向心加速度教案設(shè)計(jì)

1、第 1 頁(yè) 共 3 頁(yè)人教版高一物理 向心加速度教案設(shè)計(jì)一、教案背景教材分析： 本課是人教版高中物理必修2 第 5 章曲線運(yùn)動(dòng)的第5 節(jié)。是在學(xué)習(xí)了描述圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量后， 進(jìn)一步從運(yùn)動(dòng)的角度深入分析物體做圓周運(yùn)動(dòng)的特征。是力和運(yùn)動(dòng)知識(shí)在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，是為解決圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析問(wèn)題所學(xué)的準(zhǔn)備知識(shí)，也是學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用的知識(shí)基礎(chǔ)。本節(jié)具有承前啟后的重要作用。4學(xué)生分析：（1）高一學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的特點(diǎn)是：開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過(guò)渡，但思維還常常與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系，仍需具體形象的圖片、動(dòng)畫來(lái)支持。（2）學(xué)生在初中時(shí)沒(méi)有接觸過(guò)向心加速度的概念。（3）學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)矢量知識(shí)，但將

2、其應(yīng)用到物理中來(lái)，理解上會(huì)感到一定的困難，在教學(xué)中應(yīng)注重講解思想方法，對(duì)定量計(jì)算不應(yīng)做具體要求。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1教學(xué) 重點(diǎn)： 理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中存在向心加速度，掌握向心加速度的確定方法和計(jì)算公式。2教學(xué)難點(diǎn)：向心加速度的方向的確定過(guò)程和其公式的推導(dǎo)過(guò)程。三、教學(xué)準(zhǔn)備1教師準(zhǔn)備：通過(guò)百度及其它網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)圖片、視頻、課件等，并對(duì)其進(jìn)行選擇、整理，制作成ppt 課件、資源庫(kù)（專題文件夾）等用于課堂教學(xué)。2學(xué)生課前準(zhǔn)備：（1）預(yù)習(xí)本節(jié)導(dǎo)學(xué)案，初步了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中存在向心加速度；（2）百度輸入關(guān)鍵詞“向心加速度”、 “圓周運(yùn)動(dòng)”等進(jìn)行搜索，瀏覽相關(guān)知識(shí)；四、教學(xué)方法課前首先要求學(xué)生對(duì)導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行預(yù)

3、習(xí)，并且通過(guò)百度搜索“圓周運(yùn)動(dòng)”、 “向心加速度” ，瀏覽相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生在頭腦建立感性認(rèn)識(shí)、并形成本節(jié)課的初步概念。本課采用“引導(dǎo)探究”式教學(xué)法，該教學(xué)法以解決問(wèn)題為中心，注重學(xué)生的獨(dú)立鉆研，著眼于創(chuàng)造思維的培養(yǎng)， 充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。其主要程序是： 激起探究愿望啟發(fā)探究思考與實(shí)踐引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論探究得出探究結(jié)論實(shí)例探究探究評(píng)價(jià)。它不僅重視知識(shí)的獲得，而且更重視學(xué)生獲取知識(shí)的過(guò)程及方法，更加突出了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)。五、教學(xué)過(guò)程（一）激起探究愿望引出向心加速度【教師搜索視頻】衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)觀看視頻：1提醒學(xué)生注意衛(wèi)星軌跡。2提示學(xué)生衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可類比于什么運(yùn)動(dòng)？建立模型：輕繩栓一小球,在光滑水平

4、面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?！緦W(xué)生搜索視頻】小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)3引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)過(guò)的描述勻速度圓周運(yùn)動(dòng)的物理量去說(shuō)明小球的運(yùn)動(dòng)。并考慮線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期是否變化？4勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)還是勻速運(yùn)動(dòng)？（引出加速度）（二）啟發(fā)探究思考與實(shí)踐探究向心加速度1怎么研究加速度呢？（提示加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁）2從力的角度來(lái)探究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度。（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向。怎么探究加速度方向？（提示物體加速度方向與受到合外力方向一致）第 2 頁(yè) 共 3 頁(yè)分析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球受力。衛(wèi)星受力方向？做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度方向？（引出向心加速度）讓學(xué)生體驗(yàn)向心加速度。（甩臂子，體會(huì)肩部的力）引導(dǎo)

5、學(xué)生建立模型認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)。小結(jié)： 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心，這個(gè)加速度稱為向心加速度。符號(hào)：na。（三）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論探究深入探究向心加速度1是否可以得出結(jié)論： “任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度都指向圓心，向心加速度的表達(dá)式為rva2”？（暫時(shí)不能，因?yàn)樯厦嬷谎芯苛擞邢薜膶?shí)例，還難以得出一般性的結(jié)論。然而這樣的研究十分有益， 因?yàn)樗鼜?qiáng)烈地向我們提示了問(wèn)題的答案，給我們指出了方向。但是我們具體研究時(shí)仍要從加速度的定義來(lái)進(jìn)行。 ）2加速度的定義式是怎么表達(dá)的？（tva，其中v為速度的變化量，由這個(gè)表達(dá)式可知加速度a的方向與速度變化量v的方向相同。由此可見(jiàn)，若要確定加速度我們可以轉(zhuǎn)換為確定

6、速度變化量v。 ）3理論探究圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r 的圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻位于a 點(diǎn)，速度為0v，經(jīng)過(guò)時(shí)間t 后位于 b點(diǎn)，速度為tv，我們應(yīng)該按什么樣的思路討論質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度的方向呢？（ 1）在 a、b 兩點(diǎn)畫速度矢量0v和tv時(shí)，要注意什么？分別做出質(zhì)點(diǎn)在a、b 兩點(diǎn)的速度矢量0v和tv，由于是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，0v和tv的長(zhǎng)度是一樣的。（2）如何求出速度的變化量？為便于對(duì)0v和tv做比較，將0v的起點(diǎn)移到b 點(diǎn)，同時(shí)保持0v的長(zhǎng)度和方向不變。（ 3）如何畫出質(zhì)點(diǎn)由a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b 點(diǎn)時(shí)速度的變化量v？以0v的箭頭端為起點(diǎn)、tv的箭頭端為終點(diǎn)做矢量，v就是

7、質(zhì)點(diǎn)由a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b 點(diǎn)的速度變化量。（ 4）vt表示的意義是什么？tv是質(zhì)點(diǎn)從a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b 點(diǎn)的平均加速度。由于tv與v的方向相同，它代表了加速度的方向。（ 5）怎么確定瞬時(shí)加速度？（提示學(xué)生用極限法）但當(dāng) t 很小很小時(shí)， a 和 b 兩點(diǎn)非常接近，0v和tv也非常接近。由于0v和tv的長(zhǎng)度相等，它們與v組成等腰三角形，當(dāng)t 很小很小時(shí)，v也就與0v或（tv）垂直，即與半徑平行，或說(shuō)va b o v0vtvtv 第 3 頁(yè) 共 3 頁(yè)指向圓心了。4理論探究圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小設(shè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度的大小為v ，軌跡半徑為r。經(jīng)過(guò)時(shí)間t，物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。嘗試用v 、r 寫出向

8、心加速度的表達(dá)式。（學(xué)生推導(dǎo)， 教師加以引導(dǎo)， 提示利用相似三角形。并把學(xué)生推導(dǎo)過(guò)程投影出來(lái)）：av、bv、v組成的三角形與三角形abo 相似，所以rvabv，即tabrvtvan，當(dāng)t很小很小時(shí)，lab，有vtltab，即vrrvvrvan22。（四）探究結(jié)論向心加速度的表達(dá)式任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度都指向圓心，向心加速度的表達(dá)式為rva2六、教學(xué)反思圓周運(yùn)動(dòng)在生活中隨處可見(jiàn)，但對(duì)于向心加速度還是缺乏認(rèn)識(shí)。通過(guò)課前預(yù)習(xí)、 互聯(lián)網(wǎng)的搜索建立了初步的感性認(rèn)識(shí)。教學(xué)過(guò)程中通過(guò)創(chuàng)立物理情景、設(shè)置物理問(wèn)題，引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)搜索，不僅使學(xué)生經(jīng)歷了樹立概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過(guò)程，也很好地落實(shí)了過(guò)程目標(biāo)和感情目

9、標(biāo)。探究式與體驗(yàn)式教學(xué)，還課堂給學(xué)生， 充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓教圍繞著學(xué)轉(zhuǎn)，處處以學(xué)生的學(xué)為第一位，以學(xué)習(xí)為中心。教師的任務(wù)是準(zhǔn)備好恰當(dāng)?shù)奈锢韱?wèn)題，準(zhǔn)備好相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器和相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)搜索的關(guān)鍵詞，教師通過(guò)物理問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生探究方向、把握探究時(shí)間、評(píng)價(jià)并板書探究結(jié)果。通過(guò)課堂實(shí)踐，本人也有以下幾點(diǎn)感受：1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索可以極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。俗話說(shuō)，興趣是最好的教師。網(wǎng)絡(luò)本身對(duì)學(xué)生就有極大的誘惑力，高一學(xué)生有信息技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)搜索并不陌生，就是沒(méi)有經(jīng)常用于學(xué)習(xí)方面的搜索，因此，在課前布置網(wǎng)絡(luò)搜索任務(wù)時(shí)，學(xué)生都很興奮，熱衷于網(wǎng)絡(luò)搜索，易于學(xué)生建立概念。在教學(xué)過(guò)程中適時(shí)安排網(wǎng)絡(luò)搜索，

10、讓學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)得有趣，課堂中沒(méi)有了開小差的學(xué)生，課后也沒(méi)有應(yīng)差式的“作業(yè)”。2探究式教學(xué)真正突出了學(xué)生的主體地位。本教學(xué)設(shè)計(jì)是探究性學(xué)習(xí)模式在物理教學(xué)的應(yīng)用，真正體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”、 “教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)原則。通過(guò)問(wèn)題的設(shè)置、問(wèn)題的分析、網(wǎng)絡(luò)的搜索、教師的引導(dǎo)，學(xué)生處于愿學(xué)、樂(lè)學(xué)的氛圍中，學(xué)習(xí)積極性得到了極大的激發(fā)，主體地位得到了充分的體現(xiàn)。3探究式教學(xué)著重培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的能力。高中物理教學(xué)中最主要的是引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法，即我們所說(shuō)的“授之以漁”，本課讓先學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索進(jìn)行預(yù)習(xí)，獲得感性認(rèn)識(shí)，課中再通過(guò)問(wèn)題引領(lǐng)，共同討論， 使認(rèn)識(shí)由感性升華為理性。這樣做符合了學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。4實(shí)現(xiàn)了課堂延申。本課的教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了“從生活來(lái)，到生活中去”的理念。對(duì)學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注日常生活中的物理現(xiàn)象的習(xí)慣和形成學(xué)以致用的責(zé)任意識(shí)方面都起到潛移默化的作用。我們采用了布置課前、課后基于互聯(lián)網(wǎng)的探究方式，將課堂延伸到45 分鐘