高中物理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

创设情境，引入新课教学

[事件1]在教师的引导下做个小游戏，乒乓球和杯子，让学生尝试在手不碰杯子的情况下，将乒乓球提起来跨过障碍物移到这个盒子中。

教师让乒乓球在杯子内快速旋转，引导学生思考，快速做圆周运动的乒乓球不会掉下来？

做圆周运动的受力有什么特点呢？

引入本节课的学习内容。

[教学设计说明]通过小游戏激发学生的学习兴趣，调动学生学习积极性，自然地引领学生感知生活中的物理，懂得物理来源于生活，同时又服务于生活，

（一）新课教授

1.观察演示实验，给出向心力概念

[事件2]教师演示与学生体验：

教师演示1：

让小球在水平面上做匀速圆周运动，然后向学生提问小球为什么没有飞出去。

学生体验1：

学生通过手中的绳子感受小球在转动过程中手指的感觉，观察松开手中的绳子，小球是否做圆周运动。

结论：

小球受到绳子的拉力，方向指向圆心。

教师演示2：

将小球放入一个圆形容器中，并给小球一个初速度，小球沿容器内壁做圆周运动，提问学生为什么小球没有沿直线飞出去呢？

学生体验2：

让学生利用两个圆形塑料器皿（其中一个器壁有缺口），将完整的塑料器皿放在手中，让小球做圆周运动，感受一下器壁是否发生了形变，让小球在有缺口的容器中转动，观察小球是否还在做圆周运动。

结论：

小球受到器壁给他的弹力，方向指向圆心。

教师演示2：

将物体放在可转动的圆盘上，摇动手柄，让物体随圆盘一起做圆周运动。

提问学生，为什么物体没有飞出去？

加速转动，让学生分析运动趋势

学生观察：

物体转动过程中是动摩擦力还是静摩擦力以及物体的运动趋势。

结论：

静摩擦力的一个效果是不让物体甩出去，方向指向运动的圆心。

教师演示和学生体验相结合的方式，让学生总结实验中的共同点。

小结：

三个实验，共同特点在于物体都在做圆周运动，受到指向圆心力的作用。

让学生总结归纳向心力的定义：

做圆周运动的物体受到指向圆心力的作用，叫做向心力。

引出概念，对向心力概念的外延进行分析

方向：

指向圆心，垂直于速度方向

教师需要指明：

向心力是按照力的作用效果来命名的力，引导学生分析在上面三个实验中谁来提供向心力。

[教学设计说明]通过教师演示和学生体验的方式让学生对向心力有了切身体验，通过实验结论归纳得到向心力的概念自然水到渠成。

向心力需要理解这一概念的内涵和外延，让学生再回归实验进行分析，更加深刻理解向心力的概念。

2.探究匀速圆周运动中向心力的大小

[事件3]体验实验：

水平桌面上放置了四个栓有细线且大小相同的小球，两个塑料球，两个钢球，改变细线的长短和转动的快慢，尽量的让小球在水平桌面上做匀速圆周运动，感受向心力的大小。

结论：

学生通过体验实验能够得到向心力大小与质量，转动角速度和转动半径有关。

因此，在实验中采用控制变量的方法。

[教学设计说明]体验实验能够很好的让学生感受影响向心力大小的因素。

明确研究过程中采用的方法。

让学生集中地探究向心力的与这三个因素的关系。

3.用数字化实验验证向心力表达式

[事件4]教师指出：

利用数字化实验可以帮助我们探究向心力与线速度、角速度和转动半径的定量关系。

1、实验目的：

探究向心力与线速度、角速度和转动半径的关系。

2、实验装置：

计算机，DISLab软件，向心力试验器（主要介绍DISLab软件，向心力试验器的主要功能）

3、实验方法：

控制变量

4、实验方案：

各小组分配不同的任务进行小组讨论并制定实验方案。

5、进行实验：

实验之前需要对操作中需要注意的问题对学生做出说明

6、汇报实验结果（各小组汇报实验过程，得到实验研究结果）

7、分析实验研究结果，得到向心力表达式。

[教学设计说明]教师在使用数字化实验之前先向学生详细说明仪器的工作原理，让学生建立起数据和实验现象之间的联系，以小组为单位采用分组讨论的方式，形成实验方案，并相互合作来完成实验。

小组组长汇报实验结果，并推导出向心力的表达式。

使用数字化实验这种新型的实验手段使得原本无法精确验证的实验难题得到了解决，同时通过实验验证也使得学生对于向心力表达式的理解变得更加深刻。

（二）学以致用

教师引导学生分析课前实验中乒乓球的受力情况，解释小球为什么不会掉下来。

播放视频，观看挑战节目中经常用到的魔盘游戏。

解释挑战选手为什么在圆盘中间时能够站起来，靠近边缘时容易掉下来。

[教学设计说明]学习物理在于学以致用，通过对乒乓球的受力分析能够明确物体做圆周运动的受力特点，将本节所学习的圆周运动的知识应用到解决该问题中来。

播放挑战选手挑战魔盘的视频，并抽象出物理模型，应用所学知识解决问题。

（三）课堂小结

教师带领学生回顾本节课所学的知识内容并通过多媒体进行展示，突出强调本堂课的重点和难点。

[教学设计说明]在课堂接近尾声时巩固在课上所讲的知识点，加深了学生对所学重、难点知识的印象。

（四）布置作业

1.完成学案上对应章节的练习题。

2.让学生自制水流星模型

思考水流星模型中物体的运动时匀速圆周运动吗？

水在最高点受力情况？

[教学设计说明]以知识为基础，以兴趣为引导，通过对问题的思考，加深对本节课内容的认识，也为下一节课的内容做好铺垫。

《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，还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。

后面还学习了描述匀速圆周运动的物理量：

线速度、角速度、周期。

这些知识的学习，为学生学习向心力做好了知识上的准备。

高一学生的认知发展是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理阶段过渡，因此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》教学效果分析

1、概念知识与应用：

从评测效果来看，学生基本掌握了向心力的定义，向心力的方向和向心力来源的分析。

能够对课前实验中乒乓球进行受力分析，解释乒乓球为什么不掉下来，能够对圆盘上的人进行受力分析，找到安全距离的求解方法。

对于向心力的概念和向心力的来源，学生基本能够有清楚的认识。

2、提高学生科学探究能力：

本节课主要任务是让学生体验向心力，感受向心力的大小与哪些因素有关，体验式教学既加深了学生对于向心力概念的理解，也锻炼了学生的动手能力。

在向心力大小的探究实验中，学生经历了体验实验，确定实验方法，制定实验方案，进行实验，得到实验结论并进行交流和总结等一系列探究过程。

即完成了一次深刻的实验体验活动，能够更加清楚实验探究的流程，也对数据处理分析的能力提高有所帮助。

3、提高学生发现生活中物理问题的能力，在生活中发现问题，并用所学知识来解决生活中的问题是物体学习的重要方式和方法。

课前小游戏，教师的演示实验，学生的体验实验以及学以致用中观看魔盘的实验，都是生活中常见的现象，用这些生活中常见的现象来进行分析能够激发学生的学习热情，也能够激励学生进一步发现生活中的问题。

4、从实际问题中抽象出物理模型。

建立模型的能力是高中物理学习的一项重要的核心素养，物理模型与生活现象的关系也是学生遇到的一个难点，一次一次引导学生，将生活问题转化为物理问题，将所学的知识用于解决问题也是本节课的一个重点。

学生能够对现象进行受力分析，剔除无关因素，考虑主要研究问题，提炼出学习知识，建立圆周运动模型。

《向心力》---教材分析

本节选自司南版高中物理共同必修2第四章第二节。

向心力和向心加速度是第一节圆周运动的延伸，这一内容还是后续的离心运动、下一章万有引力定律的基础，它具有承上启下的作用。

教材先通过实例让学生从运动和力关系的角度进行分析，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。

以探究性实验来研究与向心力的大小有关的因素，培养学生养成严谨、细致、耐心的实验修养，培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度，让学生体会到实验在探索物理规律中的作用。

《向心力》评测练习

1、课前小实验中，我可以将做圆周运动的小球提起来，画出小球的受力分析图并解释原因。

2、有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动。

转动角速度为ω，挑战选手质量为M，在随盘转动的过程中挑战选手可看作质点，与圆盘之间的动摩擦因数为μ，求挑战选手跳到距离轴多远位置范围是安全的。

3、关于向心力的说法中正确的是（　　）

A．物体由于做圆周运动还受到一个向心力

B．向心力可以是任何性质的力

C．做匀速圆周运动的物体其向心力是恒力

D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定提供向心力

4、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供

A．重力　　　　B．弹力

C．静摩擦力D．滑动摩擦力

《向心力》课后反思

本节课的特色如下：

（1）生活中的小游戏引入本节课。

我首先让学生尝试将乒乓球移动到杯子中的游戏，学生的兴趣很高，从较轻松的气氛中进入本节课的学习。

（2）注重学生的体验性活动。

这节课的第一个重点是形成向心力的概念，向心力是一个比较抽象的概念，与前面所学的重力、摩擦力等按性质命名的力不同，它是按照效果来命名的。

为了让学生很好地接受和理解这个概念，我通过三个教师演示实验和两个学生体验实验让学生建立向心力的概念，实验中转动水平桌面上栓有细线的小球，转动过程中体会手指的感觉，让学生感受向心力的存在。

实验二让学生利用两个圆形塑料器皿（其中一个器壁有缺口），将完整的塑料器皿放在手中，让小球做圆周运动感受一下器壁是否发生了形变，让小球在有缺口的容器中转动，观察小球是否还在做圆周运动。

实验三将物体放在可转动的圆盘上，摇动手柄，让物体随圆盘一起做圆周运动，让学生分析受力分析，观察物体有被甩的趋势。

并通过三个实验总结实验中的共同特点进而引出向心力的概念。

本节课的另外一个重点在于探究向心力的大小，想要得到定向关系，需要学生的体验作为前提，让学生分别转动栓有细线的钢球和塑料球。

改变细线的长短和转动的快慢，尽量的让小球在水平桌面上做匀速圆周运动，感受向心力的大小。

通过体验实验，让学生分析得到影响向心力的因素，才能为下面的定量实验做好铺垫。

（3）利用现代教学手段的应用提高了教学的实效性，注重学生的动手能力和培养学生小组合作。

利用DISLab软件和向心力试验器来研究向心力的定量关系。

首先让学生通过小组讨论设计实验方案，进行实验，得到实验结论并将实验结果与大家进行交流汇报。

最后进行结论的汇总，得到向心力的表达式。

通过实验，锻炼了学生的实验探究能力。

不足之处：

（1）继续提高驾驭课堂的能力。

在教学过程中，很多的知识是临时生成的，他既包括对错误知识的纠正，能够纠正学生前概念，也包括对学生回答的进一步深究。

在课堂上，对生成性问题深究不够。

在今后的教学中要有提高。

（2）继续提高普通话的水平。

说话是教师和学生交流的重要手段，但是我的普通话总是夹杂地方的特色，今后要在这方面做出改进。

《向心力》课标分析

最新版的《普通高中物理课程标准》对本节课的要求是“通过实验，探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。

”即让学生建立向心力的概念，建立匀速圆周转动模型。

在学习过程中要观察和和体验中发现问题，总结规律，提出向心力的概念。

在探究实验中，要观察实验，形成体验，进而提出合理的猜想和假设，并能够设计探究方案，能运用科学思维方法，从定性和定量两个方面对相关问题进行科学推理，找出规律、形成结论；能够运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测。

因此，本节课对学生探究物理问题的能力要求比较高。