新人教版高一物理必修二5.5《向心加速度》教案

第5节·
向心加速度
集体备课教案
二次备课
【教学目标】1．理解速度变化量及向心加速度的概念，2．知道向心加速度和线速度、角速度的关系．3．能够运用向心加速度公式求解有关问题．【教学重难点】1．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．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．【课时安排】
1课时第一课时（新课）【课时目标】1．理解速度变化量及向心加速度的概念，2．知道向心加速度和线速度、角速度的关系．3．能够运用向心加速度公式求解有关问题．【教学过程】引入课题温故：1．加速度是表示____________的物理量，它等于____________________________的比值．在直线运动中，v0表示初速度，v表示末速度，则速度的变化量Δv＝__________，加速度公式a＝______________，其方向与速度变化量方向________．2．在直线运动中，取初速度v0方向为正方向，如果速度增大，末速度v大于初速度v0，则Δv＝v－v0____0(填“>”或“<”)，其方向与初速度方向______；如果速度减小，Δv＝v－v0____0，其方向与初速度方向______．3．在曲线运动中，当合外力的方向与初速度方向成锐角时，物体速度将______，同时速度方向__________．当合外力的方向与初速度方向成钝角时，物体速度将______，同时速度方向__________.二、课前预习新知：4．做匀速圆周运动的物体，加速度的方向指向圆心，这个加速度称为向心加速度．5．向心加速度的大小的表达式：an＝＝rω2.6．向心加速度的方向始终与线速度方向________，只改变速度______，不改变速度的______；7．向心加速度的方向始终指向圆心，方向时刻改变，是一个变加速度，所以匀速圆周运动不是__________运动，而是____________运动；8．向心加速度与圆周运动的半径r的关系：根据an＝＝rω2可知，在v一定时，an与r成________；在ω一定时，an与r成________．三、新课教学（一）课堂研讨问题探究一、圆周运动的实例分析1．实例分析(1)地球绕太阳做近似的匀速圆周运动，地球受到太阳的力是万有引力，方向由地球中心指向太阳中心．(2)光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动，小球受到的力有________、____________、细线的拉力，其中______和________在竖直方向上平衡，细线的拉力总是指向______．2．结论猜测一切做匀速圆周运动的物体的合外力和加速度均指向______问题探究二、探究向心加速度的方向和大小[问题情境]　请同学们阅读教材中“做一做”栏目中的内容，并回答下列问题：
(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Δv?(4)Δv/Δt表示的意义是什么？　(5)请同学们按照书中“做一做”栏目中的提示，推导出向心加速度大小的表达式？问题探究三、甲同学认为由公式an＝知向心加速度an与运动半径r成反比；而乙同学认为由公式an＝ω2r知向心加速度an与运动半径r成正比，他们两人谁的观点正确？说一说你的观点．例题探究1．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．匀速圆周运动就是匀速运动
B．匀速圆周运动的加速度是恒定不变的C．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
D．匀速圆周运动是一种变加速运动2．做匀速圆周运动的物体，它的加速度大小必定与(　　)A．线速度的平方成正比
B．角速度的平方成正比C．运动半径成正比
D．线速度和角速度的乘积成正比3.在地球表面处取这样几个点：北极点A、赤道上一点B、AB弧的中点C、过C点的纬线上取一点D，如图所示，则(　　)A．B、C、D三点的角速度相同B．C、D两点的线速度大小相等C．B、C两点的向心加速度大小相等D．C、D两点的向心加速度大小相等4.小金属球质量为m，用长L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，若无初速度释放小球，当悬线碰到钉子后的瞬间(设线没有断)(　　)A．小球的角速度突然增大B．小球的线速度突然减小到零C．小球的向心加速度突然增大D．小球的线速度突然增大5．一物体以4
m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为
2
s，则物体在运动过程中的任一时刻，速度变化率的大小为(　　)A．2
m/s2　　　　　　　　　
B．4
m/s2
C．0
D．4π
m/s26．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，则(　　)A．它们的角速度之比ω1∶ω2＝2∶1B．它们的线速度之比v1∶v2＝2∶1C．它们的向心加速度之比a1∶a2＝2∶1D．它们的向心加速度之比a1∶a2＝4∶17．如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(　　)A．线速度之比为1∶4B．角速度之比为4∶1C．向心加速度之比为8∶1D．向心加速度之比为1∶88．一轿车以30
m/s的速率沿半径为60
m
的圆形跑道行驶．在轿车从A运动到B的过程中，轿车和圆心的连线转过的角度为90°，求：(1)此过程中轿车的位移大小；(2)此过程中轿车通过的路程；(3)轿车运动的向心加速度大小．让我们运用所学知识来一展身手吧。请各位同学小试牛刀。四、小试牛刀1．下列关于向心加速度的说法中正确的是(　　)A．向心加速度描述做匀速圆周运动的物体速率改变的快慢B．向心加速度描述做匀速圆周运动的物体角速度变化的快慢C．向心加速度描述做匀速圆周运动物体的线速度方向变化的快慢D．做匀速圆周运动物体的向心加速度不变2．关于向心加速度，以下说法中正确的是(　　)A．向心加速度的方向始终与速度方向垂直B．向心加速度的方向保持不变C．物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D．物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心3．关于匀速圆周运动的说法，正确的是(　　)A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是匀变速运动C．匀速圆周运动是加速度不变的运动D．匀速圆周运动是加速度不断改变的运动4.一物体在水平面内沿半径
R=20
cm的圆形轨道做匀速圆周运动，它的向心加速度为0.2m/S2，那么，它的线速度V=_______m/s，角速度为_______
rad/s，周期为______s。5．如图所示，长度L＝0.5
m的轻杆，一端固定着质量为m＝1.0
kg
的小球，另一端固定在转动轴O上，小球绕轴在水平面上匀速转动，轻杆每0.1
s转过30°角，试求小球运动的向心加速度大小．总结（谈谈收获）
第
3
页
共
4
页