向心力必修2优秀教案 5.6 向心力 (最新申请教师资格证用)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“必修二向心力”。
高中物理必修2(课题六)
5.6 向心力
5.6 向心力
第一课时
【三维目标】
[知识与技能] 1.理解向心力的概念及其表达式的确切含义.
2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算.
3.知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度.
[过程与方法] 1.通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并具体“做一做”来理解公式的含义.
2.进一步体会力是产生加速度的原因,并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动的特点.
[情感态度与价值观] 1.在实验中,培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力. 2.感受成功的快乐.体会实验的意义,激发学习物理的兴趣
【教学重点】
1.体会牛顿第二定律在向心力上的应用.
2.明确向心力的意义、作用、公式及其变形..【教学难点】
1.圆锥摆实验及有关物理量的测量.
2.如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象.
【教学方法】
探究、讲授、讨论、练习
【教具准备】
【课时安排】
1课时
【教学过程】
[新课导入]
师:前面两节课,我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动.这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征——向心力.
[进行新课]
一、向心力
做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而是沿着一个圆周运动?那是因为它受到了力的作用。用手抡着一个被绳着的物体,使它使圆周运动,是绳子的力在拉着它。地球绕着太阳转动,是太阳对地球的引力在“拉”着它。
做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,根据牛顿第二定律,这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力。这个合力就叫做向心力,即:
1、向心力:做匀速圆周运动的物体,会受到指向圆心的合力,这个合力叫做向心力。
⑴向心力总是指向圆心,始终与线速度垂直,只改变速度的方向而不改变大小。向心力是一个变力。
⑵向心力是根据力的作用效果命名,可认定各种性质的力,也可以是它们的合力,还可以是某个力的分力。
⑶如果物体做匀速圆周运动,向心力就是物体受到的合外力;如果物体做非匀速圆周运动(线速度大小时刻改变),向心力并非是物体受到的合外力。(下节课)
如图,在线的一端系一个小球,另一端牵在手里,将手举过头顶,使小球在水平面内做圆周运动,感受球运动时对手的拉力;改变小球转动的快慢、线的长度或小球的质量,感受向心力的变化跟那些因素有关。
承着小球质量变大、角速度变大、转动半径变大,小球对手的拉力也变大,说明小球受的向心力变大。那么它们的定量关系怎样呢?
把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律,可得:
2、向心力的大小:
二、向心力大小的粗略验证
分析课本实验,加深对向心力的理解:
1、用刻度尺测出悬点距圆心高度h,用秒表记录钢球运动n周的时间t,并没计出数据表格。
2、用公式计算出:∑F =mgtgθ=mg·r/h F向= mrω=
3、比较g/h与4πn/t大小。
4、比较两种方法得到的力对实验可靠性作出评估。[课堂训练] 说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的.(师生互动)1.绳的一端拴一小球,手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动. 2.火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的? 3.在圆盘上放一个小物块,使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动,分析小物块受几个力,向心力由谁提供.
参考答案
1.解析:小球受重力、支持力、绳的拉力而做匀速圆周运动.由于竖直方向小球不运动,故重力、支持力合力为零,那么水平方向上的匀速圆周运动由水平面上的绳的拉力来提供. 2.解析:火星和太阳间的万有引力提供火星运转的向心力. 3.解析:小物块受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力提供向心力.
点评:通过实例分析,达到巩固所学知识的目的.
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[课堂小结]
本节课主要研究了向心力以及其特点。请同学加以归纳。[布置作业]
课本 P25 1、2 【板书设计】
5.6 向心力
一、向心力
1.定义:匀速圆周运动过程中,始终指向圆心的合外力,且与V垂直。2.方向:指向圆心,与V垂直 3.大小: F向= mrω=
4.特性:产生向心加速,只改变V方向,不改变V大小。5.来源:物体所受合外力(匀速圆周)2
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