陕西省安康市石泉县江南高级中学2018-2019学年高一物理沪科版必修2教案：2.2 研究匀速圆周运动的规律（第1课时）

科目：高一物理 授课时间：第 周 星期 年 月 日
单元（章节）课题
第二章 研究圆周运动
本节课题
第二节 研究匀速圆周运动的规律（第一课时）
课标要求
知道向心力及其方向，理解向心力的作用。
三维目标
1．知道向心力及其方向，理解向心力的作用。
2．通过实验理解限定向心力的因素，掌握向心力的公式及其变形。
3．理解向心加速度的产生，掌握向心加速度的公式。
4．会根据向心力、向心加速度知识解释有关现象，计算有关问题。
教材分析
教材先通过实例分析匀速圆周运动是变速运动，其运动状态时刻改变，再从前面学过的运动学角度入手，指出：做匀速圆周运动的物体具有加速度；加速度只改变速度方向，不改变速度的大小。然后通过分析推理指出向心加速度的方向并根据加速度定义用极限法推导向心加速度的大小并进行拓展，当向心加速度的知识生成后，又从动力学角度入手，由牛顿第二定律知物体的加速度方向总与它受力的方向一致，可知匀速圆周运动的物体的合外力指向圆心引入向心力，之后直接应用牛顿第二定律得出向心力的表达式并拓展，最后通过探究性实验验证向心力公式，符合学生的认知规律，便于学生接受。
学情分析
学生在前面不仅掌握了由速度矢量的变化来判断物体运动状态的改变，而且知道匀速圆周运动是变速运动，很容易得出：既然匀速圆周运动是变速运动，它的运动状态在时刻改变，那么肯定能产生加速度；学生掌握了一维情况下的加速度求解方法，本节课进而认识圆周运动中用运动的合成与分解来求速度矢量的变化及用极限法求匀速圆周运动的加速度；学生认识了曲线运动产生的条件，本节要分析推理得出向心加速度及向心力的方向；学生可由由牛顿第二定律从向心加速度过渡到向心力；学生可由描述匀速圆周运动的物理量（v、ω、T）及其计算式对向心加速度及向心力的大小计算进行拓展；能由学过的受力分析来认识向心力的来源，加深对向心力的正确理解。
教学重难点
1. 理解向心力、向心加速度的观念，明确它们的意义、作用、公式及其变形。
2. 运用向心力，向心加速度知识解释有关现象，解释有关问题。
提炼的课题
理解向心加速度的产生，掌握向心加速度的公式。
教学手段运用
教学资源选择
Ppt
教学过程
教师活动
学生活动
个性修改
提出问题：
运动状态的变化的具体表现是什么？
做匀速圆周运动的物体的速度是否变化？怎样变化？
与变速直线运动比较有和不同？
做匀速圆周运动的物体，加速度的大小和方向怎样呢？又是怎样产生的呢？
对教师提出的问题进行思考和分析，得出结论：
匀速圆周运动是变速运动，有加速度。
一、向心加速度
以动画演示细绳系着的小球在水平面上的匀速圆周运动。
动画演示绳子断裂后小球的运动，并引导学生观察。
根据运动情况引导学生分析向心加速度的方向：
a的方向是否与v同方向？
a在v的方向上是否有分量？
板书：向心加速度的概念，给出向心加速度的表达式。
理论推导向心加速度的表达式：
与学生一起阅读 “多学一点”部分的内容，给予学生矢量运算方面的指导。
仔细观察现象。
陈述观察到的现象，并对运动现象作出简要的解释。
学生讨论：
由曲线运动的条件及v的大小不变的特点，的出结论：a与v垂直。
学生可根据给出的公式讨论a与R的关系，特别对a与R成正比或反比应满足怎样的条件。
推导a与T、n的关系表达式。
认真阅读教材，在教师的指导下，用矢量运算的方法推导向心加速度的表达式。
二、向心力
由力是产生加速度的原因，给出向心力的概念。
指导学生用准备好的细线和小球进行实验，感受向心力。
提问学生能否写出向心力的公式。
引导学生根据公式分析做匀速圆周运动的物体的向心力跟那些因素有关？
实验探究：
用实验验证向心力的公式。
教师向学生解说仪器的构造及实验的方法，并请学生帮助进行实验的演示。
进行实验，感受向心力。
尝试分析向心力的来源。
感受向心力与球的质量、线的长度、转动快慢的关系。
根据牛顿第二定律，由向心加速度的公式写出向心力的公式：
根据公式讨论并与刚才的实验感受进行比较验证。
认真观察，并记录相关的数据进行比较验证
三、案例分析
与学生一起阅读课本给出的案例，引导学生分析向心力的来源，解决问题。
对研究对象进行受力分析，根据运动状态分析物体的运动特点。
按“已知”、“求解”的格式完成案例要求的计算。
四、课堂小结
回顾概念的建立过程。
总结向心力与向心加速度的特点。
回顾体会学习探究的过程。
作业布置：
完成“家庭作业与活动”的相关内容。