第一篇:向心力的实例分析教学设计
鲁科版高一必修2第4章第三节
《向心力的实例分析》教学设计
一、教学内容
向心力的实例分析
二、设计理念
高中物理教学要培养全体学生的科学素养和创新能力,不仅要让学生学习物理学的核心概念,掌握物理学的基本技能,了解物理学的发展历程,主要成就以及对社会发展的影响,要强调对学生科学探究能力、实践能力、自主学习能力的培养;同时必须体现以人为本的教育思想。要培养学生的学习兴趣,培养学生敢于创新的科学态度和科学精神。紧密联系社会生活,增强学生的社会责任感和使命感,使学生得到全面的可持续的发展。
三、教学目标
1、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中的具体实例。(3)知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。
2、过程与方法
(1)通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生分析和解决问题的能力。
(2)通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高学生的分析能力。
(3)通过对离心现象的实例分析,提高学生综合应用知识解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观
(1)通过对几个实例的分析,使学生明确具体问题必须具体分析,理解物理与生活的联系,学会用合理、科学的方法处理问题。
(2)通过离心运动的应用和防止的实例分析.使学生明白事物都是一分为二的,要学会用一分为二的观点来看待问题。
(3)养成良好的思维表述习惯和科学的价值观。
四、学情分析
为了更好地实现教学目标,突破重点、化解难点,就要对学生的学情有一个具体的了解。通过前面的学习,学生已经具备了匀速圆周运动规律等的基础知识,但在公式的熟练应用上还存在有问题;在思维能力上,高一学生已经具备了一定的形象思维能力,但逻辑思维与抽象思维能力还比较差。
五、重难点和关键
教学重点和难点
教学重点:理解向心力是一种效果力;在具体问题中能找到是谁提供向心力的,并结合牛顿运动定律求解有关问题。
教学难点:具体问题中向心力的来源;关于对临界问题的讨论和分析;对变速圆周运动的理解和处理。
教学关键:通过多媒体课件解决教学难点
六、教学课时 共设1个课时
七、教学设备 多媒体课件
八、教学过程
(一)新课导入
通过图片及瑞士火车拐大弯的视频引入课题(视频不仅有画面还有有声音,能吸引学生眼球,激发学生兴趣)
1、转弯时的向心力实例分析
提出问题:火车受几个力作用?这几个力的关系如何?
火车受到4个力的作用,各为两对平衡力,即合外力为零。其中重力和支持力的合力为零,牵引力和摩擦力的合力为零,那火车转弯时情况会有何不同呢? 提出问题:
(1)转弯与直线前进有何不同?(2)画出受力示意图,并结合运动情况分析各力的关系?(转弯时火车的速度方向在不断变化,故其一定有加速度,其合外力一定不为零。)转弯时合外力不为零,即需要提供向心力,而平直路前行不需要,那么火车转弯时是如何获得向心力的?进一步受力分析得:需增加的一个向心力(效果力),由铁轨外轨的轮缘和铁轨之间互相挤压而产生的弹力提供。
问题:挤压的后果会怎样?(由于火车质量、速度比较大,故所需向心力也很大。这样的话,2 轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大,导致的后果是铁轨容易损坏,轨缘也容易损坏。)那么应该如何解决这一实际问题,结合学过的知识加以讨论,提出可行的解决方案,并画出受力图,加以定性说明。
交流与讨论:学生发挥自己的想象能力,结合知识点设计方案,结合受力图发表自己的见解…… 如图所示:
(火车受的重力和支持力的合力提供向心力,对内外轨都无挤压,这样就达到了保护铁轨的目的。)请同学们运用刚才的分析进一步讨论:实际的铁路上为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制?
如果由这个合力F为汽车转弯提供向心
2、竖直平面内的圆周运动实例分析
问题:质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶,若桥面的圆弧半径为只R,试画出受力分析图,分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力?通过分析,你可以得出什么结论? 在最高点,对汽车进行受力分析,确定向心力的来源;由牛顿第二定律列出方程求出汽车受到的支持力:由牛顿第三定律求出桥面受到的压力:F’N=G—mv2/r
可见,汽车对桥的压力F’N小于汽车的重力G,并且压力随汽车速度的增大而减小。
请同学们进一步考虑当汽车对桥的压力刚好减为零时,汽车的速度有多大。当汽车的速度大于这个速度时,会发生什么现象?(把 F’N=0代人上式可得,此时汽车的速度为,当汽车的速度大于这个速度时,就会发生汽车飞出去的现象。这种现象我们在电影里看到过。)下面再一起共同分析汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些?(汽车通过凹形桥最低点时,汽车对桥的压力比汽车的重力大。)
如果汽车不在拱形桥的最高点或最低点,前面的结论还是否能用?如果不能直接运用,又如何来研究这一问题呢?(前面的结论能直接运用,不过此时物体的向心加速度不等于物体的实际加速度,即要用上一节研究变速圆周运动的方法来处理。)课堂训练
例1:一辆质量m=2.0t的小轿车,驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)若桥面为凹形,汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大?(2)若桥面为凸形,汽车以l0m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?
解:(1)汽车通过凹形桥面最低点时,在水平方向受到牵引力F和阻力f,在竖直方向受到 3 桥面向上的支持力N1和向下的重力G=mg,如图所示:
圆强形轨道的圆心在汽车上方,支持力Nl与重力G=mg的合力为N1—mg,这个合力就是汽车通过桥面最低点时的向心力,即F向=N1—mg。由向心力公式有:N1—mg= mv2/R
板书设计
第3节
向心力的实例分析
1、转弯时的向心力实例分析
2、竖直平面内的圆周运动实例分析
第二篇:《向心力的实例分析》说案
《向心力的实例分析》说课稿
大家好!我今天说课的题目是《向心力的实例分析》。下面我将从教材分析、学情分析、重点难点分析、教学方法分析、教学过程设计五个方面进行说课。
一、教材分析
首先来谈一下我对这节课教材的认识:《向心力的实例分析》是高中物理必修2第四章圆周运动第三节的内容,是学生在学习了《匀速圆周运动快慢的描述》、《向心力与向心加速度》之后的一节应用课,是必修2中的重点内容,是高考中24、25两个占33分的物理计算题的重要考点。并且在整本教材中起到了承上启下的作用,本节课从力和运动的角度对匀速圆周运动进行了较深入的研究,既能够加深学生对前面学习的匀速圆周运动基本规律的理解,又为接下来要研究的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动等问题奠定基础。本节课与人们的日常生活联系密切,通过学习本节课能让学生充分认识到“物理来源于生活,服务于生活”,从而体会到学好物理的重要性和实用性,此外,学好本节课既可以提高学生学习物理的兴趣,又为接下来更好地掌握物理规律打下良好的基础。
根据新课程标准的要求以及教材的具体内容,我从如下三个维度来确定本节课的教学目标:
1、知识与技能:学会分析生活实例中向心力的来源;通过应用牛顿运动定律分析生活中的火车拐弯、凹凸桥等实际物理模型,培养学生独立观察、分析、解决、概括总结知识的能力,并学会处理水平面、竖直面内圆周运动的实例问题。
2、过程与方法:通过分析生活中的火车拐弯、凹凸桥等实际物理问题,掌握应用牛顿运动定律解决圆周运动问题的一般方法和步骤。
3、情感态度与价值观:体会物理知识对经济、社会发展的贡献,进而达到将物理知识应用于生活、生产实践的情感态度与价值观。
二、学情分析
要想更有效地实现教学目标,突破重点、化解难点,就要对学生的学情有一个具体的了解:通过前面的学习,学生已经具备了匀速圆周运动规律等的基础知识,但在公式的熟练应用上还存在问题;在思维能力上,学生已经具备了一定的形象思维能力,但逻辑思维与抽象思维能力还比较差,而且理论联系实际的能力也较为欠缺。
三、教学重点、难点分析
基于以上对教材的认识和对学生实际情况的了解,我认为本节课的教学重点有:在具体问题中分析向心力的来源,并结合牛顿运动定律解决生活实例中水平和竖直面内两类圆周运动问题。确立此为重点的依据是:正确分析向心力的来源是解决这部分问题的基础,运用牛顿运动定律解决两类圆周运动问题不仅是本节课的核心内容而且是高考的重要考点。难点有:火车在倾斜路面上的转弯分析,竖直平面内圆周运动最高点的临界问题。确立此为难点的依据是:火车车轮的特点以及火车转弯的情景对于中学生来讲比较抽象;物理问题中的临界问题对学生来说一直是个难点。
四、教学方法分析
为了突出重点、有效地突破难点,这节课我采用的教法有:问题引导法、任务驱动法、演示实验法,学法有:小组讨论法、分析归纳法。本节课利用自制火车车轮及轨道模型、过山车模型使火车转弯、过山车等抽象问题形象化,通过演示启发学生思考、分析、归纳物理问题及规律;播放相关的生活录像,通过提出合理有效的问题及布置难度适当的任务,不仅能引发学生思考,引领学生思维不断深入,还能让学生在忙碌中体验成功的快乐;通过适时组织学生进行讨论,使对学生来说比较困难的问题,在学生们思维与思维的碰撞过程中自行
解决。另外,以上也充分体现学生的主体地位。本节课用到的教具主要有:多媒体,自制火车车轮及轨道模型,过山车模型。
五、教学流程设计
整堂课的教学过程我分为如下五个小环节展开。
1、新课导入(3分钟):上课开始首先让学生观看摩托车转弯、过山车以及汽车运动过程中三段生活中圆周运动的小视频,无论是过山车最高点人头朝下但仍然安全通过的惊心动魄,还是汽车转弯时车毁人亡的惨烈景象都能引发学生深深的思考,从而能极大地激发学生的学习兴趣,而且通过视频也能够很自然的引出这节课的教学任务----水平面内的圆周运动与竖直面内的圆周运动的实例分析。
2、新课教学(34分钟):
(1)水平面内转弯时向心力的实例分析
①水平路面上的匀速转弯问题——摩托车、汽车转弯
这部分内容相对较简单,以一个问题和任务的形式引导学生自己分析,学生不难得出正确结论。这样既能培养学生自己解决问题的能力,又能让学生通过分析简单的问题建立起解决转弯问题的基本思路。
②倾斜路面上的匀速转弯问题——火车转弯
摩托车和汽车是靠侧向静摩擦力转弯的,那火车又是如何转弯的呢?由于很少有学生仔细观察过火车车轮和铁轨的构造,而火车有突出的轮缘又是解决火车转弯的关键,所以教师先以一个自制的模型介绍火车车轮和铁轨构造,使学生对其构造有一个具体、形象的认识。接下来以问题的形式引导学生对火车在水平面上转弯的情况进行分析,通过得出的结论学生很容易发现这样做对铁轨和车轮都会造成损坏,甚至发生事故。然后通过“我是设计师”小栏目让学生经过小组讨论找到解决这一问题的方案,小组代表总结讨论结果,教师适时肯定、鼓励和引导,从而最终得出让火车在倾斜路面上借助重力和支持力的合力转弯,可以避免轨道和车轮间的挤压。接着播放一段录像资料,让学生对现实生活中火车的转弯情景有一个正确的认识,进而印证以上结论的正确性。然后再以任务的形式让学生自主完成公式的推导,从而得出火车转弯是的规定速度。通过小组讨论完成思维拓展之后,教师再以图片和录像的形式给出生活中类似的实例。
以上设计中自制的物理模型能将对于学生来说较为抽象的问题形象化,而且通过设计有层次感的问题,将学生思维不断引向深入,引领学生自己解决问题,这样不仅能使这个难点得以突破,而且有利于提高学生的观察、分析问题、解决问题的能力以及将物理应用于生活实际的能力。
通过对以上两种转弯问题的分析,学生对解决圆周运动实例会有一定的体验,教师此时可以引导学生总结解决圆周运动问题的一般步骤,进而提示学生利用所总结的步骤解决接下来的竖直平面内的圆周运动实例。
(2)竖直平面内的圆周运动的实例分析 ①凹凸桥
凹凸桥问题既是本节课的重点,其中凸桥最高点的临界分析又是本节课的一个难点,对于这部分内容我是这样来进行突破的:首先让学生根据刚才总结出的基本解题步骤对汽车在拱形桥最高点时进行受力分析并列出方程,教师在学生中巡视、答疑,最后通过展台展示学生解题步骤,引领学生一起进行评价,最终得出正确结论,从而也就建立了支持力与速度之间的定量关系。然后再以分组讨论的形式,让学生分析支持力与汽车速度的定性关系,并分析当v汽车将出现的情况及汽车安全通过最高点的条件。然后教师播放从新课gr时,导入视频中截取的汽车超速通过拱桥最高点时的视频资料,加深学生对临界速度的理解与认
识。通过分析和观看视频,让学生自己注意并提醒身边的人在以后过拱形桥的最高点时一定要控制好速度,以免发生危险。这样的话,关于临界值问题这一教学难点就在教师的引导与启发下由学生自行解决。然后再以任务形式让学生自主分析汽车过凹桥的问题。
教师以小节形式引导学生完成三种路面上受力和超失重的对比,并以生活中常见的桥多是凸桥引发学生思考,从而培养学生理论联系实际的好习惯。
②过山车
以任务和问题的形式引导学生对过山车最高点和最低点进行分析并得出过山车能够通过最高点的临界条件,教师再用过山车模型演示如果过山车达不到这一速度出现的情况,从而使学生对这一临界值有更深刻的理解和认识。之后教师再以录像的形式给出生活中类似的实例——水流星。
新课教学的基本内容完成以后,教师再用多媒体给出这个比较典型的例题,学生独立解答后,教师用展台展示学生答案,给出评价并强调规范解题。从而进一步强化学生对本节课知识的理解和应用。
这节课的内容到这里已经基本结束,最后剩下八分钟的时间,先利用两分钟让学生自己对本堂课的内容进行梳理并小结通过这堂课学会了什么,还想知道什么,老师适时补充或强调,并再次强调解题步骤及规范解题。然后五分钟让学生完成三个巩固练习的题目并核对答案。剩余一分钟时间布置本节课的作业如下,其中选做题的设置,既能减轻部分学生的负担,又能使学有余力的学生的思维得到拓展。
总之,对课堂的设计,我始终在努力贯彻以教师为主导,以学生为主体,以问题为基础,以能力、方法为主线,有计划培养学生的自学能力、观察和实践能力、思维能力、应用知识解决实际问题的能力和创造能力为指导思想。并且能从各种实际出发,充分利用各种教学手段来激发学生的学习兴趣,体现了对学生创新意识、理论联系实际能力的培养。
以上是我对本节课的粗浅认识,不足之处恳请各位领导、老师批评指正。谢谢!
第三篇:向心力教学设计
第五章 曲线运动
5.6 向心力 教学设计
一、内容及其解析
本节内容“向心力”:物体做匀速圆周运动的条件是它所受的合外力总跟速度的方向垂直,沿半径指向圆心,其作用效果是产生向心力,所以,向心力并不是一个额外的力,它是做匀速圆周运动的物体所受各个力的合力,是由作用效果而命名的力。
本节先根据牛顿第二定律和向心加速度表达式得到向心力的表达式,定义向心力概念,讨论向心力性质和特点。对推出的向心力表达式用圆锥摆实验来验证,最后分析变速圆周运动和一般的曲线运动中的物体的受力情况和处理方法。
二、教学目标
(一)目标定位
1、了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的。
2、初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理。
3、掌握向心力的表达式,计算简单情景中的向心力。
(二)目标解析
1、使物体产生向心加速度的这个合力叫做向心力。
2、通过讨论a与v与ω、v之间的关系,能使学生明确每一个结论都有其
成立的条件,渗透科学严谨的思维方式。
3、匀速圆周运动向心力的表达式——FN = mv/r , FN= m rω
2三、问题诊断分析
学生在本节知识的过程中存在不知道
1、分析和确定向心力。
2、如何运用向心力的知识解释有关现象。面对学生存在的这些问题教师应当在分析做匀速圆周运动的物体的受力情况时,把物体所受的各个力找出并画在受力图上,然后画出圆轨道,确定圆心的位置,这样才能定下这几个力的合力即向心力的方向,再用牛顿第二定律建立方程。只有提高学生的观察和分析能力,才能根据向心力知识解释有关现象,求解有关问题。
五、教学过程设
引入:展示卫星在绕地球做匀速圆周运动的图片。
问题1:前面我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动。这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征——向心力。什么叫向心力?
设计意图:利用图片吸引学生的兴趣,激发学生学习的兴趣。师生活动:让学生通带着问题阅读教材P23,再进行小组讨论回答。我思考我收获: 1.向心力的概念: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,使物体产生向心加速度的这个合力叫做向心力。
2.向心力的表达式:。
:。
例题
1.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?
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.
1.解析:小球受重力、支持力、绳的拉力而做匀速圆周运动.由于竖直方向小球不运动,故重力、支持力合力为零,那么水平方向上的匀速圆周运动由水平面上的绳的拉力来提供.
2.解析:火星和太阳间的万有引力提供火星运转的向心力.
3.解析:小物块受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力提供向心力. 变式训练 下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是(B)
A.物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用 B.物体所受的合外力等于向心力 C.向心力是一个恒力 D.向心力的大小一直在变化
引入:演示使用圆锥摆。
问题2:如何使用“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理? 设计意图:利用实验加深学生对知识的掌握。
师生活动:让学生通带着问题阅读教材P23-24,再进行小组讨论回答。我思考我收获: 研究圆周运动要点:
1、方向指向圆心
2、作用:改变v的方向
1、向心力
3、由物体所受的合力提供 2v2
4、Fmrw;Fmr
2、从“供”“需”两个方面来进行研究:
“供”——提供物体做圆周运动的力;
求法:分析物体受力,求沿半径方向的合外力。
“需”——物体做匀速圆周运动所需的力;
例题
2.如图6.7—5所示,一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动,那么„(B)A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心 B.木块受到圆盘对它的摩擦力.方向指向圆盘中心
C.因为木块与圆盘一起做匀速转动,所以它们之间没有摩擦力
D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的,所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运 动方向相反
引入:绳子的一端拴一个小沙袋,使沙袋在水平方向做圆周运动。问题3:如何利用向心力的表达式,计算简单情景中的向心力? 设计意图:利用计算及时对知识点进行巩固。师生活动:让学生利所学知识解决相关问题。我思考我收获:
求法:公式 F = mv/r = m rω= mvω= 4π m r /t
确定物体轨道,定圆心、找半径、用公式,求出所需向心力。
例题
3.一个2.0kg的物体在半径是1.6 m的圆周上以4 m/s的速率运动,向心加速度为多大?所需向心力为多大?(10m/s2 20 N)
四.变速圆周运动和一般曲线运动 .变速圆周运动和一般曲线运动
1.同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动。
2、一般曲线运动处理一般的曲线运动可以把曲线分割成许多小段,每一小段看成一小段圆弧,然后当作许多半径不同的圆处理,再应用圆周运动的分析方法处理。
板书设计
一、向心力
1.向心力的概念 2.向心力的表达式
3.向心力的特点(方向、效果)
二、变速圆周运动和一般曲线运动 1.变速圆周运动特点
2.一般曲线运动的处理方法
巩固训练
1.在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是()
A.向心加速度 B.线速度 C.向心力 D.角速度
2、关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是()A、向心力是根据力的作用效果命名的 B、向心力是恒力
C、向心力改变质点的线速度的大小 D、物体所受向心力的大小可能变化
3.下列关于向心力的说法中正确的是()A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果来命名的,但受力分析时应该画出 C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某一种力或某几种力的合力
D.向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢
4、关于圆周运动,下列说法正确的是()A.做圆周运动的物体所受到的合力一定指向圆心
B.做匀速圆周运动的物体所受到的合力一定指向圆心 C.做圆周运动的物体受到的向心力不一定指向圆心 D.做非匀速圆周运动的物体受到的合力一定不指向圆心
6.一个做匀速圆周运动的物体若其半径不变,角速度增加为原来的2倍时,所需的向心力比原来增加了60 N,物体原来所需的向心力是
N.
8、如图所示、有一质量为m的小球在光滑的半球碗内做匀速圆周运动,轨道平在水平面内,已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ,半球形碗的半径为R,求小球做匀速圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。
第四篇:向心力教学设计免费
向心力教案
一、教材分析
《向心力》一节具有承前启后的作用;通过学习向心力的知识,既能使学生学会解决生活中的圆周运动等问题,又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时,《向心力》又是动力学的体现,通过对向心力的学习,可以提高同学们分析问题、解决问题的能力,是曲线运动一章的重点。
二、学情分析
学生通过前面的学习,理解了质量、力与加速度的关系,了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系,认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度,并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程,具备了处理问题的一般思路方法:提出问题—分析问题—解决问题。
三、学习目标
(一)知识与技能
1.了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的一种力。
2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情景计算。
3.知道在变速圆周运动中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。
4.知道一般曲线运动的处理方法。
(二)过程与方法
1.通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法:提出问题、分析问题、解决问题
2.在验证向心力表达式的过程中,体会物理实验在处理问题中的作用。
3.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。
(三)情感态度价值观
1.经历从自己提出问题到自己解决问题的过程,培养学生的问题意识及思维能力。
2.经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。
3.实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。
四、教学重点、难点
1.教学重点
理解向心力的概念、公式,并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源。
2.教学难点
理解向心力是一个效果力,会分析向心力的来源及简单的计算。
五、教学过程
知识回顾
同学们,咱们开始上课;在学习新课之前,老师先带着大家对向心加速度的知识做一下简单的回忆,同学们先思考一下(留出一段时间),接着用提问——ppt展示的方法对知识进行回顾。新课引入
对向心加速度简单回忆之后,大家可能就会想了,既然做匀速圆周运动的物体具有指向圆心的向心加速度,就必然有一个力产生这个加速度,接下来我们就研究一下这个力——向心力。新课学习
向心力
定义:引入一个新概念后,我们首先给向心力下个定义,通过牛顿第二定律我们已经知道这个向心力产生向心加速度,我们完全可以通过向心加速度的定义引入向心力的定义,我们知道相信加速度的定义是:做匀速圆周运动时刻指向圆心的加速度就是向心加速度,那向心力的定义就是:做匀速圆周运动时刻指向圆心的力就是向心力。
方向;通过研究向心加速度与向心力的关系,我们就知道向心力的方向与相信加速度相同:时刻指向圆心。
大小;向心力方向我们已经知道了,那它的大小又如何呢?再回到牛顿第二定律
我们就可以得到
感受向心力大小:
通过控制m、r来改变
来感受向心力大小的有关因素,同学们要有兴趣的话课后可以通过实验深入研究。
探究向心力特点:通过ppt受力分析说明向心力是效果力,而不像重力、拉力等是某种性质的力,受力分析时不可以特意加上向心力。变速圆周运动
到这里,我们已经对向心力有了很详细的了解,但同学们可能会问了:“老师,我们一直在研究匀速圆周运动,但生活中的圆周运动更多的是变速圆周运动,那我们怎么分析啊?”嗯,确实,我们学习物理就是来解决生活中的问题,如果只能解决特定问题的话那学习物理就没有意义了,好,接下来老师就带着同学们来研究一下变速圆周运动——ppt受力分析,指出合力不指向圆心,而是向心圆心的向心力和与圆相切的力的合力。
一般曲线
同学们可能又会问了,那无规则曲线呢?同学们有什么想法(让同学讨论1分钟),接下来同学们发表意见,引导同学们分成很多小段画圆的方法分析。
习题
同步学案1.3.7(简单感受向心力的基本性质、如何受力分析和变速圆周运动的特点)
第五篇:向心力的实例分析学案
向心力的实例分析 学案
向心力的来源
向心力并不是一种特殊的、另外的力,它可以由一个力或几个力的合力来提供.在解决圆周运动有关问题时,分析向心力的来源是非常重要的,以下是几类典型情况.(1)水平面的圆周运动 ①汽车转弯
A.请分析汽车转弯时的受力情况(在图中画出受力示意图)
B.由____________提供汽车转弯时向心力 C.汽车转弯时的速度:v=___________ ②火车、汽车转弯
A.请分析汽车、火车转弯时的受力情况(在图中画出受力示意图)
B.由__________________提供向心力
C.汽车、火车转弯时的速度:v=____________ D.火车转弯时,是什么力作为向心力呢?(请同学们分析讨论)
例1:已知内外轨高度差为h,两轨之间的宽度为d,轨道半径为r,求火车转弯时的速度v
(我国铁路转拐速率一般规定为v0=54km/h,即v0=15m/s,轨距d=1435mm,所以hr为定值.铁路弯道的曲率半径r是根据地形条件决定的.)
例2:小鸟在空中转弯时,请分析空气阻力的方向
(2)竖直平面内的圆周运动 ①汽车过桥
(1)汽车过凸桥
A.向心力由______________________提供
B.设汽车的质量为m,过最高点时的速度为v,桥面半径为r.汽车对桥面的压力大小?
(2)汽车过凹桥
A.向心力由_______________________提供 C.设汽车的质量为m,过最高点时的速度为v,桥面半径为r.汽车对桥面的压力大小?
例3 质量为m的汽车,以速度V通过半径R的凸形桥最高点时对桥的压力为,当速度V′= 时对桥的压力为零,以速度V通过半径为R凹型最低点时对桥的压力为.