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2024年5月21日发(作者:)
知识像烛光,能照亮一个人,也能照亮无数的人。--培根
《向心力》教学设计
一、教材分析
选用教材:人教版必修2第五章第六节
教材分析:
本节“向心力”的教学是继“圆周运动”、“向心加速度”之后第三次关于圆周运动的教学,
前两次是对圆周运动的描述,即研究其运动学方面的内容,而本节则从动力学角度分析物体
做匀速圆周运动的原因,这样学生对圆周运动的认识才更加完整。
向心力的教学是遵循先进行理论分析,再进行实验验证的顺序。
在前一节,教材从理论的角度给出了向心加速度的方向及计算公式。到了本节,教材从
理论角度出发,根据牛顿第二定律,得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向和大小,
即向心力的方向和大小。
理论的推导需要实验的验证,实验应该尽量从生活中提取素材、使用通用的器材来完成
验证实验,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在我身边,对科学产生亲近感。教材
中使用圆锥摆来完成验证向心力的表达式,这容易让学生进行分组实验。通过这个实验,学
生能够很容易理解向心力是按照效果命名的,是由其他性质的力提供的。
二、学情分析
学生已经掌握在直线运动中用牛顿运动定律分析对物体的运动,但还未在圆周运动中
使用牛顿运动定律,通过这一节对匀速圆周运动的分析,让学生知道圆周运动中力与运动的
关系,遵守的仍然是牛顿运动定律。
向心力这部分内容对现阶段的高中学生来说是一重点也是难点,很多学生在学到这部
分内容时都感觉很抽象。在前一节,学生尝试探究匀速圆周运动中向心加速度的方向与表达
式,因此在这一节中如果能做好验证向心力公式的实验,将对学生理解向心力是效果力起极
大的帮助作用。
三、重难点分析
重点:实验验证向心力的表达式
难点:向心力是根据力的效果命名的,是由其他性质的力提供的
四、教学目标分析
知识与技能
1、了解向心力的概念,知道向心力是根据力的效果命名的
2、掌握向心力的表达式,计算简单情景中的向心力
过程与方法
1、在实验探究的过程中,体验向心力的存在,会分析向心力的来源
2、会测量、分析实验数据,获得实验结果,体会理论与实验相结合的物理学研究方法
情感态度与价值观
在实验的过程中树立实验与理论相辅相成、尊重实验结果的科学价值观
五、教学方法
实验教学法
六、教学过程
1、创设情境,激发思考
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每组学生发一个系有细绳的小球,让学生抓住绳子一端,让小球在桌面上做匀速圆周运
动。两个同学配合,在绳长不变的情况下改变小球的转速,让转动小球的学生说说自己手受
到绳子拉力变化的感受。
生:当转速变快,手指感受到更大的拉力。
图 1 学生体验向心力
2、引入概念
理论分析:
通过前面对匀速圆周运动的学习,知道任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆
心,即向心加速度。按照牛顿第二定律,产生向心加速度的原因是物体受到了指向圆心的合
v
2
力,叫做向心力,且向心力F
n
=
m
或F
n
=mω
2
r.
r
提出疑问:
让学生对刚刚的小球进行受力分析,会发现部分学生在受力分析时,会沿绳的方向画
出一个向心力,为判断这样的分析是否正确,提出如下问题:
①向心力的施力物体是什么?
②向心力的作用是什么?
③绳子的作用是什么?
3、实验一:用传感器验证向心力的表达式
为了判断小球在受到绳子拉力之外,是否还受到一个向心力,用力传感器测量小球在水
平拉力下做圆周运动的向心力。
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