向心力教學(xué)設(shè)計(jì)及反思
向心力教學(xué)設(shè)計(jì):
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生探究物理問(wèn)題的習(xí)慣,訓(xùn)練學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和分析綜合能力.
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察、分析能力,會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去.
教學(xué)建議
教材分析
教材先講向心力,后講向心加速度,回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn),通過(guò)實(shí)例給出向心力概念,再通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式,之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式,順理成章,便于學(xué)生接受.
教法建議
1、要通過(guò)對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例進(jìn)行分析入手,從中引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都必須受到指向圓心的力的作用,由此引入向心力的概念.
2、對(duì)于向心力概念的認(rèn)識(shí)和理解,應(yīng)注意以下三點(diǎn):
第一點(diǎn)是向心力只是根據(jù)力的方向指向圓心這一特點(diǎn)而命名的,或者說(shuō)是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的,并不是根據(jù)力的性質(zhì)命名的,所以不能把向心力看做是一種特殊性質(zhì)的力.
第二點(diǎn)是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),所需的向心力就是物體受到的合外力.
第三點(diǎn)是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.
3、讓學(xué)生充分討論向心力大小,可能與哪些因素有關(guān)?并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng).
4、講述向心加速度公式時(shí),不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到勻速圓周運(yùn)動(dòng)是向心加速度大小不變,向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運(yùn)動(dòng),在這里還應(yīng)把“向心力改變速度方向”與在直線運(yùn)動(dòng)中“合外力改變速度大小”聯(lián)系起來(lái),使學(xué)生全面理解“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的含義,再結(jié)合無(wú)論速度大小或方向改變,物體都具有加速度,使學(xué)生對(duì)“力是物體產(chǎn)生加速度的原因”有更進(jìn)一步的理解.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
向心力、向心加速度
教學(xué)重點(diǎn):向心力、向心加速度的概念及公式.
教學(xué)難點(diǎn):向心力概念的引入
主要設(shè)計(jì):
一、向心力:
(一)讓學(xué)生討論汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)乘客的感覺(jué).
(二)展示圖片1.鏈球做圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力.〔全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)(試驗(yàn)修定本·必修)物理.第一冊(cè)98頁(yè)〕
(三)演示實(shí)驗(yàn):做圓周運(yùn)動(dòng)的小球受到繩的拉力作用.
(四)讓學(xué)生討論,猜測(cè)向心力大小可能與哪些因素有關(guān)?如何探究?引導(dǎo)學(xué)生用“控制變量法”進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn).(用向心力演示器實(shí)驗(yàn))
演示1:半徑r和角速度
一定時(shí),向心力
與質(zhì)量m的關(guān)系. 演示2:質(zhì)量m和角速度
一定時(shí),向心力
與半徑r的關(guān)系. 演示3:質(zhì)量m和半徑r一定時(shí),向心力
與角速度
的關(guān)系. 給出
進(jìn)而得在
.
(五)討論向心力與半徑的關(guān)系:
向心力究竟與半徑成正比還是反比?提醒學(xué)生注意數(shù)學(xué)中的正比例函數(shù)
中的k應(yīng)為常數(shù).因此,若m、
為常數(shù) 據(jù)
知
與r成正比;若m、v為常數(shù),據(jù)
可知
與r成反比,若無(wú)特殊條件,不能說(shuō)向心力
與半徑r成正比還是成反比.
二、向心加速度:
(一)根據(jù)牛頓第二定律
得:
(二)討論勻速圓周運(yùn)動(dòng)中各個(gè)物理量是否為恒量:
v
T f
向心力教學(xué)反思:
關(guān)于《向心力》這節(jié)課,我上了一堂公開(kāi)課。我本著給學(xué)生講簡(jiǎn)單,易于學(xué)生理解和掌握的原則。
因此,我是這樣處理的:先復(fù)習(xí)向心加速度的大小和方向,緊接著出一道思考題,即上一節(jié)的第四題,情景引出:兩艘游艇的向心加速度是怎樣產(chǎn)生的?這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)與這個(gè)問(wèn)題息息相關(guān)的知識(shí)—向心力;展開(kāi)新課,向心力概念→矢量性(大小和方向)→向心力來(lái)源→用圓錐擺實(shí)驗(yàn)粗略驗(yàn)證向心力公式。
本來(lái)還設(shè)計(jì)了變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)的講解,但考慮到學(xué)生對(duì)向心力是效果力這一難點(diǎn)的透徹理解,這點(diǎn)需要的時(shí)間比較多,就沒(méi)有把設(shè)計(jì)的都講完。從第二節(jié)課的情況看,學(xué)生的掌握情況良好。當(dāng)然,還有諸多值得我反思的地方:
1、 過(guò)高評(píng)價(jià)學(xué)生。設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí),有些我預(yù)設(shè)認(rèn)為簡(jiǎn)單的問(wèn)題在學(xué)生看來(lái),不能很快到位的理解,這也是這堂課沒(méi)按設(shè)計(jì)講完的一個(gè)原因。
2、 關(guān)于向心力是效果力。為了降低難度,我先引用了學(xué)生很容易理解的動(dòng)力和阻力是效果力,粉筆頭做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí),重力是阻力;粉筆頭豎直下落時(shí),重力是動(dòng)力。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),想要實(shí)現(xiàn)這種效果,要有指向圓心的力。其它力的合力提供這種效果,那么這些力的合力就是向心力,因此向心力是效果力;這點(diǎn)處理我個(gè)人比較滿意。當(dāng)然也許存在不妥之處,愿與大家共同討論。
3、 圖畫(huà)的有些小。圖畫(huà)的大點(diǎn),受力分析會(huì)更直觀。
看完這篇文章