3本--2--志鸿优化系列丛书 高中优化教案 物理 必修2-5

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1、探究活动感受向心力，每组学生发用细线连接的钢球、木球各一个，让学生拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动，改变转动的快慢、细线的长短多做几次．体验一下手拉细绳的力（使小球运动的向心力），在下述几种情况下，大小有什么不同：使钢球的角速度增大或减小，向心力是变大，还是变小；改变半径尽量使角速度保持不变，向心力怎样变化；换个木球，即改变小球的质量，而保持半径和角速度不变，向心力又怎样变化．做这个实验的时候，要注意不要让做圆周运动的小球甩出去，碰到人或其他物体．三、变速圆周运动和一般曲线运动在我们刚才抡绳子的实验中，我们可以通

2、过绳子来调节小球速度的大小，这就给我们带来一个疑问，难道向心力可以改变速度的大小吗？链球运动员投掷时也有类似的情况．仔细观察别人的操作，再琢磨自己的动作就能发现，我们使小球加速时，绳子牵引小球的方向并不与小球的运动的方向垂直．也就是说，小球加速时，它所受到的力并不通过运动轨迹的圆心．这些现象，我们都可以通过运用牛顿第二定律来解决，希望同学们课后能进一步地认真总结，细细体会，对于做一般曲线运动的物体，我们可以用怎样的方法进行简化处理？请同学们阅读教材并结合课本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进行对比．

3、做变速圆周运动的物体所受的力一般的曲线可以分为很多小段，每段都可以看做一小段圆弧，各段圆弧的半径不一样对学生的回答，最终可总结出这几点：1．向心力的作用效果向心力总是指向圆心，而线速度是沿圆周的切线方向，故向心力始终与线速度垂直．所以向心力的作用效果只是改变物体速度的方向，而不改变速度的大小．2．做曲线运动的质点必定具有法向加速度，所以质点一定受法向力的作用，这个力指向曲率中心，即向心力．不过，“向心力”常被用来指做圆周运动的质点所受到的指向圆轨道中心的合外力或合外力的分力，正是这个力，使质点具有向心加速度．3．做匀速

4、圆周运动的质点所受到的合外力，一定是指向圆轨道的中心，这一合外力即为向心力．做非匀速圆周运动的质点受到的合外力，一定在法向上有一个分量，这一分量即为向心力．4．多力作用下，做圆周运动的质点，其向心力可能是一些力的合力，但不能笼统地说向心力是由这几个力或这几个力的施力体共同提供的．是否提供向心力要看它们在指向圆心的方向上是否有分量．课堂训练1．把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，小球的向心力是由什么力提供的？2．一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体能够随圆盘

5、一起运动，小物体的向心力是由什么力提供的？3．汽车转弯时所需的向心力是由什么力提供的？4．在倾斜的公路上汽车转弯时所需的向心力是由什么力提供的？参考答案：1．小球的重力与漏斗壁对小球支持力的合力，提供小球的向心力．2．静摩擦力提供向心力．3．静摩擦力提供向心力．4．汽车重力与倾斜路面的支持力，与摩擦力的合力提供向心力．小结：师：请同学们概括总结本节课的内容．投影展示出几个学生的课堂小结，同时引导同学们分析、讨论，并与各自的小结进行对比，看看谁总结得好，并把自己的体会写下来．布置作业教材“问题与练习”中的5道题．板书设计

6、6向心力一、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．向心力的概念3．向心力的表达式二、向心力的实验验证1．圆锥摆的实验2．向心力公式的实验讨论（“做一做”）三、变速圆周运动和一般的曲线运动的研究教学后记7生活中的圆周运动整体设计圆周运动是生活中普遍存在的一种运动．通过一些生活中存在的做圆周运动的实例，让学生理解向心力和向心加速度的作用，知道其存在的危害及如何利用．通过对航天器中的失重现象让学生理解向心力是由物体所受的合力提供的，任何一种力都有可能提供物体做圆周运动的向心力．通过对离心运动的学习让

7、学生知道离心现象，并能充分利用离心运动且避免因离心运动而造成的危害．本节内容着重于知识的理解应用，学生对于一些内容不易理解，因此在教学时注意用一些贴近学生生活的实例或是让学生通过动手实验来得到结论．注意引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例，使学生深刻理解向心力的基础知识；熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法．锻炼学生观察、分析、抽象、建模的解决实际问题的能力；培养学生的主动探索精神、应用实践能力和思维创新意识．教学重点1．理解向心力是一种效果力．2．在具体问题中能找到向心力，并结合牛顿运动

8、定律求解有关问题．教学难点1．具体问题中向心力的来源．2．关于对临界问题的讨论和分析．3．对变速圆周运动的理解和处理．课时安排1课时三维目标知识与技能1．知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是做圆周运动的物体所受的向心力，会在具体问题中分析向心力的来源．2．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活