高中物理之《向心力》课堂教学设计

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高中物理之《向心力》课堂教学设计

柏永胜

【设计思想】

通过近期的网络平台学习的启示与技能技巧的不断把握， 本节教学设计的目的是创造课堂教学要以学生为主体，教师为主导的教学环境，不断激发学生自主学习的激情，从而养成主动学习的习惯，培养学生独立解决问题的能力创新精神，引导学生主动发现问题、分析问题、解决问题的良好认知结构。

【教材分析】

课标分析：能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。教材地位：《向心力》一节是普通高中课程标准试验教科书必修2第五章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。

教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，分析物体的受力特点，从而得出向心力的概念，有助于学生体会和理解。教材接着从理论的角度，根据牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式。之后，为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解，教材中设计了验证性实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。通过圆锥摆实验，拉近科学与生活的距离，使学生感到科学就在身边，对科学产生亲切感。? ????

这部分知识的学习，可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。当然，学习完这一节之后，中学里所有的运动形式都学习完毕了，从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。? ??

【学情分析】? ??

通过前几节内容的学习，学生已经知道了曲线运动的条件，学习了处理曲线运动的重要方法──运动的合成和分解，还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。接着引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。这些知识的学习，为学生学习向心力做好了知识上的准备。学生通过前面的学习，理解了质量、力与加速度的关系，了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度，并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程，具备了处理问题的一般思路方法：提出问题—分析问题—解决问题。

【教学目标】???

1．知识与技能:理解向心力的概念，知道向心力的大小与哪些因素有关，理解公式的含义。

?2．过程与方法：通过实验体验和感受做圆周运动的物体需要向心力。先猜想影响向心力大小的因素，再进行分组实验探究。再通过演示实验定量探究向心力公式。

3．情感态度与价值观? ??

（1）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。? ??

（2）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。? ??

【重点难点】???

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，并能用来进行计算。? ??

（3）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

【教学过程】

知识回顾

问题1：向心加速度的大小？

问题2：从牛顿第二定律出发，分析产生向心加速度的原因？向心加速度的方向？

学生思维对话：大小：

根据F=ma，产生加速度的原因是力，一定存在一个指向圆心的力。

二、引入新课? ??

1．PPT演示实验：小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，受到哪些力，合力是什么？如果松开绳子，小球做什么运动？

2.学生独立思考，完成受力分析图

绳子的拉力提供向心力，指向圆心，使小球做匀速圆周运动。

松手，小球做直线运动。??

三、新课教学???

（一）向心力???

教师提问：根据以上分析，请同学们共同总结出向心力的定义、方向。

学生总结回答：把做圆周运动的物体，受到指向圆心的力，这个力叫做向心力。方向：始终指向圆心。

教师提问：我们知道任何力都具有作用效果，根据向心力垂直于速度方向，能不能分析出向心力的作用效果？

学生回答：向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。它是根据作用效果来命名的。

教师提问：根据牛顿第二定律，能不能推出向心力的表达式？

学生回答：

（二）实验活动

体验活动：按教材的实验做一做，体验三步操作，猜想向心力的大小和那些因素有关？

学生：学生转动小球，感知向心力大小

验证性实验：教材中圆锥摆实验，请同学们小组讨论。

实验目的：下列等式是否相等？

实验原理：构造一个圆锥摆。一方面由小球所受的重力与绳拉力的合力计算提供的向心力

?

另一方面由小球运动的速率及旋转半径计算需要的向心力

实验器材：铁架台、小钢球、细线、白纸、刻度尺、天平、秒表。

?

实验过程：1．组装仪器

? 2．圆锥摆摆动

? 3．物理量测量

? 4．数据记录

?数据记录：

次数

半径R

高度h

圈数n

时间t

周期T







1

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?

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?

?

?



2

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?

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3

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4

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5.数据分析

实验结论：验证向心力公式在误差合理范围内，推导正确

对比圆锥摆实验，从受力分析角度，传感器可直接看出向心力的大小，不用再分解绳子拉力，测量方便了。刻度尺上直接可读出半径。

填写实验报告，小组派代表展示设计的实验报告。

学生认真观看并记录数据。小组交流，分析结论。

（三）课外作业

利用身边常见的物品，参考圆锥摆实验，设计一个实验能够定量的探究向心力的大小。

例如如图所示实验

与同学协同合作，共同分享成功喜悦，感受科学就在我们身边

（四）课堂总结

1.定义：物体做圆周运动，受到指向圆心的力叫向心力。

2.方向：指向圆心，与速度垂直。

3.大小：
?

四、课后作业：

1.设计实验?

2.必做：课本问题与练习：1、2、3、5题。

3.选做：课本问题与练习：4题。

　附本节板书设计： 向心力　

一、向心力

1.定义：物体做圆周运动，受到指向圆心的力叫向心力。

2.方向：指向圆心，与速度垂直。

3.特点：只改变速度方向，不改变速度大小。

4.大小：

二.实验活动

1.体验

2.圆锥摆粗略验证向心力公式

3.设计实验　

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