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高中物理匀速圆周运动的向心力和向心加速度说课稿教科版必修2(新)


匀速圆周运动的向心力和向心加速度
一、教材分析 1、本节课在教材中的地位和作用 1)从现行高中知识体系来看,匀速圆周运动选自教科版物理必修2第二章第2节,匀速圆周运动 上承牛顿运动定律,下接万有引力,是本章知识的重点内容。 2)从前后联系看,这节课的内容既是在学生学习了平抛运动知识后接触的又一种具有鲜明 个性特点的运动形式,又为今后学习天体的运动和带电粒子在洛仑兹力作用

下的匀速圆周运动 做好了知识上和方法上的准备。 3)从教纲、考纲上看,匀速圆周运动是高中物理教学大纲上一个重要内容。在高考中,匀 速圆周运动的向心加速度和向心力分别作为一级考点、二级考点。 4)在高考中的地位。从近三年高考试题分布上看,通过对比四川高考卷和全国课标卷的考 题,也可以看出匀速圆周运动的重要性。 四川高考卷 分数 比重 全国课标卷 分数 比重 2014年11题 17 15.5% 2014年17题 7 6.36% 2013年11题 19 17.2% 2013年21、24题 20 18.1% 2012年25题 20 16.7% 2012年25题 18 16.4% 2、三维教学目标 知识与技能 1)理解向心力的概念和来源。 目标 2)掌握向心力和向心加速度的计算公式 过程与方法 通过学生自主预习和播放圆周运动视频,引导学生初步感受向心力, 目标 结合实例分析,引导学生总结物理规律,猜测影响向心力大小的因素, 并通过实验探究得出结论,体会研究物理问题的思想方法。 情感态度与价 值观 1)通过观察和分析生活中有关圆周运动的事物,逐渐使学生培养一种观 察生活、分析生活的习惯。进而形成一种科学素养。 2)在实验探究的过程中,提高学生的动手动脑能力和分析解决问题的能 力。

3、教学重点和难点 基于高中物理新课程高考考纲中对匀速圆周运动的说明,我将教学重点确定为: 教学 向心力的概念理解及其计算公式,向心加速度的概念及其计算公式。向心力和向心 重点 加速度是用动力学的方法研究匀速圆周运动的基础,是处理关于匀速圆周运动和天体 运动问题的关键,因而成为匀速圆周运动这一节的重点内容无可厚非。 匀速圆周运动中的教学难点也恰恰在这里。向心力和向心加速度对学生来说是两个 教 学 较抽象的物理概念,学生很难理解。在教学上,可以采用以学生活动为主的探究式教 难点 学,引导学生感受向心力,了解向心力的来源,体会向心力的概念,突破向心力抽象 不具体的难题。向心加速度则可结合牛顿第二定律由学生自己推导得出,这样从感性 到理性的逐步深入的探究过程,使学生更容易理解和接受。 二、学法分析 1、学情分析 我所面对的学生是名为雁江区二类学生,实为二类、三类学生相结合,其中三类学生居多, 学生思维较迟钝,数学基础较差,但思想活跃,有一定的可塑性。同时,学生经过高一一个学 期的学习,在知识储备上,学生已经具备了一定的运动学和力学方面的知识,对直线运动和曲 线运动都有了一定程度的了解;在思维能力上,学生正由抽象思维能力向逻辑思维能力转换。 以往的学生在学习这一节的知识时,由于学生自身认知水平的差异,思维能力的差异,使 得很大部分学生学习这一节时觉得很困难,对于向心力的理解上很容易出错,这直接导致学生 在学习第三章天体运动时的困难。因而,本节课的内容对学生来讲仍然是一个不小的台阶。

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2、学法设计 新课改中特别强调学生学习中的主体地位。结合高一学生的认知和思维发展水平,根据新课 改内容要求,我是这样引导学生学习,创设物理情境和问题情境,引导学生进行分组探究、合 作探究,尽可能让学生自己讨论、交流,分析归纳得出结果。这样学生主动探究出的结果比被 动接受更容易让学生理解,同时亦能体验成功的乐趣,对学生自我构建学习方法有所帮助。 三、教法分析 1、设计思想 本节课的设计思想是: 本节课先以生活视频引入教学,以学生分组活动深入教学,以学生实验进入教学,最后以 学生分析归纳,总结得出结论结束教学,体现新课改以学生为主体的探究式教学理念。 2、教法设计 本节教学中一改传统的平铺直述模式,采用以学生分组探究、合作探究为主的探究式教学 模式,学生在活动中感受向心力,了解向心力的来源,体会向心力的概念,化抽象为具体,化 难为易,学生更容易理解。突破了向心力,向心加速度可以结合牛顿第二定律由学生自己推导 得出,其难度也不攻自破。 3、教学反馈 为了让学生熟练掌握本节的知识,引导学生真正理解向心力的概念,同时结合以往学生的经 验和对现有学生能力的了解,需设计简单基础的练习题,或当堂训练,或留作课后作业,并予 以检查或批阅,了解学生掌握的情况,对反馈回来结果较好的学生,提升训练难度;对反馈回 来发现基础掌握不牢固的学生,进行强化训练。这样对不同层次学生因材施教,努力让绝大多 数学生学得知识。 四、教学设计 1、教学方法:分组探究、合作探究 2、教学资源:多媒体课件、向心力演示仪 3、教学流程: 合作学习,探究教学(29分钟) 创设情境,引入新课(4分钟)

巩固升华(课后作业) 学生小结(2分钟) 板书设计,教学反思

4、教学过程: 老师活动 创 检查学生预习案, 分组 设 在多媒体课件上播放

学生活动 将预习案准备好,等待检查 学生根据已有的知识水平进行受

研究内容、目的 为新课做准备

备注

2

情 境 , 引 入 新 课

生活中几种常见的圆 周运动的视频, 如“旋 转秋千” “汽车转 弯”等。 提出问题: 这些运动是 如何实现的?你能从 受力的角度分析吗?

力分析,讨论交流得出: 结论一: 匀速圆周运动的物体受到指向 圆心的合力的作用。

引导学生对做圆周运动的物体 进行受力分析,引出向心力的概 念。 以生活实例引入,激发学生探 究的热情,利于学生集中注意力, 提高课堂效率。 1、向心力概念。 2、学生经过受力分析,讨论、交 流,归纳得出向心力的概念,这 样学生自己经过探究、思考、分 析而得出的结果,对学生而言就 不再是空洞的概念,可以完全被 学生理解和接受,突破了向心力 抽象不容易被理解的难题。

教 学 探 究

学生讨论交流,归纳总结向心力 的概念: 2、 板书向心力的概念、 物体做匀速圆周运动时所受合力 方向和特点。 方向始终指向圆心,这个指向圆 心的合力叫做向心力 方向:始终指向圆心。 特点:向心力只改变速度的方 向,不改变速度的大小,向心力 是一个变力 设计一个例题: 学生在草稿纸上进行受力分析: 例题: 下面几个做匀速 1、学生分析发现,上面几个做匀 圆周运动的物体, 请你 速圆周运动的物体,其向心力有 分析出它们的向心力。 的是由一个力提供,也有的是由 两个力或三个力的合力提供。学 生讨论、交流得出: 结论:向心力可以由一个力或多 个力的合力提供,也可以重力、 弹力等性质力提供。——向心力 是一个效果力

1、向心力的来源 2、巩固训练匀速圆周运动的受力 分析

设计 2-3 个例题,在幻 灯片上显示出来 提问: 向心力的方向确 定了, 其大小又与哪些 物理量有关, 它们是怎 样的关系。 再次引导学生做手拉 小球在水平桌面上做 匀速圆周运动的演示 老师活动 实验, 在实验的过程中 分别改变小球旋转的 速度、 绳的长度以及换 用另一个不同质量的 小球,感受每一次改 变, 手受到的拉力是否

学生小组讨论、交流,分组展示 结果 学生按照老师的要求操作,体会 手受到的拉力的变化情况,发现: 1. 减小(增大)旋转的速度,手 受到的拉力发生变化。

加强学生对向心力概念、来源的 理解。

2. 增 加 绳 的 长 度,手受到的拉力发生变化。 学生活动 3. 换 用 另 一 个 质 量 大 的 玻 璃 小 球,手受到的拉力也会发生变化。 学生猜测:向心力的大小可能与 旋转的速度、旋转半径和物体的

研究内容、目的

备注

1. 探究向心力的大小,通过实验

3

有发生变化 引导学生结合初中物 理探究欧姆定律的实 验 方 法 —— 控 制 变 量 法, 利用身边的实验仪 器分组进行实验, 合作 探究向心力与这些物 理量之间的关系, 期间 教 给予适当的讲解和指 学 导。 探 究

质量有关?

演示,提出猜想,并对猜想进行 验证。 学生小组进行实验探究,制作表 2、此次自主探究活动是本节课重 格并填写: 要的内容,它调动全体学生参与, 实 验 结论 同组之间相互合作,相互讨论, 共同探究。体现了新课改中“以 数据 人为本”的教学理念。 保持 和 一定, 探究 和 的关 系 保持 和 一定, 探究 系 保持 和 的关

和 一定,

(介绍该实验仪器的 结构、原理)

探究 和 的关 系 学生分组展示实验结果,讨论、 交流得出结论: 做匀速圆周运动所需的向心 力的大小,在质量和角速度一定 时,与半径成正比,;质量和半 径一定时,与角速度的平方成正 比;在半径和角速度一定时,与 质量成正比。 用公式表示: 推导公式:

思考: 你能运用我们学 过的牛顿第二定律推 导出向心加速度吗?

学生答:向心力大小: 根据牛顿第二定律, 有 同理:有

1、向心加速度的概念和计算公式 2、学生运用已经学过的知识自己 推导出来的,符合新课改先学后 教的理念,学生接受起来也容易。

老师活动 再次设计两个例题, 在 幻灯片上播放出来

课 堂 小 结

研究内容、目的 , 方向:与向心力方向相同,始终 加强向心力和向心加速度计算公 式的理解和应用。 指向圆心 学生活动 学生小组讨论、交流,分组展示 结果 本节课从力的角度研究了匀速圆周运动,知道了向心力的概念、特点、作用效果,以及各 种情况向心力的来源,并通过实验研究了向心力的大小,同时运用牛顿第二定律推导了向心加 速度的公式。其中对向心力的概念的理解和向心力、向心加速度的计算公式是本节课的重点内 容,需牢牢掌握。

备注

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匀速圆周运动的向心力和向心加速度 ? 向心力 1、概念:物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心,这个指向圆心的合力叫向心力 2、方向:始终指向圆心。 板 3、特点:向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,向心力是一个变力 书 4、来源:向心力可以有一个力或几个力的合力提供,也可以重力、弹力等性质力提供。—— 设 向心力是一个效果力 计 5、大小: , , 二、向心加速度 1、概念: 2、方向:与向心力方向相同,始终指向圆心 3、大小: 教 学 反 思 巩 固 升 华 , ,

必做题 选做题 专研题

课内巩固,基础训练(共7题) 课后提高(任选3-5个题) 综合训练(仅有一题,学生自己专研,提升能力)

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