物理教学案例 向心力和向心加速度.doc

教学案例向心力和向心加速度（一）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）在老师的引导下，通过学生对实例的分析讨论得出圆周运动的受力特点及其大小与哪些因素有关。 （2）利用控制变量法设计实验方案，进行实验探究向心力大小的计算，确定向心力大小的计算公式。 （3）通过例题练习，利用向心力公式和向心加速度公式解决实际问题。3.情感态度与价值观 （1）经历向心力和向心加速概念规律的形成过程，大胆发表自己对相关问题的认识，培养学生思维能力、表达能力。 （2）亲历向心力大小规律的探究过程，培养学生科学的态度、实验操作能力、合作能力、数据分析处理能力。体验探索成功的喜悦。 （3）通过利用向心力知识对现实问题的分析，感受物理规律对生活的指导意义，培养科学的价值观。（二）重点：向心力概念的建立和大小规律的得出（三）难点：圆周运动向心力的来源（四）教学过程设计：教学事件顺序教学任务及实现途径教师活动学生活动事件1通过复习提问巩固上节课的知识点，为本节课教学顺序实施打 好基础，以便学生进行总结、推广，建立不同知识的合理联系。提出问题：描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量及其关系； 匀速圆周运动速度是否变化，合外力是否为零。让学生回忆、思考，通过个别回答，其他学生评议、补充。事件2让学生观看录像，培养学生的观察能力，分析能力。激发学习兴趣和探究欲望演示生活中的圆周运动实例：播放飞车走壁录像。提出问题： 注意观察思考，飞车做的是什么样的曲线运动？认真仔细观察录像，思考问题，激发学生学习兴趣。事件3进一步提出问题组织学生思考。通过思考寻找生活中的实例培养学生发现问题，联系实际的能力。提高学生讨论合作能力。提出问题：日常生活中还有哪些类似的运动实例？同学讨论举例说出？学生分组讨论后，学生个别回答，其他补充。事件4让学生自己动手进行小实验，观察受力特点，学生分组讨论操作，总结出圆周运动受力特点：始终受到一个指向圆心的力的作用，这个力叫做向心力。提问：圆周运动是一种特殊的曲线运动，请利用手中的实验仪器制作和感受圆周运动，并思考做圆周运动的物体受力有什么特点。引导学生分组利用手中的小球、细线、光滑水平木板，图钉等构建一个简单的匀速圆周运动，引导学生得出圆周运动受力的特点。自己动手进行小实验，观察受力特点，在受力分析基础上指出匀速圆周运动的合外力是始终指向圆心的，得出向心力概念。事件5让学生上台与老师作游戏感受一下向心力。增进课堂的师生互动和交流。同学们我们已经明确了作圆周运动的物体要受到向心力，那下面请一位同学上台与我合作感受一下向心力。鼓励学生上台，合作交流。等学生上台后老师可以提问：是我绕着你转呢，还是你绕着我转呢？提高游戏的趣味性，吸引同学的注意力。学生上台与老师一起感受向心力。老师和学生手拉手老师绕着学生作圆周运动。点评通过观看视频、学生自己寻找交流生活中的实例和与老师作游戏三种方式，让学生对圆周运动建立概念，明确做圆周运动的物体受到始终指向圆心的向心力的作用。事件6学生自己动手实验，让学生思考向心力的大小和哪些因素有关系？利用手中的实验仪器：一根空心管，一根尼龙线穿过它，一端拴一轻小物体，另一端拴金属螺母，金属螺母的质量要大于轻小物体的质量。手握空心管，抡动轻小物体，使轻小物体做匀速圆周运动。当转速达到一定值时，螺母就会处于静止状态。如果依次改变轻小物体的质量、转动的角速度、转动的半径，情况将会如何？提出问题：操作并思考向心力的大小与哪些因素有关系？学生分组操作进行实验，讨论总结事件7组织学生讨论实验成果，明确向心力和作圆周运动物体的质量、角速度、半径有关系。培养学生合作能力、实验能力、分析问题能力。组织学生进行分组讨论并回答问题：向心力的大小与哪些因素有关系？并且及时归纳对比总结，对学生进行恰当的评价。每组选出代表发表自己的意见。点评通过学生自己动手实验感受并总结出：匀速圆周运动向心力大小与做匀速圆周运动的物体的质量、角速度、转动的半径有关系。为进一步探究打下基础。培养学生的实验操作和分析总结能力。事件8引导学生使用“控制变量法”设计验证实验的方案引导学生发现问题：在多个因素同时影响向心力大小的情况下如何进行研究？鼓励学生讨论处理办法积极讨论，得出用“控制变量法”研究的思路引导学生制定“控制变量法”验证实验的步骤。在教师引导下，制定实验步骤：1、控制r、不变，改变m2、控制m、不变，改变r3、控制m、r不变，改变事件9老师介绍实验仪器构造，让学生分析总结出其如何改变质量、半径、角速度。为进行实验做好准备。介绍“向心力大小研究实验仪”的构造（仪器图见附录），鼓励学生积极思考如何用此仪器进行控制变量法进行定量的验证，确定实验方案。（包括质量的测定、半径的测定、角速度、或线速度的测定的方法）学生积极讨论思考，明确实验方案。点评让学生经历科学探究的第一个环节实验方案的确定，明确实验步骤，为进一步探究打下基础，让学生体会科学探究中探究方案的设定方法及其重要性，培养学生科学的态度和价值观。教学事件顺序教学任务及实现途径教师活动学生活动事件10组织学生进行实验，采集数据，收集证据。将学生分成三组，第一组控制r、不变，改变m，寻找规律；第二组控制m、不变，改变r，寻找规律；第三组控制m、r不变，改变，寻找规律学生分组进行实验，进行实验，合作操作，记录数据，分析总结规律。事件11实验方案评价反思，老师引导，学生思考回答，并改进操作。老师提出问题：实验中有没有误差？有误差主要出现在哪里？对我们的实验结果有什么影响？应当如何改进才好？学生根据自己的操作实际经验，总结反思改进实验方案。事件12交流实验成果。学生分组选出代表，交流成果。组织学生，交流成果。同时老师注意总结，归纳，鼓励评价，实时记录学生的总结规律：1）r、不变时，F向m 2) m、不变时，F向 3）数据得不出正反比关系，猜测二次、三次、四次关系。大胆发言，充分讨论，交流自己的实验成果。事件13老师学生共同操作更精密的仪器：DIS传感器数字信息采集系统。先介绍仪器原理，然后请同学上台辅助操作。精确测量F与半径，质量和角速度的定量关系，利用现代先进科技的教育手段，进一步精确定量F向和影响因素的关系参与操作，并认真观察大屏幕，思考，对比，总结规律。点评让学生亲身经历科学探究的一般过程：制定方案，进行实验，采集数据，分析论证，交流总结得出规律，并且适时地采用了先进的DIS数字信息采集系统，使F向与的关系问题，迎刃而解，令人信服，实现了现代教育技术与物理教学的有机整合。对学生进行科学教育，体现了中学物理教育与现代科技相接轨的教育教学理念。事件14引导学生利用牛顿第二定律推导出向心加速的表达式。提问：向心力对应向心加速度，那么向心加速度的表达式是怎么样的？想想应当利用什么规律来求？学生利用向心力公式和牛顿第二定律得出向心加速度公式。事件15例题1，获得反馈，巩固知识，应用规律解决实际问题做课本例题：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?学生练习，巩固知识，体现物理源于生活又服务于生活的理念。例题2，解决实际生活中的问题。分析一海尔洗衣机的技术指标，估算出脱水时衣服的向心加速度是多少？是重力加速度的多少倍？解释事件16总结本节主要内容分别找不同学生谈自己在本节课中的收获，注意从三