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《向心力》说课设计

作者:信阳高中 陈庆威    发布时间:2018-01-22 06:53:38   点击数:

一、教材(cai)分析

1、该(gai)节课在本章的地位:承上启下

2、新(xin)旧教材的(de)对(dui)比

将旧教材中(zhong)的(de)向心力演示(shi)仪换成了(le)圆锥摆,贴(tie)近实(shi)际,巧妙(miao)地将演示(shi)实(shi)验转化成了(le)学(xue)生能动手感(gan)知的(de)实(shi)验,体现了(le)以学(xue)生为中(zhong)心的(de)设(she)计思想。

二、核心素(su)养(yang)

1、物(wu)理观(guan)念(nian):

从视频展示到动手感知,从实例分析到实验验证,从向(xiang)心力的(de)来源到探究影(ying)响其(qi)大(da)小的(de)因素等(deng),让物理概念和(he)规律在(zai)(zai)学生在(zai)(zai)头脑中(zhong)的(de)提炼和(he)升华。

2、科学思维:

从向心(xin)力(li)的(de)(de)生活实例过渡到对向心(xin)力(li)来源和(he)大小的(de)(de)探究,通(tong)过对数据(ju)的(de)(de)对比分析,再加上小组讨论中(zhong)的(de)(de)对不同观点和(he)结论的(de)(de)质疑和(he)批判,进而促(cu)使(shi)学生提出(chu)创造性见解。

3、实验探(tan)究:

通过简(jian)单直观的自(zi)制教具(ju),直接显示向心(xin)力(li)大小,并且读数方(fang)便准确,有(you)很强的说服力。该实验装(zhuang)置还能(neng)满足(zu)多次控制(zhi)变量(liang)的要求(qiu),让学(xue)生(sheng)充(chong)分体验“过程学习”的乐趣,并且通过科(ke)学探(tan)究过程,树立(li)科学(xue)探究意识(shi),掌握科学探究方法。

4、科学(xue)态度与责(ze)任:

通(tong)过具体的(de)实验操(cao)作(zuo)培养学生的(de)动(dong)手习惯,提高理解、分析、解决问题的(de)能力; 让(rang)学(xue)生(sheng)感受(shou)成功的(de)(de)快乐,体(ti)会实验(yan)的(de)(de)意义(yi)、激发(fa)学(xue)生(sheng)学(xue)习物理的(de)(de)兴趣。在认识、理解科(ke)学(xue)的(de)(de)基础上(shang)逐渐形成的(de)(de)对科(ke)学(xue)应有的(de)(de)正确(que)态度(du)以及责任感。

三、教学重难点

重点:

1.圆周运动(dong)中(zhong)向心(xin)力的来(lai)源;

2.向(xiang)心力的确定方(fang)法(fa)与公式。

难点:

1.圆周运动中向心力的(de)来(lai)源;

2.圆锥(zhui)摆实验及(ji)相关(guan)物(wu)理量的(de)测量。

四、教法(fa)与(yu)学法(fa)

1)教师主导:

问(wen)题启发演示实验科学探(tan)究(jiu)实验验证

学(xue)生主体(ti):

观察思考分析(xi)实验合作讨论归纳总结(jie)

五、教学设(she)计

1、引趣:“神功表演——空手取水”

我(wo)(wo)的(de)手(shou)在既(ji)不(bu)碰(peng)线也不(bu)碰(peng)绳子和(he)水(shui)的(de)情况下,通过我(wo)(wo)几(ji)十年练就的(de)神功但就可以(yi)把水(shui)打上(shang)来?同(tong)学们信不(bu)信?要(yao)不(bu)要(yao)我(wo)(wo)表演一下?

用(yong)大一点的水槽(cao)装(zhuang)上水,在(zai)细(xi)长绳(sheng)的一端(duan)栓一个质量较(jiao)轻的球,另一端(duan)系一个小水桶,细(xi)绳(sheng)穿(chuan)在(zai)一个透明(ming)的硬(ying)塑料管或玻璃(li)管中。

在同(tong)学们正疑问和(he)(he)兴奋时,接(jie)下来展示两个简短的视频:铁笼(long)子里(li)骑摩托车和(he)(he)链(lian)球运动员旋转抛球的过程。

刚才视频展示的(de)摩托车和(he)链球(qiu)在(zai)做什么样的(de)运动(dong)呢?同学(xue)们根据前面(mian)学(xue)过的(de)知识(shi)很容易答出(chu)圆周运动(dong)。小(xiao)(xiao)球(qiu)为什么这(zhei)么运动(dong)呢?你能不能用(yong)你手中的(de)小(xiao)(xiao)球(qiu)和(he)细线也演示出(chu)这(zhei)样的(de)运动(dong)呢?

从而(er)激发学生学习兴趣和强烈(lie)的求(qiu)知欲(yu)。

3、感知:让学(xue)生亲自动手拉小(xiao)球的(de)转(zhuan)动、放手。

紧接着(zhe)教师问:做圆周(zhou)(zhou)运(yun)动的(de)物体为什么(me)不沿直线飞出,而是沿着(zhe)一个圆周(zhou)(zhou)运(yun)动?根(gen)据同学们事先的(de)预习情况,同学们很(hen)容易答出,是物体受到向(xiang)心力的(de)缘(yuan)故。那(nei)么(me)什么(me)是向(xiang)心力呢(ni)?从而引(yin)出本节课的(de)主题——向心力。

定义(yi):做匀速圆周运动的物体一(yi)定受到一(yi)个指向圆心的合力,这个力叫做向心力(Fn)。

4.实例:分析向心力来(lai)源

从上面(mian)四(si)个(ge)实例的受(shou)力分析我们可以得到,向心力可能由某个(ge)力来充当 ,也可(ke)能(neng)由(you)某(mou)些力(li)的合(he)力(li)或某(mou)个(ge)力(li)的分力(li)来充当

追问:向心力(li)是一种新的力(li)吗?它有何(he)特点呢?

从以(yi)上实例的受力(li)(li)(li)分析可知,物(wu)体受的力(li)(li)(li)中没有多出来一(yi)个向(xiang)心(xin)力(li)(li)(li),它只是起到了一(yi)个让物(wu)体绕圆心(xin)转动的效(xiao)果,所(suo)以(yi)我们说向(xiang)心(xin)力(li)(li)(li)是效(xiao)果力(li)(li)(li),不是一(yi)种(zhong)新的力(li)(li)(li)。因(yin)为该力(li)(li)(li)的方向(xiang)始终与(yu)物(wu)体运动的方向(xiang)垂(chui)直(zhi)且(qie)指(zhi)向(xiang)圆心(xin),所(suo)以(yi)向(xiang)心(xin)力(li)(li)(li)是变力(li)(li)(li)。

5.求(qiu)证:探究(jiu)向心(xin)力(li)大(da)小

1感知:用身边的实物粗略感知影响向心力大小(xiao)的因素

问(wen)题(ti)1:笔帽(或者是(shi)小球)做圆周(zhou)(zhou)运动时,向心力的大小?若忽略笔管摩擦,此时钥匙的重力提供笔帽做圆周(zhou)(zhou)运动的向心力。

问(wen)题2:多挂(gua)一个钥匙后,你(ni)有什么办法再将钥匙串(chuan)稳定提起?注意与只挂(gua)一个钥匙时对比。

实(shi)验方(fang)法:控(kong)制变量(liang)

法(fa)一(yi):半径不变(bian),加快转速

法二:转(zhuan)速不变,减小半径

法三:半(ban)径转速都不变,增大笔帽的质(zhi)量(如(ru)图(tu),多夹一个笔帽等)

结论:转速(su)、半径(jing)、质量等都(dou)是(shi)影响向心力大(da)小的因(yin)素。

2理(li)论(lun)推导:向(xiang)心(xin)力公式

已知

由牛顿(dun)第二定律

拓展:牛顿运(yun)动(dong)定律(lv)不仅适用于(yu)直线运(yun)动(dong), 曲线运动中也同样适用。

3实验(yan)(yan)验(yan)(yan)证(zheng):向心力公式(shi)

实验:用圆锥摆粗略验证向心力(li)的(de)表达(da)式

实验(yan)器材(cai):带线(xian)钢球(qiu)、铁架台、刻度尺、秒表

实验原(yuan)理:

动力学:

运动学(xue):

待(dai)测数据:悬点高度、转动圈数 、转动总时间

实验中的问题(ti):不易保持摆球的圆周(zhou)运(yun)动

课外拓展:直流电(dian)动机带动小球,滑动变阻器调(diao)节转(zhuan)速(su),量角(jiao)器读出摆角(jiao)

 

6.拓展:变速圆周运动及一般曲线运动

1)变速圆周运动

观看水流星及超级(ji)秋千(qian)视频。

提问:向心力能改变速(su)度的大小吗(ma)?

带(dai)领学(xue)生进(jin)行受力分(fen)析(xi)。引导学(xue)生对水流星进(jin)行受力分(fen)析(xi),并通(tong)过与超级秋千受力分(fen)析(xi)进(jin)行对比,归纳总结变速圆周运动定义,即:

做圆周运动的物体的速度的大小、方向(xiang)都在(zai)改变(bian)。

2)一般曲线运动

可(ke)以(yi)把一(yi)般曲(qu)线运(yun)动(dong)分割为许多很短的小段(duan),质点在每小段(duan)的运(yun)动(dong)都可(ke)看做圆(yuan)周运(yun)动(dong)的一(yi)部分。

培养学(xue)生(sheng)学(xue)会使用类比的方法,通(tong)过与已有知识的类比,学(xue)习新(xin)知识。拓展(zhan)学(xue)生(sheng)思路,开阔视(shi)野。

六、课后思考

根(gen)据(ju)本节课(ke)的(de)知识分析为什么图片中运动员在弯道处向内(nei)倾斜,并(bing)寻(xun)找生(sheng)活中向心力的(de)应用。预想找到答案请(qing)预习课(ke)本第七节《生(sheng)活中的(de)圆周运动》。

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