高中物理向心力教案
作為一位不辭辛勞的人民教師,編寫教案是必不可少的,編寫教案有利于我們準確把握教材的重點與難點,進而選擇恰當?shù)慕虒W方法。那么你有了解過教案嗎?下面是小編為大家整理的高中物理向心力教案,僅供參考,大家一起來看看吧。
高中物理向心力教案1
【教學目標】
一、知識與能力
1、知道向心力的定義和方向,通過實例認識向心力的作用效果及來源。
2、通過實驗理解向心力的大小與哪些因素有關,初步掌握向心力的公式并可以進行計算。
3、知道向心加速度及其公式,能運用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力及向心加速度。
4、經(jīng)歷向心力和向心加速度的概念形成過程的體驗,大膽發(fā)表自己對有關問題的認識。
二、過程與方法
通過向心力理論分析到實驗探究,培養(yǎng)學生用理論指導實踐的素養(yǎng)和能力。
三、情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學生觀察生活,思考生活現(xiàn)象的能力,同時培養(yǎng)學生大膽分析及勇于探究的科學素養(yǎng),以及尊重實驗、實踐的'客觀唯物精神。
【教學重點】
向心力概念的建立及實驗探究向心力的大小是教學重點。
【教學難點】
向心力概念的建立及實驗探究向心的大小也是教學難點。通過簡單實例及分組實驗加強感知,突破難點。
【教具準備】
1、小球、細繩和光滑木板16套
2、小鏈球16對。
3、向心力演示器16臺。
4、課件。
【教學過程】
一、引入新課
欣賞視頻:我國選手趙宏博和申雪在06年冬奧會花樣滑冰比賽中,以精彩表演獲得金牌,為國爭光。視頻中申雪的運動可以近似看成什么運動?(學生回答:勻速圓周運動),其運動狀態(tài)時刻改變的原因是什么?(學生回答:受到合外力)有力就會產(chǎn)生(加速度)。這節(jié)課我們共同探究做勻速圓周運動的物體合外力及加速度的特點。
高中物理向心力教案2
一、教學目標
1、物理知識方面:
。1)理解勻速圓周運動是變速運動;
。2)掌握勻速圓周運動的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關系;
。3)初步掌握向心力概念及計算公式。
2、通過勻速圓周運動、向心力概念的建立過程,培養(yǎng)學生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。
3、滲透科學方法的教育。
二、重點、難點分析
向心力概念的建立及計算公式的得出是教學重點,也是難點。通過生活實例及實驗加強感知,突破難點。
三、教具
1、轉(zhuǎn)臺、小傘;
2、細繩一端系一個小球(學生兩人一組);
3、向心力演示器。
四、主要教學過程
(一)引入新課
演示:將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出,觀察運動軌跡。
復習提問:粉筆頭做直線運動、曲線運動的條件是什么?
啟發(fā)學生回答:速度方向與力的方向在同一條直線上,物體做直線運動;不在同一直線上,做曲線運動。
進一步提問:在曲線運動中,有一種特殊的運動形式,物體運動的軌跡是一個圓周或一段圓。ㄓ脝螖[演示),稱為圓周運動。請同學們列舉實例。
。▽W生舉例教師補充)
電扇、風車等轉(zhuǎn)動時,上面各個點運動的軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運動,小到微觀世界電子繞原子核的運動,都可看做圓周運動,它是一種常見的運動形式。
提出問題:你在跑400米過彎道時身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜?鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車場的環(huán)形車道,為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低?可見,圓周運動知識在實際中是很有用的。
引入:物理中,研究問題的基本方法是從最簡單的情況開始。
板書:勻速圓周運動
。ǘ┙虒W過程設計
思考:什么樣的圓周運動最簡單?
引導學生回答:物體運動快慢不變。
板書:1、勻速圓周運動
物體在相等的時間里通過的圓弧長相等,如機械鐘表針尖的運動。
思考:勻速周圓運動的一個顯著特點是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運動的快慢?
。▽W生自由發(fā)言)
板書:2、描述勻速圓周運動快慢的物理量
恒量。
當t很短,s很短,即為某一時刻的瞬時速度。線速度其實就是物體做圓周運動的瞬時速度。當物體做勻速圓周運動時,各個時刻線速度大小相同,而方向時刻在改變。那么,線速度方向有何特點呢?
演示:水淋在小傘上,同時搖動轉(zhuǎn)臺。觀察:水滴沿切線方向飛出。
思考:說明什么?
師生分析:飛出的水滴在離開傘的瞬間,由于慣性要保持原來的速度方向,因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向。
板書:方向:沿著圓周各點的切線方向。如圖3。
單位:rad/s。
。3)周期:質(zhì)點沿圓周運動一周所用的時間。如:地球公轉(zhuǎn)周期約365天,鐘表秒針周期60s等,周期長,表示運動慢。
(角速度、周期可由學生自己說出并看書完成)
板書:(師生共同完成)
思考:物體做勻速圓周運動時,v、、T是否改變?(、T不變,v大小不變、方向變。)
講述:勻速周周運動是勻速率圓周運動的簡稱,它是一種變速運動。
提出問題:勻速圓周運動是一種曲線運動,由物體做曲線運動的條件可知,物體必定受到一個與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用,這個合外力的方向有何特點呢?
學生小實驗(兩人一組):
線的一端系一小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。小球質(zhì)量很。ǹ捎孟鹌と忍娲,甩動時線速度盡量大,小球重力與拉力相比可忽略,以保證拉線近似在水平方向。
觀察并思考:
、傩∏蚴芰?
、诰的拉力方向有何特點?
③一旦線斷或松手,結(jié)果如何?
。ㄌ釂枌W生后板書并圖示)
概括:要使物體做勻速圓周運動,必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用,故名向心力。
板書:3、向心力:物體做勻速圓周運動所需要的力。
提出問題:向心力的大小跟什么因素有關?
(學生自己設想,用剛才的儀器做小實驗,憑感覺粗略體驗。學生經(jīng)實驗、討論有了自己的看法后,自由發(fā)言。)
演示實驗(驗證學生的設想):研究向心力跟物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度的定量關系。
提問:實驗時能否讓三個量同時變。
保持兩個量不變,使一個量變化。
實驗裝置:向心力演示器。
演示:搖動手柄,小球隨之做勻速圓周運動。
提問:向心力由什么力提供?如何測量?
小球向外壓擋板,擋板對小球的反作用力指向轉(zhuǎn)軸,提供了小球做勻速圓周運動的向心力,兩力大小相等,同時小球壓擋板的力使擋板另一端壓縮套在軸上的彈簧,彈簧被壓縮的格數(shù)可以從標尺中讀出,即顯示了向心力大小。
演示內(nèi)容:
、傧蛐牧εc質(zhì)量的關系:、r一定,取兩球使mA=2mB觀察:(學生讀數(shù))FA=2FB結(jié)論:向心力Fm
、谙蛐牧εc半徑的關系:m、一定,取兩球使rA=2rB觀察:(學生讀數(shù))FA=2FB結(jié)論:向心力Fr
、巯蛐牧εc角速度的關系:m、r一定,使A=2B觀察:(學生讀數(shù))FA=4FB結(jié)論:向心力F2
歸納:綜合上述實驗結(jié)果可知:物體做勻速圓周運動需要的'向心力與物體的質(zhì)量成正比,與半徑成正比,與角速度的二次方成正比。但不能由一個實驗、一個測量就得到一般結(jié)論,實際上要進行多次測量,大量實驗,但我們不可能一一去做。同學們剛才所做的實驗得出:m、r、越大,F(xiàn)越大;若將實驗稍加改進,如課本中所介紹的小實驗,加一彈簧秤測出F,可粗略得出結(jié)論(要求同學回去做)。我們還可以設計很多實驗都能得出這一結(jié)論,說明這是一個帶有共性的結(jié)論。測出m、r、的值,可知向心力大小為:F=mr2。
反饋練習:
、賹τ谧鰟蛩賵A周運動的物體,下面說法正確的是:A速度不變;B速率不變;C角速度不變;D周期不變。
、谌鐖D7為一皮帶傳動裝置,在傳動過程中皮帶不打滑。試比較輪上A、B、C三點的線速度、角速度大小。
③物體做勻速圓周運動所需要的向心力跟半徑的關系,有人說成正比,有人說成反比。你對這兩種說法是如何理解的?
、埽ㄇ昂蠛魬┙忉屌400m彎道時身體為何要傾斜等一類問題。(火車拐彎要求課后看書)
五、課堂小結(jié)
1、科學方法
、冱c明建立概念的過程:是通過大量實例,概括抽象出本質(zhì)的內(nèi)容,即由個別到一般的思維過程。
、邳c明實驗歸納的過程:必須經(jīng)過多次實驗,必須有足夠的事實,由多個特殊的共同結(jié)論才能歸納出一般情況下的結(jié)論。
2、知識內(nèi)容:(見板書)
3、對向心力的理解:向心力并不是一種特殊性質(zhì)的力,它的名稱只是根據(jù)始終指向圓心這一作用效果來命名的。下節(jié)課再進一步討論。
六、說明
1、向心力、向心加速度的講授順序。向心力概念的建立有兩條途徑:一是先通過實驗建立向心力概念,歸納出向心力公式,再推出向心加速度;二是先通過理論推導導出向心加速度,再推出向心力。
先講加速度,理論推導嚴謹,又能訓練學生的推理能力,但方法較抽象,對基礎差的學生難度較大。考慮到我所任班級學生的實際情況,我選用了先講向心力,降低了難度,便于學生理解、接受,現(xiàn)行必修教材采用的也是這一順序。不足之處是:由于實驗存在誤差,只能粗略得出結(jié)論,而且課堂不可能做很多實驗,實驗歸納的事實不足。解決的關鍵是盡量減小實驗誤差,補充實例,彌補實驗事實不足的缺陷。
2、對向心力的教學,本節(jié)完成了感知、概括、定義,即完成了個別到一般的過程和簡單的再認。而進一步的再認即一般到個別,留待下節(jié)完成,所以本節(jié)對向心力的要求教學目標定為初步掌握。
高中物理向心力教案3
一、教材分析
本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標準實驗教科書(物理2·必修)第五章《曲線運動》第六節(jié)《向心力》。
教材的內(nèi)容方面來看,本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗證向心力的表達式,變速圓周運動和一般曲線運動。前面幾節(jié)已經(jīng)學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,這節(jié)講的是描述使物體做圓周運動的合外力,是對物體運動認識上的升華,為接下來萬有引力的的學習奠定了基礎。所以在整個教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡單到復雜,符合學生的認知規(guī)律。
從教材的地位和作用方面來看,本章節(jié)是運動學中的重要概念,也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一,是對物體運動認識上的升華,它把運動學和動力學聯(lián)系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學生知識系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。
二、學情分析
【知識基礎方面】在學習本節(jié)課前學生已經(jīng)學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識和基本技能,這為本節(jié)課的探究性學習起到了鋪墊作用。
【思維基礎方面】高一的學生通過初中科學和第一學期的.學習,具有了一定的物理思維方法和較強的計算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導和啟發(fā)。
【情感態(tài)度方面】在學生的生活經(jīng)驗中,與向心力有關的現(xiàn)象有,但是有一些是錯誤的這就給學生理解向心力的概念帶來困難。
三、教學目標
【知識技能目標】理解向心力的定義;
能說出向心力的定義、寫出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果;用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式;
【過程方法目標】
通過對向心力,向心加速度,圓周運動,牛頓第二定律的理解與學習,相互聯(lián)系,體驗對物理概念的學習方法
【情感態(tài)度與價值觀目標】
通過用概念前后聯(lián)系的方法得出加速度的概念,感悟到探索問題解決問題的興趣和學無止境的觀點;
通過向心力的教學引導學生從現(xiàn)實的生活經(jīng)歷與體驗出發(fā),激發(fā)學生的學習興趣;通過一些有趣的實驗實驗,加深學生的印象,容易讓學生理解,引起學生興趣;
四、重點與難點
重點:向心力表達式驗證,向心力來源與作用效果。設定一定運動情景,來驗證向心力表達式。來源進行舉例說明,進行受力分析。(重點如何落實)
難點:向心力表達式的驗證。通過用圓錐擺粗濾驗證表達式,通過圓錐擺做勻速圓周運動解釋原理,分析其在運動角度和手里角度的合外力,測量數(shù)據(jù)與測量器材,一步步得出表達式的正確。(難點咋么突破)
五、教學方法與手段
教學方法:演示法,講授法,討論法教學手段:多媒體,口述
六、教學過程
1.引入
回顧本章內(nèi)容,復習向心加速度,放一個有關視屏,向同學提問物體為甚么做圓周運動?
2.新課教學(熟悉一下過渡)
一、做小球做圓周運動的實驗,多問題進行思考,得出向心力特點進行總結(jié)
二、教授有關向心力的有關知識并進行一定補充。
三、用圓錐擺粗濾驗證向心力表達式小結(jié):向心力定義表達式
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