《向心力與向心加速度》教學(xué)設(shè)計(jì) - 中考指南

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1、?向心力與向心加速度?教學(xué)設(shè)計(jì) - 中考指南 ?向心力與向心加速度?教學(xué)設(shè)計(jì) 　　【設(shè)計(jì)思想】 　　向心力概念的建立有兩條途徑：一是先通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(guò)理論推導(dǎo)導(dǎo)出向心加速度，再推出向心力。本節(jié)課目的是想通過(guò)先理論分析，得出向心力的存在，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，用理論指導(dǎo)實(shí)踐。理論推導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)，能訓(xùn)練學(xué)生的推理能力，實(shí)驗(yàn)方法講向心力，降低了難度，便于學(xué)生理解接受。這樣讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到向心力的存在及意義。 　　【教學(xué)目標(biāo)】 　　一、知識(shí)與能力 　　1、知道向心力的定義和方向，通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用效果及來(lái)源。

2、 　　2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解向心力的大小與哪些因素有關(guān)，初步掌握向心力的公式并可以進(jìn)行計(jì)算。 　　3、知道向心加速度及其公式，能運(yùn)用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(guò)程的體驗(yàn)，大膽發(fā)表自己對(duì)有關(guān)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。 　　二、過(guò)程與方法 　　通過(guò)向心力理論分析到實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生用理論指導(dǎo)實(shí)踐的素養(yǎng)和能力。 　　三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 　　培養(yǎng)學(xué)生觀察生活，思考生活現(xiàn)象的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生大膽分析及勇于探究的科學(xué)素養(yǎng)，以及尊重實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的客觀唯物精神。 　　【教學(xué)重點(diǎn)】 　　向心力概念的建立及實(shí)驗(yàn)探究向心

3、力的大小是教學(xué)重點(diǎn)。 　　【教學(xué)難點(diǎn)】 　　向心力概念的建立及實(shí)驗(yàn)探究向心的大小也是教學(xué)難點(diǎn)。通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)例及分組實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知，突破難點(diǎn)。 　　【教具準(zhǔn)備】 　　1、小球、細(xì)繩和光滑木板16套 　　2、小鏈球16對(duì)。 　　3、向心力演示器16臺(tái)。 　　4、課件?！窘虒W(xué)過(guò)程】 　　一、引入新課 　　欣賞視頻：我國(guó)選手趙宏博和申雪在06年冬奧會(huì)把戲滑冰比賽中，以精彩表演獲得金牌，為國(guó)爭(zhēng)光。視頻中申雪的運(yùn)動(dòng)可以近似看成什么運(yùn)動(dòng)？ 　　學(xué)生的猜測(cè)：向心力跟物體質(zhì)量m、半徑r、角速度ω有關(guān)。 　　 　　進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)它們的定量關(guān)系。學(xué)生可

4、能猜測(cè)向心力與質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度成正比。老師先不要作出判斷。 　　提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)能否讓三個(gè)量同時(shí)變。 　　學(xué)生：不行，應(yīng)該保持其它量不變，使一個(gè)量變化即控制變量法。 　　實(shí)驗(yàn)裝置：向心力演示器。 　　介紹構(gòu)造： 　　講解工作原理：小球向外壓擋板，擋板對(duì)小球的反作用力指向轉(zhuǎn)軸，提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，兩力大小相等，同時(shí)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(biāo)尺中讀出，即顯示了向心力大小。 　　演示操作：如何實(shí)現(xiàn)控制變量。 強(qiáng)調(diào)考前須知： 　　學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)得出： 　　①F向心力與質(zhì)量的關(guān)

5、系：ω、r一定，取兩球使mA=2mB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB。 　　結(jié)論：向心力F∝m。 　　②F向心力與半徑的關(guān)系：m、ω一定，取兩球使rA=2rB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB。 　　結(jié)論：向心力F∝r。 　　③F向心力與角速度的關(guān)系：m、r一定，使ωA=2ωB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=4FB。 　　結(jié)論：向心力F∝ω2。 　　歸納：綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(gè)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)測(cè)量就得到一般結(jié)論，實(shí)際上要進(jìn)行屢次測(cè)量，同時(shí)選取更精密的儀器，大量實(shí)驗(yàn)，但

6、我們不可能一一去做。同學(xué)們剛剛所做的實(shí)驗(yàn)得出：m、r、ω越大，F(xiàn)越大；假設(shè)將實(shí)驗(yàn)稍加改良，如課本中所介紹的小實(shí)驗(yàn)，加一彈簧秤測(cè)出F，可粗略得出結(jié)論。我們還可以設(shè)計(jì)很多實(shí)驗(yàn)都能得出這一結(jié)論，說(shuō)明這是一個(gè)帶有共性的結(jié)論。測(cè)出m、r、ω的值，可知向心力大小為：F=mrω2r。 　　板書(shū)：向心力：F向心力=mω2r=mv2/r 　　我們知道合外力必然產(chǎn)生加速度，向心力實(shí)際就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力，這個(gè)力產(chǎn)生的加速度是怎么樣的呢？ 　　七、根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出向心加速度 　　板書(shū)：向心加速度 　　1、向心加速度大?。篴=F向心力/m=ω2r=v2/ r=ωv

7、　　a=4π2r/T2=4π2rf2 　　提問(wèn)：方向是怎么樣的？ 　　板書(shū)：向心加速度的方向：與向心力同向，始終指向圓心 　　思考：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)？ 　　學(xué)生：不是，因?yàn)榧铀俣炔缓愣?。方向時(shí)刻在改變。 　　板書(shū)：向心加速度的物理意義：描述速度方向變化快慢的物理量。 　　【及時(shí)穩(wěn)固】 　　長(zhǎng)度為0．5m的輕繩一端系一質(zhì)量為2kg的小球，另一端固定，小球繞固定點(diǎn)在光滑水平面上以4m/s的速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)計(jì)算小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的大??？ 　　【課堂小結(jié)】 　　1．知識(shí)內(nèi)容：(見(jiàn)板書(shū)) 　　2．實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。 　　3．物理思想：先猜測(cè)后探究，從定性到定量。