高中物理课堂实录向心力教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中物理课堂实录向心力教学设计学情分析教材分析课后反思

《向心力》教学设计

一、教学目标

知识与技能

1．理解向心力的定义、效果及其表达式的确切含义。

2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算。

3．知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。

过程与方法

1．利用牛顿第二定律，体验从向心加速度到向心力的导出过程，教师启发、引导，学生自主阅读，讨论、交流、评价研究的成果，提高分析问题、解决问题的能力。

2．通过“做一做”体会向心力大小，来源和影响因素，用圆锥摆实验粗略验证向心力的表达式及大小的相关因素。

3．进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。

情感、态度与价值观

1．在实验中，培养学生动手、探究的习惯。

2．体会实验的意义，感受成功的快乐，激发学生探究问题的热情、乐于学习的品质。

二、教学重点

1．体会牛顿第二定律在向心力上的应用。

2．明确向心力的意义、作用、公式及其变形，并经行计算。

三、教学难点

1．对向心力的理解及来源的寻找。

2．运用向心力、向心加速度的知识解决圆周运动问题。

四、教学准备

本节资源的收集主要来源于教学参考书、教辅资料和网上资源，辅以图片、视频、实物投影等多媒体的融合。

五、教学过程

上课的前几分钟集中讲解本节课的学习目标、学习的重点、难点，让同学学习的过程中，有的放矢、集中精力解决重点的知识点，利于提高学生的效率。

（一）、引入新课：

复习提问：

什么是匀速圆周运动?

“匀速”的含义是什么

学生回答后进一步引导：

变速曲线运动→运动状态改变→一定受到外力

那做匀速圆周运动物体的受力有什么特点呢？

我们从下面几个常见的物理情景入手，对它做一个猜想。

大屏幕：

提供物理情景

花样滑冰女选手围绕男选手做匀速旋转（视频）

②链球运动（视频）

学生很容易说出应该有一个指向圆心方向的力，教师进一步引导从理论上如何支持这一猜想呢？

学生可说出由于向心加速度指向圆心，由牛顿第二定律，必然力也指向圆心。

教师总结：

做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心方向的合力，引出向心力定义。

本环节通过学生熟悉的物理情景问题做猜想的背景，便于引发学生从已有物理知识出发思考，引出新知。

预习思考：

1.向心力的定义

2.向心力的方向与向心加速度的方向是否相同？

3.向心力的大小跟什么有关？

与ω、ν之间什么关系？

4.向心力有什么特点？

5.向心力的作用效果是怎样的？

6.向心力是不是合力？

7.向心力的来源？

（二）、新课教学

一、向心力

预习后强化练习：

（投影）

1、匀速圆周运动的“匀速”指的是速度的不变，而速度

的是在不断变化的

2、向心力的方向总是沿指向，向心力的方向是在不断的。

3、向心力的作用是只改变速度的，不改变速度的。

4、向心力的计算公式，。

5、向心力是以命名的力，可由重力、弹力、摩擦力等提供，也可以是这些力的或。

根据向心力的预习，教师找出具有代表性的学生推导在展台演示教材中的“做一做”，体验向心力大小，具体环节如下：

阅读教材p54，回答下列问题

1、实验的基本原理？

从运动的角度求得Fn；从受力的角度求得F合；将Fn和F合进行比较

2、实验需要的器材？

钢球、细线、白纸、秒表、直尺

3、实验需要测量的数据有哪些？

如何测量？

转n圈数所用时间t、h

4、实验验证：

经化简得：

5、实验数据记录

物理量

h

n

t

g/h

（2πn/t）2

第一次

第二次

第三次

以上问题由学生回答，教师补充，实验由3位同学提前完成，边演示边讲解，用视频投射其实验过程。

此过程要求下面的同学注意观察、思考，一会儿给实验者提问、评价。

（如操作中的不规范、改进等）

教师对不完善的地方做出指正。

实验注意事项：

1、h并不等于纸面距悬点的高度

2、小球与纸面不能接触

3、测t时不能太久

4、启动小球时应确保小球做的是匀速圆周运动

本过程贯穿阅读、归纳总结、动手能力的训练，通过学生亲自经历研究过程，体验成功的乐趣是新课程的重要理念，让学生自己探究问题，可以激发学生的学习兴趣和学习动机，同时也可以使他们养成善于运用知识的习惯。

二、向心力来源探究：

回顾刚才的几个圆周运动的实例，让学生分析：

1、月球绕地球做匀速圆周运动

F合＝F引=Fn

在匀速圆周运动中，合力提供向心力

2、赛车转弯

3、过山车在最高点

4、花样滑冰女选手围绕男选手做匀速旋转

引导学生正确的分析向心力来源：

找到物体做圆周运动的圆心、平面

②对物体进行受力分析

找到指向圆心方向的合力

教师引导总结体会：

1、向心力是按照效果命名的力，并不是物体额外受到的一个力；受力分析时,不能多出一个向心力。

2、向心力是变力

3、向心力的来源：

做匀速圆周运动的物体所受的合力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力。

（可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质力的合力）

F合＝Fn

在匀速圆周运动中，合力提供向心力

再接着对几种典型的圆周运动进行分析，巩固提高：

转盘、圆锥摆、滚筒、圆台筒

三、变速圆周运动和一般曲线运动

匀速圆周运动所受的合力提供向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？

教师引导学生总结：

当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。

做变速圆周运动的物体所受的力：

F𝜏：

切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.

Fn：

向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.

匀速圆周运动：

合力全部提供向心力

变速圆周运动：

合力部分提供向心力（存在特殊位置，合力等于向心力情况）

②处理一般曲线运动的方法：

运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般曲线运动。

一般曲线运动各个地方的弯曲程度不一样，如何研究？

把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的半径。

在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理.

四、巩固练习

练习一：

一条细绳的长度为0.2m，拉着质量为100g的小球，在光滑的水平面上做匀速圆周运动，角速度是rad/S，则小球所需的向心力是多大？

练习二：

质量为200g的物体，随水平转台以2m/s的线速度做匀速圆周运动，物体到转轴的距离为0.1m，则物体所需的向心力是多大？

对练习一、二进行变形处理。

引导学生再次对赛车跑道、摩托车转弯时向心力的来源进行分析

课堂练习：

小结：

1、向心力的方向：

指向圆心

2、向心力的作用效果：

改变速度的方向

3、向心力的大小：

4、变速圆周运动中的合力并非向心力，在匀速圆周运动中合力充当向心力

五、作业（通过习题让学生理解、应用、巩固向心力的知识）：

1、必做：

教材课后题：

课本22页1、2、3题

2、选做：

课外实验：

用身边的材料设计一个实验，要求用简易的测量手段，可以验证向心力大小公式

板书设计

一、向心力

1、概念：

2、大小：

方向：

沿着半径指向圆心。

二、匀速圆周运动物体的向心力来源分析：

向心力是效果力，它可以是某几个性质力的合力，单个力或某个力的分力。

三、做变速圆周运动的物体所受的力：

1、F𝜏：

切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.

Fn：

向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.

2、处理一般曲线运动的方法

《向心力》学情分析

通过前几节内容的学习，学生已经知道了曲线运动的条件，学习了处理曲线运动的重要方法──运动的合成和分解，还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。

通过牛顿定律的学习，理解了质量、力与加速度的关系，接着引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度，这些知识的学习，为学生学习向心力做好了知识上的准备。

学生经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程，具备了处理问题的一般思路方法：

提出问题—分析问题—解决问题。

 由于向心力是一种学生感到陌生的力，而高一学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很强，所以需要在教学中通过实例、实验，使学生对向心力的认识从感性认识升华到理性认识。

《向心力》效果分析

学习效果评价设计：

1.学生对知识与技能的掌握情况

A较好B一般C较差

2.学生在认知活动中的参与水平

A较好B一般C较差

3综合能力、语言表达能力、学生的交流意识、合作精神与能力情况

评价项目

很好

好

一般

语言表达能力

问题意识

应用意识

4.教师的自我评价与反思：

效果分析

一、“教”的效果分析：

1、在本课题的教学中，紧密联系生活实际，结合日常生活实例让学生了解向心力作用和来源，使学生知道了圆周运动中向心力的重要性。

2、将切入点落在学生所常见的体育运动中，而后将课题引入到向心力的意义和来源上，让学生有了充分的心理准备，最后转到向心力的应用方面，学生的接受度高。

3、通过实验验证、小组讨论、交流等活动，使学生充分理解向心力的。

二、“学”的效果分析：

1、学生通过本节课的学习，认识到了向心力对圆周运动的重要意义。

2、学生对于向心力来源与运用向心力进行有关计算比较困难，思维不灵活，需要教师进行点拔以后才能有所领悟。

3、小组讨论积极，各位都能积极发言，发表自已的见解，并且正确率较高。

总之，通过本节课的教学，使学生不但对匀速圆周运动有了很好的了解，还认识到向心力的作用，并能有关理论解释生活中的现象，教学效果较好。

《向心力》教材分析

教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，分析物体的受力特点，从而得出向心力的概念，有助于学生体会和理解。

教材接着从理论的角度，根据牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式。

之后，为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解，教材中设计了验证性实验:

用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。

通过圆锥摆实验，拉近科学与生活的距离，使学生感到科学就在身边，对科学产生亲切感。

本节还有一点与过去不同，那就是在讨论完匀速圆周运动后讨论了变速圆周运动和一般曲线运动。

这块内容的补充，不仅为分析物体在曲线最高点、最低点的受力分析和运动情况提供了理论依据，而且为学生提供了处理问题的一种思维方法:

从特殊到一般。

这部分知识的学习，可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。

当然，学习完这一节之后，中学里所有的运动形式都学习完毕了，从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。

《向心力》评测练习

1、用细线拴住一球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）

A.在线速度一定情况下，线越长越易断

B.在线速度一定情况下，线越短越易断

C.在角速度一定情况下，线越长越易断

D.在角速度一定情况下，线越短越易断

2、关于向心力，以下说法正确的是（）

A、向心力就是除物体所受重力、弹力、摩擦力以外的一种新力

B、向心力就是做匀速圆周运动物体所受的合力

C、向心力是匀速圆周运动物体线速度变化的原因

D、物体不受向心力的作用，物体也能做匀速圆周运动

3、用长度不同、材料相同的同样粗细的绳子各栓着一质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，则：

（）A、两小球以相同线速度运动时，长绳易断

B、两小球以相同角速度运动时，短绳易断

C、两小球以相同角速度运动时，长绳易断

D、不管怎样都是短绳易断

4．如图示，在光滑水平面上，一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动，小球运动的线速度为v，则绳的拉力F大小为（）

C．mvrD．mvr2

5．一个物体做匀速圆周运动，在运动过程中一定不发生变化的物理量是（）

A．向心力B．线速度C．角速度D．合外力

6、如图所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是（）

A．只受到重力和盘面的支持力的作用

B．只受到重力、支持力和静摩擦力的作用

C．除受重力和支持力外，还受向心力的作用

D．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用

《向心力》教学反思

本设计突出了新课程中重过程、重方法、重体验的理念，始终以情景问题为依托，引导学生思考、总结、归纳，凸现了学生阅读能力、思维探究能力、实验能力和评价能力的培养，注重了信息技术与物理学科教学的整合，但上完本节后，仍有几点反思：

一、我另一个班用的是学生分组实验验证向心力的大小，但做完实验时间就到了，完成本节要用两课时，虽然全体学生参与动手实验，体验深刻、积极性高，但我个人认为验证性实验探究性差些，所以本设计把重点放在学生探究思维的养成上。

二、在以“问题引领”形式，启发学生思维、发动集体力量，克服学习困难。

在实际操作中需要注意：

　　1．问题提出的必要性。

提出的问题应该是学生学习中普遍存在的困惑，能激发学生更深入地思考或理解，为解决下一问题做好铺垫，而不是学生已有知识的简单反应。

　　2．问题设定的指向性。

设定的问题应该有明确的指向，并能够被学生理解，以便学生在思考或讨论中有明确的目的。

从整个课堂活动中看，学生很喜欢老师多举一些生活的实例，能大胆发言。

学生通过亲自动手，亲身感受，获得了成功的愉悦，达到了事半功倍的效果！

三、本节课的难点是如何建立向心力的概念，特别是让学生理解向心力并不是物体真正受到的力，这一点比较抽象，教师应注意把握语言的简练，深入浅出的加以说明。

由于整堂课探究实验较多，要注意控制好时间，如果时间确实不够，可以课堂练习一些题目，把最后的探究实验留在课后“做一做”。

四、思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。

教师作为课堂教学的主导者，教会学生如何思考、如何学习才是真正的教学。

五、本节课基本达到了课堂教学的基本要求，学生对向心力的概念、来源、计算有了初步的认识，为下一节的学习奠定了一个坚实的基础。

《向心力》课标分析

课标对《向心力》的要求是能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

高中物理课程的基本理念中提出在课程目标上注重提高全体学生的科学素养，在课程内容上体现时代性、基础性、选择性，在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化 ，在课程评价上强调更新观念，促进学生发展，所以在《向心力》教学设计上突出了新课程中重过程、重方法、重体验的理念，始终以情景问题为依托，引导学生思考、总结、归纳，凸现了学生阅读能力、思维探究能力、实验能力和评价能力的培养，注重了信息技术与物理学科教学的整合，在教学形式上，以“问题引领”形式，启发学生思维、发动集体力量，克服学习困难，在教学内容上，选取与实际生活息息相关的物理情景，注意学生的实践体验，让学生能够从具体问题认识到抽象思维认识，更好更快地理解向心力这一抽象概念，并能与生活中的物理现象联系起来，加深理解，在教学过程中，注重学生的思维培养，指导学生亲自实践参与知识的发现过程，加强思维方法的引导，在教学实践中，突出了学生的主体地位，注重了师生互动，培养学生兴趣，提高学生学习效率，在教学视频、图片等资源选取中，兼顾了教学与美，培养学生的爱国情怀，在例题、练习选取中，注重基础，注重思维训练，在内容上有入门、深入、拓展、提出疑问到做练习这么一个循序渐进的过程，让学生更好地了解、学习有关知识。