高中物理必修二向心力

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1、新人教版高中物理必修二《向心力》精品教案课题§5.7向心力课堂教学案课型新授课学习目标知识与技能1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义．2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算．3．知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度．过程与方法1．通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关，并具体“做一做”来理解公式的含义．2．进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点．情感、态度与价值观1．在实验中，培养学

2、生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力．2．感受成功的快乐．体会实验的意义，激发学习物理的兴趣．重难点重点1．体会牛顿第二定律在向心力上的应用．2．明确向心力的意义、作用、公式及其变形．难点1．圆锥摆实验及有关物理量的测量．2．如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象．知识主干[新课导入][新课教学]一、向心力1．通过实例进一步感受做圆周运动的物体必须受到力的作用．2．概念3．表达式二、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式1．圆锥摆的实验．学生活动听讲1.1：请同学们阅读教材“向心力”部分，思考并回答以下问题，（1）．举出

3、几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为什么不沿直线飞去．（2）．用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式．要求：学生认真阅读教材，列举并分析实例，体会向心力的作用效果，并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式．1.2请同学们交流各自的阅读心得并进行相互间的讨论．并记录讨论结果。圆周运动是变速运动，有加速度，故做圆周运动的物体一定受到力的作用．而做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力的作用．这个合力叫做向心力．下面请推导向心力的表达式．2.1[实验与探究]请

4、同学们阅读教材“实验”部分，思考下面的问题：1）．实验器材有哪些?2）．简述实验原理(怎样达到验证的目的)．3）．实验过程中要注意什么?如何保证小球在水平面内做稳定的圆周运动，测量哪些物理量(记录哪些数据)?4）．实验过程中产生误差的原因主要有哪些?2．向心力公式的实验讨论(“做一做”)．三、变速圆周运动和一般曲线运动的研究2.2学生交流与讨论结果提示：实验的过程中，多项测量都是粗略的，存在较大的误差，用两个方法得到的力并不严格相等．通过实验我们还体会到．向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样具有某种性质的力来命名的．它是效果力，是

5、按力的效果命名的．在圆锥摆实验中，向心力是小球重力和细线拉力的合力，还可以理解为是细线拉力在水平面内的一个分力．2.3[训练]说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的．(师生互动)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?3．在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小物块受几个力，向心力由谁提供．三、变速圆周运动和一般曲线运动3.1思考：在刚才“做一做”的实验中，我们可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小，这就给我们带来一个疑问：难道向心

6、力能改变速度的大小吗?为什么?提示：手不动时，绳子的拉力和沙袋运动的速度方向垂直，故沙袋的速度不变．而当手动时，绳子的拉力和沙袋运动的速度方向不垂直，此时可以把拉力分解为沿速度方向和垂直于速度方向的两个分力，其垂直于速度方向的分力提供沙袋所需的向心力，并不改变沙袋的速度大小；而沿速度方向的分力产生的加速度使沙袋的速度发生了改变．3.2思考并讨论：对于做一般曲线运动的物体，我们可以用怎样的分析方法进行简化处理?请同学们阅读教材并结合课本图6.7—4的提示发表自己的见解．同时再与刚才研究的变速圆周运动去进行对比．并注意以后解题时灵活应

7、用。[课堂训练]1．如图6．7—2所示，在光滑的水平面上钉两个钉子A和B，相距20cm用一根长1m的细绳，一端系一个质量为0.5kg的小球，另一端固定在钉子A上．开始时球与钉子A、B在一条直线上，然后使小球以2m／s的速率开始在水平面内做匀速圆周运动．若绳子能承受的最大拉力为4N，那么从开始到绳断所经历的时间是多少?说明：需注意绳磋钉子的瞬间，绳的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不变，而绳的拉力随半径的突然减小而突然增大．2．如图6.7—3所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的距离为r

8、，物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体月相连，月与A质量相同．物体A与转盘问的最大静摩擦力是正压力的μ倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动?说明：根据向心力公式，解题的关键是分析做匀速田用运动物体的受力情况；明确哪些力提供了它需要的