初中物理向心力向心加速度教學(xué)設(shè)計

1、向心力向心加速度教學(xué)設(shè)計課題向心力向心加速度課時1 課時一、教材分析向心力是物體做勻速圓周運(yùn)動時所受到的合外力，它是本章圓周運(yùn)動的重 點(diǎn)，敘述了向心力、 向心加速度的概念； 本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)是同學(xué)如何建立向心力的概念， 為了使同學(xué)簡潔接受， 實(shí)行以生活體會為基礎(chǔ)加上必要的簡潔理論分析的方法； 在這里， 增加了一個演示試驗(yàn)，就是借助向心力演示器進(jìn)行試驗(yàn)，把同學(xué)的試驗(yàn)結(jié)論逐一驗(yàn)證，從而驗(yàn)證了向心力公式，更有力說明白試驗(yàn)的科學(xué)性和重要性；課本90 頁中的“做一做”同學(xué)往往覺得抽象，只是理論來分 析，這里把它改成試驗(yàn)探究，這樣同學(xué)通過試驗(yàn)親身感受，定性分析，這比理論 分析更具有說服力；二、教學(xué)大

2、綱分析層次要求：向心力（ a）向心加速度（ b）說明： a 層次：較低要求的層次，在高中階段不宜深化綻開，或在中學(xué)階段已經(jīng)做過較為具體的爭論；b 層次：較高要求的層次；內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：（ 1）會描述勻速圓周運(yùn)動；知道向心加速度；（ 2）能用牛頓其次定律分析勻速圓周運(yùn)動的向心力；會分析生活和生產(chǎn)中的離心現(xiàn)象；（ 3）關(guān)注圓周運(yùn)動的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系；說明：向心加速度的公式可以直接給出；三、學(xué)情分析在前面的教學(xué)中， 同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動，對勻速圓周運(yùn)動有了肯定 的懂得；知道描述勻速圓周運(yùn)動快慢的物理量有線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等，并懂得線速度、角速度、周期、半徑之間的關(guān)系；同學(xué)知道在轉(zhuǎn)動裝置中

3、，共軸的輪子上各點(diǎn)的角速度相等；皮帶轉(zhuǎn)動（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點(diǎn)，線速度的大小相等； 這些都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)；同學(xué)知道勻速圓周運(yùn)動是一種變速運(yùn)動， 由于它的線速度方向時刻在變， 但只是表面的知道， 更深一步來分析，為什么線速度的方向時刻在變？是什么力來轉(zhuǎn)變物體的這種運(yùn)動狀態(tài)， 這個力有何特點(diǎn)？同學(xué)帶著這些疑問來進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)；四、設(shè)計思想在以往的教學(xué)中，課堂教學(xué)實(shí)施往往過于留意學(xué)問傳授傾向，老師滿堂灌， 同學(xué)被動的接受， 很難從多方面培育同學(xué)的綜合素養(yǎng)；而新課程強(qiáng)調(diào) “將學(xué)習(xí)的重心從過分強(qiáng)調(diào)學(xué)問的傳承和積存向獵取學(xué)問的探究過程轉(zhuǎn)化，從同學(xué)被動接受學(xué)問向主動獵取學(xué)問轉(zhuǎn)化，從而培育

4、同學(xué)的探究才能、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神” ；本教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實(shí)施就是采納同學(xué)試驗(yàn)探究和老師演示試驗(yàn)相結(jié)合的試驗(yàn)探究教學(xué)法；本節(jié)第一通過生活體會和觀看圖片中的三個實(shí)例，提出問題， 其現(xiàn)象加深了同學(xué)心中的疑問， 激發(fā)他們求知探究的欲望，更易引起學(xué)習(xí)的愛好；然后同學(xué)親身進(jìn)行試驗(yàn)探究來感受向心力；當(dāng)同學(xué)對向心力的概念有了肯定的熟悉后，就進(jìn)一步提出向心力的大小與哪些因素有關(guān)；可以先讓同學(xué)依據(jù)前述試驗(yàn)做出猜想， 然后再讓同學(xué)設(shè)計試驗(yàn)對猜想進(jìn)行驗(yàn)證，老師可以依據(jù)教材的設(shè)計指導(dǎo)同學(xué)完成，進(jìn)一步強(qiáng)化同學(xué)對向心力的感性熟悉；老師仍借助了向心力演示器進(jìn)行試驗(yàn)，把同學(xué)的試驗(yàn)結(jié)論逐一驗(yàn)證，從而驗(yàn)證了向心力公

5、式；接著運(yùn)用牛頓其次定律， 給出向心加速度的公式， 讓同學(xué)明白勻速圓周運(yùn)動的向心力和向心加速度的大小不變，但方向時刻在轉(zhuǎn)變；本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)是同學(xué)如何建立向心力的概念，而突破這一點(diǎn)的方法是讓同學(xué)進(jìn)行探究試驗(yàn)，讓同學(xué)親身感受， 獲得感性熟悉； 由于本節(jié)課同學(xué)試驗(yàn)探究活動比較多， 教學(xué)中老師需依據(jù)同學(xué)的實(shí)際才能去引導(dǎo)同學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)，必要時做出指導(dǎo)；試驗(yàn)中提倡同學(xué)敢于動手，嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、耐心的進(jìn)行試驗(yàn)，觀看試驗(yàn)現(xiàn)象并能分析， 小組之間爭論與溝通， 歸納結(jié)論；本節(jié)課以試驗(yàn)探究為主線，以問題和小組溝通貫穿課堂的始終，把傳授學(xué)問、 培育才能和同學(xué)情感有機(jī)的結(jié)合起來；五、教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)問1

6、懂得向心力的概念；學(xué)與目技能標(biāo)2知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，懂得公式的含義；3懂得向心加速度的概念，結(jié)合牛頓其次定律得出向心加速度的公式；1通過試驗(yàn)，體驗(yàn)和感受做勻速圓周運(yùn)動的物體需要向心力；過程2先猜想影響向心力大小的因素，再進(jìn)行試驗(yàn)探究；與3通過演示試驗(yàn)，驗(yàn)證勻速圓周運(yùn)動的向心力公式，結(jié)合牛頓其次方法定律得出向心加速度的公式；1通過親身的探究活動，使同學(xué)獲得勝利的樂趣，培育同學(xué)參加物情感態(tài)度與價值觀教學(xué)重點(diǎn)理活動的愛好；2培育同學(xué)對科學(xué)的求知欲，樂于參加觀看，敢于試驗(yàn)，體會試驗(yàn) 在探究物理規(guī)律中的作用和方法； 3培育同學(xué)事實(shí)求是、敬重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、耐心的試驗(yàn)修養(yǎng)；1

7、懂得向心力的概念；2同學(xué)試驗(yàn)探究：感受向心力和影響向心力大小的因素；教學(xué)難點(diǎn)懂得向心力的概念；六、教法、學(xué)法教法問答法、講授法、試驗(yàn)探究法、爭論法學(xué)法觀看法、爭論法、學(xué)思結(jié)合法、合作探究法、發(fā)覺法七、教學(xué)用具質(zhì)量不同的小物體（鋼球、木球）、細(xì)繩、圓珠筆桿、向心力演示器、視頻、課件、多媒體投影設(shè)備；八、教學(xué)過程教學(xué)教學(xué)內(nèi)容及老師活動同學(xué)活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)1同學(xué)們跑步轉(zhuǎn)彎時，身體會自然的怎么樣？（例如4×100 米接情境力賽）設(shè)疑2在濕滑的水泥路上轉(zhuǎn)彎時，無1由于同學(xué)對前面的兩個問題有很豐富的日常體會，會大膽發(fā)言；從日常生活情景中構(gòu)建物理情形，以培育同學(xué)把生活與論是騎自行車仍是駕車，都必需

8、怎么辦？3老師展現(xiàn)圖片：（1）火車轉(zhuǎn)彎處的軌道（2）過山車（3）水流星引入老師提出問題： 你知道其中的秘密嗎？物體做圓周運(yùn)動的條件是什新課生懸念；的問題了；如下列圖， 老師指導(dǎo)同學(xué)做課本實(shí)同學(xué)親身進(jìn)行試驗(yàn)這試驗(yàn)簡潔易驗(yàn)；探究，然后小組討做，成效明顯，論溝通，歸納結(jié)論，同學(xué)通過親身回答老師的提問；感受使同學(xué)獲得勝利的樂么？這就是我們這一節(jié)課要探究2觀看圖片， 依據(jù)現(xiàn)象和老師提出的問題進(jìn)行摸索，產(chǎn)物理聯(lián)系在一起的習(xí)慣，特殊是通過圖片中 的 三 個 實(shí) 例，使同學(xué)產(chǎn)生懸念，激發(fā)了奇怪心和探究欲望；試驗(yàn)與 探究提出問題：1你牽繩的手有什么感覺？2假如增大或減小小球的線速度，趣，同學(xué)樂于參加觀看，敢于試

9、驗(yàn)；手的感覺有何變化？3假如松手，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？4小球勻速圓周運(yùn)動受到哪些力的作用？合外力是哪個？這個力起什么用？1承上啟下，引出向心力的概念：物體做勻速圓周運(yùn)動時，總受到沿著半徑指向圓心的合外力，這個合引導(dǎo)同學(xué)回答物體做勻速圓周運(yùn)動的條件；向心力的概念是 本 課 的 難 點(diǎn)，加上新教外力叫向心力；材沒有明確向引出向心力的2播放視頻；3老師強(qiáng)調(diào)：使物體做勻速圓周同學(xué)觀看、摸索、 回答、懂得、記錄；心力的概念，老師應(yīng)深化淺概念運(yùn)動的向心力只是合外力，并不是出地做出理論真正受到的力； 向心力的作用只是分析，使同學(xué)轉(zhuǎn)變速度的方向， 不轉(zhuǎn)變速度的大簡潔接受；小；（舉例對比： f 與 v 同始終線時

10、， f 對 v 的作用）1老師提出問題：向心力的大小同學(xué)依據(jù)前面的實(shí)同學(xué)經(jīng)受了與哪些因素有關(guān)？驗(yàn)作出猜想，各抒“提出問題2引導(dǎo)同學(xué)設(shè)計試驗(yàn)并對猜想進(jìn)己見，大膽發(fā)表自猜想與假設(shè)行驗(yàn)證；己的猜想；最終師設(shè)計試驗(yàn)實(shí)猜想生共同爭論，得出驗(yàn)探究分析與試驗(yàn)探究的方案；與論證溝通假設(shè)與合作得出結(jié)論”等一系列過程，親身體會到科學(xué)探究的過程；試驗(yàn)老師介紹試驗(yàn)， 讓同學(xué)知道怎樣使用從前預(yù)備的空心培育同學(xué)養(yǎng)成與用器材探究；同時明確：細(xì)繩的拉圓珠筆桿和試驗(yàn)室嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、探究力供應(yīng)圓周運(yùn)動所需的向心力；注意用牽細(xì)繩的手的感覺來判定向 心力的大??； 老師強(qiáng)調(diào)試驗(yàn)時要留意安全；配備的帶小繩的鐵球、木球；同學(xué)依據(jù)從前設(shè)計的方

11、案進(jìn)行試驗(yàn)與探究， 對猜想進(jìn)行驗(yàn)證；試驗(yàn)后小組內(nèi)相互溝通感受，進(jìn)行分析、爭論、總結(jié)結(jié)論：（ 1）當(dāng) m、相 同 時 ， r 越 大 f 越大；（ 2）當(dāng) m、r 相 同 時 ， 越 大 f越大；（ 3）當(dāng) 、r 相同時， m越大 f越大；耐心的試驗(yàn)修養(yǎng)；老師先介紹向心力演示器的結(jié)構(gòu)和使用方法，然后進(jìn)行如下操作：（1）用質(zhì)量比為2：1 的鋼球和鋁球，使他們運(yùn)動的半徑r 和相同，觀看得到露出的紅白相間方格數(shù)同學(xué)觀看、摸索、分析，然后依據(jù)v 推導(dǎo)向心力r的另一表達(dá)式v2培育同學(xué)事實(shí)求是、敬重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，讓同學(xué)體會到試驗(yàn)在比值為 2：1，即兩個球所受向心力fm r演示的比值也為2：1，因此 f

12、 與 m成正試驗(yàn)比；（2） 當(dāng) m、相同時，半徑比為2： 1，向心力的比值也為2： 1，因此f 與 r 成正比；（3）當(dāng) m、r 相同時，比值為 2： 1，向心力的比值為4；1，因此 f與2 成正比；探究物理規(guī)律中的作用和方法；老師由此驗(yàn)證向心力大小的公式：fmr2做圓周運(yùn)動的物體， 在向心力 f 的作用下必定要產(chǎn)生一個加速度， 根引出 據(jù)牛頓其次定律得到： 這個加速度向心 的方向與向心力的方向相同， 所以加速 稱為向心加速度；度的概念同學(xué)結(jié)合牛頓其次定律得到：2ar2vr讓同學(xué)明白勻速圓周運(yùn)動的向心力和向心加速度的大小不變，但方向時刻在轉(zhuǎn)變；所以勻速圓周運(yùn)動又是一種引導(dǎo)同學(xué)從公式a成公式 f

13、mr22vr2轉(zhuǎn)換r2m v進(jìn)行探r操作一：手握繩結(jié)a，手握繩子， 使小球每 2 次口令運(yùn)動1 周，即每秒 1 周；變速運(yùn)動；通過試驗(yàn)親身感受，定性分析，同學(xué)才確信真理，這比究：同一物體做勻速圓周運(yùn)動時，當(dāng)半徑比較大時， 向心力比較大仍是比較?。坷蠋熞龑?dǎo)同學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，如圖示：試驗(yàn)與 探究其中小球分別到繩結(jié)a、b 的距離比為 2：1；引導(dǎo)同學(xué)手握繩子， 使小球在水平方向做勻速圓周運(yùn)動， 請另一位同學(xué)幫忙：看著手表，每秒鐘喊 2 次口令；操作二：改為手握繩結(jié) b，仍使小球每秒運(yùn)動1 周；操作三：又改為手握繩結(jié) a，但使小球每秒鐘運(yùn)動2 周；以上 3 次試驗(yàn)同學(xué)留意體會繩子拉力的大小；師生共同歸納：

14、操作一與操作二m、相同，但 r 越大f 就越大；操作二理論分析更有說服力；舉一反三，即從公式 ar2看，當(dāng)肯定時 ，a 與 r 成正比；從公式v 2a看，當(dāng) vr肯定時， a 與 r成反比；小結(jié)、作業(yè)布置1對本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)；2作業(yè)：課后練習(xí)五、練習(xí)冊課時 5與操作三m、v 相同，但 r 越小反而f 就越大；同學(xué)學(xué)問回憶鞏固所學(xué)的學(xué)問、檢測所學(xué)的學(xué)問；一、向心力1、定義：物體做勻速圓周運(yùn)動時，總受到沿著半徑指向圓心的合外力，這個合外力叫向心力；2、方向：總是沿著半徑指向圓心；3、作用成效：只轉(zhuǎn)變速度的方向，不轉(zhuǎn)變速度的大小；4、留意：板(1) 向心力是變力，方向時刻轉(zhuǎn)變書(2) 是成效力，由

15、做勻速圓周運(yùn)動的物體受到的合外力充當(dāng)；設(shè)v 2計5、大?。?fmr2mr二、向心加速度1、定義：由向心力產(chǎn)生的總是沿著半徑指向圓心的加速度；2、方向：總是沿著半徑指向圓心v23、大小： ar2r開頭情境設(shè)疑導(dǎo)入老師創(chuàng)設(shè)問題概念提出： 提出向心力同學(xué)試驗(yàn)與探究老師提出： 向心力的大小與什么因素有關(guān)同學(xué)猜想與假設(shè)，利用教器材設(shè)計試驗(yàn)學(xué)過同學(xué)試驗(yàn)與探究程爭論溝通得出結(jié)論流程老師演示試驗(yàn)驗(yàn)證：f圖mr2結(jié)合牛頓其次定律，得出向心加速度的概念試驗(yàn)與探究小結(jié)終止九、教學(xué)評判本教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實(shí)施都落實(shí)了高中物理新課程的目標(biāo)要求，表達(dá)了新課程的精神，實(shí)行“同學(xué)自主探究，老師啟示導(dǎo)學(xué)”的新教法，充分調(diào)動同學(xué)自主

16、學(xué) 習(xí)，讓同學(xué)自主探究； 本教學(xué)設(shè)計讓同學(xué)經(jīng)受了“提出問題猜想與假設(shè)設(shè)計試驗(yàn)試驗(yàn)探究分析與論證溝通與合作得出結(jié)論”等一系列過程， 親身體會到科學(xué)探究的過程；通過試驗(yàn)探究，讓同學(xué)人人參加，親身體驗(yàn)探究過程，活躍同學(xué)思維， 并在探究中突破教學(xué)難點(diǎn)，老師結(jié)合演示試驗(yàn)， 使課堂的教學(xué)成效大大提高；這是一節(jié)科學(xué)的、操作性很強(qiáng)的教學(xué)設(shè)計案例；十、預(yù)期教學(xué)成效及完善方式預(yù)期成效：（1） 懂得向心力及其方向和作用；（2） 把握向心力的求解公式；（3） 懂得向心加速的產(chǎn)生，把握向心加速度的公式；（4） 能依據(jù)向心力、向心加速度學(xué)問說明有關(guān)現(xiàn)象，求解有關(guān)問題；完善方式：（1） 向心力不是一個額外的力；初期同學(xué)簡潔在受力分析時多畫一個向心力，需在講課中和練習(xí)中多強(qiáng)調(diào)；（2） 依據(jù)向心力、向心加速度求解有關(guān)問題有肯定難度，需要多做練習(xí)；（3） 對“向心加速度不肯定是物體做圓周運(yùn)動的實(shí)際加速度”這一點(diǎn)的懂得不是一節(jié)課就能達(dá)到的，需要在講解習(xí)題的過程中多次強(qiáng)化；十一、教學(xué)反思本節(jié)課的難點(diǎn)是如何建立向心力的概念，特殊是讓同學(xué)懂得向心力并不是物體真正受到的力， 這一點(diǎn)比較抽象， 應(yīng)留意把握語言的簡練，深化淺出的加以說明；由于整堂課探究