第二节匀速圆周运动的向心力和向心加速度教学准备:结实的细线拴着一个小钢球,秒表,J2130向心力演示仪,质量不同的小球(钢球、木球),多媒体投影设备.教学过程:一、实验探究,引入新课二、探索物体做圆周运动的条件在同学们猜想研究的基础上,大屏幕投影教材第26页图2-2-2,并提出下列思考题:1.对研究对象作出受力示意图,2.猜想合力的方向,检验完善自己的猜想.3.合力的方向应该指向哪里
在学生研究讨论的基础上,师生共同得出结论:大量事实说明,物体做圆周运动的条件是必须受到一个指向圆心的合外力,这个指向圆心的合外力就叫做向心力.思考:1.通过对图2-2-2中三个物体的受力分析,你认为向心力由那些力提供
2.你认为向心力是按力的性质命名的还是按力的作用效果命名的
在同学们思考、研究讨论的基础上,师生共同得出结论:向心力是根据力的作用效果命名的.它可以是一个力,可以是某个力的分力,也可以是几个力的合力.请学生列举生活中物体做匀速圆周运动向心力来源的实例.物理学史教育:牛顿对向心力与圆周运动的关系的认识.三、认识向心加速度(由教师直接给出向心加速度的表达式)1
方向:由牛顿第二定律得出,沿半径方向指向圆心.2
大小:(直接给出)(详解参见教材第30页的“课外阅览”.)然后根据第一节的内容得出a的其他表达式.交流与思考:从看,似乎a跟R成正比;从看,似乎a跟成R反比.你能解答这个问题吗
四、由牛顿第二定律结合向心加速度的表达式,学生可以自己得出向心力的表达式.学生可以适当讨论,相互启发,完成几组常用表达式的书写.以上内容1课时.五、探究影响向心力大小的相关因素学生实验:用J2130向心力演示仪分组探究影响向心力大小的因素.教师先介绍向心力演示仪的结构、原理和使用方法,然后提出下列问题引起学生的思考:怎样研究一个物理量和诸多物理量的关系
启发学生运用控制变量法.学生实验:探究向心力与物体