教科版高中物理必修2说课稿匀速圆周运动的向心力与向心加速度

字号：T|T

《匀速圆周运动的向心力与向心加速度》说课稿
一、教材分析
本节课是高一教科版物理必修2第二章第二节，本教案是关于第一课时向心力的内容。本节内容是高中物理教学的难点之一，且与高二教材中的“磁场”一章密切相关。对向心力、向心加速度概念的理解以及对公式确切含义的理解是本课的难点。由圆周运动特点分析得出向心力的方向、向心力的概念。演示实验、课后“感受向心力”小实验的讨论，这些都有助于学生对公式的含义有明确地认识。
二、学情分析
1、本节课针对的学生是本校高一的学生，在前面学习了物体做曲线运动的条件，学习了对圆周运动的描述，切向力和法向力的作用，而且在必修1中也学习了牛顿运动定律。这节课作为这些知识的综合应用的具体例子，通过分析理解向心力的概念，掌握向心力的来源，通过实验得出向心力大小的公式。
2、本校学生已经进行来一学期的小组合作探究式学习，有利于本节课小组合作定性的探究向心力的大小
3、学生好奇心强，具有较强的探究欲望
针对本节课教材特点及学情，特制定本节课的三维教学目标如下：
二、教学目标分析
（一）知识与技能
1、知道什么是向心力，理解匀速圆周运动的向心力大小不变，方向总是指向圆心；
2、知道向心力的来源；
3、知道匀速圆周运动的向心力的公式，会解答有关问题；
4、养成探究物理问题的习惯，养成观察实验的能力和分析综合能力。
（二）过程与方法
1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从而认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此理解向心力的概念；
2、通过充分讨论向心力来源、向心力大小可能与哪些因素有关，并设计实验进行探究活动；
3、能通过思考交流，体验探究与合作学习。
（三）情感态度与价值观
1、领略到物理就在自己的身边，体验自然界的奇妙与和谐，发展好奇心与求知欲；
2、在探究合作过程中，增强探究意识与合作意识，增强与人交流的意识；
3、养成敢于发表自己观点，既坚持原则又尊重他人的良好习惯；
4、意识到物理规律在现实生活中的重要作用，增强对物理学习的兴趣；
5、在用实验得出结论的过程中，逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观。
三、教学策略选择与设计
•情景创设策略：运用生活中与教学内容相关的情景，设计问题，设计物理实验，组织教学内容，提出有启发性的引申问题，激发学生的学习兴趣，积极地参与到实验验证、实验猜想、探究规律的学习当中。
•探究引导策略：探讨式学习；教师启发引导
•自主合作探究式学习策略：建立小组讨论、交流、合作的课堂氛围
五、教学资源与工具设计
•教科版新课标教材高中物理必修2
•相关实验器材，单摆小球、向心力演示器、钢球、铝球。
•专门为本课设计的多媒体课件
•多媒体教室
六、教学过程
导入新课
复习导入

 那么，是怎样的力使物体做圆周运动呢？
二．新课教学
㈠向心力
1、向心力的定义
2、向心力的特点
3、向心力的来源分析
利用桌上的单摆小球，手执绳的一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
观察小球运动情况、分析小球受力特点。
结合物体的运动效果分析：绳子的拉力提供其做圆周运动的向心力。
【模拟】用绳子拉着小球在水平面内做圆周运动，结合运动情况分析其向心力的来源
总结：向心力的来源：通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或者是某个力的分力，或几个力的合力所提供。
[过渡]
向心力的方向时刻在变，那大小呢？向心力的大小会与哪些因素有关？先让我们通过亲身体验来猜想一下。
[学生活动设计]
1、分组用细线拉小钢球、小木球让其在桌面上做匀速圆周运动，改变小球的转速，细线的长度多做几次。由自己的感觉猜测向心力的大小与哪些因素有关。
2、让学生做课本图4－17的实验，体验向心力。
[猜测结论归纳]
向心力的大小可能与物体的质量、角速度、线速度、半径有关。
[过渡]
那么猜想是否正确呢？它们之间定量的关系又会怎样？下面通过实验进行检验（控制变量法）。
[演示]
逐一介绍向心力演示器的构造和使用方法（所需的向心力由挡板来提供）。
首先对照图片和实物来认识实验仪器，①转动手柄，用手摇动就带动②、③变速塔轮转动，塔轮有3层，第一层塔轮左右半径相等，第二层塔轮半径之比为2：1，地三层塔轮半径之比为4：1，塔轮上面有一个长槽和一个短槽，长槽的上面有两个小档片，第一个档片到圆心的长度为第二个档片到圆心长度的一半，等于短槽上的档片到圆心的长度，我们对小档片施加一个力可以看到，通过⑥横臂的杠杆作用使弹簧测力筒⑦下降，从而露出标尺⑧，标尺上露出的红白相间等分格子数可以显示力的大小，现在我们把小球放在槽上，然后匀速转动手柄，使小球做匀速圆周运动，如果没有档板，小球会飞出，所以小球的向心力有档板对小球的弹力提供，而同时小球会给档板一个同样大小的力，这个力的大小又通过红白格子表现出来，所以两球向心力的大小的比值就能得出。
操作方法：
用质量不同的钢球和铝球，使它们的运动半径和角速度相同，观察并分析向心力与物体质量之间的关系。
用两个质量相同的小球，保持小球转动的半径相同，观察并分析向心力与角速度之间的关系。
用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察并分析向心力与运动半径之间的关系。
[总结归纳]
大家的猜想正确
具体关系
r、ω相同，m1：m2=F1：F2=1：2
m、r相同，ω1：ω2=1：2 F1：F2=1：4
m、ω相同，r1： r2= F1：F2=1：2
当m、r、ω都采用国际单位制时，我们能得到向心力的定量计算公式F=mrω2，将公式ω=v/r代入可以得到向心力的另一表达式F=mv²/r。
三、小结
本节从力的角度研究了匀速圆周运动，知道了向心力的概念、特点、作用效果，以及各种情况向心力的来源，并通过实验研究了向心力的大小。
四、作业
复习本节、预习下节
《名校课堂》课时2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度（一）。
观察日常生活所见的匀速圆周运动并用今天所学的知识去解释。