5.6向心力教学设计 雪梅
2011-05-02 23:22阅读：
5.6向心力教学设计
吴忠中学
马雪梅
一、教学目标
（一）、知识与技能：
1、了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的。
2、会分析向心力的来源
3、掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力。
4、从牛顿第二定律角度理解向心力表达式
5、初步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。
6、知道在变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。
（二）过程与方法
1、利用身边的事例分析匀速圆周运动所需的向心力，物理知识来源于生活而又服务于生活。
2、在验证向心力表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的使用。
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。
4、让学生阅读课本并演示实验，体现教师只是引导者，学生是课堂主人的理念。
（三）情感态度与价值观
1、培养学生动手、探究的习惯，经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径。
2、通过实验，激发学生学习物理的兴趣。
二、教学重点
理解向心力的概念和分析向心力的来源，能进行计算。
三、教学难点：
向心力来源的分析。
四、教学课时：
1课时
五、教学准备:
向心力演示仪、圆锥摆、小球、细绳
六、学情分析：
通过前几节课的学习，学生已知道了物体做曲线运动的条件，知道描述匀速圆周运动快慢的物理量，已知道向心加速度的方向指向圆心，它描述物体速度方向变化的快慢。上学期已对牛顿第二定律深入的学习，因此学生很容易理解向心力的概念，这种认识层层递进，但由于学生往往认为向心力是一种新的力，因此学习向心力是一种效果力将是学生学习的一个难点。
七、教材分析：
这节课是本章的重点内容，学好这部分内容，后一章的天体运动和高二阶段的带电粒子在匀强磁场中的运动的难度就会降低。本节内容通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，得出向心力的概念，接着又从牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式，为了进一步理解向心力公式，用实验圆锥摆粗略验证向心力的表达式，使学生感受理论与实践是相结合的，理论知识来自于实践，可以用实验去证明，最后由特殊到一般地哲学思想，让学生轻松学习变速圆周运动和一般曲线运动的处理方法。
八、教学过程：
A引入新课
1、
知识回顾：
师：上节课学习了匀速圆周运动向心加速度，它的大小和方向有何特点？（学生思考，回答）
师：翻开课本P22，完成练习4
学生练习后教师评价
2、情景设置：
两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，相向心加速度之比为2:1，那么他们的向心加速度是怎样产生的呢？这节课我们就来共同探讨与它息息相关的一个课题———向心力。
课题板书：5.6向心力
B、新课进行中
1、向心力的认识
师：举例生活中的匀速圆周运动：（1）教师演示绳系小球，小球在光滑水平面内做匀速圆周运动；（2）地球围绕太阳做匀速圆周运动；（3）演示漏斗内的小球做匀速圆周运动（4）小球在向心力演示仪中做匀速圆周运动。
归纳特点：物体做匀速圆周运动必有指向圆心的合外力来维持。
明确向心力的概念：这个合外力就是向心力。
学生阅读课本（大声）P23，第二段，向心力的概念
板书：一、向心力
1、概念：F=F合
师生：对以上例子进行受力分析
师：向心力是不是一个新的性质力？
学生思考并回答
板书：
2、来源：向心力是效果力，它可以是某几个性质力的合力，单个力或某个力的分力。
师：物体做圆周运动时，先对物体进行受力分析，受力分析时能否画上向心力？
学生思考并回答
师：向心力是矢量，就要考虑它的大小和方向，它的大小如何计算？
学生思考并回答，根据牛顿第二定律。
学生回答，教师板书：
3、大小
Fn=man
=mV2/r
=m.ω2.r
=……
师：大家考虑，向心力Fn与半径r之间成什么样的比例关系？
学生思考并回答
师：纠正并归纳：看公式Fn=mV2/r=mω2r,用控制变量法解决此问题，在线速度V不变的条件下，向心力与半径成反比，半径越大，向心力越小。
学生练习：练习册P23
第三题。教师评价，并在此环节渗透物理学习中审题的重要性。
师：那向心力的方向如何确定？
学生思考并回答
板书：
方向：沿着半径指向圆心。
师：由此知是变力，大家思考一下在匀速圆周运动中那些物理量不变？
学生思考并回答，
教师强调：速度的大小，加速度的大小，角速度、周期、频率、转速、向心力的大小。
师：物理实验室检验真理的一个基本途径，理论的正确与否是要用实践来证明的。
学生动手让小球做圆锥摆运动
建立物理模型（如图所示）
师：
（1）如图所示，做匀速圆周运动的小球受到哪些力的作用？合力产生了怎样的加速度？
（2）能否在实验室里粗略计算此匀速圆周运动中的向心力大小？
学生思考并回答
师：课本上就是利用圆锥摆中可以有两种方法测向心力来粗略验证向心力的表达式的，同学们课后有兴趣完全可以自己做一下。
2
变速圆周运动和一般曲线运动的学习
观看过山车视频，师：
（1）过山车做的是不是圆周运动？
（2）运动时速度大小变不变？
(3)向心力指向以圆心吗？
学生思考并回答，教师评价
引导学生阅读课本P24思考回答以下问题：
（1）变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？
（2）
变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？
教师明确，并板书：
二 做变速圆周运动的物体所受的力：
Ft
：切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.
Fn：
向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.
师：怎么分析研究一般的曲线运动？
教师引导学生总结：
处理一般曲线运动的方法：
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的半径。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理.
C
知识小结
学生静下心闭上眼睛两分钟回顾本节课知识，
九 板书设计
5.6向心力
一、向心力
1、概念：F=F合
2、来源：向心力是效果力，它可以是某几个性质力的合力，单个力或某个力的分力。
3、大小
Fn=man
=mV2/r
=m.ω2.r
=……
方向：沿着半径指向圆心。
二 做变速圆周运动的物体所受的力：
Ft
：切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.
Fn：
向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.
三、处理一般曲线运动的方法：
十 作业布置
课后练习1 2
3
十一 教学反思
关于《向心力》这节课，我上了一堂公开课。我本着给学生讲简单，易于学生理解和掌握的原则。
因此，我是这样处理的：先复习向心加速度的大小和方向，紧接着出一道思考题，即上一节的第四题，情景引出：两艘游艇的向心加速度是怎样产生的？这节课就来学习与这个问题息息相关的知识—向心力；展开新课，向心力概念→矢量性（大小和方向）→向心力来源→用圆锥摆实验粗略验证向心力公式。
本来还设计了变速圆周运动和一般曲线运动的讲解，但考虑到学生对向心力是效果力这一难点的透彻理解，这点需要的时间比较多，就没有把设计的都讲完。从第二节课的情况看，学生的掌握情况良好。当然，还有诸多值得我反思的地方：
1、过高评价学生。设计教学环节时，有些我预设认为简单的问题在学生看来，不能很快到位的理解，这也是这堂课没按设计讲完的一个原因。
2、关于向心力是效果力。为了降低难度，我先引用了学生很容易理解的动力和阻力是效果力，粉笔头做竖直上抛运动时，重力是阻力；粉笔头竖直下落时，重力是动力。当物体做匀速圆周运动时，想要实现这种效果，要有指向圆心的力。其它力的合力提供这种效果，那么这些力的合力就是向心力，因此向心力是效果力；这点处理我个人比较满意。当然也许存在不妥之处，愿与大家共同讨论。
3、图画的有些小。图画的大点，受力分析会更直观。
