向心加速度教案7_物理_必修2_人教版.doc

5-6向心加速度 育英学校 叶国敏 地质大学附中 单博 设计思想 本节课以常见的匀速圆周运动为例，运用牛顿第二定律得出圆周运动中向心加速度的方向，接着直接给出向心加速度的两个公式，最后对这两个公式进行了进一步的阐述。 本节内容在本章中占有十分重要的地位，对学生后续的进一步学习向心力起到关键作用。根据教学的总体目标、学生和教学资源的实际情况，本节课主要采用了教师引导、启发，学生探究、讨论相结合教学方式。对于向心加速度公式的获得根据学生的认知规律和教学实际，采取了直接告知的方式，对于一些学有余力的同学可以引导他们对课本中的“做一做”部分进行课下自学，分析出向心加速度的大小和方向的理论依据，增强说服力，并满足他们的求知欲。 教学目标 知识与技能 1、知道匀速圆周运动是变速运动，具有指向圆心的加速度——向心加速度； 2、知道向心加速度的表达式，会选择合适的公式用来进行简单的计算； 3、体会匀速圆周运动向心加速度方向的分析方法。 过程与方法 体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法。 教师启发、引导学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 情感、态度与价值观 主要培养学生分析和解决问题的能力，激发学生探究问题的热情，以及培养学生乐于学习的品质，从而引导学生体验成功的喜悦。 教学重点 理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，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过程和向心加速度公式的推导与应用。 教学资源 多媒体辅助教学设备 教法设计 教师启发、引导，学生探究、讨论相结合。 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 [新课导入] 通过前面的学习，我们已经学习了描述圆周运动的物理量： 线速度V=2πr/T 角速度ω= 2π/T v=ωr 同时知道了做曲线运动的物体速度一定是变化的，圆周运动是曲线运动，因此他的速度也在不断变化着。速度有变化就一定有加速度。那么做圆周运动的物体的加速度的大小和方向是如何确定呢? 今天我们就一起来探讨一下最简单、最重要的匀速圆周运动的加速度的大小和方向。 [进行新课] 一、认识向心加速度的方向 给出几个例子： 问题：能判断出这些做匀速圆周运动的物体的加速度方向吗？ 1、书17页的图5.6－1和图5.6－2 2、演示：电动车被绳牵引做匀速圆周运动 3、静止在匀速转动光盘上的木块视频 进而提出问题：怎么才能判断出加速度的方向？ 可能得出： 根据牛顿第二定律，从合外力的角度 从运动学的角度分析速度的变化率 先以第一种形式来判断： 引导提示： 1、由牛顿第二定律，加速度由合外力产生，加速度的方向与合外力的方向相同． 2、只要我们找到合外力的方向，就能确定加速度的方向。 3、那么我们就先一起来确定一下每个物体的合外力方向 引导逐个分析： 1、匀速圆周运动时，物体受到几个力？ 2、这些力的合力可能沿什么方向？ 归纳总结出： 物体所受的合外力都指向圆心，所以质点做匀速圆周运动时，它在任一点的加速度的方向是沿半径指向圆心。 根据加速度方向的这一特点，通常称为向心加速度 （难点：学生怎么才能分析出来合外力的方向是指向圆心？） 加速度的方向也与线速度垂直 第二种方法留给学生理论推导 二、向心加速度的大小 我们已经明确了向心加速度的方向，那么他的大小又如何来确定呢？ 引导学生回忆加速度的表达式 a=Δv/Δt 这是加速度的一般表达式，同样也适用于圆周运动。 而向心加速度的表达式 又v=ωr， 得出加速度的另一表达式： 注意：向心加速度随时间变化，因而要特别注意瞬时性，v和ω的值应是对应时刻或对应位置的瞬时值。 三、引深： 两个表达式，分别说明了向心加速度的大小与线速度的大小、角速度及运动半径的关系． 知识应用：观察自行车的大齿轮、小齿轮、后轮，得出三个轮子之间的关系。 四、提高： 学生提出的第二种方法： 由a=Δv/Δt得出加速度的大小和方向，自己阅读课本第18页的“做一做” （提示： Δv／Δt称为这段时间内的平均加速度，与一段时间间隔相对应，大小反映Δt内速度变化的平均快慢，当Δt→0时的极限叫做t?时刻v的极限方向，一般不是曲线运动的切线方向） 理论推导结论与第一种方法吻合 [课堂总结] 让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容 补充强调： 匀速圆周运动是变速运动，在匀速圆周运动中 1、线速度的大小、角速度和周期不变，所以向心加速度的大小也是保持不变的 2、线速度的方向和向心加速度的方向都不断改变． 3、匀速圆周运动的规律