做非匀速圆周运动向心力的物体需要向心力是科学家实验得出的吗

“向心力”教学设计
一 教材分析 人教版物理必修2第六章第7节《向心力》是圆周运动的力学基础,并且为万有引力定律的得出奠定基础,在整个圆周运动中占有极其重要的地位。本节课同旧教材相比做了较大改变。一改变以往先学向心力再根据牛顿第二定律导出向心加速度的做法,而是在利用矢量分析得出向心加速度后再用牛顿第二定律推导出向心力定义及公式,符合先了解运动规律再过渡到了解力跟运动的关系的一般认知规律。二用简易的实验装置圆锥摆代替专业性实验器材-向心力演示器,一方面更有利于学生理解向心力,另一方面简易的实验器材拉近了学生与科学的距离。三讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动,目的是拓展学生思维,了解从特殊到一般的演绎规律,在更广阔的背景下认识匀速圆周运动。本节课循着先理论分析再进行实验验证的顺序,注重学生动手做实验。教学重点是理解向心力概念,掌握向心力表达式。难点是了解变速圆周运动 二教学目标 1.知识与技能: (1)理解向心力的定义,掌握向心力的表达式。 (2)知道向心力是 根据力的效果命名的,会分析向心力的来源 (3)了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理,会测量、分析实验数据,获得实验结论。 (4)了解变速圆周运动及一般曲线运动 2.过程与方法: (1)学生在教师的诱导性信息下经历生活实例-理想化模型-猜想-理论分析-实验验证的科学探究过程。 (2)学生分组实验粗略验证向心力的表达式,深入理解向心力。 (3)学生手抡塑料球,真切体验向心力。 3.情感态度与价值观: (1)学生通过分析生活实例及圆锥摆,感觉到物理就在身边(2)通过四人小组合作探究物理规律,学生学会与他人合作,增强团队精神。 三教学流程 (一)创设情景,引入新课
播放一段视频:生活中的圆周运动 ,游乐场中的空中转椅。提出问题:做圆周运动物体速度沿切线方向,由于惯性,物体有沿切线方向飞出的趋势,为什么没有飞出去,而是沿着圆周运动呢?分析生活中的实例进行说明。 (设计意图:本节课以问题开始,目的是引起学生对力的思考,使学生处于探究的状态中,为向心力的得出奠定基础。生活中做圆周运动的物体受力情况比较复杂,向学生渗透“抓住主要因素,忽略次要因素”的科学思想,引导学生建立理想化模型,从理想化模型的分析中得到物理规律,再利用规律解决实际生活中的问题。如此设计目的是让学生经历一次科学探究过程。) (二)诱导思维,建构新知 为了让学生自己得出向心力的定义,提出两个问题让学生思考回答:问题1:由上节课《向心加速度》可知做匀速圆周运动的物体向心加速度有何特点?问题2:由牛顿第二定律可知做匀速圆周运动的物体受到的合力有何特点?学生正确回答出这两个问题,向心力的定义便水到渠成。“新知识都是在旧知识上长出来的”学生长出新知识,需要教师设计层层递进的问题引导学生思考回答。 由空中转椅过渡到物理上的模型-圆锥摆。向学生提出两个问题:
设法让钢球在水平面上做圆周运动,忽略空气阻力,钢球近似做匀速圆周运动。 问题探究1:若已知钢球质量为m,摆线与竖直方向夹角为θ,求钢球受到的合力? 问题探究2: 若已知钢球质量m,线速度v,角速度,轨道半径为r求钢球做圆周运动所需的向心力? (设计意图:教师设置两个问题,目的是希望引导学生从受力和运动两个方面来求向心力,同时为接下来的实验“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”做铺垫。) (三)分组实验,合作探究 四人一组,探究如何用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。 ?比较钢球受到的合力mgtanθ与
mr?2 实验探究用圆锥摆粗略验证向心力的表达式(钢球质量m=0.026kg)θhrTg= 9.8N/Kg
Fn=F合=mg tanθFn=mr?2r=mgh2=2??mr???T??需要测量:?=3.14 钢球质量m、圆周半径r、悬点到圆心的高度h、运动周期T
(国际单位)组号 半径 r
(m) 高度 h (m) 周期 T (s ) 合力 表达式 结论 2r 2??mr?mg??T??h(N)
(设计意图:如何粗略验证向心力的表达式是本节课的难点,过去教材使用的是专业仪器-向心力演示器,由于结构比较复杂,不利于学生理解,本节课采用新教材提出的圆锥摆,仪器很简单,拉近了科学与学生的距离。整个实验过程即制定实验方案、数据的测量方法、实验步骤、实验数据的展示、实验误差分析全都放手给学生去做,让学生经历一次完整的实验探究活动。) (四) 由特殊到一般 拓宽学生视野 学生动手感受向心力DD手抡系线的塑料球,改变线长,改变球的转速,感受向心力的大小有何变化。 问题探究3:手抡绳子可以调节球转动的快慢,难道向心力可以改变速度的大小吗?仔细观察手的动作,做出解释。 (设计意图:变速圆周运动对学生而言比较复杂,从学生自己动手抡绳子体验球的变速运动使学生获得直接的感性认识。让学生从自己的体验入手,分析球加速的原因。)
问题探究4:运动轨迹不是直线也不一般曲线运动是圆周的曲线运动称为一般曲线运动,如何研究它的规律呢? 学生表现出很茫然的样子,从圆周运动到一般曲线运动跨度确实很大,学生联系不起来也是正常的。 教师给出提示:学习匀变速直线运动时如何求位移的呢? (设计意图:教师给出提示高一时分割若干个圆周运动一段曲线运动匀变速直线运动位移的求法DD先分割再求和,希望学生能够将微积迁移分的思想迁移到此处,得到研究一般曲线运动的方法。类比、迁移能力是学生学习中很重要的能力之一,设计此处的问题,希望使学生的类比迁移能力得到一次锻炼) 四教学反思 本节课以知识为载体,注重学生探究能力的培养。各个环节的设计力图体现“诱思探究教学论”的十二字纲领:“道而弗牵,强而弗抑,开而弗达”即引导而不强迫学生,激励而不压抑学生,启发而不代替学生,真正实现学生的主体地位。诱思探究教学论与新课标的理念是一致的,核心都是实现学生的独立思考。从课堂气氛和学生表现来看,学生确实进行了独立思考,从分组实验中加深对向心力的理解。教学是一门遗憾的艺术。本节课设计中当然存在着许多不足。圆锥摆实验验证向心力表达式,因为担心学生不知道如何验证,所以放开的不够,学生实验中出现的问题,给予了较多的提示。提出的问题,由于课堂时间限制,给学生的思考时间较短。诱思探究式教学,给了学生更多的主动权,使学生能够真正思考,实现了学生的自主学习。《向心力》教学设计
《向心力》教学设计
【教材分析】
本节课是物理必修二第五章第六节,是在学生已经学习了匀速圆周运动,对匀速圆周运动有了一定的理解的基础上的进一步学习。学生知道匀速圆周运动是一种变速运动,只是表面的知道,为什么线速度的方向时刻在变?是什么力来改变物体的这种运动状态,这个力有何特点?学生带着这些疑问来进入本节课的学习。本节教案从学生的实际出发,结合学生前面所学知识,注重创设物理背景,应用牛顿第二定律,初步得出向心力的大小;引导学生对具体问题的分析,解决向心力来源问题;通过学生自己动手实验,验证向心力公式,并分析得到影响向心力的因素。这个过程中加强学生的活动,使学生充分思考讨论、大胆猜想,敢于提出自己的想法,逐渐提高科学素养。最后把分析圆周运动的方法推广到研究一般的曲线运动,在此过程中引导学生分析得出匀速圆周运动的加速度特点。本节知识在圆周运动部分处于核心地位,既有定性结论,又有定量计算,知识要求较高。
【教学目标】
知识与技能
1、理解向心力的概念及其表达式的确切含义.
2、知道向心力的大小与哪些因素有关,并能用来进行计算.
3、知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度
过程与方法
1、牛顿第二定律和向心加速度公式推出向心力公式,并通过圆锥摆实验粗略验证向心力的表达式.
2、通过教材上“做一做”中的实验,得到影响向心力大小的因素。
3、进一步体会力是产生加速度的原因,并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点.
情感态度与价值观
1、在实验中,培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力.
2、感受成功的快乐.体会实验的意义,激发学习物理的兴趣.
【教学重点】
1、理解向心力的概念。
2、理解牛顿第二定律在圆周运动上的应用,会确定轨道平面、圆心及向心力。
【教学难点】
向心力的确定和运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
【教学方法】
实验探究演示实验、学生思考、讨论。
【教学用具】
质量不同的小物体(钢球、木球)、轻绳、多媒体投影设备。
【教学过程】
已投稿到:
以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。您所在位置: &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
物理:5.7《向心力 》教案新人教版必修2)2good.doc7页
本文档一共被下载:
次 ,您可免费全文在线阅读后下载本文档
文档加载中...广告还剩秒
需要金币:80 &&
你可能关注的文档:
··········
··········
学生对物体进行受力分析和运动状态的判断已经有了一定的基础,也学习了牛顿三大运动定律,初步具备了以加速度为纽带的运动与力关系的知识体系。本节课通过实验探索匀速圆周运动的规律,再一次帮助学生认识物体的运动及其受力之间的关系。另外,高中阶段是培养学生抽象思维能力和实验探究能力的重要时期,通过教学,使学生经历探索做匀速圆周运动物体的向心力与物体质量、运动半径和角速度的关系的过程,感受科学探究的方法。本次课的探索过程仅仅是众多探索中的一次,经常使学生经历这样的过程,感受过程中的方法,将实现培养学生科学探究能力,提高科学素养的目的。
圆周运动是一种常见的运动,通过本节的学习,深入理解其产生原因,并能对日常生活中圆周运动问题有正确的理解和判断。这部份知识是本章的重点,学好这部份知识,又可以为学习万有引力的应用做好必要的准备。教学中不宜采用矢量推导的方法先导出向心加速度的公式,再由向心加速导出向心力公式。而是通过大量的事实,说明做匀速圆周运动的物体始终需要一个指向圆心的力―――向心力的作用,再通过实验证明该向心力大小F=mrω2,进而由牛顿第二定律得出向心加速度的公式a=rω2。
一、知识与技能
理解向心力和向心加速度的概念,知道向心力的大小与哪些因素有关。能运用向心力和向心加速度的公式解答简单的有关问题。
(1)经历形成向心力概念的过程,培养学生观察、分析、归纳能力。(2)经历探索向心力F与哪些因素有关的过程,学习控制变量法,感受科学探究过程中部分环节,培养学生分析论证等能力。
发展学生对科学的好奇心与求知欲,培养学
正在加载中,请稍后...君,已阅读到文档的结尾了呢~~
扫扫二维码,随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
圆周运动的向心力教案
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由:
将文档分享至:
分享完整地址
文档地址:
粘贴到BBS或博客
flash地址:
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码:
&embed src='/DocinViewer-4.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布,请您等待!
3秒自动关闭窗口}

我要回帖

更多关于 变速圆周运动的向心力 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信