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1、 精品資料
向心力與向心加速度
一、教材分析
“向心力,向心加速度”編排在選修課第三章第二節(jié),這部份知識是本章的重點,學好這部份知識,可以為學習本章萬有引力應(yīng)用部份的內(nèi)容做好必要的準備。
為了便于學生接受,教材在處理這部份知識時,沒有采用先用矢量推導得出向心加速度的公式,再由向心加速變的公式得出向心力公式的講法,而是通過實驗說明做勻速圓周運動的物體始終受到一個指向圓心的力--向心力的作用,其大小可以證明為F=mrω2再由牛頓第二定律得出向心加速變的公式a=rω2。
二、教學重點與難點
1.重
2、點:向心力大小與m、r、ω的關(guān)系
V2
2.難點:①向心力的概念;②公式a=rω2或a=─的理解
r
三、教學目標
1.知識目標:知道什么是向心力,什么是向心加速度。能運用向心力和向心加速變的公式解答有關(guān)問題。
2.能力目標:懂得物理學中常用的研究方法,培養(yǎng)學生的學習能力和研究能力。
四、學生現(xiàn)狀分析
1.這部份知識在必修課有所學習,但涉及得不多,再
3、來這本是高三年學習的知識現(xiàn)提前了,學生接受能力肯定有限,這需要教師把握好教學要求。[來源:
2.學生剛剛從初中步入高中,對高中物理的學習還不夠得法,應(yīng)要求教師在學習方法上應(yīng)以指導。
五、教學方法:
現(xiàn)代教育目標對中學物理教學提出了明確要求:中學物理教學必須以學生發(fā)展為本,以物理學知識體系為載體,以學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)為重點,以提高學生的科學素質(zhì)為目標,逐步培養(yǎng)學生的學習能力和研究能力,最終達到全面提高素質(zhì),發(fā)展個性,形成特長的目的。
本課采用“引導探究”式教學法,該教學法以解決問題為中心,注重學生的獨立鉆研,著眼于創(chuàng)造思維的培養(yǎng),充分發(fā)揮學生的主
4、動性。其主要程序是:提出問題→科學猜想→設(shè)計實驗→探索研究→得出結(jié)論→指導實踐。它不僅重視知識的獲得,而且更重視學生獲取知識的過程及方法,更加突出了學生的學,學生學得主動,學得積極。學生活動約占課時的1/2,課堂氣氛比較活躍,真正體現(xiàn)了“教為主導,學為主體”的思想。
六、教學媒體
1.投影儀和投影片
2.學生分組實驗器材:彈簧秤,繩子,小球(若干個),圓珠筆桿套
七、教學過程:
(一)向心力概念:[來源:]
通過復習,演示實驗,講清向心力的概念。
(二)向心力大小與哪些因素有關(guān)
1.展示情景,提出問題
播
5、放“賽車因速度過大而脫離軌道”的片段,創(chuàng)設(shè)情景,讓學生悟出物體未獲得所需大小的向心力時不能做勻速圓周運動。
設(shè)問:質(zhì)量為m的物體以角速度ω做半徑r的勻速周運動時所需的向心力究竟多大?引出“探究向心力大小”這一研究課題。
2.科學猜想,思維發(fā)散
鼓勵學生大膽猜測:假如你是歷史上第一個研究向心力大小的人,猜猜看“向心力可能與哪些因素有關(guān)?”培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性,指出科學猜想是研究自然科學的一種廣泛應(yīng)用的思想方法,它不是無根據(jù)的幻想,是有客觀根據(jù)的。猜想是否正確,要靠實驗檢驗。被實驗肯定的猜想,就是實驗規(guī)律;被實驗否定的猜想,應(yīng)該放棄,重新提出新的猜想,再用實驗來檢驗。
6、
在這環(huán)節(jié)中,學生分組討論,教師給以適當提示,最終根據(jù)學生的猜想,總結(jié)出:F向與m、ω、r可能有關(guān)系。
3.設(shè)疑集思,設(shè)計實驗
用投錄儀映出思考題:①F向可能與那么多因素有關(guān),怎樣研究?②實驗中如何控制變量?實驗的研究對象是什么?需觀察、記錄什么?③列出實驗原理、所用的器材和具體步驟。
在這環(huán)節(jié)中,學生分組討論,然后請個別學生回答。[來源:]
4.分組實驗,探索研究
經(jīng)過討論,確定利用課本P72小實驗提供的裝置進行探究。
在此環(huán)節(jié)中,學生以四個人為一個小組,像科學家那樣興趣盎然地開始按擬定的方案實驗,邊做邊想邊記。教師巡視,
7、注意他們設(shè)計是否合理,儀器使用是否得當,數(shù)據(jù)記錄是否正確,做個別輔導。
學生在教師的指導下,自覺、主動地和教師、教材、同學、教具相互作用,進行信息交流,自我調(diào)節(jié),形成了一種和諧親密、積極參與的教學氣氛,一個思維活躍、鼓勵創(chuàng)新的環(huán)境。學生的思維在開放、發(fā)散中漲落,在求異、探索中又趨于有序;這培養(yǎng)了學生獨立操作能力,發(fā)展了學生的思維能力、創(chuàng)造能力。
5.綜合分析,得出結(jié)論
學生根據(jù)自己的實驗結(jié)果,分析、歸納,得出結(jié)論,以組為單位,推舉代表發(fā)言。
教師引導學生發(fā)現(xiàn):F向確實與m、ω、r有關(guān),并講明進一步精確的實驗得出F向αmω2r,即F向=mrω2。
8、 學生在實驗中獲得感知,再對這些數(shù)據(jù)進行比較、概括,進行思維加工,總結(jié)出結(jié)論,與傳統(tǒng)教學中的總結(jié)不同的是,教師不是對自己做的演示實驗進行自我總結(jié),而是在學生自我發(fā)展的基礎(chǔ)上,通過疏理學生認知結(jié)果來歸納結(jié)論,使學生感到成功的喜悅。
6.應(yīng)用練習,指導實踐
用投影儀映出分層練習題:
A級:要使一個3千克的物體,在半徑為2米的周圓上以4m/s的速變運動,需要多大的向心力。
B級:線的一端拴一重物,手執(zhí)線的另一端,使重物做勻速圓周運動。當每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)相等時,線長易斷還是線短易斷?
C級:質(zhì)量是4000千克的卡車,以18千米/小時的速變分別通過⑴平橋
9、;⑵曲率半徑50米的凸形橋最高點。問卡車對橋面的壓力各是多少?
在這環(huán)節(jié)中,學生選擇一至兩個級別的題目練習。教師巡視指導,根據(jù)反饋信息講評。[來源:]
教師組織學生運用結(jié)論解決一些實際問題,這是檢查學生對知識的理解和鞏固的一種手段,也是遷移知識,深化知識的重要環(huán)節(jié)。通過運用和深化,使學生的知識、技能逐漸轉(zhuǎn)化為能力和素質(zhì),這是學生完成自身發(fā)展的延續(xù)。
根據(jù)因材施教,保底拔尖的原則,練習題力爭層次化、系統(tǒng)化,保證量與質(zhì)的適變性。
7.歸納總結(jié),學法指導
教師總結(jié):讓學生回顧本課的探究過程:發(fā)現(xiàn)問題→進行猜想→探索研究→得出結(jié)論→指導實踐。指明這是研
10、究物理的基本思路,這也證明了“世界是物質(zhì)的,物質(zhì)是運動的,運動是有規(guī)律的,規(guī)律是可以認識的,認識是為造福人類的?!边@一辯證唯物主義觀點。
物理教學中應(yīng)注意滲透了科學研究方法,同時也應(yīng)進行了學法指導和辯證唯物主義教育。
(三)向心加速度
1.引導學生自己通過牛頓第二定律推出公式a=rω2。
V2
2.通過練習提醒學生對公式a=rω2及a=─的正確理解。
r
11、 (題目略)
板書設(shè)計:
1.做勻速圓周運動的物體所受的合外力總是指向圓心,作用效果只是使物體速度方向發(fā)生變化。
2.向心力定義:使物體速度方向發(fā)生變化的合外力。
注意:⑴向心力方向總是指出圓心,是一個變力。
⑵向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。
3.向心力大?。焊矬w質(zhì)量m、圓周半徑r和運動的角速變ω有關(guān),
V2
F向心=mrω2=m ─
r
4.向心力加速度:
⑴概念:向心力產(chǎn)生的加速度,只是描述線速度方向變化的快慢。[來源:]
F向心
⑵大?。篴向心= ──=rω2=V2/r
m
⑶方向:總是指向圓心。