高中物理必修二第五章曲線運動教案_第1頁
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文檔簡介

1、授課班級:計劃課時:iHt授課備注(教學班級的授課具體時間、教曲線運動師自由調整內容、課堂教學記錄等。)三維教學目標1、知識與技能(1)知道曲線運動中速度的方向,理解曲線運動是一種變速運動;(2)知道物體做曲線運動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上上。2、過程與方法(1)體驗曲線運動與直線運動的區別;(2)體驗曲線運動是變速運動及它的速度方向的變化。3、情感、態度與價值觀(1)能領略曲線運動的奇妙與和諧,發展對科學的好奇心與求知欲;(2)有參與科技活動的熱情,將物理知識應用于生活和生產實踐中。教學重點:什么是曲線運動;物體做曲線運動的方向的確定;物體做曲線運動的條件。教學難點:物

2、體微曲線運動的條件。教學方法:探究、講授、討論、練習教具準備:教學過程:第節曲線運動(一)新課導入前面我們學習過了各種直線運動,包括勻速直線運動、勻變速直線運動、自由落體運動等。下面來看這個小實驗,判斷該物體的運動狀態。實驗:(1)演示自由落體運動,該運動的特征是什么(軌跡是直線)(2)演示平拋運動,該運動的特征是什么(軌跡是曲線)這里我們看到一種我們前面沒有學過的運動形式,它與我們前面學過的運動形式有本質的區別。前面我們學過的運動的軌跡都是直線,而我們現在看到的這種運動的軌跡是曲線,我們把這種運動稱為曲線運動。概念:軌跡是曲線的運動叫曲線運動。其實曲線運動是比直線運動普遍的運動情形,現在請大

3、家舉岀一些生活中的曲線運動的例子(微觀世界里如電子繞原子核旋轉;宏觀世界里如天體運行;生活中如投標搶、擲鐵餅、跳高、既遠等均為曲線運動)(二)新課教學1、曲線運動速度的方向訓練:(1)關于曲線運動,下列說法正確的是()A.曲線運動一定是變速運動B曲線運動逮度的方向不斷地變化。但速度的大小可以不變C曲線運動的逮度方向可能不變D.曲線運動的速度大小和方向一定同時改變(2)對曲線運動中的速度的方向,下列說法正確的是()A.在曲線運動中,質點在任一位置的速度方向總是與這點的切線方向相同B.在曲線運動中,質點的速度方向有時也不一定是沿著軌跡的切線方向C旋轉雨傘時傘面上的水滴由內向外做螺旋運動,故水滴速度

4、方向不是沿其切線方向的D.旋轉雨傘時,傘面上的水滴由內向外做螺旋運動,水滴速度方向總是沿其軌道的切線方向參考答案(1)A(2)AD(2)物體做曲線運動的條件為什么有些物體做直線運動,有些物體做曲線運動呢3、交流與討論(1)飛機扔炸彈,分析為什么炸彈做曲線運動(2)我們騎摩托車或自行車通過彎道時,我們側身騎,為什么(3)盤山公路路面有何特點火車鐵軌在彎道有何特點4、小結:(1)運動軌跡是曲線的運動叫曲線運動。(2)曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質點在某一點的瞬時速度的方向在曲線的這一點的切線上。(3)當合外力F的方向與它的速度方向有一夾角時,物體做曲線運動。5、作業布置:板書設計:曲線運動1

5、、曲線運動定義:運動軌跡是曲線的運動叫做曲線運動。2、物體做曲線運動的條件當物體所受的合力方向跟它的逮度方向不在同一直線上時,物體將做曲線運動。3、曲線運動速度的方向質點在某一點的速度,沿曲線在這一點的切線方向。4、曲線運動的性質曲線運動過程中速度方向始終在變化,因此曲線運動是變速運動。課后小結與反思:計劃課時:授課班級:授課備注(教學班級的授課具體時間、教師自由調整內容、課堂教學記錄等。)運動的合成和分解(補充)三維教學目標1、知識與技能(1)在具體情景中,知道合運動、分運動分別是什么,知道其同時性和獨立性;(2)知道運動的合成與分解,理解運動的合成與分解遵循平行四邊形定則;(3)會用作圖和

6、計算的方法,求解位移和速度的合成與分解問題。2、過程與方法(1)通過對拋體運動的觀察和思考,了解一個運動可以與幾個不同的運動效果相同,體會等效替代的方法;(2)通過觀察和思考演示實驗,知道運動獨立性學習化繁為筒的研究方法;(3)掌握用平行四邊形定則處理簡單的矢量運算問題。3、情感、態度與價值觀(1)通過觀察,培養觀察能力;(2)通過討論與交流,培養勇于表達的習慣和用科學語言嚴謹表達的能力。教學重點(1)明確一個復雜的運動可以等效為兩個簡單的運動的合成或等效分解為兩個簡單的運動;(2)理解運動合成、分解的意義和方法。教學難點:分運動和合運動的等時性和獨立性;應用運動的合成和分解方法分析解決實際問

7、題。教學方法:探究、講授、討論、練習教學用具:教學過程:運動的合成和分解(一)新課導入上節課我們學習了曲線運動的定義,性質及物體做曲線運動的條件,先來回顧一下這幾個問題:什么是曲線運動(運動軌跡是曲線的運動是曲線運動。)怎樣確定做曲線運動的物體在某一時刻的速度方向(質點在某一點的速度方向沿曲線在這一點的切線方向。)物體在什么情況下做曲線運動(當物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。)通過上節課的學習,我們對曲線運動有了一個大致的認識,但我們還投有對曲線運動進行深入的研究,要研究曲線運動需要什么樣的方法呢這節課我們就來研究這個問題。(二)新課教學演示實驗:如圖6.2l

8、所示,在一端封閉、長約Im的玻璃管內注滿清水,水中放一紅蠟做的小圓柱體R,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。(圖甲)T乙Are.z-11、蠟塊的位置建立如圖6.22所示的平面直角坐標系:選蠟塊開始運動的位置為原點,水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的正方向。在觀察中我們已經發現蠟塊在玻璃管中是勻速上升的,所以我們設蠟塊勻速上升的速度為Vy,玻璃管向右勻速運動的速度為Vx,從蠟塊開始運動的時刻開始計時,我們就可以得到蠟塊在t時刻的位置P(x,y),我們該如何得到點p的兩個坐標呢蠟塊在兩個方向上做的都是勻速直線運動,所以x、y可以通過勻速直線運動的位移公式x=vt獲得,即:X=Vxty=Vy

9、t這樣我們就確定了蠟塊運動過程中任意時刻的位置,然而要知道蜻塊做的究竟是什么運動這還不夠,我們還要知道蠟塊的運動軌跡是什么樣的。下面我們就來操究這個問題。2、蠟塊的運動軌跡3、蠟塊的位移在直線運動中我們要確定物體運動的位移,我們只要知道物體的初末位置就可以了對于曲線運動也是一樣的。在前面建立坐標系的時候我們已經說過了,物體開始運動的位置為坐標原點,現在我們要找任意時刻的位移,只要再找岀任意時刻t物體所在的位置就可以了。實際上這個問題我們已經解決了,前面我們已經找岀物體在任意時刻的位置P(x,y),請同學們想一下在坐標中物體位移應該是怎么表示的呢在坐標系中,線段0P的長度就代表了物體位移的大小。

10、現在我找一位同學來計算一下這個長度。4、交流與探究現在我們探討了蠟塊在玻璃管中的運動,請大家考慮實際生活中我們遇到的哪些物體的運動過程與蠟塊相似典型事例:小船過河,對小船在水里的運動加以討論。5、蠟塊的速度由分運動求合運動的過程叫做運動的合成;由合運動求分運動的過程叫做運動的分解。思考與討論如果物體在一個方向上的分運動是勻速直線運動,在與它垂直方向的分運動是勻加速直線運動。合運動的軌跡是什么樣的(參考提示:勻速運動的速度Vi和勻速運動的初速度的合速度應如圖6.23所示,而加速度a與v2同向,則a與v合必有夾角,因此軌跡為曲線。)課堂訓練(1)關于運動的合成,下列說法中正確的是()A. 合運動的

11、速度一定比每一個分運動的速度大B. 兩個勻速直線運動的合運動,一定是勻速直線運動C. 兩個分運動是直線運動的合運動,一定是直線運動D. 兩個分運動的時間,一定與它們的合運動的時間相等(2)如果兩個分運動的速度大小相等.且為定值,則以下說法中正確的是()A. 兩個分運動夾角為零,合速度最大B. 兩個分運動夾角為90°,合速度大小與分速度大小相等C. 合速度大小隨分運動的夾角的增大而減小D. 兩個分運動夾角大于120°,合速度的大小等于分速度(3)小船在靜水中的速度是v,今小船要渡過一河流,渡河時小船朝對岸垂直劃行,若航行至中心時,水流速度突然增大,則渡河時間將()A.增大B.

12、減小C.不變D.無法確定6、小結:這節課我們學習的主要內容是探究曲線運動的基本方法運動的合成與分解。這種方法在應用過程中遵循平行四邊形定則,在實際的解題過程中,通常選擇實際看到的運動為合運動,其他的運動為分運動。運動的合成與分解包括以下幾方面的內容:速度的合成與分解;位移的合成與分解;加速度的合成與分解。合運動與分運動之間還存在如下的特點:獨立性原理:各個分運動之間相互獨立,互不影響。等時性原理,合運動與分運動總是同時開始,同時結束,它們所經歷的時間是相等的。7、作業布置:課后小結與反思:板書設計:直悄話動的令貞烏廿第勻加產直捲運動1工=Tf嚴話功為勻iflt煤話羽康運動為勻加連直豐運動二、時

13、鬻議運和閲研究尸段運M譽是直st尢小:0戶工Z?TV+Tg4.蜷康的鰹度大也吟平3:+時E+£方柯.與盤轉方旬帽同逮更大弘、方向東變說明量勻丸直威遠站$.結是勻理宜集運圖三'運通的合感號舟需的內容tin的甘虞與井辭的舎臨與分n3,如灌宜詢欝嵐與井Bk運©的音展與侍n的特點J.S!宜性團理:吝亍廿遠功之再粗互獨也.互不單響.比尊時性原片:令運越勻時語琲鳥是同旳開蠟同國結車.它怕欣咼佈的時間暑帕躍的”計劃課時:授課班級:平拋運動三維教學目標1知識與技能(1)理解平拋運動是勻變速運動,其加速度為g;(2)掌握拋體運動的位置與速度的關系。2、過程與方法(1)掌握平拋運動的特

14、點,能夠運用平拋規律解決有關問題;(2)通過例題分析再次體會平拋運動的規律。3、情感、態度與價值觀(1)有參與實驗總結規律的熱情,從而能更方便地解決實際問題;授課備注(教學班級的授課具體時間、教師自由調整內容、課堂教學記錄等。)(2)通過實踐,鞏固自己所學的知識。教學重點:分析歸納拋體運動的規律。教學難點:應用數學知識分析歸納拋體運動的規律。教學方法:探究、講授、討論、練習教具準備:平拋運動演示儀教學過程:平拋運動(一)新課導入上一節我們已經通過實驗探究岀平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規律,對平拋運動的特點有了感性認識。這一節我們將從理論上對拋體運動的規律作進一步分析,學習和體會在水平面

15、上應用牛頓定律的方法,并通過應用此方法去分析沒有感性認識的拋體運動的規律。(二)新課教學1、平拋運動的位移例1一架飛機水平勻速飛行.從飛機上海隔Is釋放一個鐵球,先后釋放4個,若不計空氣阻力,從地面上觀察4個小球()A.在空中任何時刻總是捧成拋物線,它們的落地點是等間距的B在空中任何時刻總是排成拋物線,它們的落地點是不等間距的C在空中任何時刻總在飛機正下方,排成豎直的直線,它們的落地點是等間距的D在空中任何時刻總在飛機的正下方,捧成豎直的直線,它們的落地點是不等間距的。2、平拋運動的速度由于運動的等時性,那么大家能否根據前面的結論得到物體做平拋運動的時間Q6.4-2例2:一個物體以10m/s的

16、速度從10m的水平高度拋出,落地時速度與地面的夾角B是多少(不計空氣阻力)例3:在5m高的地方以6m/s的初速度水平拋出一個質量是10kg的物體,則物體落地的速度是多大從拋岀點到落地點發生的位移是多大(忽略空氣阻力,取g=10m/s2)交流與討論應用運動的合成與分解的方法我們探究了做平拋運動的物體的位移和速度。請大家根據我們探究的結果研究一下平拋運動的物體位移和速度之間存在什么關系3、一般拋體運動常見的處理方法:第一、將斜上拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動,這樣有由此可以得到哪些特點N=Ubcos<9*£*t5=cost?t/y=tai一窩藝交流與討論

17、對于斜拋運動我們只介紹下船上拋和斜下拋的研究方法,除了平拋、斜上拋、斜下拋外,拋體運動還包括豎直上拋和豎直下拋,請大家根據我們研究前面幾種拋體運動的方法來研究一下豎直上拋和豎直下拋。參考解答:對于這兩種運動來說,它們都是直線運動,但這并不影響用運動的合成與分解的方法來研究它們。這個過程我們可以仿照第一節中我們介紹的勻加速運動的分解過程,對豎直上拋運動,設它的初速度為Vo,那么它的速度就可以寫成v=Vogt的形式,位移寫成x=votgt2/2的形式。那這樣我們就可以進行分解了。把速度寫成V1=vo,v2=gt的形式,把位移寫成Xl=vot,X2=gt2/2的形式,這樣我們可以看到,豎直上拋運動被

18、分解成了一個豎直向上的勻速直線運動和一個豎直向上的勻減速運動。對于豎直下拋運動可以采取同樣的方法進行處理。4、小結:(1) 具有水平速度的物體,只受重力作用時,形成平拋運動。(2) 平拋運動可分解為水平勻蓬運動和豎直自由落體運動.平拋位移等于水平位移和豎直位移的矢量和;平拋瞬時速度等于水平速度和豎直速度的矢量和。(3) 平拋運動是一種勻變速曲線運動。(4) 如果物體受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成類似平拋的勻變速曲線運動,只需把公式中的g換成a,其中a=F合/m.5、作業布置:板書設計:平拋運動1、拋體運動(1) 條件:具有一定的初速度;忽略空氣阻力;只受重力的作用(2) 初速

19、度為水平方向的拋體運動叫做平拋運動。2、水平方向的運動規律(1) 受力情況:不受力(2) 初速度情況:有(3) 結論:平拋運動在水平方向的分運動為勻速直線運動。公式:3、豎直方向的運動規律(1) 受力情況:只受重力作用(2) 初速度情況:無(3) 結論:平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。公式:課后小結與反思:授課班級:計劃課時:實驗探究平拋運動的規律三維教學目標1、知識與技能(1)知道平拋運動的特點是初速度方向水平,只有豎直方向受重力作用,運動軌跡是拋物線;(2)知道平拋運動形成的條件;(3)理解平拋運動是勻變速運動,其加速度為g;(4)會用平拋運動規律解答有關問題。2、過程與方法(

20、1)在知識教學中應同時進行科學研究過程教育,本節課以研究平拋物體運動規律為中心所展開的課堂教學,應突岀一條研究物理科學的一般思想方法的主線:觀察現象T初步分析T猜測實驗研究T得岀規律T重復實驗T鑒別結論T追求統一。(2)利用已知的直線運動的規律來研究復雜的曲線運動,滲透物理學“化曲為直”“化繁為簡”的方法及“等效代換”正交分解”的思想方法;(3)在實驗教學中,進行控制的思想方法的教育:從實驗的設計、裝置、操作到數據處理,所有環節都應進行多方面實驗思想的教育,“實驗的精髓在于控制”的思想,在乎拋物體實驗中非常突岀。如裝置中斜槽末端應保持水平的控制;木板要豎直放置的控制;操作上強調小球每次都從斜槽

21、同一高度處由靜止開始釋放的控制;在測量小球位置時對實驗誤差的控制等。3、情感、態度與價值觀(1)通過重復多次實驗,進行共性分析、歸納分類,達到鑒別結論的教育目的,同時還能進行理論聯系實際的教育。(2)在理解平拋物體運動規律是受恒力的勻變速曲線運動時應注意到“力與物體運動的關系”。這方面的問題,我國東漢的王充(公元2797年)歷盡心血三十年寫成論衡一書,全書三十卷八十五篇約三十萬字,已有精辟論述,以此滲透愛國主義教育和刻苦學習、勤奮工作精神的美德教育。教學重點:平拋運動的特點和規律;學習和借鑒本節課的研究方法。教學難點:平拋運動的規律。教學方法:探究、講授、討論、練習教具準備:平拋運動演示儀教學

22、過程:第三節探究平拋運動的規律(一)新課導入前面我們學習了曲線運動的相關知識以及研究曲線運動基本方法一一運動的合成與分解,在學習新課之前我們先來回顧一下。做曲線運動的物體其速度方向是怎樣的(質點在某一點的速度方向,沿曲線在這一點的切線方向。)在什么情況下物體會做曲線運動(當物體所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上時,物體做曲線運動。)運動的合成與分解包含哪幾個方面的內容(包括速度的合成與分解、位移的合成與分解、加速度的合成與分解。)在合成與分解的過程中遵循什么樣的規律(必須遵循平行四邊形定則。)合運動和分運動之間以及各個分運動之間存在什么關系呢(合運動和分運動所經歷的時間一定是相同的

23、,這是等時性原理;各個分運動之間是相互獨立、互不影響的,這是獨立性原理。)說了這么多,我們也僅僅是從理論上了解了通過運動的合成與分解能夠研授課備注(教學班級的授課具體時間、教師自由調整內容、課堂教學記錄等。)究曲線運動的規律,但我們還沒有把這一理論應用到實際的曲線運動中來檢驗一番,所以這節課我們就來完成這一項任務,通過運動的合成與分解來研究一種生活中常見的運動平拋運動。(二)新課教學1、平拋運動實驗案例2、平拋運動水平方向的運動規律3、平拋運動豎直方向的運動規律4、作業布置:板書設計:課后小結與反思:|軸體遠功的煙f*伍體運功的任竜一點加倫PC*葛中£=次任意時劑的fiwaJ5門卜&

24、#39;;尺上*)*K廠方|SJTArt*丄舉JT訛21'二.勵體運功的連度任.厳時費1的速度由!>.="=TJt,V,mtr,=J5'+2gh三'詼拋的運動規佯f斜上拋、斜F拋.斜上檢和斜下址理方怯,運動的舍成勺分解授課班級:計劃課時:授課備注(教學班級的授課具體時間、教圓周運動師自由調整內容、課堂教學記錄等。)三維教學目標1、知識與技能(1)認識勻速圓周運動的概念,理解線速度的概念,知道它就是物體做勻速圓周運動的瞬時速度;理解角速度和周期的概念,會用它們的公式進行計算;(2)理解線速度、角速度、周期之間的關系:v=r3=2nr/T;(3)理解勻速圓周

25、運動是變速運動。2、過程與方法(1)運用極限法理解線速度的瞬時性掌握運用圓周運動的特點如何去分析有關問題;(2)體會有了線速度后為什么還要引入角速度運用數學知識推導角速度的單位。3、情感、態度與價值觀(1)通過極限思想和數學知識的應用,體會學科知識間的聯系,建立普遍聯系的觀點;(2)體會應用知識的樂趣激發學習的興趣。教學重點:線速度、角速度、周期的概念及引入的過程,掌握它們之間的聯系系。教學難點:理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性。教學方法:探究、講授、討論、練習教具準備:教學過程:第四節圓周運動(一)新課導入請同學觀看兩個物體所做的曲線運動,并請注意觀察它們的運動特點:第一個:老

26、師用事先準備好的用細線拴住的小球,演示水平面內的圓周運動;第二個:課件展示同學們熟悉的手表指針的走動.(它們的軌跡是一個圓)這就是我們今天要研究的圓周運動。(二)新課教學行駛中的汽車輪子,公園里的“大轉輪”,自行車上的各個轉動部分。日常生活和生產實踐中做圓周運動的物體可以說是“舉不勝舉”。同學們所列舉的這些做圓周運動物體上的質點,哪些運動得較慢哪些運動得更快我們應該如何比較它們運動的快慢呢下面就請同學們對自行車上的各個轉動部分,圍繞課本第44頁“思考與討論”中提岀的問題,前后每四人一組進行討論。交流與討論開始討論時,學生之間有激烈的爭論,各人考慮的岀發點不一樣,思考的角度不同。有人認為小齒輪、

27、后輪上各點運動的快慢一樣,因為它們是一起轉動的;有人認為大齒輪、小齒輪各點運動的快慢一樣,因為它們是用鏈條連在一起轉動的,等等。這時需要老師的引導,你衡量快慢的標準是什么你從哪個角度去進行比較的引導學生過渡到對描述圓周運動快慢的物理量一一線速度的學習上來。1、線速度(1)物理意義:描述質點沿圓周運動的快慢。(2)定義:質點做圓周運動通過的弧長s和所用時間t的比值叫做線速度。(比值定義法,這里是弧長,而直線運動中是位移)(3) 大小:“=1/t單位:m/s(s是弧長.非位移)。(4) 當選取的時間t很小很小時(趨近零)弧長s就等于物體在t時刻的位移,定義式中的v,就是直線運動中學過的瞬時速度了。

28、(5) 方向;在圓周各點的切線上。(6) “勻逮圓周運動”中的“勻速”指的是速度的大小不變,即速率不變:而“勻速直線運動”的“勻速”指的速度不變是大小方向都不變,二者并不相同。2、角速度(1)物理意義:描述質點轉過的圓心角的快慢.(2)定義:在勻速圓周運動中.連接運動質點和圓心的半徑轉過的角度跟所用時間厶t的比值,就是質點運動的角速度.(3)定義式:3=&/(4)單位:rad/s(弧度每秒)3、角速度的單位(1) 圓心角B的大小可以用弧長和半徑的比值來描述,這個比值是沒有單位的,為了描述問題的方便,我們“給”這個比值一個單位,這就是弧度。弧度不是通常煮義上的單位。計算時,不能將弧度帶進

29、算式中。(2) 國際單位制中,角速度的單位是弧度/秒(rad/s)。(3) 這一句話是錯誤的,因為線速度是矢量,其方向在不斷變化,勻速圓周運動是線速度大小不變的運動,后一句話是正確的,因為角速度是不變的(如果有學生提岀角速度是矢量嗎教師可明確說是矢量,但高中階段不研究其方向,而不能違背科學說角速度是標量)。教材中還提到了描述圓周運動快慢的兩種方法,它們是什么單位如何閱讀教材第46頁的有關內容,掌握轉速和周期的概念。4、線速度與角速度的關系5、作業布置:板書設計:第四節圓周運動1、描述勻速圓周運動的有關物理量(1) 線速度1. 定義:做圓周運動的物體通過的弧長與所用時間的比值2. 公式:v=A1

30、/t單位:m/s(s是弧長.非位移)3. 物理意義:(2) 角速度1. 定義:做圓周運動的物體的半徑掃過的角度與所用時間的比值2. 公式:3=&/t.3. 單位:rad/s4. 物理意義:(3) 轉速和周期2、線速度,角速度、周期間的關系v=r3=2nr/T3=2n/T課后小結與反思:授課班級:計劃課時:向心加速度授課備注(教學班級的授課具體時間、教師自由調整內容、課堂教學記錄等。)三維教學目標1、知識與技能(1)理解速度變化量和向心加速度的概念;(2)知道向心加速度和線速度、角速度的關系式;(3)能夠運用向心加速度公式求解有關問題。2、過程與方法:體會速度變化量的處理特點,體驗向心加

31、速度的導出過程,領會推導過程中用到的數學方法,教師啟發、引導,學生自主閱讀、思考、討論、交流學習成果。3、情感、與價值觀:培養學生思維能力和分析問題的能力,培養學生探究問題的熱情,樂于學習的品質。特別是“做一做”的實施,要通過教師的引導讓學生體會成功的喜悅。教學重點:理解勻速圓周運動中加速度的產生原因,掌握向心加速度的確定方法和計算公式。教學難點:向心加速度方向的確定過程和向心加速度公式的推導與應用。教學方法:探究、講授、討論、練習教具準備:教學過程:第五節向心加速度(一)新課導入通過前面的學習,我們已經知道,做曲線運動的物體速度一定是變化的。即使是我們上一堂課研究的勻速圓周運動,其方向仍在不

32、斷變化著。換句話說,做曲線運動的物體,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確定呢一一這就是我們今天要研究的課題。(二)新課教學1、感知加速度的方向交流與討論:圖6.63和圖6.64進行對比。同學們在剛才的交流與討論中是否有什么問題提岀來2、速度變化量Vi乙速度變化量實際上就是速度的差值,但由于速度是矢量,故應是矢量差。同一直線的兩個矢量相減,可以通過選取正方向將矢量相減轉化為代數量相減。而不在同一直線上的兩個矢量相減,我們現在無法處理。我們在第三章中學過的兩個矢量相加的三角形法則逆過來運用就可以得出兩個不在同一直線上的矢量的相減。課堂訓練請一位學生上黑

33、板畫岀做平拋運動的物體在運動的過程中,連續相等的時間內速度變化量的矢量圖,其他同學畫在筆記本上,將同學們畫岀的各種情形投影出來如圖一5所示。讓同學們交流、討論,指出哪個圖是符合實際的矢量圖。(具體過程略)K6.-53、向心加速度請同學們閱讀教材“向心加速度”部分,分析投影圖一6并思考以下問題:ffi6.6-6屬贏猛A連動劉R對試.Jtt.化覺(1)在A、B兩點畫速度矢量vA和vB時,要注意什么(2) 將vA的起點移到B點時要注意什么(3) 如何畫出質點由A點運動到B點時速度的變化量V(4) v/At表示的意義是什么(5) v與圓的半徑平行嗎在什么條件下,v與圓的半徑平行課堂訓練(1) 關于北京

34、和廣州隨地球自轉的向心加速度,下列說法中正確的是(BD)A. 它們的方向都沿半徑指向地心B. 它們的方向都在平行赤道的平面內指向地軸C北京的向心加速度比廣州的向心加速度大D.北京的向心加速度比廣州的向心加速度小*34圖6.6-7點評:因為地球自轉時,地面上的一切物體都在垂直于地軸的平面內繞地軸做勻速圓周運動,它們的轉動中心(圓心)都在地軸上,而不是地球球心,向心力只是引力的一部分(另一部分是重力),向心力指向地軸,所以它們的向心加速度也都指向地軸。4、作業布置:板書設計:第五節向心加速度課后小結與反思:1、感知做勻速圓周運動的物體加速度的方向2、速度變化量的求法3、向心加速度(1)名稱的由來(

35、2)表達式:aN=v2/r,aN=r®2(3)對兩種表達式的比較、分析授課班級:計劃課時:二111、Jt授課備注(教學班級的授課具體時間、教向丿心刀師自由調整內容、課堂教學記錄等。)三維教學目標1、知識與技能(1)理解向心力的概念及其表達式的確切含義;(2)知道向心力大小與哪些因素有關,并能用來進行計算;(3)知道在變速圓周運動中,可用上述公式求質點在某一點的向心力和向心加速度。2、過程與方法(1)通過用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式的實驗來了解向心力的大小與哪些因素有關,并具體“做一做”來理解公式的含義。(2)進一步體會力是產生加速度的原因,并通過牛頓第二定律來理解勻速圓周運動、變速

36、圓周運動及一般曲線運動的各自特點。3、情感、態度與價值觀(1)在實驗中,培養學生動手的習慣并提高分析問題、解決問題的能力。(2)感受成功的快樂,體會實驗的意義,激發學習物理的興趣。教學重點:體會牛頓第二定律在向心力上的應用;明確向心力的意義、作用、公式及其變形。教學難點:圓錐擺實驗及有關物理量的測量;如何運用向心力、向心加速度的知識解釋有關現象。教學方法:探究、講授、討論、練習教具準備:教學過程:第六節向心力(一)新課導入前面兩節課,我們學習、研究了圓周運動的運動學特征,知道了如何描述圓周運動,這節課我們再來學習物體做圓周運動的動力學特征一一向心力。(二)新課教學1、向心力請同學們閱讀教材“向

37、心力”部分,思考并回答以下問題:(1)舉出幾個物體做圓周運動的實例,說明這些物體為什么不沿直線飛去。(2)用牛頓第二定律推導岀勻速圓周運動的向心力表達式。認真閱讀教材,列舉并分析實例,體會向心力的作用效果,并根據牛頓第二定律推導岀勻速圓周運動的向心力表達式。交流與討論請同學們交流各自的閱讀心得并進行相互間的討論。圓周運動是變速運動,有加速度,故做圓周運動的物體一定受到力的作用,而我們知道做勻速圓周運動的物體具有向心加速度,根據牛頓第二定律,這個加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力的作用,這個合力叫做向心力,下面請同學們把剛才由牛頓第二定律推岀的向心力的表達式展示岀來。向心力表達式:FN=mv

38、2/r,FN=mr322、實驗:用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式課堂訓練說明以下幾個圓周運動的實例中向心力是由哪些力提供的(1)繩的一端拴一小球,手執另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動(2)火星繞太陽運轉的向心力是什么力提供的(3)在圓盤上放一個小物塊,使小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運動,分析小物塊受幾個力,向心力由誰提供參考答案(1)解析:小球受重力、支持力、繩的拉力而做勻速圓周運動,由于豎直方向小球不運動,故重力、支持力合力為零,那么水平方向上的勻速圓周運動由水平面上的繩的拉力來提供。(2)解析:火星和太陽間的萬有引力提供火星運轉的向心力。(3)解析:小物塊受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩

39、擦力提供向心力。3、變速圓周運動和一般曲線運動4、作業布置:課后小結與反思:板書設計:第六節向心力1、向心力(1)通過實例進一步感受做圓周運動的物體必須受到力的作用(2)向心力的概念(3)向心力的表達式2、向心力的實驗驗證(1)圓錐擺的實驗(2)向心力公式的實驗討論(“做一做”)3、變速圓周運動和一般曲線運動的研究計劃課時:授課班級:授課備注(教學班級的授課具體時間、教師自由調整內容、課堂教學記錄等。)生活中的圓周運動三維教學目標1、知識與技能(1)知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產生向心加速度,它就是圓周運動的物體所受的向心力會在具體問題中分析向心力的來源。(2) 能理解運用勻速圓

40、周運動的規律分析和處理生產和生活中的具體實例。(3) 知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動,會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心加速度。2、過程與方法(1) 通過對勻速圓周運動的實例分析,滲透理論聯系實際的觀點,提高學生分析和解決問題的能力。(2) 通過勻速圓周運動的規律也可以在變速圓周運動中使用,滲透特殊性和一般性之間的辯證關系,提高學生的分析能力。(3) 通過對離心現象的實例分析,提高學生綜合應用知識解決問題的能力。3、情感、態度與價值觀(1)通過對幾個實例的分析,使學生明確具體問題必須具體分析,理解物理與生活的聯系,學會用合理、科學的方法處理問題。(2) 通過離心運動

41、的應用和防止的實例分析使學生明白事物都是一分為二的,要學會用一分為二的觀點來看待問題。(3) 養成良好的思維表述習慣和科學的價值觀。教學重點:理解向心力是一種效果力;在具體問題中能找到是誰提供向心力的,并結合牛頓運動定律求解有關問題。教學難點:具體問題中向心力的來源;關于對臨界問題的討論和分析;對變速圓周運動的理解和處理。教學方法:探究、講授、討論、練習教具準備:教學過程:第七節生活中的圓周運動(一)新課導入復習提問:請同學們回顧并敘述岀對于圓周運動你已經理解和掌握了哪些基本知識(用線速度、角速度、轉速和周期等來描述做圓周運動物體的運動快慢;知道了圓周運動一定是變速運動,一定具有加速度;掌握了

42、對于圓周運動的有關問題還必須通過運用牛頓第二定律去認真分析和處理。)(二)新課教學1、鐵路的彎道交流與討論:學生發揮自己的想象能力,結合知識點設計方案,結合受力圖發表自己的見解如圖一I所示:(火車受的重力和支持力的合力提供向心力,對內外軌都無擠壓,這樣就達到么轉彎處的半徑和火車運行速度有條件限制得岀什么結論課堂訓練(2)多大(3)(1)多大汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時,對橋面剛好沒有壓力度g=10m/s2.求3、航天器中的失重現象若橋面為凹形,汽車以20m/s的速度通過橋面最低點時,對橋面壓力是有:Nimg=mv2/R若橋面為凸形,汽車以10m/s的速度通過橋面最高點時,對橋面壓力是F向=“1一mg。由向心力公式例1:一輛質量口=的小轎車,駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面,重力加速汽羊id30m/a的建廈過鮮騎轉Si常好ti雷SJj2、拱形橋問題:質量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛,若橋面的

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