2023高中物理向心加速度教案
向心加速度是反映圓周運動速度方向變化快慢的物理量。向心加速度只改變速度的方向，不改變速度的大小。接下來是小編為大家整理的2020高中物理向心加速度教案，希望大家喜歡!
2020高中物理向心加速度教案一
學(xué)生活動
引入新課
1.播放視頻欣賞：2009年2月22日進行的大冬會花樣滑冰雙人滑比賽毫無懸念，我國名將張丹、張昊以195.32分奪得冠軍，在家門口收獲了他們的大冬會三連冠。
2.提出問題：視頻中張丹、張昊的運動做什么運動?
4.展示視頻1──鏈球的運動;視頻2──播放一段汽車拐彎的視頻。
5.根據(jù)學(xué)生已有的背景知識，提出下列問題：
?、贋槭裁存溓螂x手后會沿直線(切線)飛出，運動員如何控制它飛出的方向?
②離手后球不受任何力的作用嗎?
?、燮囖D(zhuǎn)彎處路面要做成傾斜的?路面傾斜直接影響到什么力?轉(zhuǎn)彎則表明了什么樣的運動狀態(tài)?
6.教師在每個問題提出后及時組織同學(xué)們做簡要的分析和討論。
7.總結(jié)歸納：其實這些問題歸根到底都是做圓周運動的物體的受力問題!我們知道圓周運動也是曲線運動，曲線運動的條件?──力與速度不在一條直線上，這樣力才能改變物體運動的方向。但鏈球出手后在重力作用下，做的是拋物線運動，而離手前就能做圓周運動，可見圓周運動物體的受力與拋體受力還有不同的地方。本節(jié)課要研究的是物體做勻速圓周運動時的加速度，了解物體的受力情況有助于加速度問題的解決。
8.我們已經(jīng)知道，作曲線運動的物體，速度一定是變化的，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何來確定呢?下面我們共同來探討這個問題。
1.仔細(xì)觀察后回答：張丹、張昊的運動做圓周運動。
2.認(rèn)真聽老師講解，并聯(lián)系實際積極思考。
3.認(rèn)真思考，討論、交流后，積極發(fā)表見解。
?、儆捎趹T性，球離手后失去手的拉力，將保持原有運動狀態(tài)不變。所以飛出時沿切線。
?、谇螂x手后靠重力做拋體運動。球離手后也受力，做的是斜拋運動，離手前則做圓周運動?？梢娛值睦εc圓周運動之間有關(guān)聯(lián)。鏈球轉(zhuǎn)得越快，人就越站立不穩(wěn)?？梢娛值睦Υ笮∨c圓周運動的快慢有關(guān)。
?、坜D(zhuǎn)彎是曲線運動(其他學(xué)生補充：在這里就是圓周運動，不是平拋)使支持力的方向不再是豎直向上的，說明支持力的方向與圓周運動有關(guān);而且轉(zhuǎn)得越厲害，坡度就越大。
進行新課
感知加速度的方向
1.投影圖5.6-1和圖5.6-2以及對應(yīng)的問題。圖2中地球受到什么力的作用?這個力可能沿什么方向?圖2中小球受到幾個力的作用?這幾個力的合力沿什么方向?
3.提出問題：我們這節(jié)課要研究的是勻速圓周運動的加速度，上面兩個例題卻在研究物體所受的力，為什么呢?
4.指導(dǎo)學(xué)生用細(xì)線和小球做實驗。分組用細(xì)線拉小鋼球、小木球讓其做勻速圓周運動，改變小球的轉(zhuǎn)速、細(xì)線的長度多做幾次。
5.提出問題：是不是由此可以得出結(jié)論：“任何物體做勻速圓周運動的加速度都指向圓心”?
6.指出：暫時不能，因為上面只研究了有限的實例，還難以得出一般性的結(jié)論。然而這樣的研究十分有益，因為它強烈地向我們提示了問題的答案，給我們指出了方向，但是我們具體研究時仍要從加速度的定義來進行()。下面我們將對圓周運動的加速度方向作一般性的討論。
1.認(rèn)真觀看交流后回答：圖1中地球受到指向太陽的引力作用。圖2中小球受到重力、支持力和繩子的拉力三個力的作用，其合力即為繩子的拉力，方向指向圓心。
2.根據(jù)牛頓第二定律可知，知道了物體所受的合外力，就可以知道物體的加速度，這樣就可以通過力來研究加速度吧。牛頓第二定律告訴我們，物體的加速度方向總是和它的受力方向一致，這個關(guān)系不僅對直線運動正確，對曲線運動也同樣正確。所以先通過研究力來感知加速度，特別是加速度的方向。
3.在教師的指導(dǎo)下做實驗。在實驗中，充分感知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。
速度的變化量
1.出示例題：向東做加速運動，初速度5m/s，末速度8m/s ，試畫出速度的改變量。某物體向東做減速運動，初速度8m/s，末速度5m/s，試畫出速度的改變量。
2.引導(dǎo)學(xué)生在練習(xí)本上畫出物體加速運動和減速運動時速度變化量δv的圖示。
第一步：分別在a點和b點作出速度矢量va和vb，由于是勻速圓周運動，va和vb的長度是一樣的。
第二步：將va的起點移到vb 的起點;末速度v2不在同一直線上的變化量δv。
第三步：在圖上畫出速度改變量△v。
3.問：速度的變化量是矢量還是標(biāo)量?從以上兩例我們知道速度改變量可以怎樣畫法?如果初速度v1和末速度v2不在同一直線上，如何表示速度的變化量δv?
4.引導(dǎo)學(xué)生分析并在黑板上板演畫出初速度v1和末速度v2不在同一直線上的變化量δv。
5.投影學(xué)生所畫的圖示，點評、總結(jié)。
6.傾聽學(xué)生回答，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生解決疑難，總結(jié)并點評。同時引出下一課題。
1.分組討論認(rèn)真思考后在練習(xí)本上畫出物體加速運動和減速運動時速度變化量的圖示并回答問題。
2.在老師的引導(dǎo)下畫出初速度v1和末速度v2不在同一直線上的變化量δv。
向心加速度
指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“向心加速度”部分，投影圖5.6-3，引導(dǎo)學(xué)生思考：①在a、b兩點畫速度矢量va和vb時，要注意什么?②va將的起點移到vb點時要注意什么?③如何畫出質(zhì)點由a點運動到b點時速度的變化量δv?④δv/δt表示的意義是什么?⑤δv與圓的半徑平行嗎?在什么條件下，δv與圓的半徑平行?
傾聽學(xué)生回答，必要時給學(xué)是以有益的啟發(fā)和幫助，引導(dǎo)學(xué)生解決疑難，回答學(xué)生可能提出的問題。
3.指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“做一做”欄目，要求學(xué)生分小組討論后在練習(xí)本上推導(dǎo)向心加速度的公式。
2020高中物理向心加速度教案二
教學(xué)用具 透明小桶一個，茶水一杯，細(xì)線三條，一輛電動小車，兩個質(zhì)量相同的橡皮塞，一個橡皮球，兩個質(zhì)量相同的金屬螺母，兩根相同的筆管，向心力演示儀七臺，教學(xué)課件
教材分析 本節(jié)課是魯科版物理必修2第四章第二節(jié)的內(nèi)容，課時是二節(jié)課，本教案設(shè)計的是關(guān)于第一課時向心力的內(nèi)容。教材在本節(jié)課之前已經(jīng)安排學(xué)生學(xué)習(xí)了物體做曲線運動的條件和對圓周運動的描述，而且在必修1中也學(xué)習(xí)了牛頓運動定律。本節(jié)課作為上述知識的綜合應(yīng)用，通過分析理解向心力的概念，掌握向心力的來源，通過實驗得出向心力大小的計算公式。從物理教學(xué)的整個課程分析，本節(jié)課從動力學(xué)的角度研究勻速圓周運動，這部分知識是本章的重點和難點，也是學(xué)生學(xué)好圓周運動的關(guān)鍵，學(xué)好這部分知識，可以為天體運動和帶電粒子在勻強磁場中的運動等內(nèi)容的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
學(xué)情分析 學(xué)生為高一的孩子，好奇心強，具有較強的探究欲望，并且在之前的學(xué)習(xí)中有多次的小組合作探究的經(jīng)驗。學(xué)生已經(jīng)掌握的知識包括牛頓運動定律和物體做曲線運動的條件以及描述圓周運動的物理量。學(xué)生在平常的生活中已經(jīng)接觸到過一些關(guān)于物體做圓周運動的例子，對圓周運動已經(jīng)有了一些感性的認(rèn)識。學(xué)生會從向心力三個字的字面先入為主地認(rèn)為向心力是某個新的性質(zhì)力。 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1、理解向心力的概念，知道向心力是根據(jù)力的作用效果命名的一種力。
2、理解勻速圓周運動的向心力大小不變，方向總是指向圓心。
3、知道向心力大小與那些因素有關(guān)。理解公式的確切含義，并能用來計算。
過程與方法 1、通過設(shè)計實驗探究向心力表達(dá)式的過程中，體會物理實驗在處理問題中的作用。
2、經(jīng)歷從自己提出問題到自己解決問題的過程，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識及思維能力。
3、經(jīng)歷從特殊到一般的研究過程，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。 情感態(tài)度與價值觀 養(yǎng)成合作交流的習(xí)慣，能主動與他人討論交流，勇于發(fā)表自己的觀點。
2、實例、實驗緊密聯(lián)系生活，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3、在探究的過程中，讓學(xué)生經(jīng)歷類似科學(xué)家探索物理世界的過程，體會科學(xué)探究的喜悅，領(lǐng)悟一定的科學(xué)精神。 教學(xué)重難點 重點 理解向心力的概念。
掌握計算向心力大小的表達(dá)式。 難點
理解向心力是根據(jù)力的作用效果命名的力
教學(xué)思路 通過“水流星”實驗引出本節(jié)課學(xué)習(xí)的對象——向心力。讓學(xué)生觀察電動小車在水平面內(nèi)做圓周運動的實驗，了解向心力的方向始終指向圓心，同時指出，向心力是以力的作用效果來命名的。接下來，讓學(xué)生自己動手探究，切身體會向心力的大小與哪些因素有關(guān)，以及向心力大小的表達(dá)式。 教學(xué)方法 體現(xiàn)新課程的理念，以學(xué)生的好奇心和求知欲為基礎(chǔ)，讓學(xué)生在參與科學(xué)探究的過程中，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的能力。 設(shè)計思想 重視科學(xué)探究和科學(xué)方法教育
物理學(xué)是科學(xué)知識科學(xué)探究與科學(xué)方法相結(jié)合的自然科學(xué)，在物理教學(xué)中應(yīng)重視科學(xué)探究與科學(xué)方法。
滲透情感，態(tài)度與價值觀的教育
在探究的過程中，讓學(xué)生經(jīng)歷類似科學(xué)家探索物理世界的過程，體會科學(xué)探究的喜悅，領(lǐng)悟一定的科學(xué)精神。
重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的新理念
體現(xiàn)新課程的理念，讓學(xué)生在參與科學(xué)探究的過程中，發(fā)展自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的能力。
教學(xué)過程
教學(xué)過程 環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 教法與學(xué)法 設(shè)計意圖
新課引入 “水流星”實驗
實踐過程：向?qū)W生展示裝有茶水的透明小桶，提問，采用什么方法能夠使開口的小桶翻轉(zhuǎn)過來時，桶內(nèi)的水不會灑出來?鼓勵學(xué)生大膽上臺嘗試，在實驗過程中不難發(fā)現(xiàn)小桶在豎直面內(nèi)做圓周運動的過程中，當(dāng)小桶開口向下時，水不灑出。由此激發(fā)出學(xué)生的興趣，引出本節(jié)課研究的內(nèi)容“向心力”。 運用演示實驗的方法向?qū)W生展示“水流星”的實驗發(fā)現(xiàn)開口的小桶在豎直面內(nèi)做圓周運動過程中，小桶雖然翻轉(zhuǎn)過來水卻沒有灑出來，從而引出新課的知識——“向心力”。 通過演示實驗引入課題，可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望，使學(xué)生主動地參加到課堂的探究中，并且對概念的理解提供感性素材，幫助學(xué)生更好地建立概念和認(rèn)識規(guī)律。
新課教學(xué)
一，掌握向心力的性質(zhì)和方向
演示實驗1：用一根細(xì)繩，一端系一電動小車，另一端用手固定在水平桌面上。打開小車的開關(guān)，在繩子拉直前小車做直線運動，繩子拉直后小車?yán)@著固定點做圓周運動。
演示實驗2：小車?yán)@固定點做圓周運動，突然放開細(xì)繩，小車沿切線方向做直線運動。
通過以下問題的引導(dǎo)，讓學(xué)生理解向心力的概念，掌握向心力的方向
繩子的拉力對小車有什么樣的作用效果?
繩子的拉力的方向有什么特點?
通過以上兩個問題的思考和討論總結(jié)出：做圓周運動的物體必須受到一個始終指向圓心的等效的力的作用，這個力叫做向心力。在小車實驗中，拉力就是向心力。
通過對小車進行受力分析，明確向心力是一個按效果命名的力，使學(xué)生會分析向心力的來源，理解勻速圓周運動中的供需關(guān)系。
通過探究以下兩個問題：
向心力方向與速度方向有何關(guān)系?
向心力對速度產(chǎn)生了怎樣的作用效果?
得出結(jié)論：向心力只改變物體運動線速度的方向，不改變物體運動線速度的大小。
總結(jié)：向心力不是特殊的力，只是按作用效果命名的，它可以由某個力或某幾個力的合力來提供。受力分析時不能把向心力當(dāng)作一個獨立的力。
2020高中物理向心加速度教案三
一、教案背景
1.面向?qū)W生： eq oac(□，√) 高中 2.課時：共1課時
3.教材分析：本課是人教版高中物理必修2第5章曲線運動的第5節(jié)。是在學(xué)習(xí)了描述圓周運動的幾個物理量后，進一步從運動的角度深入分析物體做圓周運動的特征。是力和運動知識在圓周運動中的應(yīng)用，是為解決圓周運動實例分析問題所學(xué)的準(zhǔn)備知識，也是學(xué)習(xí)萬有引力定律及其應(yīng)用的知識基礎(chǔ)。本節(jié)具有承前啟后的重要作用。
4.學(xué)生分析：
(1)高一學(xué)生認(rèn)識事物的特點是：開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過渡，但思維還常常與感性經(jīng)驗直接相聯(lián)系，仍需具體形象的圖片、動畫來支持。
(2)學(xué)生在初中時沒有接觸過向心加速度的概念。
(3)學(xué)生已學(xué)習(xí)過矢量知識，但將其應(yīng)用到物理中來，理解上會感到一定的困難，在教學(xué)中應(yīng)注重講解思想方法，對定量計算不應(yīng)做具體要求。 二、教學(xué)重點與難點
1.教學(xué)重點：理解勻速圓周運動中存在向心加速度，掌握向心加速度的確定方法和計算公式。
2.教學(xué)難點：向心加速度的方向的確定過程和其公式的推導(dǎo)過程。 三、教學(xué)準(zhǔn)備
1.教師準(zhǔn)備：通過百度及其它網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)圖片、視頻、課件等，并對其進行選擇、整理，制作成PPT課件、資源庫(專題文件夾)等用于課堂教學(xué)。
2.學(xué)生課前準(zhǔn)備：
(1)預(yù)習(xí)本節(jié)導(dǎo)學(xué)案，初步了解勻速圓周運動中存在向心加速度;
(2)百度輸入關(guān)鍵詞“向心加速度”、“圓周運動”等進行搜索，瀏覽相關(guān)知識; 四、教學(xué)方法
課前首先要求學(xué)生對導(dǎo)學(xué)案進行預(yù)習(xí)，并且通過百度搜索“圓周運動”、“向心加速度”，瀏覽相關(guān)知識，使學(xué)生在頭腦建立感性認(rèn)識、并形成本節(jié)課的初步概念。
本課采用“引導(dǎo)探究”式教學(xué)法，該教學(xué)法以解決問題為中心，注重學(xué)生的獨立鉆研，著眼于創(chuàng)造思維的培養(yǎng)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。其主要程序是：激起探究愿望→啟發(fā)探究思考與實踐→引導(dǎo)學(xué)生進行理論探究→得出探究結(jié)論→實例探究→探究評價。它不僅重視知識的獲得，而且更重視學(xué)生獲取知識的過程及方法，更加突出了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)。 五、教學(xué)過程
(一)激起探究愿望——引出向心加速度
【教師搜索視頻】衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動
觀看視頻：
1.提醒學(xué)生注意衛(wèi)星軌跡。
2.提示學(xué)生衛(wèi)星的運動可類比于什么運動?
建立模型：輕繩栓一小球，在光滑水平面做勻速圓周運動。
【學(xué)生搜索視頻】小球做勻速圓周運動
3.引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)過的描述勻速度圓周運動的物理量去說明小球的運動。并考慮線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期是否變化?
4.勻速圓周運動是變速運動還是勻速運動? (引出加速度)
(二)啟發(fā)探究思考與實踐——探究向心加速度
1.怎么研究加速度呢?(提示加速度是聯(lián)系運動和力的橋梁)
2.從力的角度來探究勻速圓周運動的加速度。
(1)勻速圓周運動的加速度方向。
?、僭趺刺骄考铀俣确较?(提示物體加速度方向與受到合外力方向一致)
②分析做勻速圓周運動小球受力。衛(wèi)星受力方向?
③做勻速圓周運動的物體加速度方向?(引出向心加速度)
?、茏寣W(xué)生體驗向心加速度。(甩臂子，體會肩部的力)
【學(xué)生搜索視頻】石擔(dān)石鎖沙袋功
?、菀龑?dǎo)學(xué)生建立模型認(rèn)識運動。
小結(jié)：做勻速圓周運動的物體加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度。符號： 。
(2)探究向心加速度大小
?、俨孪雱蛩賵A周運動加速度的大小與哪些因素有關(guān)。(可能因素 、 、 )
②用什么方法進行研究?(控制變量法)
引導(dǎo)學(xué)生活動，討論實驗步驟，列表如下。
控制變量
實驗?zāi)康?/p>
記錄的量
研究a與v的關(guān)系
a、v
研究a與r的關(guān)系
a、r
?、蹟?shù)據(jù)分析
線速度不變：
半徑/0.1m
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
向心加速度/m/s2
10.0
4.9
3.3
2.0
1.7
半徑不變：
速度/ m/s
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
向心加速度/ m/s2
1.0
4.1
15.9
25.0
36.1
【學(xué)生搜索網(wǎng)頁】 如何用圖象處理數(shù)據(jù)
結(jié)論： 不變時， 與 成反比; 不變時， 與 成正比，向心加速度的表達(dá)式為 。
討論：從公式 看，向心加速度與圓周運動的半徑成反比?從公式 看，向心加速度與半徑成正比，這兩個結(jié)論是否矛盾?
結(jié)論：勻速圓周運動加速度的大小不變，方向在時刻改變，所以勻速圓周運動不是勻變速運動，是變加速運動。
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