6.3向心加速度“教学评”一体化教学设计

“教学评”一体化教学设计课时设计“教学评”一体化教学设计纳雍五中郭家义课题人教版高中物理·选择性必修·第二册第六章第3节向心加速度课型新授课☑复习课□试卷讲评课□其他课□授课班级授课时间教学内容分析课标要求：通过观察演示实验并进行受力分析，认识向心力及其来源，同时培养学生观察、分析、归纳能力；通过创设情境，让学生科学探究并掌握向心力大小的计算公式，能够利用控制变量法设计实验方案，使学生体验到成功的快乐；能运用牛顿第二定律推导向心加速度的表达式，感受物理规律的指导意义。教材分析：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（物理必修二）第六章《圆周运动》第三节《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，这节讲的是描述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基础。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系在了一起，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。学情分析知识储备：学生在学习本课之前已经掌握了曲线运动和圆周运动的一般规律。能力基础：他们已有应用控制变量法进行实验探究的经历，可以在教师指导下进行自主探究、主动学习。思维能力：高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，习惯于硬套公式，而向心力概念比较抽象，会给学生带来较大的理解困难。。核心素养物理观念：在探究的过程中，让学生经历类似科学家探索物理世界的过程，体会科学探究的喜悦，领悟一定的科学精神。科学思维：体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学思想。科学探究：采用理论、实验、体验相结合的教学安排。教师启发引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流。科学态度与责任：通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念,感悟到探索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。教学准备多媒体课件活动设计教学内容教师活动学生活动评价任务环节一：导入新课活动一：检测导学案完成情况1.检查导学案完成情况：2.小组讨论导学案内容。（1）巡视导学案完成情况；（2）必要时可选讲导学案内容。（1）小组长统计组内得分情况；（2）小组讨论导学案内容。（1）导学案完成小组评分；（2）表扬完成优秀的同学；（3）鼓励学生努力学习。活动二：展示学习目标1．知道匀速圆周运动中向心加速度大小的表达式，理解向心加速度与半径的关系，并会用来进行简单的计算。2．了解分析匀速圆周运动速度变化量时用到的极限思想。3．能根据问题情景选择合适的向心加速度的表达式。让学生明确学习目标，做到有的放矢；课后根据目标，学生自我评价得失情况。活动三：问题情境导入我们可以将地球绕着太阳公转看成是匀速圆周运动，这是因为地球受到什么力的作用？这个力方向如何？光滑桌面上小球在细绳的牵引作用下，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动，细绳被拉紧。是什么保证了小球做匀速圆周运动？这个力方向如何？出示图片并提出问题。观看图片并思考问题。对学生思考的问题回答作出回应并评价。环节二：新课教学活动一：匀速圆周运动的加速度方向1．向心加速度的方向：总是指向圆心，方向时刻改变，方向总是与速度方向垂直。物体做匀速圆周运动时，合力的方向总是指向圆心，根据牛顿第二定律，物体运动的加速度方向与它所受合力的方向相同，即：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心。物体做匀速圆周运动时，合力的方向总是指向圆心，根据牛顿第二定律，物体运动的加速度方向与它所受合力的方向相同，即：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心。2．向心加速度：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度。3．向心加速度的作用只改变速度的方向，对速度的大小无影响。注意：无论an的大小是否变化，其方向时刻改变，所以圆周运动的加速度时刻发生变化，圆周运动是变加速曲线运动思考讨论1：变速圆周运动的加速度和向心加速度有什么关系？做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度；二是切向加速度，切向加速度改变速度的大小。因此一般情况下，物体做圆周运动的加速度方向不一定指向圆心。思考讨论2：匀速圆周运动的加速度和向心加速度有什么关系？匀速圆周运动是否为匀变速运动？匀速圆周运动的加速度和向心加速度含义相同。由于匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，其大小不变，但方向时刻在改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动。思考讨论3：向心加速度与合加速度之间有什么关系？对于匀速圆周运动而言，物体的加速度即为向心加速度，因此其方向一定指向圆心；物体做变速圆周运动时，合加速度必有一个沿切线方向的分量和指向圆心方向的分量，其指向圆心方向的分量就是向心加速度。对于非匀速圆周运动，沿切线方向的加速度改变线速度的大小。4．向心加速度的物理意义思考讨论：向心加速度是从哪个角度描述速度变化快慢的？说明理由？因为向心加速度的方向总指向圆心，与速度方向垂直，所以向心加速度只改变速度方向，不改变速度大小，因此向心加速度是描述速度方向改变快慢的物理量，向心加速度大，即速度方向改变得快。内容总结：1.向心加速度：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度。2.符号：an3.方向：始终指向圆心。4.物理意义：描述速度方向变化的快慢。5.说明：匀速圆周运动加速度的方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，而是变加速运动。通过作图的方式说明匀速圆周运动向心加速度的方向。引导学生阅读课本得出向心加速度的概念和性质。3、提出问题1：变速圆周运动的加速度和向心加速度有什么关系？通过展示图片的方法进行讲解并总结。4、提出问题2：匀速圆周运动的加速度和向心加速度有什么关系？匀速圆周运动是否为匀变速运动？通过展示图片的方法进行讲解并总结。5、提出问题3：向心加速度与合加速度之间有什么关系？6、引导学生思考讨论向心加速度的物理意义。7、对知识点进行总结。1、观看老师的作图并总结匀速圆周运动的向心加速度方向。2、阅读课本并说出相信加速的概念和性质。3、思考问题1，观察图片并回答问题。4、思考问题2，观察图片并回答问题。5、思考问题三并回答问题。6、思考讨论向心加速度的物理意义对学生的总结情况进行评价。对学生的阅读情况和发言情况进行评价。对学生回答问题1的情况进行评价。对学生回答问题2的情况进行评价。对学生回答的问题进行评价。对学生讨论的情况和回答的问题进行评价。活动二：匀速圆周运动的加速度大小1．向心加速度表达式思考讨论：由向心力的表达式，你能推导出向心加速度表达式吗？由向心力：Fn=m或Fn=mrω2根据牛顿第二定律F＝ma，得an=或an=rω2注意：向心加速度的公式适用于任何圆周运动。2．向心加速度的各种表达式由匀速圆周运动向心加速度的基本公式，结合各物理量间的关系，你能推导出匀速圆周运动向心加速度的几种表达形式？由an=rω2an=v=ωrω=2π/T=2πf=2πn得an=vωan=（）2ran=（2πf）2ran=（2πn）2r思考与讨论：从公式an＝v2/r看，线速度一定时，向心加速度与圆周运动的半径成反比；从公式an＝ω2r看，角速度一定时，向心加速度与半径成正比。自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示。其中哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”，哪两点适用于“向心加速度与半径成反比”？给出解释。B、C两点在同一轮上，同轴传动时，这两点的角速度相同，由公式an＝ω2r知ω一定时，向心加速度与半径成正比。A、B两点在同一个链条上，两点的线速度大小相同，由an＝v2/r知v一定时，向心加速度与半径成反比。内容总结：1.产生：由向心力产生2.向心力的大小：3.说明：匀速圆周运动的向心加速度大小不变。引导学生利用向心力的表达式推导向心加速度的表达式。并让学生到黑板上写出推导过程。提出问题，让学生思考并回答。对知识点进行总结。1、学生由向心力的表达式推导出向心加速度表达式。2、学生思考问题并回答。推导出向心加速度的各种表达式。学生思考与讨论让学生到黑板上写出推导过程并评价。对学生的讨论结果进行总结并评价。对学生回答问题的情况进行评价。对学生推导公式的情况进行评价。环节三：例题讲解1.关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是()A．它描述的是线速度大小变化的快慢B．它描述的是线速度方向变化的快慢C．它描述的是物体运动的路程变化的快慢D．它描述的是角速度变化的快慢2.如右图所示为质点P、Q做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线，表示质点P的图线是双曲线的一支，表示质点Q的图线是过原点的一条直线，由图线可知()A．质点P的线速度大小不变B．质点P的角速度大小不变C．质点Q的角速度大小不变D．质点Q的线速度大小不变3.如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无相对滑动，大轮的半径是小轮半径的2倍，大轮上的一点S离转动轴的距离是大轮半径的1/3．当大轮边缘上的P点的向心加速度是12m/s2时，大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多少？1、多媒体展示例题。2、巡视学生思考练习，让学生到黑板上展示练习的解题过程。3、讲解练习。认真审题并写出解题过程。到黑板上展示自己的解题过程。1、评价学生解说过程。2、对学生在黑板上