教学设计－向心力.doc

向心力
一、三维教学目的
1、知识和技能
（1）理解向心力的概念和表达式确实切含义；
（2）知道向心力大小和哪些因素有关，并能用来进展计算；
(3）知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。
2、过程实验原理，怎样到达验证的目的?
（3)实验过程中要注意什么？如何保证小球在程度面内做稳定的圆周运动，测量哪些物理量，记录哪些数据?
（4）实验过程中产生误差的原因主要有哪些？
认真阅读教材，考虑问题，找学生代表发言，听取学生的见解，点评、总结。
交流和讨论：实验的过程中，多项测量都是粗略的，存在较大的误差,用两个方法得到的力并不严格相等。通过实验还体会到，向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样具有某种性质的力来命名的，它是效果力，是按力的效果名的,在圆锥摆实验中，向心力是小球重力和细线拉力的合力,还可以理解为是细线拉力在程度面内的一个分力。（精品文档请下载）
我有一个改进的实验，其装置如图1－1所示，让小球在刚好要分开锥面的情况下做匀速圆周运动，我认为利用该装置可以使测量值减少误差。
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图1－1
课堂训练
说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的?
（1）绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑程度面上做匀速圆周运动?
(2）火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的？
（3)在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小物块受几个力，向心力由谁提供?
参考答案
（1）解析:小球受重力、支持力、绳的拉力而做匀速圆周运动，由于竖直方向小球不运动,故重力、支持力合力为零，那么程度方向上的匀速圆周运动由程度面上的绳的拉力来提供。（精品文档请下载）
（2）解析：火星和太阳间的万有引力提供火星运转的向心力。
（3)解析:小物块受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力提供向心力。
3、变速圆周运动和一般曲线运动
在刚刚“做一做”的实验中，我们可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小，这就给我们带来一个疑问：难道向心力能改变速度的大小吗？为什么？(不能。因为我刚刚做实验时发现,当我的手保持不动时，沙袋的速度并不能改变，只有当我的手在动时，沙袋的速度才能改变，所以不能。但详细细节我还没有搞清）（精品文档请下载）
对于做一般曲线运动的物体，我们可以用怎样的分析方法进展简化处理？请同学们阅读教材并结合课本图1—2的提示发表自己的见解，同时再和刚刚研究的变速圆周运动去进展比照。（精品文档请下载）
图1－2
课堂训练
（1)如图1—3所示，在光滑的程度面上钉两个钉子A和B，相距20cm用一根长1 m的细绳, kg的小球，另一端固定在钉子A上．开场时球和钉子A、B在一条直线上，然后使小球以2 m／s的速率开场在程度面内做匀速圆周运动，假设绳子能承受的最大拉力为4 N,那么从开场到绳断所经历的时间是多少？
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图1－3
说明：需注意绳磋钉子的瞬间,绳的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不变，而绳的拉力随半径的突然减小而突然增大.（精品文档请下载）
（2）如图1—4所示，程度转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的间隔 为r，物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮和物体月相连,月和A质量一样。物