高中物理向心力教案

第页共页高中物理向心力教案高中物理向心力教案高中物理向心力教案1【教学目的】一、知识与才能1、知道向心力的定义和方向，通过实例认识向心力的作用效果及来。2、通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关，初步掌握向心力的公式并可以进展计算。3、知道向心加速度及其公式，能运用牛顿第二定律分析^p匀速圆周运动的向心力及向心加速度。4、经历向心力和向心加速度的概念形成过程的体验，大胆发表自己对有关问题的认识。二、过程与方法通过向心力理论分析^p到实验探究，培养学生用理论指导理论的素养和才能。三、情感态度与价值观培养学生观察生活，考虑生活现象的才能，同时培养学生大胆分析^p及勇于探究的科学素养，以及尊重实验、理论的客观唯物精神。【教学重点】向心力概念的建立及实验探究向心力的大小是教学重点。【教学难点】向心力概念的建立及实验探究向心的大小也是教学难点。通过简单实例及分组实验加强感知，打破难点。【教具准备】1、小球、细绳和光滑木板16套2、小链球16对。3、向心力演示器16台。4、课件。【教学过程】一、引入新课欣赏视频：我国选手赵宏博和申雪在06年冬奥会把戏滑冰比赛中，以精彩表演获得金牌，为国争光。视频中申雪的运动可以近似看成什么运动？〔学生答复：匀速圆周运动〕，其运动状态时刻改变的原因是什么？〔学生答复：受到合外力〕有力就会产生〔加速度〕。这节课我们共同探究做匀速圆周运动的物体合外力及加速度的特点。高中物理向心力教案2一、教学目的1、物理知识方面：〔1〕理解匀速圆周运动是变速运动；〔2〕掌握匀速圆周运动的线速度、角速度、周期的物理意义及它们间的数量关系；〔3〕初步掌握向心力概念及计算公式。2、通过匀速圆周运动、向心力概念的建立过程，培养学生观察才能、抽象概括和归纳推理才能。3、浸透科学方法的教育。二、重点、难点分析^p向心力概念的建立及计算公式的得出是教学重点，也是难点。通过生活实例及实验加强感知，打破难点。三、教具1、转台、小伞；2、细绳一端系一个小球〔学生两人一组〕；3、向心力演示器。四、主要教学过程〔一〕引入新课演示：将一粉笔头分别沿竖直向下、程度方向、斜向上抛出，观察运动轨迹。复习提问：粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么？启发学生答复：速度方向与力的方向在同一条直线上，物体做直线运动；不在同一直线上，做曲线运动。进一步提问：在曲线运动中，有一种特殊的运动形式，物体运动的轨迹是一个圆周或一段圆弧〔用单摆演示〕，称为圆周运动。请同学们列举实例。〔学生举例教师补充〕电扇、风车等转动时，上面各个点运动的轨迹是圆大到宇宙天体如月球绕地球的运动，小到微观世界电子绕原子核的运动，都可看做圆周运动，它是一种常见的运动形式。提出问题：你在跑400米过弯道时身体为何要向弯道内侧微微倾斜？铁路和高速公路的转弯处以及赛车场的环形车道，为什么路面总是外侧高内侧低？可见，圆周运动知识在实际中是很有用的。引入：物理中，研究问题的根本方法是从最简单的情况开始。板书：匀速圆周运动〔二〕教学过程设计考虑：什么样的圆周运动最简单？引导学生答复：物体运动快慢不变。板书：1、匀速圆周运动物体在相等的时间里通过的圆弧长相等，如机械钟表针尖的运动。考虑：匀速周圆运动的一个显著特点是具有周期性。用什么物理量可以描绘匀速圆周运动的快慢？〔学生自由发言〕板书：2、描绘匀速圆周运动快慢的物理量恒量。当t很短，s很短，即为某一时刻的瞬时速度。线速度其实就是物体做圆周运动的瞬时速度。当物体做匀速圆周运动时，各个时刻线速度大小一样，而方向时刻在改变。那么，线速度方向有何特点呢？演示：水淋在小伞上，同时摇动转台。观察：水滴沿切线方向飞出。考虑：说明什么？师生分析^p：飞出的水滴在分开伞的瞬间，由于惯性要保持原来的速度方向，因此说明了切线方向即为此时刻线速度的方向。板书：方向：沿着圆周各点的切线方向。如图3。单位：rad/s。〔3〕周期：质点沿圆周运动一周所用的时间。如：地球公转周期约365天，钟表秒针周期60s等，周期长，表示运动慢。〔角速度、周期可由学生自己说出并看书完成〕板书：〔师生共同完成〕考虑：物体做匀速圆周运动时，v、T是否改变？〔、T不变，v大小不变、方向变。〕讲述：匀速周周运动是匀速率圆周运动的简称，它是一种变速运动。提出问题：匀速圆周运动是一种曲线运动，由物体做曲线运动的条件可知，物体必定受到一个与它的速度方向不在同一条直线上的合外力作用，这个合外力的方向有何特点呢？学生小实验〔两人一组〕：线的一端系一小球，使小球在程度面内做匀速圆周运动。小球质量很小〔可用橡皮塞等替代〕，甩动时线速度尽量大，小球重力与拉力相比可忽略，以保证拉线近似在程度方向。观察并考虑：①小球受力？②线的拉力方向有何特点？③一旦线断或松手，结果如何？〔提问学生后板书并图示〕概括：要使物体做匀速圆周运动，必须使物体受到与速度方向垂直而指向圆心的力作用，故名向心力。板书：3、向心力：物体做匀速圆周运动所需要的力。提出问题：向心力的大小跟什么因素有关？〔学生自己设想，用刚刚的仪器做小实验，凭感觉粗略体验。学生经实验、讨论有了自己的看法后，自由发言。〕演示实验〔验证学生的设想〕：研究向心力跟物体质量m、轨道半径r、角速度的定量关系。提问：实验时能否让三个量同时变。保持两个量不变，使一个量变化。实验装置：向心力演示器。演示：摇动手柄，小球随之做匀速圆周运动。提问：向心力由什么力提供？如何测量？小球向外压挡板，挡板对小球的反作用力指向转轴，提供了小球做匀速圆周运动的向心力，两力大小相等，同时小球压挡板的力使挡板另一端压缩套在轴上的弹簧，弹簧被压缩的格数可以从标尺中读出，即显示了向心力大小。演示内容：①向心力与质量的关系：、r一定，取两球使mA=2mB观察：〔学生读数〕FA=2FB结论：向心力Fm②向心力与半径的关系：m、一定，取两球使rA=2rB观察：〔学生读数〕FA=2FB结论：向心力Fr③向心力与角速度的关系：m、r一定，使A=2B观察：〔学生读数〕FA=4FB结论：向心力F2归纳：综合上述实验结果可知：物体做匀速圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。但不能由一个实验、一个测量就得到一般结论，实际上要进展屡次测量，大量实验，但我们不可能一一去做。同学们刚刚所做的实验得出：m、r、越大，F越大；假设将实验稍加改进，如课本中所介绍的小实验，加一弹簧秤测出F，可粗略得出结论〔要求同学回去做〕。我们还可以设计很多实验都能得出这一结论，说明这是一个带有共性的结论。测出m、r、的值，可知向心力大小为：F=mr2。反响练习：①对于做匀速圆周运动的物体，下面说法正确的选项是：A速度不变；B速率不变；C角速度不变；D周期不变。②如图7为一皮带传动装置，在传动过程中皮带不打滑。试比较轮上A、B、C三点的线速度、角速度大小。③物体做匀速圆周运动所需要的向心力跟半径的`关系，有人说成正比，有人说成反比。你对这两种说法是如何理解的？④〔前后照应〕解释跑400m弯道时身体为何要倾斜等一类问题。〔火车拐弯要求课后看书〕五、课堂小结1、科学方法①点明建立概念的过程：是通过大量实例，概括抽象出本质的内容，即由个别到一般的思维过程。②点明实验归纳的过程：必须经过屡次实验，必须有足够的事实，由多个特殊的共同结论才能归纳出一般情况下的结论。2、知识内容：〔见板书〕3、对向心力的理解：向心力并不是一种特殊性质的力，它的名称只是根据始终指向圆心这一作用效果来命名的。下节课再进一步讨论。六、说明1、向心力、向心加速度的讲授顺序。向心力概念的建立有两条途径：一是先通过实验建立向心力概念，归纳出向心力公式，再推出向心加速度；二是先通过理论推导导出向心加速度，再推出向心力。先讲加速度，理论推导严谨，又能训练学生的推理才能，但方法较抽象，对根底差的学生难度较大。考虑到我所任班级学生的实际情况，我选用了先讲向心力，降低了难度，便于学生理解、承受，现行必修教材采用的也是这一顺序。缺乏之处是：由于实验存在误差，只能粗略得出结论，而且课堂不可能做很多实验，实验归纳的事实缺乏。解决的关键是尽量减小实验误差，补充实例，弥补实验事实缺乏的缺陷。2、对向心力的教学，本节完成了感知、概括、定义，即完成了个别到一般的过程和简单的再认。而进一步的再认即一般到个别，留待下节完成，所以本节对向心力的要请教学目的定为初步掌握。高中物理向心力教案3一、教材分析^p本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书〔物理2·必修〕第五章《曲线运动》第六节《向心力》。教材的内容方面来看，本章节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式，变速圆周运动和一般曲线运动。前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，这节讲的是描绘使物体做圆周运动的合外力，是对物体运动认识上的升华，为接下来万有引力的的学习奠定了根底。所以在整个教材体系中起了承上启下的作用，并且这样的安排由简单到复杂，符合学生的认知规律。从教材的地位和作用方面来看，本章节是运动学中的重要概念，也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一，是对物体运动认识上的升华，它把运动学和动力学联络在了一起，具有承上启下的桥梁作用，也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。二、学情分析^p【知识根底方面】在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，具备了探究向心力的根本知识和根本技能，这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。【思维根底方面】高一的学生通过初中科学和第一学期的学习，具有了一定的物理思维方法和较强的计算才能，但承受才能尚欠缺，需要教师正确的引导和启发。【情感态度方面】在学生的生活经历中，与向心力有关的现象有，但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。三、教学目的【知识技能目的】理解向心力的定义；能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位理解向心力的作用效果；用圆锥摆粗略验证向心力的表达式；【过程方法目的】通过对向心力，向心加速度，圆周运动，牛顿第二定律的理解与学习，互相联络，体验对物理概念的学习方法【情感态度与价值观目的】通过用概念前后联络的方法得出加速度的概念，感悟到探究问题解决问题的兴趣和学无止境的观点；通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发，激发学生的学习兴趣；通过一些有趣的实验实验，加深学生的印象，容易让学生理解，引起学生兴趣；四、重点与难点重点：向心力表达式验证，向心力来与作用效果。设定一定运动情景，来验证向心力表达式。来进展举例说明，进展受力分析^p。〔重点如何落实〕难点：向心力表达式的验证。通过用圆锥摆粗滤验证表达式，通过圆锥摆做匀速圆周运动解释原理，分