1、5.6 向心加速度【教学目标】(一)知识与技能1、理解速度变化量和向心加速度的概念2、知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。3、能够运用向心加速度公式求解有关问题。(二)过程与方法体验向心加速度的导出过程,领会推导过程中用到的数学方法。(三)情感、态度与价值观培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情、乐于学习的品质。【教学重点】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。【教学难点】向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用【教学课时】1课时【探究学习】(一)引入新课教师活动:通过前面的学习,我们已经知道,作曲线运动的物体,速度一定是变化的,换
2、句话说,作曲线运动的物体,一定有加速度。圆周运动是曲线运动,那么做圆周运动的物体,加速度的大小和方向如何来确定呢?下面我们就来学习这个问题。(二)进行新课教师活动:指导学生阅读教材 “思考与讨论”部分,投影图6.61和图6.62以及对应的例题,引导学生思考并回答。学生活动:认真阅读教材,思考问题,选出代表发表见解。教师活动:倾听学生回答,必要时给学是以有益的启发和帮助,引导学生解决疑难,回答学生可能提出的问题。设疑:我们这节课要研究匀速圆周运动的加速度,可以上两个例题却在研究物体所受的力,这不是“南辕北辙”了吗?点评:激发学生的思维,唤起学生进一步探究新知的欲望。通过发表自己的见解,解除疑惑,
3、同时为下一步的研究确定思路。学生活动: 思考后,积极发表见解。教师活动:倾听学生回答,启发和引导学生解决疑难,总结并点评。同时引出下一课题。1、速度变化量教师活动:指导学生阅读教材 “速度变化量”部分,引导学生在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量v的图示,思考并回答问题: 速度的变化量v是矢量还是标量? 如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量v?学生活动:认真阅读教材,思考问题,在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量的图示。教师活动:投影学生所画的图示,点评、总结。2、向心加速度教师活动:指导学生阅读教材 “向心加速度”部分,投影图6.65,引导学
4、生思考:(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v?(4)vt表示的意义是什么?(5)v与圆的半径平行吗?在什么条件下,v与圆的半径平行?学生活动:按照思考提纲认真阅读教材,思考问题,在练习本上独立完成上面的推导过程。点评:让学生亲历知识的导出过程,体验成功的乐趣。教师活动:倾听学生回答,必要时给学是以有益的启发和帮助,引导学生解决疑难,回答学生可能提出的问题。师生互动,得出结论: 上面的推导不涉及“地球公转”、“小球绕图钉转动”等具体的运动,结论具有一般性:作匀速圆周运动的物体加速度指向圆心
5、。这个加速度称为向心加速度。教师活动:匀速圆周运动的加速度方向明确了,它的大小与什么因素有关呢?下面请大家按照课本51页“做一做”栏目中的提示,在练习本上推导出向心加速度的表达式。也就是下面这两个表达式: 学生活动:阅读教材“做一做”栏目中的内容,边思考,边在练习本上推导向心加速度的公式。教师活动:巡视学生的推导情况,解决学生推导过程中可能遇到的困难,给与帮助,回答学生可能提出的问题。点评:教师要放开,让学生独立完成推导过程。有的学生可能会走弯路,甚至失败,推导结果并不重要,重要的是让学生亲历推导的过程。教生互动:投影学生推导的过程,和学生一起点评、总结。教师活动:引导学生思考并完成“思考与讨
6、论”栏目中提出的问题。深化本节课所学的内容。学生活动:认真阅读相关内容,思考并回答问题。教师活动:听取学生见解,点评、总结。(三)课堂总结、点评教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。(四)实例探究例关于北京和广州随地球自转的向心加速度,下列说法中正确的是( )A.它们的方向都沿半
7、径指向地心B.它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大D.北京的向心加速度比广州的向心加速度小【解析】 如图所示,地球表面各点的向心加速度方向(同向心力的方向)都在平行赤道的平面内指向地轴。选项B正确,选项A错误.在地面上纬度为的P点,做圆周运动的轨道半径rR0cos,其向心加速度为 anr2R02cos.由于北京的地理纬度比广州的地理纬度大,北京随地球自转的半径比广州随地球自转的半径小,两地随地球自转的角速度相同,因此北京随地球自转的向心加速度比广州的小,选项D正确,选项C错误.该题的答案为B、D.【答案】 BD点评:因为地球自转时,地面上的一切物体都在垂直于地轴的平面内绕地轴做匀速圆周运动,它们的转动中心(圆心)都在地轴上,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),向心力指向地轴,