高中物理-向心力教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

向心力教學(xué)設(shè)計創(chuàng)設(shè)情境，引入新課教學(xué)[事件1]在教師的引導(dǎo)下做個小游戲，乒乓球和杯子，讓學(xué)生嘗試在手不碰杯子的情況下，將乒乓球提起來跨過障礙物移到這個盒子中。教師讓乒乓球在杯子內(nèi)快速旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思考，快速做圓周運動的乒乓球不會掉下來？做圓周運動的受力有什么特點呢？引入本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。[教學(xué)設(shè)計說明]通過小游戲激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，自然地引領(lǐng)學(xué)生感知生活中的物理，懂得物理來源于生活，同時又服務(wù)于生活，新課教授1.觀察演示實驗，給出向心力概念[事件2]教師演示與學(xué)生體驗：教師演示1：讓小球在水平面上做勻速圓周運動，然后向?qū)W生提問小球為什么沒有飛出去。學(xué)生體驗1：學(xué)生通過手中的繩子感受小球在轉(zhuǎn)動過程中手指的感覺，觀察松開手中的繩子，小球是否做圓周運動。結(jié)論：小球受到繩子的拉力，方向指向圓心。教師演示2：將小球放入一個圓形容器中，并給小球一個初速度，小球沿容器內(nèi)壁做圓周運動，提問學(xué)生為什么小球沒有沿直線飛出去呢？學(xué)生體驗2：讓學(xué)生利用兩個圓形塑料器皿（其中一個器壁有缺口），將完整的塑料器皿放在手中，讓小球做圓周運動，感受一下器壁是否發(fā)生了形變，讓小球在有缺口的容器中轉(zhuǎn)動，觀察小球是否還在做圓周運動。結(jié)論：小球受到器壁給他的彈力，方向指向圓心。教師演示2：將物體放在可轉(zhuǎn)動的圓盤上，搖動手柄，讓物體隨圓盤一起做圓周運動。提問學(xué)生，為什么物體沒有飛出去？加速轉(zhuǎn)動，讓學(xué)生分析運動趨勢學(xué)生觀察：物體轉(zhuǎn)動過程中是動摩擦力還是靜摩擦力以及物體的運動趨勢。結(jié)論：靜摩擦力的一個效果是不讓物體甩出去，方向指向運動的圓心。教師演示和學(xué)生體驗相結(jié)合的方式，讓學(xué)生總結(jié)實驗中的共同點。小結(jié)：三個實驗，共同特點在于物體都在做圓周運動，受到指向圓心力的作用。讓學(xué)生總結(jié)歸納向心力的定義：做圓周運動的物體受到指向圓心力的作用，叫做向心力。引出概念，對向心力概念的外延進行分析方向：指向圓心，垂直于速度方向教師需要指明：向心力是按照力的作用效果來命名的力，引導(dǎo)學(xué)生分析在上面三個實驗中誰來提供向心力。[教學(xué)設(shè)計說明]通過教師演示和學(xué)生體驗的方式讓學(xué)生對向心力有了切身體驗，通過實驗結(jié)論歸納得到向心力的概念自然水到渠成。向心力需要理解這一概念的內(nèi)涵和外延，讓學(xué)生再回歸實驗進行分析，更加深刻理解向心力的概念。2.探究勻速圓周運動中向心力的大小[事件3]體驗實驗：水平桌面上放置了四個栓有細線且大小相同的小球，兩個塑料球，兩個鋼球，改變細線的長短和轉(zhuǎn)動的快慢，盡量的讓小球在水平桌面上做勻速圓周運動，感受向心力的大小。結(jié)論：學(xué)生通過體驗實驗?zāi)軌虻玫较蛐牧Υ笮∨c質(zhì)量，轉(zhuǎn)動角速度和轉(zhuǎn)動半徑有關(guān)。因此，在實驗中采用控制變量的方法。[教學(xué)設(shè)計說明]體驗實驗?zāi)軌蚝芎玫淖寣W(xué)生感受影響向心力大小的因素。明確研究過程中采用的方法。讓學(xué)生集中地探究向心力的與這三個因素的關(guān)系。3.用數(shù)字化實驗驗證向心力表達式[事件4]教師指出：利用數(shù)字化實驗可以幫助我們探究向心力與線速度、角速度和轉(zhuǎn)動半徑的定量關(guān)系。1、實驗?zāi)康模禾骄肯蛐牧εc線速度、角速度和轉(zhuǎn)動半徑的關(guān)系。2、實驗裝置：計算機，DISLab軟件，向心力試驗器（主要介紹DISLab軟件，向心力試驗器的主要功能）3、實驗方法：控制變量4、實驗方案：各小組分配不同的任務(wù)進行小組討論并制定實驗方案。5、進行實驗：實驗之前需要對操作中需要注意的問題對學(xué)生做出說明6、匯報實驗結(jié)果（各小組匯報實驗過程，得到實驗研究結(jié)果）7、分析實驗研究結(jié)果，得到向心力表達式。[教學(xué)設(shè)計說明]教師在使用數(shù)字化實驗之前先向?qū)W生詳細說明儀器的工作原理，讓學(xué)生建立起數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象之間的聯(lián)系，以小組為單位采用分組討論的方式，形成實驗方案，并相互合作來完成實驗。小組組長匯報實驗結(jié)果，并推導(dǎo)出向心力的表達式。使用數(shù)字化實驗這種新型的實驗手段使得原本無法精確驗證的實驗難題得到了解決，同時通過實驗驗證也使得學(xué)生對于向心力表達式的理解變得更加深刻。學(xué)以致用教師引導(dǎo)學(xué)生分析課前實驗中乒乓球的受力情況，解釋小球為什么不會掉下來。播放視頻，觀看挑戰(zhàn)節(jié)目中經(jīng)常用到的魔盤游戲。解釋挑戰(zhàn)選手為什么在圓盤中間時能夠站起來，靠近邊緣時容易掉下來。[教學(xué)設(shè)計說明]學(xué)習(xí)物理在于學(xué)以致用，通過對乒乓球的受力分析能夠明確物體做圓周運動的受力特點，將本節(jié)所學(xué)習(xí)的圓周運動的知識應(yīng)用到解決該問題中來。播放挑戰(zhàn)選手挑戰(zhàn)魔盤的視頻，并抽象出物理模型，應(yīng)用所學(xué)知識解決問題。課堂小結(jié)教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的知識內(nèi)容并通過多媒體進行展示，突出強調(diào)本堂課的重點和難點。[教學(xué)設(shè)計說明]在課堂接近尾聲時鞏固在課上所講的知識點，加深了學(xué)生對所學(xué)重、難點知識的印象。布置作業(yè)完成學(xué)案上對應(yīng)章節(jié)的練習(xí)題。讓學(xué)生自制水流星模型思考水流星模型中物體的運動時勻速圓周運動嗎？水在最高點受力情況？[教學(xué)設(shè)計說明]以知識為基礎(chǔ)，以興趣為引導(dǎo)，通過對問題的思考，加深對本節(jié)課內(nèi)容的認識，也為下一節(jié)課的內(nèi)容做好鋪墊?！断蛐牧Α穼W(xué)情分析通過前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了曲線運動的條件，還利用運動的合成與分解知識研究了平拋運動。后面還學(xué)習(xí)了描述勻速圓周運動的物理量：線速度、角速度、周期。這些知識的學(xué)習(xí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)向心力做好了知識上的準(zhǔn)備。高一學(xué)生的認知發(fā)展是由具體運算階段向形式運算階段過渡，也是由直觀認識向邏輯推理、實驗推理階段過渡，因此需要在教學(xué)中通過實例、實驗，使學(xué)生對向心力的認識從感性認識升華到理性認識?！断蛐牧Α方虒W(xué)效果分析1、概念知識與應(yīng)用：從評測效果來看，學(xué)生基本掌握了向心力的定義，向心力的方向和向心力來源的分析。能夠?qū)φn前實驗中乒乓球進行受力分析，解釋乒乓球為什么不掉下來，能夠?qū)A盤上的人進行受力分析，找到安全距離的求解方法。對于向心力的概念和向心力的來源，學(xué)生基本能夠有清楚的認識。2、提高學(xué)生科學(xué)探究能力：本節(jié)課主要任務(wù)是讓學(xué)生體驗向心力，感受向心力的大小與哪些因素有關(guān)，體驗式教學(xué)既加深了學(xué)生對于向心力概念的理解，也鍛煉了學(xué)生的動手能力。在向心力大小的探究實驗中，學(xué)生經(jīng)歷了體驗實驗，確定實驗方法，制定實驗方案，進行實驗，得到實驗結(jié)論并進行交流和總結(jié)等一系列探究過程。即完成了一次深刻的實驗體驗活動，能夠更加清楚實驗探究的流程，也對數(shù)據(jù)處理分析的能力提高有所幫助。3、提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中物理問題的能力，在生活中發(fā)現(xiàn)問題，并用所學(xué)知識來解決生活中的問題是物體學(xué)習(xí)的重要方式和方法。課前小游戲，教師的演示實驗，學(xué)生的體驗實驗以及學(xué)以致用中觀看魔盤的實驗，都是生活中常見的現(xiàn)象，用這些生活中常見的現(xiàn)象來進行分析能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也能夠激勵學(xué)生進一步發(fā)現(xiàn)生活中的問題。4、從實際問題中抽象出物理模型。建立模型的能力是高中物理學(xué)習(xí)的一項重要的核心素養(yǎng)，物理模型與生活現(xiàn)象的關(guān)系也是學(xué)生遇到的一個難點，一次一次引導(dǎo)學(xué)生，將生活問題轉(zhuǎn)化為物理問題，將所學(xué)的知識用于解決問題也是本節(jié)課的一個重點。學(xué)生能夠?qū)ΜF(xiàn)象進行受力分析，剔除無關(guān)因素，考慮主要研究問題，提煉出學(xué)習(xí)知識，建立圓周運動模型?！断蛐牧Α?--教材分析本節(jié)選自司南版高中物理共同必修2第四章第二節(jié)。向心力和向心加速度是第一節(jié)圓周運動的延伸，這一內(nèi)容還是后續(xù)的離心運動、下一章萬有引力定律的基礎(chǔ)，它具有承上啟下的作用。教材先通過實例讓學(xué)生從運動和力關(guān)系的角度進行分析，分析物體的受力特點，從而得出向心力的概念，有助于學(xué)生體會和理解。以探究性實驗來研究與向心力的大小有關(guān)的因素，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴謹、細致、耐心的實驗修養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生體會到實驗在探索物理規(guī)律中的作用?！断蛐牧Α吩u測練習(xí)1、課前小實驗中，我可以將做圓周運動的小球提起來，畫出小球的受力分析圖并解釋原因。2、有一個水平大圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動角速度為ω，挑戰(zhàn)選手質(zhì)量為M，在隨盤轉(zhuǎn)動的過程中挑戰(zhàn)選手可看作質(zhì)點，與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為μ，求挑戰(zhàn)選手跳到距離軸多遠位置范圍是安全的。3、關(guān)于向心力的說法中正確的是()A．物體由于做圓周運動還受到一個向心力B．向心力可以是任何性質(zhì)的力C．做勻速圓周運動的物體其向心力是恒力D．做圓周運動的物體所受各力的合力一定提供向心力4、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體，物體隨筒一起轉(zhuǎn)動，物體所需的向心力由下面哪個力來提供 A．重力 B．彈力C．靜摩擦力 D．滑動摩擦力《向心力》課后反思本節(jié)課的特色如下：（1）生活中的小游戲引入本節(jié)課。我首先讓學(xué)生嘗試將乒乓球移動到杯子中的游戲，學(xué)生的興趣很高，從較輕松的氣氛中進入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。（2）注重學(xué)生的體驗性活動。這節(jié)課的第一個重點是形成向心力的概念，向心力是一個比較抽象的概念，與前面所學(xué)的重力、摩擦力等按性質(zhì)命名的力不同，它是按照效果來命名的。為了讓學(xué)生很好地接受和理解這個概念，我通過三個教師演示實驗和兩個學(xué)生體驗實驗讓學(xué)生建立向心力的概念，實驗中轉(zhuǎn)動水平桌面上栓有細線的小球，轉(zhuǎn)動過程中體會手指的感覺，讓學(xué)生感受向心力的存在。實驗二讓學(xué)生利用兩個圓形塑料器皿（其中一個器壁有缺口），將完整的塑料器皿放在手中，讓小球做圓周運動感受一下器壁是否發(fā)生了形變，讓小球在有缺口的容器中轉(zhuǎn)動，觀察小球是否還在做圓周運動。實驗三將物體放在可轉(zhuǎn)動的圓盤上，搖動手柄，讓物體隨圓盤一起做圓周運動，讓學(xué)生分析受力分析，觀察物體有被甩的趨勢。并通過三個實驗總結(jié)實驗中的共同特點進而引出向心力的概念。本節(jié)課的另外一個重點在于探究向心力的大小，想要得到定向關(guān)系，需要學(xué)生的體驗作為前提，讓學(xué)生分別轉(zhuǎn)動栓有細線的鋼球和塑料球。改變細線的長短和轉(zhuǎn)動的快慢，盡量的讓小球在水平桌面上做勻速圓周運動，感受向心力的大小。通過體驗實驗，讓學(xué)生分析得到影響向心力的因素，才能為下面的定量實驗做好鋪墊。（3）利用現(xiàn)代教學(xué)手段的應(yīng)用提高了教學(xué)的實效性，注重學(xué)生的動手能力和培養(yǎng)學(xué)生小組合作。利用DISLab軟件和向心力試驗器來研究向心力的定量關(guān)系。首先讓學(xué)生通過小組討論設(shè)計實驗方案，進行實驗，得到實驗結(jié)論并將實驗結(jié)果與大家進行交流匯報。最后進行結(jié)論的匯總，得到向心力的表達式。通過實驗，鍛煉了學(xué)生的實驗探究能力。不足之處：（1）繼續(xù)提高駕馭課堂的能力。在教學(xué)過程中，很多的知識是臨時生成的，他既包括對錯誤知識的糾正，能夠糾正學(xué)生前概念，也包括對學(xué)生回答的進一步深究。在課堂上，對生成性問題深究不夠。在今后的教學(xué)中要有提高。（2）繼續(xù)提高普通話的水平。說話是教師和學(xué)生交流的重要手段，但是我的普通話總是夾雜地方的特色，今后要在這方面做出改進?！断蛐牧Α氛n標(biāo)分析最新版的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對本