物理教学中的互联网搜索.赵红花.doc

物理教学中的互联网搜索课题人教版高中物理必修二 5.6 向心力作者及工作单位赵红花 江苏省宿迁市沭阳县建陵中学教案背景学生课前准备：利用百度搜索上网查阅圆周运动的向心力有关问题和知识。首先从向心加速度入手，根据力与加速度的关系和加速度的方向，建立向心力的概念（即：能使做圆周运动的物体产生向心加速度的力），接着根据向心力方向与速度方向特点，得出向心力的作用，乘着学生对向心力的好奇以圆锥摆（匀速圆周运动）为例，通过分析拉力对小球作用效果得出拉力的一个分力指向圆心，进一步指出该分力与小球受到的合力相等，问题转化为通过圆锥摆实验定量探究向心力与合力的关系（在分析的基础上得出二力方向一致，对于大小是否相等，让学生分组验证，得出结论后再带领学生从理论上进一步肯定：向心力来源于小球受到的重力和拉力的合力（或拉力的一个分力）。针对向心力与合力是否一定相等问题引入对变速圆周运动的探究，根据合力的作用效果定性分析。最后总结如何研究圆周运动问题以及一般曲线运动的研究方法。教材分析本节内容为高物理必修二第五章曲线运动第六节的教学内容，这是圆周运动很重要的一节，也是获取物理学习方法很重要的部分，教师要善于利用自己已有知识让学生会自己动手推导出向心力公式和进行正确的受力分析，进而后去求向心力的一般思路与方法。教学目标1知识与技能 (1)从运动学的角度了解向心力的概念(2)从牛顿第二定律的角度掌握向心力的表达式(3)初步了解如何通过圆锥摆实验探寻向心力的来源，知道向心力是根据力的效果命名的(4)会测量、分析实验数据、获得实验结论 2过程与方法 (1) 自觉地将牛顿第二定律从直线运动迁移到圆周运动中去。 (2) 将运动合成与分解的方法应用到非匀变速圆周运动的曲线运动中来。3情感态度与价值观 在实验中培养动手的习惯和操作能力及分析问题、解决问题的能力，感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。教学重点和难点重点：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、由圆锥摆实验定量探究向心力与合力的关系，追寻向心力的来源 难点：1、理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小 2、向心力的来源教学流程示意 研究曲线运动的方法探究变速圆周运动向心力与合力的关系（定性）探究匀速圆周运动向心力与合力的关系（定量）引入向心力的概念学生实验验证 教学过程教学环节教师活动预设学生行为设计意图新课引入引 入：利用百度搜索相关视频 展示视频：（各种各样的圆周运动） /it/u=3801926975,3039559104&fm=20通过前面一节内容的学习，我们知道了任何做圆周运动的物体，都具有向心加速度（在黑板作出向心加速度方向），这节课我们来学习要产生这样的向心加速度，需要多大的力，方向如何，到底是一种什么样的力？观看视频 通过情景展示，让学生初步认识到向心力的来源和方向。向心力概念一、向心力概念师：根据力与加速度的关系，多大的力能产生这么大的向加速度an，方向如何？生：大小：F=man，方向与向心加速度的方向一致，时刻指向圆心。师：/u96/v_MzYwNDk1NDk.html（在黑板作图示意）任何做圆周运动的物体，要具有这样的向心加速度，都时刻需要这种指向圆心的力。把能使做圆周运动的物体产生向心加速度的力，叫做向心力，符号：Fn ，即：Fn=m=mr 方向时刻指向圆心（完成课本P22第一题）师：力是使物体运动状态发生改变的原因，对于圆周运动，向心力在改变物体运动状态上有什么特点？生：（不一定能回答出,教师可提示）师：向心力与速度的方向时刻垂直，只能改变物体速度的方向，不能改变速度的大小，这究竟是一种怎样的力？哪来得？这么神奇！下面让我们一起去寻找答案。（演示圆锥摆实验，让小球在水平面内做匀速圆周运动）观看视频学生思考感受到： 完成这些圆周运动需要使物体受到与速度方向垂直而指向圆心的力的作用。通过复习向心加速度的公式，结合牛顿第二定律得出向心力的公式顺理成章。探究匀速圆周运动向心力的来源二、探究匀速圆周运动向心力的来源师：/i?ct=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&word=%D4%B2%D6%DC%B0%DA%CD%BC%C6%AC&in=2891&cl=2&lm=-1&st=-1&pn=5&rn=1&di=40605335835&ln=1995&fr=&fm=index&fmq=1331639954244_R&ic=&s=0&se=&sme=0&tab=&width=&height=&face=&is=&istype=2（在黑板适当位置画示意图）做匀速圆周运动的小球在运动的过程中处于图示时刻受几个力的作用？这几个力是向心力吗?为什么?（找一位同学到黑板完成，其它在草稿纸上完成）生：（受力分析没问题，重力不指向圆心，不能产生的指向圆心加速度,拉力尽管不指向圆心，学生可能分析不出）师：由图可看出，拉力尽管不指向圆心，但从该力的作用效果知，该力的一个分力指向圆心，另一个分力与重力抵消，该分力实际上就是小球受到的合力，能产生指向圆心的加速度，这个合力难道就是我们要找的向心力？（让学生讨论，到底是，还是不是，阐述理由）生：（有的说可能是，因为合力的方向与向心力的方向一致；有的说，猜测不可靠，必须证明，方向没问题，但大小还需证明。）师：合力的方向与向心力的方向是相同的，要想弄清楚合力的大小与向心力是否相等，必须要想办法分别测量这两个力的大小。让学生思考并讨论：如图所示，要计算小球受到的合力，需要测量哪些量要计算小球做匀速圆周运动需要的向心力大小，需要测量哪些量，如何测？ 生：（讨论后回答以上问题）师：（实验前强调实验技巧和注意事项）下面根据自己身边的器材分组进行验证。（老师给予适当的指导和鼓励）生：（分组汇报结论）师：（由于受条件的限制，有的组可能会出现两力相差过大，不过没关系，最终还要从理论上加以推导，要求其课后再次验证，）实践和理论（实验总结后接着从理论上加以证明）证明，这个合力的大小与物体所需向心力的大小相等，我们要找的向心力就是这个合力，向心力来源于小球受到的重力和拉力的合力。该问题学生很不容易回答。学生通过老师的引导弄懂怎样用圆锥摆实验验证。 具体测量：线速度v、质量m、匀速圆周运动的半径r、小球距悬点的竖直高度h。生：（分组汇报结论）师：（由于受条件的限制，有的组可能会出现两力相差过大，不过没关系，最终还要从理论上加以推导，要求其课后再次验证，）实践和理论（实验总结后接着从理论上加以证明）证明，这个合力的大小与物体所需向心力的大小相等，我们要找的向心力就是这个合力，向心力来源于小球受到的重力和拉力的合力。练习：视频展示生活中各种各样的匀速圆周运动，让学生找出向心力的来源，师：由上可知，凡是能使物体产生向心加速度，不管是什么性质的力，都是向心力，它是根据力的作用效果命名的。是不是所有的圆周运动都是完全由合力来提供向心力？师：（在黑板适当位置画示意图）做匀速圆周运动的小球在运动的过程中处于图示时刻受几个力的作用？这几个力是向心力吗?为什么?（找一位同学到黑板完成，其它在草稿纸上完成）生：（受力分析没问题，重力不指向圆心，不能产生的指向圆心加速度, 拉力尽管不指向圆心，学生可能分析不出）师：由图可看出，拉力尽管不指向圆心，但从该力的作用效果知，该力的一个分力指向圆心，另一个分力与重力抵消，该分力实际上就是小球受到的合力，能产生指向圆心的加速度，这个合力难道就是我们要找的向心力？（让学生讨论，到底是，还是不是，阐述理由） 计算m和Fn 比较m和Fn 得出结论Fn=m通过学生动脑动手，提高学生设计实验能力、动手操作能力 加强对向心力的进一步了解 进一步理解向心力公式生：（有的说可能是，因为合力的方向与向心力的方向一致；有的说，猜测不可靠，必须证明，方向没问题，但大小还需证明。）师：合力的方向与向心力的方向是相同的，要想弄清楚合力的大小与向心力是否相等，必须要想办法分别测量这两个力的大小。让学生思考并讨论： 如图所示，要计算小球受到的合力，需要测量哪些量？ 要计算小球做匀速圆周运动需要的向心力大小，需要测量哪些量，如何测？生：（讨论后回答以上问题）师：（实验前强调实验技巧和注意事项）下面根据自己身边的器材分组进行验证。（老师给予适当的指导和鼓励）生：（分组汇报结论）师：（由于受条件的限制，有的组可能会出现两力相差过大，不过没关系，最终还要从理论上加以推导，要求其课后再次验证，）实践和理论（实验总结后接着从理论上加以证明）证明，这个合力的大小与物体所需向心力的大小相等，我们要找的向心力就是这个合力，向心力来源于小球受到的重力和拉力的合力。练习：视频展示生活中各种各样的匀速圆周运动，让学生找出向心力的来源，师：由上可知，凡是能使物体产生向心加速度，不管是什么性质的力，都是向心力，它是根据力的作用效果命名的。是不是所有的圆周运动都是完全由合力来提供向心力？学生通过上述实验认真思考老师提出的问题，并配合老师得出结论：向心力是效果力，它可以是各种性质的力，可以是它们的合力，也可以是它们中的一个分力。让学生弄清楚向心力不是一种新的力而是按效果命名的一种力。探究变速圆周运动向心力的来源 三、探究变速圆周运动向心力的来源（让学生观察视频：一链球运动员在抛球前正加速旋转，链球在该过程做的是加速圆周运动）师：向心力只能改变物体运动的方向，不能改变物体速度的大小，这链球运动的方向确实改变了，说明有力提供向心力，这大小是怎么回事？（把刚才视频中将要抛出前的某一镜头暂停，让学生观察与前面的匀速圆周运动有何不同）生：铁链斜了，不过圆心（老师画出抽象示意图，如下图）/i?ct=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&word=%D4%B2%D6%DC%B0%DA%CD%BC%C6%AC&in=12187&cl=2&lm=-1&st=-1&pn=15&rn=1&di=110098556220&ln=1995&fr=&fm=index&fmq=1331639954244_R&ic=&s=0&se=&sme=0&tab=&width=&height=&face=&is=&istype=2 师：这样的合力将对链球的运动产生怎样的效果？生：（前面已经分析过，学生应该能分析出）把该合力分解，如右图：Fn 指向圆心，提供向心力，改变物体的运动方向；F与物体速度方向一致，改变物体速度的大小。师：让我们体验一下向心力（让学生把做圆锥摆的绳解下，把球置于桌面，手握住绳一端，让球在桌面上做加速圆周运动，观察加速过程中绳是否过圆心）生：（回答）师：结合右上边的图，请大家总结一下，什么情况下物体做匀速圆周运动，什么情况下做变速圆周运动？生：（讨论后回答）师：物体只要做圆周运动，必定有力提供向心力，否则，不可能做圆周运动，物体究竟做怎样的圆周运动，由需要的向心力和物体所受合力的方向决定。练习：课本P23第5题四、让学生知道研究一般曲线运动的方法。曲线小段圆弧圆周运动，即利用微元法将曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看做一小段圆弧，然后进行研究。五、作业布置：完成课本P22的做一做。学生实验并回答。学生通过实验得出：小球的速度大小改变时，绳子牵引沙袋的方向并不与沙袋运动的方向垂直。 学生分解力F。 通过学生亲自实验能获得感性认识，对于物体做变速圆周运动，做匀速圆周运动的条件理解起来比较容易接受。培养学生由特殊到一般的分析问题、解决问题的能力。板书设计5.6向心力一、向心力 1、概念 2、公式 3、效果力二、变速圆周运动 1、概念 2、条件 3、一般曲线运动教学反思这一节是探讨性学习课，在探究过程中要让学生亲自动手操作，熟悉受力分析。由于学生提出的问题很难预料，给课堂教学带来一定难度，这就要求教师具有较