物理必修 第二册2 向心力教案

这是一份物理必修 第二册2 向心力教案，共6页。教案主要包含了教材分析，教学重难点，教学过程，课后反思，问题设定的指向性等内容，欢迎下载使用。

《向心力》一节是普通高中新人教版教科书必修第二册第六章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。它既是本章知识的一个拐点，又是本章内容拓展的重要基础；通过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析，又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时，《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性，是运动与力关系学习的好素材。
学情分析
学生通过前面的学习，了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程，具备了处理问题的一般思路方法：提出问题—分析问题—解决问题。
教学目标
1、物理观念：：建立向心力的物理观念，掌握向心力的确切含义。
2、科学思维：在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。
3、科学探究：通过对向心力大小与哪些因素有关的探究，熟悉科学探究的一般过程：提出问题——猜想与假设——实验验证——分析数据——得出结论。
4、科学态度与责任：通过观察、实验及探究、交流与讨论等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
四、教学重难点
理解向心力的概念、特点、会分析向心力的来源，感受向心力大小的影响因素，探究向心力大小的表达式。
五、教学过程
六、课后反思
本节课在“和谐高效、思维对话”的理念下展开，由生活实际情境出发，以问题引领，启发学生思维，培养由生活情境转化到物理模型的建模能力。在探究向心的大小时，由学生感受向心力的大小影响因素，再利用传统的向心力演示仪进行探究，最后再引导学生思考如何利用传感器对向心力演示仪进行创新改良，用改良的仪器对向心力与转速的关系进行定量的分析，既培养了学生的科学创新能力，也培养了学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
在实际操作中有以下几个方面的问题需要注意：
一、问题提出的必要性
提出的问题应该是学生学习中普遍存在的困惑，能激发学生更深入地思考或理解，为解决下一问题做好铺垫，而不是学生已有知识的简单反应。
二、问题设定的指向性
设定的问题应该有明确的指向，并能够被学生理解，以便学生在思考或讨论中有明确的目的。教学环节
教学活动
设计意图
导入新课
视频播放:空中飞椅
飞椅与人一起做匀速圆周运动。飞椅和人为什么没有被甩出去呢？做圆周运动的物体受力有什么特点呢？
通过学生熟悉的物理情景，便于引发学生从已有物理知识出发思考，引出新知
讲授新课
一、向心力
演示实验：小球在水平面内做圆周运动
研究小球所受合力的方向
FN与G相平衡，所以合力为F
小球受到重力，桌面支持力和细线的拉力作用。
松手，小球将沿切线方向飞出，做匀速直线运动。
结论：物体做匀速圆周运动，合外力指向圆心，且与线速度v垂直。
1、向心力
做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力,用符号：Fn
方向：始终指向圆心(与v垂直)，是变力。
向心力的作用效果
思考：向心力有什么样的作用效果？
结论：向心力的作用只改变线速度的方向。
4、向心力来源
思考：实验中的小球是另外受了一个力叫向心力吗？
小球的向心力不是小球另外受了一个力，而是由绳子的拉力提供。
结论：向心力可以由某个力提供。
思考：那向心力的来源还有其他可能性吗？
把飞椅简化成以下模型：
结论：飞椅与人一起做圆周运动的向心力Fn则是由绳子斜向上方的拉力F和所受重力G的合力提供的。也可以看成是拉力的一个分力提供。
二、向心力的大小
思考:研究向心力的大小与哪些因素有关？
向心力的大小我们可以先通过实验感受向心力大小与圆周运动的一些运动学量之间的关系，再通过实验，进一步探究向心力的大小与这些量的定量关系。
小游戏：挑战用质量较小的小球把质量较大的砝码上提。（感受向心力）
器材：绳子、钩码、质量不同的小球、管子
实验图片：
结论：做圆周运动的物体所受向心力的大小与物体的质量、速度、轨道半径等因素有关系。
出示图片：向心力演示器
我们可以通过向心力演示器对此进行更深入的研究。
做一做：探究向心力大小
用利用传感器改良的向心力演示仪结合信息技术探究向心力与转速，质量，和半径的关系
器材介绍：
把小球放在凹槽中，接通电源，小球随转轴一起做圆周运动，挡板对小球的支持力提供小球做圆周运动的向心力，挡板处的力传感器能测量小球对挡板的压力，由牛顿第三定律可以知道挡板对小球的支持力和小球对挡板的压力大小相等。调节转速调节器可以改变转速的大小，挡板位置可以自由移动，从而改变半径大小。
实验操作：
1.保持半径和转速不变，用四个质量不同/体积相同的小球进行实验，记录数据，利用excel作出向心力与质量的关系图，得出。
2.保持质量和半径不变，改变转速，记录多组转速和向心力的数据。利用excel作出向心力与转速的平方的图象，得出。
3.保持质量和转速不变，通过改变挡板位置改变半径，记录多组半径和向心力的数据。利用excel作出向心力与半径的图象，得出。
根据数学知识可知。
更精确的实验发现，国际单位下，
激发学生的思维，充分调动学习的积极性。通过学生发表见解，培养学生语言表达能力和分析问题的能力。
学生掌握向心力的来源
让学生感受向心力大小的影响因素。
培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度
课堂小结
1、做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心，这个指向圆心的力就叫作向心力,用符号：Fn
2、向心力来源
向心力是根据力的作用效果命名的，它不是具有确定性质的某种力，它可以是某一个力或者几个力的合力提供的。
3、向心力的大小可以表示为：Fn＝mω2r