教
学
过
程
及
方
法 环节一 明标自学 过程设计 引入新课
教师活动:
回顾上节课的内容,引导学生,向心加速度是怎样产生的呢
学生活动:积极思考,列举实例。学生代表发言,其他同学补充。
教师活动:学生举例后,演示课件,增加感性认识。
点评:问题比较简单,可由C层次同学(提问)答出,增加其学习的兴趣。
[结论]直线、曲线两种.
教师活动:总结点评学生的发言情况,引出课题。
目标展示:
1.向心力的定义是什么?
2.求向心力的公式有哪些?
3.向心力的效果是什么?
4.变速圆周运动和一般曲线运动的定义是什么? 教
学
过
程
及
方
法 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展 过程设计 合作释疑
一.向心力
1定义:做匀速圆周运动的物体所受的合外力由于指向圆心,所以该合外力又叫做向心力。
2公式:
3单位:N
4方向:总是与速度垂直,时刻指向圆心。
5作用效果:只改变速度的方向,不改变速度的大小。
师:做匀速圆周运动的物体所受的合外力真的指向圆心吗?下面我们结合几个实例体会验证一下这个结论。毕竟理论只有结合实际才能被更透彻地理解。
①地球绕太阳的运动可以近似看成匀速圆周运动,试分析做匀速圆周运动的物体(地球)所有受的合外力的特点。
【解析】:地球只受到太阳对它的吸引力,合力即为吸引力。该吸引力指向地球做圆周运动的圆心即日心。
②光滑桌面上一个小球,由于细绳的牵引,绕桌面上的图钉做匀速圆周运动
【解析】:小球受重力、支持力、绳子的拉力。合力是绳子的拉力,方向沿绳子指向圆心(图钉)
点拨拓展
例1、分析下面各种匀速圆周运动中向心力是由哪些力提供?
玻璃球沿碗(透明)的内壁在水平面内运动;或者漏斗里的运动,如图。(不计摩擦)
【解析】:支持力、重力。向心力为重力与支持力的合力。由于这两个力的合力必须指向圆心,将支持力沿水平和竖直方向分解后就有如图所示的结论。
②圆锥摆运动:细线下面悬挂一钢球,细线上端固定,设法使小球在水平面面上做圆周运动。
【解析】:重力、绳子拉力。向心力为这两个力的合力,指向圆心。受力分析如下图
二.变速圆周运动和一般曲线运动
变速圆周运动的合外力应该既不指向圆心,也不与速度同一直线,而是成其它某一夹角,将其分解后切向与法向各分得一个分力,法向分力指向圆心,作用效果是改变速度方向,不改变速度大小,使物体做圆周运动;切身分力与速度同一直线,只改变速度大小,不改变方向。两分力共同作用效果就是变速圆周运动。
如果运动轨迹既不是直线,也不是圆周运动,可以称为一般曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不一样,但在研究时,可以把这条曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看成圆周运动的一部分。这样在分析质点经过曲线上某位置时,就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。