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向心加速度的物理教案
知識與技能
1.理解速度變化量和向心加速度的概念,
2.知道向心加速度和線速度、角速度的關系式.
3.能夠運用向心加速度公式求解有關問題.
過程與方法
體會速度變化量的處理特點,體驗向心加速度的導出過程,領會推導過程中用到的數學方法,教師啟發、引導.學生自主閱讀、思考,討論、交流學習成果.
情感、與價值觀
培養學生思維能力和分析問題的能力,培養學生探究問題的熱情,樂于學習的品質.特別是“做一做”的實施,要通過教師的引導讓學生體會成功的喜悅.
教學
重點理解勻速圓周運動中加速度的產生原因,掌握向心加速度的確定方法和計算公式.
教學
難點向心加速度方向的確定過程和向心加速度公式的推導與應用.
學法
指導自主閱讀、合作探究、精講精練、
教學
準備用細線拴住的小球
教學
設想預習導學→學生初步了解本節內容→合作探究→突出重點,突破難點→典型例題分析→鞏固知識→達標提升
通過前面的學習,我們已經知道,做曲線運動的物體速度一定是變化的.即使是我們上一堂課研究的勻速圓周運動,其方向仍在不斷變化著.換句話說,做曲線運動的物體,一定有加速度.圓周運動是曲線運動,那么做圓周運動的物體,加速度的大小和方向如伺寒確定呢?
教學過程
師生互動補充內容或錯題訂正
任務一預習導學
(認真閱讀教材p13-p15,獨立完成下列問題)
1、請同學們看兩例:
(1)圖1中的地球受到什么力的作用?這個力可能沿什么方向?
(2)圖2中的小球受到幾個力的作用?這幾個力的合力沿什么方向?
2、請同學們再舉出幾個類似的做圓周運動的實例,并就剛才討論的類似問題進行說明.
3、做勻速圓周運動的物體所受的力或合外力指向圓心,所以物體的加速度也指向圓心.在理論上,分析速度方向的變化,可以得出結論:“任何做勻速圓周運動的物體的加速度方向都指向”
4、進一步的分析表明,由a=△v/△可以導出向心加速度大小的表達式:
aN=,aN=
任務二合作探究
1、速度變化量
請在圖中標出速度變化量△v
2、向心加速度方向理論分析
(請同學們閱讀教材p18頁“做一做”欄目,并思考以下問題:)
(1)在A、B兩點畫速度矢量vA和vB時,要注意什么?
(2)將vA的起點移到B點時要注意什么?
(3)如何畫出質點由A點運動到B點時速度的變化量△V?
(4)△v/△t表示的意義是什么?
(5)△v與圓的半徑平行嗎?在什么條件下.△v與圓的半徑平行?
(6)△v的延長線并不通過圓心,為什么說這個加速度是“指向圓心”的?
3、學生思考并完成課本第19頁“思考與討論”欄目中提出的問題:
從公式an=v2/r看,向心加速度an與圓周運動的半徑r成反比;從公式an=ω2r看,向心加速度an與半徑r成正比。這兩個結論是否矛盾?請從以下兩個角度討論這個問題。
(1)在y=kx這個關系中,說y與x成正比,前提是什么?
(2)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑不一樣,它們的邊緣有三個點A、B、C,其中哪些點向心加速度的關系是用于“向心加速度與半徑成正比”,哪些點是用于“向心加速度與半徑成反比”?作出解釋
例:如圖所示,一個大輪通過皮帶拉著小輪轉動,皮帶和兩輪之間無相對滑動,大輪的半徑是小輪半徑的2倍,大輪上的一點S離轉動軸的距離是半徑的1/3。當大輪邊緣上的P點的向心加速度是0.12m/S2時,大輪上的S點和小輪邊緣上的Q點的向心加速度各為多大?
練習:如圖,A、B、C三輪半徑之比為3∶2∶1,A與B共軸,B與C用不打滑的皮帶輪傳動,則A、B、C三輪的輪緣上各點的線速度大小之比為______,角速度大小之比為________,轉動的向心加速度大小之比為__________.
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