1. 力教学创新设计

向心力教学设计

一、

教学内容分析：

1.

背景分析：

向心力是人教版物理必修2第五章第6节内容。教材中由牛顿运动定律和向心加速度引入的向心力；

2.

功能分析：

在教学大纲中属于B段要求。是本章的核心内容，又是天体运动的理论基础之一。通

过对本章节的教学可以提高学生把生活事例简化为物理模型的能力，复习旧知，强化受力分析能力，用学过的物理规律解释现实生活中的现象，提高学生学习兴趣。

3.

结构分析：

教材先由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力的概念，接着利用圆锥摆粗略验证向心力表达式，最后分析一般曲线运动和变速圆周运动中的向心力。

4.

资源分析：

（1）

可利用媒体展示现实中的圆周运动；

（2）

可利用带细线的小球模拟现实中的圆周运动，完成初步的“实例——模型”的转化。

（3）

可以利用课件展示由实物到模型的过程更容易让学生接受、理解、掌握、运用、提高；

（4）

可以利用实物投影给学生展示自我的机会，激发学生的学习兴趣；

二、

学生情况分析：

1.

知识储备情况：

（1）

学生熟练掌握了受力分析的方法，能独立完成对物体的受力分析；

（2）

已经学习过向心加速度的内容，知道向心加速度的表达式，方向；

（3）

已经学习过牛顿第二定律，知道合力和加速度的关系。

2.

学习中的自我监控：

（1）

学会观察，从看到的现象中找到隐藏的规律；

（2）

能独立完成学案内容，结合观察到的现象得出自己对指“向圆心的合力的理解”，并敢于发表自己的看法；

（3）

懂得互助合作，且积极参与小组讨论。

三、

教学目标：

1.

知识与技能：

（1）

理解向心力的概念；

（2）

知道向心力大小与那些因素有关，理解公式的确切含义，并能用来计算；

（3）

会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析、讨论与圆周运动相关的物理现象；

2.

过程与方法：

（1）

通过向心力概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法；

（2）

体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用

3.

情感态度和价值观：

（1）

培养学生实事求是的科学态度；

（2）

通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心；

（3）

通过向心力和向心加速度概念的学习，认识实验对物理学研究的作用，体会物理规律与生活的联系。

四、

教学策略设计：

1.

教法与学法：

（1）

教法：采用媒体展示，提出问题，演示过程，指导实验，总结结论，反馈评价。

1

（2）

学法：独立观察、分析小结，发表见解，小组讨论，了解原理，动手操作实验，总结分析数据，验证理论，掌握理论，运用规律解决其他实际问题。

2.

教学媒体设计：

视频：（1）水流星，双人滑冰，飞车走壁，三个过程，其中加入由实物图片到素描图片到模型的演化过程。

幻灯片：辅助展示教学过程

黑板：出示标题，竖直圆周运动一般位置的受力分析图，例题讲解。

3.

教学过程设计：

导入新课：

（1）

情景导入：利用视频，利用带细线的小球做圆周运动

（2）

复习导入：

观察模拟后完成学案。

学案内容：

1.

向心加速度：

表达式：

………………………………（1）

方向：

2.

牛顿第二定律：

表达式：

………………………………（2）

由1，2式得出：

力

Fn的方向

：

由以上推导过程我们能发现做圆周运动的基本条件：

3.

物体在某点的合力方向：

4.

物体在该点的运动方向：

5.

合力方向与运动方向之间的关系？

（3）

小结：物体做匀速圆周运动是因为受到力的作用，这些力的合力指向圆心，我们把这个指向圆心的合力叫向心力。

教师活动：带细线的小球圆周运动；提出问题“为什么物体没飞出去而是沿圆周运动？”根据学生发言总结，给出向心力定义。

学生活动：考虑为什么小球没有沿着直线飞出去，而是沿一个圆周运动；

对小球进行受力分析；完成学案内容并进行小组讨论。

目

的：引起学生兴趣，引发学生思考。

推进新课：

一、利用圆锥摆粗略验证向心力表达式：

原理：A由受力分析得到向心力：

测量小球的重力mg，小球到选点的竖直高度h，小球圆周运动的半径r。

得出：Fnmgtanmgr

h2T

B有计算公式得到向心力：

测量物体转动n圈用的时间t计算出周期T，根据公式计算出角速度

2

根据向心力公式：Fnm2r

m2r

根据数值验证公式mgtan

目的：验证向心力的公式，激发学生探索物理规律的兴趣，提高学生设计实验的能力。

二、向心力

（1）向心力的来源：通过刚才的学习我们知道了圆周运动是因为物体受到了指向圆心的合力，下面我们继续观察一些运动，找出他们的向心力。

视频展示：双人滑冰，飞车走壁。

教师活动：播放视频，让学生分析视频中的物体的受力情况，找出向心力是由哪些力合成的，

学生活动：观看视频，分析受力，与同组同学讨论，到讲台讲解自己的观点与全班同学交流。

目

的：进一步体会向心力的来源，明确学生对向心力的认识——是物体受到的指向圆心的合力。通过视频演示提高学生

“实物运动——物理模型——物理规律”的认知能力。

激发学生的表现欲望，锻炼学生的表达能力，交流能力。对学生认知向心力这一概念的程度进行检测。

（2）

向心力的大小：针对上面三个实例进行“简化—建模—受力分析”列出表达式。

课堂训练：

1.下列关于向心力的说法中正确的是……………………………………………………（

）

A．物体由于做圆周运动产生了一个向心力

B．做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合力

C．做匀速圆周运动的物体，其向心力不变

D．向心加速度决定向心力的大小

2.有长短不同、材料相同，同样粗细的两条细绳，个拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么…………………………………………………………………………………（

）

A.两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断

B.两个小球一相同的角速度运动是，长绳易断

C.两个小球一相同的周期运动时，短绳易断

D.不论如何，短绳易断

3.A．B两质点均做匀速圆周运动，MA:MB=RA:RB=1:2,当A转60转时，B正好转45转，则两质点所受向心力之比为多少？

二、变速圆周运动和一般曲线运动

展示视频：过山车、链球比赛

让学生讨论链球为什么会越来越快。从的角度来理解，指出这两个的共同点，除了有指向圆心的（径向）合力以外，还受到一个切向方向的力。

展示图片：赛车

这个是完整的圆周运动吗？可不可以看作是圆周运动的一部分？

课堂小结：（1）向心力并不是像重力，弹力，摩擦力那样的按力的性质来命名的力，而是根据力的作用效果来命名的。

（2）向心力不能改变速度的大小，只能改变速度的方向；

3

（3）一般曲线运动可分成小段，看作是圆周运动的一部分来研究。

布置作业：教材问题与练习的1和3

五、

板书设计：

6、向心力

1.做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度

一定是由于它受到了指向圆心的合力，我们把这个指向圆心的合力叫向心力。

2.表达式：Fnmanmv22

m2rmrrT23.

向心力不能改变速度的大小，只能改变速度的方向；

4.一般曲线运动可分成小段，看作是圆周运动的一部分来研究.

六、

教学方案的评价与反思：向心加速度的内容比较抽象，学生不太容易理解，在设计中我加大了对“实物——模型”的思维训练，易于帮助学生理解向心力的来源，又通过演示实验同时让学生参与设计实验，使学生体会实验对物理规律的作用。但学生对变速圆周运动的理解存在一定的困难，需要在后续的教学中进一步完善。

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