-PAGE4PAGE必修二第五章曲線運動第五節(jié)向心加速度★新課標要求（一）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。（二）過程與方法體會速度變化量的處理特點，體驗向心加速度的導出過程，領會推導過程中用到的數學方法，教師啟發(fā)、引導。學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。．（三）情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生思維能力和分析問題的能力，培養(yǎng)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?！锝虒W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?！锝虒W難點向心加速度方向的確定過程和向心加速度公式的應用★教學方法 教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。★教學工具多媒體輔助教學設備等★教學過程（一）引入新課教師活動：通過前面的學習，我們已經知道，作曲線運動的物體，速度一定是變化的，換句話說，作曲線運動的物體，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來確定呢？下面我們就來學習這個問題。（二）進行新課教師活動：指導學生閱讀教材“思考與討論”部分，投影對應的例題，引導學生思考并回答。學生活動：認真閱讀教材，思考問題，選出代表發(fā)表見解。。教師活動：傾聽學生回答，必要時給學是以有益的啟發(fā)和幫助，引導學生解決疑難，回答學生可能提出的問題。點評：激發(fā)學生的思維，喚起學生進一步探究新知的欲望。通過發(fā)表自己的見解，解除疑惑，同時為下一步的研究確定思路。學生活動：思考后，積極發(fā)表見解。教師活動：傾聽學生回答，啟發(fā)和引導學生解決疑難，總結并點評。同時引出下一課題。1、速度變化量教師活動：指導學生閱讀教材“速度變化量”部分，引導學生在練習本上畫出物體加速運動和減速運動時速度變化量Δv的圖示，思考并回答問題：速度的變化量Δv是矢量還是標量？如果初速度v1和末速度v2不在同一直線上，如何表示速度的變化量Δv？學生活動：認真閱讀教材，思考問題，在練習本上畫出物體加速運動和減速運動時速度變化量的圖示。教師活動：投影學生所畫的圖示，點評、總結。2、向心加速度教師活動：指導學生閱讀教材“向心加速度”部分，引導學生思考：（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Δv？（4）Δv／Δt表示的意義是什么？（5）Δv與圓的半徑平行嗎？在什么條件下，Δv與圓的半徑平行？學生活動：按照思考提綱認真閱讀教材，思考問題，在練習本上獨立完成上面的推導過程。點評：讓學生親歷知識的導出過程，體驗成功的樂趣。教師活動：傾聽學生回答，必要時給學是以有益的啟發(fā)和幫助，引導學生解決疑難，回答學生可能提出的問題。師生互動，得出結論：上面的推導不涉及“地球公轉”、“小球繞圖釘轉動”等具體的運動，結論具有一般性：作勻速圓周運動的物體加速度指向圓心。這個加速度稱為向心加速度。教師活動：勻速圓周運動的加速度方向明確了，它的大小與什么因素有關呢？下面請大家按照課本21頁“做一做”欄目中的提示，在練習本上推導出向心加速度的表達式。也就是下面這兩個表達式：學生活動：閱讀教材“做一做”欄目中的內容，邊思考，邊在練習本上推導向心加速度的公式。教師活動：巡視學生的推導情況，解決學生推導過程中可能遇到的困難，給與幫助，回答學生可能提出的問題。點評：教師要放開，讓學生獨立完成推導過程。有的學生可能會走彎路，甚至失敗，推導結果并不重要，重要的是讓學生親歷推導的過程。教生互動：投影學生推導的過程，和學生一起點評、總結。教師活動：引導學生思考并完成“思考與討論”欄目中提出的問題。深化本節(jié)課所學的內容。學生活動：認真閱讀相關內容，思考并回答問題。教師活動：聽取學生見解，點評、總結。（三）課堂總結、點評教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。學生活動：認真總結概括本節(jié)內容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。點評：總結課堂內容，培養(yǎng)學生概括總結能力。教師要放開，讓學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。（四）實例探究［例］關于北京和廣州隨地球自轉的向心加速度，下列說法中正確的是（）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【解析】如圖所示，地球表面各點的向心加速度方向（同向心力的方向）都在平行赤道的平面內指向地軸。選項B正確，選項A錯誤.在地面上緯度為φ的P點，做圓周運動的軌道半徑r＝R0cosφ，其向心加速度為an＝rω2＝R0ω2cosφ.由于北京的地理緯度比廣州的地理緯度大，北京隨地球自轉的半徑比廣州隨地球自轉的半徑小，兩地隨地球自轉的角速度相同，因此北京隨地球自轉的向心加速度比廣州的小，選項D正確，選項C錯誤.該題的答案為B、D.【答案】BD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?！镎n余作業(yè)完成課后習題1、2、3、4?！锝虒W體會思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現過程是培養(yǎng)學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。[教材分析·精讀探究·縱橫拓展]一、向心力及其方向○理要點：做圓周運動的物體會受到一個始終指向圓心的等效的作用力，這個力叫做向心力。教材中的這句話告訴我們，對向心力的理解需要注意以下幾點：（1）、向心力是根據力的效果命名的，可以是物體受到的某一個力，也可以是幾個力的合力，也可以是由某個力的分力來充當。（2）、向心力的方向始終指向圓心，因此向心力的方向時刻發(fā)生變化，向心力是變力。（3）、向心力的作用效果是使物體的運動方向發(fā)生變化，不改變線速度的大小，因此向心力不做功。○重拓展：在勻速圓周運動中，物體的速度大小不發(fā)生改變，物體受到的合外力充當向心力。所以，合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心，是物體做勻速圓周運動的條件。二、向心力的大小○理要點：物體做圓周運動需要的向心力與物體的質量成正比，與半徑成反比，與角度度的二次方成正比。教材中的這句話，說明了向心力大小的取決因素。只取決于物體的質量、角速度及圓周運動的半徑?！鹚贾攸c：向心力的大小：向心力的方向：始終指向圓心。○辯疑點：“做圓周運動的物體，所受合外力充當向心力。”（1）、在勻速圓周運動中，由于物體的速度大小不發(fā)生改變，所以合外力始終與速度垂直，合外力對物體不做功，只改變其速度方向。因此，對于做勻速圓周運動的物體來說，合外力充當向心力。（2）、物體做一般的圓周運動，速度的大小和方向均發(fā)生改變。合外力的作用效果有兩個：一是改變物體的速度方向，二是改變速度的大小。因此，不能說合外力充當向心力。此時，合外力沿半徑方向的分力充當向心力，改變速度的方向，垂直于半徑方向的分力改變速度的大小。三、向心加速度○理要點：做圓周運動的物體受到一個向心力的作用，會產生一個始終指向圓心的加速度，叫向心加速度。教材中的這句話，告訴我們線速度的方向始終指向圓心，所以其加速度時刻在變化。所以勻速圓周運動是變速運動。○重拓展：對于向心加速度的理解，可以從以下幾個方面：（1）向心加速度與線速度方向垂直，只改變速度方向，不改變速度大小。（2）向心加速度的方向始終指向圓心，方向時刻變化。所以，勻速圓周運動不是勻變速運動，而是非勻變速運動。（3）在圓周運動中，向心加速度是描述線速度方向改變快慢的物理量。[博讀精品創(chuàng)新開拓]○物理趣聞飛車走壁的奧秘所謂飛車走壁，實際上車子是飛馳在一個高8米多，底部和頂部直徑約為9米和12米的大木桶內壁上的特級表演。別看與地面成80度角左右的桶壁峻峭陡立，似乎連一只小鳥也停不住，但表演這個節(jié)目的力學原理卻是很簡單。因為當車子沿桶壁行駛時，需要很大的向心力，這種向心力由桶壁和車子之間的壓力提供，車子像被壓在桶壁上一樣羅不下來。粗略計算，強大的向心力可達演員體重的6倍，它可以使飛車走壁化險為夷，獲得成功，但它又是一道擺在演員面前的巨大障礙。身體素質一般的人很難承受得了如此嚴重的超重狀態(tài)。要知道宇航員在飛離地球表面時所受到的超重不過如此而已，何況演員還要在超重狀態(tài)下做著各種輕松自如的動作。這里，我們不妨打這樣一個比方，演員們實際上等于在一個重力比地球上大6倍的星球上表演各種動作。因此，無論是輕輕地舉一下手臂、抬一下腿，還是用手推一下排擋，在地面上都是很輕巧的動作，但在走壁的飛車上，這一舉一抬就猶如力舉百斤了，每個演員都感到肩膀上似乎站著兩三個人那么沉重?！?.5_向心加速度》學情分析高一同學，已初步掌握了實驗探究的基本程序(觀察現象→提出問題→猜想假設→方案設計→實驗探究→歸納總結→解釋現象)；具有較好的思考與質疑、交流與合作的學習習慣；初步掌握了分析力學問題的一般方法，能應用牛頓運動定律熟練分析直線運動問題。根據學生的知識水平和發(fā)展?jié)撃?，可以確定本節(jié)課的教學起點、重點。向心加速度既是本章的重點又是本章的難點，它是學習圓周運動、萬有引力定律的重要基礎，學生對該內容學習的好壞將直接影響到許多力學問題的解決。新教材中把原教材向心力、向心加速度一課時教學內容分成兩課時完成，向心加速度為第一課時，這樣做是讓學生有充足的時間去科學探究；可以將教材安排的教師演示實驗改為學生分組探究實驗，鼓勵學生在自己設計實驗方案的基礎上去探究，在討論交流的過程互相學習，以培養(yǎng)學生的實驗設計能力，動手操作能力和友好合作精神，從而使學生積極、主動地參與到探究過程中來，從中體驗科學探究與發(fā)現的成就感?？茖W探究活動的組織與開展是本節(jié)課教學成敗的關鍵，要根據學生的實際能力去引導學生進行探究，提倡學生敢于動手，勤于動腦，仔細觀察，認真思考，對實驗中看到的現象和遇到的問題，多問些“為什么”。加強小組同學間的討論與交流，師生間的相互反饋，培養(yǎng)學生合作學習的精神《向心加速度》效果分析

1、本節(jié)課具有較強的適用性和可操作性，將教導理論與各教學環(huán)節(jié)有機聯合，在教學中體現教改精神。在實際的課堂教學中，很好地施展了學生的主動性，課堂氛圍活躍，學生能在高興的教學環(huán)境中獲得知識和培養(yǎng)思維能力。

2、本教學設計是探究性學習模式在物理教學的應用真正體現了“以學生為中心”、“教師為主導、學生為主體”的教學原則。

《5.5_向心加速度》教材分析1．課程標準對本節(jié)課的教學內容要求是“知道向心加速度”。學科教學指導意見中對本節(jié)課教學內容的要求是：基本要求：1)知道勻速圓周運動是變速運動，具有指向圓心的加速度——向心加速度。2)

知道向心加速度的表達式，并會用來進行簡單的計算。3)

能根據問題情景選擇合適的向心加速度的表達式。發(fā)展要求：1)會用矢量圖表示速度變化量與速度之間的關系。2)加深理解加速度與速度、速度變化量的區(qū)別。3)體會勻速圓周運動向心加速度方向的分析方法。4)知道向心加速度的公式也適用于變速圓周運動，知道變速圓周運動的向心加速度的方向。說明：1)不要求分析變速圓周運動的加速度問題。2)不要求掌握向心加速度公式的推導方法。2．“向心加速度”編排在物理必修2第五章第五節(jié)，本節(jié)課是從一般性的結論入手，利用矢量運算，在普遍情況下得出做圓周運動的物體的加速度方向指向圓心的結論后，進一步得出了向心加速度的大小。學好這部分的知識，可以為下節(jié)課“向心力”埋下伏筆，從而方便地從理論角度出發(fā)，根據牛頓第二運動定律，得出做勻速圓周運動物體受到的合外力方向和大小得出一般性結論。3．本課的內容在初中階段并沒有涉及，對學生來說是個嶄新的課題?？傉n題第五章曲線運動總課時課題第五節(jié)向心加速度課型新授課教學目標知識與技能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．過程與方法體會速度變化量的處理特點，體驗向心加速度的導出過程，領會推導過程中用到的數學方法，教師啟發(fā)、引導．學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果．情感、與價值觀培養(yǎng)學生思維能力和分析問題的能力，培養(yǎng)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．學法指導自主閱讀、合作探究、精講精練、教學準備用細線拴住的小球教學設想預習導學→學生初步了解本節(jié)內容→合作探究→突出重點，突破難點→典型例題分析→鞏固知識→達標提升通過前面的學習，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伺寒確定呢?教學過程師生互動補充內容或錯題訂正任務一預習導學（認真閱讀教材p20，獨立完成下列問題）1、請同學們看兩例：(1)圖1中的地球受到什么力的作用?這個力可能沿什么方向?(2)圖2中的小球受到幾個力的作用?這幾個力的合力沿什么方向?2、請同學們再舉出幾個類似的做圓周運動的實例，并就剛才討論的類似問題進行說明．3、做勻速圓周運動的物體所受的力或合外力指向圓心，所以物體的加速度也指向圓心．在理論上，分析速度方向的變化，可以得出結論：“任何做勻速圓周運動的物體的加速度方向都指向”4、進一步的分析表明，由a=△v／△可以導出向心加速度大小的表達式：a=,a=任務二合作探究1、速度變化量請在圖中標出速度變化量△v2、向心加速度方向理論分析（請同學們閱讀教材P21“做一做”欄目，并思考以下問題：）(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／△t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?（6）△v的延長線并不通過圓心，為什么說這個加速度是“指向圓心”的?3、學生思考并完成課本P22“思考與討論”欄目中提出的問題：從公式an=v2/r看，向心加速度an與圓周運動的半徑r成反比；從公式an=ω2r看，向心加速度an與半徑r成正比。這兩個結論是否矛盾？請從以下兩個角度討論這個問題。(1)在y=kx這個關系中，說y與x成正比，前提是什么？(2)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點A、B、C，其中哪些點向心加速度的關系是用于“向心加速度與半徑成正比”，哪些點是用于“向心加速度與半徑成反比”？作出解釋例：如圖所示，一個大輪通過皮帶拉著小輪轉動，皮帶和兩輪之間無相對滑動，大輪的半徑是小輪半徑的2倍，大輪上的一點S離轉動軸的距離是半徑的1/3。當大輪邊緣上的P點的向心加速度是0．12m/S2時，大輪上的S點和小輪邊緣上的Q點的向心加速度各為多大？練習：如圖，A、B、C三輪半徑之比為3∶2∶1，A與B共軸，B與C用不打滑的皮帶輪傳動，則A、B、C三輪的輪緣上各點的線速度大小之比為______，角速度大小之比為________，轉動的向心加速度大小之比為__________．任務三達標提升1．下列關于向心加速度的說法中，正確的是………()A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化2．甲、乙兩個物體都做勻速圓周運動．轉動半徑比為3：4，在相同的時間里甲轉過60圈時，乙轉過45圈，則它們所受的向心加速度之比為……()A．3：4B．4；3C．4：9D．9：163．如圖的皮帶傳動裝置中………()A.A點與C點的角速度相同，所以向心加速度也相同B.A點半徑比C點半徑大，所以A點向心加速度大于C點向心加速度C.A點與B點的線速度相同，所以向心加速度相同D.B點與C點的半徑相同，所以向心加速度也相同4.關于做勻速圓周運動的物體的線速度、角速度、周期與向心加速度的關系，下列說法中正確的是（）A．角速度大的向心加速度一定大B．線速度大的向心加速度一定大C．線速度與角速度乘積大的向心加速度一定大D．周期小的向心加速度一定大知（）A．質點P的線速度大小不變

B．質點P的角速度大小不變

C．質點Q的角速度不變

D．質點Q的線速度大小不變