资源简介

《向心加速度》教学设计
教学内容：向心加速度
三维目标：
1．知识目标：理解向心加速度和向心力的概念；知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因；掌握向心力与向心加速度之间的关系
2．能力目标：培养学生探究物理问题的习惯 ( http: / / www.21cnjy.com )，训练学生观察实验的能力和分析综合能力；学会用运动和力的关系分析问题；理解向心力和向心加速度公式的确切含义，并能用来进行计算
3．情感目标：培养学生的好奇心；通过a与r及、v之间的关系，使学生明确任何一个结论都有其成立的条件
教材分析：
　　教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了 ( http: / / www.21cnjy.com )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．其中理解向心力和向心加速的概念和知道向心力大小、向心加速度的大小，并能用来进行计算是教学的重点；而匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变、方向在时刻改变是教学的难点．§5．1曲线运动中物体做曲线运动的条件和§5．4匀速圆周运动的运动学性质是本节的基础，难点的突破应该从物体做曲线运动的条件和匀速圆周运动的运动学性质着手，引导学生从运动和力的关系角度分析解决
教具学具：
多媒体、PPT课件、向心力演示器、钢球、木球、细绳、学生的带线学生卡或钥匙等身边物品
教学过程：
（一）复习引入
【师】通过对第五章第四节《匀速圆周运动》的学习，我们知道匀速圆周运动是一种怎样性质的运动？
【生】匀速圆周运动是线速度大小不变的变速曲线运动.
【师】既然匀速圆周运动是曲线运动，那么它的合外力一定不为零，且与线速度不在同一直线上且指向曲线的内侧．除此之外，其合外力还有何特点呢？
（二）新课教学
一、向心力
（1）向心力的方向和作用
【师】既然匀速圆周运动的合外力不能与线速度在同一直线上，
那么，如图1所示，只有以下三种情况：
　　①合外力方向与线速度方向的夹角是锐角；
②合外力方向与线速度方向的夹角是钝角；
③合外力方向与线速度方向的夹角是直角．
到底是哪种情形呢？请同学们分组讨论.
【生】根据力的分解，当合外力方向与线速度方 ( http: / / www.21cnjy.com )向成锐角或钝角时，在线速度所在直线上的不为零的分力会使线速度增大或减小，这与匀速圆周运动的特点不符．因此，合外力只能与线速度垂直且指向曲线的内侧．
设计意图：结合已经学习的匀 ( http: / / www.21cnjy.com )速圆周运动的运动学和动力学知识，从理论角度探究得出匀速圆周运动的合外力与线速度的关系，加深学生对于运动和力的关系的理解；留出一定时间让学生发表自己的观点，使学生在“探索、表达、交流”过程中暴露一些错误的观点予以纠正.
【师】（演示实验）在光滑水平桌面上，一 ( http: / / www.21cnjy.com )个小球，拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态；当用手轻击小球，小球做匀速直线运动；当绳绷直时，小球做匀速圆周运动.
【生】做圆周运动的小球受到细线指向圆心的拉力作用，匀速圆周运动的合外力总是指向圆心的．
【师】①由于匀速圆周运动的合外力总是沿半径指向圆心，所以根据其效果命名为向心力；②方向：总是沿着半径指向圆心；③作用：只改变线速度的方向.
设计意图：通过演示实验的直观性，强化学生对匀速圆周运动的合外力总是指向圆心这一特点的理解和记忆．
（2）向心力的大小
【生】（体验实验）每个学生利用自己 ( http: / / www.21cnjy.com )的带线的钥匙串、校徽、书包等，让物体尽量在水平面内做匀速圆周运动，改变其运动的快慢、细线的长度和质量多做几次实验，体验手受到的拉力的变化．
【师】大家根据自己的体验，猜想一下向心力可能与哪些因素有关呢？
【生】学生猜想向心力F可能与物体的质量m、运动快慢（角速度ω、线速度和周期、频率、转速）、半径r等等因素有关.
【师】介绍教材P93向心力演示器的结构及其功能
( http: / / www.21cnjy.com )
【生】（分组实验）利用向心力演示器，结合控制变量法验证各自猜想的正确性并定性总结．
【师】 介绍定量结论：
设计意图：通过实验探究法的运用，加 ( http: / / www.21cnjy.com )深学生对探究性方法的学习与掌握；留出一定时间让学生发表自己的观点，让“探索、表达、交流”深入学生内心，培养学生的表达能力；同时通过利用身边物品进行的体验性实验，增加物理课堂的趣味性和学生的感性认识.
二、向心加速度
【师】A概念：由向心力产生的加速度叫做向心加速度．
B公式：
【师】匀速圆周运动是匀变速运动吗？
【生】不是．根据牛顿第二定律，匀速圆周运动向 ( http: / / www.21cnjy.com )心加速度的方向总是沿着半径指向圆心；因为它的加速度方向时刻变化，不是恒量，所以不是匀速圆周运动．
（三）反馈练习：教材P95（1）；教材P96（4）
作 业：教材P95（2）和P96（7）
（四）课堂总结：
通过今天的学习，同学们都有些什么收获？（鼓励学生回答，从不同角度总结）
板书设计：
教学反思：
本节课我认为基本能体现新课 ( http: / / www.21cnjy.com )改新课程标准的教学理念，改变了传统教学中教师讲、学生被动接受学习的做法。在具体教学过程中，让“探究学习”作为获取新知识的重要方法。
本节课的教学设计方案，既 ( http: / / www.21cnjy.com )做到了依托教材，尊重教材，但又不完全拘泥于教材．对教材进行了适当的重新组合，开发了理论探究和实验探究两个环节，设有演示实验、体验实验和学生分组实验，既突出了重点，又突破了难点．通过“探索、表达、交流”活动，培养了学生的动手能力、分析能力和语言表达能力．教学环节的设计循序渐进，分散了教学的难点，达到了优化学习过程的目的．
V
图1
①
③
②
问题：匀速圆周运动是线速度大小不变的变速曲线运动，其合外力有何特点？
　　结论：匀速圆周运动的合外力（向心力）大小不变，方向总是指向圆心，因而是变加速曲线运动．

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