高一物理全册教案下doc - 匀速圆周运动 向心力

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高中物理向心力教案

高中物理向心力教案

高中物理向心力教案
一、教学目标
1. 理解向心力的定义及其产生条件。

2. 掌握向心力的计算公式和方向特点。

3. 能够分析并解释生活中与向心力相关的实例。

4. 培养学生的实验观察能力和科学探究精神。

二、教学内容与重点
1. 向心力的定义:物体做圆周运动时,指向圆心的力称为向心力。

2. 向心力的产生:只有当物体受到不指向圆心的合外力作用时,才会产生向心力。

3. 向心力的计算:F = m v^2 / r,其中m是物体的质量,v是物体沿圆周的速度,r是圆的半径。

4. 向心力的方向:始终垂直于物体的运动平面,指向圆心。

三、教学方法与步骤
1. 启发式引入:通过播放地球绕太阳公转的视频,引出向心力的概念。

2. 讲解与示范:教师详细讲解向心力的概念、公式和方向,同时利用多媒体工具进行直观展示。

3. 互动探讨:分组讨论,让学生举例说明生活中哪些现象与向心力有关,并尝试解释其背后的物理原理。

4. 实验操作:学生在教师指导下完成向心力的实验,观察并记录实验现象。

5. 总结归纳:学生汇报实验结果,教师引导学生总结向心力的特点和作用。

6. 作业布置:设计相关的习题,巩固学生对向心力概念的理解和应用。

四、教学资源
- 多媒体课件(包含向心力的定义、公式、方向等内容)
- 实验器材(如小球、细绳、旋转台等)
- 相关视频资料(如地球绕太阳公转的动画演示)
五、评价方式
- 课堂参与度:学生在讨论和实验中的积极程度。

- 实验报告:学生对实验的观察记录和理论分析。

- 课后作业:学生对向心力概念理解的深度和应用能力。

圆周运动教案 高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)

圆周运动教案 高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)

圆周运动教案高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)高中物理《圆周运动》教学设计【优秀5篇】由作者为您收集整理,希望可以在圆周运动教案方面对您有所帮助。

高一物理圆周运动教案篇一教学重点线速度、角速度的概念和它们之间的关系教学难点1、线速度、角速度的物理意义2、常见传动装置的应用。

高中物理圆周运动优秀教案及教学设计篇二做匀速圆周运动的物体依旧具有加速度,而且加速度不断改变,因其加速度方向在不断改变,其运动版轨迹是圆,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。

匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心。

做变速圆周运动的物体总能分权解出一个指向圆心的加速度,我们将方向时刻指向圆心的加速度称为向心加速度。

速度(矢量,有大小有方向)改变的。

(或是大小,或是方向)(即a≠0)称为变速运动。

速度不变(即a=0)、方向不变的运动称为匀速运动。

而变速运动又分为匀变速运动(加速度不变)和变加速运动(加速度改变)。

所以变加速运动并不是针对变减速运动来说的,是相对匀变速运动讲的。

匀变速运动加速度不变(须的大小和方向都不变)的运动。

匀变速运动既可能是直线运动(匀变速直线运动),也可能是曲线运动(比如平抛运动)。

圆周运动是变速运动吗篇三高中物理《圆周运动》课件一、教材分析本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。

本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系;学生前面已经学习了曲线运动,抛体运动以及平抛运动的规律,为本节课的学习做了很好的铺垫;而本节课作为对特殊曲线运动的进一步深入学习,也为以后继续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础,在教材中有着承上启下的作用;因此,学好本节课具有重要的意义。

本节课是从运动学的角度来研究匀速圆周运动,围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开,通过探究理清各个物理量的相互关系,并使学生能在具体的问题中加以应用。

(过渡句)知道了教材特点,我们再来了解一下学生特点。

也就是我说课的第二部分:学情分析。

高中物理向心力教案

高中物理向心力教案

高中物理向心力教案作为一位辛劳耕耘的教育工作者,可能需要进行教案编写工作,教案是教学活动的总的组织纲领和行动方案。

快来参考教案是怎么写的吧!下面是由作者给大家带来的高中物理向心力教案5篇,让我们一起来看看!高中物理向心力教案篇1一、教学目标1.物理知识方面:(1)知道匀速圆周运动是变速运动;(2)掌控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)初步掌控向心力概念及运算公式。

2.通过匀速圆周运动、向心力概念的建立进程,培养学生视察能力、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运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、主要教学进程(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,视察运动轨迹。

复习提问:粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么?启示学生回答: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,有一种特别的运动情势,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。

请同学们罗列实例。

(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情势。

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,为何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形开始。

板书:匀速圆周运动(二)教学进程设计摸索: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。

高一物理《向心力 向心加速度》教案与学好高中物理的方法

高一物理《向心力 向心加速度》教案与学好高中物理的方法

高一物理《向心力向心加速度》教案与学好高中物理的方法高一物理《向心力向心加速度》教案教学目标知识目标1、知道什么是向心力,什么是向心加速度,理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变,方向总是指向圆心.2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式,会解答有关问题.能力目标培养学生探究物理问题的习惯,训练学生观察实验的能力和分析综合能力.情感目标培养学生对现象的观察、分析能力,会将所学知识应用到实际中去.教学建议教材分析教材先讲向心力,后讲向心加速度,回避了用矢量推导向心加速度这个难点,通过实例给出向心力概念,再通过探究性实验给出向心力公式,之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式,顺理成章,便于学生接受.教法建议1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手,从中引导启发学生认识到:做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用,由此引入向心力的概念.2、对于向心力概念的认识和理解,应注意以下三点:第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的,或者说是根据力的作用效果来命名的,并不是根据力的性质命名的,所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力.第二点是物体做匀速圆周运动时,所需的向心力就是物体受到的合外力.第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向.3、让学生充分讨论向心力大小,可能与哪些因素有关?并设计实验进行探究活动.4、讲述向心加速度公式时,不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变,向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动,在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来,使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义,再结合无论速度大小或方向改变,物体都具有加速度,使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解.教学设计方案向心力、向心加速度教学重点:向心力、向心加速度的概念及公式.教学难点:向心力概念的引入主要设计:一、向心力:(一)让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉.(二)展示图片1.链球做圆周运动需要向心力.〔全日制普通高级中学教科书(试验修定本·必修)物理.第一册98页〕(三)演示实验:做圆周运动的小球受到绳的拉力作用.(四)让学生讨论,猜测向心力大小可能与哪些因素有关?如何探究?引导学生用“控制变量法”进行探索性实验.(用向心力演示器实验)演示1:半径r和角速度一定时,向心力与质量m的关系.演示2:质量m和角速度一定时,向心力与半径r的关系.演示3:质量m和半径r一定时,向心力与角速度的关系.给出进而得在 .(五)讨论向心力与半径的关系:向心力究竟与半径成正比还是反比?提醒学生注意数学中的正比例函数中的k应为常数.因此,若m、为常数据知与r成正比;若m、v为常数,据可知与r成反比,若无特殊条件,不能说向心力与半径r成正比还是成反比.二、向心加速度:(一)根据牛顿第二定律得:(二)讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量:v T f探究活动感受向心力在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体,抡动细绳,使小物体做圆周运动(如图).依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量.体验一下手拉细绳的力(使小球运动的向心力),在下述几种情况下,大小有什么不同:使橡皮塞的角速度增大或减小,向心力是变大,还是变小;改变半径r尽量使角速度保持不变,向心力怎样变化;换个橡皮塞,即改变橡皮塞的质量m,而保持半径r和角速度不变,向心力又怎样变化.做这个实验的时候,要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去,碰到人或其他物体.如何学好高中物理一、高、初中物理的差异首先要明确高中物理和初中物理的差异,之后才能有针对性地采取措施,改进学习方法。

《向心力》教学设计

《向心力》教学设计

《向心力》教学设计一、教学背景1、内容分析:本节课是高一物理第二学期拓展课本学习内容,课时是二节课,本教案是关于第一课时向心力的内容。

学生在前面学习了物体做曲线运动的条件,学习了对圆周运动的描述,而且之前也学习了牛顿运动定律,这些内容都是学习本节课的前提基础。

这节课作为这些知识的综合应用的具体例子,通过分析理解向心力的概念,掌握向心力的来源,通过实验得出向心力大小的公式。

本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的,这部分知识是本章的重点和难点,也是学生学好圆周运动的关键点,学好这部分知识,可以为天体运动的学习打好基础。

2、学情分析:学生是本校的高一学生,具有较强的探究欲望。

学生在前面学习了物体做曲线运动的条件,学习了对圆周运动的描述,而且之前也学习了牛顿运动定律,能够进行牛顿运动定律的简单应用。

学生有过多次的小组合作经验。

学生在平常的学习和生活中已经接触到过一些零碎的关于物体做圆周运动的例子。

学生有一些摩擦力与运动方向相反的错误观念。

学生会从向心力三个字的字面先入为主认为这是某个新的力。

二、教学目标分析(一)知识与技能1、知道什么是向心力,理解匀速圆周运动的向心力大小不变,方向总是指向圆心;2、知道向心力的来源;3、知道匀速圆周运动的向心力的公式,会解答有关问题;4、养成探究物理问题的习惯,养成观察实验的能力和分析综合能力。

(二)过程与方法1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手,从而认识到:做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用,由此理解向心力的概念;2、通过充分讨论向心力来源、向心力大小可能与哪些因素有关,并设计实验进行探究活动;3、能通过思考交流,体验探究与合作学习。

(三)情感态度与价值观1、领略到物理就在自己的身边,体验自然界的奇妙与和谐,发展好奇心与求知欲;2、在探究合作过程中,增强探究意识与合作意识,增强与人交流的意识;3、养成敢于发表自己观点,既坚持原则又尊重他人的良好习惯;4、意识到物理规律在现实生活中的重要作用,增强对物理学习的兴趣;5、在用实验得出结论的过程中,逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观。

教科版高一物理必修二课件:第二章匀速圆周运动2.2

教科版高一物理必修二课件:第二章匀速圆周运动2.2

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J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点
随堂练习
HONGDIAN NANDIAN UITANG LIANXI
123456
6 在电视上有一个“勇往直前”的节目,参加者要连续成功过几道障碍,先到 达终点者获胜.其中有一种旋转障碍,要求参加者站在旋转的圆盘上,把球投 入箱子里,假设参加者与圆盘间的动摩擦因数为 0.6,圆盘以 0.3r/s 的转速匀 速转动,则参加者站在离圆盘的圆心多远的地方才能随圆盘一起转动?(设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2,π2 取 10) 解析:设参加者到圆心的最大距离为 r 时,恰好随圆盘一起匀速转动,此时,向 心力恰好等于最大静摩擦力.
A.100m B.111m C.125m D.250m 解析:俯冲至最低点时,对飞行员有 N-mg=m������������2,代入数据求得 r=125m. 答案:C
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Байду номын сангаас
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1.理解向心力和向心加速度的概念. 2.能通过实验,探究向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系. 3.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力.
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向心力
向心加速度
定 义
做圆周运动的物体需要受到方 向始终指向圆心的合力
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高一物理《第二章 第2节 匀速圆周运动的向心力和向心加速度》课件


答案:B
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[例1]
一圆盘可绕通过圆盘中心O
且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上
放置一小木块A,它随圆盘一起做匀速
圆周运动,如图2-2-2所示,则关于
图2-2-2
木块A的受力,下列说法正确的是
(
)
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A.木块A受重力、支持力和向心力
B.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方 向与木块运动方向相反 C.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方 向指向圆心 D.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方 向与木块运动方向相同
定时,与角速度的平方成 正 比;在半径和角速度一定时,
与质量成 正 比。
(2)向心力的公式:
v2 m mω2r 或F= r 。 F=
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[重点诠释]
1.向心力公式 v2 由向心力公式 F=ma=m =mω2r 可知,做匀速圆周运 r 动物体的向心力与物体的质量、线速度或角速度、半径有关 系。当线速度一定时,向心力与半径成反比;当角速度一定 时,向心力与半径成正比。
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解析:因为两轮的转动是通过皮带传动的,又皮带在传动 过程中不打滑,故两轮边缘各点的线速度大小一定相等, v2 在大轮边缘上任取一点 Q,因为 R>r,所以由 a= r 可知: aQ<aM。再比较 Q、N 两点的向心加速度大小,因为 Q、N 是在同一轮上的两点,所以角速度 ω 相等,又因为 RQ>RN, 则由 a=ω2r 可知,aQ>aN。综上可见,aM>aN。
答案:A
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[例3]
如图2-2-6所示,一个内壁光滑的圆锥形筒
的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相等
的小球A和B紧贴着筒的内壁分别在图中所示的水平面内做 匀速圆周运动,则以下说法中正确的是 A.A球的线速度必定大于B球的线速度 B.A球的角速度必定小于B球的角速度 ( )

6.2.向心力-教学设计-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册

《向心力》教学设计1.教学内容分析根据物理课程标准要求:能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

“向心力”是圆周运动中很重要的一个概念,是学习《生活中圆周运动》、《万有引力》、《带电粒子在匀强磁场的运动》的基础,其重要性不言而喻。

本节课是在上一节内容“向心加速度”的基础上展开的,符合认知规律,主要解决向心力的来源、向心力的大小、向心力的方向,向心力的应用这几个问题。

教材先让学生获得向心力的感性认识,从而给出向心力的定义,再由向心加速度表达式和牛顿第二定律得出向心力的表达式;接着利用圆锥摆粗略验证向心力表达式;最后分析变速圆周运动和一般曲线运动中的向心力,并探究分析过程中使用的方法。

2.学习者分析学生已经学习了匀速圆周运动,对匀速圆周运动有了一定的理解。

知道描述匀速圆周运动快慢的物理量,并理解线速度、角速度、周期、半径之间的关系。

知道在转动装置中,共轴的轮子上各点的角速度相等,凡和皮带接触的点,线速度的大小相等。

学会了处理曲线运动的重要方法——运动的合成和分解。

而且已经掌握应用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。

学生知道匀速圆周运动是一种变速运动,因为它的线速度方向时刻在变。

需要进行更深一步的分析为什么线速度的方向时刻在变,是什么力在改变物体的这种运动状态,这个力有何特点。

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。

3.学习目标确定物理观念:理解向心力的概念,知道向心力是根据力的效果命名的;体验向心力的存在,会分析向心力的来源;掌握向心力的表达式,计算简单情景中的向心力。

科学思维:用变速圆周运动的方法研究一般的曲线运动,渗透物理学中“微元”的思想。

科学探究:通过对实验的观察、思考和探究,理解向心力;通过同学间的讨论与交流,培养学生合作学习与相互交流的能力。

科学态度与责任:通过实验体验向心力的存在,激发学习兴趣,增强求知的欲望;培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、实事求是的科学态度。

【公开课】向心力+教案-2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

人教版(2019)物理学科高一年级必修第二册6.2《向心力》教学设计课题名 6.2《向心力》课型新授课教学目标1、理解向心力的概念。

2、知道向心力与哪些因素有关,理解公式的确切含义并能用来计算。

3、能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。

教学重难点重点:概念以及物理量之间的联系;确定圆周运动各点运动快慢的方法难点:理解匀速圆周运动线速度方向,理解线速度、角速度的物理意义教学环节教学过程课堂导入【巩固】1.什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动?2.什么是线速度、角速度和周期?3.线速度、角速度和周期之间的关系【导入】课本P27[问题?]做圆周运动的物体,其运动状态不断变化,说明物体一定受到了力的作用,那么迫使物体做圆周运动的力,其方向有什么特点呢?——牛顿第一定律知识精讲圆周运动受力分析1.飞椅与人受到哪些力?所受合力的方向有什么特点?2.转弯的赛车是否受到摩擦力?赛车受到的合力有何特点?3.使链球做圆周运动的力指向何方?4.使地球绕太阳做圆周运动需要力吗?指向哪里?一、向心力1.做匀速圆周运动的物体所受的指向圆心的力2.方向向心力的方向始终指向圆心,由于方向时刻改变,所以向心力是变力.3.效果力向心力是根据力的作用效果来命名的,凡是产生向心加速度的力,不管属于哪种性质,都是向心力.4.作用效果改变线速度的方向。

由于向心力始终指向圆心,其方向与物体运动方向始终垂直,故向心力不改变线速度的大小。

二、向心力的来源向心力是根据力的作用效果命名,由某个力或几个力的合力提供. 向心力来源可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力.几种常见的实例如下: 实例向心力示意图用细线拴住的小球在竖直面内转动至最高点时 绳子的拉力和重力的合力提供向心力,F 向=F +G用细线拴住小球在光滑水平面内做匀速圆周运动 线的拉力提供向心力,F 向=F T物体随转盘做匀速圆周运动,且相对转盘静止转盘对物体的静摩擦力提供向心力,F 向=F f小球在细线作用下,在水平面内做圆周运动重力和细线的拉力的合力提供向心力,F 向=F 合三、探究向心力大小的表达式 1.探究向心力大小的表达式影响向心力大小的因素很多,我们需要采用控制变量的方法来进行实验——向心力演示器 2. 实验步骤:①保持ω和r 相同,研究小球做圆周运动所需向心力F n 与质量m 之间的关系(钢球—铝球),记录实验教据。

高中物理公开课教案-《向心力》教学设计

中学物理公开课教案:《向心力》教学设计【教材分析】本节课是从动力学的角度探究匀速圆周运动的,这局部学问是本章的重点和难点,也是学好圆周运动的关键点,学好这局部学问,可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好根底。

教材的编排思路很清晰,先是从身边的事例启程,让学生体验到做圆周运动的物体须要有一个指向圆心的力,从而引出向心力的概念。

由于上一节中,已经从一般性的结论入手,利用矢量运算,在普遍状况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论,进一步得到了向心加速度的大小。

于是依据牛顿其次定律,就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小,即向心力的大小和方向。

接着,教材为了让学生对向心力有一个感性的相识,设计了“试验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。

事实上,这个试验除了要验证向心力表达式之外,另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力,而是一个效果力”,也即让学生初步学会分析向心力的来源。

与过去不同的是,本节中又探讨了变速圆周运动和一般的曲线运动。

这样支配的目的是从生活实际启程,在更广袤的背景下让学生相识到什么状况下物体将做匀速圆周运动,什么状况下会做变速圆周运动。

以及知道如何处理一般曲线运动的方法。

【学情分析】〔1〕思维根底依据新课程教学理念,从高一第一学期起先,在课堂教学过程中老师始终重视“过程与方法”的教学,学生已经初步有了探究事物的一般方法,即“是什么?──怎么样?──为什么?”的思维方法。

因此,本设计中就通过创设问题情景,激励学生自己提出想要探究的问题。

〔2〕心理特点依据20世纪最著名的开展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知开展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡,也是由直观相识向逻辑推理、试验推理过渡阶段,因此在教学中,要遵循从感性到理性的相识规律,本节课抓住学生的心理特点进展教学设计。

〔3〕已有学问通过前一节《向心加速度》的学习,学生已经知道了向心加速度的方向指向圆心,它描述了物体速度方向变更的快慢。

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匀速圆周运动向心力一、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、ω、T是否改变?(ω、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ω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:ω、r一定,取两球使m A=2m B观察:(学生读数)F A=2F B结论:向心力F∝m②向心力与半径的关系:m、ω一定,取两球使r A=2r B观察:(学生读数)F A=2F B结论:向心力F∝r③向心力与角速度的关系:m、r一定,使ωA=2ωB观察:(学生读数)F A=4F B结论:向心力F∝ω2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、ω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、ω的值,可知向心力大小为:F=mrω2。

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)(三)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。

五、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。

超重和失重一、教学目标1.了解超重和失重现象;2.运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因;3.培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力。

二、重点、难点分析1.超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化,而是物体在竖直方向有加速度时,物体对支持物的压力或拉力的变化,这一点学生理解起来往往困难较大。

让学生理解超重和失重的本质是本节课教学的重点之一,也是后面理解航天器中失重现象的基础。

2.超重和失重中物体对支持物的压力和拉力的计算,是牛顿第二定律应用的一个方面,也应作为本节教学的重点之一。

三、教具演示教具:超重和失重演示装置、弹簧秤、重物、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料。

学生用具:弹簧秤、钩码、打点计时器用重锤、绣花线。

四、主要教学过程(一)引入新课看录像片《航天飞机上的失重现象》《失重物体的运动》。

提问:刚才所看到的录像片是在什么地方发生的?它向我们展示了一种什么现象?这里给我们展示了失重现象,是在航天飞机中发生的。

航天飞机在起飞中产生了超重现象,在太空中又产生了失重现象。

超重和失重是怎么产生的呢?这就是我们这节课研究的内容。

(二)教学过程设计板书:十、超重和失重我们先来研究一下超重现象。

板书:1.超重现象实验:介绍装置,架子上有两个滑轮,两边挂有重物。

我们取左边的重物加以研究,重物静止时,弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力,物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。

放手后物体做向上的加速运动,我们再观察弹簧秤示数的变化。

提问:看到了什么现象?弹簧秤的示数增大,物体对绳的拉力增大。

以上实验可以用更简单的装置来完成,只不过观察时的效果稍差一些。

弹簧秤下挂一重物,物体静止时,弹簧秤的示数等于物体所受的重力。

当物体向上做加速运动时,弹簧秤的示数大于物体所受的重力,物体对绳的拉力大于物重。

学生小实验:细线拉重锤(绣花线、打点计时器用重锤)。

线系在重锤上,缓慢拉起,再让重锤做向上的加速运动,线断。

分析原因:取物体为研究对象,T-G=ma,T-mg=ma,弹簧秤的拉力为T=mg+ma=m(g+a)讨论:(1)物体做向上的加速运动时,弹簧对物体的拉力大于物体静止时的拉力,T>mg,物体对弹簧的拉力大于物重。

举例:起重机在吊起重物时,有经验的司机都不让物体的加速度过大是什么原因?(2)学生列举生活中的感受:电梯向上起动时,电梯对人的支持力大于静止时的支持力,同样人对电梯的压力也大于物重;电梯下降刹车时也一样。

只要物体的加速度方向是向上的,就会产生以上现象。

提问:在电梯中放一弹簧测力秤,人站在上面。

当电梯向上加速度运动时秤的示数怎样变化?(3)整理公式:T=m(g+a)=mg′,g′叫做等效重力加速度,g′>g。

站在电梯里的人在电梯向上加速或向下减速时,人对电梯的压力大于人的重力,好像是重力加速度g增大了。

火箭起飞时有很大的向上的加速度,内部发生的是超重现象。

当物体存在向上的加速度时,它对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物重的现象叫做超重现象。

发生超重现象时,物重并没有变化。

2.失重现象实验:重物静止时,弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力,物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。

放手后物体做向下的加速运动,我们再观察弹簧秤示数的变化。

提问:看到了什么现象?弹簧秤的示数减少,物体对支持物的拉力减小。

学生实验:观察感受失重现象。

弹簧秤下挂一重物,物体静止时,弹簧秤的示数等于物体所受的重力。

当物体向下做加速运动时,弹簧秤的示数小于物体所受的重力。

(注意对减速时的示数增大的解释。

)取物体为研究对象,G-T=ma,弹簧秤的拉力为T=mg-ma=m(g-a)讨论:(1)物体做向下的加速运动时,弹簧对物体的拉力小于物体静止时的拉力,T<mg,物体对弹簧的拉力小于物重。

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