人教版物理高中必修二5.6　向心力　教案

向心力教案一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能 1、理解向心力的概念及其表達(dá)式的確切含義。 2、知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。 3、知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的向心力和向心加速度。（二）過(guò)程與方法 1、通過(guò)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)來(lái)了解向心力的大小與哪些因素有關(guān)，并具體“做一做”來(lái)理解公式的含義。 2、進(jìn)一步體會(huì)力是產(chǎn)生加速度的原因，并通過(guò)牛頓第二定律來(lái)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)、變速圓周運(yùn)動(dòng)及一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的各自特點(diǎn)。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān) 1、在實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手的習(xí)慣并提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 2、感受成功的快樂(lè)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)的意義，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。二、教學(xué)重點(diǎn) 1、體會(huì)牛頓第二定律在向心力上的應(yīng)用。 2、明確向心力的意義、作用、公式及其變形。三、教學(xué)難點(diǎn) 1、圓錐擺實(shí)驗(yàn)及有關(guān)物理量的測(cè)量。 2、如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象。四、課時(shí)安排1課時(shí)五、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、粉筆、圖片。六、教學(xué)過(guò)程新課導(dǎo)入：師：前面兩節(jié)課，我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，知道了如何描述圓周運(yùn)動(dòng)這節(jié)課我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征向心力。新課講解：一、向心力 師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“向心力”部分，思考并回答以下問(wèn)題， 1舉出幾個(gè)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，說(shuō)明這些物體為什么不沿直線(xiàn)飛去。 2用牛頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式。 學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，列舉并分析實(shí)例，體會(huì)向心力的作用效果，并根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式。 師：請(qǐng)同學(xué)們交流各自的閱讀心得并進(jìn)行相互間的討論。 生：用手槍一個(gè)被繩子系著的物體，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槔K子的力在拉著它，一旦繩子斷了，小球就會(huì)飛出去。 生：月球之所以繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，是地球?qū)υ虑虻囊υ凇袄敝?師：同學(xué)們有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體由于突然不受力了，結(jié)果物體沿直線(xiàn)飛出去的現(xiàn)象? 生：我自己做過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)：用手掄一個(gè)被繩子系著的物體，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，一旦繩子斷了，小球就會(huì)飛出去。 生：本章第一節(jié)中，砂輪上的砂粒被刀具碰掉后，沿切線(xiàn)方向飛出去的現(xiàn)象。 師：剛才同學(xué)們說(shuō)得很好，圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，有加速度，故做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一定受到力的作用。而我們知道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體具有向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律，這個(gè)加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力的作用。這個(gè)合力叫做向心力。下面請(qǐng)同學(xué)們把剛才由牛頓第二定律推出的向心力的表達(dá)式展示出來(lái)。投影學(xué)生推出的向心力表達(dá)式：FN=mv2/r , FN=mr2點(diǎn)評(píng)：學(xué)生的思維在于老師的激發(fā)，學(xué)習(xí)的積極性在于老師的調(diào)動(dòng)。通過(guò)讓學(xué)生發(fā)表見(jiàn)解，提出疑問(wèn)，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和分析問(wèn)題的能力。二、實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式 師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“實(shí)驗(yàn)”部分，思考下面的問(wèn)題： 1實(shí)驗(yàn)器材有哪些? 2簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理(怎樣達(dá)到驗(yàn)證的目的)。 3實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意什么?如何保證小球在水平面內(nèi)做穩(wěn)定的圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)量哪些物理量(記錄哪些數(shù)據(jù))? 4實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生誤差的原因主要有哪些? 學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，思考問(wèn)題，找學(xué)生代表發(fā)言。教師聽(tīng)取學(xué)生的見(jiàn)解，點(diǎn)評(píng)、總結(jié) 教師巡視并指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題。 點(diǎn)評(píng)：讓學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程體驗(yàn)成功的樂(lè)趣培養(yǎng)動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。 教師聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)驗(yàn)證的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的可靠性作出評(píng)估。交流與討論生：實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，多項(xiàng)測(cè)量都是粗略的，存在較大的誤差，用兩個(gè)方法得到的力并不嚴(yán)格相等。生：通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們還體會(huì)到。向心力并不是像重力、彈力、摩擦力那樣具有某種性質(zhì)的力來(lái)命名的它是效果力，是按力的效果命名的在圓錐擺實(shí)驗(yàn)中，向心力是小球重力和細(xì)線(xiàn)拉力的合力，還可以理解為是細(xì)線(xiàn)拉力在水平面內(nèi)的一個(gè)分力。生：數(shù)圈數(shù)測(cè)時(shí)間時(shí)，要從零開(kāi)始數(shù)起。生：我有一個(gè)改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)，不知是否可行，讓小球在剛好要離開(kāi)錐面的情況下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，我認(rèn)為利用該裝置可以使測(cè)量值減少誤差。 師：同學(xué)們能積極思維，勇于發(fā)表自己的見(jiàn)解，這很好至于該方案效果如何，老師沒(méi)有做過(guò)，這里也不敢妄下結(jié)論，還請(qǐng)同學(xué)們課后進(jìn)一步進(jìn)行比較性的研究，老師期待著你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 點(diǎn)評(píng)：新課程理念強(qiáng)調(diào)，老師不一定要能回答學(xué)生提出的所有問(wèn)題，但老師要起到一個(gè)引導(dǎo)者、一個(gè)領(lǐng)路人的作用。 課堂分組實(shí)驗(yàn) 師：請(qǐng)同學(xué)們兩人一組，完成課本第25頁(yè)“做一做”欄目中的實(shí)驗(yàn)，自己感受向心力的大小。 學(xué)生按照“做一做”欄目中的實(shí)驗(yàn)介紹，獨(dú)立操作，在實(shí)驗(yàn)中去體驗(yàn)。 點(diǎn)評(píng)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣。三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 師：在剛才“做一做”的實(shí)驗(yàn)中，我們可以通過(guò)掄繩子來(lái)調(diào)節(jié)沙袋速度的大小，這就給我們帶來(lái)一個(gè)疑問(wèn)：難道向心力能改變速度的大小嗎?為什么? 生：不能因?yàn)槲覄偛抛鰧?shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我的手保持不動(dòng)時(shí)，沙袋的速度并不能改變，只有當(dāng)我的手在動(dòng)時(shí)，沙袋的速度才能改變，所以不能。但具體細(xì)節(jié)我還沒(méi)有搞清。 生：剛才XXX同學(xué)的發(fā)現(xiàn)我也體會(huì)到了，我認(rèn)為手不動(dòng)時(shí)，繩子的拉力和沙袋運(yùn)動(dòng)的速度方向垂直，故沙袋的速度不變而當(dāng)手動(dòng)時(shí)，繩子的拉力和沙袋運(yùn)動(dòng)的速度方向不垂直，此時(shí)可以把拉力分解為沿速度方向和垂直于速度方向的兩個(gè)分力，其垂直于速度方向的分力提供沙袋所需的向心力，并不改變沙袋的速度大??；而沿速度方向的分力產(chǎn)生的加速度使沙袋的速度發(fā)生了改變。師：剛才同學(xué)們交流、討論得很好，實(shí)際上這些現(xiàn)象，我們都可