高中物理創(chuàng)新實驗 向心力

向心力一、使用教材用于高中一年級學(xué)生下學(xué)期學(xué)習(xí)。二、實驗器材;2;3;;5置;6;;9;18;12;1３、電機(jī)聯(lián)軸器、三、實驗改進(jìn)要點不易親身感受什么是勻速圓周運動？什么是向心力？向心力由于那些這比理論分析更有說服力?！?,即準(zhǔn)確性難以控制為了解決上述問題。分別探究上述:一是,,度高還可通過顯示器直截了當(dāng)讀出轉(zhuǎn)速、二是轉(zhuǎn)的過程中因扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的纏繞。三是,軸承轉(zhuǎn)環(huán)連接。四是,,,并能夠方便、快捷讀取平均值。五是,提高了儀器的安全性能、探究向心力演示儀與傳統(tǒng)的“向心力實驗演示儀”相比,實現(xiàn)了定量地研究與向心力大小有關(guān)的物理量,同時大大減小了實驗誤差。本演示儀具有性能可靠、誤差小的優(yōu)點。在進(jìn)行向心力教學(xué)時就能夠以實驗探究為主,,,生對向心力公式的理解和記憶。四、實驗原理,上,,將8字環(huán)固定在數(shù)顯測力計的掛鉤上。通過步進(jìn)電機(jī)控制裝置,,而繩子受到的拉力即為槽碼轉(zhuǎn)動時所需的向心力、,通過改變槽碼的質(zhì)量讀出不將對應(yīng)數(shù)據(jù)輸入Exceｌ表格中生成F-m,關(guān)系、,測出,將對應(yīng)數(shù)據(jù)輸入Eｘcｅｌ表格中生成,徑的關(guān)系。,,通過改變轉(zhuǎn)速讀出不同角,F-圖像角速度的關(guān)系。五、學(xué)生情況分析(一)知識層面,建立向心力和向心加速度的概念、(二)思維特點,,因此教師能夠引導(dǎo)他們進(jìn)行自主設(shè)計實驗、解決自己的困惑。六、實驗教學(xué)目標(biāo)運動的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系。,這關(guān)于加深學(xué)生關(guān)于向心力的影響因素的認(rèn)識,:(一)知識與技能1、理解向心力、向心加速度的概念,明白向心力是依照力的效果命名的;2;(二)過程與方法1。自主設(shè)計實驗,探究與向心力大小有關(guān)的因素;2(三)情感態(tài)度與價值觀1、通過探究性活動,體會成功的愉悅,發(fā)展參與物理學(xué)習(xí)活動的興趣;2、聯(lián)系實際,注重應(yīng)用,形成理論聯(lián)系實際的意識。七、實驗教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課《向心力》是粵教版高中物理必修二的第二章圓周運動的第2,詳細(xì)學(xué)習(xí)向心力和變速圓周運動的知識。它與,能夠為后面萬有引力定律和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動打好基礎(chǔ)。;欄目──,,結(jié)合牛頓第二定律,分析和討論了日常生活中與圓周運!八、實驗教學(xué)重難點(一)重點1、向心力、向心加速度概念的建立;2,(二)難點1;九、實驗教學(xué)策略十、實驗教學(xué)過程:,→→,回歸生活。(一)巧設(shè)實驗,引入新課,,激發(fā)學(xué)生的挑戰(zhàn)欲。同時可不能掉下來。提出問題——做圓周運動的物體受力有什么特點？引發(fā)學(xué)生考慮。(二)創(chuàng)設(shè)情境,建立概念創(chuàng)設(shè)以下三種情境,學(xué)生通過分析做圓周運動物體的受力,總結(jié)其共同點,嘗試建立向心力的概念。周)

,支持力的作,()

槽對其指向圓心的彈力。(3)圓盤上轉(zhuǎn)動的木塊N小木塊受到重力、支持力以及靜(勻速圓周)摩擦力,合力指向圓心。使物體做圓周運動的力—-指向圓心的靜摩擦力。,作用從而提出向心力的概念、概念:向心做勻速圓周運動的物體會受到始終指向圓心合外這個力叫做向心力、 通過對比分歸納總加深學(xué)生對向心力定義及其方向的認(rèn)識。特點:物體做圓周運動需要的向心力是由其他的力來提供的。不改變速度大小。(３)向心力是按效果來命名的,不是一種新的特別性質(zhì)的力。,,“,“”難點。(三)大膽猜想,細(xì)心實驗現(xiàn)將教材實驗進(jìn)行改裝,進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)能夠感知向心力的情境,引導(dǎo)學(xué)生分析向心力來源的同時進(jìn)行考慮——向心力的大小與哪些因素有關(guān)？讓物體做圓周運動,分別改變運動半徑、質(zhì)量、和轉(zhuǎn)動速度,感受手上拉力的改變?！Φ拇笮」烙嬇c鋼球的質(zhì)量m有關(guān)。然而,m、角速度、周期Tr不估計變化。物體做,v、、T,r,,m、、r得到最終需要驗證的關(guān)鍵物理量、向心力大小估計與做圓周運動物體的質(zhì)量r:m、半徑r,;r徑r一定,質(zhì)量ｍ越大,向心力越大。,,得到關(guān)鍵影響因素、問題1:如何改變運動物體砝碼的質(zhì)量?問題２:如何讓物體做勻速問題1:如何改變運動物體砝碼的質(zhì)量?問題２:如何讓物體做勻速步進(jìn)電機(jī)?圓周運動并測量角速度？所需向心力？

力傳感器問題如何測量物體做圓 直尺周運動的半徑?最終設(shè)計下圖實驗裝置,進(jìn)行實驗探究。３、實驗探究實驗一:探究向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與物體圓周運動的半徑不變,改變物體質(zhì)量m,測量不同質(zhì)量時對應(yīng)的繩子拉力——即向心力的大小、將質(zhì)量及對應(yīng)的向心力數(shù)據(jù)導(dǎo)入Eｘｃｅl表格,作出拉力與質(zhì)量F—m的圖像,能夠明顯發(fā)現(xiàn),二者呈正相關(guān)。在實驗中引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問題,以提高學(xué)生的實驗?zāi)芰Α??驗二:探究向心力的大小與運動半徑的關(guān)系控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與物體質(zhì)量m不變,改變物體圓周運動的半徑,測量不同半徑時對應(yīng)的繩子拉力——即向心力的大小。將半徑及對應(yīng)的向心力數(shù)據(jù)導(dǎo)入Exｃel表格,二者也呈正相關(guān)。,?:探究向心力的大小與角速度的關(guān)系控制物體圓周運動的半徑與物體質(zhì)量m,n時對應(yīng)的繩——Eｘｃel,,F-的圖像二者也呈正相關(guān)。因此能夠得到結(jié)物體做勻速圓周運動的半徑和質(zhì)量一定所需向心力與物體運動角速度的平方成正比? 基于上述研,結(jié)果用公式呈現(xiàn)如:其中k為系數(shù)。為了方我們就認(rèn)為1kg的物體做圓運動若運動半徑為、角速度為時需要的向心力為、即學(xué)生親身經(jīng)歷“提出問題→猜想與假設(shè)→交流與合作→設(shè)計實驗→實驗探究→分析與論證→得出結(jié)論”,,,,程。(四)理論推導(dǎo),強(qiáng)化概念下面,在向心力F,,因此稱為向只改變速度的方向。結(jié)合牛頓第二定律,提出向心加速度的概念,并利用理論導(dǎo)出向心加速度的計算,強(qiáng)化向心加速度的效果——,?(五)回歸生活為了幫助學(xué)生消化理解新知識,把枯燥的知識帶到生活中去、設(shè)置課前引入部分的幾個問題和生活中有關(guān)向心力的問題讓學(xué)生去討論,讓學(xué)生意識到物理既源于生活而又走向生活。同時也起到前后呼應(yīng)的作用。飛車和過ft車通過圓周最高點時向心力是由哪些力來提供的？,,供？,,,,的？認(rèn)識發(fā)展思維、最后進(jìn)行課堂小結(jié),回顧整節(jié)課的內(nèi)容。十一、教學(xué)效果反思情感目標(biāo)。,,加深了對知識的理解。在探究過程中,,讓學(xué)生明白了什么是步進(jìn)電機(jī)、真正的見到了……老,,教師是,,,充分重視“玩,,“、“教師