2016-2017学年人教版必修255向心加速度教案.doc

6 向心加速度 整体设计 本节内容是在原有加速度概念的基础上来讨论“匀速圆周运动速度变化快慢”的问题. 向心加速度的方向是本节的学习难点和重点.要化解这个难点，首先要抓住要害，该要害就是“速度变化量”.对此,可以先介绍直线运动的速度变化量，然后逐渐过渡到曲线运动的速度变化量，并让学生掌握怎样通过作图求得曲线运动的速度变化量,进而最后得出向心加速度的方向. 向心加速度的表达式是本节的另一个重点内容.可以利用书中设计的“做一做：探究向心加速度的表达式”，让学生在老师的指导下自己推导得出,使学生在“做一做”中能够品尝到自己探究的成果,体会成就感. 在分析匀速圆周运动的加速度方向和大小时，对不同的学生要求不同，这为学生提供了展现思维的舞台，因此，在教学中要注意教材的这种开放性，不要“一刀切”.这部分内容也可以以小组讨论的方式进行，然后由学生代表阐述自己的推理过程. 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和公式的应用. 课时安排 1课时 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. 课前准备 教具准备：多媒体课件、实物投影仪等. 知识准备：复习以前学过的加速度概念以及曲线运动的有关知识，并做好本节内容的预习. 教学过程 导入新课 情景导入 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（课件展示）. 地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动小球绕桌面上的图钉做匀速圆周运动 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? 复习导入 前面我们已经学习了曲线运动的有关知识，请完成以下几个问题: 问题1.加速度是表示的物理量，它等于的比值.在直线运动中，v0表示初速度，vt表示末速度，则速度变化量Δv=,加速度公式a=，其方向与速度变化量方向. 2.在直线运动中，取初速度v0方向为正方向，如果速度增大，末速vt大于初速度v0，则Δv=vt－v00（填“”或“”），其方向与初速度方向；如果速度减小，Δv=vtv0__________0，其方向与初速度方向. 3.在圆周运动中，线速度、角速度的关系是. 参考答案1：速度改变快慢 速度的改变跟发生这一改变所用时间 vt－v0 相同 2. 相同 相反 3.v=ωr 对于匀速圆周运动中的加速度又有哪些特点呢? 推进新课 一、速度变化量 引入：从加速度的定义式a=可以看出，a的方向与Δv相同，那么Δv的方向又是怎样的呢？ 指导学生阅读教材中的“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Δv的图示。 问题：1.速度的变化量Δv是矢量还是标量？ 2.如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量Δv？ 投影学生所画的图示，点评、总结并强调： 结论：（1）直线运动中的速度变化量 如果速度是增加的，它的变化量与初速度方向相同（甲）；如果速度是减小的，其速度变化量就与初速度的方向相反（乙）. （2）曲线运动中的速度变化量 物体沿曲线运动时，初末速度v1和v2不在同一直线上，速度的变化量Δv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、v2.在此过程中速度的变化量如图所示. 可以这样理解：物体由A运动到B时，速度获得一个增量Δv，因此，v1与Δv的矢量和即为v2.我们知道，求力F1和F2的合力F时，可以以F1、F2为邻边作平行四边形，则F1、F2所夹的对角线就表示合力F.与此类似，以v1和Δv为邻边作平行四边形，两者所夹的对角线就是v1和Δv的矢量和，即v2，如图所示.因为AB与CD平行且相等，故可以把v1、Δv、v2放在同一个三角形中，就得到如图所示的情形.这种方法叫矢量的三角形法. 利用课件动态模拟不同情况下的Δv，帮助学生更直观地理解这个物理量. 二、向心加速度 1.向心加速度的方向 课件展示图，并给出以下问题，引导学生阅读教材“向心加速度”部分： 问题：（1）在A、B两点画速度矢量vA和vB时，要注意什么？ （2）将vA的起点移到B点时要注意什么？ （3）如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量Δv？ （4）Δv／Δt表示的意义是什么？ （5）Δv与圆的半径平行吗？在什么条件下，Δv与圆的半径平行？ 让学生亲历知识的导出过程，体验成功的乐趣.讨论中要倾听学生的回答，必要