《探究向心加速度的表達式》說課課件(全國大賽獲獎案例)

實驗說課

探究向心加速度的表達式目錄CONTENTS教材分析學情分析教學策略教學過程教學反思一、教材分析一、教材分析二、學情分析通過“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”、“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”等實驗的學習，學生對探究型實驗有所了解，但是對探究思想的理解和探究方法的運用仍有不足。理論基礎二、學情分析掌握了部分傳統(tǒng)實驗器材、數(shù)字化實驗器材以及手機傳感裝置的基本使用方法。操作能力三、教學策略使用數(shù)學方法和物理理論推導向心力的表達式三、教學策略停課不停學三、教學策略01經(jīng)驗猜想02實驗探究03理論驗證四、教學過程——實驗教學目標素養(yǎng)類別教學目標物理觀念?掌握向心加速度與線速度、角速度以及周期之間的關系?？茖W思維?熟練運用控制變量法、描點作圖分析法等，尋找向心加速度與各物

理量之間的關系。科學探究?通過手拉細繩使小球做圓周運動，體驗拉力與運動半徑、轉(zhuǎn)動快慢

之間的關系，對向心加速度表達式的相關物理量進行猜想。?利用手機傳感裝置，探究不同物理量與向心加速度的關系。?通過對比，層層遞進，使學生深入理解實驗原理，發(fā)現(xiàn)誤差的來源

并尋找相應措施減小誤差。?完成分組實驗，總結實驗規(guī)律，并與理論推導相印證?？茖W態(tài)度與責任?通過設計實驗、動手做實驗、處理實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思

維，提高學生的實驗能力和學習興趣，并體會到科學研究過程的艱

辛。四、教學過程——實驗方案設計向心加速度an

半徑r半徑越大，轉(zhuǎn)得越快，拉力越大。四、教學過程——實驗方案設計四、教學過程——實驗方案設計A組探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系A52.5%B34.4%C13.1%B組探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系C組其他測重力加速度g四、教學過程——分組實驗實驗器材可調(diào)速電機（帶轉(zhuǎn)動桿）、智能手機兩部、配重片若干。A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系實驗目的探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系。四、教學過程——分組實驗實驗原理在電機運行過程中，以小鐵棒敲擊固定在轉(zhuǎn)動桿上的鐵片。用手機A中的“加速度（不含g）”功能測量沿半徑方向的加速度，用手機B中的“聲學秒表”功能測量轉(zhuǎn)動周期（即敲擊聲的時間間隔）。A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系AB本試驗采用“控制變量法”。先保持手機A的轉(zhuǎn)動半徑不變，探究向心加速度與周期的關系；然后保持轉(zhuǎn)動周期不變，探究向心加速度與半徑的關系。通過分析，得出向心加速度的表達式。四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系實驗步驟

1、將手機A沿圖示方向固定在桿上，打開記錄，啟動電機使其轉(zhuǎn)動。沿桿方向移動手機A的位置，直至其x軸線加速度為0，然后在手機背面標上轉(zhuǎn)動中心所在位置，該標記線即為加速度傳感器x軸原點對應位置。四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系實驗步驟

2、將手機A及配重片固定在轉(zhuǎn)動桿相應位置，按標記線讀出轉(zhuǎn)動半徑r。打開手機A、B記錄開關，啟動電機。待轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后，用小鐵棒輕輕敲擊桿外側(cè)配重片。運動一段時間后，關閉電機以及手機記錄開關。r=0.060m四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系實驗步驟

3、在手機A上讀出x軸線加速度即向心加速度的數(shù)值，在手機B上讀出轉(zhuǎn)動周期的平均值。T1=0.714san1=4.669m/s2四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系實驗步驟

4、保持轉(zhuǎn)動半徑不變，改變電機轉(zhuǎn)速，重復實驗步驟2、3，并將數(shù)據(jù)記入表格。12345678T(s)0.714an(m/s2）4.669r=0.060m四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系實驗步驟

5、改變手機A轉(zhuǎn)動半徑，打開手機A、B記錄開關，啟動電機，將周期調(diào)節(jié)到某一確定值，重復實驗步驟2并記錄數(shù)據(jù)。r1=0.040mT=0.500san1=6.358m/s2四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系實驗步驟

6、保持周期不變，改變手機A轉(zhuǎn)動半徑，重復實驗步驟2、3，并將數(shù)據(jù)記入表格。12345678r(m)0.040an(m/s2）6.358T=0.500s四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系數(shù)據(jù)處理

12345678T(s)0.7140.6310.5790.5020.4330.3830.3080.257an(m/s2）4.6695.9077.0569.40912.54916.43424.93136.077r=0.060m

四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系數(shù)據(jù)處理

T=0.500s

四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系實驗結論

四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系誤差來源1、讀數(shù)不準確。2、電機轉(zhuǎn)動不平衡。3、小鐵棒敲擊產(chǎn)生較大阻力。注意事項1、多次測量取其平均值。2、根據(jù)轉(zhuǎn)速與半徑的變化，及時調(diào)整配重片的位置及重量。3、注意控制小鐵棒的敲擊力度。四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系改進方案一用“光學秒表”功能替代“聲學秒表”功能測量轉(zhuǎn)動周期。

為了有較好的實驗效果，可以在較暗的環(huán)境中用手機照明功能，使光學傳感器獲得周期性的照度峰值，從而測得轉(zhuǎn)動周期。四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系改進方案二用“磁力計”替代“聲學秒表”功能測量轉(zhuǎn)動周期。在轉(zhuǎn)動桿下方安裝小磁鐵后，可以使得磁力計獲取小磁鐵通過的時間間隔，即轉(zhuǎn)動周期。

四、教學過程——分組實驗實驗器材可調(diào)速電機（帶轉(zhuǎn)動桿）、智能手機兩部、配重片若干。B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系實驗目的探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系。四、教學過程——分組實驗實驗原理在電機運行過程中，用手機A中的“加速度（不含g）”功能測量沿半徑方向的加速度，用手機B中的“陀螺儀”測量繞軸轉(zhuǎn)動角速度。B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系本試驗采用“控制變量法”。先保持手機A的轉(zhuǎn)動半徑不變，探究向心加速度與角速度的關系；然后保持轉(zhuǎn)動角速度不變，探究向心加速度與半徑的關系。通過分析，得出向心加速度的表達式。AB四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系實驗步驟

1、將手機A沿圖示方向固定在桿上，打開記錄，啟動電機使其轉(zhuǎn)動。沿桿方向移動手機A的位置，直至其x軸線加速度為0，然后在手機背面標上轉(zhuǎn)動中心所在位置，該標記線即為加速度傳感器x軸原點對應位置。四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系實驗步驟

2、將手機A、B固定在轉(zhuǎn)動桿相應位置，按標記線讀出轉(zhuǎn)動半徑r。打開手機A、B記錄開關，啟動電機。運動一段時間后，關閉電機以及手機記錄開關。r=0.080m四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系實驗步驟

3、在手機A上讀出x軸線加速度即向心加速度的數(shù)值，在手機B上讀出z軸轉(zhuǎn)動角速度。ω1=10.321rad/san1=8.589m/s2四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系實驗步驟

4、保持轉(zhuǎn)動半徑不變，改變電機轉(zhuǎn)速，重復實驗步驟2、3，并將數(shù)據(jù)記入表格。12345678ω(rad/s)10.321an(m/s2）8.589r=0.080m四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系實驗步驟

5、改變手機A轉(zhuǎn)動半徑，打開手機A、B記錄開關，啟動電機，將角速度調(diào)節(jié)到某一確定值，重復實驗步驟2并記錄數(shù)據(jù)。r1=0.060mω=15.0rad/san1=13.943m/s2四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系實驗步驟

6、保持角速度不變，改變手機A轉(zhuǎn)動半徑，重復實驗步驟2、3，并將數(shù)據(jù)記入表格。12345678r(m)0.060an(m/s2）13.943ω=15.0rad/s四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系數(shù)據(jù)處理

r=0.080m

12345678ω(rad/s)10.32111.71512.05214.04615.42817.16818.43719.977an(m/s2）8.58910.02111.96015.03920.21723.30127.57632.060ω2(rad2/s2)106.523137.241145.251197.290238.023294.740339.923399.081四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系數(shù)據(jù)處理

ω=15.0rad/s

四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系實驗結論

四、教學過程——分組實驗B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系誤差來源1、讀數(shù)不準確。2、電機轉(zhuǎn)動不平衡。注意事項1、多次測量取其平均值。2、根據(jù)轉(zhuǎn)速與半徑的變化，及時調(diào)整手機的位置。四、教學過程——分組實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系描述圓周運動快慢的物理量之間關系

四、教學過程——拓展實驗A組：探究勻速圓周運動向心加速度與周期、半徑的關系B組：探究勻速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系推導：勻速圓周運動向心加速度與線速度、半徑的關系圓周運動變速圓周運動勻速圓周運動四、教學過程——拓展實驗實驗器材可調(diào)速電機（帶轉(zhuǎn)動桿）、智能手機一部、配重片若干。拓展實驗：探究變速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系實驗目的探究變速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系。四、教學過程——拓展實驗實驗原理在電機運行過程中，用手機中的“向心加速度”測量功能，高頻率地采集不同角速度時的向心加速度數(shù)值。并以累積的點跡，呈現(xiàn)物理量之間的關系。拓展實驗：探究變速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系四、教學過程——拓展實驗實驗步驟

1、安裝好實驗器材，記錄下轉(zhuǎn)動半徑r1=5cm。打開手機紀錄開關，接通電源。不斷調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，運行一段時間后關閉電源及手機記錄開關。拓展實驗：探究變速圓周運動向心加速度與角速度、半徑的關系r1=0.050m四、教學過程——拓展實驗實驗步驟

2、分析實驗所采集的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)向