新人教版必修2高中物理5.5向心加速度第2课时导学案

高中物理人教版必修二5.5《向心加速度》教案

1 / 8 第五章 曲线运动

第五节 向心加速度

【三维目标】

知识与技能

1.理解速度变化量和向心加速度的概念。

2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。

3.能够运用向心加速度公式求解有关问题。

过程与方法

1.体验向心加速度的导出过程。

2.领会推导过程中用到的数学方法。

情感、态度与价值观

培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情、乐于学习的品质。

【教学重点】

1. 理解匀速圆周运动中加速度的产生原因。

2. 掌握向心加速度的确定方法和计算公式。

【教学难点】

向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用

【教学课时】

1课时

【教具准备】

多媒体课件、实物投影仪等。

教学过程

【引入新课】

情景导入 高中物理人教版必修二5.5《向心加速度》教案

2 / 8 通过前面的学习我们知道在现实生活中，物体都要在一定的外力作用下才能做曲线运动，如下列两图：

对于图中的地球和小球，它们受到了什么样的外力作用？它们的加速度大小和方向如何确定？

【进行新课】

一、速度变化量

引入：从加速度的定义式a=tv可以看出。a 的方向与v相同，那么v的方向又是怎么样的呢？

1.指导学生学生阅读教材中的“速度变化量”部分，引导学生在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量v的图示。

问题：1.速度的变化量v是矢量还是标量？

2.如果初速度v1和末速度v2不在同一条直线上，如何表示速度的变化量v？

结论：（1）直线运动中的速度变化量

如果速度是增加的，它的变化量与速度方向相同（甲）；如果速度是减少的，其速度变化量就与初速度的方向相反（乙）。

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（2）曲线运动中的速度变化量

物体沿曲线运动时，初速度v1和v2不在同一直线上，初速度的变化量v同样可以用上述方法求得。例如，物体沿曲线由A向B运动，在A、B两点的速度分别为v1和v2。在此过程中速度的变化量如图所示：

第 1 页 共 1 页 高中物理 第五章 曲线运动 5.5 向心加速度学案新人教版必修2

5、5向心加速度班级: 姓名: 小组: 评价:

【学习目标】

1、知道匀速圆周运动是变速运动，具有向心加速度

2、知道向心加速度表达式，能根据具体问题选择合适的向心加速度表达式。

【重点难点】

重点：理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。难点：向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用

【导学流程】

【自主学习】

1、圆周运动的速度方向不断改变，一定是________运动，必定有________、任何做匀速圆周运动的物体的加速度的方向都指向________，这个加速度叫向心加速度、2、向心加速度是描述物体____________改变________的物理量，其计算公式为an＝________＝________、3、关于匀速圆周运动及向心加速度，下列说法中正确的是(

)

第 1 页 共 1 页 A、匀速圆周运动是一种匀速运动

B、匀速圆周运动是一种匀速曲线运动

C、向心加速度描述线速度大小变化的快慢

D、匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动

4、关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法中正确的是(

)

A、与线速度方向始终相同

B、与线速度方向始终相反

C、始终指向圆心

D、始终保持不变

【课堂探究】

一 对向心加速度的理解

1、关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是(

)

A、它描述的是线速度大小变化的快慢

B、它描述的是线速度方向变化的快慢

C、它描述的是物体运动的路程变化的快慢

D、它描述的是角速度变化的快慢

2、下列关于向心加速度的说法中，正确的是(

)

A、向心加速度的方向始终与速度的方向垂直

第 1 页 共 1 页 B、向心加速度的方向始终保持不变

C、在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的

D、在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化二 对向心加速度公式的理解

向心加速度

【学习目标】

1．明白得速度转变量和向心加速度的概念

2．明白向心加速度和线速度、角速度的关系式（重点）。

3．能够运用向心加速度公式求解有关问题（重点、难点）。

【自主学习】

1．速度的转变量是指物体速度的增量，它等于物体的__________减去物体的___________.速度的转变量是___________，有大小，也有___________.当物体沿着一条直线运动，速度增加时，速度转变量的方向与物体的速度方向___________，如图5－6－1（甲）.速度减小时，速度转变量的方向与物体的速度方向___________，如图5－6－1（乙）.当物体的始末速度不在一条直线上时，可用如图5－6－1（丙）所示的方式求速度的转变量，即：___________.

图5－6－1

2．做匀速圆周运动的物体，其加速度的方向老是__________，叫做__________.

向心加速度的大小：an=__________=__________

匀速圆周运动的物体的向心加速度大小__________，方向老是指向__________，是时刻改变的，因此匀速圆周运动是一种__________加速曲线运动.

【预习自测】

1．以下说法中正确的选项是（ ）

A.匀速圆周运动是一种速度不变的运动 B.匀速圆周运动是一种匀变速运动

C.匀速圆周运动是一种变加速运动 D.物体做匀速圆周运动时，其加速度方向必然指向圆心2．下面四个公式中an表示匀速圆周运动的向心加速度，v表示匀速圆周运动的线速度，ω表示匀速圆周运动的角速度，T表示周期，r表示匀速圆周运动的半径，那么下面四个式子中正确的选项是（ ）

①an=rv2 ②an=ω2r ③an=ωv ④an=r24T2

A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④

●拓展阅读

设计宇宙村

5.5 向心加速度

课前自主预习

1.匀速圆周运动是变速运动

匀速圆周运动线速度的 不变，线速度的 时刻变化，所以匀速圆周运动是变速运动，有 。

2.向心加速度

（1）定义：做匀速圆周运动的物体，加速度时刻指向 ，这个加速度称为向心加速度。

（2）公式：a= = = = =

（3）方向：总是沿着圆周运动的半径指向 。

（4）意义：描述线速度方向改变的 。

向心加速度只改变速度的 ，不改变速度的 。

3.速度的变化量

速度的变化量是 ，既有 ，又有 。

重点难点点拨

（一）速度的变化量

例1.一质点以速度v做匀速圆周运动，某时刻经过A点，试求出A点转过60°、90°、180°后速度改变量是多少？

变式训练1-1

飞机做曲线运动表演，初速度为v1，经时间t速度变为v2，速度变化量Δv与v1和v2的方向的关系如图所示，其中正确的是（ ）

A.①② B.③④ C.①③ D.②④

（二）向心加速度的进一步理解

例2.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

变式训练2-1

（多选）处于北京和广州的物体，都随地球自转而做匀速圆周运动，关于它们的向心加速度的比较，下列说法正确的是（ ）

A．它们的方向都沿半径指向地心

B．它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴

C．北京的向心加速度比广州的向心加速度大

D．北京的向心加速度比广州的向心加速度小