2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度导学案(一)

2.1《匀速圆周运动》学案【学习目标】 【知识和技能】1．了解物体做圆周运动的特征2．理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算。

3．理解线速度、角速度、周期之间的关系：2rv r Tπω== 【过程和方法】1．联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征。

2．联系各种日常生活中常见的现象，通过课堂演示实验的观察，归纳总结描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度大小s v t=，角速度大小t ϕω=，周期T 、转速n 等。

3．探究线速度与周期之间的关系2r v T π=，结合2Tπω=，导出v r ω=。

【情感、态度和价值观】1．经历观察、分析总结、及探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。

2．通过亲身感悟，获得对描述圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们相互关系的感性认识。

【学习重点】线速度、角速度、周期概念的理解，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点 【知识要点】 一、线速度1．定义：质点做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值叫做线速度。

2．公式：tlv ∆∆=。

单位：m/s 3．矢量：4．方向：质点在圆周上某点的线速度方向就是沿圆周上该点的切线方向。

线速度也有平均值和瞬时值之分。

如果所取的时问间隔t ∆很小很小，这样得到的就是瞬时线速度。

上面我们所说的速度方向就是指瞬时线速度的方向，与半径垂直，和圆弧相切。

5．物理意义：描述质点沿圆周运动快慢的物理量。

线速度越大，质点沿圆弧运动越快。

6．匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动叫匀速圆周运动。

或质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。

(2)因线速度方向不断发生变化，故匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。

第五节向心加速度导学案一、向心加速度1.定义：做匀速圆周运动的物体有指向 的加速度。

2.公式：a n ＝___ __或a n ＝___ _.3.方向：沿半径方向指向： ，与速度方向 。

知识点一：对速度变化量的理解 1、在一条直线上 2、不在一条直线上3、速度的变化量△v 等于从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量V 1和V 2，从初速度矢量V 1的末端作一个矢量△v 至末速度矢量V 2的末端，矢量△v 就等于速度的变化量。

知识点二：向心加速度的推导如图所示，物体从A 点经时间Δt 沿圆周匀速率运动到B 点，转过的角度为Δθ，物体在B 点的速度V B 可以看成是它在A 点的速度V A (V A ＝V B ＝V )和速度的变化量ΔV 的合速度，当Δt 趋近于0时，Δθ也趋近于0，B 点接近A 点，Δv 与v A 垂直，指向圆心．所以向心加速度方向沿半径指向圆心．因为v A 、v B 和Δv 组成的三角形与△OAB 是相似三角形，所以Δv AB ＝v A r 即Δv ＝AB ·v Ar将上式两边同时除以Δt ，得Δv Δt ＝AB Δt ×v r =v ×vr ，即2v a r= 知识点三：对加速度的进一步理解1．物理意义：描述速度方向改变的快慢．2．方向：向心加速度的方向总是沿着半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直．由于向心加速度始终与速度垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小，故向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢．3．公式a n ＝v 2r ＝ω2r ＝4π2T2r ＝4π2n 2r ＝ωv对于a n ＝v 2r＝ω2r ＝ωv ，也适用于非匀速圆周运动．4．在公式a n ＝v 2r＝ω2r 中当v 恒定n a 与r 的成反比，ω恒定n a －r n a 与r 成反比练习:1.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是（ ）A.由 可知与r 成反比B.由 可知，与r 成正比C.当一定时，与r 成反比D.由 可知，角速度与转速n 成正比2.如图所示，,a b 是地球表面北半球不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，,a b 两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的( )A. 线速度B. 角速度C. 加速度D. 轨道半径3. 关于向心加速度，下面说法正确的是（ ）A.向心加速度是描述线速度变化的物理量B.向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C.向心加速度大小恒定，方向时刻改D.向心加速度的大小也可用来计算 4.关于向心加速度的说法正确的是( )A.向心加速度越大，物体速率变化越快B.向心加速度的大小与轨道半径成反比C.向心加速度的方向始终与速度方向垂直D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量 5.如图所示，O 、O 1为两个皮带轮，O 轮的半径为r ，O 1的半径为R ，且R ＞r ，M 点为O轮边缘上的一点，N 点为O 1轮上的任意一点，当皮带轮转动时，（设转动过程中不打滑）则（ ）A.M 点的向心加速度一定大于N 点的向心加速度B.M 点的向心加速度一定等于N 点的向心加速度C.M 点的向心加速度可能小于N 点的向心加速度D.M 点的向心加速度可能等于N 点的向心加速度 6.如图所示，一个球绕中心轴线OO ′的角速度做匀速圆周转动，则（ ）A.,a b 两点线速度相同 B. ,a b 两点角速度相同C.若，则两点的速度之比D.若，则两点的向心加速度之比10.在图中，A 、B 为咬合传动的两齿轮，rA ＝2rB ，则A 、B 两轮边缘上两点的( ) A ．角速度之比为2∶1 B ．向心加速度之比为1∶2 C ．周期之比为1∶2 D ．转速之比为2∶1第六节向心力导学案一、向心力1、 定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，产生向心加出卷人；范洪娟 核对人： 葛丽丽 审核人：范洪娟学 案高 一 物 理Wu li xue△V ＝？V 1 V 2△V ＝？ V 1V 2 △V ＝？v v v ∆=-210t v v a t-=2nv a r =n a r ω=2nωπ=5题图V 1V 2mgTF θθ速度的原因一定是物体受到了指向_________________的合力，这个合力叫做向心力。

向心力向心加速度教学设计教材分析本节内容是高中物理教学的难点之一，且与高二教材中的“磁场”一章密切相关。

对向心力、向心加速度概念的理解以及对公式确切含义的理解是本课的难点。

由圆周运动特点分析得出向心力的方向、向心力的概念。

演示实验、课后“感受向心力”小实验的讨论，这些都有助于学生对公式的含义有明确地认识。

总之，本节着重从动力学的角度研究匀速圆周运动，围绕着向心力、向心加速度与哪些因素有关展开，在教学时围绕概念正确理解和应用。

至于向心力的来源可以在下个课时着重讨论。

三维教学目标分析（一）知识与技能1、知道什么是向心力，理解匀速圆周运动的向心力大小不变，方向总是指向圆心；2、知道向心力的来源；3、知道匀速圆周运动的向心力的公式，会解答有关问题；4、养成探究物理问题的习惯，养成观察实验的能力和分析综合能力。

（二）过程与方法1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从而认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此理解向心力的概念；2、通过充分讨论向心力来源、向心力大小可能与哪些因素有关，并设计实验进行探究活动；3、能通过思考交流，体验探究与合作学习。

（三）情感态度与价值观1、领略到物理就在自己的身边，体验自然界的奇妙与和谐，发展好奇心与求知欲；2、在探究合作过程中，增强探究意识与合作意识，增强与人交流的意识；3、养成敢于发表自己观点，既坚持原则又尊重他人的良好习惯；4、意识到物理规律在现实生活中的重要作用，增强对物理学习的兴趣；5、在用实验得出结论的过程中，逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观。

教学重点①心力概念的教学②明确向心力的意义、作用、公式及其变形。

教学难点如何运用向心力的知识解释有关现象教学方法实验法、教授法、归纳推理法。

教学用具向心力演示器、塑料小球和细绳课时安排1课时教学过程导入新课复习导入▪那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？二．新课教学㈠向心力1、向心力的定义2、向心力的特点3、向心力的来源分析利用桌上的单摆小球，手执绳的一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。

向心力和向心加速度导学案第一课时学习目标：1.理解向心力和向心加速度的存在、作用和来源。

2.理解匀速圆周运动是变加速度曲线运动。

3.知道向心力和向心加速度的大小，并会初步应用。

4.养成准确理解概念并从概念的物理意义分析问题的习惯。

学习重点：向心力的作用和来源。

向心加速度公式的应用学习难点：匀速圆周运动是变加速曲线运动的理解。

学习方法：观察、思考、探究、练习学习内容：复习上节内容：用语言叙述下列各式的意义:v=s/t ω﹦θ/ t v=ωr T=2πr/v T=2π/ω引入新课今天我们接着研究做匀速圆周运动物体的受力特点和加速度大小。

演示:用系细线的小球在水平桌面上做匀速圆周运动。

一、合外力的特点观察：1.在不计摩擦的情况下小球受到的力，分析小球受到的合外力。

2.小球运动过程中突然松手，小球将沿圆周切线做匀速直线运动。

结论：物体作圆周运动时，合外力指向圆心，用来改变运动方向。

说明：任何作匀速圆周运动的物体一定受到指向圆心的合外力，该力迫使物体改变运动方向。

理解：思考：右图中A、Ｂ、Ｃ三个位置处小球受到的合外力方向分别怎样？已知三点处绳子的拉力大小相等，能否说这三点的合外力相同？加速度相同？注意力和加速度都是矢量。

结论：小球受到的合外力不断变化，加速度也不断变化，因而小球做的是变加速曲线运动。

二、向心力、向心加速度做圆周运动的物体，总要受到指向圆心的力，该力叫做向心力；向心力产生的加速度叫做向心加速度。

向心力来源举例：１．月亮绕地球做匀速圆周运动时，＿＿＿对月亮施加的＿＿＿力为月亮提供了向心力。

２．物块在水平转盘上随盘做匀速圆周运动时，物块受到＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿三个力，其中＿＿＿和＿＿＿等大反向，相互平衡，＿＿＿＿为物块作圆周运动提供向心力，该力方向指向＿＿＿．３．汽车通过圆弧形拱桥顶端时，所做的也是匀速圆周运动，此时汽车的向心力由＿＿＿和＿＿的合力提供。

结论：向心力是按照作用效果来命名的，它可以是各种性质的力，也可以是几个力的＿＿，或者某个力的＿＿＿＿．三、向心力、向心加速度的大小 试验和理论推导均可以证明：Ｆ向＝ｍｖ２／ｒ＝ｍω2rＦ向／ｍ＝ｖ２／ｒ＝ω2r 理解：当ω一定时，由ａ向＝_______可知r 越大，a 向越_____，a 向与r 成____比。

匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案一、教学目标1. 让学生理解匀速圆周运动的概念，掌握物体做匀速圆周运动时所受的向心力。

2. 让学生了解向心加速度的概念，理解向心加速度与线速度、半径的关系。

3. 通过实例分析，培养学生运用匀速圆周运动知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 匀速圆周运动的概念2. 向心力的概念及其作用3. 向心加速度的概念及其计算公式4. 向心加速度与线速度、半径的关系5. 实例分析：匀速圆周运动在实际中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：匀速圆周运动的概念向心力的概念及其作用向心加速度的概念及其计算公式向心加速度与线速度、半径的关系2. 教学难点：向心力、向心加速度的理解和运用实例分析中相关参数的计算和调整四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考匀速圆周运动中的向心力来源。

2. 利用公式推导和实例分析，让学生理解向心加速度的概念及其与线速度、半径的关系。

3. 通过小组讨论和互动交流，培养学生解决实际问题的能力。

五、教学过程1. 导入新课：讲解匀速圆周运动的概念，引导学生思考物体在做匀速圆周运动时所受的力。

2. 讲解向心力：分析物体做匀速圆周运动时所受的向心力来源，讲解向心力的概念及其作用。

3. 推导向心加速度：引导学生利用牛顿第二定律推导向心加速度的计算公式，并解释其物理意义。

4. 分析向心加速度与线速度、半径的关系：通过公式分析和实例验证，让学生理解向心加速度与线速度、半径的关系。

5. 实例分析：选取实际生活中的匀速圆周运动实例，让学生运用所学知识解决实际问题。

7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对匀速圆周运动、向心力、向心加速度的理解程度。

2. 练习题：布置难易适中的练习题，检查学生对向心力、向心加速度计算公式的掌握情况。

3. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的表现，了解学生对实例分析的掌握程度。

七、教学反思1. 针对课堂反馈，反思教学内容和方法是否适合学生的认知水平。

第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度（1）三维目标一、知识与技能1. 通过对圆周运动实例的分析，归纳总结物体做圆周运动的条件，理解向心力的概念．2. 理解加速度的概念，能利用公式计算向心加速度的大小．3. 归纳影响向心力大小的因素，理解公式的确切含义．二、过程与方法1. 通过对物体做圆周运动的条件的体验式研究，通过对物理现象的观察、分析和归纳，体会实验探究的方法．2. 通过对向心力大小决定因素的研究，提高学生的科学探究能力，体会物理研究的重要方法——实验方法．三、情感态度与价值观1．通过亲身的探究活动，学生获得成功的乐趣，培养学生参与物理活动的兴趣．2．培养学生对科学的求知欲，乐于参与观察，敢于实验，体会实验在探索物理规律中的作用和方法．3．培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度，培养学生在实验中严谨、细致、耐心的态度．（2）教学重点1．理解向心力的概念．2．学生实验探究：感受向心力和影响向心力大小的因素．（3）教学难点理解向心力的概念及向心力加速度的概念．（4）教学建议在以往的教学中，课堂教学往往过于注重知识传授，教师满堂灌，学生被动接受，很难从多方面培养学生的综合素质．而新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”．为此，本教学设计和教学实施就是采用学生实验探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法．物体做匀速圆周运动时所受到的合外力提供向心力，这是本章的重点．本节课的教学重点和难点是使学生建立向心力的概念，为了使学生容易接受，教材采取以实验为基础加上必要的简单的理论分析的方法，这里增加了一个演示实验，用向心力演示仪进行实验，把学生的实验结论逐一验证，从而验证了向心力公式，有力地说明了实验的科学性和重要性．教材第 28 页中的“活动”，教师把弹簧秤改为力传感器，通过对实际数据的分析，使结论更有说服力．在最后一个活动中，用带细线的单摆、实验用的小球（钢球和橡胶球）和塑料管结合弹簧秤使学生亲身体验，能帮助学生更好地理解影响向心力的因素．新课导入设计导入一情景设疑引入新课1．同学们跑步转弯时，身体会自然的怎么样？（例如 4×100 米接力赛）2．中国是杂技大国，有一个大型杂技叫飞车走壁，不知道大家看过没有？（展示课件，教师介绍飞车走壁的杂技）3．教师演示：小球从不同的高度沿着斜面轨道滚下，观察通过圆环的运动情况．（例如娱乐场所里的“过山车”）你知道其中的奥秘吗？物体做圆周运动的条件是什么？这就是我们这节课要探究的问题．导入二实验探究，引入新课学生分组实验用一根结实的细线拴着一个小钢球在较为光滑的桌面上做圆周运动．体验绳对手的拉力，并完成下列思考题：1．增大旋转速度，体验拉力大小的变化．2．增大旋转半径，体验拉力的变化．（用秒表计时控制转动速度不变）3．松手后，物体还能继续做圆周运动吗？结论：物体做圆周运动需要受到沿半径方向指向圆心的合力．思考：匀速圆周运动是曲线运动，速度方向时刻在变化，所以做匀速圆周运动的物体一定受到合外力作用，做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？猜想：有的同学根据刚才的探究实验，猜想进行受力分析，有的同学根据力的定义想到：力是改变物体运动状态的原因，进行受力分析．提出课题：§ 2.2 圆周运动的向心力高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

《2.2匀速圆周运动的向心力和向心加速度》说课稿（淮口中学陈敏）(过渡语：尊敬的各位评委,各位老师,大家上午好! 今天我说课的题目是匀速圆周运动的向心力和向心加速度，我将从以下几个方面进行说课)一.课程标准分析《普通高中物理课程标准》必修模块“物理2”内容标准中，涉及本节的内容有条目2：“了解向心加速度；”条目3：“能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

”二.教材分析1.教材地位：本节内容是教科版《高中物理（必修2 ）》第二章“匀速圆周运动”的第二节，它是用动力学的方法研究匀速圆周运动的基础，在高中物理，属于主干知识范畴,为以后天体运动，带电粒子在磁场中的运动的学习打下基础。

2.教材特点：与老教材相比，新教材没有直接采用公式推导得出向心力的编排，而是通过对生活中各种圆周运动的分析，归纳总结出向心力的概念，接着通过实验探究得出向心力公式，再由牛顿第二定律得出向心加速度。

新教材的这样编写，体现了从感性到理性的过度，降低了学习难度。

三.学情分析本节课面对的群体是高一学生，他们已经具备一定的推理判断能力，而且通过第一章“抛体运动”的学习，知道研究抛体运动是用等效转换（运动的合成与分解）的方法，本质上还是对直线运动的研究。

而圆周运动的是另一种形式的曲线运动，直接针对圆周运动进行整体性研究对学生而言有一定难度。

学生虽然有动力，阻力等效果力的概念，但是向心力的复杂性在理解上困难是较大的。

学生通过《必修一》学习”速度",”加速度”“牛顿第二定律”等有多个因素影响探究——采用控制变量法，但是在探究向心力的大小又会遇到新的挑战。

所以，我把本节课的难点归纳为：分析向心力的来源，探究向心力的大小。

重点归纳为：向心力的应用。

四. 教学设计1.新课导入：我将以“中国杂技飞车走壁”的有趣视频和“二两拨千斤”的小游戏引入新课，激发学生兴趣。

2.新课教学：（1）通过对“月亮绕地球转动”，“游乐场里的旋转秋千”等生活现象的分析, 引出向心力的概念.让生活走进物理课堂，陶冶学生情怀。

《向心力》导学案【预习检测】一、向心力1、定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，是由于它受到了指向的合力，这个合力就叫做向心力。

2、公式：F n= 和F n3、方向：向心力方向始终指向，由于时刻改变，所以向心力是变力。

4、向心力的来源（1）向心力是力，可以由重力、弹力、摩擦力等各种的力提供。

（2）向心力可以是物体所受的。

（3）向心力可以是物体所受某个力的。

讨论：以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的．（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?二、变速圆周运动和一般曲线运动①做变速圆周运动的物体所受的力：Ft ：切向分力，它产生加速度，改变速度的 .Fn：向心分力，它产生加速度，改变速度的 .②一般曲线运动的处理方法：【合作探究】例题1、把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图5.6-6所示。

小球的向心力是由什么力提供的?例题2、一个圆盘在水平面内匀速运动，角速度是4rad/s。

盘面上距盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg 的小物体与圆盘保持静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动。

（1）分析小物体的向心力是由什么力提供的?（2）求小球受向心力的大小【当堂检测】1、关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（）A、向心力是根据力的作用效果命名的B、向心力是恒力C、向心力改变质点的线速度的大小D、物体所受向心力的大小可能变化2、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止，则物体受到几个力的作用？3、1个3kg 的物体在半径为2m 的圆周上以4m/s 的速度运动，所需向心力多大？【能力提升】1、 如图5.6-8所示，细绳的一端固定于O 点，另一端系一个小球，在O 点的正下方钉一个钉子A ，小球从一定高度摆下。

经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球，细绳越容易断。