【简介】下面就是小编给大家带来的《向心力向心加速度》物理教案设计(共13篇),希望能帮助到大家!在此,感谢网友“ken2008”投稿本文!
高一物理教案《向心力 向心加速度》教学设计
精品源自:物理教案大全
教学目标
知识目标
1、知道什么是向心力,什么是向心加速度,理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变,方向总是指向圆心.
2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式,会解答有关问题.
能力目标
培养学生探究物理问题的习惯,训练学生观察实验的能力和分析综合能力.
情感目标
培养学生对现象的观察、分析能力,会将所学知识应用到实际中去.
教学建议
教材分析
教材先讲向心力,后讲向心加速度,回避了用矢量推导向心加速度这个难点,通过实例给出向心力概念,再通过探究性实验给出向心力公式,之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式,顺理成章,便于学生接受.
教法建议
1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手,从中引导启发学生认识到:做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用,由此引入向心力的概念.
2、对于向心力概念的认识和理解,应注意以下三点:
第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的,或者说是根据力的作用效果来命名的,并不是根据力的性质命名的,所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力.
第二点是物体做匀速圆周运动时,所需的向心力就是物体受到的合外力.
第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向.
3、让学生充分讨论向心力大小,可能与哪些因素有关?并设计实验进行探究活动.
4、讲述向心加速度公式时,不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变,向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动,在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来,使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义,再结合无论速度大小或方向改变,物体都具有加速度,使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解.
教学设计方案
教学重点:向心力、向心加速度的概念及公式.
教学难点:向心力概念的引入
主要设计:
一、向心力:
(一)让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉.
(二)展示图片1.链球做圆周运动需要向心力.〔全日制普通高级中学教科书(试验修定本・必修)物理.第一册98页〕
(三)演示实验:做圆周运动的小球受到绳的拉力作用.
(四)让学生讨论,猜测向心力大小可能与哪些因素有关?如何探究?引导学生用“控制变量法”进行探索性实验.(用向心力演示器实验)
演示1:半径r和角速度一定时,向心力与质量m的.关系.
演示2:质量m和角速度一定时,向心力与半径r的关系.
演示3:质量m和半径r一定时,向心力与角速度的关系.
给出进而得在.
(五)讨论向心力与半径的关系:
向心力究竟与半径成正比还是反比?提醒学生注意数学中的正比例函数中的k应为常数.因此,若m、为常数 据知与r成正比;若m、v为常数,据可知与r成反比,若无特殊条件,不能说向心力与半径r成正比还是成反比.
二、向心加速度:
(一)根据牛顿第二定律
得:
(二)讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量:
vt f
探究活动
感受向心力
在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体,抡动细绳,使小物体做圆周运动(如图).依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量.
体验一下手拉细绳的力(使小球运动的向心力),在下述几种情况下,大小有什么不同:使橡皮塞的角速度增大或减小,向心力是变大,还是变小;改变半径r尽量使角速度保持不变,向心力怎样变化;换个橡皮塞,即改变橡皮塞的质量m,而保持半径r和角速度不变,向心力又怎样变化.
做这个实验的时候,要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去,碰到人或其他物体.
一、教学目标
1.知识目标
(1)理解向心加速度的概念;知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因;
(2)知道在变速圆周运动中,可用公式求质点在圆周上某一点的向心加速度。
2.能力目标
(1)理解向心加速度公式的确切含义,并能用来进行计算;
(2)懂得物理学中常用的研究方法,培养学生的学习能力和研究能力。
3.德育目标
通过a与r及、v 之间的关系,使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。
二、教学重点、难点分析
1.重点:向心加速度的概念。知道加速度的大小a=r2=v2/r,并能用来进行计算。
2.难点:匀速圆周运动的向心加速度都是大小不变,方向在时刻改变。
三、教学策略
讲授法、归纳法、推理法。
四、教学建议
1 教材处理
1)重点
理解向心加速度的观念,明确它的意义、作用、公式及其变形.
2)难点
运用向心加速度知识解释有关现象,解释有关问题.
3)疑点
l 向心加速度起什么作用?
l 怎样进行多因素影响的分析?(控制变量法,可以略讲)
4)解决办法
l 充分利用实验说明问题
l 充分利用推理说明问题
5)栏目处理意见
l 48页的'思考与讨论可作为本章的引入,
l 50页的思考与讨论是本节的难点,不作为重点,引导用极限思想进行处理。
l 51页做一做是一个没有实验的探究活动,它给出了提示,让学生自己尝试去做。 2 学生学习指导
(1)向心加速度概念的建立首先要领会它的方向指向圆心,可以用动力学的观点进行理解,但要建立科学的思维方法。
(2)引导学生去网站查阅向心加速度的几种推导方法或老师给向心加速度推导方法的资料,指导他们学习和领会.
3 学习资源
l 人民教育出版社教材《必修2》 l 向心力演示器影视 四、教学过程设计 1 引言 圆周运动是变速运动,所以一定受力的作用,因此会产生加速度,本节我们探讨匀速圆周运动的加速度。 分组讨论思考与讨论的问题 2 速度变化量 首先介绍匀速直线运动的速度改变,在介绍匀速圆周运动的速度改变。 3 向心加速度 方向:利用动画《圆周运动的加速度》动态演示加速度的方向,体会极限的思想 推导:结合《做一做》分组推导
由于三角形aob与 矢量三角形相似,所以可以由此推导出加速度的
根据 的关系,向心加速度有如下的计算公式:
当线速度v一定时,向心加速度与半径成反比,当角速度w一定时,向心加速度与半径成正比。
高二物理《向心力和向心加速度》教学设计
新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。为此本教学设计和教学实施就是采用学生实验探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法。
教学内容
《普通高中课程标准实验教科书·物理(2)》(司南版)
教学目标
1、知识与技能
(1)知道向心力,通过实例认识向心力的作用及向心力的来源
(2)通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关系,能运用向心力公式进行计算。
(3)知道向心加速度及其公式,能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度。
2、过程与方法
(1)经历形成向心力概念的过程,培养学生观察、分析、归纳能力。
(2)通过创设一定的问题情境,让学生经历探索向心力f与哪些因素有关的过程,学习控制变量法,培养学生分析论证等能力。
3、情感态度与价值观
学习科学研究方法和科学研究态度,发展学生对科学的好奇心与求知欲,使学生乐于探究自然界的奥秘,体验探索自然规律的艰辛与喜悦,培养学生主动参与活动的热情和与他人合作的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,敢于坚持正确观点,勇于修正错误,具有团队精神。
教材分析
《向心力和向心加速度》是司南版必修2第三章第二节。本节是本章承上启下的重要知识,学好这一节可以为学好本章应用部分以及万有引力的应用作必要准备。 教材先讲向心力,后讲向心加速度,回避了用矢量推导向心加速度这个难点,通过实例给出向心力概念,再通过探究性实验给出向心力公式f=mrω2或 f=mv2/r,之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式a=rω2或a=v2/r,顺理成章,便于学生接受。
学情分析
在前面的教学中,学生已经学习了匀速圆周运动。知道描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等,并理解它们之间的关系。知道在传动装置中,共轴的轮子上各点的角速度相等;皮带转动(不打滑)中,凡和皮带接触的点,线速度的大小相等。这些都为本节课的学习奠定了基础。但学生只是表面知道匀速圆周运动是一种变速运动,因为它的线速度方向时刻在变,更深一步来分析,为什么线速度的方向时刻在变?是什么力来改变物体的这种运动状态,这个力有何特点?学生将带着这些疑问来进入本节课的学习。
教学过程
一、引入新课
1、设置情景
教师做“水流星”实验,并设下疑问:为什么盛水的杯子以一定的速度做圆周运动,水不从杯里洒出,甚至杯子在竖直面内运动到最高点时,杯口已经朝下,水也不会从杯里洒出来?
[在课堂上创设真实可见的物理情景,通过演示实验的现象,使学生产生悬念,激发好奇心和探索欲望,培养学生把生活与物理联系一起的习惯。]
2、复习提问
(1)什么是匀速圆周运动?
(2)“匀速”的含义是什么?
在上节课的基础上,学生很快得出答案。教师引导学生分析:由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变,所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。那么做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零。那么物体所受的外力有何特点?加速度怎样呢?指出:这两个问题即是我们这节课要研究的问题,且通过这节课的学习大家即可自行解释前面小实验的因果。
[采用这样的导入法是在复习旧知识的基础上,提出将要进一步研究的问题,从而使学生对讲授的新内容产生迫切求知的欲望,主动积极开展思维活动,进入新课的学习。同时能给学生一种知识的整体感。]
二、向心力
1、实验探究“小球在光滑水平面做圆周运动”。
(1)、步骤
①一个小球,拴在绳的一端,绳的另一端固定于桌上,原来细绳处于松驰状态
②用手轻击小球,观察绳绷直前后小球的运动情况。
(2)、借助课件引导学生讨论、分析:
①绳绷紧前,小球做匀速直线运动,小球受到哪些力的作用?
②绳绷紧后,小球做匀速圆周运动,小球受到哪些力的作用?合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?
(3)、通过讨论得到:
①做圆周运动的物体始终受到一个指向圆心的力的作用,这个力叫向心力。
②向心力指向圆心,方向不断变化。是变力。
③向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。
[这实验简单易做,效果明显,通过亲身感受学生获得了成功的乐趣。讨论时教师应适时介入引导学生得出正确的结论。]
2、课件展示动画:(1)圆锥摆 (2) 物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动 (3)汽车转弯 (4)卫星绕地球运行
3、向心力的来源:通过对以上四个圆周运动实例的分析得出向心力的来源可以是某一个力(重力、弹力、摩擦力)或几个力的合力,也可以是某个力的分力。
4、应用:学生尝试解释“水流星”的实验现象。
[向心力的来源是学生在本章学习中的一个难点,用多媒体呈现直观刺激材料,易引起学生注意,提高学习兴趣。 圆锥摆等现象中,物体都做圆周运动,具有运动方面的共性,由此启发学生对这些物体的受力进行分析,寻找受力方面的共性,使学生经历了分析、比较、归纳等思维过程,也体验到了成功的喜悦。学生在未来的学习中可能将向心力当成独立的一个力,教师此时应特别指出:受力分析时, 不能多出一个向心力。且①物体做匀速圆周运动时,向心力就是物体所受到的合外力。②物体做非匀速圆周运动时,向心力物体并非是所受到的合外力。]
三、向心力的大小
1、实验探究:感受向心的大小
让学生利用身边的材料如钥匙串、橡皮擦、笔、细绳等动手实验并感受向心的大小。
(1)让学生用细线联结钥匙串、橡皮擦、笔等,然后拉住绳的一端,让钥匙串、橡皮擦、笔等尽量做匀速圆周运动,改变转动的快慢、细线的长短多做几次。
(2)引导学生猜想:向心力的大小可能与物体的质量、角速度、半径有关。因此在探究向心力大小实验中应采用控制变量法来研究这一问题。
[该小实验在此做了改动,与课本上的不尽相同。做该实验时学生的感受更直接,更易操作。提醒学生实验时应使物体尽可能在水平面内做圆周运动,这样绳的拉力近似等于向心力。]
课件展示:
2、实验探究向心力大小
(1)实验方法:控制变量法
(2)介绍向心力演示器的构造和使用方法。
(3)实验过程
①质量不同的钢球和铝球,当它们运动的半径r和角速度ω相同时,比较向心力的大小
②两个质量相同的小球,保持运动半径相同,观察向心力与角速度之间的关系
③两个质量相同的小球,保持小球运动的角速度相同,观察向心力的大小与运动半径之间的关系
(4)实验记录表格
实验质量比值(m1:m2)半径比值(r1:r2)角速度比值(ω1:ω2)向心力近似比值(f1:f2)123
(5)实验结论:
①实验表明物体做圆周运动所需向心力大小为:
f=mω2r (式中f表示向心力,m表示物体的质量,ω是物体做圆周运动的`角速度,r是所做圆周运动的圆周半径。)
②应用线速度和角速度的关系,上述公式可变形为:
f=mv2/r (式中v是做匀速圆周运动的线速度)
[对于控制变量法学生已有一定程度的认知,因此在学生的自主探究并提出猜想后通过演示实验师生一起探究最后得出向心力大小的关系式。在介绍向心力演示器的构造和使用方法时教师可结合传动装置中,共轴的轮子上各点的角速度相等,皮带传动(不打滑)中,凡和皮带接触的点,线速度的大小相等这一知识点让学生思考怎样控制角速度不变。当学生明白这一问题后,教师的演示也可换成学生的演示。不然,台上的忙得不亦乐乎,台下的却不知所以然,纯看热闹。]
四、向心加速度:
⒈ 定义: 由向心力产生的加速度叫向心加速度。
2、物理意义: 它是表示速度方向变化快慢的物理量。
3、向心加速度的大小与方向
(1)引导学生利用牛顿第二定律推导出向心加速的表达式----a=ω2r.
向心力的大小还可以用f=mν2/r来表达,同样向心加速度也可表示为--a=ν2/r.
(2)方向:与向心力的的方向一致。沿半径指向圆心,方向不断变化,所以匀速圆周运动是变加速运动。
4、动动脑:a=ω2r、a=ν2/r ,a与r究竟是成正比呢,还是成反比?
指出:当w一定时,a∝r
当v一定时,a∝1/r
5、课本例题:在航空竞赛场里,由一系列路标塔指示飞机的飞行路径。在飞机转弯时,飞行员能承受的最大向心加速度大小约为6g(g为重力加速度)。设一飞机以150 m/s的速度飞行,当加速度为6g时,其路标塔转弯半径应该为多少?
六、小结[在小结中需给学生指出,向心力和向心加速度的公式虽然是从匀速圆周运动中推导出来的,但这些公式对变速圆周运动中求某点的向心力和向心加速度也适用.]
七、作业:p72 3、4、5小题
设计思路
向心力和向心加速度是高中物理的一个难点内容,学生对于向心力一直很难理解。为了突破重点,难点,本节课本节首先通过创设真实可见的物理情景,激发他们的求知欲,引起学习的兴趣。然后学生亲身进行实验探究来感受向心力。当学生对向心力的概念有了一定的认识后,就进一步提出向心力的大小与哪些因素有关呢?再让学生动手完成感受向心力大小的小实验后做出猜想,然后借助了向心力演示器进行实验,从而得出了向心力公式。接着运用牛顿第二定律,给出向心加速度的公式,让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小不变,但方向时刻在改变。
本教学设计和教学实施都落实了高中物理新课程的目标要求,体现了新课程的精神,采取“学生自主探究,教师启发导学”的新教法,充分调动学生自主学习,让学生自主探究,亲身体会到科学探究的过程。通过实验探究,让学生人人参与,亲身体验探究过程,活跃学生思维,并在探究中突破教学难点。教师结合演示实验,同时充分利用多媒体课辅助教学,使课堂的教学效果大大提高。这是一节科学的、操作性很强的教学设计案例。
知识与技能:
知道匀速圆周运动是变速运动及具有向心加速度。
知道向心加速度的公式及向心加速度的 方向。
过程与方法:
通过探究与讨论,体会推导过程中用到的数学方法。
情感态度与价值观:
通过讨论与交流,培养学生思维能力和分析能力,培养学生探究问题的热情。 重点 向心加速度的计算方法和应用 难点 向心加速度方向的确定及其应用 教具 多媒体、学案 教学要点:向心加速度大小、方向及其应用
特别关注:向心加速度的方向及应用
知识链接:加速度、牛顿第二定律、线速度、角速度
教学流程: 环节 教 学 内 容 师 生 互 动 设 计 意 图 课前
汇报 加速度物理意义 加速度的决定因素
代表发言进行汇报,大家认真聆听,评价及进行补充 为新课打基础 定向
导学
自主
学习
合作
探究 曲线运动是变速的,一种特殊的曲线运动,即平抛运动是加速度不变的匀变速度曲线运动,那么另一种特殊的曲线运动,即圆周运动是什么性质的运动?本节课我们就来研究这个问题。
1.定义:任何做 运动物体都有指向 的加速度,这个加速度叫做向心加速度。
2.大小:(1) ;(2) 。
3.方向:沿半径方向指向 ,与线速度方向 。
1.实例分析:
(1)地球绕太阳做近似的匀速圆周运动,地球受到太阳的 ,方向由地球球心指向太阳中心。
(2)光滑桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉做匀速圆周运动,小球受到的力有 、桌面的 、细线的 ,其中 和 在竖直方向上平衡, 总指向圆心。
教师提出问题
学生认真聆听、思考,准备进入新课的学习。
阅读教材,完成学案。
联系线速度与角速度,推导出表达式。
结合牛顿第二定律及受力分析,明确加速度的方向。
阅读教材思考与讨论的实例,完成学案。 交代本节主要研究方向,提醒学生进入状态。
阅读教材,提取精华。
通过实例分析,激发兴趣,联系生活,变枯燥为生动。
精讲
点拨
有效
训练
展示
(一)教材的地位
本节课在学生掌握了圆周运动物理量的描述,(线速度,角速度,周期,频率,转速)以及直线运动加速度,平抛运动加速度的基础上学习,让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。《向心加速度》一节是本章承上启下的重要知识,学好这节内容,一方面可以深化前面所学的匀速圆周运动知识,另一方面又为第六章万有引力与航天的学习打好必要的基础。
教材从了解运动的规律过渡到了解力跟运动关系的规律;把向心加速度放在向心力之前,从运动学的角度来学习向心加速度。教材为了培养学生科学探究合作能力,改变了过去从向心力推导向心加速度的 教学 方式。
(二)【学情分析】
高一学生对物体的受力分析和运动情况分析已经有了一定的基础,也学习了牛顿三大定律,初步具备了以加速度为桥梁的运动与力的关系的知识体系。他们的好奇心强,具有较强的探究欲望且有多次小组合作经验。但他们的逻辑推理能力和抽象思维能力不是很好,不注重对知识内涵的研究,对物理的学习还缺乏方法,习惯于硬套公式。而向心力向心加速度概念比较抽象,会给学生的学习带来较大的困难。针对学生的实际情况,在教学中我利用实例来分析匀速圆周运动的物体所受的合力,再由实验来探究向心力的大小与物体的质量、圆周半径、线速度的关系,而后用牛顿第二定律引出向心加速度方向和大小,这样符合教材编写的意图,突出概念教学的物理过程,真正让学生体验到了学习过程。
(三)【教法和学法】
破教学的重点和难点,为了体现了教师的主导作用和学生的主体地位,我主要采用“引导探究式”教学法,创设情景,引导探究,让学生自觉提问,大胆猜想,动手操作,合作交流。
(四)【教学用具】:
为了强调了物理实验的真实性,为了突出媒体创设情景的有效性,我准备了多媒体器材、课件、投影等作为本节课的教具。?
【教学目标】
(一)知识与技能
1、理解速度变化量和向心加速度的概念
2、知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。
3、能够运用向心加速度公式求解有关问题。
(二)过程与方法
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。
(三)情感、态度与价值观
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热情、乐于学习的品质。
【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应用
【教学课时】
1课时
【探究学习】
(一)引入新课:
教师活动:通过前面的学习,我们已经知道,做曲线运动的物体,速度一定是变化的,即作曲线运动的物体,一定有加速度,且合外力不为零。我们还知道,对于一般的曲线运动,合外力和加速度总指向曲线的凹测,圆周运动是曲线运动,那么做圆周运动的物体,加速度的大小和方向如何来确定呢?这节课我们就来学习这个问题。
(二)进行新课
教师指导学生阅读教材 “思考与讨论”部分,投影图6.6-1和图6.6-2以及对应的例题,引导学生思考讨论并回答。
学生认真阅读教材,思考问题,选出代表发表见解。
教师给予补充,必要时给学生启发,引导学生解决,回答学生提出的问题。
设疑:我们这节课要研究匀速圆周运动的加速度,可是以上两个例题却在研究物体所受的力,为什么呢?
点评:唤起学生进一步探究新知的欲望。为下一步的研究确定思路。
学生由牛顿第二定律知,合外力方向与加速度方向相同。
教师启发和引导学生解决疑难,总结。
●规律总结:
1.匀速圆周运动的物体所受到的合外力沿着半径指向圆心.
2.匀速圆周运动的加速度的方向沿着半径指向圆心,与圆周相切,叫做向心加速度.
我们知道了匀速圆周运动加速度的方向,我们知道加速度是矢量,方向如何呢?由直线运动的加速度定义a= 引入。
1、速度变化量
教师指导学生阅读教材 “速度变化量”部分,引导学生在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量δv的图示,投影展示:
如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量δv?
教师引导,投影展示:
速度的变化量△v与初速度v1和末速度v2的关系:从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v 2,从初速度矢量v1的末端作一个矢量△v至末速度矢量v2的末端,矢量△v就等于速度的变化量。
探究:设质点沿半径为r的圆周运动,某时刻位于a点,速度为va,经过时间后位于b点,速度为vb,质点速度的变化量沿什么方向?
2、向心加速度
阅读教材 “向心加速度”部分,投影图6.6-5,思考:
(1)在a、b两点画速度矢量va和vb时,要注意什么?
(2)将va的起点移到b点时要注意什么?
(3)如何画出质点由a点运动到b点时速度的变化量δv?
(4)δv/δt表示的意义是什么?
(5)δv与圆的半径平行吗?在什么条件下,δv与圆的半径平行?
思考并阅读教材,在练习本上独立完成上面的推导过程。
教学准备
1. 教学目标
1、知识与技能
(1)理解速度变化量和向心加速度的概念;
(2)知道向心加速度和线速度、角速度的关系式;
(3)能够运用向心加速度公式求解有关问题。
2、过程与方法: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,教师启发、引导,学生自主阅读、思考、讨论、交流学习成果。
3、情感、与价值观: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热情,乐于学习的品质。特别是“做一做”的实施,要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦。
2. 教学重点/难点
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。
3. 教学用具
多媒体、板书
4. 标签
教学过程
新课导入建议
通过前面的学习我们知道在现实生活中,物体都要在一定的外力作用下才能做曲线运动,如图教所示(课件展示).
地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动 小球绕桌面上的图钉做匀速圆周运动
对于图中的地球和小球,它们受到了什么样的外力作用?它们的加速度大小和方向如何确定?
一、感受圆周运动的向心加速度
探究交流
如图所示,地球在不停地公转和自转,关于地球的自转,思考以下问题:
(1)地球上各地的角速度大小、线速度大小是否相同?
(2)地球上各地的向心加速度大小是否相同?
1.基本知识
(1)实例分析
①地球绕太阳做近似的匀速圆周运动,地球受太阳的力是万有引力,方向由地球中心指向太阳中心.
②光滑桌面上一个小球由于细线的牵引,绕桌面上的图钉做匀速圆周运动.小球受到的力有重力、桌面的支持力、细线的拉力.其中重力和支持力在竖直方向上平衡,合力总是指向圆心.
(2)结论猜测
一切做匀速圆周运动的物体的合力和加速度方向均指向圆心.
2.思考判断
(1)匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心.(√)
(2)匀速圆周运动的加速度总指向圆心.(√)
(3)匀速圆周运动是加速度不变的运动.(×)
二、向心加速度
1.基本知识
(1)定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫做向心加速度.
(2)公式:①an=r(v2);②an=ω2r.
(3)方向:沿半径方向指向圆心,时刻与线速度方向垂直.
2.思考判断
(1)圆周运动的加速度一定指向圆心.(×)
(2)曲线运动中,v1、v2和δv=v2-v1的方向一般不在一条直线上.(√)
(3)匀速圆周运动的向心加速度大小不变.(√)
探究交流
甲同学认为由公式an=r(v2)知向心加速度an与运动半径r成反比;而乙同学认为由公式an=ω2r知向心加速度an与运动半径r成正比,他们两人谁的观点正确?说一说你的观点.
【提示】 他们两人的观点都不准确,当v一定时,an与r成反比,当ω一定时,an与r成正比.
三、向心加速度的方向及意义
【问题导思】
1.向心加速度是描述什么的物理量?
2.匀速圆周运动和非匀速圆周运动的加速度有什么不同?
1.物理意义
描述线速度改变的快慢,只表示线速度的方向变化的快慢,不表示其大小变化的快慢.
教学内容分析:
背景分析:
向心力是人教版物理必修2第五章第6节内容。教材中由牛顿运动定律和向心加速度引入的向心力;
功能分析:
在教学大纲中属于b段要求。是本章的核心内容,又是天体运动的理论基础之一。通 过对本章节的教学可以提高学生把生活事例简化为物理模型的能力,复习旧知,强化受力分析能力,用学过的物理规律解释现实生活中的现象,提高学生学习兴趣。
结构分析:
教材先由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力的概念,接着利用圆锥摆粗略验证向心力表达式,最后分析一般曲线运动和变速圆周运动中的向心力。
资源分析:
可利用媒体展示现实中的圆周运动;
可利用带细线的小球模拟现实中的圆周运动,完成初步的“实例——模型”的转化。
可以利用课件展示由实物到模型的过程更容易让学生接受、理解、掌握、运用、提高;
可以利用实物投影给学生展示自我的机会,激发学生的学习兴趣;
学生情况分析:
知识储备情况:
学生熟练掌握了受力分析的方法,能独立完成对物体的受力分析;
已经学习过向心加速度的内容,知道向心加速度的表达式,方向;
已经学习过牛顿第二定律,知道合力和加速度的关系。
学习中的自我监控:
学会观察,从看到的现象中找到隐藏的规律;
能独立完成学案内容,结合观察到的现象得出自己对指“向圆心的合力的理解”,并敢于发表自己的看法;
懂得互助合作,且积极参与小组讨论。
教学目标:
知识与技能:
理解向心力的概念;
知道向心力大小与那些因素有关,理解公式的确切含义,并能用来计算;
会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析、讨论与圆周运动相关的物理现象;
过程与方法:
通过向心力概念的学习,知道从不同角度研究问题的方法;
体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用
情感态度和价值观:
培养学生实事求是的科学态度;
通过探究活动,使学生获得成功的喜悦,提高他们学习物理的兴趣和自信心;
通过向心力和向心加速度概念的学习,认识实验对物理学研究的作用,体会物理规律与生活的联系。
教学策略设计:
教法与学法:
教法:采用媒体展示,提出问题,演示过程,指导实验,总结结论,反馈评价。
学法:独立观察、分析小结,发表见解,小组讨论,了解原理,动手操作实验,总结分析数据,验证理论,掌握理论,运用规律解决其他实际问题。
教学媒体设计:
视频:(1)水流星,双人滑冰,飞车走壁,三个过程,其中加入由实物图片到素描图片到模型的演化过程。
幻灯片:辅助展示教学过程
黑板:出示标题,竖直圆周运动一般位置的受力分析图,例题讲解。
教学过程设计:
导入新课:
情景导入:利用视频,利用带细线的小球做圆周运动
复习导入: 观察模拟后完成学案。
学案内容:
向心加速度:
表达式: ………………………………(1)
方向:
牛顿第二定律:
表达式: ………………………………(2)
由1,2式得出:
力 fn的方向 :
由以上推导过程我们能发现做圆周运动的基本条件:
物体在某点的合力方向:
物体在该点的运动方向:
合力方向与运动方向之间的关系? 小结:物体做匀速圆周运动是因为受到力的作用,这些力的合力指向圆心,我们把这个指向圆心的合力叫向心力。
目录
toc o “1-3“ u 教学内容 pageref _toc393782737 h 1
一、教学任务分析 pageref _toc393782738 h 1
教材分析 pageref _toc393782739 h 1
三维教学目标 pageref _toc393782740 h 1
教学重点、难点 pageref _toc393782741 h 2
二、学情分析 pageref _toc393782742 h 2
三、教法学法 pageref _toc393782743 h 2
教学方法 pageref _toc393782744 h 2
学习方法 pageref _toc393782745 h 2
四、教学过程 pageref _toc393782746 h 3
新课引入 pageref _toc393782747 h 3
新课讲授 pageref _toc393782748 h 3
巩固练习pageref _toc393782749 h 5
课堂小结 pageref _toc393782750 h 5
拓展提高 pageref _toc393782751 h 5
课后思考 pageref _toc393782752 h 6
板书设计 pageref _toc393782753 h 6
五、教学特色 pageref _toc393782754 h 6
一、教学目标
1.知识与技能
(1)能结合实例分析,知道向心力是一种效果力以及方向;
(2)能够用自己的语言归纳向心力公式的确切含义,并能用来进行简单的计算;
(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力,能够描述合外力的作用效果。
2.过程与方法
(1)通过对向心力概念的探究体验,能够用自己的语言说出其概念;
(2)引导学生进行“实验”——“用圆锥摆验证向心力的表达式”
(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,领会解决问题从特殊到一般的思维方法。
3.情感、态度与价值观
实例、实验紧密联系生活,拉近与科学的距离,感受到科学就在身边,发展自己对学习的积极性和学习兴趣。
二、教学重难点
1.重点:向心力的概念、公式的建立,对公式理解以及相应的计算
2.难点:分析向心力的来源
三、教学准备
ppt课件、圆锥摆(20组)、dislab向心力演示器等
四、教学过程
1.引入
取一根细绳,一端系上一小球,另一端固定在一枚钉子上。将钉子定在
光滑的板上,如图所示:
师:给小球一个水平方向并垂直于绳的初速度,小球什么运动?生:圆周运动
师:小球为什么会做圆周运动?生:受绳子拉力
2.向心力概念的建立
对上述模型进行理想化处理(水平面光滑),对小球受力分析,得出向心力的概念。
向心力:物体受到的指向圆心的合力
强调:向心力是按照力的实际作用效果命名的。
3. 感受向心力与哪些因素有关
师:你在生活中感受到过向心力吗?
(1)体验:在一根结实的细绳的一端拴一个物体,抡动细绳,使小物体做圆周运动(如图),依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量,拉力如何变化。
(2)猜想:向心力可能与哪些因素有关有关。
生:向心力可能与m、v(w)、r有关
4.利根据牛顿第二定律和向心加速度表达式推导出向心力表达式
教学内容
【课 题】 向心力
【教材选择】 普通高中课程标准(人教版)必修2 第五章 第六节
【课时安排】 一课时
【教学对象】 高一学生
一、教学任务分析
教材分析
《向心力》一节第五章曲线运动的重点、难点,具有承前启后的作用。它既是本章知识的一个拐点,又是本章内容拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析,又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时,《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性,是运动与力关系学习的好素材。
三维教学目标
(一)知识与技能
1.了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的一种力;
2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情景计算;
3.知道在变速圆周运动中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速;
4.知道一般曲线运动的处理方法。
(二)过程与方法
1.通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法:提出问题、分析问题、解决问题?;
2.在验证向心力表达式的过程中,体会物理实验在处理问题中的作用;
3.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。
(三)情感态度价值观
? 1.经历科学探究的过程,领略实验是解决物理问题的一种基本途径,培养学生实事求是的科学态度;
2.经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力;
3.实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。
教学重点、难点
(一)教学重点
理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系,并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源。
(二)教学难点?
理解向心力是一个效果力,会分析向心力的来源,理解匀速圆周运动中供求关系。
二、学情分析
能力层面
高一的学生有着强烈的好奇心和求知欲,已有基本的观察、分析、推理能力,能够探讨现象发生的原因,具备了处理问题的一般思路方法:提出问题—分析问题—解决问题。
知识层面
1.理解了质量、力与加速度的关系;
2.了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系;
3.认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度。
三、教法学法
教学方法
实验探究法、启发式教学法、讨论交流法等。
学习方法
猜想法、实验法、小组合作法等。
通过教法与学法的相互结合,体现教师为主导,学生为主体的教学原则。
四、教学过程
教学程序 教师活动 学生活动 设计意图 新
课
引
入 1.图片引入
列出超级秋千、过山车两张图片
提问:为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去?
2.游戏引入
带领学生做“不掉落的乒乓球”游戏
提问:做匀速圆周运动的物体有什么受力特点 学生观察图片,联系生活实际,思考问题。
学生观察游戏现象,思考问题 利用情景式教学,让学生回忆玩这两个游戏时的感受;通过游戏引发学生思考,吸引学生的注意力,激发学生学习物理的兴趣,也让学生感受到学习的知识来源于生活,体现从生活走向物理的课程设计理念。
新课讲授新课讲授
一、向心力的概念
带领学生对超级秋千及乒乓球受力分析。引导学生归纳总结向心力定义。
1.向心力的定义
做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的合力,这个力叫做向心力。
组织学生讨论、分析生活中几种匀速圆周运动及模拟匀速圆周运动动画。
2.向心力的特点
(1)效果力
(2)变力
(3)不做功 学生对超级秋千及乒乓球进行受力分析,并思考新课引入时提出的问题。总结归纳出向心力的定义。
小组讨论,分析图片中向心力的来源,发现支持力、摩擦力、拉力均可充当向心力。总结向心力是效果力的特点。
观看模拟匀速圆周运动动画,认真观察、分析,向心力的方向始终在变化;向心力的只改变速度方向,不改变速度大小。 通过受力分析,寻找乒乓球不掉落的原因,激发学生分析、推理的能力。
通过大量引入生活中常见的匀速圆周运动实例,充分激发学生学习兴趣,并贯彻物理源于生活的理念。培养学生,将知识运动到实际生活中的能力。
高一物理《向心力 向心加速度》教案
教学目标
知识目标
1、知道什么是向心力,什么是向心加速度,理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变,方向总是指向圆心.
2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式,会解答有关问题.
能力目标
培养学生探究物理问题的习惯,训练学生观察实验的能力和分析综合能力.
情感目标
培养学生对现象的观察、分析能力,会将所学知识应用到实际中去.
教学建议
教材分析
教材先讲向心力,后讲向心加速度,回避了用矢量推导向心加速度这个难点,通过实例给出向心力概念,再通过探究性实验给出向心力公式,之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式,顺理成章,便于学生接受.
教法建议
1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手,从中引导启发学生认识到:做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用,由此引入向心力的概念.
2、对于向心力概念的认识和理解,应注意以下三点:
第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的,或者说是根据力的作用效果来命名的,并不是根据力的性质命名的,所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力.
第二点是物体做匀速圆周运动时,所需的向心力就是物体受到的合外力.
第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向.
3、让学生充分讨论向心力大小,可能与哪些因素有关?并设计实验进行探究活动.
4、讲述向心加速度公式时,不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变,向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动,在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来,使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义,再结合无论速度大小或方向改变,物体都具有加速度,使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解.
教学设计方案
向心力、向心加速度
教学重点:向心力、向心加速度的概念及公式.
教学难点:向心力概念的引入
主要设计:
一、向心力:
(一)让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉.
(二)展示图片1.链球做圆周运动需要向心力.〔全日制普通高级中学教科书(试验修定本·必修)物理.第一册98页〕
(三)演示实验:做圆周运动的小球受到绳的拉力作用.
(四)让学生讨论,猜测向心力大小可能与哪些因素有关?如何探究?引导学生用“控制变量法”进行探索性实验.(用向心力演示器实验)
演示1:半径r和角速度 一定时,向心力 与质量m的关系.
演示2:质量m和角速度 一定时,向心力 与半径r的关系.
演示3:质量m和半径r一定时,向心力 与角速度 的关系.
给出 进而得在 .
(五)讨论向心力与半径的关系:
向心力究竟与半径成正比还是反比?提醒学生注意数学中的正比例函数 中的k应为常数.因此,若m、为常数 据 知 与r成正比;若m、v为常数,据 可知 与r成反比,若无特殊条件,不能说向心力 与半径r成正比还是成反比.
二、向心加速度:
(一)根据牛顿第二定律
得:
(二)讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量:
v t f
探究活动
感受向心力
在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体,抡动细绳,使小物体做圆周运动(如图).依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量.
体验一下手拉细绳的力(使小球运动的向心力),在下述几种情况下,大小有什么不同:使橡皮塞的角速度 增大或减小,向心力是变大,还是变小;改变半径r尽量使角速度保持不变,向心力怎样变化;换个橡皮塞,即改变橡皮塞的质量m,而保持半径r和角速度 不变,向心力又怎样变化.
做这个实验的时候,要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去,碰到人或其他物体.
如何学好高中物理
一、高、初中物理的差异
首先要明确高中物理和初中物理的差异,之后才能有针对性地采取措施,改进学习方法。初中物理定性结论多,定量计算少;纯理论多,联系实际少;机械记忆多,理解较少;死搬硬套多,灵活运用少;只要把公式背住,考试就能得高分。而高中物理则不然,它要求理解的成分更多,在理解的基础上进行灵活运用知识去解决实际的物理问题较多,特别是高中物理中规律、定理公式等比较多,单纯地死记硬背是不行的,因为我们必须首先理解清楚这些公式、结论的适用条件或范围,才能有效地进行运用。在初中,要求学生具备形象思维的能力,而在高中要求更多的则是抽象思维。有不少学生不理解这些,到了高中仍然靠单纯地死记硬背,当然不会取得理想的成绩。
二、如何学好高中物理
进入高中以后,有不少同学问“怎样学习高中物理?学习物理有没有捷径呢?”答案是否定的,学习物理是掌握科学文化知识,我们来不得半点虚假。虽然没有捷径,但科学的学习方法确是有的。那就是在学习过程中严格按照“预习→上课→复习→作业→质疑→小结”六个环节,另外对于每一章或一单元在学习完之后还应该“系统总结”。
1、预习
高中物理与初中有差异较大,无论是从知识要求的深度和广度,还是课堂的容量上,都需要我们在上课之前对所学内容有所了解。因此,在每次上课前,花一定时间(时间长度没有限制)将课堂上所学的知识预先浏览一下,熟悉课堂上所要学习的知识,明确课堂的重点,找出自己理解上的难点,从而做到有的放矢地去听课;另外,也能培养自学能力和独立思考能力。
2、上课
上课是获取知识的重要环节,也是学习的中心环节。上课时应该注意三个问题:
(1)主动听课
在教学活动中,应以教师为主导学生为主体,学生才是学习的“主人”,如果学生能够根据老师讲课的程序积极主动地思考,在理解基础知识的基础上,对难点和重点进行推理性的思维和接受,以主动的态度去听课,积极地进行思考,努力参与到老师的课堂教学中去,那么,学习效率一定会很高。
(2)注意课堂要点
要听好课,我们应善于抓课堂的要点,上课时,我们应有意识地去注意老师讲课的重点内容。有经验的老师,总是将主要精力放在突出重点、突破难点上,进行到重要的地方,或放慢速度,重点强调;或板书纲目,仔细讲解等;对于难点,就需要我们在预习时做到心中有数,到时候注意专心听讲。总之,我们要做到“会听课”。
(3)做到听课和做笔记两不误
有的同学一上课就不停的记不停的写,结果一节课下来一点都没有听到,不知道这节课老师讲了些什么?那么,应该如何处理好听课和做笔记的关系呢?我认为,上课时,应该把主要精力放在听课上,而不是做笔记上,笔记中要记的内容应该是:课堂重点、课堂难点、课堂疑点、补充结论或例题等课本上没有的内容,并不是教师的所有板书内容。总之,我们应该有摘要、有重点地记。有的同学从来就不做笔记,这也不好,特别是对于高中物理学习是不利的。因为我们的记忆是有限的,老师讲的内容转瞬即逝,我们对知识的记忆随时间延长会逐渐遗忘,没有做笔记我们以后复习有些内容就找不到。
3、复习
有的同学只要老师一布置了作业就会马上去做,觉得完成了作业,就完成了学习任务,就掌握了知识,结果是一边做作业,一边翻课本、笔记,到头来知识没有掌握。如果能够静下心来将每课堂课所学的内容进行认真思考、回顾,在此基础上再去完成作业就会起到事半功倍的效果。心理学研究表明:知识在学习最初的两三天内遗忘是最快的,也是最多的,所以,我们只有对知识进行及时的复习才能减少遗忘达到巩固知识的目的。
4、作业
在复习的基础上,我们再做作业。做作业的目的有两个:一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来知识解决一些具体的实际问题。因此,做作业时,应该认真对待,独立完成,积极思考,注意总结。应该明确“做题的目的是提高对知识的掌握水平”,切忌“为了做题而做题”。
向心力高中物理公开课教案设计
【教材分析】
本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的,这部分知识是本章的重点和难点,也是学好圆周运动的关键点,学好这部分知识,可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。
教材的编排思路很清晰,先是从身边的事例出发,让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力,从而引出向心力的概念。由于上一节中,已经从一般性的结论入手,利用矢量运算,在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论,进一步得到了向心加速度的大小。于是根据牛顿第二定律,就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小,即向心力的大小和方向。
接着,教材为了让学生对向心力有一个感性的认识,设计了“实验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。实际上,这个实验除了要验证向心力表达式之外,另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力,而是一个效果力”,也即让学生初步学会分析向心力的来源。
与过去不同的是,本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。这样安排的目的是从生活实际出发,在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动,什么情况下会做变速圆周运动。以及知道如何处理一般曲线运动的方法。
【学情分析】
(1)思维基础
根据新课程教学理念,从高一第一学期开始,在课堂教学过程中教师一直重视“过程与方法”的教学,学生已经初步有了探究事物的一般方法,即“是什么?──怎么样?──为什么?”的思维方法。因此,本设计中就通过创设问题情景,激励学生自己提出想要研究的问题。
(2)心理特点
依据20世纪最著名的发展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡,也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段,因此在教学中,要遵循从感性到理性的认识规律,本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。
(3)已有知识
通过前一节《向心加速度》的学习,学生已经知道了向心加速度的方向指向圆心,它描述了物体速度方向变化的快慢。于是根据牛顿第二定律可知,这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的力。因此将向心加速度的表达式代入牛顿第二定律即可得到向心力的表达式。
但由于错误的经验或者说是思维定势,学生往往认为向心力是一种新的力,因此“向心力不是一种新的力,而是根据作用效果命名的力”(即向心力的来源)对学生来说,将是个难点。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道什么是向心力,理解它是一种效果力。
(2)理解向心力公式的确切含义,并能用来进行简单的计算。
(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力,知道合外力的作用效果。
2.过程与方法
(1)通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法:提出问题,分析问题,解决问题。
(2)在验证向心力的表达式的过程中,体会控制变量法在解决问题中的作用。
(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。
3.情感态度与价值观
(1)经历从自己提出问题到自己解决问题的过程,培养学生的问题意识及思维能力。
(2)经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的.能力。
(3)实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。
【重点难点】
1.教学重点
(1)理解向心力的概念和公式的建立。
(2)理解向心力的公式,并能用来进行计算。
(3)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
2.教学难点
(1)向心力的来源。
(2)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
【教学策略与手段】
本节课设计成了探究性学习课,即在教师创设情景,让学生自己提出想要知道的问题,在教师的引导下,通过全班同学的讨论,自评和互评来不断完善。教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力。
一、难点的突破
“向心力不是一种新的力,而是根据作用效果命名的力”和“向心力和切向力的作用效果和特点”对学生来说都将是难点。因此在匀速圆周运动的例子中,必须让学生对物体进行受力分析,并让学生判断合力的作用效果是什么、产生了怎样的加速度,目的是让学生体验向心力的来源。在变速圆周运动中,让学生对物体进行受力分析,说明各个力产生怎样的加速度,从而进一步得到向心力和切向力的作用效果。
二、对教材中两个地方的处理
1.由于课本中用来粗略验证向心力表达式的圆锥摆运动在课堂中很难实现让学生测量,所以本设计中安排了先用向心力演示仪去验证向心力的表达式,然后在让学生分析游乐园中转椅的运动和受力情况后,通过让学生体验在实验室里粗略测量圆锥摆模型运动中的向心力大小以落实它的向心力来源,并向学生说明我们可以用圆锥摆粗略验证向心力表达式。
2.为说明做变速圆周运动的物体,它受到的力并不是通过圆心时,课本上是通过实例链球运动和学生自己让小沙袋做变速圆周运动的体验来说明。这里本人认为直接这样让学生体验并得到上述结论难度不小,所以本设计中先让学生通过对游乐园中过山车做变速圆周运动进行受力分析,从而得到──物体在什么情况下做变速圆周运动,然后让学生观察并分析链球运动和体验让小球做变速圆周运动时的受力情况,从而降低了难度。
三、本节课的教学流程设计为
1.向心力概念的引出。
2.引导学生提出自己想要研究的问题。
3.鼓励学生先共同解决自己提出的一部分问题。
4.用实验验证理论──用向心力演示仪验证向心力表达式。
5.从游乐园里转椅出发落实:①分析圆锥摆中向心力的来源;②用圆锥摆模型可以粗略去验证向心力表达式。
6.由游乐园中的过山车模型和运动员的链球运动落实:物体做匀速圆周运动和变速圆周运动的条件及向心力和切向力的作用效果和特点。
7.让学生知道研究一般曲线运动的方法。
8.课堂小结。
在教学手段上,充分使用ppt、视频、演示实验、身边的圆周运动,以增强教学的生动性和形象性,活跃课堂气氛,从而充分调动学生学习的积极性,落实教学目标。
【课前准备】
1.实验仪器:带细绳的小钢球(两人一个)。
2.动画及视频:地球绕太阳运动、圆锥摆(动画),双人花样滑冰,游乐园中的转椅和过山车、链球运动的视频及图片。
3.制作ppt。