向心力教學(xué)設(shè)計(jì)課

向心力講課方案課向心力講課方案課向心力講課方案課向心力講課方案一、講課內(nèi)容解析：背景解析：向心力是高中物理新課程必修2的內(nèi)容，本節(jié)課是從動(dòng)力學(xué)的角度研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的，這部分知識是本章的要點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)好這部分知識，可以為后面的天體運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)打好基礎(chǔ)。應(yīng)用解析：經(jīng)過對本章節(jié)的講課可以提升學(xué)生把生活案例簡化為物理模型的能力，復(fù)習(xí)舊知，增強(qiáng)受力解析能力，用學(xué)過的物理規(guī)律講解現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。構(gòu)造解析：教材先由向心加快度和牛頓第二定律引入向心力的見解，為了讓學(xué)生對向心力有一個(gè)感性的認(rèn)識，設(shè)計(jì)了“實(shí)驗(yàn)”欄目——“用圓錐擺考據(jù)向心力的表達(dá)式”。實(shí)質(zhì)上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)除了要考據(jù)向心力表達(dá)式之外，其余一個(gè)目的就是可以讓學(xué)生體驗(yàn)到“向心力不是一個(gè)新的性質(zhì)力，而是一個(gè)見效力”，也即讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)解析向心力的本源。最后解析一般曲線運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)中的向心力。二、學(xué)生狀況解析：學(xué)生經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，理解了質(zhì)量、力與加快度的關(guān)系，認(rèn)識了描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量及其關(guān)系，認(rèn)識了勻速圓周運(yùn)動(dòng)指向圓心的向心加快度，而且學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了同學(xué)之間互相協(xié)作、互相議論、互相交流及最后的成就展現(xiàn)的學(xué)習(xí)過程，具備了辦理問題的一般思路方法：提出問題—解析問題—解決問題。三、講課目標(biāo)：知識與技術(shù)（1）認(rèn)識向心力見解，知道向心力是依據(jù)力的見效命名的一種力。（2）知道向心力大小與哪些要素有關(guān)，并能用來進(jìn)行簡單的狀況計(jì)算。（3）知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，合外力的法向分力供給了向心力，切向分力用于加快。（4）知道一般曲線運(yùn)動(dòng)的辦理方法。過程與方法1）經(jīng)過對向心力見解的研究體驗(yàn)，讓學(xué)生理解其見解的內(nèi)涵。并熟習(xí)辦理問題的一般方法：提出問題、解析問題、解決問題（2）在考據(jù)向心力表達(dá)式的過程中，領(lǐng)悟物理實(shí)驗(yàn)在辦理問題中的作用。（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)的研究過程，讓學(xué)生領(lǐng)悟解決問題從特別到一般的思想方法。并學(xué)會(huì)用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來解析、解決問題。感神情度價(jià)值觀1）經(jīng)歷從自己提出問題到自己解決問題的過程，培育學(xué)生的問題意識及思想能力。2）經(jīng)歷從特別到一般的研究過程，培育學(xué)生解析問題、解決問題的能力。3）實(shí)例、實(shí)驗(yàn)親近聯(lián)系生活，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感覺科學(xué)就在身旁，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的踴躍性，培育學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。四、講課策略設(shè)計(jì)：教法與學(xué)法：1）教法：采納媒體展現(xiàn)，小實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)，提出問題，演示過程，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)結(jié)論，反響議論。2）學(xué)法：獨(dú)立觀察、解析小結(jié)，宣布見解，小組議論，認(rèn)識原理，著手操作實(shí)驗(yàn)，總結(jié)解析數(shù)據(jù)，考據(jù)理論，掌握理論，運(yùn)用規(guī)律解決其余實(shí)詰問題。講課媒體設(shè)計(jì)：視頻：水流星、花式滑冰轉(zhuǎn)圈、飛車走壁，三個(gè)過程。黑板：出示標(biāo)題，例題講解。五、講課要點(diǎn)、難點(diǎn)1．講課要點(diǎn)理解向心力的見解、公式及勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系，并能用來進(jìn)行簡單的判斷計(jì)算。會(huì)解析向心力的本源2．講課難點(diǎn)理解向心力是一個(gè)見效力，會(huì)解析向心力的本源，理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系六、講課過程1．導(dǎo)入新課：狀況導(dǎo)入：觀看視頻：水流星、花式滑冰轉(zhuǎn)圈、飛車走壁。經(jīng)過以上視頻和動(dòng)畫的觀看，讓學(xué)生領(lǐng)悟并重溫什么樣的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。更為重要的是，圓周運(yùn)動(dòng)的見解也比較自然地在學(xué)生腦筋中回憶起來。2．感知向心力（學(xué)生自己活動(dòng)體驗(yàn)）問題1：在課前實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中你觀察到了什么現(xiàn)象問題2：此刻請同學(xué)們拿起準(zhǔn)備好的一端系著鑰匙的繩索，讓它在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（注意安全），說出你感覺到了什么（感覺到繩索對手有力的作用）過渡語：由此可看出做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在指向圓心方向上存在力的作用。本節(jié)課我們就一起來研究這個(gè)力。推導(dǎo)向心力表達(dá)式：問題1：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是什么（線速度大小不變、角速度不變（周期不變）的曲線運(yùn)動(dòng)。）問題2：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加快度是如何定義的表達(dá)式是什么（勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，因此有加快度，表達(dá)式an=v2/r=ω2r）問題3：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加快度的物理意義是什么（描述做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的線速度方向變化快慢的物理量）問題4：牛頓第二定律的內(nèi)容是什么（物體加快度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加快度的方向跟作用力的方向同樣，表達(dá)式：F=ma）問題5：把向心加快度的公式帶人牛頓第二定律可得向心力的表達(dá)式公式：22/rF=ma=mrω=mvnn找尋向心力（小組議論，得出結(jié)論）請同學(xué)們觀看課件圖片，回答：問題1：行星繞太陽近似做什么運(yùn)動(dòng)為何行星繞太陽做這類運(yùn)動(dòng)回答：行星繞太陽近似做圓周運(yùn)動(dòng)而且是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。太陽對行星有引力作用。問題2：對上邊的問題中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力解析且求出合力學(xué)生獨(dú)立思考完成受力解析圖問題3：經(jīng)過上邊例子，總結(jié)歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力特色總結(jié)：定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體必定遇到一個(gè)指向圓心的合力，這個(gè)合力叫做向心力。特色：方向：時(shí)辰發(fā)生變化（素來指向圓心且與速度方向垂直）大小：Fn=mrω2=mv2/r=mr(2π/T)2作用：只改變線速度的方向不改變速度大小過渡語：下邊我們來更深層次的認(rèn)識這個(gè)力。5．認(rèn)識向心力（總結(jié)歸納，交流議論）問題1：關(guān)于向心力大小的表達(dá)，有的同學(xué)以為是：Fn=F合；而有的同學(xué)依據(jù)牛頓第二定律又以為是：Fn=man=mrω2=mv2/r兩個(gè)式子你以為哪個(gè)正確假如都正確請說出它們分別是從什么角度來建立（交流議論，思慮回答）回答：兩個(gè)式子都正確。式子：Fn=F合是從做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受力角度解析了物體能供給的向心力。式子：Fn=man=mrω2=mv2/r是用描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量描述了需要的向心力。過渡語：關(guān)于這兩個(gè)式子能否可以相等供給的合力能否就等于所需要的向心力需要實(shí)驗(yàn)來考據(jù)。實(shí)驗(yàn)研究：（觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，解析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篎合man=mrω2=mv2/r實(shí)驗(yàn)原理：構(gòu)造一個(gè)圓錐擺。一方面由受力解析獲得向心力：丈量小球的重力mg，小球到選點(diǎn)的豎直高度h，小球圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r。得出：F合mgtanmgrh一方面由小球所受的重力與繩拉力的合力計(jì)算供給的向心力：丈量物體轉(zhuǎn)動(dòng)n圈用的時(shí)間t計(jì)算出周期T，依據(jù)公式計(jì)算出角速度2依據(jù)向心力公式：TFnm2r依據(jù)數(shù)值考據(jù)公式mgtanm2r實(shí)驗(yàn)器械：鋼球、細(xì)線、畫有齊心圓的木板、秒表、直尺觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)過程：a.組裝儀器圓錐擺搖動(dòng)物理量丈量數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)解析半高圈時(shí)角FnF合次徑度數(shù)間速數(shù)rhnt度nω1234實(shí)驗(yàn)結(jié)論：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合力供給向心力。向心力本源的幾個(gè)實(shí)例解析：圓滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球（課件展現(xiàn)受力解析圖）相對轉(zhuǎn)盤靜止，隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人（課件展現(xiàn)受力解析圖）隨圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物塊（課件展現(xiàn)受力解析圖）沿圓滑漏斗或碗的內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球（課件展現(xiàn)受力解析圖）經(jīng)過實(shí)驗(yàn)及幾個(gè)實(shí)例的解析，同學(xué)們議論總結(jié)向心力的特色：向心力是依據(jù)見效命名的力，其實(shí)不是一種新的性質(zhì)的力。向心力的本源：可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力供給向心力。向心力不是物體真實(shí)遇到的一個(gè)力，不可以說物體遇到向心力的作用，只好說某個(gè)力或某幾個(gè)力供給了向心力。6．變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)：（交流議論，思慮回答）問題1：勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受的合力充當(dāng)向心力，方向素來指向圓心；假如一個(gè)沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力不指向圓心，還可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎多媒體課件展現(xiàn)鏈球加快圓周運(yùn)動(dòng)的圖片及簡化模型的受力解析圖總結(jié)：Ft切向分力，它產(chǎn)生切向加快度，改變速度的大小.Fn向心分力，它產(chǎn)生向心加快度，改變速度的方向.結(jié)論：同時(shí)擁有向心加快度和切向加快度的圓周運(yùn)動(dòng)就是變速圓周運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)切向加快度為零。問題2：關(guān)于本章我們研究的對象是曲線運(yùn)動(dòng)，而到目前為止我們已經(jīng)研究了兩種特其余曲線運(yùn)動(dòng)──平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，那關(guān)于一般的曲線運(yùn)動(dòng)，我們怎么去研究呢以以以下圖：辦理一般曲線運(yùn)動(dòng)方法：一般曲線小段圓弧圓周運(yùn)動(dòng)課堂總結(jié)問題：想一想本節(jié)你都學(xué)到了哪些知識請自己總結(jié)一下。課堂練習(xí)1、關(guān)于向心力說法中正確的選項(xiàng)是（B）A、物體因?yàn)樽鰣A周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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、彈力以及摩擦力之外的一種新的力2、用細(xì)線拴住一球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的選項(xiàng)是（BC）A、在線速度必定狀況下，線越長越易斷B、在線速度必定狀況下，線越短越易斷C、在角速度必定狀況下，線越長越易斷D、在角速度必定狀況下，線越短越易斷3、如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小橡皮塊緊帖在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度最少多大（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）解析：小橡皮受力解析如圖小橡皮恰不著落時(shí)，有：Ff=mg此中：Ff=μFN而由向心力公式：FN=mω2rg＝解以上各式得：r4、A、B兩個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量2m，A離軸為R/2，B離軸為R，則當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時(shí)：(設(shè)A、B都沒有滑動(dòng)，以以以下圖所示)(AD)A、B的向心加快度是A的向心加快度的兩倍B、B的靜摩擦力是A的靜摩擦力的兩倍C、當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增添時(shí)，A比B先滑動(dòng)D、當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增添時(shí)，B比A先滑動(dòng)七、課后作業(yè)必做：課本P25頁26頁問題與練習(xí)：1、2、3、5題。選做：課本P26頁問題與練習(xí)：4題。八、板書設(shè)計(jì)一、向心力、定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體必定遇到一個(gè)指向圓心的合力，這個(gè)合力叫做向心力。2、方向：時(shí)辰發(fā)生變化（素來指向圓心且與速度方向垂直）3、大?。篎n=mrω2=mv2/r=mr(2π/T)24、作用：只改變線速度的方向不改變速度大小5、特色：(1)向心力是依據(jù)見效命名的力，其實(shí)不是一種新的性質(zhì)的力。向心力的本源：可以是彈力，引力，摩擦力等性質(zhì)力，也可以是這些力的合力或分力。向心力不是物體真實(shí)遇到的一個(gè)力，不可以說物體遇到向心力的作用，只好說某個(gè)力或某幾個(gè)力供給了向心力。二、變速圓周運(yùn)動(dòng)1、定義：同時(shí)擁有向心加快度和切向加快度的圓周運(yùn)動(dòng)就是變速圓周運(yùn)動(dòng)。2、特色：Ft切向分力，它產(chǎn)生切向加快度，改變速度的大小.Fn向心分力，它產(chǎn)生向心加快度，改變速度的方向.三、一般曲