圆周运动向心加速度与向心力

. 《[高一物理教案《向心力 向心加速度》] 向心力和向心加速度教案》

摘要：、知道什么是向心力什么是向心加速理匀速圆周运动向心力和向心加速不变方向总是指向圆心．，教材先讲向心力讲向心加速回避了用矢量推导向心加速这难通实例给出向心力概念再通探究性实验给出向心力公式直接应用牛顿二定律得出向心加速表达式顺理成便学生接受．教法建议，做这实验候要不要让做圆周运动橡皮塞甩出碰到人或其他物体．高年级物理教案《向心力向心加速》这教案现访问是国教师吧旗下教案

教学目标知识目标

、知道什么是向心力什么是向心加速理匀速圆周运动向心力和向心加速不变方向总是指向圆心．

、知道匀速圆周运动向心力和向心加速公式会答有关问题．能力目标

培养学生探究物理问题习惯训练学生观察实验能力和分析综合能力．情感目标

培养学生对现象观察、分析能力会将所学知识应用到实际．教学建议教材分析

教材先讲向心力讲向心加速回避了用矢量推导向心加速这难通实例给出向心力概念再通探究性实验给出向心力公式直接应用牛顿二定律得出向心加速表达式顺理成便学生接受．教法建议

、要通对物体做圆周运动实例进行分析入手从引导启发学生认识到做圆周运动物体都必须受到指向圆心力作用由引入向心力概念．

、对向心力概念认识和理应以下三

是向心力只是根据力方向指向圆心这特而命名或者说是根据力作用效命名并不是根据力性质命名所以不能把向心力看做是种特殊性质力．

二是物体做匀速圆周运动所向心力就是物体受到合外力．

三是向心力作用效只是改变线速方向．

3、让学生充分讨论向心力可能与哪些因素有关？并设计实验进行探究活动．

、讲述向心加速公式不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速不变向心加速方向始终与线速垂直并指向圆心变速运动这里还应把“向心力改变速方向”与直线运动“合外力改变速”系起使学生全面理“力是改变物体运动状态原因”含义再结合无论速或方向改变物体都具有加速

. 使学生对“力是物体产生加速原因”有更进步理．教学设计方案向心力、向心加速教学重向心力、向心加速概念及公式．教学难向心力概念引入主要设计、向心力

向心力、向心加速度

教学目标：

一、知识目标：

1、理解向心加速度和向心力的概念

2、知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因。

3、掌握向心力与向心加速度之间的关系。

二、能力目标：

1、学会用运动和力的关系分析分题

2、理解向心力和向心加速度公式的确切含义，并能用来进行计算。

三、德育目标：

通过a与r及、v之间的关系，使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。

教学重点：

1、理解向心力和向心加速的概念。

2、知道向心力大小，向心加速的大小，并能用来进行计算。

教学难点：

匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。

教学方法：

实验法、讲授法、归纳法、推理法 教学用具：

投影仪、投影片、多媒体、CAI课件、向心力演示器、钢球、木球、细绳

教学步骤：

一、引入新：复习提问（用投影片出示思考题）

（1）什么是匀速圆周运动

（2）描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？

（3）上述物理量间有什么关系？

2、引入：由于匀速云的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。所以做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？加速度又如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。

二、新课教学

（一）用投影片出示本节课的学习目标：

1、理解什么是向心力和向心加速度

2、知道向心力和向心加速度的求解公式

3、了解向心力的（二）学习目标完成过程

1：向心力的概念及其方向

（1）在光滑水平桌面上，做演示实验

向心力 向心加速度

1. 引言

在物理学中，向心力和向心加速度是描述物体在进行圆周运动时受到的力和加速度。向心力是一个沿着半径方向的力，使物体向圆心靠拢；向心加速度则是物体在圆周运动中加速度的大小。本文将从向心力和向心加速度的定义、计算公式以及示例应用等方面进行详细介绍。

2. 向心力

向心力是指物体在做圆周运动时受到的沿着半径方向的力。向心力的大小与物体的质量、圆周运动的角速度以及物体与圆心的距离有关。根据牛顿第二定律，向心力与物体的质量乘以向心加速度之间存在以下关系：

F_c = m * a_c

其中 F_c 表示向心力，m 表示物体的质量，a_c 表示向心加速度。

3. 向心加速度

向心加速度是物体在圆周运动中加速度的大小。根据物体在圆周运动中的速度变化情况，可以推导出向心加速度的计算公式。假设物体以恒定的角速度 ω 绕圆心运动，其线速度的大小为 v，根据几何关系可得：

v = ω * r

其中 v 表示线速度，r 表示物体与圆心的距离。

假设物体的线速度发生了 Δv 的变化，由于圆周运动的特性，线速度的变化会导致物体发生向心加速度 a_c，根据加速度的定义可得：

a_c = Δv / Δt

将 Δv 替换为 ω * Δr，其中 Δr 表示物体在 Δt 时间内与圆心的距离变化，可得：

a_c = (ω * Δr) / Δt

当 Δt 趋近于 0 时，上式变为微分形式：

a_c = (dω * dr) / dt 对上式进行进一步推导，可以得到向心加速度的计算公式：

a_c = ω^2 * r

4. 示例应用

4.1 行星绕太阳的向心力和向心加速度

行星绕太阳做椭圆轨道运动，其向心力和向心加速度的计算可以通过开普勒第二定律和牛顿定律得到。

根据开普勒第二定律，行星在其椭圆轨道上的扫面面积相等。根据牛顿定律，向心力使得行星保持在轨道上。当行星靠近太阳时，向心力增大；当行星离开太阳越远，向心力减小。

第二节 向心力与向心加速度

教学目标

知识与技能

1、理解向心加速度和向心力的概念；

2、知道向心力和向心加速度。通过实验探究向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系；

3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度；

4、能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力，通过实例认识向心力的作用及来源。

过程与方法

1、学会有关圆周运动的分析方法，培养理论联系实际的能力。

2、能从日常生活中发现与物理学有关的问题，并能从物理学的角度比较明确地表述发现问题。

3、尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用圆周运动的规律解决一些与生产和生活相关的实际问题。

情感态度与价值观

1、领略圆周运动的神奇和谐，发展对科学的好奇心与学习物理知识的求知欲。

2、乐于探究日常生活中的圆周运动所隐藏的物理规律，有将物理知识应用于生产和生活的意识。教学重难点

重点：1、理解向心力和向心加速的概念。

2、 知道向心力大小F=mrω2= mν2/r，向心加速度的大小a= rω2= ν2/r，并能用来进行计

难点：1、匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。

2、理解向心力是按作用效果命名的效果力。

教学方法

实验法、讲授法、归纳法、推理法

教学准备

投影仪、多媒体课件、CAI课件、向心力演示器、钢球、铝球、细绳、印泥、白纸

教学过程

一、新课引入

1、 设置情景

做“水流星”实验,并设下疑问：为什么盛水的杯子以一定的速度做圆周运动，水不从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，杯口已经朝下，水也不会从杯里洒出来？

2、复习提问

⑴物体分别做直线运动、曲线运动时，所受的合外力F合与速度ν0存在什么关系？

⑵描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？这几个物理量有什么特点？

3、 引入：由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。那么做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？它的大小、方向各怎样呢？加速度有如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。