精修版魯科版化學(xué)必修二：42向心力與向心加速度教案3

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1、 精品資料 4.2《向心力與向心加速度》說(shuō)課稿 尊敬的各位評(píng)委，您好！我說(shuō)課的內(nèi)容是《向心力與向心加速度》，這是魯科版高中物理必修2第五章《勻速圓周運(yùn)動(dòng)》第二節(jié)的內(nèi)容。下面我分六部分將我對(duì)本課的教學(xué)設(shè)計(jì)做以下分析： 1、 課程標(biāo)準(zhǔn)分析 《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理2”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中，涉及本節(jié)的內(nèi)容有條目2： “知道向心加速度；”條目3：“能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力?！痹摋l目的要點(diǎn)是在理解向心加速度、向心力概念的基礎(chǔ)上，弄清向心力和向心加速度的關(guān)系，能分析一些做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力。 二

2、、教材分析 1、教材的地位及其作用 《向心力與向心加速度》是在學(xué)生學(xué)習(xí)了上一章《拋體運(yùn)動(dòng)》和本章第一節(jié)《勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述》之后而編排的，是本章重點(diǎn)也是難點(diǎn)，有承上啟下的作用，是學(xué)好圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析的前提；也為學(xué)好萬(wàn)有引力定律和帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)作準(zhǔn)備。 教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)例給出向心力概念，再通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式 或，之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式或，順理成章，便于學(xué)生接受。 為了以學(xué)生的發(fā)展為本，面向全體，全面發(fā)展提高科學(xué)素養(yǎng)為指導(dǎo)思想。我結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)理念，提出了

3、三維教學(xué)目標(biāo)。 2、教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)與技能】 (1) 知道向心力，通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用及向心力的來(lái)源。 (2) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解向心力的大小與哪些因素有關(guān)，能運(yùn)用向心力公式進(jìn)行計(jì)算。 (3) 知道向心加速度及其公式，能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心 加速度。 【過(guò)程與方法】 （1）經(jīng)歷形成向心力概念的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力。 （2）通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的情境，讓學(xué)生經(jīng)歷探索向心力F與哪些因素有關(guān)的過(guò)程，學(xué)習(xí)控 制變量法，培養(yǎng)學(xué)生分析論證等能力，使學(xué)生在科學(xué)探究中真正體會(huì)到科學(xué)探究的魅 力，體驗(yàn)到成功的快樂(lè)。 【情感

4、態(tài)度與價(jià)值觀】 （1） 學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法和科學(xué)研究態(tài)度，發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，使學(xué)生樂(lè)于 探究自然界的奧秘。 （2） 觀賞運(yùn)動(dòng)美（通過(guò)影片），體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng) 的熱情和與他人合作的精神，有將自己的見(jiàn)解與他人交流的愿望，敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)， 勇于修正錯(cuò)誤，具有團(tuán)隊(duì)精神。 3、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) (1) 重點(diǎn)：向心力大小與m、r、ω的關(guān)系： (2) 難點(diǎn)：① 理解向心力的概念； ②理解公式和。[來(lái)源:] 根據(jù)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和心理特點(diǎn)，我分析了學(xué)生的基本情況。 三、 學(xué)情分析

5、 高一學(xué)生邏輯推理能力和抽象思維能力不是很強(qiáng)，不注重對(duì)知識(shí)內(nèi)涵的研究，對(duì)物理學(xué)習(xí)還缺乏方法，習(xí)慣于硬套公式，而向心力概念比較抽象，會(huì)給學(xué)生帶來(lái)較大的理解困難，為了遵循高一學(xué)生的心智發(fā)展水平，在教學(xué)中我采用實(shí)驗(yàn)觀察，感受向心力；通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，得出向心力大??；再由理論探究（牛頓第二定律）推出向心加速度表達(dá)式；最后，經(jīng)實(shí)踐運(yùn)用，鞏固理解概念。這也是新課程的編寫(xiě)意圖，突出概念教學(xué)的物理過(guò)程，降低數(shù)學(xué)推理要求；這樣，將知識(shí)難點(diǎn)的信息傳遞過(guò)程延長(zhǎng)，有利于學(xué)生的接受。 通過(guò)前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，知道曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，懂得做變速運(yùn)動(dòng)的物體有加速度以及

6、力是產(chǎn)生加速度的原因，知道物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受的合外力方向與速度方向不在同一直線(xiàn)上，還引入角速度、線(xiàn)速度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量描述了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。同時(shí)已有應(yīng)用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的經(jīng)歷。 四、教學(xué)方法與學(xué)法指導(dǎo) 本課主要采用“引導(dǎo)探究”式教學(xué)法，該教學(xué)法不僅重視知識(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)生的學(xué)，學(xué)生學(xué)得主動(dòng)，學(xué)得積極。 對(duì)于學(xué)法指導(dǎo)主要是提供學(xué)生觀察、思考、體驗(yàn)、探究、及嘗試表達(dá)的機(jī)會(huì)。[來(lái)源:] 五、教學(xué)設(shè)計(jì)思想 創(chuàng)造以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生在真實(shí)的情景中完成任務(wù)，改變我們長(zhǎng)期存在的教師在臺(tái)上講，學(xué)生在

7、臺(tái)下聽(tīng)的灌輸式教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析信息，主動(dòng)建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。 向心力和向心加速度是高中物理的一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生對(duì)于向心力一直很難理解，在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，往往還外加一個(gè)向心力。為了突破重點(diǎn)，難點(diǎn)，只有學(xué)生主動(dòng)參與探究的全過(guò)程，成為學(xué)習(xí)的主體，才能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，加深對(duì)知識(shí)的理解。 本節(jié)課的設(shè)計(jì)流程為：創(chuàng)設(shè)情境→發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→進(jìn)行猜想→探索研究→得出結(jié)論→指導(dǎo)實(shí)踐。六、教學(xué)過(guò)程 在物理課的教學(xué)中，怎樣讓學(xué)生理解、掌握抽象的物理概念是難點(diǎn)。因此，設(shè)計(jì)好教學(xué)過(guò)程也就成了關(guān)鍵，在本課教學(xué)中，為了更好的突破重難點(diǎn)，我將教學(xué)過(guò)程分六個(gè)環(huán)

8、節(jié)并做了如下設(shè)計(jì)： 教學(xué)過(guò)程 內(nèi)容設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原因及目的 創(chuàng)設(shè)情景 引入新課 （5分鐘） 播放兩段影片，創(chuàng)設(shè)情境：（1）飛車(chē)走壁（2）過(guò)山車(chē) 設(shè)問(wèn):影片(1)(2)中的車(chē)做的是什么運(yùn)動(dòng)？（圓周運(yùn)動(dòng)） 大家再注意觀察這兩個(gè)影片中的物體所做的圓周運(yùn)動(dòng)，為什么飛車(chē)和過(guò)山車(chē)通過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)掉不下來(lái)呢？下面請(qǐng)同學(xué)們和我一起來(lái)完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用一段繩子系一個(gè)裝水的塑料杯子。如果將杯口朝下水會(huì)由于重力的作用而倒出來(lái)，有沒(méi)有辦法使杯口朝下但水不流出來(lái)呢？請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)演示。 設(shè)問(wèn)：杯子做的是圓周運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)時(shí)杯口朝下，水為什么沒(méi)灑出來(lái)呢？ 我們學(xué)完

9、本章后將會(huì)知道其中的奧秘。這節(jié)課我們就一起來(lái)研究圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 著名物理學(xué)家楊振寧說(shuō)過(guò)：“成功的真正秘訣是興趣”。為了激發(fā)學(xué)生的興趣，我通過(guò)讓學(xué)生觀看影片和演示趣味實(shí)驗(yàn)，設(shè)置問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使學(xué)生主動(dòng)思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)。 新 課 探 究 （33分鐘） 新 課 探 [來(lái)源:] 究 [來(lái)源:] 新 課 探 究 1、 認(rèn)識(shí)向心力 設(shè)計(jì)一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：用一個(gè)兩端都開(kāi)口的玻璃管，

10、內(nèi)置兩個(gè)小球，在紅色小球的一端用紙片封閉住玻璃管口，在綠色小球一端沒(méi)有任何物質(zhì)擋住玻璃管口。使玻璃管轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)同學(xué)們觀察兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)情況。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：綠色小球飛出玻璃管，紅色小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們分析原因。 分別對(duì)靜止時(shí)的小球和做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的小球進(jìn)行受力分析，總結(jié)出向心力的概念：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑指向圓心方向的外力（或外力沿半徑指向圓心方向的分力）稱(chēng)為向心力。 通過(guò)flash動(dòng)畫(huà)為學(xué)生直觀展示出向心力的方向時(shí)刻跟速度方向垂直，學(xué)生根據(jù)前面的知識(shí)可知向心力只改變物體的速度方向，不改變速度大小。 舉例：播放兩段視頻，讓學(xué)生分析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體是由哪個(gè)力來(lái)提供向心力的？ 教師強(qiáng)

11、調(diào)：向心力不是物體實(shí)際受的新的力，是按物體的具體實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果來(lái)命名，受力分析時(shí)不要多分析一個(gè)向心力。物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的向心力是由物體所受的一個(gè)力或者幾個(gè)力的合力來(lái)提供的。 2、 猜想與假設(shè)：定性探究向心力大小與哪些因素有關(guān) 學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，給每桌同學(xué)準(zhǔn)備如下裝置： （1） (2 ) (3 ) 實(shí)驗(yàn)裝置介紹：（1）和（2）中小球質(zhì)量一樣但繩長(zhǎng)不一樣；（2）和（3）中繩長(zhǎng)一樣但小球質(zhì)量不同。 教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由哪個(gè)力來(lái)提供？（繩子拉力）繩子拉力大小可以通過(guò)

12、與繩子連在一起的橡皮筋的伸長(zhǎng)量來(lái)判斷。 學(xué)生通過(guò)親自操作實(shí)驗(yàn)并根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行猜想向心力大小的影響因素可能有：質(zhì)量、物體運(yùn)動(dòng)的快慢、半徑等。 描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪些？（線(xiàn)速度、角速度、周期、頻率） 下面我們就選其中的“角速度”作為代表研究物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢對(duì)向心力大小的影響。 3、 探究向心力（F）與質(zhì)量（m）、角速度（）、半徑（r）之間的定量關(guān)系。 由于學(xué)生之前已有用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的經(jīng)歷，所以學(xué)生很快可以得出應(yīng)如何進(jìn)行控制變量： （1）ω、r不變，研究F與m關(guān)系 （2） m、ω不變，研究F與r關(guān)系 （3） m、r

13、不變，研究F與ω關(guān)系 實(shí)驗(yàn)裝置：向心力演示器 教師介紹“向心力演示器”的構(gòu)造，然后將全班同學(xué)分為三大組，每組同學(xué)分別負(fù)責(zé)研究一個(gè)問(wèn)題，每組先通過(guò)討論制定實(shí)驗(yàn)方案，然后教師評(píng)析方案，接著學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究： 第一組：（1）ω、r不變，研究F與m關(guān)系：用質(zhì)量比為2：1的鋼球和鋁球，使它們運(yùn)動(dòng)的半徑r和相同，觀察得到露出的紅白相間方格數(shù)比值為2：1，即兩個(gè)球所受向心力的比值也為2：1，因此F與m成正比。 第二組：（2） m、ω不變，研究F與r關(guān)系：當(dāng)m、相同時(shí)，半徑比為2：1，向心力的比值也為2：1，因此F與r成正比。 第三組：（3） m、r不變，研究F與ω關(guān)系：當(dāng)m、r相同，

14、比值為2：1，向心力的比值為4；1，因此F與成正比。 精確的研究表明向心力大小的公式： 要求學(xué)生結(jié)合上式根據(jù)線(xiàn)速度與角速度的關(guān)系再推導(dǎo)向心力的另一表達(dá)式： 4、向心加速度 引導(dǎo)學(xué)生分析：根據(jù)力是產(chǎn)生加速度的原因，可知：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力F的作用下必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度。根據(jù)牛頓第二定律得到：這個(gè)加速度的方向與向心力的方向相同，始終指向圓心，所以稱(chēng)為向心加速度。 向心加速度的作用效果與向心力的作用效果一樣，只改變速度的方向。 啟發(fā)學(xué)生根據(jù)牛頓第二定律和向心力的公式推導(dǎo)向心加速度的計(jì)算公式：或 強(qiáng)調(diào)向心力與向心加速度的公式使用范圍：不僅適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而且適用于

15、一般的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 總結(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種加速度大小不變但方向在不斷變化的變速運(yùn)動(dòng)。 5、學(xué)有所得 開(kāi)放探究 在這個(gè)過(guò)程中我設(shè)置了課前引入部分的幾個(gè)問(wèn)題和生活中有關(guān)向心力的問(wèn)題給學(xué)生討論： （1）飛車(chē)和過(guò)山車(chē)通過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)向心力是由哪些力來(lái)提供的？ （2）裝有水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)時(shí)杯口朝下，水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由哪些力來(lái)提供？ （3）假設(shè)你坐在一輛車(chē)上，周?chē)鷽](méi)有其他乘客，也不靠在車(chē)廂上，當(dāng)車(chē)子轉(zhuǎn)彎時(shí)，你的向心力是從哪里來(lái)的？ 由于向心力的概念比較抽象，我設(shè)計(jì)了一個(gè)既簡(jiǎn)單又能說(shuō)明問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)。 通過(guò)對(duì)靜止時(shí)的小球和做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的小球進(jìn)行受力分析，

16、讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要一個(gè)力來(lái)提供向心力。這樣很自然地就引入了向心力的概念，學(xué)生很容易接受。 通過(guò)真實(shí)情景加深學(xué)生對(duì)向心力概念的理解。 在 高 中學(xué)物理教材中實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)探索性實(shí)驗(yàn)較少。這種先行理論后行驗(yàn)證的傳統(tǒng)做法極大的抑制了學(xué)生的求知興趣。基于以上的認(rèn)識(shí)在本節(jié)課的教學(xué)中我依據(jù)美國(guó)心理學(xué)家布魯納的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”的教學(xué)思想，采用了指導(dǎo)——探究式教學(xué)模式。在這一部分我采用分組實(shí)驗(yàn)和討論法。讓學(xué)生親自體驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)猜想向心力大小的影響因素和得出它們的定量關(guān)系。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。 同時(shí)通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體驗(yàn)分工合作在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中

17、的重要作用，增強(qiáng)合作的意識(shí)。 學(xué)生經(jīng)歷了“提出問(wèn)題→猜想與假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)探究→分析與論證→交流與合作→得出結(jié)論”等一系列過(guò)程，親身體會(huì)到科學(xué)探究的過(guò)程。 從已知的基本知識(shí)： “力是產(chǎn)生加速度的原因”出發(fā)，幫助學(xué)生建立向心加速度的概念，另外使學(xué)生認(rèn)識(shí)到向心加速度的作用效果是只改變速度的方向。 引入向心加速度的表達(dá)式由學(xué)生來(lái)完成。體現(xiàn)學(xué)生的主體性。 [來(lái)源:] 為了幫助學(xué)生消化理解新知識(shí)，把枯燥的知識(shí)帶到生活中去。我設(shè)置了課前引入部分的幾個(gè)問(wèn)題和生活中有關(guān)向心力的問(wèn)題讓學(xué)生去討論。讓學(xué)生意識(shí)到物理既源于生活而

18、又走向生活。同時(shí)也起到前后呼應(yīng)的作用。 鞏 固 練 習(xí) （5分鐘） 1、原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧，勁度系數(shù)為k，一端系在圓盤(pán)的中心O，另一端系一質(zhì)量為m的金屬球，不計(jì)摩擦，當(dāng)盤(pán)和球一起旋轉(zhuǎn)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為ΔL，金屬球受幾個(gè)力的作用？各是什么性質(zhì)的力？方向如何？金屬球所受的向心力是由什么力提供的？盤(pán)旋轉(zhuǎn)的向心加速度和角速度分別為多少？ 2、要使一個(gè)3千克的物體，在半徑為2米的周圓上以4m/s的速度運(yùn)動(dòng)，需要多大的向心力？ 通過(guò)具體實(shí)例讓學(xué)生初步體驗(yàn)圓周運(yùn)動(dòng)中向心力的來(lái)源，并對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)中力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系有較深入的認(rèn)識(shí)。幫助學(xué)生鞏固概念，發(fā)展思維。 小 結(jié) （2分鐘）

19、 1、學(xué)生回顧本課的探究過(guò)程：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→進(jìn)行猜想→探索研究→得出結(jié)論→指導(dǎo)實(shí)踐。教師指明這是研究物理的基本思路。 2、 總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 進(jìn)一步幫助學(xué)生理清知識(shí)脈絡(luò)，利于知識(shí)的正向遷移。 作 業(yè) 安 排 （1）課后第2、3題 （2）開(kāi)放探究題：調(diào)查公路轉(zhuǎn)彎處路面的特點(diǎn)，分析汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎處的向心力是由從哪里來(lái)的？ 鞏固和反饋、評(píng)價(jià)教學(xué)效果。 板書(shū)設(shè)計(jì) 向心力與向心加速度 1.向心力? ⑴概念：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑指向圓心方向的外力（或外力沿半徑指向圓心方向的分力）稱(chēng)為向心力。 注意：①向心力方向總是指出圓心，是一個(gè)變力。 ?????②向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。 ⑵大?。夯? 2.向心力加速度：? ⑴概念：向心力產(chǎn)生的加速度?.? ⑵意義：描述線(xiàn)速度方向變化的快慢。? ⑶大?。??或 ⑷方向：總是指向圓心。?