《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì)

36【內(nèi)容分析】達(dá)公式，學(xué)生要理解記憶并會(huì)靈敏選擇應(yīng)用。【學(xué)情分析】要讓同學(xué)們了解物體為什么會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)，要讓學(xué)生體驗(yàn)圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)分析向心力來(lái)源?！窘虒W(xué)目標(biāo)】理解向心力的概念.知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，通過(guò)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的試驗(yàn).理解公式的精準(zhǔn)含義，并能用來(lái)進(jìn)展計(jì)算.通過(guò)演示試驗(yàn)、學(xué)生試驗(yàn)、小試驗(yàn)培育學(xué)生動(dòng)手的習(xí)慣，并提高分析、解決問(wèn)題的力氣.同時(shí)體會(huì)試驗(yàn)的意義，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣.【教學(xué)重難點(diǎn)】向心力概念的建立及計(jì)算公式的得出明確向心力的意義、作用、公式及其變形.通過(guò)生活實(shí)例及試驗(yàn)加強(qiáng)感知，明確向心力的來(lái)源，運(yùn)用向心力的學(xué)問(wèn)解釋有關(guān)現(xiàn)象.【教具預(yù)備】圓錐擺試驗(yàn)裝置、向心力演示器、多媒體關(guān)心教學(xué)設(shè)備等【課時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】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.二．進(jìn)展課向心力的概念及其方向演示試驗(yàn)：在水平玻璃〔近似光滑〕桌面上，利用實(shí)物投影儀做演示試驗(yàn)①一個(gè)小球，拴住繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來(lái)細(xì)繩處于松馳狀態(tài)②用手〔沿細(xì)線垂直方向〕輕擊小球，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)③當(dāng)繩繃直時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生爭(zhēng)論、分析：①繩繃緊前，小球?yàn)槭裁醋鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)？力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？這個(gè)力起什么作用？學(xué)生通過(guò)爭(zhēng)論小結(jié)：①做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的合力的作用，這個(gè)力叫向心力.②向心力指向圓心，方向不斷變化.③向心力的作用效果——只轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)物體的速度方向，不轉(zhuǎn)變速度大小.請(qǐng)學(xué)生溝通各自的閱讀心得并進(jìn)展相互間的爭(zhēng)論．它受到了指向圓心的合力的作用，這個(gè)合力叫做向心力．向心力的大小指導(dǎo)學(xué)生試驗(yàn)：圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢、細(xì)線的長(zhǎng)短多做幾次.②引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)：向心力可能與 、 、 、 等因素有關(guān)。③要爭(zhēng)論上述幾個(gè)物理量間的關(guān)系應(yīng)承受 物理方法.試驗(yàn)探究向心力公式：①用實(shí)物投影儀，投影向心力演示器②簡(jiǎn)要介紹向心力演示的構(gòu)造和使用方法試驗(yàn)步驟：r和角速度一樣學(xué)生觀看試驗(yàn)得到結(jié)論：向心力的大小與 有關(guān)，關(guān)系式： .質(zhì)量一樣的小球，保持運(yùn)動(dòng)半徑一樣，觀看向心力與角速度之間的關(guān)系學(xué)生觀看試驗(yàn)得到結(jié)論：向心力的大小與 有關(guān)，關(guān)系式：之間的關(guān)系.學(xué)生觀看試驗(yàn)得到結(jié)論：向心力的大小與 有關(guān)，關(guān)系式：mr和角速度Fmr2點(diǎn)評(píng)：該公式的得到方法：把握變量法、定量測(cè)數(shù)據(jù).(1)牛頓其次定律:F=ma(2)an

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mr2n r n試驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“試驗(yàn)”局部，引導(dǎo)學(xué)生思考下面的問(wèn)題：試驗(yàn)器材有哪些？簡(jiǎn)述試驗(yàn)原理〔怎樣到達(dá)驗(yàn)證的目的〕試驗(yàn)過(guò)程中要留意什么？測(cè)量那些物理量〔記錄哪些數(shù)據(jù)〕？試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生誤差的緣由主要有哪些？聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)驗(yàn)證的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)試驗(yàn)的牢靠性作出評(píng)估.師生共同分析得出結(jié)論：相等.〔2〕通過(guò)試驗(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.在圓錐相等.〔2〕通過(guò)試驗(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.在圓錐擺試驗(yàn)中，向心力是小球重力和細(xì)線拉力的合力，還可以理解為是細(xì)線拉力在水平面內(nèi)的一個(gè)分力.思考爭(zhēng)論向心力的來(lái)源:說(shuō)明以下幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例中向心力是由哪些力供給的？繩的一端拴一小球，手執(zhí)另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力是什么力供給的？在圓盤(pán)上放一個(gè)小物塊，使小物塊隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分析小物塊受幾個(gè)力？向心力由誰(shuí)供給？學(xué)生思考并答復(fù)以下問(wèn)題：支持力合力為零，那么水平方向上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力則由水平面上的繩的拉力來(lái)供給.問(wèn)題：在確定了做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體受到的各力〔重力、彈力〕后，認(rèn)為物體還受到一個(gè)大mv2r

的向心力.這種說(shuō)法對(duì)嗎？分析：①向心力的本質(zhì)：②假設(shè)把向心力當(dāng)作除重力和支持力、繩的拉力外的第四個(gè)力，則 實(shí)相沖突.月球和地球間的引力供給月球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力點(diǎn)評(píng)：通過(guò)實(shí)例分析，弄清了向心力的本質(zhì)及作用效果.課堂分組試驗(yàn)閱讀課本中試驗(yàn)步驟思考以下問(wèn)題：1：此試驗(yàn)承受的是什么物理爭(zhēng)論方法？〔把握變量法〕2AB，轉(zhuǎn)變的是向心力公式中的哪一個(gè)物理量？〔r〕〔角速度,∝n〕的物理直觀思維的形成大有裨益.變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)利用flash動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)鏈球運(yùn)發(fā)動(dòng)投擲的狀況上述“做一做”試驗(yàn)中，別人的操作.要求學(xué)生留意觀看鏈子牽引鏈球的方向與鏈球的運(yùn)動(dòng)方向,繩子牽引沙袋的方向與沙袋的運(yùn)動(dòng)方向是否完全垂直.師生共同小結(jié),得出結(jié)論:與圓周相切的分力產(chǎn)生切向加速度,其作用是轉(zhuǎn)變物體速度的大小.指向圓心的力,即向心力產(chǎn)生向心加速度,其作用是轉(zhuǎn)變物體速度的方向.三．典例導(dǎo)學(xué)AB20cm.1m的細(xì)0.5kg的小球，另一端固定在釘子A上.開(kāi)頭時(shí)球與釘子A、B在始終.假設(shè)繩子能承受的最大拉力?〔1〔1〕.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所需要的向心力由什么力供給？〔2〕.小球每經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)遇到另一釘子？〔球每轉(zhuǎn)半圈〕遇到另一釘子時(shí)各物理量瞬間哪些量會(huì)變化？哪些量不變？分析：繩碰釘子的瞬間繩的拉力〔向心力〕和速度方向照舊垂直，則球的線速度v大小不變球運(yùn)動(dòng)的半徑每經(jīng)半圈會(huì)減小0.2mFFn

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繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大.強(qiáng)的計(jì)算題的分析仍離不開(kāi)最簡(jiǎn)潔的物理概念〔向心力的作用效果〕的理解與運(yùn)用.1．如右圖，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)，物體所受1．如右圖，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)，物體所受向心力是〔〕A．重力C．靜摩擦力B．彈力D．滑動(dòng)摩擦力輪與地面的摩擦系數(shù)為μ，那么汽車行駛的最大速率為 .速圓周運(yùn)動(dòng)的物體假設(shè)其半徑不變，角速度增加為原來(lái)2倍時(shí)，所需的向心力比原來(lái)增加了60N，物體原來(lái)所需的向心力是 N．【課堂總結(jié)】學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)