2024-2025學(xué)年高中物理第二章圓周運(yùn)動(dòng)第2節(jié)向心力教案粵教版必修2

PAGE7-向心力【教學(xué)分析】本節(jié)教材內(nèi)容分析本節(jié)課是在上一節(jié)的基礎(chǔ)上對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行受力分析的動(dòng)力學(xué)探討，從力的方面求解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量。通過本節(jié)書，學(xué)生能更全面地把握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及受力特點(diǎn)，為學(xué)習(xí)下一章萬有引力內(nèi)容奠定學(xué)問基礎(chǔ)。此外，勻速圓周運(yùn)動(dòng)與我們?nèi)粘Ｉ?、生產(chǎn)、科學(xué)探討有著親密的聯(lián)系，因此學(xué)習(xí)這部分有重要的意義?！窘虒W(xué)目標(biāo)】（一）物理觀念1．知道什么是向心力，向心力是一種效果力，作用僅變更線速度方向。2．駕馭向心力大小與哪些因素有關(guān)。3．能夠?qū)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析并確定向心力大小和方向。（二）科學(xué)思維1．從簡潔的圓周運(yùn)動(dòng)情境逐步探究向心力的本質(zhì)。2．用限制變量法探究圓周運(yùn)動(dòng)的影響公式。（三）科學(xué)探究1．通過利用自制教具的趣味效果作為課堂導(dǎo)入引起學(xué)生的新奇心和求知欲。2．通過參加探究性試驗(yàn)感受向心力的方向和向心力大小的影響因素從試驗(yàn)中獲得學(xué)問。3．通過動(dòng)畫展示，更直觀地體現(xiàn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力和線速度的關(guān)系。（四）科學(xué)看法和責(zé)任培育學(xué)生的視覺素養(yǎng)，改善對(duì)大自然各種運(yùn)動(dòng)的審美，樂于參加視察、敢于試驗(yàn)，體會(huì)試驗(yàn)在探究物理規(guī)律中的作用和方法?！緦W(xué)生狀況分析】1.學(xué)生已有的學(xué)問：駕馭了描述勻速直線運(yùn)動(dòng)的各物理量；物理學(xué)的探討方法之一——限制變量法；日常生活關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的閱歷。2.學(xué)生已有的實(shí)力及年齡特征：新奇心強(qiáng)，喜愛視察事物，大多數(shù)物理思維都建構(gòu)在現(xiàn)實(shí)視察的基礎(chǔ)上。通過視察現(xiàn)實(shí)情景而進(jìn)行分析，得出結(jié)論?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】（一）教學(xué)重點(diǎn)1．知道什么是向心力，向心力是一種效果力，作用僅變更線速度方向。2．能夠?qū)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析并確定向心力由哪些力供應(yīng)。（二）教學(xué)難點(diǎn)1．知道什么是向心力，向心力是一種效果力，作用僅變更線速度方向。2．能夠?qū)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析并確定向心力由哪些力供應(yīng)。3．向心力作用：變更線速度方向。【教學(xué)策略設(shè)計(jì)】新課程提倡以自主、合作、探究的教學(xué)組織形式來進(jìn)行課堂教學(xué)，本節(jié)課采納以問題為線索，通過采納視頻和試驗(yàn)演示為載體的教學(xué)組織形式，老師通過提出一個(gè)個(gè)問題來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思索，探究試驗(yàn)，學(xué)習(xí)物理學(xué)問，堅(jiān)持“老師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)原則?！窘虒W(xué)方法】講授法、演示試驗(yàn)法、談話法、試驗(yàn)法【教學(xué)用具打算】1．圖片視頻剪接和Flash動(dòng)畫2．自制教具——輕球拉重物3．PPT教學(xué)演示課件4．皮帶傳動(dòng)輪【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】教學(xué)環(huán)節(jié)老師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)思想通過一個(gè)趣味小玩具乒乓球拉塑料瓶導(dǎo)入新課師：勻速圓周運(yùn)動(dòng)在日常生活中非經(jīng)常見，而且應(yīng)用也特別廣泛。那么勻速圓周運(yùn)動(dòng)究竟存在什么運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢？這節(jié)課我們就一起來探究探究。師：首先讓我們來相識(shí)一下一個(gè)小裝置。同學(xué)們每個(gè)小組都有這樣的一個(gè)小裝置。上面有個(gè)乒乓球，中間用繩子連著穿有一條筆桿，下面有個(gè)空塑料瓶。問題：依據(jù)日常生活閱歷，塑料瓶比乒乓球要重，但是我們有沒什么方法在不接觸乒乓球的狀況下讓輕乒乓球反過來把重的塑料瓶拉起來？【提問】那位同學(xué)想到什么好方法？有請(qǐng)XX同學(xué)上來演示一下。師：同學(xué)們細(xì)致視察，小球在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中盡然漸漸地把塑料瓶拉起來了，特別奇異。師：每個(gè)小組的同學(xué)也利用你們桌面上的器材感受一下，的確輕的小球做圓周運(yùn)動(dòng)能把重瓶子拉起來。【提問】大家體驗(yàn)完之后，問題就出來：為什么做圓周運(yùn)動(dòng)的小球能把比它重的塑料瓶拉起來呢？這就是我們這節(jié)課要解決的問題，讓我們一起學(xué)習(xí)這一節(jié)課——2.2向心力。思索【個(gè)別回答】轉(zhuǎn)動(dòng)乒乓球球即可?！局v臺(tái)演示】【親自操作】【思索】利用小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情景讓同學(xué)們建立起這節(jié)課的物理情景，同時(shí)趣味試驗(yàn)導(dǎo)入能引起學(xué)生的求知欲和新奇心。(時(shí)間4min)利用小試驗(yàn)來感受向心力師：什么是向心力呢？我們先通過一個(gè)試驗(yàn)來感受一下。師：人用手拉著繩子讓小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)候同學(xué)們要體會(huì)一下三種感受。1．水平拉著繩子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)小球，手有什么感受？增大小球的角速度，手感會(huì)發(fā)生什么變更？2．小球勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)手的拉力方向如何？是否始終變更？3．轉(zhuǎn)動(dòng)中突然松手，小球還能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎？師：桌面上有若干綁有繩子的小球，同學(xué)們就利用這小球依據(jù)三種這狀況自主進(jìn)行試驗(yàn)，然后把試驗(yàn)結(jié)論填寫在學(xué)案里。好，小組試驗(yàn)起先。作圖：【提問】大家做完這個(gè)試驗(yàn)后，哪位同學(xué)共享一下自己的試驗(yàn)結(jié)論？師：也就是說，撤去拉力小球就會(huì)飛出去而不能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么說明這時(shí)候小球要做勻速圓周運(yùn)動(dòng)必須要一個(gè)拉力?！咎釂枴窟@時(shí)候小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到哪些力作用？師：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力和支持力相互抵消，可是拉力卻沒有被抵消。說明勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力不為0哦，這時(shí)候小球的合外力就是什么力？合外力往哪個(gè)方向呢？板書：勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力不為0，沿著運(yùn)動(dòng)半徑指向圓心。師：因?yàn)閯蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的合外力是沿著半徑指向圓心的，所以我們又稱這個(gè)力為向心力。向心向心，顧名思義就是指向圓心。板書：故稱向心力?！静僮髟囼?yàn)】【上臺(tái)利用投影講解】【個(gè)別回答】重力、支持力、拉力【集體回答】合外力就是拉力。合外力沿著半徑指向圓心。通過試驗(yàn)培育探究問題的實(shí)力，引發(fā)學(xué)習(xí)愛好。(時(shí)間4min)(時(shí)間4min)關(guān)于向心力的正確理解【提問】在勻速圓周運(yùn)動(dòng)里，向心力是合外力，那它是不是實(shí)際受到的力？師：剛才小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到重力支持力拉力，有沒有受到向心力？這時(shí)候什么力充當(dāng)向心力角色？沒有，所以向心力并非實(shí)際受到的力，而是由其它力等效而成，充當(dāng)向心力效果?！景鍟肯蛐牧Σ⒎菍?shí)際受到的力，而是一種效果力?！净卮稹坎皇??！净卮稹坷?。(時(shí)間2min)關(guān)于向心力的作用師：好，那么接下來我們通過動(dòng)畫更直觀地了解向心力?！静シ艅?dòng)畫】小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，他的向心力和線速度的方向是這樣的，我們看到它們有什么規(guī)律？師：所以向心力使得線速度方向始終發(fā)生變更，但是沒有變更線速度大小。所以向心力作用是什么？【板書】向心力作用：僅變更線速度方向，不變更其大小?！净卮稹肯蛐牧Ψ较蚝途€速度方向垂直?！净卮稹肯蛐牧τ脕韮H變更線速度方向。通過動(dòng)畫得演示直觀地呈現(xiàn)向心力與線速度的變更規(guī)律，從而得出向心力的作用。(時(shí)間5min)影響向心力大小的因素師：向心力有大小也有方向，那么向心力的方向是沿著半徑指向圓心的。那么它的大小又與什么因素有關(guān)呢？師：向心力大小可能以下因素有關(guān)，小球的質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度（或線速度），轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑。師：假如我要探討質(zhì)量對(duì)向心力的影響，那么就要變更質(zhì)量，但是角速度和運(yùn)動(dòng)半徑能不能變？所以保持角速度和運(yùn)動(dòng)半徑不變，感受質(zhì)量對(duì)向心力的影響。這種方法是什么探討方法？師：接下來我們就通過一個(gè)試驗(yàn)來感受向心力的變更。每個(gè)小組都有這樣的器材?，F(xiàn)在用小球穿過筆桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一只手抓住筆桿，另一只手拉住繩子。拉力近似供應(yīng)向心力。分別從以下三種狀況中保持兩個(gè)物理量不變，變更其中一個(gè)物理量，體會(huì)向心力大小變更。師：同學(xué)們，現(xiàn)在我來介紹一下試驗(yàn)儀器。筆桿。還有兩種大小相同的小球，一種是鋼球，一種是木球。為什么要打算兩種小球？現(xiàn)在以小組為單位做這個(gè)試驗(yàn)。起先試驗(yàn)。師：那么同學(xué)們哪位同學(xué)能共享一下自己的試驗(yàn)結(jié)論??？師：回答得特別好，通過試驗(yàn)我們可以知道向心力大小和質(zhì)量、角速度、運(yùn)動(dòng)半徑都有關(guān)?！炯w回答】質(zhì)量、角速度、運(yùn)動(dòng)半徑。【集體回答】不能【集體回答】限制變量法【試驗(yàn)操作】【集體回答】須要變更小球質(zhì)量【個(gè)別回答】【上臺(tái)利用投影講解】通過試驗(yàn)親自體會(huì)影響向心力大小的因素，在試驗(yàn)中駕馭規(guī)律。(時(shí)間5min)(時(shí)間3min)照應(yīng)開頭，為什么輕的乒乓球能把重的瓶子拉起來師：學(xué)到這里，就讓我們回到開頭的小玩具那里。為什么輕的小球反而能把重的瓶子拉起來？師：小球在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到哪些力作用？師：小球轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心在哪里？小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)確定須要向心力。而向心力確定是沿運(yùn)動(dòng)半徑指向圓心的。重力和拉力的合力確定是供應(yīng)向心力。而向心力確定指向圓心，所以他們的合力就是這樣子。師：力的作用是相互的，而繩子對(duì)小球的拉力繞過筆桿作用在塑料瓶上，于是就把瓶子拉起來了。【學(xué)生】視察、思索、分析【學(xué)生】小球重力還有繩子拉力首尾呼應(yīng)使課堂更加完整。(時(shí)間3min)分析物體隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力師：接下來我們就通過一個(gè)影像來相識(shí)一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的例子。（播放影像）圓盤上的物體隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。那么物體受到哪些力的作用？又是哪些力做向心力呢？【畫情景圖打算受力分析】！【提問】物體隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到哪些力作用？靜摩擦力往哪個(gè)方向？所以你覺得是靜摩擦力做向心力，對(duì)嗎？師：特別好，物體隨盤轉(zhuǎn)時(shí)，重力和支持力相互抵消。他所須要的向心力只能靠圓盤給的靜摩擦力供應(yīng)。而靜摩擦力只能沿半徑指向圓心。【學(xué)生探討】【個(gè)別回答】重力，支持力，靜摩擦力沿著半徑指向圓心(時(shí)間2min)課后思索問題：為什么圓盤轉(zhuǎn)速過快時(shí)，物體遍不能隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)呢？師：大家不必覺得驚奇，今后還有許多靜摩擦力做向心力的例子。【提問】現(xiàn)在我又問題要問大家，請(qǐng)看這里有個(gè)圓盤，圓盤上有個(gè)物體。當(dāng)我漸漸地轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤時(shí)，物體能隨著圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。靜