2. 匀速圆周运动的向心力和向心加速度优质课教学设计

洛阳市第二中学“2+3”课堂教学导学案

2014--2015学年上学期

高一

年级

物理

学科

课题：

向心力

编写教师

常燕玲

审核

徐长锋

班级

小组

姓名

使用提示：课前预习第1题，自主学习第一题理论探究部分及第二题通过仔细阅读课本即可完成。

学习目标：

1、知道什么是向心力，理解它是一种效果力。

2、知道向心力大小与哪些因素有关，理解公式的确切含义，并能用来进行计算。

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。

Ⅰ课前预习与知识链接（

5分钟）

1、做匀速圆周运动的物体都具有向心加速度，产生向心加速度的力叫

。

2、分析以下模型中向心力分别由哪些力来提供

①圆锥摆

②圆盘上物体随小球匀速转动

③洗衣机内物体随洗衣机匀速转动

思考：

（1）以上模型中哪些向心力由一个力提供？哪些由合力提供？

（2）在受力分析中，我们能否说物体受到了一个向心力？

（3）向心力是按什么来命名的？向心力是什么力？

（4）我们如何来识别向心力？

Ⅱ自主学习与教师精讲（15分钟）

一、向心力大小与什么有关

利用手拉着小球做圆周运动，猜想向心力大小可能与哪些因素有关？

1、实验探究（向心力演示仪）

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2014--2015学年上学期

高一

年级

物理

学科

2、理论探究

做匀速圆周运动的物体，向心加速度的大小a= 或a= ，根据牛顿第二定律 ，可知F向= 或F向= 。

二、变速圆周运动和一般的曲线运动的分析

（1）做匀速圆周运动的物体合力指向

，做变速圆周运动的物体合力 。

（2）变速圆周运动的分类： 、 。分别举例说明，如： 。

①合外力F跟圆周相切的分力Ft，此分力产生 加速度at，描述 变化的快慢。

②合外力F指向圆心的分力Fn，此分力产生向心加速度an，向心加速度只改变速度的 ，描述 变化的快慢。

（3）一般的曲线运动的处理方法：

一般曲线运动，可以把曲线分割成许多极短的小段，每一小段可看做一小段 。圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的 。这样，质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理。这叫 思想。

Ⅲ合作探究与交流展示（

10分钟）

一、向心力大小与什么有关，实验探究部分

展示方式：几个同学上黑板前通过向心力演示仪，展示向心力大小具体和哪些因素有关。

二、课前预习第2题中，圆锥摆的向心力为多大？角速度为多大？线速度为多大？

展示方式：写到本子上，通过投影展示小组讨论的结果。

三、变速圆周运动的具体举例及分析其原因

展示方式：写到本子上，通过投影展示小组讨论的结果。

Ⅳ课内训练与总结提升（

10分钟）

一、实例分析

1、为什么下雪天，汽车转弯要开慢点？

2、为什么圆锥摆的绳子不能甩成水平？

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2014--2015学年上学期

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物理

学科

3、上面的例子中，为什么小球转得越快，绳子越容易断？

二、如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A。让小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时（

） A. 小球的线速度发生突变

B. 小球的角速度发生突变

C. 如果钉子的位置越靠近小球，绳就越不容易断。

D. 如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。

三、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（

）

A. 三、总结、反思

1、向心力的来源：可能来自

，也可能来自

。

2、向心力是按力的

来命名的，所以向心力是

力，不是

力。受力分析时

说受到向心力。

3、向心力的大小

；向心力的方向

。

4、匀速圆周运动合力指向

，变速圆周运动合力

，指向圆心的分力叫

，用来改变

，沿切线方向的分力用来改变

。

5一般的曲线运动处理方法为：把它分割成

，每一段当

来处理。

B. C. D. Ⅵ课外延伸与巩固提高（

15

分钟）

1、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产生了一个向心力

B、做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力

C、做匀速圆周运动的物体，其向心力不变

D、物体除其他的力外还要受到一个向心力

2、甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等

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物理

学科

时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的合力之比为（

）

A. 1：4

B.2：3

C.8：9

D.4：9 3、如图，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（

）

A．a处为拉力，b处为拉力

B．a处为拉力，b处为推力

C．a处为推力，b处为拉力

D．a处为推力，b处为推力

4、把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．下述说法正确的是（

）

A．向心力由弹力提供，方向垂直于接触面

B．向心力由重力和弹力的合力提供，方向水平指向圆心

C．小球做的圆周平面越向上，壁对球的弹力越大

D．小球做的圆周平面越向上，线速度越大

5、如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中，正确的是（

）

A.若三个物体均未滑动，A物体的向心加速度最大

B.若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大

C.转速增加，A物比B物先滑动

D.转速增加，C物先滑动

6、长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图所示，当摆线L与竖直方向的夹角为α

时，求：

(1)线的拉力F； (2)小球运动的线速度的大小

(3)小球运动的角速度及周期