精修版魯科版化學必修二：42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》說課稿 尊敬的各位評委，您好！我說課的內(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《勻速圓周運動》第二節(jié)的內(nèi)容。下面我分六部分將我對本課的教學設計做以下分析： 1、 課程標準分析 《普通高中物理課程標準》共同必修模塊“物理2”的內(nèi)容標準中，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動的向心力?！痹摋l目的要點是在理解向心加速度、向心力概念的基礎上，弄清向心力和向心加速度的關系，能分析一些做勻速圓周運動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》是在學生學習了上一章《拋體運動》和本章第一節(jié)《勻速圓周運動快慢的描述》之后而編排的，是本章重點也是難點，有承上啟下的作用，是學好圓周運動實例分析的前提；也為學好萬有引力定律和帶電粒子在磁場中運動作準備。 教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式 或，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式或，順理成章，便于學生接受。 為了以學生的發(fā)展為本，面向全體，全面發(fā)展提高科學素養(yǎng)為指導思想。我結合新課程標準理念，提出了

3、三維教學目標。 2、教學目標 【知識與技能】 (1) 知道向心力，通過實例認識向心力的作用及向心力的來源。 (2) 通過實驗，理解向心力的大小與哪些因素有關，能運用向心力公式進行計算。 (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動的向心力和向心 加速度。 【過程與方法】 （1）經(jīng)歷形成向心力概念的過程，培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納能力。 （2）通過創(chuàng)設一定的情境，讓學生經(jīng)歷探索向心力F與哪些因素有關的過程，學習控 制變量法，培養(yǎng)學生分析論證等能力，使學生在科學探究中真正體會到科學探究的魅 力，體驗到成功的快樂。 【情感

4、態(tài)度與價值觀】 （1） 學習科學研究方法和科學研究態(tài)度，發(fā)展學生對科學的好奇心與求知欲，使學生樂于 探究自然界的奧秘。 （2） 觀賞運動美（通過影片），體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)學生主動參與活動 的熱情和與他人合作的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，敢于堅持正確觀點， 勇于修正錯誤，具有團隊精神。 3、教學重點、難點 (1) 重點：向心力大小與m、r、ω的關系： (2) 難點：① 理解向心力的概念； ②理解公式和。[來源:] 根據(jù)學生的知識儲備和心理特點，我分析了學生的基本情況。 三、 學情分析

5、 高一學生邏輯推理能力和抽象思維能力不是很強，不注重對知識內(nèi)涵的研究，對物理學習還缺乏方法，習慣于硬套公式，而向心力概念比較抽象，會給學生帶來較大的理解困難，為了遵循高一學生的心智發(fā)展水平，在教學中我采用實驗觀察，感受向心力；通過實驗探究，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式；最后，經(jīng)實踐運用，鞏固理解概念。這也是新課程的編寫意圖，突出概念教學的物理過程，降低數(shù)學推理要求；這樣，將知識難點的信息傳遞過程延長，有利于學生的接受。 通過前幾節(jié)內(nèi)容的學習，學生已經(jīng)掌握了曲線運動的一般規(guī)律，知道曲線運動是一種變速運動，懂得做變速運動的物體有加速度以及

6、力是產(chǎn)生加速度的原因，知道物體做曲線運動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上，還引入角速度、線速度、周期、轉速等物理量描述了勻速圓周運動的規(guī)律。同時已有應用控制變量法進行實驗探究的經(jīng)歷。 四、教學方法與學法指導 本課主要采用“引導探究”式教學法，該教學法不僅重視知識的獲得，而且更重視學生獲取知識的過程及方法，更加突出了學生的學，學生學得主動，學得積極。 對于學法指導主要是提供學生觀察、思考、體驗、探究、及嘗試表達的機會。[來源:] 五、教學設計思想 創(chuàng)造以“學生為主體，教師為主導”的教學環(huán)境，使學生在真實的情景中完成任務，改變我們長期存在的教師在臺上講，學生在

7、臺下聽的灌輸式教學，充分發(fā)揮學生學習的自主性，引導學生主動發(fā)現(xiàn)問題，分析信息，主動建構良好的認知結構，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難點內(nèi)容，學生對于向心力一直很難理解，在對物體進行受力分析時，往往還外加一個向心力。為了突破重點，難點，只有學生主動參與探究的全過程，成為學習的主體，才能激發(fā)學生的求知欲望，加深對知識的理解。 本節(jié)課的設計流程為：創(chuàng)設情境→發(fā)現(xiàn)問題→進行猜想→探索研究→得出結論→指導實踐。六、教學過程 在物理課的教學中，怎樣讓學生理解、掌握抽象的物理概念是難點。因此，設計好教學過程也就成了關鍵，在本課教學中，為了更好的突破重難點，我將教學過程分六個環(huán)

8、節(jié)并做了如下設計： 教學過程 內(nèi)容設計 設計原因及目的 創(chuàng)設情景 引入新課 （5分鐘） 播放兩段影片，創(chuàng)設情境：（1）飛車走壁（2）過山車 設問:影片(1)(2)中的車做的是什么運動？（圓周運動） 大家再注意觀察這兩個影片中的物體所做的圓周運動，為什么飛車和過山車通過圓周最高點時掉不下來呢？下面請同學們和我一起來完成一個實驗：用一段繩子系一個裝水的塑料杯子。如果將杯口朝下水會由于重力的作用而倒出來，有沒有辦法使杯口朝下但水不流出來呢？請一位同學來演示。 設問：杯子做的是圓周運動，到最高點時杯口朝下，水為什么沒灑出來呢？ 我們學完

9、本章后將會知道其中的奧秘。這節(jié)課我們就一起來研究圓周運動的動力學問題。 著名物理學家楊振寧說過：“成功的真正秘訣是興趣”。為了激發(fā)學生的興趣，我通過讓學生觀看影片和演示趣味實驗，設置問題，激發(fā)學生的求知欲望，使學生主動思考，主動學習。 新 課 探 究 （33分鐘） 新 課 探 [來源:] 究 [來源:] 新 課 探 究 1、 認識向心力 設計一個演示實驗：用一個兩端都開口的玻璃管，

10、內(nèi)置兩個小球，在紅色小球的一端用紙片封閉住玻璃管口，在綠色小球一端沒有任何物質(zhì)擋住玻璃管口。使玻璃管轉動，請同學們觀察兩個小球的運動情況。 實驗現(xiàn)象：綠色小球飛出玻璃管，紅色小球繼續(xù)做圓周運動。請同學們分析原因。 分別對靜止時的小球和做圓周運動時的小球進行受力分析，總結出向心力的概念：物體做圓周運動時，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）稱為向心力。 通過flash動畫為學生直觀展示出向心力的方向時刻跟速度方向垂直，學生根據(jù)前面的知識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，讓學生分析做圓周運動的物體是由哪個力來提供向心力的？ 教師強

11、調(diào)：向心力不是物體實際受的新的力，是按物體的具體實際運動效果來命名，受力分析時不要多分析一個向心力。物體做圓周運動時所需要的向心力是由物體所受的一個力或者幾個力的合力來提供的。 2、 猜想與假設：定性探究向心力大小與哪些因素有關 學生探究實驗，給每桌同學準備如下裝置： （1） (2 ) (3 ) 實驗裝置介紹：（1）和（2）中小球質(zhì)量一樣但繩長不一樣；（2）和（3）中繩長一樣但小球質(zhì)量不同。 教師引導學生進行實驗：使小球在水平面內(nèi)做圓周運動，此時小球做圓周運動的向心力是由哪個力來提供？（繩子拉力）繩子拉力大小可以通過

12、與繩子連在一起的橡皮筋的伸長量來判斷。 學生通過親自操作實驗并根據(jù)實驗進行猜想向心力大小的影響因素可能有：質(zhì)量、物體運動的快慢、半徑等。 描述物體做圓周運動快慢的物理量有哪些？（線速度、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動的快慢對向心力大小的影響。 3、 探究向心力（F）與質(zhì)量（m）、角速度（）、半徑（r）之間的定量關系。 由于學生之前已有用控制變量法進行實驗探究的經(jīng)歷，所以學生很快可以得出應如何進行控制變量： （1）ω、r不變，研究F與m關系 （2） m、ω不變，研究F與r關系 （3） m、r

13、不變，研究F與ω關系 實驗裝置：向心力演示器 教師介紹“向心力演示器”的構造，然后將全班同學分為三大組，每組同學分別負責研究一個問題，每組先通過討論制定實驗方案，然后教師評析方案，接著學生進行分組實驗探究： 第一組：（1）ω、r不變，研究F與m關系：用質(zhì)量比為2：1的鋼球和鋁球，使它們運動的半徑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關系：當m、相同時，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關系：當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： 要求學生結合上式根據(jù)線速度與角速度的關系再推導向心力的另一表達式： 4、向心加速度 引導學生分析：根據(jù)力是產(chǎn)生加速度的原因，可知：做圓周運動的物體，在向心力F的作用下必然要產(chǎn)生一個加速度。根據(jù)牛頓第二定律得到：這個加速度的方向與向心力的方向相同，始終指向圓心，所以稱為向心加速度。 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)學生根據(jù)牛頓第二定律和向心力的公式推導向心加速度的計算公式：或 強調(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動，而且適用于

15、一般的曲線運動。 總結勻速圓周運動是一種加速度大小不變但方向在不斷變化的變速運動。 5、學有所得 開放探究 在這個過程中我設置了課前引入部分的幾個問題和生活中有關向心力的問題給學生討論： （1）飛車和過山車通過圓周最高點時向心力是由哪些力來提供的？ （2）裝有水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運動，到最高點時杯口朝下，水做圓周運動的向心力由哪些力來提供？ （3）假設你坐在一輛車上，周圍沒有其他乘客，也不靠在車廂上，當車子轉彎時，你的向心力是從哪里來的？ 由于向心力的概念比較抽象，我設計了一個既簡單又能說明問題的實驗。 通過對靜止時的小球和做圓周運動時的小球進行受力分析，

16、讓學生認識到物體做圓周運動需要一個力來提供向心力。這樣很自然地就引入了向心力的概念，學生很容易接受。 通過真實情景加深學生對向心力概念的理解。 在 高 中學物理教材中實驗多為驗證性實驗探索性實驗較少。這種先行理論后行驗證的傳統(tǒng)做法極大的抑制了學生的求知興趣?；谝陨系恼J識在本節(jié)課的教學中我依據(jù)美國心理學家布魯納的“發(fā)現(xiàn)學習”的教學思想，采用了指導——探究式教學模式。在這一部分我采用分組實驗和討論法。讓學生親自體驗，通過實驗探究來猜想向心力大小的影響因素和得出它們的定量關系。激發(fā)了學生的學習興趣，調(diào)動了學生的主動性和積極性。 同時通過分組實驗讓學生體驗分工合作在實驗過程中

17、的重要作用，增強合作的意識。 學生經(jīng)歷了“提出問題→猜想與假設→設計實驗→實驗探究→分析與論證→交流與合作→得出結論”等一系列過程，親身體會到科學探究的過程。 從已知的基本知識： “力是產(chǎn)生加速度的原因”出發(fā)，幫助學生建立向心加速度的概念，另外使學生認識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式由學生來完成。體現(xiàn)學生的主體性。 [來源:] 為了幫助學生消化理解新知識，把枯燥的知識帶到生活中去。我設置了課前引入部分的幾個問題和生活中有關向心力的問題讓學生去討論。讓學生意識到物理既源于生活而

18、又走向生活。同時也起到前后呼應的作用。 鞏 固 練 習 （5分鐘） 1、原長為L的輕質(zhì)彈簧，勁度系數(shù)為k，一端系在圓盤的中心O，另一端系一質(zhì)量為m的金屬球，不計摩擦，當盤和球一起旋轉時彈簧伸長量為ΔL，金屬球受幾個力的作用？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？盤旋轉的向心加速度和角速度分別為多少？ 2、要使一個3千克的物體，在半徑為2米的周圓上以4m/s的速度運動，需要多大的向心力？ 通過具體實例讓學生初步體驗圓周運動中向心力的來源，并對圓周運動中力和運動的關系有較深入的認識。幫助學生鞏固概念，發(fā)展思維。 小 結 （2分鐘）

19、 1、學生回顧本課的探究過程：發(fā)現(xiàn)問題→進行猜想→探索研究→得出結論→指導實踐。教師指明這是研究物理的基本思路。 2、 總結本節(jié)課學習的內(nèi)容。 進一步幫助學生理清知識脈絡，利于知識的正向遷移。 作 業(yè) 安 排 （1）課后第2、3題 （2）開放探究題：調(diào)查公路轉彎處路面的特點，分析汽車在轉彎處的向心力是由從哪里來的？ 鞏固和反饋、評價教學效果。 板書設計 向心力與向心加速度 1.向心力? ⑴概念：物體做圓周運動時，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）稱為向心力。 注意：①向心力方向總是指出圓心，是一個變力。 ?????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：描述線速度方向變化的快慢。? ⑶大?。??或 ⑷方向：總是指向圓心。?