《向心力》教学设计

向心力 教学设计 无锡市堰桥中学 高秋明 一 教材分析 向心力 编排在曲线运动倒数第二节 这部份知识是本章的重点 学好这部份知识 可以为学习下一章万有引力应用部份的内容做好必要的准备 圆周运动是生活中一种典型的曲线运动 匀速圆周运动更是一种特殊运动 匀速圆周运 动的运动规律在实际生活中有着广泛的具体应用 而匀速圆周运动的向心力与向心加速度 的关系其实又是牛顿第二定律的具体应用 因此 本节课采用理论与实际相结合的教学方 式 既能使教学过程变得生动有趣又能有效激发学生学习物理的兴趣 教材在处理这部份知识时 改变原有教材的方法 新教材在前面一节已经利用矢量推 导的方式得出向心加速度的公式 这节课利用牛顿第二定律由向心加速度的公式得出向心 力公式 再通过实验验证做匀速圆周运动的物体受到的向心力公式 然后再简单介绍向心 力公式也适用于非匀速圆周运动 这样的编排通过引导学生观察生活发现问题 通过实验 探究规律 利用规律解决生活实际问题 让学生充分参与模型的形成 概念的建立和规律 的探究 这种教学方式非常有利于学生科学思维的形成 并可以有效地激发学生学习匀速 圆周运动的学习动机 二 学生分析 向心力的学习是在学生已经掌握了匀速圆周运动的向心加速度公式和牛顿运动的基础 之上进行的 学生已经学习了牛顿运动定律 初步掌握了牛顿第二定律的数学表达式 并maF 且学习了匀速圆周运动的向心加速度公式 所以 学生具有了理论推导匀 2 2 r r v a 向 速圆周运动的向心力公式的知识储备和方法储备 匀速圆周运动是生活中一种典型的运动形式 在实际生活中有很多实际应用 在本节 的学习过程中 学生通过观察生活实例发现问题 初步认识圆周运动的向心力 通过理论 探究 学生分组实验验证来探究规律 利用规律解决生活实际问题 通过这个过程 激发 学生学习物理的热情和兴趣 培养科学的思维方式和良好的实验动手能力 在本节教学中 体验性实验与分组实验相结合 理论与实际生活相结合 采用科学灵 活的授课方式和方法 为学生思维的形成和能力的培养提供了有力保障 三 教学目标设计 1 知识与技 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 四 重点难点分析 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 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 五 教学流程设计 1 展示情景 提出问题 通过简单的实验 创设情景 引出向心力的概念 2 科学猜想 思维发散 鼓励学生大胆猜测 提出自己想要研究的问题 鼓励学生共同解决自己提出的一部分 问题 3 实验验证 1 用圆锥摆粗略验证向心力公式 2 用向心力演示仪验证向心力表达式 4 变速圆周运动和研究一般曲线运动的方法 5 课堂小结 六 教学过程设计 一 情景设疑 引入新课 通过多媒体课件展示几个圆周运动是实例 让先生思考 这些做圆周运动的物体为什 么不会飞出去 而是老老实实地绕着一个中心点做圆周运动 物理就在我们的身边 匀速圆周运动是生活中一种典型的运动 匀速圆周运动在实 际生活中有很多实际应用 因此 通过引导学生观察生活实例 可以有效地激发学生学习 匀速圆周运动的学习动机 并为学生学习匀速圆周运动创设了良好学习情境 二 感性认识 启发思维 自己动手制作一个圆周运动 用手抡一个被绳系着的小球 由学生得出结论 做圆周运动的物体受到了拉力的作用 让学生分析这些力的指向有什么特点 并进一步归纳得出向心力的概念 体会媒体演示的内容 思考老师的问题 领会向心力的概念 三 科学猜想 思维发散 引导学生提出问题 可预设问题 1 向心力的方向与向心加速度的方向是否相同 2 向心力的大小跟什么有关 与 之间什么关系 3 向心力的大小怎么测量计算 4 向心力有什么特点 5 向心力的作用效果是怎样的 6 向心力是不是合力 7 向心力的来源 8 向心力的施力物体是什么 9 圆周运动的半径为何不变 10 向心力与向心加速度的关系如何 四 理论探究 由牛顿第二定律和向心加速度公式得到向心力公式 五 实验验证 1 用圆锥摆粗略验证向心力公式 由演示实验 通过师生配合 共同完成操作 得到验证 教师与学生共同的活动 2 分组实验 用向心力演示仪验证向心力表达式 由上面的公式引导学生说出怎么去验证 利用控制变量法 介绍仪器的使用方法 进行分组实验 分别得出 半径 r 角速度 一定 与质量 m 成正比 质量 m 角速度 一定 与半径 r 成正比 质量 m 半径 r 一定 与角速度 的平方成正比 引发学生学习的主动性和合作探究意识 六 归纳总结 在解答上述学生提出的问题时 从受力分析入手 解决向心力的来源问题 同时从 力的分类入手 得出向心力是效果力 再提出非匀速圆周运动速度大小改变的原因是什么 在此基础上 总结出总结什么情况下 物体做匀速圆周运动 什么情况是做变速圆周 运动 匀速圆周运动 只有向心加速度时 变速圆周运动 同时具有向心加速度和切向加速度时 七 拓展迁移 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 七 课题小结 学生的问题归类 说到底我们研究了向心力的大小 方向 作用效果 来源 八 板书设计 一 向心力 做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心 的合力叫做向心力 注意 1 向心力是根据力的作用效果来命名的