《云南省高中物理 5.6向心加速度教案 新人教版必修2.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《云南省高中物理 5.6向心加速度教案 新人教版必修2.doc(4页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、云南省高中物理 5.6向心加速度教案 新人教版必修2一、内容及其解析1、内容: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。2、解析: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。二、目标及其解析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。思考题1:匀速圆周运动是变速运动吗?三、教学问题诊断分析速度是矢量,速度的变化也是矢量.既有大小,又有方向,其变化规律符合平行四边形定则.因此,v=v2v1应为矢量表达式,由于前面的学习我们习惯矢量的加法而对矢量减法比较陌生,因此处理矢量减法问题时
2、通常转化为加法问题即v1+v=v2.四、教学支持条件分析本节关键是探究向心加速度的表达式,需要教师分析和引导学生。由学生练习现实生活中的现象得出规律。五、教学过程设计1、教学基本流程复习加速度的定义式由牛顿第二定律导出 做圆周运动的物体定有加速度向心加速度 练习、小结2、教学情景问题1:如何计算速度的变化量?例题1、 一物体做曲线运动,初速度为v1,经过时间t速度变为v2,速度变化量v=v2v1.图表示了速度变化量v与v1和v2的方向的关系,其中正确的是( )A.B.C.D.解析:速度的变化量等于末速度与初速度的矢量差,即v=v2v1,转化为v1+v=v2由平行四边形定则及三角形定则易知,D正
3、确.选D.设计意图:知道速度的变化量必须遵循平行四边形定则,会用图示法求速度的变化量。问题2:如何理解匀速圆周运动的向心加速度?由加速度的定义公式a=可知,a的方向始终与v的方向一致,可见要确定做圆周运动的质点经过某点时加速度的方向,只要确定t很小时,v的方向即可,由如图可知,当t越来越小时,越来越小,当接近于零时,v1接近于v2、v与v2或v1方向就接近垂直了,从极限的角度讲当t0时,v与v2垂直即v指向圆心,所以加速度的方向也是指向圆心的,因此圆周运动是变加速的曲线运动.例题2、关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.它描述的是线速度大小变化的
4、快慢C.它描述的是角速度变化的快慢D.匀速圆周运动的向心加速度是恒定不变的解析:向心加速度的方向与线速度的方向垂直,故它只描述线速度方向变化的快慢,故A对,B错;对匀速圆周运动,角速度是不变的,而向心加速度仍然存在,故C错;匀速圆周运动的向心加速度大小不变,但方向时刻指向圆心,故向心加速度是变化的,D错,选A.设计意图:向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢。拓展练习1:对匀速圆周运动,下列物理量中不变的是( )A.角速度B.线速度C.向心加速度D.转速设计意图:做匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻变化,匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向时刻指向圆心,故匀速圆周运动是变加速运动.问题3
5、:如何理解公式a向=v2/r和a向=2r?例题3:关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是( )A.由a=v2/r知a与r成反比B.由a=2r知a与r成正比C.由=v/r知与r成反比D.由=2n知与转速n成正比解析:由a=v2/r知,只有当v一定时a才与r成反比,同理,由a=2r只有当一定时a才与r成正比,由=v/r知v一定,与r成反比故A、B、C均错;而=2n,2是定值与转速n成正比,D正确,选D.设计意图:由a=v2/r和a=2r说明a与r是成正比,还是成反比,一定要看前提条件,没有前提条件说a与r成正比或成反比均是错误的.例题4:一轿车以30 m/s的速率沿半径为60 m的圆形跑道行驶.当轿
6、车从A点运动到B点时,轿车和圆心的连线转过的角度为90,求:(1)此过程中轿车位移的大小;(2)此过程中轿车运动的路程;(3)轿车运动的向心加速度的大小.解析:由题意知:v=30 m/s,R=60 m,=90=.(1) 轿车的位移为从初位置到末位置的有向线段的长度:(2) s= R=60 m=85 m.(2)路程等于弧长 l=R=60 m=94.2 m(3)向心加速度的大小:a=v2/R= m/s2=15 m/s2.答案:(1)85 m (2)94.2 m (3)15 m/s2设计意图:匀速圆周运动的综合应用六、目标检测1.速度的变化量是指物体速度的增量,它等于物体的_减去物体的_.速度的变化
7、量是_,有大小,也有_.当物体沿着一条直线运动,速度增加时,速度变化量的方向与物体的速度方向_,如图(甲).速度减小时,速度变化量的方向与物体的速度方向_,如图(乙).当物体的始末速度不在一条直线上时,可用如图(丙)所示的方法求速度的变化量,即:_.2.匀速圆周运动的物体的向心加速度大小_,方向总是指向_,是时刻改变的,所以匀速圆周运动是一种_加速曲线运动.设计意图:强化对本节内容的理解和掌握 配餐作业从下列三组题中任意选择两组题完成,建议选择AB或BCA组题1.下列说法中正确的是( )A.匀速圆周运动是一种速度不变的运动B.匀速圆周运动是一种匀变速运动C.匀速圆周运动是一种变加速运动D.物体
8、做匀速圆周运动时,其加速度方向一定指向圆心2.下面四个公式中an表示匀速圆周运动的向心加速度,v表示匀速圆周运动的线速度,表示匀速圆周运动的角速度,T表示周期,r表示匀速圆周运动的半径,则下面四个式子中正确的是( )an= an=2r an=v an=T2A.B. C. D.设计意图:基础知识练习B组题1.一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2 s,则物体在运动过程的任意时刻,速度变化率的大小为( )A.2 m/s2B.4 m/s2C.0D.4 m/s22.做匀速圆周运动的物体,其加速度的数值一定( )A.跟半径成正比B.跟线速度的平方成正比C.跟角速度的平方成正比D.跟线速度
9、和角速度的乘积相等3.如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处有一钉子C,把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速释放,小球到悬点正下方时悬线碰到钉子,则小球的( )A.线速度突然增大B.角速度突然增大C.向心加速度突然增大D.以上说法均不对4.一小球被细绳拴着,在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,向心加速度为a,那么( )A.小球运动的角速度= B.小球在时间t内通过的路程为s=tC.小球做匀速圆周运动的周期T= D.小球在时间t内可能发生的最大位移为2R5.如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处半径rArB=rC,则这三点的向心加速度aA
10、、aB、aC之间的关系是( )A.aA=aB=aC B.aCaAaBC.aCaAaBD.aC=aBaA设计意图:提高学生对基础知识的理解、运用能力C组题1、关于北京和广州随地球自转的向心加速度,下列说法中正确的是( )A.它们的方向都沿半径指向地心B.它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大D.北京的向心加速度比广州的向心加速度小2.由于地球自转,比较位于赤道上的物体1与位于北纬60的物体2,下列说法正确的是( )A.它们的角速度之比12=21B.它们的线速度之比v1v2=21C.它们的向心加速度之比a1a2=21D.它们的向心加速度之比a1a2=41设计意图:提高部分学生的能力教学反思:4