理解匀速圆周运动是变速运动的应
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一、教案目标
1．物理知识方面：
(1>理解向心加速度表示速度方向变化快慢； (2>掌握向心加速度与半径的关系；
(3>学会分析向心力的来源，并能初步应用公式计算。
2．通过推导向心加速度、实例分析培养学生的推理能力，以及分析问题的能力。
二、重点、难点分析 1．重点：向心力的来源。
2．难点：变速圆周运动中物体的受力、竖直面内的圆周运动最高点速度极值。演示实验与理论推导相结合。
三、教具
1．转台、小物块； 2．单摆；
3．一根细绳系着盛水的透明小桶； 4．一只透明的碗、小球(玻璃球或其它>。 四、主要教案过程 (－>引入新课
复习提问1：上节课我们学习了匀速圆周运动以及向心力。当物体做匀速圆周运动时需要向心力，这个力的方向如何？大小如何计算？b5E2RGbCAP 提问2：物体做匀速圆周运动时，速度是否发生变化？
引导学生回答：速度大小不变，方向变。 思考：速度方向变化，是否存在加速度？ (学生可能答存在，也可能迟疑。>
引导学生分析：速度是矢量，速度方向变化仍是速度有变化，有变化就有加速度，这个加速度表示速度方向变化的快慢。p1EanqFDPw 引入：那么，匀速圆周运动的加速度是怎样产生的？它的大小和方向如何呢？下面我们就来讨论这一问题。
(二>教案过程设计
启发思考：物体运动时的加速度是如何产生的？根据是什么？ 引导学生：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，能否根据上节课的结论来推导加速度呢？ (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=mω2r
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：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。DXDiTa9E3d 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。RTCrpUDGiT 反馈练习(巩固新知识>：
①从匀速圆周运动的向心加速度公式a=ω2r得出，a与半径r成正比，但从a=v2/r又得出，a与半径r成反比。那么，a与半径r到底成正比还是反比？两者是否相互矛盾？5PCzVD7HxA ②一列火车的质量为500t，拐弯时沿着圆弧形轨道前进，圆弧半径为375m，通过弯道时的车速为54km/h，火车所需要的向心力是多大？产生的向心加速度是多大？jLBHrnAILg 讲解：
①在讨论向心加速度与半径的关系时，必须注意不同的条件。 ②火车拐弯时的圆周运动无论是否匀速率，都可利用公式求出拐弯瞬时的向心力和加速度。注意单位换算，v=54km/h=15m/s。xHAQX74J0X 向心加速度：a=v2/r=152/375=0.6(m/s2> 向心力：F=mv2/r=5×105×152/375=3×105(N> 或F=ma=5×105×0.6=3×105(N>
也可先求向心力，再根据F=ma求加速度。 板书：2．向心力实例分析
例1 下列物体做匀速圆周运动时，向心力分别由什么力提供？ ①人造地球卫星绕地球运动时； ②电子绕原子核运动时；
③小球在光滑的水平桌面上运动；(如图2> ④小球在水平面内运动；(如图3>
⑤玻璃球沿碗(透明>的内壁在水平面内运动；(如图4>(不计摩擦>
演示：
理解匀速圆周运动是变速运动的应用
