6.3向心加速度 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

向心加速度 一、教学目标 1.物理观念 (1)会作矢量图表示速度的变化量与速度之间的关系; (2)知道向心加速度和线速度、角速度的关系式; (3)能够运用向心加速度公式求解有关问题。 2.科学思维 知道向心加速度的公式也适用于变速圆周运动；知道变速圆周运动的向心加速度的方向。 3.科学探究 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。 4.科学态度与责任 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。 二、教学重难点 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.。 三、教学分析 学生逻辑推理能力和抽象思维能力不是很强，不注重对只是内涵的研究，对物理的学习还缺乏方法，习惯于硬套公式。而向心加速度比较抽象，会给学生带来较大的理解困难。为了遵循学生的心智发展水平，在教学中我利用实例分析匀速圆周运动的物体所受的合力，再由牛顿第二定律引出加速度方向，而后引导学生探索向心加速度的大小的推导，这也是新教材编写的意图，突出概念教学的物理过程，让学生体验学习过程。 四、教学过程 学习目标及任务 一、理解向心加速度的概念及其大小和方向 二、了解矢量图表示速度变化量与速度之间的关系，并依此分析 向心加速度的大小及方向 三、能根据问题情景选择合适的向心加速度的表达式分析问题 教学过程 环节一：导入新课 【教师】复习匀速圆周运动，提问：匀速圆周运动的匀速指什么? 【学生】大小不变 【教师】指出匀速圆周运动，速度方向时刻改变，依据牛顿运动定律，必然有加速度。提问加速度是什么?具有什么性质，又如何计算?带着问题进入学习。 环节二：新课讲授 【教师】演示地球绕太阳的匀速圆周运动，分析受力;演示光滑平面，小球在细线作用下绕图钉做匀速圆周运动，分析受力。 【教师】通过例子，说明有力拉着物体做圆周运动，这个力产生了加速度，叫向心加速度，由牛顿第二定律知力的方向是加速度的方向，故向心加速度指向圆心。 【教师】向心加速度是一个矢量，方向指向圆心，大小如何计算。 一、向心加速度的概念及其大小和方向 回顾：轻绳拴一小球，在光滑桌面上做匀速圆周运动 小球受到几个力的作用？ 这几个力的合力沿什么方向？ 小球受到重力、桌面的支持力和绳子的拉力。 重力和支持力平衡，合力为绳子的拉力，提供向心力，沿着绳子指向圆心。 二．感知加速度的方向 1．定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，我们称之为向心加速度 a.向心加速度的方向：与速度垂直，始终指向圆心（方向不断变化）。所以向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小，它是反映物体速度方向变化快慢的物理量 b.匀速圆周运动的性质：加速度大小不变，方向时刻改变，是变加速曲线运动。 2.根据线速度、角速度与周期、转速的关系，试着推导一下向心加速度与周期、转速的关系 三、应用运动学的方法分析向心加速度的大小和方向 1.分析速度的变化量Δv 速度的变化量 Δv与初速度 v1 和末速度 v2 的关系：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v2 ，从初速度矢量 v1的末端作一个矢量 Δv 至末速度矢量 v2 的末端，矢量Δv就是速度的变化量。 2.应用运动学的方法分析向心加速度的大小和方向 自己在右图中画图分析向心加速度的大小和方向 3、 应用向心加速度分析问题 1.关于向心力和向心加速度的说法中正确的是（ ） A．做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的 B．向心力不改变做圆周运动物体的线速度的大小 C．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 D．向心加速度时刻指向圆心，方向不变 2.如图所示是A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图 象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（ ） A．A质点运动的线速度大小不变 B．A质点运动的角速度大小不变 C．B质点运动的角速度大小不变 D．B质点运动的线速度大小不变 小结 1.掌握向心加速度的概念及向心加速度的大小和方向 2.知道运动学方法分析向心加速度的大小和方向 3.能根据问题情景选择合适的向心加速度的表达式分析问题 板书设计 6.3向心加速度 一、认识向心加速度的方向 二、向心加速度的公式 三、两个公式的进一步思考 1、当线速度v一定时，向心加速度an与半径r成反比； 2、当角速度ω一定时，向心加速度an与半径r成正比。 向心加速度课后作业 1．关于向心加速度，下列说法中正确的是( ) A．物体做匀速圆周运动的向心加速度始终不变： B．物体的线速度越大，向心加速度也越大： C．物体的角速度越大，向心加速度也越大： D．物体的线速度与角速度的乘积越大，向心加速度越大。 2．小明坐在水平转盘上，与转盘一起做匀速圆周运动．关于小