教学设计与反思

1、教学设计与反思课题：向心力 向心加速度科目：物理教学对象：高一年级课时：二提供者：胡天祥单位：焦作博爱县第二中学一、教学内容分析本节是高中物理中很关键的内容，在此之前，学生已经学习过匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量(v、3、T)及其计算式。本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，另一方面又为后续学好本章应用部分以及万有引力定律的应用打好必要的基础。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，再通过探究性头验给出向心力公式F=mrw2或F=mv2/r，之后直接应用牛顿第一疋律得出向心加速

2、度的表达式 a-r 3 2或a=v2/r，顺理成早，便于学生接受。二、教学目标1知识与技能 (1)理解向心力和向心加速度的概念，知道向心力的大小与哪些因素有关。(2 )理解向心力和向心加速度的公式的确切含义，能运用公式解答有关问题。(3 )知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在圆周上某一点的向心加速度。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，使学生在科学探究中真正体会到科学探究的魅力，体验到成功的快乐。3、情感态度与价值观学习科学研究方法

3、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。三、学习者特征分析1、高一学生的学习心理特点：初中物理教学是以直观教学为主，而咼中物理主要是以实验推理为主。咼一学生逻辑推理能力和抽象思维能力不是很强，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，通常是记住一些相关的公式和规律，以为在考试中会用来解题就行了。另一方面，高一学生的思维非常活跃， 他们的好奇心强， 可塑性强，具有较强的探究欲望且有多

4、次小组 合作经验。容易受老师教学思路的影响形成思维定势，这是多年的教学实践观察发现的学生的特点，当然，每一届的学生又有新的特点，因此教师应因材施教，结合学生实际，采用合 理教师教法让，学生形成科学的思维方法。所以，在教学中，同首先要遵循从感性到理性的认识规律，抓住学生的心理特点进行教学设计。学生还是喜欢直挂有趣的教学设计，努力培养学生的动手探究能力执着力，学习的目的性，情感的趋向力，调动非智力因素，培养和提高物理思维能力和实践能力。，2、已有的知识结构。从学生作业和对学生测验和提问中不难看出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

5、运动与力的关系的知识体系。通过前几节内容的学习，学生已经掌握了曲线运动的一般规律， 知道物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力方向与速度方向不在同一直线上。学习了处理曲线运动的重要方法 一一运动的合成和分解。之后，利用运动的分解知识研究了平抛运动， 还引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。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

6、理过程，真正让学生体验到了学习过程。四、教学策略选择与设计“教无定法，贵在得法”，选择有效的教学模式和教学方法是取得良好教学效果的保证。 为了突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，创造以学生为主体，教师为主导”的教学环境，使学生在真实的情景中完成任务，充分发挥学生学习的 自主性，引导学生主动发现问题，分析信息，主动建构良好的认知结构，培养创新精神。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， 在对 物体进行受力分析时，往往还外加一个向心力。为了突破重点，难点，只有学生主动参与探究的全过程，成为学习的主体，才能激发学生的求知欲望，加深对知识

7、的理解。在探究过程中，教师要给学生提供必要的实验器材和多媒体资源，引导学生去发现问题，使学生产生探究的动机，从而提出问题，解决问题，体验问题。整个教学过程中，教师是一个引导者和参 与者，组织者和帮助者，学生是学习的主人， 课堂上教师要组织引导学生交流讨论，充分重 视学生在探究过程中的情感、态度与价值观的培养。我主要采用引导探究式”教学法，创设情景，发现问题，引导探究，让学生自觉提问，大胆猜想，动手操作，探索研究，合作交流， 得出结论，指导实践。五、教学重点及难点1、 重点：（1）理解向心力和向心加速度的概念及公式。（2）向心力大小与 m、r、3的关系2、 难点：（1 ）向心力的概念的建立；（2

8、）理解公式a=r 3 2和 a=v 2/r。六、教学过程教师活动学生活动设计意图一:导入新课：我在公开课上这样 开门见山：同学们认识我吗？全体同 学会异口同声回答：“不认识。”，这时 我自我介绍说"我叫向心力，我的兄 弟叫向心加速度。”学生也可能说认识，那就让他 们猜我的别名，弓1入向心力， 向心加速度用诙谐幽默的 语言拉近了师生 间的距离，活跃了 课堂气氛，为新课 教学的顺利进行 建立了良好基础。二向心力概念1播放视频：首先我播 放我国运动员赵宏博和申雪花样滑冰 夺冠视频、嫦娥一号飞天模拟视频以 及过山车视频。学生举例：接着我让学生在观看了视频的基础上自己举例， 学生可能会举：中国

9、的杂技（飞 车走壁、水流星），旋转餐桌上1自然地引领学生 感知生活中的物 理，懂得物理来源 于生活，同时又服2学生举例3提出问题，在学生对圆周运动有了充 分的感性认识基础上，引导学生就圆 周运动从力和运动的关系方面提出问 题，教师引导视频中申雪的运动可以 近似看成什么运动？其运动状态时刻 改变的原因是什么？（学生回答：受 到合外力）有力就会产生（加速度）4实验研究：百闻不如一见，一见不 如切身体验，我让学生分组用手拉住 绳子一端，使小球在光滑桌面上做圆 周运动。5形成概念向心力的定义：做匀速圆周运动的物 体会受到一个始终指向圆心等效的 力。学生观察得到向心力的方向 再引导学生观察分析得到向心力

10、 的方向时刻在变化，是一个变力但始 终指向圆心而且和速度方向垂直。向心力的方向：始终指向圆而且 速度方向垂直6分析向心力的性质及来源 老师还准备了几个圆周运动的实验。（课件展示：飞车走壁的杂技圆 锥摆；人造卫星绕地球做圆周运动） 上述这些物体在运动方面具有共同特 点一一都做圆周运动。那么，它们在 受力方面是否也具有共性特点呢？请 同学们对每个物体进行受力分析，并 寻找它们在受力方面的共同点。1.4向心力的作用效果 只改变速度的大小，不改变速度的方 向。1.5巩固练习：请大家分析下面物体的向心力是由什 么力提供的？（课件展示：旋转的 餐桌上的盘子；旋转的漏斗内的玻的碗等例子。（学生回答：匀速圆周

11、运动）（学生回答：受到合外力）有 力就会产生（加速度）。 学生讨论后会提这样的问题： 为什么物体会做曲线运动， 圆周运动？圆周运动的物体 受力如何？引导学生分组利用手中的小 球、细线、光滑水平木板，构 建一个简单的匀速圆周运动， 让学生对小球进行受力分析， 观察思考：同学们实验后会思 考这些问题：小球受到哪些力 作用？是哪个力在使小球做圆 周运动？这个力的方向有什么 特点？这个力起什么作用？教 师引导让学生得出匀速圆周运 动物体所受合外力的特点：始 终指向圆心，从而引出向心力 的定义。小球受力分析：2卩卢G相抵消*所臥合力为F让学生分析得出结论：向心力 不是物体的实际受的新的力， 是按物体的具

12、体实际运动效果 来命名，它本质上是一种合力。 它可以由重力、弹力和摩擦力 中的其中一个力来提供，也可 以由它们的合力来提供。务于生活，且在观 看视频的同时也 渗透了爱国主义 教育。2让学生分析提出 问题，培养学生探 究能力在动手中学会思 考，在思考中学会 学习的方法，在学 习中培养严谨的 物理思维能力和 探究能力用多媒体呈现直 观刺激材料，引起 学生注意，创设问 题情境，启发学生 解决问题。借助物理课件，使 抽象的问题具体 化。飞车走壁、圆锥摆 等现象中，物体都 做圆周运动，具有璃球；游乐场的海盗船）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

13、了分析、 比较、归纳等思维 过程，也体验到了 成功的喜悦。课堂及时巩固。加 深学生对物理概 念的理解。学生分成几个小组，利用老师提出问题，鼓励学提供的实验器材，自己设计实生大胆猜测.2、探索向心力大小与什么因素有关验，初步判断出向心力与质量、确定探究的问题向心力大小与哪些因素有关呢？是什线速度、半径有关（说出观察重点么样的函数关系呢？到的现象和判断依据）猜想是否正确，要请同学们先用手中的实验器材进行实讨论实验方法和步骤，列出记靠实验检验。验，在根据你对实验的观察，提出猜录表格。由于向心力演示想。控制变量法：器结构较复杂，且冈財同学们已猜想大向心力可能与m、m、3不变，研究F与r关系；放在讲台上

14、学生v、r有关，那么，我们的猜想是否正3、r不变，研究F与m关系难于看清实验条确呢？我们将通过怎样的实验来检验m、r不变，研究F与3关系件，采用多媒体课一下，先请思考：a向心力可能与那么观察课件件显示装置的俯多因素有关，怎样研究?请大豕说说自主探究：视简图和列表格实验步骤。b.实验中如何控制变量？需m、3相同，研究F与r的关记录实验结果。观察、记录什么？系；此实验是本堂课田厶匕宀旦宀，八、出一U ,1、后十3、r相同；研究F与m的关的重头戏也是培围绕如何定量表小向心力人小，便丁改变实验条件，控制变量寻找影响因系；养学生观察能力素的实验设计思路，引出向心力演示m、r相同，研究F与3的关和创新能力

15、的关器。系.键环节。采用边实介绍仪器的结构分析实验数据，进行讨论交流验边讲解的探索提出实验思路：改变实验条件一进行学生实验演示完后，让学生分式教学法，目的是实验一得出实验结论 一总结物理规组讨论，对以上实验结论进行增加学生的感性律。归纳总结并得出结论认识，活跃课堂气课件演示（显示向心力演示器的俯视由 F=ma, F=mr3 2氛，调动学生的学图，标尺没有画出，只标明实际使用F=mv2/r 得出：a=习积极性，活跃学的塔轮、皮带绕法和小球的位置，便r 3 2 或 a= v2/r。生思维，提高知识于学生认清实验条件）。讨论交流，理解公式的确切含传授和思维训练指导学生探究性实验.义的效果。组织学生讨

16、论交流，总结实验结果：练习作答培养学生数学知 识在物理问题的长度为0. 5m的轻绳一端系一应用能力和实验质量为2kg的小球，另一端固操作能力，体验探师生共同总结物理规律：向心力与质 量、角速度和运动半径有关，并满足 表达式F=kmr® 2.当取国际单位时 k=1, 则F=mr« 2.如果用线速度来表示则表 达式变形为F=mv2/r。3、向心加速度3.1向心加速度的概念、方向根据牛顿第二定律 F=ma,加速度与合 力有瞬时对应关系，且加速度方向总 是与合力方向相同。做圆周运动的物 体，在向心力 F的作用下，必然产生 一个加速度，这个加速度的方向与向 心力的方向相同，总指向圆心

17、，叫做 向心加速度。定，小球绕固定点在光滑水平 面上以4m/s的速度做匀速圆周 运动，请计算小球做匀速圆周 运动的向心力和向心加速度的 大小？学生回顾本课的探究过程，总 结本节课学习的内容。3.2向心加速度的大小启发学生根据牛顿第二定律和向心力 的公式推导向心加速度的计算公式。3.3向心力、向心加速度公式的物理意 义启发学生讨论交流，得出结论。对 于某确定的匀速圆周运动， V、3、R大 小是不变的，故向心力、向心加速度 的大小也是不变，但方向是时刻变化 的，故匀速圆周运动是瞬时加速度矢 量的方向不断变化的变速运动。 因为3, V是瞬时速度，向心加速度 是瞬时加速度； 公式的使用范围：不仅使用于

18、匀速 圆周运动，而且适用于一般的曲线运 动。4、巩固训练投影展示分层练习题：一圆盘可绕通过中心0且垂直于盘面的竖直轴转 动，在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动，如图问木块受几个力的作用？各是什么性质的究过程。根据牛顿第二定 律的分析得出向 心加速度的概念， 抓住了向心加速 度的本质，使学生 正确认识到向心 加速度是结果，而 向心力是内因。 加强新旧知识的 联系，激发学生探 索新知识的欲望。每一个物理规律 和公式都有其确 切的含义和适用 范围，只有弄清它 的确切含义，认清 其适用范围才能 根本上把握规律 的内涵和外延。 由特殊到一般 因材施教，分层指 导。组织学生运用结 论解决一

19、些实际 问题，这是检查学 生对知识的理解 和巩固的一种手 段，也是实现知识 迁移和知识的重 要环节。通过运用 和深化，使学生的 知识、技能逐渐转 化为能力和素质， 这是学生完成自 身发展的延续。练习源于生活， 体现了从生活走 向物理的课程理 念。归纳总结，形成知 识的整体结构。作业是课堂探究 的继续和延伸，开力？方向放式的作业能使 学生思路更加开 阔。如何？木块所受的向心力是由什么力提供的？ 要使一个3千克的物体，在半径为2 米的周圆上以4m/s的速度运动，需要 多大的向心力？ 春兰XPB46-801全自动洗衣机脱水 转速为800转/分，内桶直径为400mm, 试计算该脱水桶工作时衣服所具有的

20、 向心加速度为多少？是重力加速度的 几倍？为什么脱水桶能使衣服脱水？5、归纳总结，学法指导6、布置作业：（1）课后练习；（2）向心加速度的矢量分析；（3）动手做一做感受向心力"实验。七、教学评价设计1、什么是向心力？向心加速度？有什么性质？水平做圆周运动的物体除了受到重力和支持 力之外还受到向心力的作用 ，对吗？2、 请大家分析下面物体的向心力是由什么力提供的？（课件展示：旋转的餐桌上的盘子； 旋转的漏斗内的玻璃球；游乐场的海盗船）3、 一圆盘可绕通过中心 o且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块 A，它随圆 盘一起做匀速圆周运动，如图 问木块受几个力的作用？各是什么性质的力

21、 ？方向 如何？木 块所受的向心力是由什么力提供的？4、从匀速圆周运动的向心加速度公式a= 3 2得出，a与半径r成正比，但从a=v2/r又得出,a与半径r成反比。那么，a与半径r到底成正比还是反比？两者是否相互矛盾？5、要使一个3千克的物体，在半径为2米的周圆上以4m/s的速度运动，需要多大的向心力？6、 春兰XPB46-801全自动洗衣机脱水转速为800转/分，内桶直径为 400mm ,试计算该脱 水桶工作时衣服所具有的向心加速度为多少？是重力加速度的几倍？为什么脱水桶能使衣服脱水？7 一列火车的质量为 500t，拐弯时沿着圆弧形轨道前进，圆弧半径为375m，通过弯道时的车速为54km/h

22、,火车所需要的向心力是多大？产生的向心加速度是多大？ 8、布置作业：（1 ）课后练习（2）动手做一做 感受向心力"实验。八、板书设计向心力与向心加速度一、向心力向心力的定义：做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心等效的力。向心力的方向：始终指向圆而且速度方向垂直向心力的作用效果：不改变速度的大小，只改变速度的方向。向心力的来源：向心力可以由重力、弹力、摩擦力等某个力提供，也可以由它们的合力，或 某个力的分力提供。3、向心力大小F=mv2/r或F=mr w2二向心加速度由牛顿第二定律向心加速度大小a=v2/r或a=r w2向心加速度的方向：与向心力同向，始终指向圆心 向心加速度的物理意义：