高中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 向心力

向心力一、使用教材用于高中一年級(jí)學(xué)生下學(xué)期學(xué)習(xí)。二、實(shí)驗(yàn)器材;2;3;;5置;6;;9;18;12;1３、電機(jī)聯(lián)軸器、三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)要點(diǎn)不易親身感受什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)？什么是向心力？向心力由于那些這比理論分析更有說(shuō)服力?！?,即準(zhǔn)確性難以控制為了解決上述問(wèn)題。分別探究上述:一是,,度高還可通過(guò)顯示器直截了當(dāng)讀出轉(zhuǎn)速、二是轉(zhuǎn)的過(guò)程中因扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的纏繞。三是,軸承轉(zhuǎn)環(huán)連接。四是,,,并能夠方便、快捷讀取平均值。五是,提高了儀器的安全性能、探究向心力演示儀與傳統(tǒng)的“向心力實(shí)驗(yàn)演示儀”相比,實(shí)現(xiàn)了定量地研究與向心力大小有關(guān)的物理量,同時(shí)大大減小了實(shí)驗(yàn)誤差。本演示儀具有性能可靠、誤差小的優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行向心力教學(xué)時(shí)就能夠以實(shí)驗(yàn)探究為主,,,生對(duì)向心力公式的理解和記憶。四、實(shí)驗(yàn)原理,上,,將8字環(huán)固定在數(shù)顯測(cè)力計(jì)的掛鉤上。通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制裝置,,而繩子受到的拉力即為槽碼轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的向心力、,通過(guò)改變槽碼的質(zhì)量讀出不將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)輸入Exceｌ表格中生成F-m,關(guān)系、,測(cè)出,將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)輸入Eｘcｅｌ表格中生成,徑的關(guān)系。,,通過(guò)改變轉(zhuǎn)速讀出不同角,F-圖像角速度的關(guān)系。五、學(xué)生情況分析(一)知識(shí)層面,建立向心力和向心加速度的概念、(二)思維特點(diǎn),,因此教師能夠引導(dǎo)他們進(jìn)行自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決自己的困惑。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系。,這關(guān)于加深學(xué)生關(guān)于向心力的影響因素的認(rèn)識(shí),:(一)知識(shí)與技能1、理解向心力、向心加速度的概念,明白向心力是依照力的效果命名的;2;(二)過(guò)程與方法1。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究與向心力大小有關(guān)的因素;2(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀1、通過(guò)探究性活動(dòng),體會(huì)成功的愉悅,發(fā)展參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣;2、聯(lián)系實(shí)際,注重應(yīng)用,形成理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)。七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課《向心力》是粵教版高中物理必修二的第二章圓周運(yùn)動(dòng)的第2,詳細(xì)學(xué)習(xí)向心力和變速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。它與,能夠?yàn)楹竺嫒f(wàn)有引力定律和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打好基礎(chǔ)。;欄目──,,結(jié)合牛頓第二定律,分析和討論了日常生活中與圓周運(yùn)!八、實(shí)驗(yàn)教學(xué)重難點(diǎn)(一)重點(diǎn)1、向心力、向心加速度概念的建立;2,(二)難點(diǎn)1;九、實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略十、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程:,→→,回歸生活。(一)巧設(shè)實(shí)驗(yàn),引入新課,,激發(fā)學(xué)生的挑戰(zhàn)欲。同時(shí)可不能掉下來(lái)。提出問(wèn)題——做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力有什么特點(diǎn)？引發(fā)學(xué)生考慮。(二)創(chuàng)設(shè)情境,建立概念創(chuàng)設(shè)以下三種情境,學(xué)生通過(guò)分析做圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力,總結(jié)其共同點(diǎn),嘗試建立向心力的概念。周)

,支持力的作,()

槽對(duì)其指向圓心的彈力。(3)圓盤(pán)上轉(zhuǎn)動(dòng)的木塊N小木塊受到重力、支持力以及靜(勻速圓周)摩擦力,合力指向圓心。使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力—-指向圓心的靜摩擦力。,作用從而提出向心力的概念、概念:向心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)受到始終指向圓心合外這個(gè)力叫做向心力、 通過(guò)對(duì)比分歸納總加深學(xué)生對(duì)向心力定義及其方向的認(rèn)識(shí)。特點(diǎn):物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力是由其他的力來(lái)提供的。不改變速度大小。(３)向心力是按效果來(lái)命名的,不是一種新的特別性質(zhì)的力。,,“,“”難點(diǎn)。(三)大膽猜想,細(xì)心實(shí)驗(yàn)現(xiàn)將教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改裝,進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)能夠感知向心力的情境,引導(dǎo)學(xué)生分析向心力來(lái)源的同時(shí)進(jìn)行考慮——向心力的大小與哪些因素有關(guān)？讓物體做圓周運(yùn)動(dòng),分別改變運(yùn)動(dòng)半徑、質(zhì)量、和轉(zhuǎn)動(dòng)速度,感受手上拉力的改變。——拉力的大小估計(jì)與鋼球的質(zhì)量m有關(guān)。然而,m、角速度、周期Tr不估計(jì)變化。物體做,v、、T,r,,m、、r得到最終需要驗(yàn)證的關(guān)鍵物理量、向心力大小估計(jì)與做圓周運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量r:m、半徑r,;r徑r一定,質(zhì)量ｍ越大,向心力越大。,,得到關(guān)鍵影響因素、問(wèn)題1:如何改變運(yùn)動(dòng)物體砝碼的質(zhì)量?問(wèn)題２:如何讓物體做勻速問(wèn)題1:如何改變運(yùn)動(dòng)物體砝碼的質(zhì)量?問(wèn)題２:如何讓物體做勻速步進(jìn)電機(jī)?圓周運(yùn)動(dòng)并測(cè)量角速度？所需向心力？

力傳感器問(wèn)題如何測(cè)量物體做圓 直尺周運(yùn)動(dòng)的半徑?最終設(shè)計(jì)下圖實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。３、實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)一:探究向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與物體圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不變,改變物體質(zhì)量m,測(cè)量不同質(zhì)量時(shí)對(duì)應(yīng)的繩子拉力——即向心力的大小、將質(zhì)量及對(duì)應(yīng)的向心力數(shù)據(jù)導(dǎo)入Eｘｃｅl表格,作出拉力與質(zhì)量F—m的圖像,能夠明顯發(fā)現(xiàn),二者呈正相關(guān)。在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問(wèn)題,以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α??驗(yàn)二:探究向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與物體質(zhì)量m不變,改變物體圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,測(cè)量不同半徑時(shí)對(duì)應(yīng)的繩子拉力——即向心力的大小。將半徑及對(duì)應(yīng)的向心力數(shù)據(jù)導(dǎo)入Exｃel表格,二者也呈正相關(guān)。,?:探究向心力的大小與角速度的關(guān)系控制物體圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與物體質(zhì)量m,n時(shí)對(duì)應(yīng)的繩——Eｘｃel,,F-的圖像二者也呈正相關(guān)。因此能夠得到結(jié)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和質(zhì)量一定所需向心力與物體運(yùn)動(dòng)角速度的平方成正比? 基于上述研,結(jié)果用公式呈現(xiàn)如:其中k為系數(shù)。為了方我們就認(rèn)為1kg的物體做圓運(yùn)動(dòng)若運(yùn)動(dòng)半徑為、角速度為時(shí)需要的向心力為、即學(xué)生親身經(jīng)歷“提出問(wèn)題→猜想與假設(shè)→交流與合作→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)探究→分析與論證→得出結(jié)論”,,,,程。(四)理論推導(dǎo),強(qiáng)化概念下面,在向心力F,,因此稱為向只改變速度的方向。結(jié)合牛頓第二定律,提出向心加速度的概念,并利用理論導(dǎo)出向心加速度的計(jì)算,強(qiáng)化向心加速度的效果——,?(五)回歸生活為了幫助學(xué)生消化理解新知識(shí),把枯燥的知識(shí)帶到生活中去、設(shè)置課前引入部分的幾個(gè)問(wèn)題和生活中有關(guān)向心力的問(wèn)題讓學(xué)生去討論,讓學(xué)生意識(shí)到物理既源于生活而又走向生活。同時(shí)也起到前后呼應(yīng)的作用。飛車(chē)和過(guò)ft車(chē)通過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)向心力是由哪些力來(lái)提供的？,,供？,,,,的？認(rèn)識(shí)發(fā)展思維、最后進(jìn)行課堂小結(jié),回顧整節(jié)課的內(nèi)容。十一、教學(xué)效果反思情感目標(biāo)。,,加深了對(duì)知識(shí)的理解。在探究過(guò)程中,,讓學(xué)生明白了什么是步進(jìn)電機(jī)、真正的見(jiàn)到了……老,,教師是,,,充分重視“玩,,“、“教師