2018-2019学年鲁科版必修二 向心力 向心加速度 教案
2018-2019学年鲁科版必修二  向心力 向心加速度  教案第3页

a:一个小球,拴住绳的一端,绳的另一端固定于桌上,原来细绳处于松驰状态

b:用手轻击小球,小球做匀速直线运动

c:当绳绷直时,小球做匀速圆周运动

(2)用CAI课件,模拟上述实验过程

(3)引导学生讨论、分析:

a:绳绷紧前,小球为什么做匀速圆周运动?

b:绳绷紧后,小球为何做匀速圆周运动?小球此时受到哪些力的作用?合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?

(4)通过讨论得到:

a:做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用,这个力叫向心力。

b:向心力指向圆心,方向不断变化。

c:向心力的作用效果--只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。

2、向心力的大小

(1)体验向心的大小

a:每组学生发用细线联结的钢球、木球各一个,让学生拉住绳的一端,让小球尽量做匀速圆周运动,改变转动的快慢、细线的长短多做几次。

b:引导学生猜想:向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。

c:过渡:刚才同学们已猜想大向心力可能与m、v、r有关,那么,我们的猜想是否正确呢?下边我们通过实验来检验一下。

(2)a:用实物投影仪,投影向心力演示器。

b:介绍向心力演示的构造和使用方法

构造:(略)主要介绍各部分的名称

使用方法:匀速转动手柄1,可以使塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球就做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力通过杠杆的作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间等方格可显示出两个球所受向心力的比值。

(3)操作方法:

a:用质量不同的钢球和铝球,使他们运动的半径r和角速度相同观察得到:向心力的大小与质量有关,质量越大,向心力也越大。

b:用两个质量相同的小球,保持运动半径相同,观察向心力与角速度之间的关系

c:仍用两个质量相同的小球,保持小球运动的角速度相同,观察向心力的大小与运动半径之间的关系。

(4)总结得到:向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度都有关系,且给出公式:F=mr2(说明该公式的得到方法,空气变量法、定量测数据)

(5)学生据推导向心力的另一表达式

3、向心加速度

(1)做圆周运动的物体,在向心力F的作用下必然要产生一个加速度,据牛顿运动定律得到:这个加速度的方向与向心力的方向相同,叫做向心加速度。

(2)结合牛顿运动定律推导得到

4、说明的几个问题: