《向心力與向心加速度》教學設計 - 中考指南

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1、?向心力與向心加速度?教學設計 - 中考指南 ?向心力與向心加速度?教學設計 　　【設計思想】 　　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。本節(jié)課目的是想通過先理論分析，得出向心力的存在，再通過實驗探究，用理論指導實踐。理論推導嚴謹，能訓練學生的推理能力，實驗方法講向心力，降低了難度，便于學生理解接受。這樣讓學生真正認識到向心力的存在及意義。 　　【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、 　　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

3、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?！窘虒W過程】 　　一、引入新課 　　欣賞視頻：我國選手趙宏博和申雪在06年冬奧會把戲滑冰比賽中，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？ 　　學生的猜測：向心力跟物體質量m、半徑r、角速度ω有關。 　　 　　進一步引導學生猜測它們的定量關系。學生可

4、能猜測向心力與質量成正比，與半徑成正比，與角速度成正比。老師先不要作出判斷。 　　提問：實驗時能否讓三個量同時變。 　　學生：不行，應該保持其它量不變，使一個量變化即控制變量法。 　　實驗裝置：向心力演示器。 　　介紹構造： 　　講解工作原理：小球向外壓擋板，擋板對小球的反作用力指向轉軸，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。 　　演示操作：如何實現(xiàn)控制變量。 強調考前須知： 　　學生分組實驗得出： 　?、貴向心力與質量的關

5、系：ω、r一定，取兩球使mA=2mB觀察：(學生讀數(shù))FA=2FB。 　　結論：向心力F∝m。 　　②F向心力與半徑的關系：m、ω一定，取兩球使rA=2rB觀察：(學生讀數(shù))FA=2FB。 　　結論：向心力F∝r。 　　③F向心力與角速度的關系：m、r一定，使ωA=2ωB觀察：(學生讀數(shù))FA=4FB。 　　結論：向心力F∝ω2。 　　歸納：綜合上述實驗結果可知：物體做勻速圓周運動需要的向心力與物體的質量成正比，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論，實際上要進行屢次測量，同時選取更精密的儀器，大量實驗，但

6、我們不可能一一去做。同學們剛剛所做的實驗得出：m、r、ω越大，F(xiàn)越大；假設將實驗稍加改良，如課本中所介紹的小實驗，加一彈簧秤測出F，可粗略得出結論。我們還可以設計很多實驗都能得出這一結論，說明這是一個帶有共性的結論。測出m、r、ω的值，可知向心力大小為：F=mrω2r。 　　板書：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，向心力實際就是物體做勻速圓周運動的合外力，這個力產(chǎn)生的加速度是怎么樣的呢？ 　　七、根據(jù)牛頓第二定律推導出向心加速度 　　板書：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：方向是怎么樣的？ 　　板書：向心加速度的方向：與向心力同向，始終指向圓心 　　思考：勻速圓周運動是勻變速運動還是非勻變速運動？ 　　學生：不是，因為加速度不恒定。方向時刻在改變。 　　板書：向心加速度的物理意義：描述速度方向變化快慢的物理量。 　　【及時穩(wěn)固】 　　長度為0．5m的輕繩一端系一質量為2kg的小球，另一端固定，小球繞固定點在光滑水平面上以4m/s的速度做勻速圓周運動，請計算小球做勻速圓周運動的向心力和向心加速度的大??？ 　　【課堂小結】 　　1．知識內(nèi)容：(見板書) 　　2．實驗方法：控制變量法。 　　3．物理思想：先猜測后探究，從定性到定量。