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《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì)

時(shí)間:2024-07-10 13:11:03 林強(qiáng) 教學(xué)資源 投訴 投稿
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《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì)(精選5篇)

  作為一無(wú)名無(wú)私奉獻(xiàn)的教育工作者,通常需要準(zhǔn)備好一份教學(xué)設(shè)計(jì),教學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的計(jì)劃性和決策性活動(dòng)。如何把教學(xué)設(shè)計(jì)做到重點(diǎn)突出呢?下面是小編為大家收集的《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì),供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。

《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì)(精選5篇)

  《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì) 1

  新課程強(qiáng)調(diào)“將學(xué)習(xí)的重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向獲取知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神”。為此本教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施就是采用學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究和教師演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法。

  教學(xué)內(nèi)容

  《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·物理(2)》(司南版)

  教學(xué)目標(biāo)

  1、知識(shí)與技能

 。1)知道向心力,通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用及向心力的來(lái)源

 。2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解向心力的大小與哪些因素有關(guān)系,能運(yùn)用向心力公式進(jìn)行計(jì)算。

 。3)知道向心加速度及其公式,能運(yùn)用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度。

  2、過(guò)程與方法

  (1)經(jīng)歷形成向心力概念的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力。

 。2)通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情境,讓學(xué)生經(jīng)歷探索向心力F與哪些因素有關(guān)的過(guò)程,學(xué)習(xí)控制變量法,培養(yǎng)學(xué)生分析論證等能力。

  3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

  學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法和科學(xué)研究態(tài)度,發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲,使學(xué)生樂(lè)于探究自然界的奧秘,體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng)的熱情和與他人合作的精神,有將自己的見(jiàn)解與他人交流的愿望,敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn),勇于修正錯(cuò)誤,具有團(tuán)隊(duì)精神。

  教材分析

  《向心力和向心加速度》是司南版必修2第三章第二節(jié)。本節(jié)是本章承上啟下的重要知識(shí),學(xué)好這一節(jié)可以為學(xué)好本章應(yīng)用部分以及萬(wàn)有引力的應(yīng)用作必要準(zhǔn)備。 教材先講向心力,后講向心加速度,回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn),通過(guò)實(shí)例給出向心力概念,再通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式F=mrω2或 F=mv2/r,之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式a=rω2或a=v2/r,順理成章,便于學(xué)生接受。

  學(xué)情分析

  在前面的教學(xué)中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)。知道描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等,并理解它們之間的關(guān)系。知道在傳動(dòng)裝置中,共軸的輪子上各點(diǎn)的角速度相等;皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)(不打滑)中,凡和皮帶接觸的點(diǎn),線速度的大小相等。這些都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。但學(xué)生只是表面知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng),因?yàn)樗木速度方向時(shí)刻在變,更深一步來(lái)分析,為什么線速度的方向時(shí)刻在變?是什么力來(lái)改變物體的這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這個(gè)力有何特點(diǎn)?學(xué)生將帶著這些疑問(wèn)來(lái)進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

  教學(xué)過(guò)程

  一、引入新課

  1、 設(shè)置情景

  教師做“水流星”實(shí)驗(yàn),并設(shè)下疑問(wèn):為什么盛水的杯子以一定的速度做圓周運(yùn)動(dòng),水不從杯里灑出,甚至杯子在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),杯口已經(jīng)朝下,水也不會(huì)從杯里灑出來(lái)?

  [在課堂上創(chuàng)設(shè)真實(shí)可見(jiàn)的物理情景,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,使學(xué)生產(chǎn)生懸念,激發(fā)好奇心和探索欲望,培養(yǎng)學(xué)生把生活與物理聯(lián)系一起的習(xí)慣。]

  2、 復(fù)習(xí)提問(wèn)

  (1)什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)?

 。2)“勻速”的含義是什么?

  在上節(jié)課的基礎(chǔ)上,學(xué)生很快得出答案。教師引導(dǎo)學(xué)生分析:由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定不為零。那么物體所受的外力有何特點(diǎn)?加速度怎樣呢?指出:這兩個(gè)問(wèn)題即是我們這節(jié)課要研究的問(wèn)題,且通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)大家即可自行解釋前面小實(shí)驗(yàn)的因果。

  [采用這樣的導(dǎo)入法是在復(fù)習(xí)舊知識(shí)的基礎(chǔ)上,提出將要進(jìn)一步研究的問(wèn)題,從而使學(xué)生對(duì)講授的新內(nèi)容產(chǎn)生迫切求知的欲望,主動(dòng)積極開(kāi)展思維活動(dòng),進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。同時(shí)能給學(xué)生一種知識(shí)的整體感。]

  二、向心力

  1、實(shí)驗(yàn)探究“小球在光滑水平面做圓周運(yùn)動(dòng)”。

  (1)、步驟

 、僖粋(gè)小球,拴在繩的一端,繩的另一端固定于桌上,原來(lái)細(xì)繩處于松馳狀態(tài)

 、谟檬州p擊小球,觀察繩繃直前后小球的運(yùn)動(dòng)情況。

  (2)、借助課件引導(dǎo)學(xué)生討論、分析:

 、倮K繃緊前,小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),小球受到哪些力的作用?

  ②繩繃緊后,小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球受到哪些力的作用?合外力是哪個(gè)力?這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)?這個(gè)力起什么作用?

  (3)、通過(guò)討論得到:

 、僮鰣A周運(yùn)動(dòng)的物體始終受到一個(gè)指向圓心的力的作用,這個(gè)力叫向心力。

 、谙蛐牧χ赶驁A心,方向不斷變化。是變力。

 、巯蛐牧Φ淖饔眯Ч桓淖冞\(yùn)動(dòng)物體的速度方向,不改變速度大小。

  [這實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做,效果明顯,通過(guò)親身感受學(xué)生獲得了成功的樂(lè)趣。討論時(shí)教師應(yīng)適時(shí)介入引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論。]

  2、課件展示動(dòng)畫(huà):(1)圓錐擺 (2) 物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)靜止,隨盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) (3)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎 (4)衛(wèi)星繞地球運(yùn)行

  3、向心力的來(lái)源:通過(guò)對(duì)以上四個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例的分析得出向心力的來(lái)源可以是某一個(gè)力(重力、彈力、摩擦力)或幾個(gè)力的合力,也可以是某個(gè)力的分力。

  4、應(yīng)用:學(xué)生嘗試解釋“水流星”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

  [向心力的來(lái)源是學(xué)生在本章學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn),用多媒體呈現(xiàn)直觀刺激材料,易引起學(xué)生注意,提高學(xué)習(xí)興趣。 圓錐擺等現(xiàn)象中,物體都做圓周運(yùn)動(dòng),具有運(yùn)動(dòng)方面的共性,由此啟發(fā)學(xué)生對(duì)這些物體的受力進(jìn)行分析,尋找受力方面的共性,使學(xué)生經(jīng)歷了分析、比較、歸納等思維過(guò)程,也體驗(yàn)到了成功的喜悅。學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)中可能將向心力當(dāng)成獨(dú)立的一個(gè)力,教師此時(shí)應(yīng)特別指出:受力分析時(shí), 不能多出一個(gè)向心力。且①物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),向心力就是物體所受到的合外力。②物體做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),向心力物體并非是所受到的合外力。]

  三、 向心力的大小

  1、 實(shí)驗(yàn)探究:感受向心的大小

  讓學(xué)生利用身邊的材料如鑰匙串、橡皮擦、筆、細(xì)繩等動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并感受向心的大小。

 。1)讓學(xué)生用細(xì)線聯(lián)結(jié)鑰匙串、橡皮擦、筆等,然后拉住繩的一端,讓鑰匙串、橡皮擦、筆等盡量做勻速圓周運(yùn)動(dòng),改變轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢、細(xì)線的長(zhǎng)短多做幾次。

 。2)引導(dǎo)學(xué)生猜想:向心力的大小可能與物體的質(zhì)量、角速度、半徑有關(guān)。因此在探究向心力大小實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用控制變量法來(lái)研究這一問(wèn)題。

  [該小實(shí)驗(yàn)在此做了改動(dòng),與課本上的不盡相同。做該實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生的感受更直接,更易操作。提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使物體盡可能在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),這樣繩的拉力近似等于向心力。]

  課件展示:

  2、 實(shí)驗(yàn)探究向心力大小

 。1)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法

 。2)介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法。

 。3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

  ①質(zhì)量不同的`鋼球和鋁球,當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度ω相同時(shí),比較向心力的大小

  ②兩個(gè)質(zhì)量相同的小球,保持運(yùn)動(dòng)半徑相同,觀察向心力與角速度之間的關(guān)系

 、蹆蓚(gè)質(zhì)量相同的小球,保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同,觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系

 。4)實(shí)驗(yàn)記錄表格

  實(shí)驗(yàn)質(zhì)量比值(m1:m2)半徑比值(r1:r2)角速度比值(ω1:ω2)向心力近似比值(F1:F2)123

 。5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

 、賹(shí)驗(yàn)表明物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小為:

  F=mω2r (式中F表示向心力,m表示物體的質(zhì)量,ω是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度,r是所做圓周運(yùn)動(dòng)的圓周半徑。)

 、趹(yīng)用線速度和角速度的關(guān)系,上述公式可變形為:

  F=mv2/r (式中v是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度)

  [對(duì)于控制變量法學(xué)生已有一定程度的認(rèn)知,因此在學(xué)生的自主探究并提出猜想后通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)師生一起探究最后得出向心力大小的關(guān)系式。在介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法時(shí)教師可結(jié)合傳動(dòng)裝置中,共軸的輪子上各點(diǎn)的角速度相等,皮帶傳動(dòng)(不打滑)中,凡和皮帶接觸的點(diǎn),線速度的大小相等這一知識(shí)點(diǎn)讓學(xué)生思考怎樣控制角速度不變。當(dāng)學(xué)生明白這一問(wèn)題后,教師的演示也可換成學(xué)生的演示。不然,臺(tái)上的忙得不亦樂(lè)乎,臺(tái)下的卻不知所以然,純看熱鬧。]

  四、向心加速度:

  ⒈ 定義: 由向心力產(chǎn)生的加速度叫向心加速度。

  2、物理意義: 它是表示速度方向變化快慢的物理量。

  3、向心加速度的大小與方向

 。1)引導(dǎo)學(xué)生利用牛頓第二定律推導(dǎo)出向心加速的表達(dá)式----a=ω2r.

  向心力的大小還可以用F=mν2/r來(lái)表達(dá),同樣向心加速度也可表示為--a=ν2/r.

 。2)方向:與向心力的的方向一致。沿半徑指向圓心,方向不斷變化,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)。

  4、動(dòng)動(dòng)腦:a=ω2r、a=ν2/r ,a與r究竟是成正比呢,還是成反比?

  指出:當(dāng)w一定時(shí),a∝r

  當(dāng)v一定時(shí),a∝1/r

  5、課本例題:在航空競(jìng)賽場(chǎng)里,由一系列路標(biāo)塔指示飛機(jī)的飛行路徑。在飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí),飛行員能承受的最大向心加速度大小約為6g(g為重力加速度)。設(shè)一飛機(jī)以150 m/s的速度飛行,當(dāng)加速度為6g時(shí),其路標(biāo)塔轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)該為多少?

  六、小結(jié)[在小結(jié)中需給學(xué)生指出,向心力和向心加速度的公式雖然是從勻速圓周運(yùn)動(dòng)中推導(dǎo)出來(lái)的,但這些公式對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)中求某點(diǎn)的向心力和向心加速度也適用.]

  七、作業(yè):P72 3、4、5小題

  設(shè)計(jì)思路

  向心力和向心加速度是高中物理的一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容,學(xué)生對(duì)于向心力一直很難理解。為了突破重點(diǎn),難點(diǎn),本節(jié)課本節(jié)首先通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)可見(jiàn)的物理情景,激發(fā)他們的求知欲,引起學(xué)習(xí)的興趣。然后學(xué)生親身進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究來(lái)感受向心力。當(dāng)學(xué)生對(duì)向心力的概念有了一定的認(rèn)識(shí)后,就進(jìn)一步提出向心力的大小與哪些因素有關(guān)呢?再讓學(xué)生動(dòng)手完成感受向心力大小的小實(shí)驗(yàn)后做出猜想,然后借助了向心力演示器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而得出了向心力公式。接著運(yùn)用牛頓第二定律,給出向心加速度的公式,讓學(xué)生明白勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的大小不變,但方向時(shí)刻在改變。

  本教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施都落實(shí)了高中物理新課程的目標(biāo)要求,體現(xiàn)了新課程的精神,采取“學(xué)生自主探究,教師啟發(fā)導(dǎo)學(xué)”的新教法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生自主探究,親身體會(huì)到科學(xué)探究的過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生人人參與,親身體驗(yàn)探究過(guò)程,活躍學(xué)生思維,并在探究中突破教學(xué)難點(diǎn)。教師結(jié)合演示實(shí)驗(yàn),同時(shí)充分利用多媒體課輔助教學(xué),使課堂的教學(xué)效果大大提高。這是一節(jié)科學(xué)的、操作性很強(qiáng)的教學(xué)設(shè)計(jì)案例。

  《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì) 2

  【教材分析】

  本節(jié)課是從動(dòng)力學(xué)的角度研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的,這部分知識(shí)是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是學(xué)好圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn),學(xué)好這部分知識(shí),可以為后面的天體運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打好基礎(chǔ)。

  教材的編排思路很清晰,先是從身邊的事例出發(fā),讓學(xué)生體驗(yàn)到做圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要有一個(gè)指向圓心的力,從而引出向心力的概念。由于上一節(jié)中,已經(jīng)從一般性的結(jié)論入手,利用矢量運(yùn)算,在普遍情況下得出做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度方向指向圓心的結(jié)論,進(jìn)一步得到了向心加速度的大小。于是根據(jù)牛頓第二定律,就可以得到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(xué)生對(duì)向心力有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),設(shè)計(jì)了“實(shí)驗(yàn)”欄目──“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式。實(shí)際上,這個(gè)實(shí)驗(yàn)除了要驗(yàn)證向心力表達(dá)式之外,另外一個(gè)目的就是可以讓學(xué)生體驗(yàn)到“向心力不是一個(gè)新的力,而是一個(gè)效果力”,也即讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)分析向心力的來(lái)源。

  與過(guò)去不同的是,本節(jié)中又討論了變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)。這樣安排的目的是從生活實(shí)際出發(fā),在更廣闊的背景下讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到什么情況下物體將做勻速圓周運(yùn)動(dòng),什么情況下會(huì)做變速圓周運(yùn)動(dòng)。以及知道如何處理一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法。

  【學(xué)情分析】

 。1)思維基礎(chǔ)

  根據(jù)新課程教學(xué)理念,從高一第一學(xué)期開(kāi)始,在課堂教學(xué)過(guò)程中教師一直重視“過(guò)程與方法”的教學(xué),學(xué)生已經(jīng)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(shè)計(jì)中就通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,激勵(lì)學(xué)生自己提出想要研究的問(wèn)題。

 。2)心理特點(diǎn)

  依據(jù)20世紀(jì)最著名的發(fā)展心理學(xué)家皮亞杰的理論可知高一學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程是由具體運(yùn)算階段向形式運(yùn)算階段過(guò)渡,也是由直觀認(rèn)識(shí)向邏輯推理、實(shí)驗(yàn)推理過(guò)渡階段,因此在教學(xué)中,要遵循從感性到理性的認(rèn)識(shí)規(guī)律,本節(jié)課抓住學(xué)生的心理特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

 。3)已有知識(shí)

  通過(guò)前一節(jié)《向心加速度》的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)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(jù)牛頓第二定律可知,這個(gè)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(dá)式代入牛頓第二定律即可得到向心力的表達(dá)式。

  但由于錯(cuò)誤的經(jīng)驗(yàn)或者說(shuō)是思維定勢(shì),學(xué)生往往認(rèn)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(jù)作用效果命名的力”(即向心力的來(lái)源)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),將是個(gè)難點(diǎn)。

  【教學(xué)目標(biāo)】

  1、知識(shí)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(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

 。3)知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)分力,知道合外力的作用效果。

  2、過(guò)程與方法

  (1)通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn),讓學(xué)生理解其概念。并掌握處理問(wèn)題的一般方法:提出問(wèn)題,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題。

  (2)在驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的過(guò)程中,體會(huì)控制變量法在解決問(wèn)題中的作用。

 。3)經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)分析、解決問(wèn)題。

  3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

 。1)經(jīng)歷從自己提出問(wèn)題到自己解決問(wèn)題的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)及思維能力。

 。2)經(jīng)歷從特殊到一般的研究過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

 。3)實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活,拉近科學(xué)與學(xué)生的距離,使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

  【重點(diǎn)難點(diǎn)】

  1、教學(xué)重點(diǎn)

  (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(lái)進(jìn)行計(jì)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(xué)難點(diǎn)

 。1)向心力的來(lái)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(xué)策略與手段】

  本節(jié)課設(shè)計(jì)成了探究性學(xué)習(xí)課,即在教師創(chuàng)設(shè)情景,讓學(xué)生自己提出想要知道的問(wèn)題,在教師的引導(dǎo)下,通過(guò)全班同學(xué)的討論,自評(píng)和互評(píng)來(lái)不斷完善。教師在教學(xué)中通過(guò)具體的實(shí)例、實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的求知欲望,讓學(xué)生主動(dòng)參與到探究的過(guò)程,成為學(xué)習(xí)的主體,積極主動(dòng)地獲取知識(shí)和能力。

  一、難點(diǎn)的突破

  “向心力不是一種新的力,而是根據(jù)作用效果命名的力”和“向心力和切向力的作用效果和特點(diǎn)”對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)都將是難點(diǎn)。因此在勻速圓周運(yùn)動(dòng)的例子中,必須讓學(xué)生對(duì)物體進(jìn)行受力分析,并讓學(xué)生判斷合力的作用效果是什么、產(chǎn)生了怎樣的加速度,目的是讓學(xué)生體驗(yàn)向心力的來(lái)源。在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,讓學(xué)生對(duì)物體進(jìn)行受力分析,說(shuō)明各個(gè)力產(chǎn)生怎樣的加速度,從而進(jìn)一步得到向心力和切向力的作用效果。

  二、對(duì)教材中兩個(gè)地方的處理

  1、由于課本中用來(lái)粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的圓錐擺運(yùn)動(dòng)在課堂中很難實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生測(cè)量,所以本設(shè)計(jì)中安排了先用向心力演示儀去驗(yàn)證向心力的表達(dá)式,然后在讓學(xué)生分析游樂(lè)園中轉(zhuǎn)椅的運(yùn)動(dòng)和受力情況后,通過(guò)讓學(xué)生體驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室里粗略測(cè)量圓錐擺模型運(yùn)動(dòng)中的向心力大小以落實(shí)它的向心力來(lái)源,并向?qū)W生說(shuō)明我們可以用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式。

  2、為說(shuō)明做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,它受到的力并不是通過(guò)圓心時(shí),課本上是通過(guò)實(shí)例鏈球運(yùn)動(dòng)和學(xué)生自己讓小沙袋做變速圓周運(yùn)動(dòng)的體驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。這里本人認(rèn)為直接這樣讓學(xué)生體驗(yàn)并得到上述結(jié)論難度不小,所以本設(shè)計(jì)中先讓學(xué)生通過(guò)對(duì)游樂(lè)園中過(guò)山車(chē)做變速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行受力分析,從而得到──物體在什么情況下做變速圓周運(yùn)動(dòng),然后讓學(xué)生觀察并分析鏈球運(yùn)動(dòng)和體驗(yàn)讓小球做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況,從而降低了難度。

  三、本節(jié)課的教學(xué)流程設(shè)計(jì)為

  1、向心力概念的引出。

  2、引導(dǎo)學(xué)生提出自己想要研究的問(wèn)題。

  3、鼓勵(lì)學(xué)生先共同解決自己提出的一部分問(wèn)題。

  4、用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論──用向心力演示儀驗(yàn)證向心力表達(dá)式。

  5、從游樂(lè)園里轉(zhuǎn)椅出發(fā)落實(shí):①分析圓錐擺中向心力的來(lái)源;②用圓錐擺模型可以粗略去驗(yàn)證向心力表達(dá)式。

  6、由游樂(lè)園中的過(guò)山車(chē)模型和運(yùn)動(dòng)員的鏈球運(yùn)動(dòng)落實(shí):物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)的條件及向心力和切向力的作用效果和特點(diǎn)。

  7、讓學(xué)生知道研究一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法。

  8、課堂小結(jié)。

  在教學(xué)手段上,充分使用ppt、視頻、演示實(shí)驗(yàn)、身邊的圓周運(yùn)動(dòng),以增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)性和形象性,活躍課堂氣氛,從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。

  【課前準(zhǔn)備】

  1、實(shí)驗(yàn)儀器:帶細(xì)繩的小鋼球(兩人一個(gè))。

  2、動(dòng)畫(huà)及視頻:地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)、圓錐擺(動(dòng)畫(huà)),雙人花樣滑冰,游樂(lè)園中的轉(zhuǎn)椅和過(guò)山車(chē)、鏈球運(yùn)動(dòng)的視頻及圖片。

  3、制作ppt。

  《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì) 3

  一、教學(xué)目標(biāo)

  1.物理知識(shí)方面:

  (1)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng);

  (2)掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系;

  (3)初步掌握向心力概念及計(jì)算公式。

  2.通過(guò)勻速圓周運(yùn)動(dòng)、向心力概念的建立過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。

  3.滲透科學(xué)方法的教育。

  二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

  向心力概念的建立及計(jì)算公式的得出是教學(xué)重點(diǎn),也是難點(diǎn)。通過(guò)生活實(shí)例及實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知,突破難點(diǎn)。

  三、教具

  1.轉(zhuǎn)臺(tái)、小傘;

  2.細(xì)繩一端系一個(gè)小球(學(xué)生兩人一組);

  3.向心力演示器。

  四、主要教學(xué)過(guò)程

  (一)引入新課

  演示:將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出,觀察運(yùn)動(dòng)軌跡。

  復(fù)習(xí)提問(wèn):粉筆頭做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么?

  啟發(fā)學(xué)生回答:速度方向與力的方向在同一條直線上,物體做直線運(yùn)動(dòng);不在同一直線上,做曲線運(yùn)動(dòng)。

  進(jìn)一步提問(wèn):在曲線運(yùn)動(dòng)中,有一種特殊的運(yùn)動(dòng)形式,物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一個(gè)圓周或一段圓弧(用單擺演示),稱為圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們列舉實(shí)例。

  (學(xué)生舉例教師補(bǔ)充)

  電扇、風(fēng)車(chē)等轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上面各個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運(yùn)動(dòng),小到微觀世界電子繞原子核的運(yùn)動(dòng),都可看做圓周運(yùn)動(dòng),它是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式。

  提出問(wèn)題:你在跑400米過(guò)彎道時(shí)身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜?鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車(chē)場(chǎng)的'環(huán)形車(chē)道,為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低?可見(jiàn),圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)在實(shí)際中是很有用的。

  引入:物理中,研究問(wèn)題的基本方法是從最簡(jiǎn)單的情況開(kāi)始。

  板書(shū):勻速圓周運(yùn)動(dòng)

  (二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

  思考:什么樣的圓周運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單?

  引導(dǎo)學(xué)生回答:物體運(yùn)動(dòng)快慢不變。

  板書(shū):1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)

  物體在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)相等,如機(jī)械鐘表針尖的運(yùn)動(dòng)。

  思考:勻速周圓運(yùn)動(dòng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?

  (學(xué)生自由發(fā)言)

  板書(shū):2.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量恒量。

  當(dāng)t很短,s很短,即為某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。線速度其實(shí)就是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),各個(gè)時(shí)刻線速度大小相同,而方向時(shí)刻在改變。那么,線速度方向有何特點(diǎn)呢?

  演示:水淋在小傘上,同時(shí)搖動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)。觀察:水滴沿切線方向飛出。

  思考:說(shuō)明什么?

  師生分析:飛出的水滴在離開(kāi)傘的瞬間,由于慣性要保持原來(lái)的速度方向,因而表明了切線方向即為此時(shí)刻線速度的方向。

  板書(shū):方向:沿著圓周各點(diǎn)的切線方向。如圖3。單位:rad/s。

  (3)周期:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。如:地球公轉(zhuǎn)周期約365天,鐘表秒針周期60s等,周期長(zhǎng),表示運(yùn)動(dòng)慢。(角速度、周期可由學(xué)生自己說(shuō)出并看書(shū)完成)

  板書(shū):(師生共同完成)

  思考:物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),v、ω、T是否改變?(ω、T不變,v大小不變、方向變。)講述:勻速周周運(yùn)動(dòng)是勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱,它是一種變速運(yùn)動(dòng)。

  提出問(wèn)題:勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng),由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知,物體必定受到一個(gè)與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用,這個(gè)合外力的方向有何特點(diǎn)呢?

  學(xué)生小實(shí)驗(yàn)(兩人一組):

  線的一端系一小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球質(zhì)量很小(可用橡皮塞等替代),甩動(dòng)時(shí)線速度盡量大,小球重力與拉力相比可忽略,以保證拉線近似在水平方向。

  觀察并思考:

 、傩∏蚴芰Γ

 、诰的拉力方向有何特點(diǎn)?

 、垡坏┚斷或松手,結(jié)果如何?

  (提問(wèn)學(xué)生后板書(shū)并圖示)

  概括:要使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用,故名向心力。

  板書(shū):3.向心力:物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力。

  提出問(wèn)題:向心力的大小跟什么因素有關(guān)?

  《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì) 4

  教學(xué)目標(biāo)

  知識(shí)目標(biāo)

  1、知道什么是向心力,什么是向心加速度,理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度大小不變,方向總是指向圓心.

  2、知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的公式,會(huì)解答有關(guān)問(wèn)題.

  能力目標(biāo)

  培養(yǎng)學(xué)生探究物理問(wèn)題的習(xí)慣,訓(xùn)練學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和分析綜合能力.

  情感目標(biāo)

  培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察、分析能力,會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去.

  教學(xué)建議

  教材分析

  教材先講向心力,后講向心加速度,回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn),通過(guò)實(shí)例給出向心力概念,再通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式,之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式,順理成章,便于學(xué)生接受.

  教法建議

  1、要通過(guò)對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例進(jìn)行分析入手,從中引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都必須受到指向圓心的力的作用,由此引入向心力的概念.

  2、對(duì)于向心力概念的認(rèn)識(shí)和理解,應(yīng)注意以下三點(diǎn):

  第一點(diǎn)是向心力只是根據(jù)力的方向指向圓心這一特點(diǎn)而命名的,或者說(shuō)是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的,并不是根據(jù)力的`性質(zhì)命名的,所以不能把向心力看做是一種特殊性質(zhì)的力.

  第二點(diǎn)是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),所需的向心力就是物體受到的合外力.

  第三點(diǎn)是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.

  3、讓學(xué)生充分討論向心力大小,可能與哪些因素有關(guān)?并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng).

  4、講述向心加速度公式時(shí),不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是向心加速度大小不變,向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運(yùn)動(dòng),在這里還應(yīng)把“向心力改變速度方向”與在直線運(yùn)動(dòng)中“合外力改變速度大小”聯(lián)系起來(lái),使學(xué)生全面理解“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的含義,再結(jié)合無(wú)論速度大小或方向改變,物體都具有加速度,使學(xué)生對(duì)“力是物體產(chǎn)生加速度的原因”有更進(jìn)一步的理解.

  《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì) 5

  教學(xué)目標(biāo)

  知識(shí)目標(biāo)

  1、知道什么是向心力,什么是向心加速度,理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度大小不變,方向總是指向圓心.

  2、知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的公式,會(huì)解答有關(guān)問(wèn)題.

  能力目標(biāo)

  培養(yǎng)學(xué)生探究物理問(wèn)題的習(xí)慣,訓(xùn)練學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和分析綜合能力.

  情感目標(biāo)

  培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察、分析能力,會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去.

  教學(xué)建議

  教材分析

  教材先講向心力,后講向心加速度,回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn),通過(guò)實(shí)例給出向心力概念,再通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式,之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式,順理成章,便于學(xué)生接受.

  教法建議

  1、要通過(guò)對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例進(jìn)行分析入手,從中引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都必須受到指向圓心的'力的作用,由此引入向心力的概念.

  2、對(duì)于向心力概念的認(rèn)識(shí)和理解,應(yīng)注意以下三點(diǎn):

  第一點(diǎn)是向心力只是根據(jù)力的方向指向圓心這一特點(diǎn)而命名的,或者說(shuō)是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的,并不是根據(jù)力的性質(zhì)命名的,所以不能把向心力看做是一種特殊性質(zhì)的力.

  第二點(diǎn)是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),所需的向心力就是物體受到的合外力.

  第三點(diǎn)是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.

  3、讓學(xué)生充分討論向心力大小,可能與哪些因素有關(guān)?并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng).

  4、講述向心加速度公式時(shí),不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是向心加速度大小不變,向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運(yùn)動(dòng),在這里還應(yīng)把“向心力改變速度方向”與在直線運(yùn)動(dòng)中“合外力改變速度大小”聯(lián)系起來(lái),使學(xué)生全面理解“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的含義,再結(jié)合無(wú)論速度大小或方向改變,物體都具有加速度,使學(xué)生對(duì)“力是物體產(chǎn)生加速度的原因”有更進(jìn)一步的理解.

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