第一篇:向心力的實例分析教學設計
魯科版高一必修2第4章第三節
《向心力的實例分析》教學設計
一、教學內容
向心力的實例分析
二、設計理念
高中物理教學要培養全體學生的科學素養和創新能力,不僅要讓學生學習物理學的核心概念,掌握物理學的基本技能,了解物理學的發展歷程,主要成就以及對社會發展的影響,要強調對學生科學探究能力、實踐能力、自主學習能力的培養;同時必須體現以人為本的教育思想。要培養學生的學習興趣,培養學生敢于創新的科學態度和科學精神。緊密聯系社會生活,增強學生的社會責任感和使命感,使學生得到全面的可持續的發展。
三、教學目標
1、知識與技能
(1)知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產生向心加速度,它就是圓周運動的物體所受的向心力.會在具體問題中分析向心力的來源。(2)能理解運用勻速圓周運動的規律分析和處理生產和生活中的具體實例。(3)知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運動,會求變速圓周運動中物體在特殊點的向心力和向心加速度。
2、過程與方法
(1)通過對勻速圓周運動的實例分析,滲透理論聯系實際的觀點,提高學生分析和解決問題的能力。
(2)通過勻速圓周運動的規律也可以在變速圓周運動中使用,滲透特殊性和一般性之間的辯證關系,提高學生的分析能力。
(3)通過對離心現象的實例分析,提高學生綜合應用知識解決問題的能力。
3、情感、態度與價值觀
(1)通過對幾個實例的分析,使學生明確具體問題必須具體分析,理解物理與生活的聯系,學會用合理、科學的方法處理問題。
(2)通過離心運動的應用和防止的實例分析.使學生明白事物都是一分為二的,要學會用一分為二的觀點來看待問題。
(3)養成良好的思維表述習慣和科學的價值觀。
四、學情分析
為了更好地實現教學目標,突破重點、化解難點,就要對學生的學情有一個具體的了解。通過前面的學習,學生已經具備了勻速圓周運動規律等的基礎知識,但在公式的熟練應用上還存在有問題;在思維能力上,高一學生已經具備了一定的形象思維能力,但邏輯思維與抽象思維能力還比較差。
五、重難點和關鍵
教學重點和難點
教學重點:理解向心力是一種效果力;在具體問題中能找到是誰提供向心力的,并結合牛頓運動定律求解有關問題。
教學難點:具體問題中向心力的來源;關于對臨界問題的討論和分析;對變速圓周運動的理解和處理。
教學關鍵:通過多媒體課件解決教學難點
六、教學課時 共設1個課時
七、教學設備 多媒體課件
八、教學過程
(一)新課導入
通過圖片及瑞士火車拐大彎的視頻引入課題(視頻不僅有畫面還有有聲音,能吸引學生眼球,激發學生興趣)
1、轉彎時的向心力實例分析
提出問題:火車受幾個力作用?這幾個力的關系如何?
火車受到4個力的作用,各為兩對平衡力,即合外力為零。其中重力和支持力的合力為零,牽引力和摩擦力的合力為零,那火車轉彎時情況會有何不同呢? 提出問題:
(1)轉彎與直線前進有何不同?(2)畫出受力示意圖,并結合運動情況分析各力的關系?(轉彎時火車的速度方向在不斷變化,故其一定有加速度,其合外力一定不為零。)轉彎時合外力不為零,即需要提供向心力,而平直路前行不需要,那么火車轉彎時是如何獲得向心力的?進一步受力分析得:需增加的一個向心力(效果力),由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產生的彈力提供。
問題:擠壓的后果會怎樣?(由于火車質量、速度比較大,故所需向心力也很大。這樣的話,2 輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大,導致的后果是鐵軌容易損壞,軌緣也容易損壞。)那么應該如何解決這一實際問題,結合學過的知識加以討論,提出可行的解決方案,并畫出受力圖,加以定性說明。
交流與討論:學生發揮自己的想象能力,結合知識點設計方案,結合受力圖發表自己的見解…… 如圖所示:
(火車受的重力和支持力的合力提供向心力,對內外軌都無擠壓,這樣就達到了保護鐵軌的目的。)請同學們運用剛才的分析進一步討論:實際的鐵路上為什么轉彎處的半徑和火車運行速度有條件限制?
如果由這個合力F為汽車轉彎提供向心
2、豎直平面內的圓周運動實例分析
問題:質量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛,若橋面的圓弧半徑為只R,試畫出受力分析圖,分析汽車通過橋的最高點時對橋的壓力?通過分析,你可以得出什么結論? 在最高點,對汽車進行受力分析,確定向心力的來源;由牛頓第二定律列出方程求出汽車受到的支持力:由牛頓第三定律求出橋面受到的壓力:F’N=G—mv2/r
可見,汽車對橋的壓力F’N小于汽車的重力G,并且壓力隨汽車速度的增大而減小。
請同學們進一步考慮當汽車對橋的壓力剛好減為零時,汽車的速度有多大。當汽車的速度大于這個速度時,會發生什么現象?(把 F’N=0代人上式可得,此時汽車的速度為,當汽車的速度大于這個速度時,就會發生汽車飛出去的現象。這種現象我們在電影里看到過。)下面再一起共同分析汽車通過凹形橋最低點時,汽車對橋的壓力比汽車的重力大些還是小些?(汽車通過凹形橋最低點時,汽車對橋的壓力比汽車的重力大。)
如果汽車不在拱形橋的最高點或最低點,前面的結論還是否能用?如果不能直接運用,又如何來研究這一問題呢?(前面的結論能直接運用,不過此時物體的向心加速度不等于物體的實際加速度,即要用上一節研究變速圓周運動的方法來處理。)課堂訓練
例1:一輛質量m=2.0t的小轎車,駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)若橋面為凹形,汽車以20m/s的速度通過橋面最低點時,對橋面壓力是多大?(2)若橋面為凸形,汽車以l0m/s的速度通過橋面最高點時,對橋面壓力是多大?(3)汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時,對橋面剛好沒有壓力?
解:(1)汽車通過凹形橋面最低點時,在水平方向受到牽引力F和阻力f,在豎直方向受到 3 橋面向上的支持力N1和向下的重力G=mg,如圖所示:
圓強形軌道的圓心在汽車上方,支持力Nl與重力G=mg的合力為N1—mg,這個合力就是汽車通過橋面最低點時的向心力,即F向=N1—mg。由向心力公式有:N1—mg= mv2/R
板書設計
第3節
向心力的實例分析
1、轉彎時的向心力實例分析
2、豎直平面內的圓周運動實例分析
第二篇:《向心力的實例分析》說案
《向心力的實例分析》說課稿
大家好!我今天說課的題目是《向心力的實例分析》。下面我將從教材分析、學情分析、重點難點分析、教學方法分析、教學過程設計五個方面進行說課。
一、教材分析
首先來談一下我對這節課教材的認識:《向心力的實例分析》是高中物理必修2第四章圓周運動第三節的內容,是學生在學習了《勻速圓周運動快慢的描述》、《向心力與向心加速度》之后的一節應用課,是必修2中的重點內容,是高考中24、25兩個占33分的物理計算題的重要考點。并且在整本教材中起到了承上啟下的作用,本節課從力和運動的角度對勻速圓周運動進行了較深入的研究,既能夠加深學生對前面學習的勻速圓周運動基本規律的理解,又為接下來要研究的天體運動和帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動等問題奠定基礎。本節課與人們的日常生活聯系密切,通過學習本節課能讓學生充分認識到“物理來源于生活,服務于生活”,從而體會到學好物理的重要性和實用性,此外,學好本節課既可以提高學生學習物理的興趣,又為接下來更好地掌握物理規律打下良好的基礎。
根據新課程標準的要求以及教材的具體內容,我從如下三個維度來確定本節課的教學目標:
1、知識與技能:學會分析生活實例中向心力的來源;通過應用牛頓運動定律分析生活中的火車拐彎、凹凸橋等實際物理模型,培養學生獨立觀察、分析、解決、概括總結知識的能力,并學會處理水平面、豎直面內圓周運動的實例問題。
2、過程與方法:通過分析生活中的火車拐彎、凹凸橋等實際物理問題,掌握應用牛頓運動定律解決圓周運動問題的一般方法和步驟。
3、情感態度與價值觀:體會物理知識對經濟、社會發展的貢獻,進而達到將物理知識應用于生活、生產實踐的情感態度與價值觀。
二、學情分析
要想更有效地實現教學目標,突破重點、化解難點,就要對學生的學情有一個具體的了解:通過前面的學習,學生已經具備了勻速圓周運動規律等的基礎知識,但在公式的熟練應用上還存在問題;在思維能力上,學生已經具備了一定的形象思維能力,但邏輯思維與抽象思維能力還比較差,而且理論聯系實際的能力也較為欠缺。
三、教學重點、難點分析
基于以上對教材的認識和對學生實際情況的了解,我認為本節課的教學重點有:在具體問題中分析向心力的來源,并結合牛頓運動定律解決生活實例中水平和豎直面內兩類圓周運動問題。確立此為重點的依據是:正確分析向心力的來源是解決這部分問題的基礎,運用牛頓運動定律解決兩類圓周運動問題不僅是本節課的核心內容而且是高考的重要考點。難點有:火車在傾斜路面上的轉彎分析,豎直平面內圓周運動最高點的臨界問題。確立此為難點的依據是:火車車輪的特點以及火車轉彎的情景對于中學生來講比較抽象;物理問題中的臨界問題對學生來說一直是個難點。
四、教學方法分析
為了突出重點、有效地突破難點,這節課我采用的教法有:問題引導法、任務驅動法、演示實驗法,學法有:小組討論法、分析歸納法。本節課利用自制火車車輪及軌道模型、過山車模型使火車轉彎、過山車等抽象問題形象化,通過演示啟發學生思考、分析、歸納物理問題及規律;播放相關的生活錄像,通過提出合理有效的問題及布置難度適當的任務,不僅能引發學生思考,引領學生思維不斷深入,還能讓學生在忙碌中體驗成功的快樂;通過適時組織學生進行討論,使對學生來說比較困難的問題,在學生們思維與思維的碰撞過程中自行
解決。另外,以上也充分體現學生的主體地位。本節課用到的教具主要有:多媒體,自制火車車輪及軌道模型,過山車模型。
五、教學流程設計
整堂課的教學過程我分為如下五個小環節展開。
1、新課導入(3分鐘):上課開始首先讓學生觀看摩托車轉彎、過山車以及汽車運動過程中三段生活中圓周運動的小視頻,無論是過山車最高點人頭朝下但仍然安全通過的驚心動魄,還是汽車轉彎時車毀人亡的慘烈景象都能引發學生深深的思考,從而能極大地激發學生的學習興趣,而且通過視頻也能夠很自然的引出這節課的教學任務----水平面內的圓周運動與豎直面內的圓周運動的實例分析。
2、新課教學(34分鐘):
(1)水平面內轉彎時向心力的實例分析
①水平路面上的勻速轉彎問題——摩托車、汽車轉彎
這部分內容相對較簡單,以一個問題和任務的形式引導學生自己分析,學生不難得出正確結論。這樣既能培養學生自己解決問題的能力,又能讓學生通過分析簡單的問題建立起解決轉彎問題的基本思路。
②傾斜路面上的勻速轉彎問題——火車轉彎
摩托車和汽車是靠側向靜摩擦力轉彎的,那火車又是如何轉彎的呢?由于很少有學生仔細觀察過火車車輪和鐵軌的構造,而火車有突出的輪緣又是解決火車轉彎的關鍵,所以教師先以一個自制的模型介紹火車車輪和鐵軌構造,使學生對其構造有一個具體、形象的認識。接下來以問題的形式引導學生對火車在水平面上轉彎的情況進行分析,通過得出的結論學生很容易發現這樣做對鐵軌和車輪都會造成損壞,甚至發生事故。然后通過“我是設計師”小欄目讓學生經過小組討論找到解決這一問題的方案,小組代表總結討論結果,教師適時肯定、鼓勵和引導,從而最終得出讓火車在傾斜路面上借助重力和支持力的合力轉彎,可以避免軌道和車輪間的擠壓。接著播放一段錄像資料,讓學生對現實生活中火車的轉彎情景有一個正確的認識,進而印證以上結論的正確性。然后再以任務的形式讓學生自主完成公式的推導,從而得出火車轉彎是的規定速度。通過小組討論完成思維拓展之后,教師再以圖片和錄像的形式給出生活中類似的實例。
以上設計中自制的物理模型能將對于學生來說較為抽象的問題形象化,而且通過設計有層次感的問題,將學生思維不斷引向深入,引領學生自己解決問題,這樣不僅能使這個難點得以突破,而且有利于提高學生的觀察、分析問題、解決問題的能力以及將物理應用于生活實際的能力。
通過對以上兩種轉彎問題的分析,學生對解決圓周運動實例會有一定的體驗,教師此時可以引導學生總結解決圓周運動問題的一般步驟,進而提示學生利用所總結的步驟解決接下來的豎直平面內的圓周運動實例。
(2)豎直平面內的圓周運動的實例分析 ①凹凸橋
凹凸橋問題既是本節課的重點,其中凸橋最高點的臨界分析又是本節課的一個難點,對于這部分內容我是這樣來進行突破的:首先讓學生根據剛才總結出的基本解題步驟對汽車在拱形橋最高點時進行受力分析并列出方程,教師在學生中巡視、答疑,最后通過展臺展示學生解題步驟,引領學生一起進行評價,最終得出正確結論,從而也就建立了支持力與速度之間的定量關系。然后再以分組討論的形式,讓學生分析支持力與汽車速度的定性關系,并分析當v?汽車將出現的情況及汽車安全通過最高點的條件。然后教師播放從新課gr時,導入視頻中截取的汽車超速通過拱橋最高點時的視頻資料,加深學生對臨界速度的理解與認
識。通過分析和觀看視頻,讓學生自己注意并提醒身邊的人在以后過拱形橋的最高點時一定要控制好速度,以免發生危險。這樣的話,關于臨界值問題這一教學難點就在教師的引導與啟發下由學生自行解決。然后再以任務形式讓學生自主分析汽車過凹橋的問題。
教師以小節形式引導學生完成三種路面上受力和超失重的對比,并以生活中常見的橋多是凸橋引發學生思考,從而培養學生理論聯系實際的好習慣。
②過山車
以任務和問題的形式引導學生對過山車最高點和最低點進行分析并得出過山車能夠通過最高點的臨界條件,教師再用過山車模型演示如果過山車達不到這一速度出現的情況,從而使學生對這一臨界值有更深刻的理解和認識。之后教師再以錄像的形式給出生活中類似的實例——水流星。
新課教學的基本內容完成以后,教師再用多媒體給出這個比較典型的例題,學生獨立解答后,教師用展臺展示學生答案,給出評價并強調規范解題。從而進一步強化學生對本節課知識的理解和應用。
這節課的內容到這里已經基本結束,最后剩下八分鐘的時間,先利用兩分鐘讓學生自己對本堂課的內容進行梳理并小結通過這堂課學會了什么,還想知道什么,老師適時補充或強調,并再次強調解題步驟及規范解題。然后五分鐘讓學生完成三個鞏固練習的題目并核對答案。剩余一分鐘時間布置本節課的作業如下,其中選做題的設置,既能減輕部分學生的負擔,又能使學有余力的學生的思維得到拓展。
總之,對課堂的設計,我始終在努力貫徹以教師為主導,以學生為主體,以問題為基礎,以能力、方法為主線,有計劃培養學生的自學能力、觀察和實踐能力、思維能力、應用知識解決實際問題的能力和創造能力為指導思想。并且能從各種實際出發,充分利用各種教學手段來激發學生的學習興趣,體現了對學生創新意識、理論聯系實際能力的培養。
以上是我對本節課的粗淺認識,不足之處懇請各位領導、老師批評指正。謝謝!
第三篇:向心力教學設計
第五章 曲線運動
5.6 向心力 教學設計
一、內容及其解析
本節內容“向心力”:物體做勻速圓周運動的條件是它所受的合外力總跟速度的方向垂直,沿半徑指向圓心,其作用效果是產生向心力,所以,向心力并不是一個額外的力,它是做勻速圓周運動的物體所受各個力的合力,是由作用效果而命名的力。
本節先根據牛頓第二定律和向心加速度表達式得到向心力的表達式,定義向心力概念,討論向心力性質和特點。對推出的向心力表達式用圓錐擺實驗來驗證,最后分析變速圓周運動和一般的曲線運動中的物體的受力情況和處理方法。
二、教學目標
(一)目標定位
1、了解向心力概念,知道向心力是根據力的效果命名的。
2、初步了解“用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式”的原理。
3、掌握向心力的表達式,計算簡單情景中的向心力。
(二)目標解析
1、使物體產生向心加速度的這個合力叫做向心力。
2、通過討論a與v與ω、v之間的關系,能使學生明確每一個結論都有其
成立的條件,滲透科學嚴謹的思維方式。
3、勻速圓周運動向心力的表達式——FN = mv/r , FN= m rω
2三、問題診斷分析
學生在本節知識的過程中存在不知道
1、分析和確定向心力。
2、如何運用向心力的知識解釋有關現象。面對學生存在的這些問題教師應當在分析做勻速圓周運動的物體的受力情況時,把物體所受的各個力找出并畫在受力圖上,然后畫出圓軌道,確定圓心的位置,這樣才能定下這幾個力的合力即向心力的方向,再用牛頓第二定律建立方程。只有提高學生的觀察和分析能力,才能根據向心力知識解釋有關現象,求解有關問題。
五、教學過程設
引入:展示衛星在繞地球做勻速圓周運動的圖片。
問題1:前面我們學習、研究了圓周運動的運動學特征,知道了如何描述圓周運動。這節課我們再來學習物體做圓周運動的動力學特征——向心力。什么叫向心力?
設計意圖:利用圖片吸引學生的興趣,激發學生學習的興趣。師生活動:讓學生通帶著問題閱讀教材P23,再進行小組討論回答。我思考我收獲: 1.向心力的概念:做勻速圓周運動的物體具有向心加速度。根據牛頓第二定律,使物體產生向心加速度的這個合力叫做向心力。
2.向心力的表達式:。
:。
例題
1.說明以下幾個圓周運動的實例中向心力是由哪些力提供的?
1.繩的一端拴一小球,手執另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動. 2.火星繞太陽運轉的向心力是什么力提供的? 3.在圓盤上放一個小物塊,使小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運動,分析小物塊受幾個力,向心力由誰提供.
1.解析:小球受重力、支持力、繩的拉力而做勻速圓周運動.由于豎直方向小球不運動,故重力、支持力合力為零,那么水平方向上的勻速圓周運動由水平面上的繩的拉力來提供.
2.解析:火星和太陽間的萬有引力提供火星運轉的向心力.
3.解析:小物塊受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力提供向心力. 變式訓練 下列關于做勻速圓周運動的物體所受的向心力的說法中,正確的是(B)
A.物體除其他的力外還要受到一個向心力的作用 B.物體所受的合外力等于向心力 C.向心力是一個恒力 D.向心力的大小一直在變化
引入:演示使用圓錐擺。
問題2:如何使用“用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式”的原理? 設計意圖:利用實驗加深學生對知識的掌握。
師生活動:讓學生通帶著問題閱讀教材P23-24,再進行小組討論回答。我思考我收獲: 研究圓周運動要點:
?
1、方向指向圓心?
2、作用:改變v的方向??
1、向心力 ?
3、由物體所受的合力提供 ?2v2?
4、F?mrw;F?m?r?
2、從“供”“需”兩個方面來進行研究:
“供”——提供物體做圓周運動的力;
求法:分析物體受力,求沿半徑方向的合外力。
“需”——物體做勻速圓周運動所需的力;
例題
2.如圖6.7—5所示,一圓盤可以繞一個通過圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸轉動,在圓盤上放置一木塊,當圓盤勻速轉動時,木塊隨圓盤一起運動,那么?(B)A.木塊受到圓盤對它的摩擦力,方向背離圓盤中心 B.木塊受到圓盤對它的摩擦力.方向指向圓盤中心
C.因為木塊與圓盤一起做勻速轉動,所以它們之間沒有摩擦力
D.因為摩擦力總是阻礙物體運動的,所以木塊受到圓盤對它的摩擦力的方向與木塊運 動方向相反
引入:繩子的一端拴一個小沙袋,使沙袋在水平方向做圓周運動。問題3:如何利用向心力的表達式,計算簡單情景中的向心力? 設計意圖:利用計算及時對知識點進行鞏固。師生活動:讓學生利所學知識解決相關問題。我思考我收獲:
求法:公式 F = mv/r = m rω= mvω= 4π m r /t
確定物體軌道,定圓心、找半徑、用公式,求出所需向心力。
例題
3.一個2.0kg的物體在半徑是1.6 m的圓周上以4 m/s的速率運動,向心加速度為多大?所需向心力為多大?(10m/s2 20 N)
四.變速圓周運動和一般曲線運動 .變速圓周運動和一般曲線運動
1.同時具有向心加速度和切向加速度的圓周運動就是變速圓周運動。
2、一般曲線運動處理一般的曲線運動可以把曲線分割成許多小段,每一小段看成一小段圓弧,然后當作許多半徑不同的圓處理,再應用圓周運動的分析方法處理。
板書設計
一、向心力
1.向心力的概念 2.向心力的表達式
3.向心力的特點(方向、效果)
二、變速圓周運動和一般曲線運動 1.變速圓周運動特點
2.一般曲線運動的處理方法
鞏固訓練
1.在勻速圓周運動中,下列物理量不變的是()
A.向心加速度 B.線速度 C.向心力 D.角速度
2、關于勻速圓周運動的向心力,下列說法正確的是()A、向心力是根據力的作用效果命名的 B、向心力是恒力
C、向心力改變質點的線速度的大小 D、物體所受向心力的大小可能變化
3.下列關于向心力的說法中正確的是()A.物體由于做圓周運動而產生了一個向心力
B.向心力是指向圓心方向的合力,是根據力的作用效果來命名的,但受力分析時應該畫出 C.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力,也可以是其中某一種力或某幾種力的合力
D.向心力只改變物體運動的方向,不改變物體運動的快慢
4、關于圓周運動,下列說法正確的是()A.做圓周運動的物體所受到的合力一定指向圓心
B.做勻速圓周運動的物體所受到的合力一定指向圓心 C.做圓周運動的物體受到的向心力不一定指向圓心 D.做非勻速圓周運動的物體受到的合力一定不指向圓心
6.一個做勻速圓周運動的物體若其半徑不變,角速度增加為原來的2倍時,所需的向心力比原來增加了60 N,物體原來所需的向心力是
N.
8、如圖所示、有一質量為m的小球在光滑的半球碗內做勻速圓周運動,軌道平在水平面內,已知小球與半球形碗的球心O的連線跟豎直方向的夾角為θ,半球形碗的半徑為R,求小球做勻速圓周運動的速度及碗壁對小球的彈力。
第四篇:向心力教學設計免費
向心力教案
一、教材分析
《向心力》一節具有承前啟后的作用;通過學習向心力的知識,既能使學生學會解決生活中的圓周運動等問題,又能讓學生從生活中的圓周運動分析提高到對天體運動及帶電粒子在電磁場中的運動的分析及推演。同時,《向心力》又是動力學的體現,通過對向心力的學習,可以提高同學們分析問題、解決問題的能力,是曲線運動一章的重點。
二、學情分析
學生通過前面的學習,理解了質量、力與加速度的關系,了解了描述圓周運動的各個物理量及其關系,認識了勻速圓周運動指向圓心的向心加速度,并且學生已經經歷了同學之間相互協作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學習過程,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。
三、學習目標
(一)知識與技能
1.了解向心力概念,知道向心力是根據力的效果命名的一種力。
2.知道向心力大小與哪些因素有關,并能用來進行簡單的情景計算。
3.知道在變速圓周運動中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。
4.知道一般曲線運動的處理方法。
(二)過程與方法
1.通過對向心力概念的探究體驗,讓學生理解其概念的內涵。并熟悉處理問題的一般方法:提出問題、分析問題、解決問題
2.在驗證向心力表達式的過程中,體會物理實驗在處理問題中的作用。
3.經歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程,讓學生領會解決問題從特殊到一般的思維方法。并學會用力和運動的觀點來分析、解決問題。
(三)情感態度價值觀
1.經歷從自己提出問題到自己解決問題的過程,培養學生的問題意識及思維能力。
2.經歷從特殊到一般的研究過程,培養學生分析問題、解決問題的能力。
3.實例、實驗緊密聯系生活,拉近科學與學生的距離,使學生感到科學就在身邊,調動學生學習的積極性,培養學生的學習興趣。
四、教學重點、難點
1.教學重點
理解向心力的概念、公式,并能用來進行簡單的判斷計算。會分析向心力的來源。
2.教學難點
理解向心力是一個效果力,會分析向心力的來源及簡單的計算。
五、教學過程
知識回顧
同學們,咱們開始上課;在學習新課之前,老師先帶著大家對向心加速度的知識做一下簡單的回憶,同學們先思考一下(留出一段時間),接著用提問——ppt展示的方法對知識進行回顧。新課引入
對向心加速度簡單回憶之后,大家可能就會想了,既然做勻速圓周運動的物體具有指向圓心的向心加速度,就必然有一個力產生這個加速度,接下來我們就研究一下這個力——向心力。新課學習
向心力
定義:引入一個新概念后,我們首先給向心力下個定義,通過牛頓第二定律我們已經知道這個向心力產生向心加速度,我們完全可以通過向心加速度的定義引入向心力的定義,我們知道相信加速度的定義是:做勻速圓周運動時刻指向圓心的加速度就是向心加速度,那向心力的定義就是:做勻速圓周運動時刻指向圓心的力就是向心力。
方向;通過研究向心加速度與向心力的關系,我們就知道向心力的方向與相信加速度相同:時刻指向圓心。
大小;向心力方向我們已經知道了,那它的大小又如何呢?再回到牛頓第二定律
我們就可以得到
感受向心力大小:
通過控制m、r來改變
來感受向心力大小的有關因素,同學們要有興趣的話課后可以通過實驗深入研究。
探究向心力特點:通過ppt受力分析說明向心力是效果力,而不像重力、拉力等是某種性質的力,受力分析時不可以特意加上向心力。變速圓周運動
到這里,我們已經對向心力有了很詳細的了解,但同學們可能會問了:“老師,我們一直在研究勻速圓周運動,但生活中的圓周運動更多的是變速圓周運動,那我們怎么分析啊?”嗯,確實,我們學習物理就是來解決生活中的問題,如果只能解決特定問題的話那學習物理就沒有意義了,好,接下來老師就帶著同學們來研究一下變速圓周運動——ppt受力分析,指出合力不指向圓心,而是向心圓心的向心力和與圓相切的力的合力。
一般曲線
同學們可能又會問了,那無規則曲線呢?同學們有什么想法(讓同學討論1分鐘),接下來同學們發表意見,引導同學們分成很多小段畫圓的方法分析。
習題
同步學案1.3.7(簡單感受向心力的基本性質、如何受力分析和變速圓周運動的特點)
第五篇:向心力的實例分析學案
向心力的實例分析 學案
向心力的來源
向心力并不是一種特殊的、另外的力,它可以由一個力或幾個力的合力來提供.在解決圓周運動有關問題時,分析向心力的來源是非常重要的,以下是幾類典型情況.(1)水平面的圓周運動 ①汽車轉彎
A.請分析汽車轉彎時的受力情況(在圖中畫出受力示意圖)
B.由____________提供汽車轉彎時向心力 C.汽車轉彎時的速度:v=___________ ②火車、汽車轉彎
A.請分析汽車、火車轉彎時的受力情況(在圖中畫出受力示意圖)
B.由__________________提供向心力
C.汽車、火車轉彎時的速度:v=____________ D.火車轉彎時,是什么力作為向心力呢?(請同學們分析討論)
例1:已知內外軌高度差為h,兩軌之間的寬度為d,軌道半徑為r,求火車轉彎時的速度v
(我國鐵路轉拐速率一般規定為v0=54km/h,即v0=15m/s,軌距d=1435mm,所以hr為定值.鐵路彎道的曲率半徑r是根據地形條件決定的.)
例2:小鳥在空中轉彎時,請分析空氣阻力的方向
(2)豎直平面內的圓周運動 ①汽車過橋
(1)汽車過凸橋
A.向心力由______________________提供
B.設汽車的質量為m,過最高點時的速度為v,橋面半徑為r.汽車對橋面的壓力大小?
(2)汽車過凹橋
A.向心力由_______________________提供 C.設汽車的質量為m,過最高點時的速度為v,橋面半徑為r.汽車對橋面的壓力大小?
例3 質量為m的汽車,以速度V通過半徑R的凸形橋最高點時對橋的壓力為,當速度V′= 時對橋的壓力為零,以速度V通過半徑為R凹型最低點時對橋的壓力為.