内容正文:
第6章 圆周运动
第2节 向心力
1、 教学内容分析
《向心力》是《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》必修课程必修2模块中“曲线运动与万有引力定律”主题下的内容,课程标准要求为:“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。能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。”本节教材设计从特殊到一般,从定性到定量的科学探究过程,是牛顿运动定律咋曲线运动中的应用,进一步深化运动和相互作用观念,教材从匀速圆周运动速度方向变化,加速度不为零,受到的合力不为零,体现力是运动状态改变的原因。通过具体的匀速圆周运动受到的合力指向圆心,得到向心力概念,并指出向心力是根据力的作用效果命名。通过定性活动感受向心力与物体质量、角速度和半径有关,进一步使用向心力演示器定量探究,让学生设计实验步骤,体现控制变量思想,体现新教材中的科学探究理念.
2、 学情分析
学生已学习过牛顿第二定律,知道力是改变运动状态的原因。通过第一节的学习,了解匀速圆周运动是变速运动,从而不难理解匀速圆周运动加速度一定不为零,受到的合力不为零,从而引出新的问题:受到的合力方向指向如何?合力大小是多少?学生能够对物体进行受力分析,可以对具体匀速圆周运动情境受力分析,得到合力指向圆心的结论,向心力的方向对学生不难理解.用绳拉着物体做圆周运动,学生实际生活有类似的体验,能够了解影响向心力大小的因素,得到向心力半径、角速度和质量的定性关系,进一步定量探究得到定量表达式.本节难点是设计实验方案定量探究向心力的表达式以及对物体受力分析,找到向心力来源求解物体的角速度或线速度.
3、 教学目标
1. 学生知道向心力是根据力的效果命名的,会分析向心力的来源.
2. 学生通过活动感受影响向心力大小的因素,通过实验探究它们之间的关系.
3. 学生掌握向心力的表达式,能够计算简单情境中的向心力.
4. 学生知道变速圆周运动和一般曲线运动的分析方法.
4、 教学重难点
教学重点:理解向心力的概念、分析向心力来源
教学难点:分析向心力来源
教学方法:分组实验探究、启发式教学、演示实验
5、 教学过程
新课引入
用PPT动画模拟匀速圆周运动,并画出各点的速度方向示意图.
问题1:匀速圆周运动速度变化吗?“匀速”是什么含义?
速度方向变化→速度变化→加速度a不为零→合力F不为零
问题2:物体做匀速圆周运