6.向心力优秀教学设计

6.向心力　 高中物理       人教2003课标版

1.理解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的．

2、知道向心力大小与哪些因素有关，掌握向心力的表达式，并能用来进行有关计算．

3、知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。

学生通过学习第一节曲线运动，知道曲线运动的速度方向，时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动。物体做曲线运动的条件： (1)动力学条件：合力方向与物体的速度方向不在同一条直线上。 (2)运动学条件：加速度方向与速度方向不在同一直线上。

学生通过学习知道无力不拐弯，拐弯必有力。曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间，而且向合力的方向弯曲，即合力指向轨迹的凹侧。

学生通过学习第四节匀速圆周运动知道线速度的大小处处相等的运动．线速度的方向是时刻变化的，所以是一种变速运动。学生对向心加速度也有了理解，物理意义：描述做圆周运动的物体速度方向改变快慢的物理量。方向：总是指向圆心，即向心加速度的方向与速度方向垂直，时刻在变化，因此匀速圆周运动是变加速曲线运动。表达式：an＝＝ω2r＝r＝ωv。

教学重点

1、理解向心力的概念和公式的建立。

 2、理解向心力的公式，并能用来进行计算。

 3、理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

 教学难点

向心力的来源。

 用手拿细绳拴着小球做 圆锥摆运动​

问题1：回顾：匀速圆周运动的性质。问题2：回顾：向心加速度的物理意义、定义、方向及大小。问题3：做圆周运动的物体一定受力吗？做圆周运动的物体的受力有什么特点？受力的方向和大小如何确定？

1．  做匀速圆周运动的物体

2．   线速度大小不变、角速度不变（周期不变）。

2．物理意义：描述做匀速圆

周运动物体的线速度方向

变化快慢的物理量。

 定义：物体在做匀速圆周运动

时指向圆心的加速度

 方向：时刻指向圆心。

 大小：

3．内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同

 表达式：F=ma

1．感知向心力 问题1：在课前实验活动中你观察到了什么现象？问题2：现在请同学们拿起准备好的一端系着小橡皮的绳子，让它在光滑的桌面上做匀速圆周运动（注意安全），说出你感觉到了什么？过渡语：由此可看出做匀速圆周运动的物体在指向圆心方向上存在力的作用。本节课我们就一起来探究这个力。

1．半径越大手的力越大

2．感觉到绳子对手有力的作用

 问题1：请同学们观看视频，回答：（1）、地球绕太阳近似做什么运动？（2）、为什么地球绕太阳做这种运动？

问题2：对上面的问题2中做匀速圆周运动的物体受力分析且求出合力？

问题3：请同学思考在课前活动中问题，如何分析带细绳的小球做的匀速圆周运动？建立物理模型且分析其受力情况，求出合力？

问题4：通过上面例子，总结归纳匀速圆周运动的受力特点

过渡语：前面我们学习了匀速圆周运动中方向始终指向圆心的加速度──向心加速度，根据牛顿第二定律，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向圆心的合力。这个合力叫做向心力

3．认识向心力​

1．（1）．地球绕太阳近似做圆周

运动并且是匀速圆周运动。

（2）太阳对地球有引力作用。

（3）分析图

 匀速圆周运动的受力特点：

 1．可受一个力或多个力

 2．合力指向圆心

3．合力可以是弹力、引力、摩擦力等性质力，也可以是这些性质力的合力或分力。

 定义：把做匀速圆周运动的物体

始终指向圆心的合力叫做向心力

 特点：1．向心力是变力

（方向时刻变化）

 向心力可以是弹力、引力、

摩擦力等性质力，也可以是这些

性质力的合力或分力      

3．向心力是一个效果力。

 作用效果：只改变运动（速度）

方向，不改变运动（速度）大小。

式子： = 是从做匀速圆周运

动的物体的受力角度分析了物

体能提供的向心力。

 式子： = 是用描述匀速圆周运动的物理量描述了需要的

向心力

数据分析：

实验结论：

 设计实验：向心力演示器

4、进行实验：控制变量法

保持r、ω一定，Fn与m的关系

保持m、ω一定，Fn与r的关系

保持r、m一定，Fn与ω的关系

5、得出结论：保持r、ω一定，Fn ∝m

            保持m、ω一定，Fn∝ r

           保持r、m一定，Fn ∝ω2

有此可得：Fn ＝kmω2r

结论： =​

问题：想想本节你都学到了哪些知识？请自己总结一下。

课本P25页问题与练习：1、3、5题。

6.向心力　

6.向心力　

 用手拿细绳拴着小球做 圆锥摆运动​

问题1：回顾：匀速圆周运动的性质。问题2：回顾：向心加速度的物理意义、定义、方向及大小。问题3：做圆周运动的物体一定受力吗？做圆周运动的物体的受力有什么特点？受力的方向和大小如何确定？

1．  做匀速圆周运动的物体

2．   线速度大小不变、角速度不变（周期不变）。

2．物理意义：描述做匀速圆

周运动物体的线速度方向

变化快慢的物理量。

 定义：物体在做匀速圆周运动

时指向圆心的加速度

 方向：时刻指向圆心。

 大小：

3．内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同

 表达式：F=ma

1．感知向心力 问题1：在课前实验活动中你观察到了什么现象？问题2：现在请同学们拿起准备好的一端系着小橡皮的绳子，让它在光滑的桌面上做匀速圆周运动（注意安全），说出你感觉到了什么？过渡语：由此可看出做匀速圆周运动的物体在指向圆心方向上存在力的作用。本节课我们就一起来探究这个力。

1．半径越大手的力越大

2．感觉到绳子对手有力的作用

 问题1：请同学们观看视频，回答：（1）、地球绕太阳近似做什么运动？（2）、为什么地球绕太阳做这种运动？

问题2：对上面的问题2中做匀速圆周运动的物体受力分析且求出合力？

问题3：请同学思考在课前活动中问题，如何分析带细绳的小球做的匀速圆周运动？建立物理模型且分析其受力情况，求出合力？

问题4：通过上面例子，总结归纳匀速圆周运动的受力特点

过渡语：前面我们学习了匀速圆周运动中方向始终指向圆心的加速度──向心加速度，根据牛顿第二定律，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向圆心的合力。这个合力叫做向心力

3．认识向心力​

1．（1）．地球绕太阳近似做圆周

运动并且是匀速圆周运动。

（2）太阳对地球有引力作用。

（3）分析图

 匀速圆周运动的受力特点：

 1．可受一个力或多个力

 2．合力指向圆心

3．合力可以是弹力、引力、摩擦力等性质力，也可以是这些性质力的合力或分力。

 定义：把做匀速圆周运动的物体

始终指向圆心的合力叫做向心力

 特点：1．向心力是变力

（方向时刻变化）

 向心力可以是弹力、引力、

摩擦力等性质力，也可以是这些

性质力的合力或分力      

3．向心力是一个效果力。

 作用效果：只改变运动（速度）

方向，不改变运动（速度）大小。

式子： = 是从做匀速圆周运

动的物体的受力角度分析了物

体能提供的向心力。

 式子： = 是用描述匀速圆周运动的物理量描述了需要的

向心力

数据分析：

实验结论：

 设计实验：向心力演示器

4、进行实验：控制变量法

保持r、ω一定，Fn与m的关系

保持m、ω一定，Fn与r的关系

保持r、m一定，Fn与ω的关系

5、得出结论：保持r、ω一定，Fn ∝m

            保持m、ω一定，Fn∝ r

           保持r、m一定，Fn ∝ω2

有此可得：Fn ＝kmω2r

结论： =​

问题：想想本节你都学到了哪些知识？请自己总结一下。

课本P25页问题与练习：1、3、5题。