高中物理创新实验 向心力

向心力一、使用教材用于高中一年级学生下学期学习。二、实验器材;2;3;;5置;6;;9;18;12;1３、电机联轴器、三、实验改进要点不易亲身感受什么是匀速圆周运动？什么是向心力？向心力由于那些这比理论分析更有说服力。“,,即准确性难以控制为了解决上述问题。分别探究上述:一是,,度高还可通过显示器直截了当读出转速、二是转的过程中因扭转而产生的缠绕。三是,轴承转环连接。四是,,,并能够方便、快捷读取平均值。五是,提高了仪器的安全性能、探究向心力演示仪与传统的“向心力实验演示仪”相比,实现了定量地研究与向心力大小有关的物理量,同时大大减小了实验误差。本演示仪具有性能可靠、误差小的优点。在进行向心力教学时就能够以实验探究为主,,,生对向心力公式的理解和记忆。四、实验原理,上,,将8字环固定在数显测力计的挂钩上。通过步进电机控制装置,,而绳子受到的拉力即为槽码转动时所需的向心力、,通过改变槽码的质量读出不将对应数据输入Exceｌ表格中生成F-m,关系、,测出,将对应数据输入Eｘcｅｌ表格中生成,径的关系。,,通过改变转速读出不同角,F-图像角速度的关系。五、学生情况分析(一)知识层面,建立向心力和向心加速度的概念、(二)思维特点,,因此教师能够引导他们进行自主设计实验、解决自己的困惑。六、实验教学目标运动的规律与日常生活的联系。,这关于加深学生关于向心力的影响因素的认识,:(一)知识与技能1、理解向心力、向心加速度的概念,明白向心力是依照力的效果命名的;2;(二)过程与方法1。自主设计实验,探究与向心力大小有关的因素;2(三)情感态度与价值观1、通过探究性活动,体会成功的愉悦,发展参与物理学习活动的兴趣;2、联系实际,注重应用,形成理论联系实际的意识。七、实验教学内容本节课《向心力》是粤教版高中物理必修二的第二章圆周运动的第2,详细学习向心力和变速圆周运动的知识。它与,能够为后面万有引力定律和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。;栏目──,,结合牛顿第二定律,分析和讨论了日常生活中与圆周运!八、实验教学重难点(一)重点1、向心力、向心加速度概念的建立;2,(二)难点1;九、实验教学策略十、实验教学过程:,→→,回归生活。(一)巧设实验,引入新课,,激发学生的挑战欲。同时可不能掉下来。提出问题——做圆周运动的物体受力有什么特点？引发学生考虑。(二)创设情境,建立概念创设以下三种情境,学生通过分析做圆周运动物体的受力,总结其共同点,尝试建立向心力的概念。周)

,支持力的作,()

槽对其指向圆心的弹力。(3)圆盘上转动的木块N小木块受到重力、支持力以及静(匀速圆周)摩擦力,合力指向圆心。使物体做圆周运动的力—-指向圆心的静摩擦力。,作用从而提出向心力的概念、概念:向心做匀速圆周运动的物体会受到始终指向圆心合外这个力叫做向心力、 通过对比分归纳总加深学生对向心力定义及其方向的认识。特点:物体做圆周运动需要的向心力是由其他的力来提供的。不改变速度大小。(３)向心力是按效果来命名的,不是一种新的特别性质的力。,,“,“”难点。(三)大胆猜想,细心实验现将教材实验进行改装,进一步创设能够感知向心力的情境,引导学生分析向心力来源的同时进行考虑——向心力的大小与哪些因素有关？让物体做圆周运动,分别改变运动半径、质量、和转动速度,感受手上拉力的改变。——拉力的大小估计与钢球的质量m有关。然而,m、角速度、周期Tr不估计变化。物体做,v、、T,r,,m、、r得到最终需要验证的关键物理量、向心力大小估计与做圆周运动物体的质量r:m、半径r,;r径r一定,质量ｍ越大,向心力越大。,,得到关键影响因素、问题1:如何改变运动物体砝码的质量?问题２:如何让物体做匀速问题1:如何改变运动物体砝码的质量?问题２:如何让物体做匀速步进电机ﻭ圆周运动并测量角速度？所需向心力？

力传感器问题如何测量物体做圆 直尺周运动的半径?最终设计下图实验装置,进行实验探究。３、实验探究实验一:探究向心力的大小与物体质量的关系控制步进电机的转速与物体圆周运动的半径不变,改变物体质量m,测量不同质量时对应的绳子拉力——即向心力的大小、将质量及对应的向心力数据导入Eｘｃｅl表格,作出拉力与质量F—m的图像,能够明显发现,二者呈正相关。在实验中引导学生分析、解决问题,以提高学生的实验能力、,ﻭ验二:探究向心力的大小与运动半径的关系控制步进电机的转速与物体质量m不变,改变物体圆周运动的半径,测量不同半径时对应的绳子拉力——即向心力的大小。将半径及对应的向心力数据导入Exｃel表格,二者也呈正相关。,ﻭ:探究向心力的大小与角速度的关系控制物体圆周运动的半径与物体质量m,n时对应的绳——Eｘｃel,,F-的图像二者也呈正相关。因此能够得到结物体做匀速圆周运动的半径和质量一定所需向心力与物体运动角速度的平方成正比ﻭ 基于上述研,结果用公式呈现如:其中k为系数。为了方我们就认为1kg的物体做圆运动若运动半径为、角速度为时需要的向心力为、即学生亲身经历“提出问题→猜想与假设→交流与合作→设计实验→实验探究→分析与论证→得出结论”,,,,程。(四)理论推导,强化概念下面,在向心力F,,因此称为向只改变速度的方向。结合牛顿第二定律,提出向心加速度的概念,并利用理论导出向心加速度的计算,强化向心加速度的效果——,ﻭ(五)回归生活为了帮助学生消化理解新知识,把枯燥的知识带到生活中去、设置课前引入部分的几个问题和生活中有关向心力的问题让学生去讨论,让学生意识到物理既源于生活而又走向生活。同时也起到前后呼应的作用。飞车和过ft车通过圆周最高点时向心力是由哪些力来提供的？,,供？,,,,的？认识发展思维、最后进行课堂小结,回顾整节课的内容。十一、教学效果反思情感目标。,,加深了对知识的理解。在探究过程中,,让学生明白了什么是步进电机、真正的见到了……老,,教师是,,,充分重视“玩,,“、“教师