2019-2020年人教版必修二5.5《向心加速度》WORD教案1.doc
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2019-2020年人教版必修二5.5《向心加速度》WORD教案1 向心力概念的建立有兩條途徑:一是先通過實(shí)驗(yàn)建立向心力概念,歸納出向心力公式,再推出向心加速度;二是先通過理論推導(dǎo)導(dǎo)出向心加速度,再推出向心力。本節(jié)課目的是想通過先理論分析,得出向心力的存在,再通過實(shí)驗(yàn)探究,用理論指導(dǎo)實(shí)踐。理論推導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn),能訓(xùn)練學(xué)生的推理能力,實(shí)驗(yàn)方法講向心力,降低了難度,便于學(xué)生理解接受。這樣讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到向心力的存在及意義。 【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識(shí)與能力 1、知道向心力的定義和方向,通過實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用效果及來源。 2、通過實(shí)驗(yàn)理解向心力的大小與哪些因素有關(guān),初步掌握向心力的公式并可以進(jìn)行計(jì)算。 3、知道向心加速度及其公式,能運(yùn)用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力及向心加速度。 4、經(jīng)歷向心力和向心加速度的概念形成過程的體驗(yàn),大膽發(fā)表自己對(duì)有關(guān)問題的認(rèn)識(shí)。 二、過程與方法 通過向心力理論分析到實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生用理論指導(dǎo)實(shí)踐的素養(yǎng)和能力。 三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生觀察生活,思考生活現(xiàn)象的能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生大膽分析及勇于探究的科學(xué)素養(yǎng),以及尊重實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的客觀唯物精神。 【教學(xué)重點(diǎn)】 向心力概念的建立及實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小是教學(xué)重點(diǎn)。 【教學(xué)難點(diǎn)】 向心力概念的建立及實(shí)驗(yàn)探究向心的大小也是教學(xué)難點(diǎn)。通過簡(jiǎn)單實(shí)例及分組實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知,突破難點(diǎn)。 【教具準(zhǔn)備】 1、小球、細(xì)繩和光滑木板16套 2、小鏈球16對(duì)。 3、向心力演示器16臺(tái)。 4、課件。 【教學(xué)過程】 一、引入新課 欣賞視頻:我國(guó)選手趙宏博和申雪在06年冬奧會(huì)花樣滑冰比賽中,以精彩表演獲得金牌,為國(guó)爭(zhēng)光。視頻中申雪的運(yùn)動(dòng)可以近似看成什么運(yùn)動(dòng)?(學(xué)生回答:勻速圓周運(yùn)動(dòng)),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)刻改變的原因是什么?(學(xué)生回答:受到合外力)有力就會(huì)產(chǎn)生(加速度)。這節(jié)課我們共同探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力及加速度的特點(diǎn)。 板書:向心力與向心加速度 二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)引出向心力的定義 引導(dǎo)學(xué)生分組利用手中的小球、細(xì)線、光滑水平木板,構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的勻速圓周運(yùn)動(dòng),讓學(xué)生對(duì)小球進(jìn)行受力,得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的特點(diǎn):始終指向圓心,從而引出向心力的定義。 板書:向心力 1、向心力的定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)受到一個(gè)始終指向圓心等效的力。 三、學(xué)生觀察得到向心力的方向 再引導(dǎo)學(xué)生觀察分析得到向心力的方向時(shí)刻在變化,是一個(gè)變力但始終指向圓心而且和速度方向垂直。 板書:向心力的方向:始終指向圓而且速度方向垂直 四、引導(dǎo)學(xué)生分析得到向心力的作用效果 因?yàn)橄蛐牧退俣确较蚴冀K垂直,所以向心力不做功,不改變速度的大小,只改變速度的方向,得到向心力的作用效果。 板書:向心力的作用效果:不改變速度的大小,只改變速度的方向。 五、通過三個(gè)典型題目引導(dǎo)學(xué)生分析向心力的來源 對(duì)物體受力分析,說明向心力的來源。 物體隨轉(zhuǎn)盤一起勻速圓周運(yùn)動(dòng) 物體隨滾筒一起勻速圓周運(yùn)動(dòng) 板書:向心力的來源:向心力可以由重力、彈力、摩擦力等某個(gè)力提供,也可以由它們的合力,或某個(gè)力的分力提供。 六、實(shí)驗(yàn)探究:向心力的大小 提出問題:向心力的大小跟哪些因素有關(guān)? ?。ㄒ龑?dǎo)學(xué)生用兩個(gè)小鏈球?qū)嶒?yàn),憑感覺粗略體驗(yàn)。學(xué)生經(jīng)實(shí)驗(yàn)、討論有了自己的看法后,自由發(fā)言。) 學(xué)生的猜想:向心力跟物體質(zhì)量m、半徑r、角速度ω有關(guān)。 ?。ㄈ魧W(xué)生說到v,可引導(dǎo)學(xué)生由公式v=ωr得出ω和v有重復(fù)的部分) 進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生猜想它們的定量關(guān)系。學(xué)生可能猜想向心力與質(zhì)量成正比,與半徑成正比,與角速度成正比。老師先不要作出判斷。 提問:實(shí)驗(yàn)時(shí)能否讓三個(gè)量同時(shí)變。 學(xué)生:不行,應(yīng)該保持其它量不變,使一個(gè)量變化即控制變量法。 實(shí)驗(yàn)裝置:向心力演示器。 介紹構(gòu)造: 講解工作原理:小球向外壓擋板,擋板對(duì)小球的反作用力指向轉(zhuǎn)軸,提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,兩力大小相等,同時(shí)小球壓擋板的力使擋板另一端壓縮套在軸上的彈簧,彈簧被壓縮的格數(shù)可以從標(biāo)尺中讀出,即顯示了向心力大小。 演示操作:如何實(shí)現(xiàn)控制變量。 強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng): 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)得出: ?、貴向心力與質(zhì)量的關(guān)系:ω、r一定,取兩球使mA=2mB觀察:(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB。 結(jié)論:向心力F∝m。 ②F向心力與半徑的關(guān)系:m、ω一定,取兩球使rA=2rB觀察:(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB。 結(jié)論:向心力F∝r。 ?、跢向心力與角速度的關(guān)系:m、r一定,使ωA=2ωB觀察:(學(xué)生讀數(shù))FA=4FB。 結(jié)論:向心力F∝ω2。 歸納:綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比,與半徑成正比,與角速度的二次方成正比。但不能由一個(gè)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)測(cè)量就得到一般結(jié)論,實(shí)際上要進(jìn)行多次測(cè)量,同時(shí)選取更精密的儀器,大量實(shí)驗(yàn),但我們不可能一一去做。同學(xué)們剛才所做的實(shí)驗(yàn)得出:m、r、ω越大,F(xiàn)越大;若將實(shí)驗(yàn)稍加改進(jìn),如課本中所介紹的小實(shí)驗(yàn),加一彈簧秤測(cè)出F,可粗略得出結(jié)論。我們還可以設(shè)計(jì)很多實(shí)驗(yàn)都能得出這一結(jié)論,說明這是一個(gè)帶有共性的結(jié)論。測(cè)出m、r、ω的值,可知向心力大小為:F=mrω2r。 板書:向心力:F向心力=mω2r=mv2/r 我們知道合外力必然產(chǎn)生加速度,向心力實(shí)際就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,這個(gè)力產(chǎn)生的加速度是怎么樣的呢? 七、根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出向心加速度 板書:向心加速度 1、向心加速度大小:a=F向心力/m=ω2r=v2/ r=ωv a=4π2r/T2=4π2rf2 提問:方向是怎么樣的? 板書:向心加速度的方向:與向心力同向,始終指向圓心 思考:勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)? 學(xué)生:不是,因?yàn)榧铀俣炔缓愣?。方向時(shí)刻在改變。 板書:向心加速度的物理意義:描述速度方向變化快慢的物理量。 【及時(shí)鞏固】 長(zhǎng)度為0.5m的輕繩一端系一質(zhì)量為2kg的小球,另一端固定,小球繞固定點(diǎn)在光滑水平面上以4m/s的速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),請(qǐng)計(jì)算小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的大??? 【課堂小結(jié)】 1.知識(shí)內(nèi)容:(見板書) 2.實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。 3.物理思想:先猜想后探究,從定性到定量。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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