《探究向心加速度的表达式》说课课件(全国大赛获奖案例)

实验说课

探究向心加速度的表达式目录CONTENTS教材分析学情分析教学策略教学过程教学反思一、教材分析一、教材分析二、学情分析通过“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”等实验的学习，学生对探究型实验有所了解，但是对探究思想的理解和探究方法的运用仍有不足。理论基础二、学情分析掌握了部分传统实验器材、数字化实验器材以及手机传感装置的基本使用方法。操作能力三、教学策略使用数学方法和物理理论推导向心力的表达式三、教学策略停课不停学三、教学策略01经验猜想02实验探究03理论验证四、教学过程——实验教学目标素养类别教学目标物理观念•掌握向心加速度与线速度、角速度以及周期之间的关系。科学思维•熟练运用控制变量法、描点作图分析法等，寻找向心加速度与各物

理量之间的关系。科学探究•通过手拉细绳使小球做圆周运动，体验拉力与运动半径、转动快慢

之间的关系，对向心加速度表达式的相关物理量进行猜想。•利用手机传感装置，探究不同物理量与向心加速度的关系。•通过对比，层层递进，使学生深入理解实验原理，发现误差的来源

并寻找相应措施减小误差。•完成分组实验，总结实验规律，并与理论推导相印证。科学态度与责任•通过设计实验、动手做实验、处理实验数据，培养学生的创造性思

维，提高学生的实验能力和学习兴趣，并体会到科学研究过程的艰

辛。四、教学过程——实验方案设计向心加速度an

半径r半径越大，转得越快，拉力越大。四、教学过程——实验方案设计四、教学过程——实验方案设计A组探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系A52.5%B34.4%C13.1%B组探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系C组其他测重力加速度g四、教学过程——分组实验实验器材可调速电机（带转动杆）、智能手机两部、配重片若干。A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系实验目的探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系。四、教学过程——分组实验实验原理在电机运行过程中，以小铁棒敲击固定在转动杆上的铁片。用手机A中的“加速度（不含g）”功能测量沿半径方向的加速度，用手机B中的“声学秒表”功能测量转动周期（即敲击声的时间间隔）。A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系AB本试验采用“控制变量法”。先保持手机A的转动半径不变，探究向心加速度与周期的关系；然后保持转动周期不变，探究向心加速度与半径的关系。通过分析，得出向心加速度的表达式。四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系实验步骤

1、将手机A沿图示方向固定在杆上，打开记录，启动电机使其转动。沿杆方向移动手机A的位置，直至其x轴线加速度为0，然后在手机背面标上转动中心所在位置，该标记线即为加速度传感器x轴原点对应位置。四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系实验步骤

2、将手机A及配重片固定在转动杆相应位置，按标记线读出转动半径r。打开手机A、B记录开关，启动电机。待转动稳定后，用小铁棒轻轻敲击杆外侧配重片。运动一段时间后，关闭电机以及手机记录开关。r=0.060m四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系实验步骤

3、在手机A上读出x轴线加速度即向心加速度的数值，在手机B上读出转动周期的平均值。T1=0.714san1=4.669m/s2四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系实验步骤

4、保持转动半径不变，改变电机转速，重复实验步骤2、3，并将数据记入表格。12345678T(s)0.714an(m/s2）4.669r=0.060m四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系实验步骤

5、改变手机A转动半径，打开手机A、B记录开关，启动电机，将周期调节到某一确定值，重复实验步骤2并记录数据。r1=0.040mT=0.500san1=6.358m/s2四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系实验步骤

6、保持周期不变，改变手机A转动半径，重复实验步骤2、3，并将数据记入表格。12345678r(m)0.040an(m/s2）6.358T=0.500s四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系数据处理

12345678T(s)0.7140.6310.5790.5020.4330.3830.3080.257an(m/s2）4.6695.9077.0569.40912.54916.43424.93136.077r=0.060m

四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系数据处理

T=0.500s

四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系实验结论

四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系误差来源1、读数不准确。2、电机转动不平衡。3、小铁棒敲击产生较大阻力。注意事项1、多次测量取其平均值。2、根据转速与半径的变化，及时调整配重片的位置及重量。3、注意控制小铁棒的敲击力度。四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系改进方案一用“光学秒表”功能替代“声学秒表”功能测量转动周期。

为了有较好的实验效果，可以在较暗的环境中用手机照明功能，使光学传感器获得周期性的照度峰值，从而测得转动周期。四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系改进方案二用“磁力计”替代“声学秒表”功能测量转动周期。在转动杆下方安装小磁铁后，可以使得磁力计获取小磁铁通过的时间间隔，即转动周期。

四、教学过程——分组实验实验器材可调速电机（带转动杆）、智能手机两部、配重片若干。B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系实验目的探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系。四、教学过程——分组实验实验原理在电机运行过程中，用手机A中的“加速度（不含g）”功能测量沿半径方向的加速度，用手机B中的“陀螺仪”测量绕轴转动角速度。B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系本试验采用“控制变量法”。先保持手机A的转动半径不变，探究向心加速度与角速度的关系；然后保持转动角速度不变，探究向心加速度与半径的关系。通过分析，得出向心加速度的表达式。AB四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系实验步骤

1、将手机A沿图示方向固定在杆上，打开记录，启动电机使其转动。沿杆方向移动手机A的位置，直至其x轴线加速度为0，然后在手机背面标上转动中心所在位置，该标记线即为加速度传感器x轴原点对应位置。四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系实验步骤

2、将手机A、B固定在转动杆相应位置，按标记线读出转动半径r。打开手机A、B记录开关，启动电机。运动一段时间后，关闭电机以及手机记录开关。r=0.080m四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系实验步骤

3、在手机A上读出x轴线加速度即向心加速度的数值，在手机B上读出z轴转动角速度。ω1=10.321rad/san1=8.589m/s2四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系实验步骤

4、保持转动半径不变，改变电机转速，重复实验步骤2、3，并将数据记入表格。12345678ω(rad/s)10.321an(m/s2）8.589r=0.080m四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系实验步骤

5、改变手机A转动半径，打开手机A、B记录开关，启动电机，将角速度调节到某一确定值，重复实验步骤2并记录数据。r1=0.060mω=15.0rad/san1=13.943m/s2四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系实验步骤

6、保持角速度不变，改变手机A转动半径，重复实验步骤2、3，并将数据记入表格。12345678r(m)0.060an(m/s2）13.943ω=15.0rad/s四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系数据处理

r=0.080m

12345678ω(rad/s)10.32111.71512.05214.04615.42817.16818.43719.977an(m/s2）8.58910.02111.96015.03920.21723.30127.57632.060ω2(rad2/s2)106.523137.241145.251197.290238.023294.740339.923399.081四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系数据处理

ω=15.0rad/s

四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系实验结论

四、教学过程——分组实验B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系误差来源1、读数不准确。2、电机转动不平衡。注意事项1、多次测量取其平均值。2、根据转速与半径的变化，及时调整手机的位置。四、教学过程——分组实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系描述圆周运动快慢的物理量之间关系

四、教学过程——拓展实验A组：探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系B组：探究匀速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系推导：匀速圆周运动向心加速度与线速度、半径的关系圆周运动变速圆周运动匀速圆周运动四、教学过程——拓展实验实验器材可调速电机（带转动杆）、智能手机一部、配重片若干。拓展实验：探究变速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系实验目的探究变速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系。四、教学过程——拓展实验实验原理在电机运行过程中，用手机中的“向心加速度”测量功能，高频率地采集不同角速度时的向心加速度数值。并以累积的点迹，呈现物理量之间的关系。拓展实验：探究变速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系四、教学过程——拓展实验实验步骤

1、安装好实验器材，记录下转动半径r1=5cm。打开手机纪录开关，接通电源。不断调节电机转速，运行一段时间后关闭电源及手机记录开关。拓展实验：探究变速圆周运动向心加速度与角速度、半径的关系r1=0.050m四、教学过程——拓展实验实验步骤

2、分析实验所采集的数据，可以发现向