前言：中文期刊網精心挑選了向心加速度范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
向心加速度范文1
速度是一個矢量，包括速度大小和速度方向。速度方向不變，只有速度大小變化時，速度矢量才發生變化，如直線運動；速度大小不變，只有速度方向變化時，速度矢量才發生變化，如勻速圓周運動。當速度大小和方向都發生變化時，兩者都將影響速度矢量的變化，如曲線運動，但速度大小和方向的變化對速度矢量變化的影響不是孤立的。如圖1所示，做曲線運動的質點的速度方向總是沿軌跡切線方向，是速度方向的單位矢量，v是速度的大小，則速度可表示為 ①
加速度是描述速度變化快慢的物理量，定義為速度改變量對所用時間比值的極限值： ②
由于速度是矢量，包含大小和方向，所以速度大小變化的快慢和速度方向變化的快慢都會影響加速度。利用①式，將②式化為： ③
圖2左邊三角形OAB與右邊三角形相似，可求出，。當，圖2右邊三角形頂角，垂直于并指向的右側，因此，和的極限方向必沿半價指向圓心，即沿法向
④
從③④式可分析得出：
（1）速度方向的變化快慢可用 描述，速度大小的變化快慢可用描述。
（2）加速度矢量既與速度方向的變化快慢有關，也與速度大小的變化快慢有關。但是速度方向和大小的變化快慢對加速度的影響不是孤立的，而是與此時物體的運動狀態有關的，即與速度的大小和方向有關。例如，速度方向變化快慢會影響加速度，但它對加速度的影響還與速度的大小有關；同理，速度大小的變化快慢對加速度的影響也不是孤立的，不僅與速度大小變化快慢有關，而且與速度方向也有關。
（3）加速度可分解成相互垂直的法向分量和切向分量，法向分量指向圓心所以稱為向心加速度，它僅改變速度的方向而不改變速度的大小，因而它是加速度的一個效果分量，是由于速度方向變化所引起的，但不等同于速度方向變化的快慢。切向分量表示速度大小的變化快慢。
二、角速度和速度方向變化快慢關系的分析
在高中物理教材和各種參考資料中，角速度定義為，它被用來描述物體轉動的快慢。需注意的是，完整的描述轉動，不僅要描述轉動快慢的大小，還要描述轉動的方向。在二維平面的圓周運動，轉動只有順時針和逆時針兩個方向，只要規定了角位移d的正轉向，角位移或角速度的正負就表示了轉動的方向，絕對值表示角位移的大小或轉動快慢的大小。
從圖2右邊三角形可看出，速度方向變化快慢可表示成 ⑤
由上述分析可知：
（1）式⑤兩邊的絕對值是相等的，可見，速度方向變化快慢的大小與角速度的大小是相等的，這一結論也可以從圖2左邊兩個角度相等情況得出：質點轉過的角度等于速度方向轉過的角度。
（2）由于角速度的順時針方向和逆時針方向是描述轉動的，而線速度的切向方向和法向方向是描述平移運動的，考慮的角度不一樣，所以兩者的方向不能放在一起比較。所以“角速度是描述速度方向變化快慢的物理量”的說法欠妥。
（3）如果在平動中考慮轉動，即考慮d、ds的方向性，有 ⑥
則式⑤⑥中的v、w的正負表示轉動的方向，有。
在非定軸轉動中，順時針和逆時針兩個方向不足以全面描述轉動情況。定義角速度的方向沿轉軸方向，它的正方向與剛體轉動方向間滿足右手螺旋法則，則有 。
三、總結
（1）向心加速度是由向心力產生的，它僅改變速度的方向而不改變速度的大小，它是加速度的一個效果分量，在勻速圓周運動中，加速度等于向心加速度；它雖然是由于速度方向變化所引起的，但不等同于速度方向變化的快慢 ，速度方向變化快慢對加速度的影響還要考慮速度大小的影響，速度越大，對加速度的影響也越大。
（2）角速度是描述物體轉動快慢的物理量，速度方向變化快慢是描述物體平動的物理量，兩者定義不同，適用對象有差異，但在描述質點轉動快慢的大小時，兩者是相等的。
參考文獻：
[1]李沐東.線速度方向變化快慢用什么物理量描述？[J].物理教師，2009，（7）.
[2]張修文.關于向心加速度的辨析[J].物理教學探討，2006，（6）.
[3]蔣基豪，吳常光.“關于向心加速度的辨析”質疑[J].物理教學探討，2007，（2）.
向心加速度范文2
什么是前概念？學生在正式接受物理教育之前，對日常生活中所感知的物理現象，經過長期的日積月累與辨別學習形成了對物理現象非本質的認識，形成了物理前概念[1]。比如拔河比賽中獲勝一方用的力氣大，質量大的物體下落快等。由于物理前概念是在長期的觀察與思考的基礎上自發形成的，是沒有經過嚴密的科學分析與實驗驗證的片面的、表象的、甚至是錯誤的生活經驗，因此具有直觀性、頑固性、干擾性等特點。如何克服前概念的干擾，一直困擾著千千萬萬個物理教師，也困擾著一屆又一屆莘莘學子。
在中學物理概念教學中，要有效克服前概念的干擾，要經過理性的科學分析、理性的思辨，甚至要經過實驗驗證才能獲得對物理概念的準確、深刻的認識。因此，教學的理性思維過程顯得異常重要。
教學的理性思維一般要經歷下列前后相承的思想過程：懸置、理解、質疑、批判、重構等。懸置是指將主體原來信以為真的東西暫時擱置起來，將原本熟悉的東西陌生化，以便能夠對其進行深入的思考，從而走出原有理解的陷阱；理解則是進一步分析、解釋的過程，就是對所懸置東西的解析與還原，通過理解的過程，師生克服了“日用而不知”的生存狀態，從種種教學習俗、慣例中解脫出來，開始對日常教學觀念或行為的思考；質疑則是理解的進一步深化，旨在檢驗通過理解所發現的日常教學觀念的合理性；批判作為一種合理化的環節，則是對質疑所呈現的原理進行的邏輯的或價值的批評與分析；最后，在批判的基礎上，結合教學內外環境的變化，對教學觀念進行重新闡述、設計或重構，從而使得新的教學建立在比較充分的理性思考的基礎上。至此，一個完整的教學理性化思維過程完成了[2]。
在物理概念的教學中，如何進行理性化思維去克服前概念的干擾？首先確定前概念是如何干擾新概念學習的。排除前概念的先入為主的思維定勢，可把前概念樹為批判的靶心，在對前概念分析、批判的過程中逐步修正前概念，剔除對前概念不正確的認識，找尋出前概念不當或錯誤之處。在此基礎上，經由懸置、理解、質疑、批判、重構等過程建構對新的物理概念的理解。
在學習“勻速圓周運動向心加速度”概念的過程中，筆者試圖通過上述理性化思維過程去克服前概念的干擾。
加速度是形成與理解勻速圓周運動向心加速度的前概念，首先檢查學生是否對加速度的理解存在前概念的認識問題。筆者通過課前導學檢測發現：學生認為，加速度是速度大小的變化率；加速度的方向在加速情況下與速度同向，在減速情況下與速度反向。究其原因，學生的練多是單方向的直線運動，很少有往復或曲線運動情況，因此把速度變化量理解為速度大小的變化量，加速度的方向與速度在同一直線上。這樣勢必影響學生對勻速圓周運動向心加速度概念的形成與理解：勻速圓周運動的線速度大小不變，向心加速度指向圓心，與線速度垂直。
先懸置“勻速圓周運動的加速度”概念，準確理解加速度定義及其物理意義，再通過較全面的變式重新理解加速度。對其概念的理解要深刻、到位：加速度表示速度的變化率，既可以是速度大小的變化率，也可以是速度方向的變化率，還可以是速度的大小與方向同時變化的變化率；加速度的方向可與速度在一條直線上，也可與速度方向不在一條直線上。加速度是由速度變化量與時間兩者定義的。
在深刻理解加速度的基礎上，逐步理解勻速圓周運動向心加速度。勻速圓周運動的向心加速度可從兩個方面著手理解：一是從理論推導上，得出勻速圓周運動向心加速度的表達式，從推導過程可知：兩個矢量大小相等，其矢量差可以不為零，當兩個矢量的夾角趨近于零時，矢量差的方向垂直于矢量，即加速度方向垂直于速度方向。二是從向心力角度，由牛頓第二定律知向心加速度與向心力同向，向心加速度的大小可通過向心力的演示實驗來驗證，從而定性了解向心加速度的大小與線速度、半徑的關系。
師生共同探究對勻速圓周運動向心加速度的理解是否有偏頗、不當之處，需要審慎地質疑。在理解新概念時搞清楚：是否還有其他前概念的干擾？我們所用的分析研究的方法是否得當？比如，用理論推導法是否能使學生便于理解？是否可以用實驗來驗證我們對勻速圓周運動向心加速度的理解？如何設計實驗才能既容易操作又便于理解勻速圓周運動的向心加速度？
在質疑的思維過程中，我們提出了許多兩難的問題需要進一步去分析與批評，找出最佳的問題解決方案，有的不一定能確定出解決問題的最佳方案。比如，理論推導勻速圓周運動的向心加速度，不同版本的教材認識不一樣，有的主張推導，而有的不主張推導。這要看學生的實際情況而定，對基礎好、領會能力強的學生，還是推導好。
對勻速圓周運動的向心加速度的理解，在剛學習的時候或許會感到不太深刻，甚至有些凌亂，我們須對其重新建構新的理解?？蓮膬蓚€方向，一是從其上位概念加速度了解其概念的來龍去脈，它是從加速度概念生發而來，與加速度的聯系與區別有哪些？二是與其同位、容易混淆的變速圓周運動的向心加速度的區別與聯系又有哪些？通過較全面的各種變式的對比、辨別、分類、重組，重新建構對勻速圓周運動的向心加速度的理解。
理性思維在物理概念教學中起著舉足輕重的作用，物理概念教學如果失去了理性思維，也就失去了賴以存在的根基。其縝密而又前后相承的懸置、理解、質疑、批判、重構等五個思維過程可有效克服前概念對物理概念學習的干擾，促進學生建構與理解科學概念，為學生進一步學習物理規律打下堅實的基礎。
參考文獻
向心加速度范文3
1.知識與技能
（1）知道什么是向心力，理解它是一種效果力。
（2）理解向心力公式的確切含義，并能用來進行簡單的計算。
2.過程與方法
在驗證向心力的表達式的過程中，體會控制變量法在解決問題中的作用。
3.情感態度與價值觀
通過探究活動，使學生獲得成功的喜悅，提高他們學習物理的興趣和自信心。
二、重點難點
1.教學重點
（1）理解向心力的概念和公式的建立。（2）理解向心力的公式，并能用來進行計算。
2.教學難點 向心力的來源
三、教學過程
（一）引入新課
【教師活動】同學們，上節課我們學習了向心加速度，同學們復習一下向心加速度的表達式？
【學生活動】an=v2/r=rw2=4π2/T2
【 教師活動】力是產生加速度的原因，那產生向心加速度的力叫什么？它具有什么特點呢？我們這節課就來一起探究這些問題。
（二）新課教學
一、向心力
1.向心力的概念及特點
【教師活動】觀看動畫“繩拉小球在桌面做勻速圓周運動”，分析小球受到的合力及特點。
【學生活動】思考并回答：方向指向圓周運動的圓心。
【教師活動】得出向心力的定義：做勻速圓周運動的物體受到的指向圓心的合力。
2.向心力的表達式的理論推導
【教師活動】大家初步認識向心力后，能不能根據所學的知識，從理論上推導向心力表達式？
【學生活動】在教師引導下根據向心加速度的表達式和牛頓第二定律推導：
因為an=v2/r=rw2，F合=ma，所以 Fn=F合=mv2/r=mrw2
【教師活動】理論推導證明：Fn=mv2/r=mrw2=mr×
4π2/T2）
3.實驗驗證（心力演示儀驗證法）
【教師活動】逐一介紹向心力演示儀的構造和使用方法
（1）構造（略）――主要介紹各部分的名稱
（2）使用方法：（學生參照說明書）
（3）實驗原理（Fn=mrw2 ，控制變量法）
①用m不同的鋼球和鋁球，使它們r和ω相同，觀察并分析Fn與m之間的關系。
②用兩個m相同的小球，保持小球的ω相同，觀察并分析Fn與r之間的關系。
③用兩個m相同的小球，保持小球的r相同，觀察并分析Fn與ω之間的關系。
[學生活動]觀察，設計表格，記錄數據。
[總結歸納]在誤差允許范圍類，驗證了向心力表達式的正確性。
4.感受向心力
【學生活動】學生手拉著細繩的一端，使帶細繩的鋼球在水平面內盡可能做勻速圓周運動。
動手體會拉力的大小與鋼球的m、v、W 、T，r的關系。
【教師活動】那么我們如何感受向心力 與m、v、W、T、r之間的關系呢？
【學生活動】采用控制變量法，保持m、v、W、T、r中的四個量不變，體會Fn與剩下的一個量之間的關系。
【教師活動】大家體驗后，感覺向心力Fn與哪些物理量有什么樣的關系？
【學生活動】質量m、半徑r一定，線速度v越大，向心力Fn越大；質量m、線速度v一定，半徑r越大，向心力 越大；質量m、半徑r一定，周期T越大，向心力Fn越小……
5.勻速圓周運動實例分析――向心力的來源
【教師活動】（1）輕繩栓一小球，在光滑水平面做勻速圓周運動。小球向心力的來源？（2）物體相對轉盤靜止，隨盤做勻速圓周運動，物體向心力的來源？
討論：物塊隨著圓桶一起勻速轉動時，物塊向心力的來源？
【學生活動】思考，受力分析，找來源。
【教師活動】請大家觀看視頻“摩天飛輪”，用剛才所學的知識解釋游客為什么可以在空中旋轉做勻速圓周運動？
【學生活動】思考，構建物理模型。
【教師活動】游客的運動形式可以簡化成如右圖的物理模型：圓錐擺
【教師活動】用鐵架臺下面懸掛的小球演示圓錐擺的運動。該向心力如何求？有哪些方法？需要哪些條件？
【學生活動】繩子的拉力和鋼球的重力的合力提供向心力。方法：正交分解法；
向心力的大小為mgtanθ。在實際中tanθ可以用圓周運動的半徑與小球距懸點的豎直高度的比值算出，用公式計算：F =mgtgθ=mg？r/h即：mgtgθ=mg？r/h=mv2/ r=mrw2=mr× 4π2/T2
二、變速圓周運動
【演示實驗】釋放單擺，讓鋼球擺動。觀察鋼球單方向的擺動過程。
【教師活動】小球繞著懸點做圓周運動，由于速度大小發生了變化，這是變速圓周運動。那么什么力提供小球做圓周運動的向心力？
【學生活動】在教師引導下對小球進行受力分析后得出：Fn=fT-Gsinθ
【教師活動】那么重力的另一分量Gcosθ起著什么作用呢？
【學生活動】思考、討論并回答：Gcosθ跟速度方向一致，起著改變速度大小的作用。
【學生活動】指向圓心的分力Fn始終與速度方向垂直，改變的是物體運動的速度方向。
向心加速度范文4
教育以人為本，學生是學習的主體，在課堂教學中應該讓學生帶著自己的問題去探究以體現學生的主體性。
【教材分析】
本節課是從動力學的角度研究勻速圓周運動的，這部分知識是本章的重點和難點，也是學好圓周運動的關鍵點，學好這部分知識，可以為后面的天體運動和帶電粒子在勻強磁場中的運動打好基礎。
教材的編排思路很清晰，先是從身邊的事例出發，讓學生體驗到做圓周運動的物體需要有一個指向圓心的力，從而引出向心力的概念。由于上一節中，已經從一般性的結論入手，利用矢量運算，在普遍情況下得出做勻速圓周運動的物體的加速度方向指向圓心的結論，進一步得到了向心加速度的大小。于是根據牛頓第二定律，就可以得到做勻速圓周運動的物體受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。
接著，教材為了讓學生對向心力有一個感性的認識，設計了“實驗”欄目──“用圓錐擺驗證向心力的表達式。實際上，這個實驗除了要驗證向心力表達式之外，另外一個目的就是可以讓學生體驗到“向心力不是一個新的力，而是一個效果力”，也即讓學生初步學會分析向心力的來源。
與過去不同的是，本節中又討論了變速圓周運動和一般的曲線運動。這樣安排的目的是從生活實際出發，在更廣闊的背景下讓學生認識到什么情況下物體將做勻速圓周運動，什么情況下會做變速圓周運動。以及知道如何處理一般曲線運動的方法。
【學情分析】
（1）思維基礎
根據新課程教學理念，從高一第一學期開始，在課堂教學過程中教師一直重視“過程與方法”的教學，學生已經初步有了探究事物的一般方法，即“是什么？──怎么樣？──為什么？”的思維方法。因此，本設計中就通過創設問題情景，激勵學生自己提出想要研究的問題。
（2）心理特點
依據20世紀最著名的發展心理學家皮亞杰的理論可知高一學生的認知發展過程是由具體運算階段向形式運算階段過渡，也是由直觀認識向邏輯推理、實驗推理過渡階段，因此在教學中，要遵循從感性到理性的認識規律，本節課抓住學生的心理特點進行教學設計。
（3）已有知識
通過前一節《向心加速度》的學習，學生已經知道了向心加速度的方向指向圓心，它描述了物體速度方向變化的快慢。于是根據牛頓第二定律可知，這個加速度一定是由于它受到了指向圓心的力。因此將向心加速度的表達式代入牛頓第二定律即可得到向心力的表達式。
但由于錯誤的經驗或者說是思維定勢，學生往往認為向心力是一種新的力，因此“向心力不是一種新的力，而是根據作用效果命名的力”（即向心力的來源）對學生來說，將是個難點。
【教學目標】
1．知識與技能
（1）知道什么是向心力，理解它是一種效果力。
（2）理解向心力公式的確切含義，并能用來進行簡單的計算。
（3）知道變速圓周運動中向心力是合外力的一個分力，知道合外力的作用效果。
2．過程與方法
（1）通過對向心力概念的探究體驗，讓學生理解其概念。并掌握處理問題的一般方法：提出問題，分析問題，解決問題。
（2）在驗證向心力的表達式的過程中，體會控制變量法在解決問題中的作用。
（3）經歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程，讓學生領會解決問題從特殊到一般的思維方法。并學會用運動和力的觀點分析、解決問題。
3．情感態度與價值觀
（1）經歷從自己提出問題到自己解決問題的過程，培養學生的問題意識及思維能力。
（2）經歷從特殊到一般的研究過程，培養學生分析問題、解決問題的能力。
（3）實例、實驗緊密聯系生活，拉近科學與學生的距離，使學生感到科學就在身邊，調動學生學習的積極性，培養學生的學習興趣。
【重點難點】
1．教學重點
（1）理解向心力的概念和公式的建立。
（2）理解向心力的公式，并能用來進行計算。
（3）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。
2．教學難點
（1）向心力的來源。
（2）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。
【教學策略與手段】
本節課設計成了探究性學習課，即在教師創設情景，讓學生自己提出想要知道的問題，在教師的引導下，通過全班同學的討論，自評和互評來不斷完善。教師在教學中通過具體的實例、實驗，激發學生的求知欲望，讓學生主動參與到探究的過程，成為學習的主體，積極主動地獲取知識和能力。
一、難點的突破
“向心力不是一種新的力，而是根據作用效果命名的力”和“向心力和切向力的作用效果和特點”對學生來說都將是難點。因此在勻速圓周運動的例子中，必須讓學生對物體進行受力分析，并讓學生判斷合力的作用效果是什么、產生了怎樣的加速度，目的是讓學生體驗向心力的來源。在變速圓周運動中，讓學生對物體進行受力分析，說明各個力產生怎樣的加速度，從而進一步得到向心力和切向力的作用效果。
二、對教材中兩個地方的處理
1．由于課本中用來粗略驗證向心力表達式的圓錐擺運動在課堂中很難實現讓學生測量，所以本設計中安排了先用向心力演示儀去驗證向心力的表達式，然后在讓學生分析游樂園中轉椅的運動和受力情況后，通過讓學生體驗在實驗室里粗略測量圓錐擺模型運動中的向心力大小以落實它的向心力來源，并向學生說明我們可以用圓錐擺粗略驗證向心力表達式。
2．為說明做變速圓周運動的物體，它受到的力并不是通過圓心時，課本上是通過實例鏈球運動和學生自己讓小沙袋做變速圓周運動的體驗來說明。這里本人認為直接這樣讓學生體驗并得到上述結論難度不小，所以本設計中先讓學生通過對游樂園中過山車做變速圓周運動進行受力分析，從而得到──物體在什么情況下做變速圓周運動，然后讓學生觀察并分析鏈球運動和體驗讓小球做變速圓周運動時的受力情況，從而降低了難度。
三、本節課的教學流程設計為
1．向心力概念的引出。
2．引導學生提出自己想要研究的問題。
3．鼓勵學生先共同解決自己提出的一部分問題。
4．用實驗驗證理論──用向心力演示儀驗證向心力表達式。
5．從游樂園里轉椅出發落實：①分析圓錐擺中向心力的來源；②用圓錐擺模型可以粗略去驗證向心力表達式。
6．由游樂園中的過山車模型和運動員的鏈球運動落實：物體做勻速圓周運動和變速圓周運動的條件及向心力和切向力的作用效果和特點。
7．讓學生知道研究一般曲線運動的方法。
8．課堂小結。
在教學手段上，充分使用ppt、視頻、演示實驗、身邊的圓周運動，以增強教學的生動性和形象性，活躍課堂氣氛，從而充分調動學生學習的積極性，落實教學目標。
【課前準備】
1．實驗儀器：帶細繩的小鋼球（兩人一個）。
2．動畫及視頻：地球繞太陽運動、圓錐擺（動畫），雙人花樣滑冰，游樂園中的轉椅和過山車、鏈球運動的視頻及圖片。
3．制作ppt。
【教學過程】
一、向心力概念的引出
師：我們先看幾個做圓周運動的例子，思考這樣一個問題：這些做圓周運動的物體為什么不會飛出去，而是老老實實地繞著一個中心點做圓周運動？
大家也可以自己動手制作一個圓周運動（事先給學生發了個帶細繩的小球）
生：受到了拉力的作用，
[學生活動]：對以上做圓周運動的物體受力分析
師：這些力的指向有什么特點呢？
生：指向圓心。
師：我們把這樣的力叫做向心力。
板書向心力：做圓周運動的物體所需的指向圓心的力，符號：Fn
二、引導學生提出自己要研究的問題
師：這節我們就來研究向心力。接下來我想把課堂交給在座的各位同學。關于向心力，你想知道什么，想研究什么，就以問題的形式提出來，我們一起解決。大家先考慮兩分鐘。同桌、前后排的同學也可以相互討論下。
[學生活動]：
生1：向心力的方向與向心加速度的方向是否相同？
生2：向心力的大小跟什么有關？與ω、ν之間什么關系？
生3：向心力的大小怎么測量計算？
生4：向心力有什么特點？
生5：向心力的作用效果是怎樣的？
生6：向心力是不是合力？
生7：向心力的來源？
生8：向心力的施力物體是什么？
生9：圓周運動的半徑為何不變？
生10：向心力與向心加速度的關系如何？
（師將這些問題一一寫道黑板上）
三、鼓勵學生先共同解決一部分問題
師：有問題我們一起解決，大家思考下這些問題，看看你能不能幫別人解決這些問題。
以下是課堂實錄：
生1（男）：老師我回答第一個問題，我覺得向心加速度方向與向心力的方向相同，因為根據牛頓第二定律，得到加速度的方向與力的方向是一致的。
師：大家都同意他的看法嗎？
生2（女）：我不同意，因為牛頓第二定律是在直線運動中的，這里是曲線運動，情況不一樣，所以不能用牛頓第二定律得出來。
生3（女）：我認為他是對的。因為牛頓第二定律是說物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。也沒說在曲線運動中不成立，所以是對的。
（師引導學生通過受力分析，并由上節課學習的在圓周運動中某點的向心加速度方向指向圓心，從而總結得到牛頓第二定律在曲線運動中仍成立。）
生4：根據牛二律可以得到
四、用實驗驗證理論──用向心力演示儀驗證向心力表達式
師：剛才我們已經得到了向心力的表達式。理論的正確與否我們必須要用實踐去證明。
引導學生說出怎么去驗證──利用控制變量法。
介紹向心力演示儀原理，請一位學生自己來演示給全班同學看。
引導學生由多次實驗現象可以得到：
半徑r、角速度ω一定，與質量m成正比
質量m、角速度ω一定，與半徑r成正比；
質量m、半徑r一定，與角速度ω的平方成正比；
到此為止，以上學生提出的很多問題都得到了解決
（師將這些解決掉的問題一一畫勾）
五、從游樂園里轉椅出發落實：①分析圓錐擺中向心力的來源②用圓錐擺實驗可以粗略去驗證向心力表達式
1．圓周擺
（1）游樂園圖片及視頻材料
（2）學生動手讓小球做圓錐擺運動
（3）建立物理模型（如圖所示）
思考與討論：
①如圖所示，做勻速圓周運動的小球受到哪些力的作用？合力產生了怎樣的加速度？
②能否在實驗室里粗略計算此勻速圓周運動中的向心力大小？
分析：
①這里的受力分析結合前面落實：向心力不是一種新的力，它可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質的力，也可以是這些性質力的合力，也可以是這些性質力的一個分力。
②在“實驗室里如何計算向心力的大小”這里，引導學生可以設計兩種方法去測。
師：我們課本上就是利用圓錐擺中可以有兩種方法測向心力來粗略驗證向心力的表達式的，同學們課后有興趣完全可以自己去做一下。
六、由游樂園中的過山車模型和運動員的鏈球運動落實：物體做勻速圓周運動和變速圓周運動的條件及向心力和切向力的作用效果和特點
1、看過山車視頻并對右圖中的情況進行受力分析，說明各個力產生了怎樣的加速度，并進一步引導向心力的來源。
分析圖1落實：
①向心力和切向力的作用效果。
②什么情況下物體做勻速圓周運動，什么情況下做變速圓周運動。
師：哪個力提供向心力？
有向心力就向心加速度，上節課我們學習的向心力可以改變什么？
引導得到向心力的作用效果：只改變速度的方向。
師：切線方向上的重力會對物產生怎么樣的影響？
引導學生得到切向力改變了速度的大小。
2、總結什么情況下，物體做勻速圓周運動，什么情況是做變速圓周運動
勻速圓周運動：只有向心加速度時。
變速圓周運動：同時具有向心加速度和切向加速度時。
3、分析圖2、圖3，讓學生獲得在不同情況下如何分析向心力和切線力的來源
4、讓學生觀察和自己動手體驗變速圓周運動從而得到變速圓周運動物體受力情況。
再次問學生：向心力是否一定是合力？
生：不一定
（七）讓學生知道研究一般曲線運動的方法：曲線小段圓弧圓周運動，即利用微元法將曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看做一小段圓弧，然后進行研究。
八、課堂小結
課堂的最后將學生的問題歸類：說到底我們研究了向心力的大小，方向，作用效果，來源。
【板書設計】
向心力
1．定義：使物體做圓周運動，指向圓心的力。
2．研究內容：
⑴向心力的方向與向心加速度的方向是否相同？
⑵向心力的大小跟什么有關？與ω、ν之間什么關系？
⑶向心力的大小怎么測量計算？
⑷向心力有什么特點？
⑸向心力的作用效果是怎樣的？
⑹向心力是不是合力？
⑺向心力的來源？
⑻向心力的施力物體是什么？
⑼圓周運動的半徑為何不變？
⑽向心力與向心加速度的關系如何？
3．勻速圓周運動：僅有向心加速度的運動。
變速圓周運動：同時具有向心加速度和切向加速度的圓周運動運動。
4．問題歸納：
⑴向心力的方向
⑵向心力的大小
⑶向心力的作用效果
⑷向心力的來源
【問題研討】
1．這是一節探究型學習課。本堂課中學生活動較多，所用時間相應就多了，所以整堂課沒有寬裕的時間用來提供例題讓學生利用向心力表達式簡單計算物體做勻速圓周運動所需的向心力和分析向心力的來源。
2．因為整堂都是以學生為主的探究性學習，創設情景讓學生提出自己關心、想要知道的問題，解決問題的時候又主要是以學生自評和互評以及合作學習而得出結論的，所以在結論的得出或是結論的表述可能會不嚴密，難免缺少知識的系統性，因此如何處理和保持好探究性學習中知識的系統性是探究性學習中的值得我們去研究的問題。
3．探究型學習課給教師提出了很高了要求。在探究的第一個環節一定要千方百計的鼓勵學生提出問題，但由于學生之間存在差異性，不同的學生提出的問題層次各有不同，因此一定要因材施教，根據不同的學生創設不同的情景以及要運用不同的引導方法、激勵方法和評價方案；根據不同的學生，采用不同的方法激發學生的學習興趣和調動學生的積極性等等。這就給教師提出了很大的要求。又由于學生提出的問題的難預料，給課堂教學帶來了一定的難度。這就要求教師具有較強的引導和應變能力以及較強的課堂管理能力，同時教師必須要非常了解學生，教師平時多走進學生，關愛學生，了解學生，懂得學生的興趣點；尊重每一位學生，但不放縱學生等。對于教師本人，必須要有強烈的“以學生為主體”的意識，課堂應該是屬于學生的課堂，同時一要創設一個和諧、平等、民主的課堂氛圍。
參考資料：
1．人教版物理必修2《教師教學用書》，人民教育出版社，第41頁。
向心加速度范文5
【關鍵詞】自行車；物理；教學；應用
在課堂上，教師和學生進行互動式交流，讓學生充分發揮想象，增強思維能力。在課外，學生技能方面的學習主要就需要依靠各種課外活動。筆者在幾年的教學中，組織過多次課外活動，其中很多都用到生活中最常見的工具——自行車。
自行車是生活中最常用的工具，每一個學生都有騎自行車的體驗，所以各種課外活動以自行車為載體可以得到最廣大學生的喜愛和支持。筆者將這幾年的教學中組織的幾次課外活動向廣大同行介紹，共同探討課外活動的組織實施方法。
一、測定自行車的速度
在進行第一章的教學中就可以設計這個活動，學生對瞬時速度和平均速度的理解需要有極限思想，可以在活動中測定自行車通過20m，10m，5m，2m或者更小距離的時間來測定平均速度，并和這段時間內自行車速度表（碼表）進行對比。當然需要說明的是，碼表上的速度也是一個平均速度。通過這個活動讓學生了解到，在實際應用中，平均速度的測定一定要測定長度和時間兩個基本量，而瞬時速度是一個狀態量，無法用基本方法測定，只能用極短時間內的平均速度近似替代。
二、測定自行車啟動時的平均加速度
在打點計時器的試驗中，是通過測定相鄰的兩段相等時間內的位移來測定加速度，而在學生騎自行車過程中，很難判斷某一個時間自行車所到達的位置，這時就可以讓學生想辦法。我們在活動中用的是讓自行拖著一條卷尺運動，再模仿打點計時器的動作在卷尺上彈白板筆墨水的辦法來確定位移的。
三、騎自行車時受到阻力的測定
在教材中一般設定空氣阻力恒定，本活動主要讓學生了解到空氣阻力跟運動速度是有很大關系的。這個活動通過測定多個不同坡度的路段上的極限速度（不踩腳蹬時自行車能達到的最大速度），再根據斜面上力的平衡條件計算出阻力大小。這個活動中比較難的就是如何測定斜坡的傾角，我們在活動中使用了水平尺，但也只能比較粗略的測定，但學生對測定方法還是了解得比較透徹。
四、測定自行車齒盤、輪圈等的角速度、線速度
在進行圓周運動的教學中，學生對線速度、角速度以及用皮帶、齒輪傳動的運動問題總是理解不透徹，可以設計一次測定角速度、線速度的課外活動來幫助學生理解，同時研究出測定角速度、線速度的方法。筆者組織的是一次驗證性的課外活動，先根據大小齒輪的齒數、后輪的半徑得出大齒盤的轉速與自行車的行駛速度的關系（自行車不能處于滑行狀態），再讓部分學生騎車并記錄下踩腳蹬的頻率（或轉速），將速度表上的速度與根據測定數據計算出來的理論值進行比較，從而既鍛煉了學生綜合應用各種測定工具的應用，也讓學生比較透徹的理解了圓周運動中各物理量的關系。
五、騎自行車轉彎時的向心加速度的測定
人騎車在水平路面上轉彎的向心力主要由地面靜摩擦力提供，我們將這個活動設計成了比賽，讓學生以盡可能大的向心加速度轉彎，在這個過程中學生會體會到半徑、線速度、角速度與向心加速度的關系。通過測定大量學生的加速度值可以粗略估計地面靜摩擦力的最大值。本活動的難點在于轉彎半徑的測定，經過學生討論，想了很多辦法，最后采用了在自行車上吊一個滴水的瓶子的辦法來確定自行車的軌跡。
六、騎自行車時人的最大輸出功率的測定
這個活動可以采用測定一定時間內自行車能達到的最大速度和人與車的總質量，由功能關系得出做功的大小，計算出平均功率。本活動旨在讓學生深刻了解功能關系，也能讓學生了解汽車以恒定功率啟動時各物理量的變化過程。在活動中忽略了空氣阻力，所以這段時間不能取得太長。
在這些課外活動中，教師要注意對學生以下幾種學習能力、實踐能力的鍛煉。
1.合理選擇測定各種物理量的工具及測定方法的能力。現在的學生實踐能力較弱，常常不知道哪些物理量應該用什么工具以及如何測量。在這些活動中，用得比較多的是秒表、卷尺、毫米刻度尺等，學生經過討論都能正確選擇，但是測量方法就不能統一意見了，比如測量向心加速度的時候，很多學生就只想到根據公式，要測定速度和半徑，但是速度不是一個能直接測量的物理量，這時需要對公式進行變形，測定自行車圓周運動的周期和半徑即可。
2.團結協作能力。在各個活動中，學生都需要相互配合，尤其是在測量時間的時候，必須要有發令員和計時員相互密切的配合才能準確測量。比如在測定自行車速度時，計時員不可能跟著自行車運動，這時需要兩名以上的發令員拿著旗幟，該停表的時候揮動旗幟讓計時員停表。
3.實事求是、認真嚴謹的科學態度。物理是來自于生活而用于生活，我們在教學中不能只讓學生了解書本內容，而要叫物理知識還原于生活，讓學生知道學習物理知識對我們的生活是有重要意義的。而在各種物理公式的應用中，我們必須讓學生知道物理規律只是對生活現象的高度概括，并不能很精確的描述生活中的事例，這也可以從很多測量結果中看出來。
4.用物理語言描述生活中的現象的能力。學生對很多生活現象無法用物理知識解釋清楚，通過活動，他們能用更為精確的物理語言解釋許多物理現象，比如在測定向心加速度的活動中，學生發現不管轉彎半徑和速度大還是小，向心加速度跟自行車的傾斜程度有關系，促使學生找到了向心力的來源，對“水平路面轉彎的車的向心力都來自于地面靜摩擦”有了更深刻的理解。
向心加速度范文6
一、地球衛星在不同圓軌道上的相關推論
地球衛星做圓周運動的向心力由地球對它的萬有引力提供。由基本方程易得：
定性分析可得：
推論1：做圓周運動的地球衛星，其向心加速度、線速度、角速度的大小均與軌道半徑反相關，與衛星的質量無關；其周期與軌道半徑正相關，與衛星質量無關。說明：該推論用于比較地球衛星沿不同圓軌道運行時相關運動學量大小。
二、地球衛星在橢圓軌道上的相關推論
由開普勒第二定律可知：
推論2：衛星沿橢圓軌道運行時，在遠地點的速度最小，在近地點的速度最大。
由開普勒第三定律可得：
推論3：地球衛星的運行周期與其半長軸（半徑）正相關。
說明：該推論用于比較沿橢圓運動的衛星與其它衛星的周期大小
三、地球衛星在不同軌道公共切點的相關推論
以一個橢圓軌道分別與兩圓軌道相切為例。（如圖）衛星在圓軌道Ⅰ上運行的線速度為v1，兩圓軌道與橢圓軌道Ⅱ相切于橢圓軌道的近地點P、遠地點Q，經P點時線速度為v2，經Q點時線速度為v3。在圓軌道Ⅲ上運行的線速度是v4。衛星沿軌道Ⅰ運行時，若要它經P點變到橢圓軌道Ⅱ，衛星應在P點做離心運動即萬有引力小于衛星做圓周運動所需的向心力；注意到在同一點，衛星所受萬有引力不變，可知衛星在該點所需的向心力要增大。再根據向心力公式易得衛星P點由軌道Ⅰ變到軌道Ⅱ時速度要增大，因此可知，v2>v1。
同理在Q點分析可知：v3
推論4：衛星沿不同軌道運動到公共切點處時，沿大軌道的速度較大。
說明：該推論用來比較不同軌道上的衛星經公共切點時的線速度大小
另外，由萬有引力定律可知，同一衛星經同一點時合外力相同，則加速度相同；而兩軌道相切于一點時，衛星的法向加速度恰等于其加速度，可知此時，二者的法向加速度（即向心加速度）也相同。綜上可得：
推論5：衛星沿不同軌道運動至公共切點處時，加速度相同，向心加速度也相同。
典例分析：
例1：如上圖（推論3中所用圖）所示，衛星由圓軌道Ⅰ經橢圓軌道Ⅱ變軌至圓軌道Ⅲ，P、Q為橢圓軌道的近地點和遠地點，v1、v4依次為圓軌道Ⅰ、圓軌道Ⅲ的線速度。v2、v3為衛星沿橢圓軌道Ⅱ經P、Q點時的線速度。則下列說法正確的是（ ）
A.衛星在橢圓軌道Ⅱ上經P點時的加速度比在圓軌道Ⅰ經P點時加速度大
B.衛星沿軌道Ⅱ經P點時的動能比沿圓軌道Ⅰ經P點時動能小
C.橢圓軌道Ⅱ的周期與圓軌道Ⅲ的周期相等
D.v1>v3
解析：由推論5知A錯；由圖可知橢圓軌道Ⅱ比圓軌道Ⅰ大，由推論4得衛星沿軌道Ⅱ經P點時的速度比沿圓軌道Ⅰ經P點時速度大，進而可知B錯；橢圓軌道Ⅱ的半長軸小于軌道Ⅲ的半徑，由推論3可知C錯；由推論1知v1>v4，由推論4知v4>v3，聯立得v1>v4>v3，D對。
例2：如圖所示是“嫦娥一號”衛星繞地飛行的三條軌道，軌道1是近地圓形軌道，2和3是變軌后的橢圓軌道。A點是2軌道的近地點，B點是2軌道的遠地點，衛星在軌道1的運行速率為7.7km/s，則說法正確的是：
A.衛星在2軌道經過A點時的速率一定大于7.7km/s
B.衛星在2軌道經過B點時的速率一定大于7.7km/s
C.衛星在3軌道所具有的機械能小于2軌道所具有的機械能
D.衛星在3軌道所具有的最大速率小于2軌道所具有的最大速率
