人教版高一物理必修二 第五章 第六节 向心力
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向心力一、向心力┄┄┄┄┄┄┄┄①1.定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
2.方向:始终指向圆心,与线速度方向垂直。
3.公式:F n =m v 2r 或F n =mω2r 或F n =m 4π2T2r 。
4.来源:(1)向心力是按照力的作用效果命名的。
(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的合力,也可能是某个力的分力。
5.作用:产生向心加速度,改变线速度的方向。
[说明]根据向心加速度的表达式a n =v 2r =ω2r =4π2T2r =4π2n 2r =ωv ,结合牛顿第二定律F n =ma n 就可得到向心力表达式。
①[判一判]1.向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力(×) 2.向心力的方向时刻指向圆心,方向不断变化(√) 3.做圆周运动的物体其向心力大小不变,方向时刻变化(×) 4.向心力既可以改变速度的大小,也可以改变速度的方向(×) 5.物体做圆周运动的速度越大,向心力一定越大(×) 二、变速圆周运动和一般的曲线运动┄┄┄┄┄┄┄┄②1.变速圆周运动:线速度大小发生变化的圆周运动,做变速圆周运动的物体同时具有向心加速度和切向加速度。
2.一般的曲线运动(1)定义:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。
(2)研究方法:将一般的曲线运动分成许多很短的小段,质点在每一小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。
[说明]对于变速圆周运动,F n =m v 2r =mω2r ,a n =v 2r=ω2r 仍可用。
②[填一填]荡秋千是小朋友很喜欢的游戏,当秋千向下荡时, (1)小朋友做的是________运动; (2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗?________________________________________________________________________ 解析:(1)秋千荡下时,速度越来越大,做的是变速圆周运动。
人教版高中物理必修二高一年级第五章第6节《向心力》说课稿一、实验器材乐高科技组积木、乐高电机、拉力传感器、光电门传感器、数据采集器、铁架台、固定夹、细线、天平、打印纸质刻度尺二、创新要点/改进要点实验器材取自身边常见器材,由于乐高积木的易拆卸易组装特性主体部分采用乐高积木搭建。
实验改装方便,可以让学生参与设计改进,提升学生的实验兴趣。
并从定性到定量的分析与探究向心力的大小与各因素间的定量关系。
三、实验原理/设计思路学生既有参与感,又有趣味性,还可以设计改造实验仪器,激发学生的创新意识,开发学生的创新潜力,培养学生的实验设计能力。
可以定量的分析探究向心力,还可以验证向心力表达式。
基于以上因素考虑,选择用乐高来搭建实验装置。
四、实验教学目标(一)知识与技能:通过实验分析得出向心力公式、培养学生的动手能力、实验设计能力、探究能力、数据分析处理能力。
(二)过程与方法:使学生体会控制变量法在实验过程中的运用,运用办公软件拟合数据。
(三)情感态度与价值观:由于乐高积木的加入,参与积极性高、趣味性强、能使学生合作与交流,使学生感到科学研究并不是那么遥远。
五、实验教学内容通过3个实验穿插整个教学过程。
趣味实验-观察现象引入新课,感知实验-猜想向心力的影响因素不同材质小球末端拴上细线,通过旋转来感受向心力,分析影响向心力大小的因素。
探究实验-分析研究各因素之间关系,用控制变量法对做匀速圆周运动的小球的向心力与圆运动半径、转速(角速度)、质量之间的关系进行探究,分别用EXCEL快速处理数据,画出相应图象,得出结论。
六、实验教学过程(一)导入新课观察小球从斜坡滑下,在漏斗里的运动现象引入新课,引发思考产生这个实验现象的原因是什么,向心加速度产生的原因又是什么图 1(二)感知向心力通过转动小球直观的感受向心力的大小-猜想向心力的影响因素提出以下问题向心力大小的影响因素可能有什么,能不能设计一个实验验证猜想,这个实验应用到哪些实验方法,用什么样的装置和步骤来实现,图 2(三)分组讨论通过分组讨论,引导学生猜想向心力大小的影响因素可能与质量,角速度,半径有关,会用到的实验方法有控制变量法,和图像,保持两个变量不变,研究向心力与第三个变量的关系。