向心力 向心加速度

教學目標 

知識目標
1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解勻速圓周運動的向心力和向心加速度大小不變，方向總是指向圓心.
2、知道勻速圓周運動的向心力和向心加速度的公式，會解答有關問題.

能力目標
培養學生探究物理問題的習慣，訓練學生觀察實驗的能力和分析綜合能力.

情感目標
培養學生對現象的觀察、分析能力，會將所學知識應用到實際中去.

教學建議

教材分析
教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式，順理成章，便于學生接受.

教法建議
1、要通過對物體做圓周運動的實例進行分析入手，從中引導啟發學生認識到：做圓周運動的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.
2、對于向心力概念的認識和理解，應注意以下三點：
第一點是向心力只是根據力的方向指向圓心這一特點而命名的，或者說是根據力的作用效果來命名的，并不是根據力的性質命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質的力.
第二點是物體做勻速圓周運動時，所需的向心力就是物體受到的合外力.
第三點是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.
3、讓學生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關？并設計實驗進行探究活動.
4、講述向心加速度公式時，不僅要使學生認識到勻速圓周運動是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運動，在這里還應把“向心力改變速度方向”與在直線運動中“合外力改變速度大小”聯系起來，使學生全面理解“力是改變物體運動狀態的原因”的含義，再結合無論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學生對“力是物體產生加速度的原因”有更進一步的理解.

教學設計方案

向心力、向心加速度

教學重點：向心力、向心加速度的概念及公式.

教學難點 ：向心力概念的引入

主要設計：

一、向心力：

（一）讓學生討論汽車急轉彎時乘客的感覺.

（二）展示圖片1.鏈球做圓周運動需要向心力.〔全日制普通高級中學教科書（試驗修定本·必修）物理.第一冊98頁〕

（三）演示實驗：做圓周運動的小球受到繩的拉力作用.

（四）讓學生討論，猜測向心力大小可能與哪些因素有關？如何探究？引導學生用“控制變量法”進行探索性實驗.（用向心力演示器實驗）

演示1：半徑r和角速度 一定時，向心力 與質量m的關系.

演示2：質量m和角速度 一定時，向心力 與半徑r的關系.

演示3：質量m和半徑r一定時，向心力 與角速度 的關系.

給出    進而得在  .

（五）討論向心力與半徑的關系：

向心力究竟與半徑成正比還是反比？提醒學生注意數學中的正比例函數 中的k應為常數.因此，若m、 為常數  據    知  與r成正比；若m、v為常數，據    可知  與r成反比，若無特殊條件，不能說向心力 與半徑r成正比還是成反比.

二、向心加速度：

（一）根據牛頓第二定律    

得：

（二）討論勻速圓周運動中各個物理量是否為恒量：

v    T  f    

探究活動

感受向心力

在一根結實的細繩的一端拴一個橡皮塞或其他小物體，掄動細繩，使小物體做圓周運動（如圖）.依次改變轉動的角速度、半徑和小物體的質量.

體驗一下手拉細繩的力（使小球運動的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變小；改變半徑r盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個橡皮塞，即改變橡皮塞的質量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化.

做這個實驗的時候，要注意不要讓做圓周運動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.