向心力教學設計

1、向心力教學設計天津市大港第一中學 趙俊曉一、教材依據(jù) 本節(jié)源于普通高中課程標準試驗教科書必修2第六章曲線運動第七節(jié)向心力 。圓周運動是曲線運動的特例， 本節(jié)內(nèi)容是在圓周運動的運動學特征之后動力學特征的探究，是牛頓運動定律在曲線運中的應用，在本章的地位非常重要。 二、設計思想向心力一節(jié)是圓周運動的動力學基礎(chǔ)，學好本節(jié)對于物體做圓周運動乃至曲線運動的研究學習都具有指導性意義，理解好向心力的作用效果、來源對于解決圓周運動問題舉足輕重，所以這節(jié)課我本著“以學生熟悉的情景為鋪墊、以質(zhì)疑引導為主線、以體驗探究為載體、以多媒體材料為輔助、以培養(yǎng)學生的探究思維為主旨”的設計思路，從大量的實景圖片和視頻切入圓周

2、運動的力學研究，利用上一節(jié)的向心加速度方向、大小表達式等已有知識，引導學生以牛頓第二定律為依據(jù)，得出向心力的定義，效果，大小表達式，并及時讓學生通過“做一做”，分小組體驗向心力的大小，進而用圓錐擺實驗近似驗證，由于本實驗比較粗略，并且大小的驗證也并非本節(jié)重點，所以我沒有采用學生分組實驗，而是學生輔助演示實驗的實驗手段。在學生有了大量的實例分析和體驗后，引導學生總結(jié)向心力的效果、來源，本著教材由特殊到一般的設計理念，由過山車引出一般圓周運動和曲線運動的研究方法。三、教學目標知識與技能1理解向心力的定義、效果及其表達式的確切含義。 2知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，并能用來進行計算。 3知道在變速圓

3、周運動中，可用上述公式求質(zhì)點在某一點的向心力和向心加速度。過程與方法1利用牛頓第二定律，體驗從向心加速度到向心力的導出過程，教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀，討論、交流、評價研究的成果，提高分析問題、解決問題的能力。 2通過“做一做”體會向心力大小，來源和影響因素，用圓錐擺實驗粗略驗證向心力的表達式及大小的相關(guān)因素。 3進一步體會力是產(chǎn)生加速度的原因，并通過牛頓第二定律來理解勻速圓周運動、變速圓周運動及一般曲線運動的各自特點。情感、態(tài)度與價值觀 1在實驗中，培養(yǎng)學生動手、探究的習慣。 2體會實驗的意義，感受成功的快樂，激發(fā)學生探究問題的熱情、樂于學習的品質(zhì)。四、教學重點1體會牛頓第二定律在向心力上

4、的應用。 2明確向心力的意義、作用、公式及其變形，并經(jīng)行計算。五、教學難點 1對向心力的理解及來源的尋找。 2圓錐擺實驗中有關(guān)物理量的測量。3運用向心力、向心加速度的知識解決圓周運動問題。六、教學準備本節(jié)資源的收集主要來源于教學參考書、教輔資料和網(wǎng)上資源，教學課件是以powerpoint為主，輔以圖片、視頻、實物投影等多媒體的融合，圓錐擺實驗器材也和學生一起做了改進。 七、教學過程（一）、 引入新課：復習提問：勻速圓周運動的物體的加速度向心加速度，它的方向和大小有何特點呢？學生回答后進一步引導：那做勻速圓周運動物體的受力有什么特點呢？我們從下面幾個常見的物理情景入手，對它做一個猜想大屏幕：提供

5、物理情景花樣滑冰女選手繞男選手的勻速旋轉(zhuǎn)（視頻）繩拉小球在唱片上勻速轉(zhuǎn)動（視頻）勇敢者轉(zhuǎn)盤（圖片）衛(wèi)星繞地球運動（圖片）學生很容易說出應該有一個指向圓心方向的力，教師進一步引導從理論上如何支持這一猜想呢？學生可說出由于向心加速度指向圓心，由牛頓第二定律，必然力也指向圓心。教師總結(jié)：做勻速圓周運動的物體一定受到一個指向圓心方向的合力，引出向心力定義。本環(huán)節(jié)通過學生熟悉的物理情景問題做猜想的背景，便于引發(fā)學生從已有物理知識出發(fā)思考，引出新知。（二）、新課教學（1）、向心力大屏幕投影向心力的定義、方向以情景為例，課件演示，讓學生自己分析出向心力的作用效果，接著引出向心力大小的尋找，學生很容易用牛頓第

6、二定律推導出向心力大小表達式，教師找出具有代表性的學生推導在展臺演示，其他學生評價交流。學生分組做教材中的“做一做”，體驗向心力大小，具體環(huán)節(jié)如下：閱讀教材p54 ，分組實驗，體會向心力大小的影響因素,回答下列問題1.實驗中采取了怎樣的實驗方法？2.通過實驗你得到了什么結(jié)論？3.手所受到的力是向心力的大小嗎？學生通過合作體驗加深了對向心力大小、來源、影響因素的理解。實驗驗證：學生閱讀教材實驗部分回答下面問題1簡述實驗需要驗證的是什么？2測量哪些物理量?3需要什么實驗器材?4.實驗誤差的主要來源是什么？以上問題由學生回答，教師補充，然后讓兩個同學上前演示實驗，邊演示邊講解，用實物投影投射其實驗過

7、程。此過程要求下面的同學注意觀察、思考，一會兒給實驗者提問、評價。（如操作中的不規(guī)范、改進等）教師對不完善的地方做出指正。本過程貫穿閱讀、歸納總結(jié)、動手能力的訓練，通過學生親自經(jīng)歷研究過程， 體驗成功的樂趣是新課程的重要理念，讓學生自己探究問題，可以激發(fā)學生的學習興趣和學習動機，同時也可以使他們養(yǎng)成善于運用知識的習慣。（2）、向心力來源探究：回顧剛才的幾個圓周運動的實例，讓學生分析：1向心力是不是物體另外受到的一個力？2怎樣去尋找向心力？教師引導總結(jié)體會：1向心力是根據(jù)效果命名的力2向心力的來源：可以是各種性質(zhì)的單個力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力。3勻速圓周運動物體合外力提供向心力（3

8、）、變速圓周運動和一般曲線運動觀看過山車視頻，引導學生回答：1過山車做的是不是圓周運動？2運動時速度大小變不變？3向心力指向以圓心嗎？閱讀課本P53P54思考回答以下問題：1變速圓周運動的合外力也指向圓心嗎？ 變速圓周運動的速度大小是怎么改變的？2怎么分析研究一般的曲線運動？教師引導學生總結(jié)： 做變速圓周運動的物體所受的力：Ft ：切向分力，它產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小.Fn： 向心分力，它產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向. 處理一般曲線運動的方法： 把一般曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看作一小段圓弧.這些圓弧的彎曲程度不一樣，表明它們具有不同的半徑。在分析質(zhì)點經(jīng)過曲線上某位置的運動

9、時，可以采用圓周運動的分析方法進行處理.（三）、鞏固練習例1：關(guān)于向心力說法中正確的是（ ）A、物體由于做圓周運動而產(chǎn)生的力叫向心力；B、向心力不改變速度的大??；C、做勻速圓周運動的的物體所受向心力是不變的；D、向心力是除物體所受重力、彈力以及摩擦力以外的一種新的力例2：甲乙兩物體都做勻速圓周運動,其質(zhì)量之比為12,轉(zhuǎn)動半徑之比為12,在相同時間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過4周，乙轉(zhuǎn)過3周.則它們的向心力之比為（ ） A.14 B.23 C.49D.916例3、把一個小球放在漏斗中，晃動漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖，小球的向心力是什么力提供的？上題中，若小球轉(zhuǎn)動的角速度為，如圖傾角為，試求小球做圓周運動的半徑。這三道練習題主要是針對向心力的理解，向心力大小計算及向心力來源三個知識點，回扣了本節(jié)的重點和難點。（四）、學生小結(jié)本節(jié)內(nèi)容（五）、作業(yè)：1、教材課后題：問題與練習2、課外實驗：用身邊的材料設計一個實驗，要求用簡易的測量手段，可以驗證向心力大小公式（六）、教學反思本設計突出了新課程中重過程、重方法、重體驗的理念，始終以情景問題為依托，引導學生思考、總結(jié)、歸納，凸現(xiàn)了學生閱讀能力、思維探究能力、實驗能力和評價能力的培養(yǎng)，注重了信息技術(shù)與物理學科教學的整合，但上完本節(jié)后，仍有幾點反思：1、我另一個班用的是學生分組實驗驗證向心力的大小，但做