【教学目标】 物理观念：理解向心力的概念，知道物体做匀速圆周和 变速圆周运动时合外力与向心力的关系； 科学思维：会分析向心力的来源； 科学探究：通过实验体验向心力的存在，并验证向心力的表达 式，会测量、分析实验数据，并得出实验结论； 科学态度与责任：通过实验提高学生学习物理的兴趣，培养学 生实事求是的科学态度。 【教学重点】 1、理解向心力的概念和公式的确切含义； 2、通过圆锥摆实验验证向心力的表达式； 【教学难点】 圆锥摆实验的原理及数据的测量 【教学过程】 一、观看视频，引入新课 用细绳拉住玩具车，车做匀速圆周运动，松开绳子玩具车做直线运动。 问题1：玩具车为什么能沿圆周运动？ 二、新课教学 (一)向心力 问题2：①小球受到哪些力？画出受力分析图； ②小球在任意位置的合力方向及特点？ 1、定义：做匀速圆周运动的物体，受到的指向圆心方向的 合力，这个合力叫向心力。 2、特点： 方向：始终指向圆心，与速度方向垂直，时刻变化 效果：只改变线速度的方向不改变速度的大小 （一）向心力 演示1：将一物块放在转盘上，转动转盘， 逐渐加快 转速，观察现象，思考向心力的来源。 (一)向心力 分析向心力的来源 小结： ①向心力可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力等）或几个 力的合力，也可以是某个力的分力； ②向心力是根据效果命名的，并不是一个多出来的新力，受 力分析时不能多出这个力。 演示2：将两个相同的物块放在圆盘的 不同位置， 如图所示，逐渐增加 转速，观察现象。 问题4：为什么离圆心远的物块先被甩出去? 提出猜想：向心力的大小可能与哪些因素有关? (一)向心力 (二)向心力的大小 根据向心加速度的表达式和牛顿第二定律推导出向心力的表达式： （三）学生实验（2）： 利用圆锥摆验证向心力的表达式 1、请同学们从受力和运动两个角度推导出 小球的向心力表达式； 2、本实验中要验证的关系式； 3、实验中要测量哪些物理量？如何测得？ 要验证的关系式： F合=F向 要测量的物理量：h 和T 数据记录 演示3：用玩具小风扇带动小球做变速 圆周运动注意观察细绳的方向。 (四)变速圆周运动和一般的曲线运动 问题7： ①变速圆周运动的合力也指向圆心吗？ ②变速圆周运动的合力的作用效果？ ③怎样处理一般的曲线运动？ （1）变速圆周运动所受的合外力产生两个效果： 产生切向加速度改变速度大小. 产生向心加速度改变速度方向. ①半径方向的分力Fn： ②切线方向的分力Ft： 匀速圆周运动 变速圆周运动 合外力提供向心力 合外力不指向圆心 匀速圆周运动与变速圆周运动所受合外力的区别？ （2）处理一般曲线运动的方法： r1 r2 三、课堂练习 1、（多选）关于向心力，下列说法中正确的是（ ） A．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的 C．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力 D．做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力 AD 三、课堂练习 2、游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图所示的模型．一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直平面内的直角杆上，水平杆长L′=7.5m．整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成θ角．当θ=37°时，（取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：该装置转动的角速度？ 四、总结反思 1、向心力的定义； 2、向心力的作用效果； 3、向心力的大小和方向； 4、匀速圆周运动和变速圆周运动的动力学特点。 板 书 设 计 §5.6 向心力 4、变速圆周运动 o’ o mg T Fn 谢谢 ... ...
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