人教版 (2019)必修 第二册3 向心加速度教案及反思

这是一份人教版 (2019)必修 第二册3 向心加速度教案及反思，共6页。教案主要包含了新课导入，新课讲授，拓展学习，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

课程基本信息
学科
物理
年级
高一
学期
第二学期
课题
6.3 向心加速度
教科书
人教版物理必修第二册（2019年版）
教学目标与核心素养
物理观念：树立运动观念，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；
科学思维：体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，教师启发、引导学生自主阅读、思考、讨论、交流学习成果。
科学探究：领会推导过程中用到的数学方法。
科学态度与责任：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品质。
教学内容
教学重点
1、平抛运动的定义
2、平抛运动的性质
教学难点
向心加速度的确定过程和向心加速度公式的推导与应用
教学过程
【新课导入】
播放动图：天宫二号空间实验室在轨飞行时的动态图。介绍运动情况：可认为它绕地球做匀速圆周运动。尽管线速度大小不变，但方向却时刻变化，因此，是变速运动，一定存在加速度。匀速圆周运动的加速度具有什么特点呢？
知识回顾：
向心加速度的两种求解方法：①动力学方法a= F合m ②运动学方法：a=∆v∆t
向心加速度为矢量：①向心加速度的方向 ②向心加速度的大小
引导学生分别用两种方法分析向心加速度的大小和方向。
【新课讲授】
一 、匀速圆周运动的加速度方向
使用动力学方法分析向心加速度方向：物体做匀速圆周运动时，所受合力提供向心力，合力的方向总是指向圆心，如图6.3-1所示。根据牛顿第二定律F合=ma，物体运动的加速度方向与它所受合力的方向相同,如图6.3-2所示。因此，物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，我们把它叫作向心加速度
二、匀速圆周运动的加速度大小
使用动力学方法分析向心加速度大小：匀速圆周运动合力提供向心力
F合=Fn=mv2r=mω2r
根据牛顿第二定律F合=ma，可得出向心加速度的大小
an=v2r=ω2r
小结：
向心加速度(an)
定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，这个加速度叫做向心加速度。
方向：与速度方向垂直，沿半径指向圆心；
意义：描述速度方向改变的快慢。
大小： an=v2r=ω2r
巩固练习：
例题1. (多选)下列关于向心加速度的说法正确的是（A B D）
A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直
B.向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
C.物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
D.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
【拓展学习】
运动学方法推导向心加速度公式
a=∆v∆t
a与∆v的方向相同，∆v为速度变化量：Δv=v2—v1（矢量的减法）
矢量的减法转化为矢量的加法：Δv=v2+(-v1）即将速度v1反向，再与v2求矢量和
运动学方法推导向心加速度方向：一物体做匀速圆周运动，从A点出发依次经过B、C、D、E四点。在各点的速度如图6.3-4 所示。平移各点末速度至A点，根据矢量运算法则，做出物体由A点到其他点的速度变化量Δv。从图上可以看出，随着末速度方向的变化Δv在不断变化，并且随着时间的缩短， Δv的方向与v0的夹角在不断增大，趋向于90°。进一步推断，Δt趋向0时Δv方向与v0垂直，即A点加速度方向与v0垂直，沿半径指向圆心。
图6.3-4 匀速圆周运动速度变化量
运动学方法推导向心加速度大小：我们取一段非常短的时间△t,物体从A运动到B速度变化量为Δv，对应的圆形角为Δθ，反向延长va根据vb垂直于b可以得到va和vb的夹角也是Δθ。则由vA、vB、Δv组成的三角形与ΔABO 相似，根据对应边成比例，可以得到Δv以及an的表达式，又因为Δt很小时，弦长AB等于弧长AB，进一步分析得到 an=v2r。
巩固练习：
例题2. 如图所示，自行车的大齿轮和小齿轮通过链条连接，其中大齿轮半径是小齿轮半径的2倍，求两轮边缘上A、B两点的向心加速度之比。
【课堂小结】
向心加速度(an)
定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，这个加速度叫做向心加速度。
方向：与速度方向垂直，沿半径指向圆心；
意义：描述速度方向改变的快慢。
大小： an=v2r=ω2r