向心力
洪洞二中 邢玉岗
一、教材分析
上一节从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论后，进一步得出了向心加速度的大小。根据牛顿第二定律，就可以得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的方向和大小。
二、学情分析
学生通过前面的学习，理解了质量、力与加速度的关系，了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度，并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程，具备了处理问题的一般思路方法：提出问题—分析问题—解决问题。
一、教学目标 (一)知识与技能
1.理解向心力是物体做圆周运动的合外力．
2.知道大小与哪些因素有关．理解的含义，并能用来进行计算． 3.理解向心加速度的概念．结合牛顿第二运动定律，得出向心加速度的公式．
4.知道在变速圆周运动中，可用公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小． (二)过程与方法
1 1.通过实验，让学生感受做匀速圆周运动的物体需要向心力，并且对向心力大小与线速度大小的关系建立初步的印象． 2.通过实验、探究与有关的因素． (三)情感态度与价值观
1.经历观察与思考、实验与探究、讨论与交流等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度．
2.通过亲身感悟，使学生获得成功的愉悦，培养学生参与物理学习活动的兴趣．
3.联系实际，注重应用，培养学生理论联系实际的意识．
二、教学重、难点 1.向心加速度的概念．
2.掌握向心力公式,用公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小．
三、教学方法
讨论法、讲授练习法相结合
四、教学过程 【感受向心力】
通过自制器材感受向心力Fn的大小与哪些因素有关 【思考1】小球为什么能绕中心近似做匀速圆周运动呢？
小球能绕中心做匀速圆周运动，是因为绳对小球始终有一个拉力F，此拉力不断改变小球的运动方向而做匀速圆周运动。
一、向心力
2 使小球做匀速圆周运动的拉力F，其方向虽然不断变化，但总是指向圆心，所以叫做向心力。
1、影响向心力Fn大小的因素
①物体的质量 ②运动的快慢 ③轨道的半径 【实验与探究】研究Fn与 m、r、ω的关系。
控制变量法
①控制ｍ，ω一定，改变r； ②控制ｒ，ｍ一定，改变ω ； ③控制ｒ，ω一定，改变m；
2、向心力的大小
【结论】最终实验表明，向心力Ｆ的大小跟ｍ、ｒ、都有关系，其关系为：
vvFm2rmrmrr22Fm2r推导公式也适用于非匀速圆周运动，v指瞬时速度．
3、向心力是一种效果力
向心力是根据其方向总是指向圆心这一效果来命名的。它可以是某种性质的一个力，也可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。
所有做匀速圆周运动的物体，都必须受到向心力的作用，向心力与线速度都是大小恒定，方向时刻改变，且总保持互相垂直。
二、向心加速度
由牛顿第二运动定律和向心力公式
an= 线速度、角速度越大，周期越小，频率、转速越高，表明运动得越快。在匀速圆周运动中，角速度、周期和频率均是不变的，线速度的大小不变、方向时刻改变。
讨论：
1）当 v 一定时， ω与r成反比 2）当 ω 一定时，v与r成正比 3）当 r 一定时，v与ω成正比
三、实例分析
【例题1】分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系？ vr
主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等
【例题2】分析下列情况下，轮上各点的角速度有什么关系？
同一轮上各点的角速度相同
【讨论与交流】
4 【练习1】半径10cm的砂轮，每0.2s转一圈。砂轮边缘上某一质点，它做圆周运动的线速度的大小是多大？角速度是多大？砂轮上离转轴不同距离的质点，它们做匀速圆周运动的线速度是否相同？角速度是否相同？周期是否相同？
由V=2πr/ T 得：V不同 由 ω =2π/ T得：相同。T相同 1.57m/s10π rad/s 【练习2】做匀速圆周运动的物体线速度的 不变， 时刻在变，所以线速度是 （填恒量或变量），所以匀周运动中，匀速的含义是是 。
（大小 方向 变量 线速度的大小不变）
【练习3】对于做匀速圆周运动的物体，哪些物理量是一定的？ （周期、角速度、频率、转速）
【练习4】某电钟上秒针、分针的长度比为 d1 ：d2 ＝1：2，求：
A：秒针、分针尖端的线速度之比是__________ B：秒针、分针转动的角速度之比是__________ （30 :1 ； 60 :1）
【今日作业】
“课本”P321-4其中第4题做在作业本上
【教学反思】
