匀速圆周运动的向心力和向心加速度
- 格式:ppt
- 大小:3.31 MB
- 文档页数:24


匀速圆周运动的向心力和向心加速度 说课稿
尊敬的各位老师好,我是--,我说课的题目匀速圆周运动的向心力和向心加速度,是教育科学出版社出版的物理必修2第二章当中的内容,下面我将从以下五个方面进行今说课。
一、教材分析
教材分析我分以下几个内容来进行:
1. 教材地位和作用分析: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。向心力和向心加速度是在学生掌握牛顿第二定律、匀速圆周运动的基本概念基础上学习的两个较为抽象的物理量,它是用动力学的方法研究匀速圆周运动的基础。在高中物理中属于主干知识的范畴。
本节内容没有采用先用矢量推导得出向心加速度的公式,再由向心加速度的公式得出向心力公式的编排,而是通过生活中的实例说明做匀速圆周运动的物体始终受到一个指向圆心的力——向心力的作用,接着通过实验探究得出其计算公式,再由牛顿第二定律得出向心加速变的公式。体现了从感性到理性的过渡,降低了学习的难度。
2. 教学目标
知识与技能:(1)归纳物体做匀速圆周运动的条件,理解向心力的概念、来源。(2)归纳影响向心力大小的因素,理解向心力计算公式的含义,并能用公式计算向心力的大小。(3)理解向心加速度的概念。
过程与方法:通过实例分析,引导学生初步总结物理规律;通过动手实验和演示实验引导学生分析问题,得出结论,体会物理思想方法;通过讲练结合巩固新知识。
情感、态度、价值观:关注生活,培养好奇心;增强合作意识;理论联系实际。
3. 重点难点
重点:向心力、向心加速度的概念、计算公式
难点:分析向心力的来源,探究向心力的大小
二、学情分析
学生已经进行了第一章“抛体运动”的学习,研究抛体运动是采用等效转换的方法,本质上还是直线运动的研究方式。圆周运动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难度是较大的。学生在初中阶段也曾经历过类似电阻定律这样有多个影响因素的探究,但是向心力大小的探究又会遇到新的挑战。
匀速转动与匀速圆周运动
一、区别
(1)“匀速圆周运动”这个词用于描述质点的运动,或描述物体质心的运动;“匀速转动”这个词用于描述刚体的运动:刚体上每个点绕转轴做匀速圆周运动.①
(2)描述匀速圆周运动可以用轨道半径、线速度、加速度等物理量;而描述匀速转动不采用这些物理量,因为刚体匀速转动时离转轴远近不等的点做匀速圆周运动的轨道半径、线速度、加速度各不相等.
二、联系
(1)刚体做匀速转动时,刚体上任意一点做匀速圆周运动的角速度、周期、频率,也称为刚体做匀速转动的角速度、周期、频率.
(2)质点做匀速圆周运动时合外力由质点指向圆心;刚体绕着跟质心不重合的转轴做匀速转动时,合外力或外力的矢量和由质心指向转轴(质心与转轴重合时合外力为零).②
(3)刚体做匀速转动时,外力对转轴的力矩的代数和为零;质点做匀速圆周运动时,外力对圆心的力矩的代数和为零.
①在一些习惯讲法中,“转动”、“转”的含义跟“圆周运动”、“椭圆运动”相同.比如,“地球绕着太阳转”,不是指“地球上每个点都绕着太阳中心做相同角速度的圆周运动”,而是指“地球质心绕着太阳中心(近似)做圆周运动”.
②这一结论来源于质心运动定理.
③质点做匀速圆周运动时合外力(向心力)的作用线过圆心,对圆心的力矩为零.由此可得出外力对圆心的力矩的代数和为零.>
圆周运动练习题
1.下列关于圆周运动的说法正确的是
A.做匀速圆周运动的物体,所受的合外力一定指向圆心
B.做匀速圆周运动的物体,其加速度可能不指向圆心
C.作圆周运动的物体,其加速度不一定指向圆心
D.作圆周运动的物体,所受合外力一定与其速度方向垂直
2.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.匀速圆周运动就是匀速运动
B.匀速圆周运动是匀加速运动
C.匀速圆周运动是一种变加速运动
D.匀速圆周运动的物体处于平衡状态
3.下列关于离心现象的说法正确的是
A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动
)
C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做直线运动
D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动
4.下列关于向心力的说法中,正确的是
A.做匀速圆周运动的质点会产生一个向心力
B.做匀速圆周运动的质点所受各力中包括一个向心力
C.做匀速圆周运动的质点所受各力的合力是向心力
D.做匀速圆周运动的质点所受的向心力大小是恒定不变的
5.关于物体做圆周运动的说法正确的是
~
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动
C.向心加速度越大,物体的角速度变化越快
D.匀速圆周运动中向心加速度是一恒量
6.关于向心力的说法正确的是
A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B.做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的
|
D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
7.下列说法正确的是
A.因为物体做圆周运动,所以才产生向心力
B.因为物体有向心力存在,所以才迫使物体不断改变运动速度方向而做圆周运动
C.因为向心力的方向与线速度方向垂直,所以向心力对做圆周运动的物体不做功
D.向心力是圆周运动物体所受的合外力
第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度
基础训练
向心加速度的理解
1.(2018·天津南开中学高一期中)关于做匀速圆周运动的物体的向
心加速度,下列说法正确的是( C )
A.向心加速度的大小和方向都不变
B.向心加速度的大小和方向都不断变化
C.向心加速度的大小不变,方向不断变化
D.向心加速度的大小不断变化,方向不变
解析:做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用,向心
力大小不变,方向时刻变化,所以向心加速度的方向始终指向圆心,因
此向心加速度的方向不断变化,而大小不变,故选项C正确.
2.(多选)如图所示,一小物块以大小为a=4 m/s2的向心加速度做匀速
圆周运动,半径r=1 m,则下列说法正确的是( AB )
A.小球运动的角速度为2 rad/s
B.小球做圆周运动的周期为π s
C.小球在t= s内通过的位移大小为 m
D.小球在π s内通过的路程为零
解析:由a=ω2r可求得ω=2 rad/s,由a=r可求得T=π s,小球在 s
内转过90°通过的位移为r,π s内转过一周,路程为2πr,故选项
A,B正确.
3.做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a1和a2,
且a1>a2,下列判断正确的是( D )
A.甲的线速度大于乙的线速度
B.甲的角速度比乙的角速度小
C.甲的轨道半径比乙的轨道半径小
D.甲的速度方向比乙的速度方向变化快
解析:由于不知甲和乙做匀速圆周运动的半径大小关系,故不能确定
它们的线速度、角速度的大小关系,故A,B,C错.向心加速度是表示线
速度方向变化快慢的物理量,a1>a2,表明甲的速度方向比乙的速度方
向变化快,故D对.
向心力的来源分析
4.一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动,则关于老鹰受力的说法
正确的是( B )
A.老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用
B.老鹰受重力和空气对它的作用力C.老鹰受重力和向心力的作用
D.老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用
解析:老鹰在空中做匀速圆周运动,受重力和空气对它的作用力两个