1、教学目标 ： 一、知识与技能 1理解向心力的概念，知道向心力大小与哪些因素有关，理解公式的含义 2理解向心加速度的概念，结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式 二、过程与方法 2通过演示实验，验证匀速圆周运动的向心力公式，结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式，加深巩固控制变量的研究方法。三、情感态度与价值观 培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度，培养学生在实验中严谨、细致、耐心的态度 教学准备：质量不同的小球（钢球、铝球）、向心力演示器 重点难点： 教学重点：理解向心力的概念 教学难点：理解向心力的概念及公式的得出提出问题：匀速圆周运动是一种曲线运动，由物体做曲线运动的条件可知，物体必定受到
2、一个与它的速度方向不在同一条直线上的合外力作用，这个合外力的方向有何特点呢？线的一端系一小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动。小球质量很小(可用橡皮塞等替代)，甩动时线速度尽量大，小球重力与拉力相比可忽略，以保证拉线近似在水平方向。观察并思考：小球受力？线的拉力方向有何特点？线断或松手会怎样概括：要使物体做匀速圆周运动，必须使物体受到与速度方向垂直而指向圆心的力作用，故名向心力。板书：3向心力：物体做匀速圆周运动所需要的合力。分析以下典型的圆周运动情形中物体的受力情况，思考向心力的来源。小结：分析匀速圆周运动向心力的来源，在具体问题中首先要对物体进行受力分析，根据受力来加以确定，由合力提供，也
3、可能弹力、摩擦力等中的某一种力提供。提出问题：向心力的大小跟什么因素有关？(学生自己设想，用刚才的仪器做小实验，凭感觉粗略体验。学生经实验、讨论有了自己的看法后，自由发言。)分组实验(验证学生的设想)：研究向心力跟物体质量 m、轨道半径 r、角速度 的定量关系。实验装置：向心力演示器。 研究方法：控制变量法演示：摇动手柄，小球随之做匀速圆周运动。提问：向心力由什么力提供？如何测量？小球向外压挡板，挡板对小球的反作用力指向转轴，提供了小球做匀速圆周运动的向心力，两力大小相等，同时小球压挡板的力使挡板另一端压缩套在轴上的弹簧，弹簧被压缩的格数可以从标尺中读出，即显示了向心力大小。分组实验内容内容：
4、向心力与质量的关系：、r 一定，取两球使 mA=2mB观察：(学生读数)FA=2FB结论：向心力 Fm向心力与半径的关系：m、 一定，取两球使 rA=2rB观察：(学生读数)FA=2FB结论：向心力 Fr向心力与角速度的关系：m、r 一定，使 A=2 B观察：(学生读数)FA=4FB结论：向心力 F 2归纳：综合上述实验结果可知：物体做匀速圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。但不能由一个实验、一个测量就得到一般结论，实际上要进行多次测量，大量实验，但我们所有小组结果都是这样的，可见这一规律不是偶然。测出 F、m、r、 的值，可知向心力大小为：F=m 2
5、r。引导学生：匀速圆周运动的向心力由合外力产生，根据牛顿运动定律，力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。再思考：那么，推导加速度的表达式是怎样的呢？(可由学生自己先推导)讲评(师生共同完成)：牛顿运动定律既适用于直线运动，也适用于曲线运动。由牛顿第二定律：F 合 =ma由向心力公式：F 合 =F 向 =m 2r提问：加速度的方向如何？引导学生：与合外力方向一致，即指向圆心。讲述：故名向心加速度。板书：向心加速度1向心加速度：2物理意义：表示速度方向变化的快慢。分析：如图 1 所示，F 向 v 物体在运动方向上不受力，因而在这个方向(即切线方向)上没有加速度，速度大小不会改变。由牛顿第二定律，F 合 a，合力提供向心力，向心力的作用只是改变了速度的方向，不改变速度大小，由此产生的加速度方向指向圆心，表示速度方向变化的快慢。适用范围说明：向心力和向心加速度的公式是从匀速圆周运动得出的，但也适用于一般的圆周运动。一般的圆周运动，速度的大小有变化，向心力和向心加速度的大小也随着变化，利用公式求物体在圆周某一位置时的向心力和向心加速度的大小，必须用该点的速度瞬时值。反馈练习(巩固新知识)：(三)课堂小结1匀速圆周运动时，向心加速度表示速度方向变化的快慢。向心加速度大小不变，方向指向圆心，时刻在变化，所以不是匀变速运动。2向心力来源
