人教版高一物理下学期《向心力》知识点复习
向心力:
(1)向心力是改变物体运动方向,产生向心加速度的原因.
(2)向心力的方向指向圆心,总与物体运动方向垂直,所以向心力只改变速度的方向.
(3)根据牛顿运动定律,向心力与向心加速度的因果关系是,两者方向恒一致:总是与速度垂直、沿半径指向圆心.
(4)对于匀速圆周运动,物体所受合外力全部作为向心力,故做匀速圆周运动的物体所受合外力应是:大小不变、方向始终与速度方向垂直.
向心力公式:
(1)由公式a=ω2r与a=v2/r可知,在角速度一定的条件下,质点的向心加速度与半径成正比;在线速度一定的条件下,质点的向心加速度与半径成反比.
(2)做匀速圆周运动的物体所受合外力全部作为向心力,故物体所受合外力应大小不变、方向始终与速度方向垂直;合外力只改变速度的方向,不改变速度的大小.根据公式,倘若物体所受合外力F大于在某圆轨道运动所需向心力,物体将速率不变地运动到半径减小的新圆轨道里(在那里,物体的角速度将增大),使物体所受合外力恰等于该轨道上所需向心力,可见物体在此时会做靠近圆心的运动;反之,倘若物体所受合外力小于在某圆轨道运动所需向心力,“向心力不足”,物体运动的轨道半径将增大,因而逐渐远离圆心.如果合外力突然消失,物体将沿切线方向飞出,这就是离心运动.
向心力公式解决实际问题:
根据公式求解圆周运动的动力学问题时应做到四确定:
(1)确定圆心与圆轨迹所在平面;
(2)确定向心力来源;
(3)以指向圆心方向为正,确定参与构成向心力的各分力的正、负;
(4)确定满足牛顿定律的动力学方程.
做圆周运动物体所受的向心力和向心加速度的关系同样遵从牛顿第二定律:Fn=man在列方程时,根据物体的受力分析,在方程左边写出外界给物体提供的合外力,右边写出物体需要的向心力(可选用等各种形式)。
总课题曲线运动总课时第7课时
课题向心加速度课型新授课
教
学
目
标知识与技能
1.理解速度变化量和向心加速度的概念,
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.
过程与方法
体会速度变化量的处理特点,体验向心加速度的导出过程,领会推导过程中用到的数学方法,教师启发、引导.学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果.
情感、与价值观
培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质.特别是“做一做”的实施,要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦.
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.
学法
指导自主阅读、合作探究、精讲精练、
教学
准备用细线拴住的小球
教学
设想预习导学→学生初步了解本节内容→合作探究→突出重点,突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
通过前面的学习,我们已经知道,做曲线运动的物体速度一定是变化的.即使是我们上一堂课研究的匀速圆周运动,其方向仍在不断变化着.换句话说,做曲线运动的物体,一定有加速度.圆周运动是曲线运动,那么做圆周运动的物体,加速度的大小和方向如伺寒确定呢?
教学过程
师生互动补充内容或错题订正
任务一预习导学
(认真阅读教材p13-p15,独立完成下列问题)
1、请同学们看两例:
(1)图1中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?
(2)图2中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?
2、请同学们再举出几个类似的做圆周运动的实例,并就刚才讨论的类似问题进行说明.
3、做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心,所以物体的加速度也指向圆心.在理论上,分析速度方向的变化,可以得出结论:“任何做匀速圆周运动的物体的加速度方向都指向”
4、进一步的分析表明,由a=△v/△可以导出向心加速度大小的表达式:
aN=,aN=
任务二合作探究
1、速度变化量
请在图中标出速度变化量△v
2、向心加速度方向理论分析
(请同学们阅读教材p18页“做一做”栏目,并思考以下问题:)
(1)在A、B两点画速度矢量vA和vB时,要注意什么?
(2)将vA的起点移到B点时要注意什么?
(3)如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量△V?
(4)△v/△t表示的意义是什么?
(5)△v与圆的半径平行吗?在什么条件下.△v与圆的半径平行?
(6)△v的延长线并不通过圆心,为什么说这个加速度是“指向圆心”的?
3、学生思考并完成课本第19页“思考与讨论”栏目中提出的问题:
从公式an=v2/r看,向心加速度an与圆周运动的半径r成反比;从公式an=ω2r看,向心加速度an与半径r成正比。这两个结论是否矛盾?请从以下两个角度讨论这个问题。
(1)在y=kx这个关系中,说y与x成正比,前提是什么?
(2)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C,其中哪些点向心加速度的关系是用于“向心加速度与半径成正比”,哪些点是用于“向心加速度与半径成反比”?作出解释
例:如图所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无相对滑动,大轮的半径是小轮半径的2倍,大轮上的一点S离转动轴的距离是半径的1/3。当大轮边缘上的P点的向心加速度是0.12m/S2时,大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大?
练习:如图,A、B、C三轮半径之比为3∶2∶1,A与B共轴,B与C用不打滑的皮带轮传动,则A、B、C三轮的轮缘上各点的线速度大小之比为______,角速度大小之比为________,转动的向心加速度大小之比为__________.
任务三达标提升
1.下列关于向心加速度的说法中,正确的是………………………()
A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直
B.向心加速度的方向保持不变
C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的
D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化
2.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动.转动半径比为3:4,在相同的时间里甲转过60圈时,乙转过45圈,则它们所受的向心加速度之比为……………………()
A.3:4B.4;3C.4:9D.9:16
3.如图的皮带传动装置中………………………()
A.A点与C点的角速度相同,所以向心加速度也相同
B.A点半径比C点半径大,所以A点向心加速度大于C点向心加速度
C.A点与B点的线速度相同,所以向心加速度相同
D.B点与C点的半径相同,所以向心加速度也相同
4.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关系,下列说法中正确的是()
A.角速度大的向心加速度一定大
B.线速度大的向心加速度一定大
C.线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大
D.周期小的向心加速度一定大
5、(双选)如图所示为质点P、Q做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线.表示质点P的图线是双曲线,表示质点Q的图线是过原点的一条直线.由图线可知()
A.质点P的线速度大小不变?
B.质点P的角速度大小不变?
C.质点Q的角速度不变??
D.质点Q的线速度大小不变?
6、于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是()
A它描述的是线速度方向变化的快慢?B.它描述的是期变化快慢
C它是线速度大小变化的快慢?D.它描述的是角速度变化的快慢?
7、某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为ω,则丙轮边缘上某点的向心加速度为()
A.B.
C.D.
8、如图所示传送装置中,三个轮的半径分别为R,2R,4R;则图中A,B,C各点的线速度之比为;角速度之比为;加速度之比为。
一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助教师营造一个良好的教学氛围。所以你在写教案时要注意些什么呢?经过搜索和整理,小编为大家呈现“向心加速度教学设计”,相信能对大家有所帮助。
向心加速度教学设计
一、教学目标1.知识目标(1)理解向心加速度的概念;知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因;(2)知道在变速圆周运动中,可用公式求质点在圆周上某一点的向心加速度。2.能力目标(1)理解向心加速度公式的确切含义,并能用来进行计算;(2)懂得物理学中常用的研究方法,培养学生的学习能力和研究能力。3.德育目标
通过a与r及ω、v之间的关系,使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。
二、教学重点、难点分析1.重点:向心加速度的概念。知道加速度的大小a=rω2=v2/r,并能用来进行计算。2.难点:匀速圆周运动的向心加速度都是大小不变,方向在时刻改变。
三、教学策略讲授法、归纳法、推理法。三、教学建议1教材处理1)重点理解向心加速度的观念,明确它的意义、作用、公式及其变形.2)难点运用向心加速度知识解释有关现象,解释有关问题.3)疑点l向心加速度起什么作用?l怎样进行多因素影响的分析?(控制变量法,可以略讲)4)解决办法l充分利用实验说明问题l充分利用推理说明问题5)栏目处理意见l48页的“思考与讨论”可作为本章的引入,l50页的“思考与讨论”是本节的难点,不作为重点,引导用极限思想进行处理。l51页“做一做”是一个没有实验的探究活动,它给出了提示,让学生自己尝试去做。2•学生学习指导(1)向心加速度概念的建立首先要领会它的方向指向圆心,可以用动力学的观点进行理解,但要建立科学的思维方法。(2)引导学生去网站查阅向心加速度的几种推导方法或老师给向心加速度推导方法的资料,指导他们学习和领会.3学习资源l人民教育出版社教材《必修2》l向心力演示器影视四、教学过程设计1引言圆周运动是变速运动,所以一定受力的作用,因此会产生加速度,本节我们探讨匀速圆周运动的加速度。分组讨论“思考与讨论”的问题2速度变化量首先介绍匀速直线运动的速度改变,在介绍匀速圆周运动的速度改变。3向心加速度方向:利用动画《圆周运动的加速度》动态演示加速度的方向,体会极限的思想推导:结合《做一做》分组推导由于三角形AOB与矢量三角形相似,所以可以由此推导出加速度的
根据的关系,向心加速度有如下的计算公式:
当线速度v一定时,向心加速度与半径成反比,当角速度w一定时,向心加速度与半径成正比。
一名优秀的教师就要对每一课堂负责,教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助授课经验少的教师教学。你知道怎么写具体的教案内容吗?下面是小编为大家整理的“高一物理教案:《向心力 向心加速度》教学设计”,希望能为您提供更多的参考。
高一物理教案:《向心力 向心加速度》教学设计
教学目标
知识目标
1、知道什么是向心力,什么是向心加速度,理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变,方向总是指向圆心.
2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式,会解答有关问题.
能力目标
培养学生探究物理问题的习惯,训练学生观察实验的能力和分析综合能力.
情感目标
培养学生对现象的观察、分析能力,会将所学知识应用到实际中去.
教学建议
教材分析
教材先讲向心力,后讲向心加速度,回避了用矢量推导向心加速度这个难点,通过实例给出向心力概念,再通过探究性实验给出向心力公式,之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式,顺理成章,便于学生接受.
教法建议
1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手,从中引导启发学生认识到:做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用,由此引入向心力的概念.
2、对于向心力概念的认识和理解,应注意以下三点:
第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的,或者说是根据力的作用效果来命名的,并不是根据力的性质命名的,所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力.
第二点是物体做匀速圆周运动时,所需的向心力就是物体受到的合外力.
第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向.
3、让学生充分讨论向心力大小,可能与哪些因素有关?并设计实验进行探究活动.
4、讲述向心加速度公式时,不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变,向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动,在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来,使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义,再结合无论速度大小或方向改变,物体都具有加速度,使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解.
教学设计方案
向心力、向心加速度
教学重点:向心力、向心加速度的概念及公式.
教学难点:向心力概念的引入
主要设计:
一、向心力:
(一)让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉.
(二)展示图片1.链球做圆周运动需要向心力.〔全日制普通高级中学教科书(试验修定本·必修)物理.第一册98页〕
(三)演示实验:做圆周运动的小球受到绳的拉力作用.
(四)让学生讨论,猜测向心力大小可能与哪些因素有关?如何探究?引导学生用“控制变量法”进行探索性实验.(用向心力演示器实验)
演示1:半径r和角速度 一定时,向心力 与质量m的关系.
演示2:质量m和角速度 一定时,向心力 与半径r的关系.
演示3:质量m和半径r一定时,向心力 与角速度 的关系.
给出 进而得在 .
(五)讨论向心力与半径的关系:
向心力究竟与半径成正比还是反比?提醒学生注意数学中的正比例函数 中的k应为常数.因此,若m、 为常数 据 知 与r成正比;若m、v为常数,据 可知 与r成反比,若无特殊条件,不能说向心力 与半径r成正比还是成反比.
二、向心加速度:
(一)根据牛顿第二定律
得:
(二)讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量:
v T f
探究活动
感受向心力
在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体,抡动细绳,使小物体做圆周运动(如图).依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量.
体验一下手拉细绳的力(使小球运动的向心力),在下述几种情况下,大小有什么不同:使橡皮塞的角速度 增大或减小,向心力是变大,还是变小;改变半径r尽量使角速度保持不变,向心力怎样变化;换个橡皮塞,即改变橡皮塞的质量m,而保持半径r和角速度 不变,向心力又怎样变化.
做这个实验的时候,要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去,碰到人或其他物体.
文章来源:http://m.jab88.com/j/11112.html
更多