高中物理备课资料卡 向心力素材.doc

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1、【知识点名称】向心力《课程标准》的要求*会描述匀速圆周运动，知道向心加速度。*能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。分析生活和生产中的离心现象。*关注圆周运动的规律与日常生活的联系。【三维目标】1．（鲁科J）知道向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源。2．（鲁科J）通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关，能运用向心力的公式进行计算。3．（鲁科J）知道向心加速度及其公式，能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度。4．（鲁科J）经历向心力和向心加速度概念形成过程的体验，大胆发表自己对有关问题的认识。【知识与能力】（鲁

2、科J）知道向心力。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。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其来源。【过程与方法】（鲁科K）学会用比值定义法来描述物理量。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的问题。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】（鲁科K）领略圆周运动的神奇与和谐，发展对科学的好奇心与学习物理知识的求知欲。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活和生产

3、的意识。能够大胆地参与讨论，勇于发表自己的观点。通过解决生产和生活中圆周运动的实际问题，养成仔细观察、善于发现、勤于思考的良好习惯。【教学建议】（鲁科J）本节主要讨论匀速圆周运动的向心力。对向心力的理解是教学的一个难点。为了帮助学生学习，教材先介绍向心力，这就避免了对向心加速度较为复杂的推导。对向心力公式的介绍也是通过实验和简单的理论分析，完成向心力概念的形成。（鲁科J）还需要给学生指出，向心力的公式虽然是从匀速圆周运动中推导出来的，但这些公式对变速圆周运动中求某点的向心力也向心力及其方向（鲁科K）我们知道，当物体所受合外力为零时，将保持

4、静止或做匀速直线运动；当物体所受的合外力方向与运动方向位于同一条直线上时，物体做变速直线运动；当物体所受的合外力方向与运动方向不在同一条直线上时，物体将做曲线运动。曲线运动也是一种变速运动，圆周运动是一种特殊的曲线运动。做圆周运动的物体受力有什么特点呢?（鲁科J）对向心力的教学，应注意让学生明确以下问题：(1)根据力与运动的关系，可得出做匀速圆周运动的物体所受的合力一定不为零。教学时可先提出“做匀速圆周运动的物体所受的合外力是否为零”，让学生讨论得出“匀速圆周运动是变速运动”，再根据力与运动的关系得出结论。(2)利用实验，让学生明确向心力

5、的方向始终指向圆心。教学时可先让学生猜想“做匀速圆周运动的物体所受的合外力的方向有什么特点”，再按照教材做实验，让学生观察实验过程，分析讨论，得出“绳子的拉力就是小球做匀速圆周运动所受的合外力，虽然拉力的方向时刻改变，但它始终指向圆心”，所以叫做向心力。关于向心力的作用，让学生通过讨论认识到，由于向心力的方向始终与线速度的方向垂直，因此向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。关于向心力来源问题的讨论，必须使学生明确：向心力是物体做匀速圆周运动时所受外力的合力，它是根据力的作用效果而不是根据力的性质命名的。因此，向心力不是什么特殊的力，它

6、可能是重力、弹力、摩擦力或它们的合力。在实际例子中应具体问题具体分析。(3)关于向心力与半径、角速度和质量的关系问题的讨论，可让学生根据自己的学习经验，先猜想“向心力的大小与哪些因素有关”用心爱心专心，然后引导学生应用控制变量法进行实验设计和验证，让学生经过思考、分析、交流，自己得出实验结论：物体做匀速圆周运动的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。做圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的等效的力的作用，这个力叫做向心力(centripetalforce)。物体运动的方向沿切线方向，而向心力始终指向圆心，总是与运

7、动方向垂直，所以向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的合外力；如果物体做非匀速圆周运动(线速度大小时刻改变)，向心力并非是物体受到的合外力。向心力不是一种特殊的力，它可能是弹力，可能是重力，也可能是摩擦力，还可能是它们的合力。例如，月球绕地球做圆周运动的向心力是地球对月球的引力；随圆台一起匀速转动的物体或人所受的向心力，就是圆台对它们的静摩擦力(图4—15)；链球运动员用力抡着链球做圆周运动，金属链与水平面并不平行，这时链球受的向心力可近似看成链球所受的弹力与重力的合力(图4-16)。(人教

8、K)向心力(人教K)做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而是沿着一个圆周运动？那是因为它受到了力的作用.用手抡一个被绳系着的物体，使它做圆周运动，是绳子的力在拉着它.月球绕地球转动，是地球对月球