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，思考并答复以下问题：速度的变化量v 是矢量还是标量? 如果初速度v1 和末速度v2 不在同一直线上，如何表示速度的变化量v?

6、 生：认真阅读教材，思考问题，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 人进行交流和讨论：如果初速度v1 和末速度v2 不在同一直线上，如何表示速度的变化量v? 学 生 活 动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页第 3 页 共 6 页(交流与讨论 )投影学生所面的图示，并与课本上的图663 和图 664 进行比照师：同学们在刚刚的交流与讨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，进行了交流、比较，一起讨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

7、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，缺乏一定的说服力，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所有的同学们去讨论，看看有没有哪一组能解决这一问题点评：学生提出的问题，老师可不立即答复，可将该问题再交给学生讨论；甚至可以由老师提出另一个与之相关的问题让学生讨论生 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 同一直线的两个矢量相减，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一直线上的两个矢量的相减，我们现在无法处理生 2：好似把我们在第三章中学

8、过的两个矢量相加的三角形法则逆过来运用就可以得出两个不在同一直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碰到的一些问题，可以通过同学们之间的交流和讨论去解决同时也希望同学们在今后的学习过程中，加强相互间的合作、交流，共同提高课堂训练 请一位学生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665 所示 让同学们交流、 讨论， 指出哪个图是符合实际的矢量图(具体过程略 ) 点评：该课堂训练设计的目的是让学生通过交流与讨论进一步加深和理解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

9、速度”部分，分析投影图66 6并思考以下精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页第 4 页 共 6 页问题：(1)在 A、B 两点画速度矢量vA 和 vB 时，要注意什么? (2)将 vA 的起点移到B 点时要注意什么? (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? 学生按照思考提纲认真阅读教材，思考问题， 在练习本上独立完成上面的推导过程，并准备接受老师的提问(学生的具体答复略) 点评：让学生亲历知识的导出过程，体验

10、成功的乐趣是新课程的重要理念老师倾听学生答复如果学生答复不理想，可引导学生进一步去阅读教材解决，老师也可提出递进性的问题引导学生进一步去思考如：师：在图 666 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，学生可能不知如何答复，老师一定要在学生充分讨论的基础上再引导学生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“思考与讨论”融进师生的交流与讨论中得出结论：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

11、及“地球公转“小球绕图钉转动”等具体的运动，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?下面请大家按照课本第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=r2学生阅读教材“做一做”栏目中的内容边思考，边在练习本上推导向心加速度的公式教师巡视学生的推导情况解决学生推导过程中可能遇到的困难，给予帮助， 答复学生可能提出的问题点评：教师要放开，让学生独立完成推导过程有的学生可能会走弯路甚至失败，推导结果并不重要，重要的是让学生亲历推导的过程

12、投影学生推导的过程，和学生一起点评、总结 并把学生中有个性化的处理过程投影出来让所有学生进行分析、比较思考与讨论 教师引导学生思考并完成课本第5l 页“思考与讨论”栏目中提出的问题可将同一观点的学生编为一组，不同组之间进行辩论，深化本节课所学的内容精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页第 5 页 共 6 页课堂训练 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

13、向心加速度小答案； BD 点评：因为地球自转时，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价、比较，然后要求所有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，培养学生概括总结能力教师要放开让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架课外训练 1一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2 倍，当

14、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VA：VB=_，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， 则它们所受的向心加速度之比为( ) A3：4 B4；3 C4：9 D9：16 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

15、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，决定于摆线偏离竖直方向的角度5如图 668 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 669 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L3 处有一颗钉子， 把悬绳拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，则小球从右向左摆的过程中悬绳碰到钉子的前后小球的向心加速度之比为多少? 7如图 661

16、0 所示，长度为L=05m 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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页第 6 页 共 6 页作业参考答案11：1 2：l 2：1 2B 3A 4D 5B 62：3 714 mS2布置作业 完成第 52 页“思考与练习”中的14 题板书设计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二、速度变化量的求法三、向心加速度(1)名称的由来(2)表达式：aN=v2/r , aN=r2(3)对两种表达式的比较、分析教学后记精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页