《向心力与向心加速度》教学设计1
- 格式:doc
- 大小:41.50 KB
- 文档页数:3
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科:_____________任教年级:_____________任教老师:_____________xx市实验学校《向心力向心加速度》教学设计设疑引入新课2.在湿滑的水泥路上转弯时,无论是骑自行车还是驾车,都必须怎么办?3.教师展示图片:(1)火车转弯处的轨道(2)过山车(3)水流星教师提出问题:你知道其中的奥秘吗?物体做圆周运动的条件是什么?这就是我们这一节课要探究的问题了。
大胆发言。
2.观察图片,根据现象和教师提出的问题进行思考,产生悬念。
学生把生活与物理联系在一起的习惯,特别是通过图片中的三个实例,使学生产生悬念,激发了好奇心和探索欲望。
实验与探究如图所示,教师指导学生做课本实验。
提出问题:1.你牵绳的手有什么感觉?学生亲身进行实验探究,然后小组讨论交流,归纳结论,回答老师的提问。
这实验简单易做,效果明显,学生通过亲身感受使学生获得成功的乐趣,学生乐于参与观察,敢于实验。
与探究用器材探究。
同时明确:细绳的拉力提供圆周运动所需的向心力。
注意用牵细绳的手的感觉来判断向心力的大小。
教师强调实验时要注意安全。
圆珠笔杆和实验室配备的带小绳的铁球、木球。
学生按照先前设计的方案进行实验与探究,对猜想进行验证。
实验后小组内互相交流感受,进行分析、讨论、总结结论:(1)当m、ω相同时,r越大F越大。
(2)当m、r相同时,ω越大F越大。
(3)当ω、r相同时,m越大F越大。
严谨、细致、耐心的实验修养。
演示实验教师先介绍向心力演示器的结构和使用方法,然后进行如下操作:(1)用质量比为2:1的钢球和铝球,使他们运动的半径r和相同,观察得到露出的红白相间方格数比值为2:1,即两个球所受向心力的比值也为2:1,因此F与m成正比。
(2)当m、相同时,半径比为2:1,向心力的比值也为2:1,因此F与r成正比。
(3)当m、r相同时,ω比值为2:1,向心力的比值为4;1,因此F学生观察、思考、分析,然后根据rv=ω推导向心力的另一表达式rvmF2=培养学生事实求是、尊重客观规律的科学态度,让学生体会到实验在探索物理规律中的作用和方法。
4.2向心力与向心加速度第一课时(向心力)【整体设计】向心力是本节教学的重点,由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力是教材所用的方法,这与以前的先学习向心力在学习向心加速度有所不同,学生对于向心力的理解不是很清楚,本节重点要让突出了向心力理解及向心力在圆周运动中的作用。
而向心力概念的学习,应及时强调指出,向心力是根据力的效果命名的,而不是根据力的性质命名的,它不是重力、弹力、摩擦力等以外的特殊力,而是做匀速圆周运动的质点受到的合外力,沿着半径指向圆心,它的方向时刻改变。
本节的难点是运用向心力、向心加速度知识解释有关现象,解释有关问题。
在学习时可以让学生认识实例:细线系着的小球在水平面上做匀速圆周运动、或是一些生活中的一些实例让学生体验或观察,从而引入向心力概念。
教材的实验很好,只是老师要提前让学生们准备大小不同的小物体、细绳,用生活物品做实验可以拉近科学与学生的距离。
让学生们通过实验、思考和讨论进一步理解向心力。
教学重点向心力的来源教学难点向心力概念的建立及计算公式的得出及应用时间安排 1课时【三维目标】知识与技能1、理解向心力的概念。
2、知道向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义,并能用来进行计算。
3、知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。
4、会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象。
过程与方法1、通过向心力概念的学习,知道从不同角度研究问题的方法。
2、体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用。
情感态度与价值观1、经历科学探究的过程,领略实验是解决物理问题的一种基本途径,培养学生实事求是的科学态度。
2、通过探究活动,使学生获得成功的喜悦,提高他们学习物理的兴趣和自信心。
3、通过向心力和向心加速度概念的学习,认识实验对物理学研究的作用,体会物理规律与生活的联系。
【课前准备】1、细绳一端系一个小球2、细杆、两根细绳、小球、直尺、秒表3、一根细绳系着盛水的透明小桶【教学过程】[导入新课]情景导入前面两节课,我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动。
高中物理《向心力与向心加速度》的教学设计
【教学目标】
一、知识与能力
2、通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关,初步掌握向心力的公式并可以进行计算。
3、知道向心加速度及其公式,能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力及向心加速度。
4、经历向心力和向心加速度的概念形成过程的体验,大胆发表自己对有关问题的认识。
二、过程与方法
通过向心力理论分析到实验探究,培养学生用理论指导实践的素养和能力。
三、情感态度与价值观
培养学生观察生活,思考生活现象的能力,同时培养学生大胆分析及勇于探究的科学素养,以及尊重实验、实践的客观唯物精神。
【教学重点】
向心力概念的建立及实验探究向心力的大小是教学重点。
【教学难点】
向心力概念的建立及实验探究向心的大小也是教学难点。
通过简单实例及分组实验加强感知,突破难点。
【教具准备】
1、小球、细绳和光滑木板16套
2、小链球16对。
3、向心力演示器16台。
4、课件。
【教学过程】
一、引入新课
欣赏视频:我国选手赵宏博和申雪在06年冬奥会花样滑*比赛中,以精*表演获得金牌,为国争光。
视频中申雪的运动可以近似看成什么
运动?(学生回答:匀速圆周运动),其运动状态时刻改变的原因是什么?(学生回答:受到合外力)有力就会产生(加速度)。
这节课我们共同探究做匀速圆周运动的物体合外力及加速度的特点。
板书:
向心力与向心加速度。
向心力与向心加速度学案一、背景知识1. 向心力向心力是指物体在做圆周运动时,指向圆心的力。
在进行圆周运动时,物体会不断受到向心力的作用,使得它沿着圆周运动。
向心力的大小与物体的质量和运动状态有关。
它的计算公式为:F = m * a_c其中,F 表示向心力,m 表示物体的质量,a_c 表示向心加速度。
2. 向心加速度向心加速度是指物体在做圆周运动时,向心力对物体产生的加速度。
向心加速度使得物体方向不断改变,从而保持在圆周上运动。
向心加速度的计算公式为:a_c = (v^2) / r其中,a_c 表示向心加速度,v 表示物体的速度,r 表示物体运动的半径。
二、学习目标通过本学案的学习,学生应能够:1.理解向心力和向心加速度的概念;2.掌握向心力和向心加速度的计算方法;3.应用向心力和向心加速度的知识解决实际问题。
三、学习内容1. 向心力的计算向心力的计算公式为 F = m * a_c。
其中,m 表示物体的质量,a_c 表示向心加速度。
在计算向心力时,需要注意以下几点:•向心力的方向始终指向圆心;•向心力的大小与物体的质量和向心加速度成正比;•向心力的单位是牛顿(N)。
2. 向心加速度的计算向心加速度的计算公式为 a_c = (v^2) / r。
其中,v 表示物体的速度,r 表示物体运动的半径。
在计算向心加速度时,需要注意以下几点:•向心加速度的方向与向心力的方向相同;•向心加速度的大小与物体的速度平方和运动半径的倒数成正比;•向心加速度的单位是米每平方秒(m/s^2)。
3. 实际问题的解决向心力和向心加速度的概念和计算方法可以用来解决许多实际问题,例如:•车辆在转弯时,需要施加向心力来保持车辆在弯道上稳定行驶;•行星绕太阳运动时,受到太阳的向心力使其保持在椭圆轨道上;•银行转账时,利用向心力原理使得转账过程稳定而不易受到干扰。
四、学习方法1. 独立学习通过阅读教科书或网络资源,了解向心力和向心加速度的概念和计算方法。
高中物理优秀教案《向心力与向心加速度》教学设计【教学目标】一、知识与能力1、知道向心力的定义和方向,通过实例认识向心力的作用效果及来源。
2、通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关,初步掌握向心力的公式并可以进行计算。
3、知道向心加速度及其公式,能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力及向心加速度。
4、经历向心力和向心加速度的概念形成过程的体验,大胆发表自己对有关问题的认识。
二、过程与方法通过向心力理论分析到实验探究,培养学生用理论指导实践的素养和能力。
三、情感态度与价值观培养学生观察生活,思考生活现象的能力,同时培养学生大胆分析及勇于探究的科学素养,以及尊重实验、实践的客观唯物精神。
【教学重点】向心力概念的建立及实验探究向心力的大小是教学重点。
【教学难点】向心力概念的建立及实验探究向心的大小也是教学难点。
通过简单实例及分组实验加强感知,突破难点。
【教具准备】1、小球、细绳和光滑木板16套2、小链球16对。
3、向心力演示器16台。
4、课件。
【教学过程】一、引入新课欣赏视频:我国选手赵宏博和申雪在06年冬奥会花样滑冰比赛中,以精彩表演获得金牌,为国争光。
视频中申雪的运动可以近似看成什么运动?(学生回答:匀速圆周运动),其运动状态时刻改变的原因是什么?(学生回答:受到合外力)有力就会产生(加速度)。
这节课我们共同探究做匀速圆周运动的物体合外力及加速度的特点。
板书:向心力与向心加速度【教学目标】一、知识与能力1、知道向心力的定义和方向,通过实例认识向心力的作用效果及来源。
2、通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关,初步掌握向心力的公式并可以进行计算。
3、知道向心加速度及其公式,能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力及向心加速度。
4、经历向心力和向心加速度的概念形成过程的体验,大胆发表自己对有关问题的认识。
二、过程与方法通过向心力理论分析到实验探究,培养学生用理论指导实践的素养和能力。
三、情感态度与价值观培养学生观察生活,思考生活现象的能力,同时培养学生大胆分析及勇于探究的科学素养,以及尊重实验、实践的客观唯物精神。
清泉州阳光实验学校向心力与向心加速度一、教材分析“向心力,向心加速度〞编排在选修课第三章第二节,这部份知识是本章的重点,学好这部份知识,可以为学习本章万有引力应用部份的内容做好必要的准备。
为了便于学生承受,教材在处理这部份知识时,没有采用先用矢量推导得出向心加速度的公式,再由向心加速变的公式得出向心力公式的讲法,而是通过实验说明做匀速圆周运动的物体始终受到一个指向圆心的力--向心力的作用,其大小可以证明为F=mrω2再由牛顿第二定律得出向心加速变的公式a=rω2。
二、教学重点与难点1.重点:向心力大小与m、r、ω的关系V22.难点:①向心力的概念;②公式a=rω2或者者a=─的理解r三、教学目的1.知识目的:知道什么是向心力,什么是向心加速度。
能运用向心力和向心加速变的公式解答有关问题。
2.才能目的:懂得物理学中常用的研究方法,培养学生的学习才能和研究才能。
四、学生现状分析1.这部份知识在必修课有所学习,但涉及得不多,再来这本是高三年学习的知识现提早了,学生承受才能肯定有限,这需要教师把握好教学要求。
2.学生刚刚从初中步入高中,对高中物理的学习还不够得法,应要求教师在学习方法上应以指导。
五、教学方法:现代教育目的对中学物理教学提出了明确要求:中学物理教学必须以学生开展为本,以物理学知识体系为载体,以学生创新精神和理论才能的培养为重点,以进步学生的科学素质为目的,逐步培养学生的学习才能和研究才能,最终到达全面进步素质,开展个性,形成特长的目的。
本课采用“引导探究〞式教学法,该教学法以解决问题为中心,注重学生的独立钻研,着眼于创造思维的培养,充分发挥学生的主动性。
其主要程序是:提出问题→科学猜想→设计实验→探究研究→得出结论→指导理论。
它不仅重视知识的获得,而且更重视学生获取知识的过程及方法,更加突出了学生的学,学生学得主动,学得积极。
学生活动约占课时的1/2,课堂气氛比较活泼,真正表达了“教为主导,学为主体〞的思想。
《向心力 向心加速度》的教学设计何强一、教学目标(一)知识目标1.知道向心力的方向和大小,理解向心力的作用;2.知道向心加速度的方向及大小;3.知道在变速圆周运动中可用上述公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度。
(二)能力目标1.会分析实验现象,提高观察能力和分析能力;2.会根据向心力、向心加速度知识解释有关现象,计算有关问题。
(三)情感目标通过对问题的探究、解决,达到教与学的协调;通过实验,让学生理解向心力的实质是物体的合外力,体会到透过现象看本质的特点;通过学习,使学生体验到物理思维的流畅和严谨。
二、教学设计(一)地位:在学习了匀速圆周运动基本概念的基础上,学生已从运动学角度形成了匀速圆周运动的认知结构。
本堂课则着重于从动力学的角度帮助学生建立匀速圆周运动本质的认知,通过问题情景的设置、实验的探究,引领学生认清运动的本质及科学方法的运用,从而实现能力目标、情感目标及知识目标的达成。
(二)重点、难点、疑点及解决办法重点:本节课教学内容是揭示匀速圆周实质问题,即为什么物体作匀速圆周运动,是因为物体所受的合外力指向圆心,即向心力,产生一个指向圆心的加速度,所以重点是使学生明确向心力、向心加速度的方向、大小及其意义。
难点:学生在前面所学的运动都是直线运动,而本节课所授内容为曲线运动知识,向心力就是匀速圆周运动物体所受的合外力,对于学生而言,认知还是需要一个过程,所以向心力的建立是难点。
疑点:在学生的认知结构中,物体受到不为零的合外力作用,就会产生加速度,物体的速度大小就会发生变化,而对于匀速圆周运动,同样受到一个不为零的合外力作用,这个合外力不改变速度的大小,只改变速度的方向,对学生而言,这是一个疑点。
解决办法:①通过创设问题情景,学生猜测,实验验证,解决匀速圆周运动的实质,使学生明白:物体所受的合外力指向圆心,即向心力,向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以物体作匀速圆周运动;②运用科学探究的方法,使用向心力演示器,采用控制变量法,进行实验,由学生总结出:向心力的大小与物体的质量、运动半径和角速度的关系,即2ωmr F =或rv m F 2=。
匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案一、教学目标1. 让学生理解匀速圆周运动的概念,掌握物体做匀速圆周运动时所受的向心力。
2. 让学生了解向心加速度的概念,理解向心加速度与线速度、半径的关系。
3. 通过实例分析,培养学生运用匀速圆周运动知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 匀速圆周运动的概念2. 向心力的概念及其作用3. 向心加速度的概念及其计算公式4. 向心加速度与线速度、半径的关系5. 实例分析:匀速圆周运动在实际中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:匀速圆周运动的概念向心力的概念及其作用向心加速度的概念及其计算公式向心加速度与线速度、半径的关系2. 教学难点:向心力、向心加速度的理解和运用实例分析中相关参数的计算和调整四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考匀速圆周运动中的向心力来源。
2. 利用公式推导和实例分析,让学生理解向心加速度的概念及其与线速度、半径的关系。
3. 通过小组讨论和互动交流,培养学生解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 导入新课:讲解匀速圆周运动的概念,引导学生思考物体在做匀速圆周运动时所受的力。
2. 讲解向心力:分析物体做匀速圆周运动时所受的向心力来源,讲解向心力的概念及其作用。
3. 推导向心加速度:引导学生利用牛顿第二定律推导向心加速度的计算公式,并解释其物理意义。
4. 分析向心加速度与线速度、半径的关系:通过公式分析和实例验证,让学生理解向心加速度与线速度、半径的关系。
5. 实例分析:选取实际生活中的匀速圆周运动实例,让学生运用所学知识解决实际问题。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对匀速圆周运动、向心力、向心加速度的理解程度。
2. 练习题:布置难易适中的练习题,检查学生对向心力、向心加速度计算公式的掌握情况。
3. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的表现,了解学生对实例分析的掌握程度。
七、教学反思1. 针对课堂反馈,反思教学内容和方法是否适合学生的认知水平。
《向心力与向心加速度》教学设计
一、教材分析
1、教材的地位及作用:本课是山东版高中物理必修2第4章匀速圆周运动的第2节。
是在学习了描述圆周运动的几个物理量后,进一步从力的角度深入分析物体做圆周运动的原因。
是受力分析及牛顿第二定律在圆周运动中的应用,是为解决圆周运动实例分析问题所学的准备知识,也是学习第5章万有引力定律及其应用的知识基础。
本节具有承前启后的重要作用。
2、教材处理:为利于突出重点、突破难点,对教材作了调整:把向心力和向心加速度的大小放到下节课教学,而将实例分析的部分内容纳入本课时。
3、教学目标
根据新课程标准结合学生特点制定如下目标:
(1)知识与技能:
①理解向心力的概念、方向、作用;
②会分析不同条件下作圆周运动的物体所受向心力,掌握分析向心力来源的思想方法;
③培养学生运用已有知识解决新问题的能力,使学生的思维能力得到进一步发展。
(2)过程与方法:通过演示实验引导学生运用已有知识分析新问题,得出新结论;通过讲练结合的方法巩固新知识。
(3)情感态度、价值观:使学生在知识的运用中体会知识的价值,激发进一步学习的兴趣。
4、重点和难点
重点:理解向心力的概念,掌握分析向心力来源的思想方法;
难点:进一步培养学生应用力学方法解决问题的能力。
二、学生现状分析及教学方法
学生已经初步掌握了解决力学问题的思想方法,已经能够比较熟练的进行受力分析并运用牛顿第二定律解决问题。
所以,教学主要采用实验与启发式教学相结合的方法,应用部分主要采用讲练结合的方法。
三、学法指导
考虑到本节的重点、难点以及学生已有的知识水平,教学主要在教师的引导下,让学生自己实现由“旧知”向“新知”的过渡和迁移。
对于能顺利完成过渡和迁移的学生,可以通过从不同的角度提问、讨论来发展他们的思维能力,同时,帮助过渡有困难的学生明白在圆周运动中如何确定向心力。
这样可以较好地调动学生学习的主动性,发展学生的思维品质。
使学生体会到寻找向心力的来源,就是受力分析及牛顿第二定律在新情景中的应用。
让学生在轻松、民主的学习环境中完成学习任务。
四、教学程序
1、引入新课
学生已经知道,处于平衡状态的物体所受合力为零;当合力与速度共线时,物体做变速直线运动;合力与速度不共线时,物体做曲线运动。
圆周运动是一种常见的曲线运动(如过山车)。
那么,做圆周运动的物体受力有什么特点?
2、讲授新课
(1)向心力
向心力概念的建立是本节的重点也是难点,考虑到学生的任知规律及已有的知识水平,采用实验与启发式教学相结合的方法,来解决这个问题。
演示:细线栓小球在光滑圆盘上做匀速圆周运动。
画图,引导学生分析小球受力情况;总结受力特点:合力方向始终指向圆心,时刻与速度方向垂直。
归纳向心力的概念。
定义:做圆周运动的物体,受到的始终指向圆心的合力称为向心力。
方向:时刻指向圆心,始终与速度方向垂直。
作用:只改变速度的方向,不改变速度的大小。
(2)向心力是一种效果力
在学生初步形成向心力概念时,为使学生加深对概念的理解,进一步引导学生分析圆锥摆运动中物体受力情况,分别从力的分解与合成的角度找出向心力。
通过以上各例的分析,学生很容易看出:向心力并不是一种新的性质力,在具体情境中它可能由某个力来充当,如弹力、重力、摩擦力等;也可能由某些力的合力或某个力的分力来充当。
所以向心力是一种效果力。
提出问题:做圆锥摆运动的物体受到重力、拉力和向心力的作用,是否正确?
(3)实例分析
在多数同学都能分析出圆锥摆运动中向心力的来源时,及时练习巩固。
本着由生活到物理的原则,从学生身边的现象入手,引导学生分析各种情况下向心力的来源。
如问:洗衣机脱水筒中的衣服随脱水筒作圆周运动时,什么力提供向心力?随餐桌一起转动的茶杯,什么力提供向心力?为了使学生加深对向心力的认识,可以引导学生分析非匀速圆周运动中向心力如何确定?如绳栓小球在竖直平面内的圆周运动。
弹力提供向心力摩擦力提供向心力
具体施教中,建立物理模型,要求学生动手画受力分析图,确定向心力。
较难的在教师引导下分析解决。
为突出本节重点、突破难点,打下基础。
对生活中常见事例的分析,可以培养学生运用所学知识解决问题的勇气,使学生体会到知识的价值,激发学生的学习兴趣。
对非匀速圆周运动的分析可以使学生的思维能力得到进一步的发展。
通过以上各例的分析,可以使学生较好的掌握确定向心力的方法:即对物体受力分析,然后将力沿半径方向与速度方向分解,找沿半径指向圆心的合力,即向心力。
在匀速圆周运动中,也可以说向心力由合外力充当。
所以当物体只在两个力的作用下做匀速圆周运动时,还可以直接用合成法来确定向心力。
非匀速圆周运动向心加速度的方向
(4)向心加速度
由向心力产生的加速度叫做向心加速度。
根据牛顿第二定律可知,向心加速度的方向与向心力的方向一致,始终指向圆心,与速度方向垂直。
所以,向心加速度只能表示速度方向变化快慢,不能表示速度大小变化快慢。
3、练习:选择有针对性的习题,围绕重点内容进行训练,检查学习效果。
4、小结:以问题的形式进行小结。
提出:“什么力可以做为向心力?”“作匀速圆周运动的物体所受各力的合力有什么特点?”这两个问题,让学生回答并概括所学知识。
其实,向心力就是由沿半径方向的合力来充当的。
其中:在匀速圆周运动中,也可以说向心力由合外力充当。
以问题的形式小结可以使学生的思维品质得到较高层次的发展,从而形成新的知识结构。
5、布置作业
五、板书设计:见幻灯片。