高中物理《A 向心加速度 向心力》微课精讲+知识点+教案课件+习题
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知识点：
一、向心加速度
1.定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫向心加速度。
注：并不是任何情况下，向心加速度的方向都是指向圆心。
当物体做变速圆周运动时，向心加速度的一个分加速度指向圆心。
2.方向：在匀速圆周运动中，始终指向圆心，始终与线速度的方向垂直。
向心加速度只改变线速度的方向而非大小。
3.意义：描述圆周运动速度方向方向改变快慢的物理量。
4.公式：
5.两个函数图像：
向心力
1.大小：Fn=mv^2/r=mω^2r=mvω=m4π^2r/T^2=m4π^2f^2r。
2.方向:时刻与线速度的方向垂直,指向圆心。
3.来源:向心力可以由重力、弹力、摩擦力、电磁力等性质力或它们的合力提供,还可以由某个力的分力提供。
4.效果:使物体获得向心加速度,只改变线速度的方向,而不改变线速度的大小。
温馨提示：向心力不是性质力，它是根据力的效果命名的。在分析做圆周运动的质点的受力情况时，切不可在性质力以外，再添一个“向心力”。
向心力的来源分析：
(1)向心力是根据力的作用效果命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于那种性质，都是向心力。它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。
(2)若物体做匀速圆周运动，其向心力必然是物体所受的合力，它始终沿着半径方向指向圆心，并且大小恒定。
(3)若物体做非匀速圆周运动，其向心力则为物体所受的合力在半径方向的分力，而合力在切线方向的分力则用于改变线速度的大小。
视频教学：
练习：
1.如图所示，在倾斜角为θ的光滑斜面上，有一长为l的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使恰好能在斜面上做完整的做圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 小球通过最高点A时的速度vA=
C. 小球通过最高点A时的速度vA=0 D. 小球通过最高点A时，细线对小球的拉力T=mgsinθ
2.如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平地面上，质量为m的小木块（可视为质点）放在斜面上．现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块上，拉力在以斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和小木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是（ ）
A. 小木块受到斜面的最大摩擦力为
B. 小木块受到斜面的最大摩擦力为F﹣mg sin θ
C. 斜面体受到水平地面的最大摩擦力为F
D. 斜面体受到水平地面的最大摩擦力为F cos θ
3.随着路面上汽车越来越多，超速等违章驾驶行为导致的交通事故也呈逐年增加的趋势，造成了许多人间悲剧．汽车在弯道上速度过大极易冲出路面，酿成车毁人亡的重大事故！若汽车在水平路面上以速率v转弯，路面对车的摩擦力已达到最大值．当汽车的速率加大到2v时，要使车在路面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应至少要（ ）
A. 增大到原来的二倍
4.如图所示，一质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ， 通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2 ， 则（ ）
A. F1＞mg B. F1=mg C. F2＞mg D. F2=mg
5.关于向心力的说法，正确的是（ ）
A. 物体由于做匀速圆周运动而产生了一个向心力
C. 做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力
6.如图是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔，洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，abcd分别为一件小衣物（可理想化为质点）随滚筒转动过程中经过的四个位置．a为最高位置，c为最低位置，b、d与滚筒圆心等高．下列说法中正确的是（ ）
A. 衣物在四个位置加速度相同
B. 衣物转到c位置时的脱水效果最好
C. 衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的大
D. 衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相反
7.如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端系于O点；设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动，已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（ ）
A. 细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为 1：
C. 小球m1和m2的线速度大小之比为3
8.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力说法中正确的是（ ）
A. 物体所受的合外力提供向心力
C. 向心力的大小一直在变化
9.赛车在倾斜的轨道上转弯如图所示，弯道的倾角为θ，半径为r，则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是（设转弯半径水平）（ ）
A.
10.如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆．关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用
C. 摆球受重力和拉力的作用
课件：
教案：
课 题 | 向心加速度 | 授 课 记 录 | 月 日 星期 节 | 年 班 | |||
月 日 星期 节 | 年 班 | ||||||
月 日 星期 节 | 年 班 | ||||||
月 日 星期 节 | 年 班 | ||||||
教 学 目 标 | 知识目标 （学习目标） | 1、知道匀速圆周运动是变速运动，具有指向圆心的加速度——向心加速度； 2、知道向心加速度的表达式，会选择合适的公式用来进行简单的计算； 3、体会匀速圆周运动向心加速度方向的分析方法。 | |||||
能力目标 | 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。 | ||||||
情感态度价值观 | 主要培养学生分析和解决问题的能力，激发学生探究问题的热情，以及培养学生乐于学习的品质，从而引导学生体验成功的喜悦。 | ||||||
高考链接 （高考考点） | 生活中的圆周运动及天体问题综合考察 | ||||||
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。 | ||||||
教学方法与 教学准备 | 讲授法、讨论法、练习法 | ||||||
教学设计 | |||||||
教学内容 | 教学策略 | 学生活动和效果预测 | |||||
一、复习回顾，导入新课 前面学过的曲线运动都是变速运动，圆周运动也是曲线运动，既然是变速运动，肯定有加速度，那如何求圆周运动中的加速度呢？加速度的大小和方向是怎样确定的呢？ 二、新课讲授 （一）感向心加速度的方向（速度变化量） 问题1：地球绕太阳作匀速圆周运动时，地球受到什么力？这个力可能沿什么方向？ 问题2：图5.6－2中的小球受到什么力？这几个力的合力沿什么方向？ 问题3：本节研究向心加速度的问题，这里为什么要先分析力的问题？ 教师对学生的举例进行分析评价， 最后得出结论：“任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心”，这个加速度就叫向心加速度。 （二）确定向心加速度方向 1、速度变化量 2、利用矢量法表示相信加速度方向 | 指导学生阅读课本17页的“思考与讨论”。简单分析图、图2合力的方向 唤起学生进一步探究新知的欲望。通过发表自己的见解，解除疑惑，同时为下一步的研究确定思路 | 学生回忆有关直线运动中加速度的概念。 可能回答：感觉上应该受到指向太阳的引力作用。 回答：小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，其方向指向圆心。 学生进行讨论 学生通过思考、讨论、亲自操作，利用矢量法确定向心加速度的方向 | |||||
（三）向心加速度的公式 引导学生回忆教材第一章里所学过的有关加速度的表达式a=Δv/Δt （这是加速度的一般表达式，同样也适用于圆周运动） 根据学生给出的加速度表达式，得出 问题1：描述圆周运动的物理量还有什么？ 问题2：如果用那个物理量来表达加速度的公式的话，应该是怎样的？ 根据学生回答的v=ωr，引导学生得出加速度的另一表达式： 三、课堂练习 四、课堂总结 总结本节课的知识点 | 对学生进行科学方法的教育：利用已知结论探索未知问题 学生自己得出的结论记忆最为深刻，经常让学生做这方面的练习，可以很好的锻炼学生的逻辑思维能力。 | 学生回答：还有角速度ω、周期T也可以描述圆周运动。 学生独自处理练习题。 学生分组讨论，在老师的引导下进行总结。 | |||||
板 书 设 计 | 5．6向心加速度 一、速度的变化量 二、向心加速度 1、定义 2、方向 3、表达式 三、练习 | ||||||
教 学 反 思 | 经过探究获得成果后，学生的成就感难以言表，这时趁热打铁，让学生谈感情、谈心情谈收获、谈教训、谈遇到的困难、谈学到的方法，充分让学生体会探究的快乐，理解知识的内在逻辑魅力以及产生的美感。 | ||||||
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