資源簡介

《向心加速度》教學設計
教學目標
（一）物理觀念： 1.理解掌握向心加速度的概念； 2.了解向心加速度大小的推導過程，熟練掌握勻速圓周運動向心加速度的公式 ，并且會應用解答有關問題； （二）科學思維： 1.在已經學過向心力的基礎上，從牛頓運動定律的角度上推導向心加速度的方向以及大小的計算公式； 2.從運動學的角度上推導向心加速度的方向以及大小計算公式； 3.探討向心加速度的物理意義及影響其的有關因素。 （三）科學探究： 在運動學的角度上推導向心力時用到了數學中的幾何三角形和矢量三角形的相似，以及極限的思想。 科學態度與責任： 領略到物理來源于生活，激發學生們好奇心和求知欲。 物理應用于生活，引導學生們對物理這門課產生濃厚的興趣， 3.結合數學方法推導得出結論的過程中，逐步樹立嚴謹治學的態度和正確的認識觀。
教學內容
教學重點： 1 .從牛頓運動定律和運動學的兩種思路掌握向心加速度的方向以及大小。 2 .應用學到的向心加速度分析解答問題 教學難點： 向心加速度方向的確定過程和向心加速度公式的推導與應用。
教學過程
教師活動學生活動設計 意圖【導入新課】播放天宮二號在軌飛行的照片 思考討論： 勻速圓周運動的特點是什么？有加速度嗎？ 天宮二號在軌受力情況如何？加速度方向如何？回顧： 上一節課《向心力》的公式，根據牛頓運動定律推導向心加速度的計算公式。討論總結： 思考與討論： 自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點 A、B、C，如圖所示。其中哪兩點向心加速度的關系適用于“向心加速度與半徑成正比”，哪兩點適用于“向心加速度與半徑成反比”？給出解釋。 例題分析，加強對向心加速度的理解及應用。 拓展學習： 從運動學的角度去分析向心加速度的方向以及大小 先以直線運動為例，利用多媒體動畫演示，直觀的體現出速度的變化量，再用相同的方法表示出曲線運動速度的變化量。 1.向心加速度的方向 ① 直線運動中的速度變化量 如果速度是增加的，它的變化量與初速度方向相同（甲）；如果速度是減小的，其速度變化量就與初速度的方向相反（乙） 。 ② 曲線運動中的速度變化量 物體沿曲線運動時，初末速度 v 1 和 v 2 不在同一直線上，速度的變化量 Δ v 同樣可以用上述方法求得 。 例如，物體沿曲線由 A 向 B 運動，在 A 、 B 兩點的速度分別為 v 1 、 v 2 。 在此過程中速度的變化量如圖所示 。 可以這樣理解：物體由 A 運動到 B 時，速度獲得一個增量 Δ v ，因此， v 1 與 Δ v 的矢量和即為 v 2 。 3 . 向心加速度大小 課件展示圖，并給出以下問題，引導學生閱讀教材 拓展學習： 公式推導： （ 2 ）對公式的理解 4. 向心加速度的物理意義 因為向心加速度方向始終指向圓心，與線速度方向垂直，只改變線速度的方向，不改變其大小，所以向心加速度是描述線速度方向變化快慢的物理量 。
學生觀看視頻，思考回答問題。 勻速圓周運動是變速運動，存在加速度；天宮二號在軌飛行時受到地球對其的吸引力，方向始終指向圓心；由此可知天宮二號的加速度方向時刻指向圓心。學生思考、討論、回答問題。 物體受到的合外力是指向圓心的，那么根據牛頓第二定律，物體運動的加速度也是指向圓心的。 學生總結敘述向心加速度的定義。學生思考、討論?；卮饐栴}。 A和B的線速度相等，適用于向心加速度與半徑成反比；B和C的角速度相等，適用向心加速度與半徑成正比。 回顧： 學生回憶必修 1 直線運動中加速度的概念。 經過思考，并根據牛頓第二定律得出向心加速度的定義也是 。曲線運動 的方向與初末速度的方向不在同一直線上。1 、觀察實驗現象思考速度變化量。 2、 看老師演示的實驗模型，結合給出的已知量，根據定義，動手推導向心加速度大小的表達式。 3 、舉手發言，給出自己推導的結論。在練習本上推導向心加速度大小的表達式： a n = a n = rω 2 當△t很小時，△v的方向與半徑方向平行，指向圓心。 在公式 a n = 中，當 v 為定值時， a n 與 r 成反比；在公式 a n = rω 2 中，當 ω 為定值時， a n 與 r 成正比 。
了解物體的受力情況有助于加速度問題的解決。通過觀看學生比較熟悉和感興趣的實例，給學生大量的感性認識，激發學生的學習興趣。 培養學生類比分析歸納總結的能力。在向心力的基礎上，推導向心加速度，在牛頓運動定律的基礎上推導，學生更容易接受新的概念利用直線曲線運動的對比，讓學生深入認識理解速度的矢量性。讓學生親身經歷從運動學的角度再次推導向心加速度的方向和大小，有助于對物理概念的深入理解；對公式的記憶以及提高分析、解決問題的能力。
板書設計
6.3 向心加速度 1 、向心加速度 ：任何做勻速圓周運動的物體的加速度都指向圓心。 定義式： 2、 速度的變化量 ： = 方向：由 指向 3 、向心加速度大小 4.向心加速度的意義;描述線速度變化快慢的物理量。

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