《向心加速度》教案高中物理必修二2021
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。下面是小偏整理的《向心加速度》教案高中物理必修二2021，感谢您的每一次阅读。
《向心加速度》教案高中物理必修二2021
教学目标
1、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。
2、过程与方法：体会速度变化量的处理特点，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，教师启发、引导，学生自主阅读、思考、讨论、交流学习成果。
3、情感、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。特别是“做一做”的实施，要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦。
教学重难点
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推导与应用。
教学工具
多媒体、板书
教学过程
新课导入
建议通过前面的学习我们知道在现实生活中，物体都要在一定的外力作用下才能做曲线运动，如图教所示(课件展示).
地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动小球绕桌面上的图钉做匀速圆周运动
对于图中的地球和小球，它们受到了什么样的外力作用?它们的加速度大小和方向如何确定?
一、感受圆周运动的向心加速度
探究交流
如图所示，地球在不停地公转和自转，关于地球的自转，思考以下问题：
(1)地球上各地的角速度大小、线速度大小是否相同?
(2)地球上各地的向心加速度大小是否相同?
1.基本知识
(1)实例分析
①地球绕太阳做近似的匀速圆周运动，地球受太阳的力是万有引力，方向由地球中心指向太阳中心.
②光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动.小球受到的力有重力、桌面的支持力、细线的拉力.其中重力和支持力在竖直方向上平衡，合力总是指向圆心.
(2)结论猜测
一切做匀速圆周运动的物体的合力和加速度方向均指向圆心.
2.思考判断
(1)匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心.(√)
(2)匀速圆周运动的加速度总指向圆心.(√)
(3)匀速圆周运动是加速度不变的运动.(×)
二、向心加速度
1.基本知识
(1)定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度.
(2)公式：
(3)方向：沿半径方向指向圆心，时刻与线速度方向垂直.
2.思考判断
(1)圆周运动的加速度一定指向圆心.(×)
(2)曲线运动中，v1、v2和Δv=v2-v1的方向一般不在一条直线上.(√)
(3)匀速圆周运动的向心加速度大小不变.(√)
探究交流
甲同学认为由公式
知向心加速度an与运动半径r成反比;而乙同学认为由公式an=ω2r知向心加速度an与运动半径r成正比，他们两人谁的观点正确?说一说你的观点.
【提示】他们两人的观点都不准确，当v一定时，an与r成反比，当ω一定时，an与r成正比.
三、向心加速度的方向及意义
【问题导思】
1.向心加速度是描述什么的物理量?
2.匀速圆周运动和非匀速圆周运动的加速度有什么不同?
1.物理意义
描述线速度改变的快慢，只表示线速度的方向变化的快慢，不表示其大小变化的快慢.
2.方向
总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直，方向时刻改变.
3.圆周运动的性质
不论加速度an的大小是否变化，an的方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速曲线运动.
4.变速圆周运动的向心加速度
做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度，二是切向加速度.向心加速度表示速度方向变化的快慢，切向加速度表示速度大小变化的快慢.所以变速圆周运动中，向心加速度的方向也总是指向圆心.
特别提醒
1.和直线运动一样，在圆周运动中，Δv、a、F三个量的方向也总是相同的.
2.在匀速圆周运动中，向心加速度就是物体的合加速度.
例：关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是()
A.它描述的是线速度大小变化的快慢
B.它描述的是线速度方向变化的快慢
C.它描述的是物体运动的路程变化的快慢
D.它描述的是角速度变化的快慢
【答案】B
四、向心加速度的公式和应用
【问题导思】
1.向心加速度有哪些计算公式?
2.试讨论向心加速度与半径的关系?
3.向心加速度公式适用于非匀速圆周运动吗?
1.公式
2.an与r的关系
图象如图(a)(b)所示.
3.理解
(1)当匀速圆周运动的半径一定时，向心加速度的大小与角速度的平方成正比，也与线速度的平方成正比，随频率的增加或周期的减小而增大.
(2)当角速度一定时，向心加速度与运动半径成正比.
(3)当线速度一定时，向心加速度与运动半径成反比.
4.向心加速度的注意要点
(1)向心加速度是矢量，方向总是指向圆心，始终与速度方向垂直，故向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小.向心加速度的大小表示速度方向改变的快慢.
(2)向心加速度的公式适用于所有圆周运动的向心加速度的计算.包括非匀速圆周运动.
例：如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r1=3r，r2=2r，r3=4r;A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑.向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是()
【答案】BD
注意：向心加速度与合加速度
在一般圆周运动中，合加速度通常有两个分量：切向加速度和向心加速度.切向加速度表示速度大小变化的快慢;向心加速度表示速度方向变化的快慢.
1.物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度.
2.物体做非匀速圆周运动时，合加速度既有沿切线方向的分量，又有指向圆心方向的分量，其指向圆心方向的分量就是向心加速度.
课后小结
板书
第六节向心加速度
1、感知做匀速圆周运动的物体加速度的方向
2、速度变化量的求法
3、向心加速度
(1)名称的由来
(2)表达式：
(3)对两种表达式的比较、分析
高二物理教学反思
《电场》一章的教学终于结束了，回顾这将近半学期的教学工作，感觉很是无奈。学生学起来太费劲了。当然，不全怪学生认知能力差，这一章内容也确实很抽象，尤其是电势、电势差和电势能的教学，虽然我们采用了与高度、高度差和重力势能类比的方法，开始感觉学生还能接受，但课后做练习真的很费劲，所以这点内容我们用了很长的时间，最后感觉学生掌握的还算差不多。
而到了章末学习“带电粒子在电场中的运动时”我们又遇到了麻烦，因为要用到高一学的“匀变速直线运动”的有关规律和“平抛运动”知识，学生将这些内容已忘得差不多了，我们不得不又领着学生将这些内容复习了一遍，所以又耽误了一点时间，现在看来我们的进度比起其他学校慢多了，怎么办?为此我们物理组几位教师经常商量这个问题。说实话，我很着急，因为十二月底还有学业考试呢，总不能一点都不复习吧，本学期我们高二物理才四课时，课时有限，还想让学生多学一点，所以今天我们索性把学业考试的有关材料给了学生，不知这样好与不好。我们想让学生在学习新知识的同时，有精力的同学适当地把高一内容看一看，没精力的同学只能由着他们了。
估计后半学期，情况会稍有好转，毕竟《恒定电流》和《磁场》内容，学生多少有点基础，但愿通过我们大家的努力，无论是学业考试还是期末统考会取得令人满意的成绩，我们正在加油!
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