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《向心力》精品教案

教学目标及教学重点、难点

教学目标：

1．了解向心力概念，会分析向心力的来源及方向。

2．通过实验探究向心力大小与哪些因素有关，能运用公式进行计算。

3．了解在变速圆周运动中，合外力的径向向分力提供了向心力，切向分力用于加速。了解一般曲线运动的处理方法。

教学重点：

分析向心力的方向以及来源。

通过实验探究向心力的表达式。

教学难点：

分析向心力的来源。

变速圆周运动和一般曲线运动的处理方法。

教学过程(表格描述)

教学环节

主要教学活动

设置意图

新课引入

通过对游乐场的空中飞椅项目进行提问，引入到向心力的学习中

整节课以解决空中飞椅的受力情况为目标和主线，提出问题，引入学习的知识内容。

向心力的概念学习，向心力方向以及来源的判断

以最简单的模型，一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动，引出向心力的概念，说明向心力的方向。

用最简单的模型方便学生理解

用地球绕太阳的运动，可以近似地看做匀速圆周运动的例子，进一步说明向心力的方向，指出是什么力充当向心力。

用所获得的向心力概念解释生活中的现象。

再回到课前所提到的“空中飞椅”的问题。进行受力分析，指出合力做为向心力，指向圆心，并且通过力的合成求出向心力的大小。

呼应课前所提出的问题，解决我们通过力的合成求解向心力的问题。

跟随圆盘一起做匀速圆周运动的小物体。分析是什么力充当向心力，以及向心力的方向。

圆盘上物体随圆盘做圆周运动的向心力来源及方向一直是学生的难点，所以需要画图表示物体相对运动的趋势方向，从而判断摩擦力的方向。画图分析是解决实际问题一种很重要的方法

利用实验探究向心力大小的表达式

通过对空中飞椅的受力变化分析，提出新的问题，物体做圆周运动，向心力与运动有关。

利用课前提出的问题，同时也是生活中的实际情景，提出新的问题，引发学生求知欲，进行下一步课程。

感受向心力的实验，体验向心力与哪些运动学量有关系。

通过简单实验，学生切身体会向心力与哪些因素有关，符合核心素养中科学探究的要求

通过向心力演示器，定量探究向心力表达式。

定量地研究向心力大小与运动学量之间的关系。

对向心力表达式的不同形式进行解释

学生对和的理解又互相矛盾的地方，要注意加以澄清。

结合空中飞椅的问题，写出动力学方程。

对课前提出的问题做最终的解决，并且让学生体会到通过受力分析得到的向心力和通过圆周运动得到的向心力是相等的，动力学方程将受力和运动联系在一起。

课后习题“绳子碰上钉子，钉子位置越靠近小球，绳子越容易断裂”作为例题讲解。

运用向心力表达式和动力学方程解决实际问题。

分析变速圆周运动与一般曲线运动的受力特点

分析变速圆周运动的受力特点。

变速圆周运动比匀速圆周运动更普遍，要学会由特殊到一般的问题的分析

用绳栓小球下落做圆周运动作为模型，分析小球的受力情况

学会解决变速圆周运动的方法。

一般曲线运动的受力特点

为解决更为普遍的运动提供一种新的思路和方法。

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.(2021山东威海月考)如图所示,一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动,则关于老鹰受力的说法正确的是()

A.老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用

B.老鹰受重力和空气对它的作用力

C.老鹰受重力和向心力的作用

D.老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用

答案B

解析老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动,受重力和空气对它的作用力,两个力的合力充当它做圆周运动的向心力。向心力是根据力的作用效果命名的,不是物体实际受到的力,在分析物体的受力时,不能将其作为物体受到的力。选项B正确。

2.

如图所示,舰载机沿辽宁号甲板曲线MN向上爬升,速度逐渐增大。下图中画出表示该舰载机受到合力的四种方向,其中可能的是()

答案B

解析舰载机从M点运动到N点做曲线运动,合力方向指向轨迹弯曲方向,又由于飞机做加速运动,则有沿切线方向与速度同向的分力,即合力方向与速度方向夹角为锐角,则B正确,A、C、D错误。

3.

如图,两个相同的小球在内表面光滑的漏斗形容器内,做水平的圆周运动,甲的位置高于乙的位置。关于它们受到的向心力大小和周期大小,下列关系正确的是()

A.F甲=F乙T甲=T乙 B.F甲=F乙T甲T乙

C.F甲F乙T甲=T乙 D.F甲F乙T甲T乙

答案B

解析

分析小球的受力,如图所示,可知,弹力和重力合力提供向心力,满足mgtanθ=m4π2T2r,两小球质量相同,故向心力相同,由于甲小球做圆周运动的半径大于乙小球的轨道半径,故甲的周期大于乙的周期

4.由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中,如果保持飞行速度的大小和距离海平面的高度均不变,则以下说法中正确的是()

A.飞机做的是匀速直线运动

B.飞机上的乘客对座椅的