《第2节-向心力和向心加速度-》教学设计.docVIP

第四章 匀速圆周运动 第2节 向心力与向心加速度、教学目标 【知识与技能】 向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源。 通过实验， 知道向心加速度及其公式，能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心 加速度。 【过程与方法】 （1）经历形成向心力概念的过程，培养学生观察、分析、归纳能力。 （2）通过创设一定的情境，让学生经历探索向心力F与哪些因素有关的过程，学习控制变量法，培养学生分析论证等能力，使学生在科学探究中真正体会到科学探究的魅力，体验到成功的快乐。 【情感态度与价值观】 学习科学研究方法和科学研究态度，发展学生对科学的好奇心与求知欲，使学生乐于探究自然界的奥秘。 观赏运动美（通过影片），体验探索自然规律的艰辛与喜悦，培养学生主动参与活动的热情和与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。 、教学重点、难点 重点：理解向心力和向心加速的概念。与m、r、ω的关系： 难点：匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。【教学方法】实验法、讲授法、归纳法、推理法【教学用具】投影仪、多媒体、课件、向心力演示器、钢球、、细绳 、教学设计思想 创造以“学生为主体，教师为主导”的教学环境，使学生在真实的情景中完成任务，充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，分析信息，主动建构良好的认知结构，培养创新精神。 向心力和向心加速度是高中物理的一个难点内容，学生对于向心力一直很难理解，在对物体进行受力分析时，往往还外加一个向心力。为了突破重点，难点，只有学生主动参与探究的全过程，成为学习的主体，才能激发学生的求知欲望，加深对知识的理解。 、教学过程 教学过程 内容 设计目的 创设情景 引入新课 （5分钟） 播放，创设情境： 观察： 水流星的运动设问做的是什么运动？（圆周运动） 用一段绳子系一个装水的塑料杯子。请一位同学来演示。 设问：杯子做的是圆周运动，到最高点时杯口朝下，水为什么没洒出来呢？ 做圆周运动的物体受力究竟是怎么样的？这节课我们就一起来研究圆周运动的动力学问题。 激发学生的求知欲望，使学生主动思考，主动学习。 新 课 探 究 （33分钟） 新 课 探 究 新 课 探 究 认识向心力 实验： （玻璃球运动俯视图：聪明的学生想到了用瓶盖） 设问： 是什么力使它们做圆周运动？ 分析： 分别对小球进行受力分析，总结出向心力的概念：物体做圆周运动时，指向圆心方向的力称为向心力。 通过为学生直观展示出向心力的方向时刻跟速度方向垂直，学生根据前面的知识可知向心力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。向心力 又问： 向心力是不是等同于合外力？ 通过对3个小球受力分析，引导学生得出：在匀速圆周运动中，合力提供向心力 分析水流星最高点的受力： 结论:重力G和杯底的支持力N 的合力提供向心力 指出：其运动情况比较复杂，其他位置受力以后再分析 思考：如果物体做变速圆周运动，其受力情况如何？ 指出： 学生练习：各图情景中向心力是由谁提供的？ 教师强调：向心力不是物体实际受的新的力，是按物体的具体实际运动效果来命名，受力分析时不要多分析一个向心力。物体做圆周运动时所需要的向心力是由物体所受的一个力或者几个力的合力来提供的。 探究向心力（F）与质量（m）、角速度（）、半径（r）之间的定量关系。 （2）猜想猜想：向心力的大小可能与 有关 学生通过亲自操作实验并根据实验进行猜想向心力大小的影响因素可能有：质量、物体运动的快慢、半径等。 描述物体做圆周运动快慢的物理量有哪些？（线速度、角速度、周期、频率） 下面我们就选其中的“角速度”作为代表研究物体做圆周运动的快慢对向心力大小的影响。 F与m、、r之间的定量关系。 向心力演示器 教师介绍“向心力演示器”的构造 第一次：ω、r不变，研究F与m关系m、ω不变，研究F与r关系： m、r不变，研究F与ω关系： 要求学生结合上式根据线速度与角速度的关系再推导向心力的另一表达式： 例1：关于向心力，下列说法正确的是（ ） A、物体只有受到向心力的作用才可能做圆周运动 B、向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的 C、做匀速圆周运动的物体，受到的合外力完全充当向心力 D、向心力只改变物体运动的方向，不可能改变物体运动速度的大小 4、向心加速度 引导学生分析：根据力是产生加速度的原因，可知： 向心加速度的作用效果与向心力的作用效果一样，只改变速度的方向。 启发学生根据牛顿第二定律和向心力的公式推导向心加速度的计算公式：或 强调向心力与向心加速度的公式使用范围：不