【導讀】運動速度方向與加速度的方向不共線，且合力不為定值，運動為___________運動。曲線運動一定是________運動，一定具有_________。生活中有很多運動情況，我們學習過各種直線運動，包括勻速直線運動，勻變速直線運動等，我們知道這幾種運動的共同特點是物體運動方向不變。下面我們就來欣賞幾組圖片中的物體。兩只粉筆頭的運動情況有什么不同？本節(jié)課我們就來學習這個問題。么AB見的平均速度即為A點的瞬時速度。例題3、一個物體在光滑的水平面上以v做曲線運動，已知運動過程中只受一個恒力作用，使學生明確物理中研究問題的一種方法，將曲線運動分解為直線運動。對一個運動能正確地進行合成和分解。

　　

【正文】 里與重力的合力提供火車轉彎所需的向心力。 d：強調(diào)說明：轉彎處要選擇內(nèi)外軌適當?shù)母叨炔?，使轉彎時所需的向心力完全由重力G 和支持里 FN來提供 ?這樣外 軌就不受輪緣的擠壓了。 實例 2：汽車過拱橋的問題 （ 1）放錄像 ?展示汽車過拱橋的物理情景 （ 2）用 CAI 課件模擬：并出示文字說明，汽車在拱橋上以速度 v 前進，橋面的圓弧半徑為 R，求汽車過橋的最高點時對橋面的壓力？ （ 3） a：選汽車為研究對象 b：對汽車進行受力分析：受到重力和橋對車的支持 力 c：上述 兩 個力的合力提供向心力、且向心力方向向下 d：建立關系式： rVmGF21 ?? e:又因支持力與壓力是一對作用力與反作用力，所以1FG21 QF G F m r? ? ?向 rVmGF2??壓 且 GF?壓 （ 4）說明：上述過程中汽車做的不是勻速圓周運動，我們?nèi)允褂昧藙蛩賵A周運動的公式，原因是向心力和 向心加速度的公式對于變速圓周運動同樣適用。 三 、鞏固 訓練 學生解答課后 “ 思考與討論 ” （ 1）學生先討論，得到分析結論 （ 2） CAI 課件進行模擬，加深印象 如圖所示，自行車和人的總質量為 m，在一水平地面運動，若自行車以速度 v 轉過半徑為 R 的彎道，求： （ 1）自行車的傾角為多大？ （ 2）自行車所受地面的摩擦力為我大？ 四 、小結 1：物體除受到各個作用力外，還受一個向心力嗎？ 2：用向心力公式求解有關問題時的解題步驟如何？ 3：對于火車 轉彎時，向心力由什么提供？ 4：汽車通過凹形或凸形拱橋時對橋的壓力與重力的關系如何？ 五 ：作業(yè) 課本 P97練習六 六 ：板書設計 第二節(jié) 向心力、向心加速度 【 教學目標 】 一、知識目標： 理解向心加速度和向心力的概念 知道勻速圓周運動中產(chǎn)生向心加速度的原因。 掌握向心力與向心加速度之間的關系。 二、能力目標： 學會用運動和力的關系分析分題 理解向心力和向心加速度公式的 確切含義，并能用來進行計算。 三、德育目標： 通過 a 與 r 及 ? 、 v 之間的關系，使學生明確任何一個結論都有其成立的條件。 【 教學重點 】 理解向心力和向心加速的概念。 知道向心力大小 rvmm rwF 22 ?? ，向心加速的大小 rvrwQ 22 ?? ，并能用來進行計算。 【 教學難點 】 勻速圓周運動的向心力和向心加速度都是大小不變，方向在時刻改變。 【 教學方法 】 實 驗法、講授法、歸納法、推理法 【 教學 用具】 投影儀、投影片、多媒體、 CAI 課件、向心力演示器、鋼球、木球、細繩 【 教學 步驟】 一、引入新課 1：復習提問（用投影片出示思考題） （ 1）什么是勻速圓周運動 （ 2）描述勻速圓周運動快慢的物理量有哪幾個？ （ 3）上述物理量間有什么關系？ 引入：由于勻速云的速度方向時刻在變，所以勻速圓周運動是變速曲線運動。而力是改變物體運動狀態(tài)的原因。所以做勻速圓周運動的物體所受合外力有何特點？加速度又如何呢？ 本節(jié)課我們就來共同學習這個問題。 二、新課教學 （一）用投影片出示本節(jié)課的學習目標： 理解什么是向心力和向心加速度 知道向心力和向心加速度的求解公式 了解向心力的來源 （二）學習目標完成過程 1：向心力的概念及其方向 （ 1）在光滑水平桌面上，做演示實驗 a：一個小球，拴 住 繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來細繩處于松馳狀態(tài) b：用手輕擊小球，小球做勻速直線運動 c：當繩繃直時，小球做勻速圓周運動 （ 2）用 CAI 課件，模擬上述實驗過程 （ 3）引導學生討論、分析： a：繩繃緊前，小球為什么做勻速圓周運動？ b：繩繃緊后，小球為何做勻速圓周運動 ？ 小球此時受到哪些力的作用？合外力是哪個力？這個力的方向有什么特點？這個力起什么作用？ （ 4）通過討論得到： a：做勻速圓周運動的物體受到一個指向圓心的合力的作用，這個力叫向心力。 b：向心力指向圓心，方向不斷變化。 c：向心力的作用效果 —— 只改變運動物體的速度方向，不改變速度大小。 向心力的大小 （ 1）體驗向心的大小 a：每組學生發(fā)用細線聯(lián)結的鋼球、木球各一個，讓學生拉住 繩 的一端，讓小球盡量做勻速圓周運動，改變轉動的快慢 、 細線的長短多做幾次。 b：引導學生猜想：向心力可能與物體的質量、角速度、半徑有關。 c：過渡：剛才同學們已猜想大向心力可能與 m、 v、 r 有關，那么，我們的猜想是否正確呢？下邊我們通過實驗來檢驗一下。 （ 2） a：用實物投影儀，投影向心力演示器。 b：介紹向心力演示的構造和使用方法 構造：（略） ?主 要介紹各部分的名稱 使用方法：勻速轉動手柄 1，可以使塔輪 2 和 3 以及長槽 4 和短槽 5 隨之勻速轉動，槽內(nèi)的小球就做勻速圓周運動。使小球做勻速圓周運動的向心力由橫臂 6 的擋板對小球的壓力提供，球對 擋板 的反作用力通過杠桿的作用使彈簧測力套筒 7 下降，從而露出標尺 8，標尺8 上露出的紅白相間等方格可顯示出兩個球所受向心力的比值。 （ 3）操作方法： a：用質量不同的鋼球和鋁球，使他們運動的半徑 r 和角速度 ? 相同 ?觀察得到：向 心力的大小與質量有關，質量越大，向心力也越大。 b：用兩個質量相同的小球，保持運動半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關系 c：仍用兩個質量相同的小球，保持小球運動的角速度相同，觀察向心力的大小與運動半徑之間的關系。 （ 4）總結得到：向心力的大小與物體質量 m、圓周半徑 r 和角速度 ? 都有關系，且給出公式： F＝ mr? 2（說明該公式的得到方法，空氣變量法、定量測數(shù)據(jù)） （ 5）學生據(jù) rv?? 推導向心力的另一表達式 rvmF 2? 向心加速度 （ 1）做圓周運動的物體，在向心力 F 的作用下必然要產(chǎn) 生 一個加速度，據(jù)牛頓運動定律得到：這個加速度的方向與向心力的方向相同，叫做向心加速度。 （ 2）結合牛頓運動定律推導得到 ra 2?? rva 2? 說明的幾個問題： （ 1）由于 a 向 的方向時刻在變，所以勻速圓周運動是瞬時加速度的方向不斷改變的變加速運動。 （ 2）做勻速圓周運動的物體，向心力是一個效果力，方向總指向圓心，是一個變力。 （ 3）做勻速圓周運動的物體受到的合外力就是向心力。 三 、 鞏固訓練 1：向心加速度只改變速度的 ，而不改變速度的 。 一個做勻速圓周運動的物體，當它的轉速度為原來的 2 倍時，它的線速度、向心力分別 變 為原來的幾倍？如果線速度不變，當角速度變?yōu)樵瓉淼?2 倍時，它的軌道半徑和所受的向心力分別為原來的幾倍 （ 1）用 CAI 課件展示思考與討論中的物理情景 （ 2）分析木塊受幾個力的作 用？各是什么性質的力？ （ 3）木塊所受的向心力是由什么提供的？ 四 、小結 1：什么是向心力和向心加速度？它們的大小和方向有什么特點？ 2：向心力的求解 公式 （ 1） （ 2） 3：向心加速度的求解公式（ 1） （ 2） 勻速圓周運動是一種什么性質的運動？ 五 、作業(yè) 課后練習三 六 、板書設計 ???????????????????????????????????rvarwarvmFm r wFV2222。321。432快慢的物理量、描述線速度方向變化—指向圓心—、方向、供、由物體所受的合力提的方向、作用：改變、方向指向圓心向心力與向心加速度 第三節(jié) 離心現(xiàn)象及其應用 【 教學目標 】 1．知道什么是離心現(xiàn)象，知道物體做離心運動的條件。 2．能結合課本所分析的實際問題，知道離心運動的應用和防止。 【 教學重 難 點 】 重點：物體做離心運動所滿足的條件。 難點：對離心運動的理解及其實例分析。 【 教學方法 】 觀察總結 【 教學 步驟】 （一）引入新課 做圓周運動的物體，由于本身的慣性，總有沿著圓周切線方向飛去的傾向，它之所以沒有飛去是因為向心力持續(xù)地把物體拉到圓周上來，使物體同圓心的距離保持不變。做勻速圓周運動的物體，它所受的合外力恰提供了它所需要的向心力，如果提供它的外力消失或不足，物體將怎樣運動呢？本節(jié)課專門研究這一問題。 （二）進行新課 ：學生閱讀教材【離心現(xiàn)象】 做勻速圓周運動的物體，在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動。這種運動叫做離心運動。 2．離心運動的條件： （ 1） 當產(chǎn)生向心力的合外力突然消失，物體便沿所在位置的切線方向飛出。 （ 2） 當產(chǎn)生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力，物體將沿切線和圓周之間的一條曲線運動，遠離圓心而去。 3．離心現(xiàn)象的本質 —— 物體慣性的表現(xiàn) 做勻速圓周運動的物體，由于本身有慣性，總是想沿著切線方向運動，只是由于向心力作用，使它不能沿切線方向飛 出，而被限制著沿圓周運動。如果提供向心力的合外力突然 消失，物體由于本身的慣性，將沿著切線方向運動，這也是牛頓第一定律的必然結果。如果提供向心力的合外力減小，使它不足以將物體限制在圓周上，物體將做半徑變大的圓周運動。此時，物體逐漸遠離圓心，但“遠離”不能理解為“背離”。做離心運動的物體并非沿半徑方向飛出，而是運動半徑越來越大 。 （二）離心運動的應用和防止 —— (1) 雨傘旋轉 (2) 鏈球投擲 (3) 洗衣機的脫水筒 （ 1） 汽車拐彎時限速 （ 2） 高速旋轉的飛輪、砂輪的限速 （三）課堂練習 1．物體做離心運動時，運動軌跡 A．一定是直線 B．一定是曲線 C．可能是直線，也可能是曲線 D．可能是圓 【 C】 2．物體 m用線通過光滑的水平板上的小孔與砝碼 M相連，并且正在做勻速圓周運動，如圖所示，如果減小 M 的質量，則物體的軌道半徑 r、角速度ω、線速度 v 的大小變化情況是 A． r 不變， v 變小、ω變小 B． r 增大，ω減小、 v 不變 m C． r 減小， v 不變、ω增大 M D． r 減小，ω不變、 v 變 小 【 B】 2．如果汽車的質量為 m，水平彎道是一個半徑 50m 的圓弧，汽車與地面間的最大靜摩 擦力為車重的 倍，欲使汽車轉彎時不打滑，汽車在彎道處行駛的最大速度是多少？ ( g取 10 m/s2 ) （答案： 10 m/s ） （四）課堂小結 做圓周運動的物體，由于本身的慣性，總有沿著圓周切線方向飛去的傾向 . 當 F=mω 2r 時，物體做勻速圓周運動 當 F= 0 時，物體沿切線方向飛出 當 F＜ mω 2r 時，物體逐漸遠離圓心 當 F＞ mω 2r 時，物體逐漸靠近圓心 五、課外作業(yè) ：課本中本節(jié)課后練習 2