日期:2022-02-19
這是向心力的導(dǎo)課,是優(yōu)秀的物理教案文章,供老師家長(zhǎng)們參考學(xué)習(xí)。
一、教學(xué)目標(biāo)
1.物理知識(shí)方面:
(1)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng);
(2)掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系;
(3)初步掌握向心力概念及計(jì)算公式。
2.通過(guò)勻速圓周運(yùn)動(dòng)、向心力概念的建立過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。
3.滲透科學(xué)方法的教育。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
向心力概念的建立及計(jì)算公式的得出是教學(xué)重點(diǎn),也是難點(diǎn)。通過(guò)生活實(shí)例及實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知,突破難點(diǎn)。
三、教具
1.轉(zhuǎn)臺(tái)、小傘;
2.細(xì)繩一端系一個(gè)小球(學(xué)生兩人一組);
3.向心力演示器。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
演示:將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出,觀察運(yùn)動(dòng)軌跡。
復(fù)習(xí)提問(wèn):粉筆頭做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么?
啟發(fā)學(xué)生回答:速度方向與力的方向在同一條直線上,物體做直線運(yùn)動(dòng);不在同一直線上,做曲線運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步提問(wèn):在曲線運(yùn)動(dòng)中,有一種特殊的運(yùn)動(dòng)形式,物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一個(gè)圓周或一段圓弧(用單擺演示),稱為圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們列舉實(shí)例。
(學(xué)生舉例教師補(bǔ)充)
電扇、風(fēng)車等轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上面各個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運(yùn)動(dòng),小到微觀世界電子繞原子核的運(yùn)動(dòng),都可看做圓周運(yùn)動(dòng),它是一種常見的運(yùn)動(dòng)形式。
提出問(wèn)題:你在跑400米過(guò)彎道時(shí)身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜?鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車場(chǎng)的環(huán)形車道,為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低?可見,圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)在實(shí)際中是很有用的。
引入:物理中,研究問(wèn)題的基本方法是從最簡(jiǎn)單的情況開始。
板書:勻速圓周運(yùn)動(dòng)
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
思考:什么樣的圓周運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單?
引導(dǎo)學(xué)生回答:物體運(yùn)動(dòng)快慢不變。
板書:1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)
物體在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)相等,如機(jī)械鐘表針尖的運(yùn)動(dòng)。
思考:勻速周圓運(yùn)動(dòng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?
(學(xué)生自由發(fā)言)
板書:2.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量恒量。
當(dāng)t很短,s很短,即為某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。線速度其實(shí)就是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),各個(gè)時(shí)刻線速度大小相同,而方向時(shí)刻在改變。那么,線速度方向有何特點(diǎn)呢?
演示:水淋在小傘上,同時(shí)搖動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)。觀察:水滴沿切線方向飛出。
思考:說(shuō)明什么?
師生分析:飛出的水滴在離開傘的瞬間,由于慣性要保持原來(lái)的速度方向,因而表明了切線方向即為此時(shí)刻線速度的方向。
板書:方向:沿著圓周各點(diǎn)的切線方向。如圖3。單位:rad/s。
(3)周期:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。如:地球公轉(zhuǎn)周期約365天,鐘表秒針周期60s等,周期長(zhǎng),表示運(yùn)動(dòng)慢。(角速度、周期可由學(xué)生自己說(shuō)出并看書完成)
板書:(師生共同完成)
思考:物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),v、ω、T是否改變?(ω、T不變,v大小不變、方向變。)講述:勻速周周運(yùn)動(dòng)是勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱,它是一種變速運(yùn)動(dòng)。
提出問(wèn)題:勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng),由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知,物體必定受到一個(gè)與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用,這個(gè)合外力的方向有何特點(diǎn)呢?
學(xué)生小實(shí)驗(yàn)(兩人一組):
線的一端系一小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球質(zhì)量很小(可用橡皮塞等替代),甩動(dòng)時(shí)線速度盡量大,小球重力與拉力相比可忽略,以保證拉線近似在水平方向。
觀察并思考:
①小球受力?
②線的拉力方向有何特點(diǎn)?
③一旦線斷或松手,結(jié)果如何?
(提問(wèn)學(xué)生后板書并圖示)
概括:要使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用,故名向心力。
板書:3.向心力:物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力。
提出問(wèn)題:向心力的大小跟什么因素有關(guān)?
目錄
TOC o “1-3“ u 教學(xué)內(nèi)容 PAGEREF _Toc393782737 h 1
一、教學(xué)任務(wù)分析 PAGEREF _Toc393782738 h 1
教材分析 PAGEREF _Toc393782739 h 1
三維教學(xué)目標(biāo) PAGEREF _Toc393782740 h 1
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) PAGEREF _Toc393782741 h 2
二、學(xué)情分析 PAGEREF _Toc393782742 h 2
三、教法學(xué)法 PAGEREF _Toc393782743 h 2
教學(xué)方法 PAGEREF _Toc393782744 h 2
學(xué)習(xí)方法 PAGEREF _Toc393782745 h 2
四、教學(xué)過(guò)程 PAGEREF _Toc393782746 h 3
新課引入 PAGEREF _Toc393782747 h 3
新課講授 PAGEREF _Toc393782748 h 3
鞏固練習(xí) PAGEREF _Toc393782749 h 5
課堂小結(jié) PAGEREF _Toc393782750 h 5
拓展提高 PAGEREF _Toc393782751 h 5
課后思考 PAGEREF _Toc393782752 h 6
板書設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc393782753 h 6
五、教學(xué)特色 PAGEREF _Toc393782754 h 6
《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)內(nèi)容
【課 題】 向心力
【教材選擇】 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)(人教版)必修2 第五章 第六節(jié)
【課時(shí)安排】 一課時(shí)
【教學(xué)對(duì)象】 高一學(xué)生
一、教學(xué)任務(wù)分析
教材分析
《向心力》一節(jié)第五章曲線運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)、難點(diǎn),具有承前啟后的作用。它既是本章知識(shí)的一個(gè)拐點(diǎn),又是本章內(nèi)容拓展的重要基礎(chǔ);通過(guò)學(xué)習(xí),既能使學(xué)生從對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的表面認(rèn)識(shí)上升到理論分析,又能讓學(xué)生從生活中的圓周運(yùn)動(dòng)分析提高到對(duì)天體運(yùn)動(dòng)及帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的分析及推演。同時(shí),《向心力》一節(jié)能夠充分體現(xiàn)力和運(yùn)動(dòng)的在物理學(xué)中的重要性,是運(yùn)動(dòng)與力關(guān)系學(xué)習(xí)的好素材。
三維教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.了解向心力概念,知道向心力是根據(jù)力的效果命名的一種力;
2.知道向心力大小與哪些因素有關(guān),并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的情景計(jì)算;
3.知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速;
4.知道一般曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法。
(二)過(guò)程與方法
1.通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn),讓學(xué)生理解其概念的內(nèi)涵。并熟悉處理問(wèn)題的一般方法:提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題?;
2.在驗(yàn)證向心力表達(dá)式的過(guò)程中,體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)在處理問(wèn)題中的作用;
3.經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來(lái)分析、解決問(wèn)題。
(三)情感態(tài)度價(jià)值觀
? 1.經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程,領(lǐng)略實(shí)驗(yàn)是解決物理問(wèn)題的一種基本途徑,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;
2.經(jīng)歷從特殊到一般的研究過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;
3.實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活,拉近科學(xué)與學(xué)生的距離,使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)教學(xué)重點(diǎn)
理解向心力的概念、公式及勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系,并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷計(jì)算。會(huì)分析向心力的來(lái)源。
(二)教學(xué)難點(diǎn)?
理解向心力是一個(gè)效果力,會(huì)分析向心力的來(lái)源,理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系。
二、學(xué)情分析
能力層面
高一的學(xué)生有著強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,已有基本的觀察、分析、推理能力,能夠探討現(xiàn)象發(fā)生的原因,具備了處理問(wèn)題的一般思路方法:提出問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題。
知識(shí)層面
1.理解了質(zhì)量、力與加速度的關(guān)系;
2.了解了描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量及其關(guān)系;
3.認(rèn)識(shí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)指向圓心的向心加速度。
三、教法學(xué)法
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究法、啟發(fā)式教學(xué)法、討論交流法等。
學(xué)習(xí)方法
猜想法、實(shí)驗(yàn)法、小組合作法等。
通過(guò)教法與學(xué)法的相互結(jié)合,體現(xiàn)教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的教學(xué)原則。
四、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)程序 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 新
課
引
入 1.圖片引入
列出超級(jí)秋千、過(guò)山車兩張圖片
提問(wèn):為什么做圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有沿著直線飛出去?
2.游戲引入
帶領(lǐng)學(xué)生做“不掉落的乒乓球”游戲
提問(wèn):做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體有什么受力特點(diǎn) 學(xué)生觀察圖片,聯(lián)系生活實(shí)際,思考問(wèn)題。
學(xué)生觀察游戲現(xiàn)象,思考問(wèn)題 利用情景式教學(xué),讓學(xué)生回憶玩這兩個(gè)游戲時(shí)的感受;通過(guò)游戲引發(fā)學(xué)生思考,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,也讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的知識(shí)來(lái)源于生活,體現(xiàn)從生活走向物理的課程設(shè)計(jì)理念。
新課講授新課講授
一、向心力的概念
帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)超級(jí)秋千及乒乓球受力分析。引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)向心力定義。
1.向心力的定義
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)受到一個(gè)始終指向圓心的合力,這個(gè)力叫做向心力。
組織學(xué)生討論、分析生活中幾種勻速圓周運(yùn)動(dòng)及模擬勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫。
2.向心力的特點(diǎn)
(1)效果力
(2)變力
(3)不做功 學(xué)生對(duì)超級(jí)秋千及乒乓球進(jìn)行受力分析,并思考新課引入時(shí)提出的問(wèn)題。總結(jié)歸納出向心力的定義。
小組討論,分析圖片中向心力的來(lái)源,發(fā)現(xiàn)支持力、摩擦力、拉力均可充當(dāng)向心力。總結(jié)向心力是效果力的特點(diǎn)。
觀看模擬勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫,認(rèn)真觀察、分析,向心力的方向始終在變化;向心力的只改變速度方向,不改變速度大小。 通過(guò)受力分析,尋找乒乓球不掉落的原因,激發(fā)學(xué)生分析、推理的能力。
通過(guò)大量引入生活中常見的勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例,充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,并貫徹物理源于生活的理念。培養(yǎng)學(xué)生,將知識(shí)運(yùn)動(dòng)到實(shí)際生活中的能力。
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)能結(jié)合實(shí)例分析,知道向心力是一種效果力以及方向;
(2)能夠用自己的語(yǔ)言歸納向心力公式的確切含義,并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算;
(3)知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)分力,能夠描述合外力的作用效果。
2.過(guò)程與方法
(1)通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn),能夠用自己的語(yǔ)言說(shuō)出其概念;
(2)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)”——“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”
(3)經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程,領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活,拉近與科學(xué)的距離,感受到科學(xué)就在身邊,發(fā)展自己對(duì)學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
1.重點(diǎn):向心力的概念、公式的建立,對(duì)公式理解以及相應(yīng)的計(jì)算
2.難點(diǎn):分析向心力的來(lái)源
三、教學(xué)準(zhǔn)備
PPT課件、圓錐擺(20組)、DISLab向心力演示器等
四、教學(xué)過(guò)程
1.引入
取一根細(xì)繩,一端系上一小球,另一端固定在一枚釘子上。將釘子定在
光滑的板上,如圖所示:
師:給小球一個(gè)水平方向并垂直于繩的初速度,小球什么運(yùn)動(dòng)?生:圓周運(yùn)動(dòng)
師:小球?yàn)槭裁磿?huì)做圓周運(yùn)動(dòng)?生:受繩子拉力
2.向心力概念的建立
對(duì)上述模型進(jìn)行理想化處理(水平面光滑),對(duì)小球受力分析,得出向心力的概念。
向心力:物體受到的指向圓心的合力
強(qiáng)調(diào):向心力是按照力的實(shí)際作用效果命名的。
3. 感受向心力與哪些因素有關(guān)
師:你在生活中感受到過(guò)向心力嗎?
(1)體驗(yàn):在一根結(jié)實(shí)的細(xì)繩的一端拴一個(gè)物體,掄動(dòng)細(xì)繩,使小物體做圓周運(yùn)動(dòng)(如圖),依次改變轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、半徑和小物體的質(zhì)量,拉力如何變化。
(2)猜想:向心力可能與哪些因素有關(guān)有關(guān)。
生:向心力可能與m、v(w)、r有關(guān)
4.利根據(jù)牛頓第二定律和向心加速度表達(dá)式推導(dǎo)出向心力表達(dá)式
教學(xué)內(nèi)容分析:
背景分析:
向心力是人教版物理必修2第五章第6節(jié)內(nèi)容。教材中由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和向心加速度引入的向心力;
功能分析:
在教學(xué)大綱中屬于B段要求。是本章的核心內(nèi)容,又是天體運(yùn)動(dòng)的理論基礎(chǔ)之一。通 過(guò)對(duì)本章節(jié)的教學(xué)可以提高學(xué)生把生活事例簡(jiǎn)化為物理模型的能力,復(fù)習(xí)舊知,強(qiáng)化受力分析能力,用學(xué)過(guò)的物理規(guī)律解釋現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
結(jié)構(gòu)分析:
教材先由向心加速度和牛頓第二定律引入向心力的概念,接著利用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式,最后分析一般曲線運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)中的向心力。
資源分析:
可利用媒體展示現(xiàn)實(shí)中的圓周運(yùn)動(dòng);
可利用帶細(xì)線的小球模擬現(xiàn)實(shí)中的圓周運(yùn)動(dòng),完成初步的“實(shí)例——模型”的轉(zhuǎn)化。
可以利用課件展示由實(shí)物到模型的過(guò)程更容易讓學(xué)生接受、理解、掌握、運(yùn)用、提高;
可以利用實(shí)物投影給學(xué)生展示自我的機(jī)會(huì),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;
學(xué)生情況分析:
知識(shí)儲(chǔ)備情況:
學(xué)生熟練掌握了受力分析的方法,能獨(dú)立完成對(duì)物體的受力分析;
已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)向心加速度的內(nèi)容,知道向心加速度的表達(dá)式,方向;
已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)牛頓第二定律,知道合力和加速度的關(guān)系。
學(xué)習(xí)中的自我監(jiān)控:
學(xué)會(huì)觀察,從看到的現(xiàn)象中找到隱藏的規(guī)律;
能獨(dú)立完成學(xué)案內(nèi)容,結(jié)合觀察到的現(xiàn)象得出自己對(duì)指“向圓心的合力的理解”,并敢于發(fā)表自己的看法;
懂得互助合作,且積極參與小組討論。
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能:
理解向心力的概念;
知道向心力大小與那些因素有關(guān),理解公式的確切含義,并能用來(lái)計(jì)算;
會(huì)根據(jù)向心力和牛頓第二定律的知識(shí)分析、討論與圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的物理現(xiàn)象;
過(guò)程與方法:
通過(guò)向心力概念的學(xué)習(xí),知道從不同角度研究問(wèn)題的方法;
體會(huì)物理規(guī)律在探索自然規(guī)律中的作用及其運(yùn)用
情感態(tài)度和價(jià)值觀:
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;
通過(guò)探究活動(dòng),使學(xué)生獲得成功的喜悅,提高他們學(xué)習(xí)物理的興趣和自信心;
通過(guò)向心力和向心加速度概念的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)研究的作用,體會(huì)物理規(guī)律與生活的聯(lián)系。
教學(xué)策略設(shè)計(jì):
教法與學(xué)法:
教法:采用媒體展示,提出問(wèn)題,演示過(guò)程,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),總結(jié)結(jié)論,反饋評(píng)價(jià)。
學(xué)法:獨(dú)立觀察、分析小結(jié),發(fā)表見解,小組討論,了解原理,動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),總結(jié)分析數(shù)據(jù),驗(yàn)證理論,掌握理論,運(yùn)用規(guī)律解決其他實(shí)際問(wèn)題。
教學(xué)媒體設(shè)計(jì):
視頻:(1)水流星,雙人滑冰,飛車走壁,三個(gè)過(guò)程,其中加入由實(shí)物圖片到素描圖片到模型的演化過(guò)程。
幻燈片:輔助展示教學(xué)過(guò)程
黑板:出示標(biāo)題,豎直圓周運(yùn)動(dòng)一般位置的受力分析圖,例題講解。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì):
導(dǎo)入新課:
情景導(dǎo)入:利用視頻,利用帶細(xì)線的小球做圓周運(yùn)動(dòng)
復(fù)習(xí)導(dǎo)入: 觀察模擬后完成學(xué)案。
學(xué)案內(nèi)容:
向心加速度:
表達(dá)式: ………………………………(1)
方向:
牛頓第二定律:
表達(dá)式: ………………………………(2)
由1,2式得出:
力 Fn的方向 :
由以上推導(dǎo)過(guò)程我們能發(fā)現(xiàn)做圓周運(yùn)動(dòng)的基本條件:
物體在某點(diǎn)的合力方向:
物體在該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向:
合力方向與運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系? 小結(jié):物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿搅Φ淖饔茫@些力的合力指向圓心,我們把這個(gè)指向圓心的合力叫向心力。
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