高中物理向心力教案

2022-09-01 15:58:07| 發(fā)昌

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物理教師教學(xué)設(shè)計教案

熱度：

作為一名辛苦耕耘的教育工作者，可能需要進行教案編寫工作，教案是教學(xué)活動的總的組織綱領(lǐng)和行動方案?？靵韰⒖冀贪甘窃趺磳懙陌桑∠旅媸怯尚【幗o大家?guī)淼母咧形锢硐蛐牧贪?篇，讓我們一起來看看！

高中物理向心力教案篇1

一、教學(xué)目標(biāo)

1.物理知識方面：

(1)理解勻速圓周運動是變速運動;

(2)掌握勻速圓周運動的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系;

(3)初步掌握向心力概念及計算公式。

2.通過勻速圓周運動、向心力概念的建立過程，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。

3.滲透科學(xué)方法的教育。

二、重點、難點分析

向心力概念的建立及計算公式的得出是教學(xué)重點，也是難點。通過生活實例及實驗加強感知，突破難點。

三、教具

1.轉(zhuǎn)臺、小傘;

2.細繩一端系一個小球(學(xué)生兩人一組);

3.向心力演示器。

四、主要教學(xué)過程

(一)引入新課

演示：將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出，觀察運動軌跡。

復(fù)習(xí)提問：粉筆頭做直線運動、曲線運動的條件是什么?

啟發(fā)學(xué)生回答：速度方向與力的方向在同一條直線上，物體做直線運動;不在同一直線上，做曲線運動。

進一步提問：在曲線運動中，有一種特殊的運動形式，物體運動的軌跡是一個圓周或一段圓弧(用單擺演示)，稱為圓周運動。請同學(xué)們列舉實例。

(學(xué)生舉例教師補充)

電扇、風(fēng)車等轉(zhuǎn)動時，上面各個點運動的軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運動，小到微觀世界電子繞原子核的運動，都可看做圓周運動，它是一種常見的運動形式。

提出問題：你在跑400米過彎道時身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜?鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車場的環(huán)形車道，為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低?可見，圓周運動知識在實際中是很有用的。

引入：物理中，研究問題的基本方法是從最簡單的情況開始。

板書：勻速圓周運動

(二)教學(xué)過程設(shè)計

思考：什么樣的圓周運動最簡單?

引導(dǎo)學(xué)生回答：物體運動快慢不變。

板書：1.勻速圓周運動

物體在相等的時間里通過的圓弧長相等，如機械鐘表針尖的運動。

思考：勻速周圓運動的一個顯著特點是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運動的快慢?

(學(xué)生自由發(fā)言)

板書：2.描述勻速圓周運動快慢的物理量

恒量。

當(dāng)t很短，s很短，即為某一時刻的瞬時速度。線速度其實就是物體做圓周運動的瞬時速度。當(dāng)物體做勻速圓周運動時，各個時刻線速度大小相同，而方向時刻在改變。那么，線速度方向有何特點呢?

演示：水淋在小傘上，同時搖動轉(zhuǎn)臺。觀察：水滴沿切線方向飛出。

思考：說明什么?

師生分析：飛出的水滴在離開傘的瞬間，由于慣性要保持原來的速度方向，因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向。

板書：方向：沿著圓周各點的切線方向。如圖3。

單位：rad/s。

(3)周期：質(zhì)點沿圓周運動一周所用的時間。如：地球公轉(zhuǎn)周期約365天，鐘表秒針周期60s等，周期長，表示運動慢。

(角速度、周期可由學(xué)生自己說出并看書完成)

板書：(師生共同完成)

思考：物體做勻速圓周運動時，v、、T是否改變?(、T不變，v大小不變、方向變。)

講述：勻速周周運動是勻速率圓周運動的簡稱，它是一種變速運動。

提出問題：勻速圓周運動是一種曲線運動，由物體做曲線運動的條件可知，物體必定受到一個與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，這個合外力的方向有何特點呢?

學(xué)生小實驗(兩人一組)：

線的一端系一小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。小球質(zhì)量很小(可用橡皮塞等替代)，甩動時線速度盡量大，小球重力與拉力相比可忽略，以保證拉線近似在水平方向。

觀察并思考：

①小球受力?

②線的`拉力方向有何特點?

③一旦線斷或松手，結(jié)果如何?

(提問學(xué)生后板書并圖示)

概括：要使物體做勻速圓周運動，必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用，故名向心力。

板書：3.向心力：物體做勻速圓周運動所需要的力。

提出問題：向心力的大小跟什么因素有關(guān)?

(學(xué)生自己設(shè)想，用剛才的儀器做小實驗，憑感覺粗略體驗。學(xué)生經(jīng)實驗、討論有了自己的看法后，自由發(fā)言。)

演示實驗(驗證學(xué)生的設(shè)想)：研究向心力跟物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度的定量關(guān)系。

提問：實驗時能否讓三個量同時變。

保持兩個量不變，使一個量變化。

實驗裝置：向心力演示器。

演示：搖動手柄，小球隨之做勻速圓周運動。

提問：向心力由什么力提供?如何測量?

小球向外壓擋板，擋板對小球的反作用力指向轉(zhuǎn)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(biāo)尺中讀出，即顯示了向心力大小。

演示內(nèi)容：

①向心力與質(zhì)量的關(guān)系：、r一定，取兩球使mA=2mB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB結(jié)論：向心力Fm

②向心力與半徑的關(guān)系：m、一定，取兩球使rA=2rB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB結(jié)論：向心力Fr

③向心力與角速度的關(guān)系：m、r一定，使A=2B觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=4FB結(jié)論：向心力F2

歸納：綜合上述實驗結(jié)果可知：物體做勻速圓周運動需要的向心力與物體的質(zhì)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(jié)論，實際上要進行多次測量，大量實驗，但我們不可能一一去做。同學(xué)們剛才所做的實驗得出：m、r、越大，F(xiàn)越大;若將實驗稍加改進，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(jié)論(要求同學(xué)回去做)。我們還可以設(shè)計很多實驗都能得出這一結(jié)論，說明這是一個帶有共性的結(jié)論。測出m、r、的值，可知向心力大小為：F=mr2。

反饋練習(xí)：

①對于做勻速圓周運動的物體，下面說法正確的是：A速度不變;B速率不變;C角速度不變;D周期不變。

②如圖7為一皮帶傳動裝置，在傳動過程中皮帶不打滑。試比較輪上A、B、C三點的線速度、角速度大小。

③物體做勻速圓周運動所需要的向心力跟半徑的關(guān)系，有人說成正比，有人說成反比。你對這兩種說法是如何理解的?

④(前后呼應(yīng))解釋跑400m彎道時身體為何要傾斜等一類問題。(火車拐彎要求課后看書)

五、課堂小結(jié)

1.科學(xué)方法

①點明建立概念的過程：是通過大量實例，概括抽象出本質(zhì)的內(nèi)容，即由個別到一般的思維過程。

②點明實驗歸納的過程：必須經(jīng)過多次實驗，必須有足夠的事實，由多個特殊的共同結(jié)論才能歸納出一般情況下的結(jié)論。

2.知識內(nèi)容：(見板書)

3.對向心力的理解：向心力并不是一種特殊性質(zhì)的力，它的名稱只是根據(jù)始終指向圓心這一作用效果來命名的。下節(jié)課再進一步討論。

六、說明

1.向心力、向心加速度的講授順序。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(dǎo)導(dǎo)出向心加速度，再推出向心力。

先講加速度，理論推導(dǎo)嚴謹，又能訓(xùn)練學(xué)生的推理能力，但方法較抽象，對基礎(chǔ)差的學(xué)生難度較大?？紤]到我所任班級學(xué)生的實際情況，我選用了先講向心力，降低了難度，便于學(xué)生理解、接受，現(xiàn)行必修教材采用的也是這一順序。不足之處是：由于實驗存在誤差，只能粗略得出結(jié)論，而且課堂不可能做很多實驗，實驗歸納的事實不足。解決的關(guān)鍵是盡量減小實驗誤差，補充實例，彌補實驗事實不足的缺陷。

2.對向心力的教學(xué)，本節(jié)完成了感知、概括、定義，即完成了個別到一般的過程和簡單的再認。而進一步的再認即一般到個別，留待下節(jié)完成，所以本節(jié)對向心力的要求教學(xué)目標(biāo)定為初步掌握。

高中物理向心力教案篇2

【教學(xué)目標(biāo)】

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、通過實驗理解向心力的大小與哪些因素有關(guān)，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(guān)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(xué)生用理論指導(dǎo)實踐的素養(yǎng)和能力。

三、情感態(tài)度與價值觀

培養(yǎng)學(xué)生觀察生活，思考生活現(xiàn)象的能力，同時培養(yǎng)學(xué)生大膽分析及勇于探究的科學(xué)素養(yǎng)，以及尊重實驗、實踐的客觀唯物精神。

【教學(xué)重點】

向心力概念的建立及實驗探究向心力的大小是教學(xué)重點。

【教學(xué)難點】

向心力概念的建立及實驗探究向心的大小也是教學(xué)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。

【教學(xué)過程】

一、引入新課

欣賞視頻：我國選手趙宏博和申雪在06年冬奧會花樣滑冰比賽中，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(xué)生回答：勻速圓周運動），其運動狀態(tài)時刻改變的原因是什么？（學(xué)生回答：受到合外力）有力就會產(chǎn)生（加速度）。這節(jié)課我們共同探究做勻速圓周運動的物體合外力及加速度的特點。

高中物理向心力教案篇3

一、教材分析

本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標(biāo)準實驗教科書（物理2·必修）第五章《曲線運動》第六節(jié)《向心力》。

教材的內(nèi)容方面來看，本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗證向心力的表達式，變速圓周運動和一般曲線運動。前面幾節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運動、圓周運動、向心加速度，這節(jié)講的是描述使物體做圓周運動的合外力，是對物體運動認識上的升華，為接下來萬有引力的的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。所以在整個教材體系中起了承上啟下的作用，并且這樣的安排由簡單到復(fù)雜，符合學(xué)生的認知規(guī)律。

從教材的地位和作用方面來看，本章節(jié)是運動學(xué)中的重要概念，也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一，是對物體運動認識上的升華，它把運動學(xué)和動力學(xué)聯(lián)系在了一起，具有承上啟下的橋梁作用，也是學(xué)生知識系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。

二、學(xué)情分析

【知識基礎(chǔ)方面】在學(xué)習(xí)本節(jié)課前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運動、圓周運動、向心加速度，具備了探究向心力的基本知識和基本技能，這為本節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)起到了鋪墊作用。

【思維基礎(chǔ)方面】高一的學(xué)生通過初中科學(xué)和第一學(xué)期的學(xué)習(xí)，具有了一定的物理思維方法和較強的計算能力，但接受能力尚欠缺，需要教師正確的引導(dǎo)和啟發(fā)。

【情感態(tài)度方面】在學(xué)生的生活經(jīng)驗中，與向心力有關(guān)的現(xiàn)象有，但是有一些是錯誤的這就給學(xué)生理解向心力的概念帶來困難。

三、教學(xué)目標(biāo)

【知識技能目標(biāo)】理解向心力的定義；

能說出向心力的定義、寫出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果；用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式；

【過程方法目標(biāo)】

通過對向心力，向心加速度，圓周運動，牛頓第二定律的理解與學(xué)習(xí)，相互聯(lián)系，體驗對物理概念的學(xué)習(xí)方法

【情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)】

通過用概念前后聯(lián)系的方法得出加速度的概念，感悟到探索問題解決問題的興趣和學(xué)無止境的觀點；

通過向心力的教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實的生活經(jīng)歷與體驗出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過一些有趣的實驗實驗，加深學(xué)生的印象，容易讓學(xué)生理解，引起學(xué)生興趣；

四、重點與難點

重點：向心力表達式驗證，向心力來源與作用效果。設(shè)定一定運動情景，來驗證向心力表達式。來源進行舉例說明，進行受力分析。（重點如何落實）

難點：向心力表達式的驗證。通過用圓錐擺粗濾驗證表達式，通過圓錐擺做勻速圓周運動解釋原理，分析其在運動角度和手里角度的合外力，測量數(shù)據(jù)與測量器材，一步步得出表達式的正確。（難點咋么突破）

五、教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法：演示法，講授法，討論法；

教學(xué)手段：多媒體，口述；

六、教學(xué)過程

1、引入

回顧本章內(nèi)容，復(fù)習(xí)向心加速度，放一個有關(guān)視屏，向同學(xué)提問物體為甚么做圓周運動？

2、新課教學(xué)（熟悉一下過渡）

一、做小球做圓周運動的實驗，多問題進行思考，得出向心力特點進行總結(jié)

二、教授有關(guān)向心力的有關(guān)知識并進行一定補充。

三、用圓錐擺粗濾驗證向心力表達式小結(jié)：向心力定義表達式

高中物理向心力教案篇4

一、教學(xué)目標(biāo)

1、物理知識方面：

（1）理解勻速圓周運動是變速運動；

（2）掌握勻速圓周運動的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系；

（3）初步掌握向心力概念及計算公式。

2、通過勻速圓周運動、向心力概念的建立過程，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。

3、滲透科學(xué)方法的教育。

二、重點、難點分析

向心力概念的建立及計算公式的得出是教學(xué)重點，也是難點。通過生活實例及實驗加強感知，突破難點。

三、教具

1、轉(zhuǎn)臺、小傘；

2、細繩一端系一個小球（學(xué)生兩人一組）；

3、向心力演示器。

四、主要教學(xué)過程

（一）引入新課

演示：將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出，觀察運動軌跡。

復(fù)習(xí)提問：粉筆頭做直線運動、曲線運動的條件是什么？

啟發(fā)學(xué)生回答：速度方向與力的`方向在同一條直線上，物體做直線運動；不在同一直線上，做曲線運動。

進一步提問：在曲線運動中，有一種特殊的運動形式，物體運動的軌跡是一個圓周或一段圓?。ㄓ脝螖[演示），稱為圓周運動。請同學(xué)們列舉實例。

（學(xué)生舉例教師補充）

提出問題：你在跑400米過彎道時身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜？鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車場的環(huán)形車道，為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低？可見，圓周運動知識在實際中是很有用的。

引入：物理中，研究問題的基本方法是從最簡單的情況開始。

板書：勻速圓周運動

（二）教學(xué)過程設(shè)計

思考：什么樣的圓周運動最簡單？

引導(dǎo)學(xué)生回答：物體運動快慢不變。

板書：1、勻速圓周運動

物體在相等的時間里通過的圓弧長相等，如機械鐘表針尖的運動。

思考：勻速周圓運動的一個顯著特點是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運動的快慢？

（學(xué)生自由發(fā)言）

板書：2、描述勻速圓周運動快慢的物理量恒量。

當(dāng)t很短，s很短，即為某一時刻的瞬時速度。線速度其實就是物體做圓周運動的瞬時速度。當(dāng)物體做勻速圓周運動時，各個時刻線速度大小相同，而方向時刻在改變。那么，線速度方向有何特點呢？

演示：水淋在小傘上，同時搖動轉(zhuǎn)臺。觀察：水滴沿切線方向飛出。

思考：說明什么？

師生分析：飛出的水滴在離開傘的瞬間，由于慣性要保持原來的速度方向，因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向。

板書：方向：沿著圓周各點的切線方向。如圖3。單位：rad/s。

（3）周期：質(zhì)點沿圓周運動一周所用的時間。如：地球公轉(zhuǎn)周期約365天，鐘表秒針周期60s等，周期長，表示運動慢。（角速度、周期可由學(xué)生自己說出并看書完成）

板書：（師生共同完成）

思考：物體做勻速圓周運動時，v、ω、T是否改變？（ω、T不變，v大小不變、方向變。）講述：勻速周周運動是勻速率圓周運動的簡稱，它是一種變速運動。

提出問題：勻速圓周運動是一種曲線運動，由物體做曲線運動的條件可知，物體必定受到一個與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，這個合外力的方向有何特點呢？

學(xué)生小實驗（兩人一組）：

線的一端系一小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。小球質(zhì)量很小（可用橡皮塞等替代），甩動時線速度盡量大，小球重力與拉力相比可忽略，以保證拉線近似在水平方向。

觀察并思考：

①小球受力？

②線的拉力方向有何特點？

③一旦線斷或松手，結(jié)果如何？

（提問學(xué)生后板書并圖示）