視頻標(biāo)簽：向心力

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視頻課題：高中物理人教版必修2第五章6.向心力-廣東省 - 珠海

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教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】 了解向心力概念,知道向心力是根據(jù)力的效果命名的一種力;知道向心力大小與哪些因素有關(guān),并能用來進(jìn)行簡(jiǎn)單的情景計(jì)算;知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。 
【過程與方法】 通過對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn),讓學(xué)生理解其概念的內(nèi)涵,并熟悉處理問題的一般方法:提出問題、分析問題、解決問題;在驗(yàn)證向心力表達(dá)式的過程中,體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)在處理問題中的作用;經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過程,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問題從特殊到一般的思維方法;并學(xué)會(huì)用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來分析、解決問題。 
【情感態(tài)度價(jià)值觀】 經(jīng)歷從自己提出問題到自己解決問題的過程,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)及思維能力;經(jīng)歷從特殊到一般的研究過程,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力;實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活,拉近科學(xué)與學(xué)生的距離,使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2學(xué)情分析
   掌握了牛頓第二定律,學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí),理解了質(zhì)量、力與加速度的關(guān)系,了解了描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量及其關(guān)系,認(rèn)識(shí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)指向圓心的向心加速度,并且學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了同學(xué)之間相互協(xié)作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學(xué)習(xí)過程,具備了處理問題的一般思路方法:提出問題—分析問題—解決問題。
3重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):理解向心力的概念、公式及勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系,并能用來進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷計(jì)算。會(huì)分析向心力的來源。
教學(xué)難點(diǎn):理解向心力是一個(gè)效果力,會(huì)分析向心力的來源,理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系。
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時(shí)
4.1.1教學(xué)活動(dòng)
活動(dòng)1【導(dǎo)入】一.導(dǎo)入
【引入】通過復(fù)習(xí)入,【提問】什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)? “勻速”的含義是什么? 變速曲線運(yùn)動(dòng)→運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變→合外力一定不為零→ 一定存在加速度 【提問】那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的外力有何特點(diǎn)?加速度又怎樣呢? 【提問】娛樂場(chǎng)所里玩“過山車”游戲)你知道其中的奧秘嗎?物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件是什么?這就是我們這一節(jié)課要探究的問題了。通過觀察實(shí)例體會(huì)向心力的存在。
活動(dòng)2【活動(dòng)】　二、實(shí)例探究—體會(huì)向心力　
【實(shí)驗(yàn)1】請(qǐng)同學(xué)們拿起準(zhǔn)備好的一端系著小橡皮的繩子,讓它在光滑的桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(注意安全)。
【提問】:1.你牽繩的手有什么感覺?
               2.如果增大或減小小球的線速度,手的感覺有何變化?
              3.如果松手,將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
              4.小球勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到哪些力的作用?合外力是哪個(gè)?這個(gè)力起什么作用?
【討論、分析】通過上面例子,總結(jié)歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn),得出向心力的概念及方向。
活動(dòng)3【活動(dòng)】三、實(shí)驗(yàn)探究
1【提問】:向心力的大小與哪些因素有關(guān)?
2.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證。 教師先介紹向心力演示器的結(jié)構(gòu)和使用方法,然后進(jìn)行定量探究。
(1)F與m的關(guān)系,保持r、ω一定,m越大,F越大
(2)F與ω的關(guān)系,保持r、m一定 ,ω越大,F越大
(3)F與r的關(guān)系,保持m、ω一定,r越大,F越大 但這只能定性分析。
【提問】那么到底向心力的大小的計(jì)算公式是什么?
活動(dòng)4【活動(dòng)】四、向心力公式驗(yàn)證和探究?jī)x
(1)保持質(zhì)量和半徑不變、探究向心力和速度關(guān)系,向心力和速度平方成正比關(guān)系F與v²
(2)保持傳速和半徑不變、探究向心力和質(zhì)量關(guān)系,向心力和質(zhì)量成正比關(guān)系F∝m
(3)保持質(zhì)量和轉(zhuǎn)速不變、探究向心力和半徑關(guān)系,向心力和半徑成正比關(guān)系F∝r
(4)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):同時(shí)改變r(jià)、m、v進(jìn)行測(cè)試F的實(shí)驗(yàn),結(jié)果F等于
 結(jié)論:精確的實(shí)驗(yàn)表明:物體做圓周運(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。
活動(dòng)5【講授】五、理論推導(dǎo)和理解向心力公式
利用牛頓第二定律和向心加速度公式推導(dǎo)出向心力公式的表達(dá)式。
活動(dòng)6【講授】六、探究向心力來源及分析常見的圓周運(yùn)動(dòng)
     給出地球繞地球轉(zhuǎn),賽車在平的彎道轉(zhuǎn)彎,雙人滑冰項(xiàng)目,豎直圓軌道的圓周運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生從受力分析角度得到:向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的;向心力通常由重力、彈力、摩擦力……中的某一個(gè)力,或者是某個(gè)力的分力,或幾個(gè)力在半徑方向的合力所提供。
活動(dòng)7【練習(xí)】七、課堂練習(xí)
1.對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列判斷正確的是(     ).
A.合力的大小不變,方向一定指向圓心 
B.合力的大小不變,方向也不變 
C.合力產(chǎn)生的效果既改變速度的方向,又改變速度的大小 
D.合力產(chǎn)生的效果只改變速度的方向,不改變速度的大小
2.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力是 (       ).
A.因向心力總是沿半徑指向圓心,且大小不變,故向心力是一個(gè)恒力
B.因向心力指向圓心,且與線速度方向垂直,所以它不能改變線速度的大小 
C.物體所受的合外力 
D.向心力和向心加速度的方向都是不變的
3.用長(zhǎng)短不同、材料相同的同樣粗細(xì)的細(xì)繩,各拴著一個(gè)質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則兩個(gè)小球(          ) 
A.以相同的線速度運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)繩易斷 
B.以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)繩易斷
C.以相同的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)繩易斷 
D.無論怎樣,都是短繩易斷
活動(dòng)8【講授】八、小結(jié)
1、向心力的方向:指向圓心
2、向心力的作用效果:改變速度的方向
3、向心力的公式
4、向心力的來源:某個(gè)力或某幾個(gè)力的合力
活動(dòng)9【作業(yè)】九、作業(yè)
課本問題與練習(xí):1、2、3、5題。
 

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