《向心力與向心加速度》
【設計思想】
向心力概念的建立有兩條途徑:一是先通過實驗建立向心力概念,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導出向心加速度,再推出向心力。本節課目的是想通過先理論分析,得出向心力的存在,再通過實驗探究,用理論指導實踐。理論推導嚴謹,能訓練學生的推理能力,實驗方法講向心力,降低了難度,便于學生理解接受。這樣讓學生真正認識到向心力的存在及意義。
【教學目標】
一、知識與能力
1、知道向心力的定義和方向,通過實例認識向心力的作用效果及來源。
2、通過實驗理解向心力的大小與哪些因素有關,初步掌握向心力的公式并可以進行計算。
3、知道向心加速度及其公式,能運用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力及向心加速度。
4、經歷向心力和向心加速度的概念形成過程的體驗,大膽發表自己對有關問題的認識。
二、過程與方法
通過向心力理論分析到實驗探究,培養學生用理論指導實踐的素養和能力。
三、情感態度與價值觀
培養學生觀察生活,思考生活現象的能力,同時培養學生大膽分析及勇于探究的科學素養,以及尊重實驗、實踐的客觀唯物精神。
【教學重點】
向心力概念的建立及實驗探究向心力的大小是教學重點。
【教學難點】
向心力概念的建立及實驗探究向心的大小也是教學難點。通過簡單實例及分組實驗加強感知,突破難點。
【教具準備】
1、小球、細繩和光滑木板16套
2、小鏈球16對。
3、向心力演示器16臺。
4、課件。
【教學過程】
一、引入新課
欣賞視頻:我國選手趙宏博和申雪在XX年冬奧會花樣滑冰比賽中,以精彩表演獲得金牌,為國爭光。視頻中申雪的運動可以近似看成什么運動?(學生回答:勻速圓周運動),其運動狀態時刻改變的原因是什么?(學生回答:受到合外力)有力就會產生(加速度)。這節課我們共同探究做勻速圓周運動的物體合外力及加速度的特點。
板書:向心力與向心加速度
二、學生實驗引出向心力的定義
引導學生分組利用手中的小球、細線、光滑水平木板,構建一個簡單的勻速圓周運動,讓學生對小球進行受力,得出勻速圓周運動物體所受合外力的特點: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:做勻速圓周運動的物體會受到一個始終指向圓心等效的力。
三、學生觀察得到向心力的方向
再引導學生觀察分析得到向心力的方向時刻在變化,是一個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、引導學生分析得到向心力的作用效果
因為向心力和速度方向始終垂直,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、通過三個典型題目引導學生分析向心力的來源