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高中物理向心力教案设计优秀5篇

2023-10-07 00:27:24

“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。这种效果可以由弹力、重力、摩擦力等任何一力而产生,也可以由几个力的合力或其分力提供。这次一秘范文为您整理了5篇《高中物理向心力教案设计》,希望能够给您提供一些帮助。

高中物理向心力教案 篇一

一、教学目标

1、物理知识方面:

(1)理解匀速圆周运动是变速运动;

(2)掌握匀速圆周运动的线速度、角速度、周期的物理意义及它们间的数量关系;

(3)初步掌握向心力概念及计算公式。

2、通过匀速圆周运动、向心力概念的建立过程,培养学生观察能力、抽象概括和归纳推理能力。

3、渗透科学方法的教育。

二、重点、难点分析

向心力概念的建立及计算公式的得出是教学重点,也是难点。通过生活实例及实验加强感知,突破难点。

三、教具

1、转台、小伞;

2、细绳一端系一个小球(学生两人一组);

3、向心力演示器。

四、主要教学过程

(一)引入新课

演示:将一粉笔头分别沿竖直向下、水平方向、斜向上抛出,观察运动轨迹。

复习提问:粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么?

启发学生回答:速度方向与力的方向在同一条直线上,物体做直线运动;不在同一直线上,做曲线运动。

进一步提问:在曲线运动中,有一种特殊的运动形式,物体运动的轨迹是一个圆周或一段圆弧(用单摆演示),称为圆周运动。请同学们列举实例。

(学生举例教师补充)

电扇、风车等转动时,上面各个点运动的轨迹是圆大到宇宙天体如月球绕地球的运动,小到微观世界电子绕原子核的运动,都可看做圆周运动,它是一种常见的运动形式。

提出问题:你在跑400米过弯道时身体为何要向弯道内侧微微倾斜?铁路和高速公路的转弯处以及赛车场的环形车道,为什么路面总是外侧高内侧低?可见,圆周运动知识在实际中是很有用的。

引入:物理中,研究问题的基本方法是从最简单的情况开始。

板书:匀速圆周运动

(二)教学过程设计

思考:什么样的圆周运动最简单?

引导学生回答:物体运动快慢不变。

板书:1、匀速圆周运动

物体在相等的时间里通过的圆弧长相等,如机械钟表针尖的运动。

思考:匀速周圆运动的一个显著特点是具有周期性。用什么物理量可以描述匀速圆周运动的快慢?

(学生自由发言)

板书:2、描述匀速圆周运动快慢的物理量

恒量。

当t很短,s很短,即为某一时刻的瞬时速度。线速度其实就是物体做圆周运动的瞬时速度。当物体做匀速圆周运动时,各个时刻线速度大小相同,而方向时刻在改变。那么,线速度方向有何特点呢?

演示:水淋在小伞上,同时摇动转台。观察:水滴沿切线方向飞出。

思考:说明什么?

师生分析:飞出的水滴在离开伞的瞬间,由于惯性要保持原来的速度方向,因而表明了切线方向即为此时刻线速度的方向。

板书:方向:沿着圆周各点的切线方向。如图3。

单位:rad/s。

(3)周期:质点沿圆周运动一周所用的时间。如:地球公转周期约365天,钟表秒针周期60s等,周期长,表示运动慢。

(角速度、周期可由学生自己说出并看书完成)

板书:(师生共同完成)

思考:物体做匀速圆周运动时,v、、T是否改变?(、T不变,v大小不变、方向变。)

讲述:匀速周周运动是匀速率圆周运动的简称,它是一种变速运动。

提出问题:匀速圆周运动是一种曲线运动,由物体做曲线运动的条件可知,物体必定受到一个与它的速度方向不在同一条直线上的合外力作用,这个合外力的方向有何特点呢?

学生小实验(两人一组):

线的一端系一小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动。小球质量很小(可用橡皮塞等替代),甩动时线速度尽量大,小球重力与拉力相比可忽略,以保证拉线近似在水平方向。

观察并思考:

①小球受力?

②线的拉力方向有何特点?

③一旦线断或松手,结果如何?

(提问学生后板书并图示)

概括:要使物体做匀速圆周运动,必须使物体受到与速度方向垂直而指向圆心的力作用,故名向心力。

板书:3、向心力:物体做匀速圆周运动所需要的力。

提出问题:向心力的大小跟什么因素有关?

(学生自己设想,用刚才的仪器做小实验,凭感觉粗略体验。学生经实验、讨论有了自己的看法后,自由发言。)

演示实验(验证学生的设想):研究向心力跟物体质量m、轨道半径r、角速度的定量关系。

提问:实验时能否让三个量同时变。

保持两个量不变,使一个量变化。

实验装置:向心力演示器。

演示:摇动手柄,小球随之做匀速圆周运动。

提问:向心力由什么力提供?如何测量?

小球向外压挡板,挡板对小球的反作用力指向转轴,提供了小球做匀速圆周运动的向心力,两力大小相等,同时小球压挡板的力使挡板另一端压缩套在轴上的弹簧,弹簧被压缩的格数可以从标尺中读出,即显示了向心力大小。

演示内容:

①向心力与质量的关系:、r一定,取两球使mA=2mB观察:(学生读数)FA=2FB结论:向心力Fm

②向心力与半径的关系:m、一定,取两球使rA=2rB观察:(学生读数)FA=2FB结论:向心力Fr

③向心力与角速度的关系:m、r一定,使A=2B观察:(学生读数)FA=4FB结论:向心力F2

归纳:综合上述实验结果可知:物体做匀速圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比,与半径成正比,与角速度的二次方成正比。但不能由一个实验、一个测量就得到一般结论,实际上要进行多次测量,大量实验,但我们不可能一一去做。同学们刚才所做的实验得出:m、r、越大,F越大;若将实验稍加改进,如课本中所介绍的小实验,加一弹簧秤测出F,可粗略得出结论(要求同学回去做)。我们还可以设计很多实验都能得出这一结论,说明这是一个带有共性的结论。测出m、r、的值,可知向心力大小为:F=mr2。

反馈练习:

①对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是:A速度不变;B速率不变;C角速度不变;D周期不变。

②如图7为一皮带传动装置,在传动过程中皮带不打滑。试比较轮上A、B、C三点的线速度、角速度大小。

③物体做匀速圆周运动所需要的向心力跟半径的。关系,有人说成正比,有人说成反比。你对这两种说法是如何理解的?

④(前后呼应)解释跑400m弯道时身体为何要倾斜等一类问题。(火车拐弯要求课后看书)

五、课堂小结

1、科学方法

①点明建立概念的过程:是通过大量实例,概括抽象出本质的内容,即由个别到一般的思维过程。

②点明实验归纳的过程:必须经过多次实验,必须有足够的事实,由多个特殊的共同结论才能归纳出一般情况下的结论。

2、知识内容:(见板书)

3、对向心力的理解:向心力并不是一种特殊性质的力,它的名称只是根据始终指向圆心这一作用效果来命名的。下节课再进一步讨论。

六、说明

1、向心力、向心加速度的讲授顺序。向心力概念的建立有两条途径:一是先通过实验建立向心力概念,归纳出向心力公式,再推出向心加速度;二是先通过理论推导导出向心加速度,再推出向心力。

先讲加速度,理论推导严谨,又能训练学生的推理能力,但方法较抽象,对基础差的学生难度较大。考虑到我所任班级学生的实际情况,我选用了先讲向心力,降低了难度,便于学生理解、接受,现行必修教材采用的也是这一顺序。不足之处是:由于实验存在误差,只能粗略得出结论,而且课堂不可能做很多实验,实验归纳的事实不足。解决的关键是尽量减小实验误差,补充实例,弥补实验事实不足的缺陷。

2、对向心力的教学,本节完成了感知、概括、定义,即完成了个别到一般的过程和简单的再认。而进一步的再认即一般到个别,留待下节完成,所以本节对向心力的要求教学目标定为初步掌握。

向心力优秀教案 篇二

【教学目标】

一、知识与能力

1、知道向心力的定义和方向,通过实例认识向心力的作用效果及来源。

2、通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关,初步掌握向心力的公式并可以进行计算。

3、知道向心加速度及其公式,能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力及向心加速度。

4、经历向心力和向心加速度的概念形成过程的体验,大胆发表自己对有关问题的认识。

二、过程与方法

通过向心力理论分析到实验探究,培养学生用理论指导实践的素养和能力。

三、情感态度与价值观

培养学生观察生活,思考生活现象的能力,同时培养学生大胆分析及勇于探究的科学素养,以及尊重实验、实践的客观唯物精神。

【教学重点】

向心力概念的建立及实验探究向心力的大小是教学重点。

【教学难点】

向心力概念的建立及实验探究向心的大小也是教学难点。通过简单实例及分组实验加强感知,突破难点。

【教具准备】

1、小球、细绳和光滑木板16套

2、小链球16对。

3、向心力演示器16台。

4、课件。

【教学过程】

一、引入新课

欣赏视频:我国选手赵宏博和申雪在06年冬奥会花样滑冰比赛中,以精彩表演获得金牌,为国争光。视频中申雪的运动可以近似看成什么运动?(学生回答:匀速圆周运动),其运动状态时刻改变的原因是什么?(学生回答:受到合外力)有力就会产生(加速度)。这节课我们共同探究做匀速圆周运动的物体合外力及加速度的特点。

板书:向心力与向心加速度

向心力教案 篇三

【设计思想】

建构主义教学理论启示我们要转变教学观念,创造以“学生为主体,教师为主导”的教学环境,使学生在真实的情景中完成任务,改变我们长期存在的教师在台上讲,学生在台下听的灌输式教学,充分发挥学生学习的自主性,引导学生主动发现问题,分析问题,解决问题,主动建构良好的认知结构,培养创新精神。

【教材分析】

教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析,分析物体的受力特点,从而得出向心力的概念,有助于学生体会和理解。教材接着从理论的角度,根据牛顿第二定律,推导出向心力的数学表达式。之后,为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解,教材中设计了验证性实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。通过圆锥摆实验,拉近科学与生活的距离,使学生感到科学就在身边,对科学产生亲切感。

本节还有一点与过去不同,那就是在讨论完匀速圆周运动后讨论了变速圆周运动和一般曲线运动。这块内容的补充,不仅为分析物体在曲线最高点、最低点的受力分析和运动情况提供了理论依据,而且为学生提供了处理问题的一种思维方法:从特殊到一般。

这部分知识的学习,可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。当然,学习完这一节之后,中学里所有的运动形式都学习完毕了,从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。

【学情分析】

通过前几节内容的学习,学生已经知道了曲线运动的条件,学习了处理曲线运动的重要方法──运动的合成和分解,还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。接着引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。这些知识的学习,为学生学习向心力做好了知识上的准备。

由于向心力是一种学生感到陌生的力,而高一学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很强,所以需要在教学中通过实例、实验,使学生对向心力的认识从感性认识升华到理性认识。

【教学目标】

1.知识与技能

(1)知道什么是向心力,理解它是一种效果力。

(2)理解向心力公式的确切含义,并能用来进行简单的计算。

(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力,知道合外力的作用效果。

2.过程与方法

(1)通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法:提出问题,分析问题,解决问题。

(2)在验证向心力的表达式的过程中,体会控制变量法在解决问题中的作用。

(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。

3.情感态度与价值观

(1)经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。

(2)实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。

【重点难点】

1.教学重点

(1)理解向心力的概念和公式的建立。

(2)理解向心力的公式,并能用来进行计算。

(3)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。

2.教学难点

(1)理解向心力的概念和公式的建立。

(2)理解向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。

【教学策略与手段】

向心力是高中物理的一个重点内容,同时也是一个难点内容,在对物体进行受力分析时,往往不清楚运动过程中什么力提供向心力,这说明学生对向心力的认识和理解不够深刻、全面。为了突破难点,教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力。

本节课的教学流程设计为:创设情境→发现问题→进行猜想→理论推导→实验验证→得出结论→指导实践。

在教学手段上,充分使用PPT、视频、演示实验、故事讲述,以增强教学的生动性和形象性,活跃课堂气氛,从而充分调动学生学习的积极性,落实教学目标。

【课前准备】

1.实验仪器:带细绳的钢球(两人一个),铁架台,钢球一个,细绳一条,刻度尺,圆形瓶盖,秒表,物块,圆形瓶盖。

2.视频:自行车转弯,公园的转椅。

3.制作PPT。

【教学过程】

一、引入新课

演示实验:让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。

教师:物块为什么可以做匀速圆周运动?这节课我们就来研究这个问题。

(设计意图:从实验引入,激发学生的好奇心,活跃课堂气氛。)

二、新课教学

(一)向心力

1.向心力的概念

学生:在教师引导下对物块进行受力分析:物块受到重力、摩擦力与支持力。

教师:物块所受到的合力是什么?

学生:重力与支持力相互抵消,合力就是摩擦力。

教师:这个合力具有怎样的特点?

学生:思考并回答:方向指向圆周运动的圆心。

教师:得出向心力的定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。

(做好新旧知识的衔接,使概念的得出自然、流畅。)

2.感受向心力

学生:学生手拉着细绳的一端,使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。

教师:钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动,什么力使钢球做圆周运动?

学生:对钢球进行受力分析,发现拉力使钢球做圆周运动。

(设计意图:利用常见的小实验,让学生亲身体验,增强学生对向心力的感性认识。)

教师:也就是说,钢球受到的拉力充当圆周运动的向心力。大家动手实验并猜想:拉力的大小与什么因素有关?

学生:动手体验并猜想:拉力的大小可能与钢球的质量m、线速度的v、角速度 、周期T,半径r有关。

教师:那么我们如何研究向心力 与m、v、 、T、r之间的关系呢?

学生:思考、讨论并回答:采用控制变量法,保持m、v、 、T、r中的四个量不变,研究 与剩下的一个量之间的关系。

教师:如果保持钢球的质量m、线速度的v、角速度 、周期T不变,半径r可以变化吗?

学生:在教师引导下根据各个物理量之间的关系思考并回答:半径r不能变化。

教师:那么我们怎样研究这几个物理量之间的关系呢?

学生:思考、讨论并回答:由于做匀速圆周运动的物体,v、 、T,r这四个物理量中,只要有两个量确定了,其他两个量也就跟着确定了。所以只需要研究向心力 与m,v、 、T、r这四个物理量中两个物理量的关系。

教师:引导学生采用控制变量法做实验,体验向心力的大小。

学生:采用控制变量法做实验,体验向心力的大小。

教师:大家体验后,感觉向心力 与哪些物理量有什么样的关系?

学生:根据自己的体验并回答:

质量m、半径r一定,线速度v越大,向心力 越大;

质量m、线速度v一定,半径r越大,向心力 越大;

质量m、半径r一定,周期T越大,向心力 越小……

(设计意图:积极引导学生猜想,并渗透实验方法:控制变量法的教学。)

3.推导向心力的表达式

教师:这是向心力与各个物理量之间可能存在的定性关系。那大家能不能根据所学的知识,从理论上推导向心力的表达式。

教师:在教师引导下根据向心加速度的表达式和牛顿第二定律推导:

因为 ,所以 =

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高中物理向心力教案设计 篇五

目录

TOC o “1-3“ u 教学内容 PAGEREF _Toc393782737 h 1

一、教学任务分析 PAGEREF _Toc393782738 h 1

教材分析 PAGEREF _Toc393782739 h 1

三维教学目标 PAGEREF _Toc393782740 h 1

教学重点、难点 PAGEREF _Toc393782741 h 2

二、学情分析 PAGEREF _Toc393782742 h 2

三、教法学法 PAGEREF _Toc393782743 h 2

教学方法PAGEREF _Toc393782744 h 2

学习方法PAGEREF _Toc393782745 h 2

四、教学过程 PAGEREF _Toc393782746 h 3

新课引入 PAGEREF _Toc393782747 h 3

新课讲授 PAGEREF _Toc393782748 h 3

巩固练习 PAGEREF _Toc393782749 h 5

课堂小结 PAGEREF _Toc393782750 h 5

拓展提高 PAGEREF _Toc393782751 h 5

课后思考 PAGEREF _Toc393782752 h 6

板书设计 PAGEREF _Toc393782753 h 6

五、教学特色 PAGEREF _Toc393782754 h 6

《向心力》教学设计

教学内容

【课 题】 向心力

【教材选择】 普通高中课程标准(人教版)必修2 第五章 第六节

【课时安排】 一课时

【教学对象】 高一学生

一、教学任务分析

教材分析

《向心力》一节第五章曲线运动的重点、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。

三维教学目标

(一)知识与技能

1.了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的一种力;

2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情景计算;

3.知道在变速圆周运动中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速;

4.知道一般曲线运动的处理方法。

(二)过程与方法

1.通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法:提出问题、分析问题、解决问题?;

2.在验证向心力表达式的过程中,体会物理实验在处理问题中的作用;

3.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。

(三)情感态度价值观

? 1.经历科学探究的过程,领略实验是解决物理问题的一种基本途径,培养学生实事求是的科学态度;

2.经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力;

3.实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。

教学重点、难点

(一)教学重点

理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系,并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源。

(二)教学难点?

理解向心力是一个效果力,会分析向心力的来源,理解匀速圆周运动中供求关系。

二、学情分析

能力层面

高一的学生有着强烈的好奇心和求知欲,已有基本的观察、分析、推理能力,能够探讨现象发生的原因,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。

知识层面

1.理解了质量、力与加速度的关系;

2.了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系;

3.认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度。

三、教法学法

教学方法

实验探究法、启发式教学法、讨论交流法等。

学习方法

猜想法、实验法、小组合作法等。

通过教法与学法的相互结合,体现教师为主导,学生为主体的教学原则。

四、教学过程

教学程序 教师活动 学生活动 设计意图 新

入 1.图片引入

列出超级秋千、过山车两张图片

提问:为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去?

2.游戏引入

带领学生做“不掉落的乒乓球”游戏

提问:做匀速圆周运动的物体有什么受力特点 学生观察图片,联系生活实际,思考问题。

学生观察游戏现象,思考问题 利用情景式教学,让学生回忆玩这两个游戏时的感受;通过游戏引发学生思考,吸引学生的注意力,激发学生学习物理的兴趣,也让学生感受到学习的知识来源于生活,体现从生活走向物理的课程设计理念。

新课讲授新课讲授

一、向心力的概念

带领学生对超级秋千及乒乓球受力分析。引导学生归纳总结向心力定义。

1.向心力的定义

做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的合力,这个力叫做向心力。

组织学生讨论、分析生活中几种匀速圆周运动及模拟匀速圆周运动动画。

2.向心力的特点

(1)效果力

(2)变力

(3)不做功 学生对超级秋千及乒乓球进行受力分析,并思考新课引入时提出的问题。总结归纳出向心力的定义。

小组讨论,分析图片中向心力的来源,发现支持力、摩擦力、拉力均可充当向心力。总结向心力是效果力的特点。

观看模拟匀速圆周运动动画,认真观察、分析,向心力的方向始终在变化;向心力的只改变速度方向,不改变速度大小。 通过受力分析,寻找乒乓球不掉落的原因,激发学生分析、推理的能力。

通过大量引入生活中常见的匀速圆周运动实例,充分激发学生学习兴趣,并贯彻物理源于生活的理念。培养学生,将知识运动到实际生活中的能力。

以上内容就是一米范文范文为您提供的5篇《高中物理向心力教案设计》,能够给予您一定的参考与启发,是一米范文范文的价值所在。

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