6.2向心力 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

向心力 一、教学目标 1.物理观念 建立向心力概念，理解向心力的来源 2.科学思维 体验向心力的存在，会分析向心力的来源。 3.科学探究 对向心力来源的分析，设计探究向心力大小的实验方案与步骤。 4.科学态度与责任 尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用圆周运动的规律解决一些与生产和生活相关的实际问题。 二、教学重难点 教学重点:理解向心力的概念、公式、特点。 教学难点:理解向心力是一个效果力 三、教学分析 高一学生的认知遵循从感性到理性的规律，通过创设情境，学生亲身体验的感性认识，建立对知识的理性掌握。高中学生具有极大的好奇心，并且在已经初步掌握了探究未知事物的一般方法，因此主要采用了引导为主的方式，引导学生进行自主设计实验、解决自己的困惑。 高一学生比较好动，所以在设置活动时应从学生的多动手进行，让学生在活动中，在“玩”中探求知识。所以无论是从向心力来源的分析还是从向心力公式的练习中，都设置运用了学生感兴趣的小游戏视频为切入点。也是因为学生的好动性，在设置动手实验时应让学生多动手，不设条件去体验向心力。 四、教学过程 一、引入新课 导入新课，引发需求 趣味小实验 师：这是一辆玩具小汽车，打开开关，它做直线运动师：把细绳（细绳记于小汽车车身的一侧）挂在钉子上，观察小车做什么运动呢？师：是哪个力使得小车做圆周运动呢？ 师：绳子拉力的方向指向哪儿呢？趣味小实验，根据两种情况下，玩具小车的运动状态不同，既激发了学生的学习兴趣，又非常直接简单地引导学生发掘绳子的拉力在小车做圆周运动中所起的作用是什么。 引入新课学习问题，引导学生思考的一步步深入观看并跟随老师的引导，进入对两种状态下小车运动情况的分析。 二、新课教学 1、概念 师：做圆周运动的物体一定受到指向圆心的力，这个力称为向心力师：向心力的方向始终指向圆心 师：尽管向心力始终指向圆心，但向心力的方向时刻在改变，向心力是变力，从而得出向心力的特点 师：向心力是变力从上面问题的引导中直接进入对向心力概念的学习，明确概念的含义由定义直接给出向心力的方向经过对方向的分析得出向心力的特点之一 设计意图：问题导引，转入对向心力特点的分析与学习在上问题的基础上自然进入新课：向心力的学习，解答了做圆周运动的物体初步的动力学分析 2.向心力的特点学习 师：做圆周运动的物体，线速度方向是怎样的？并在 PPT中画图展示师：向心力始终与线速度垂直，只改变线速度方向，不改变线速度大小 师：现实生活中，圆周运动的实例有很多，哪个同学给大家分享你熟悉的圆周运动？ 师：摩天轮的缆车的运动是圆周运动师：咱们乘坐摩天轮在最低点时受到哪些力的作用？师：此时哪些力为缆车提供向心力？ 师：是两个力的合力师：哪位同学还有圆周运动的实例分享？ 师：过山车也是做圆周运动师：过山车在最高点时受哪些力的作用？经过对方向的分析得出向心力的特点之一问题导引，转入对向心力特点的分析与学习学生从画图的展示中更直观的观察向心力与线速度的关系，得出向心力的第二个特点：向心力始终与线速度垂直 设计意图：从学生平常生活中熟悉的圆周运动入手，引起学生兴趣，增加学生对本节课内容的亲近感，激发其探究欲望。学生只说了摩天轮，教师将其具体化，目的明确，确定研究对象为缆车 将研究对象更加具体化，便于以其进行向心力的来源分析引导学生进一步思考因为学生对向心力的来源还不是太熟悉，教师直接给出，省略了许多不成熟的猜想而耽误对向心力的理解进一步从学生熟知的运动入手，加深对向心力概念的理解 3.向心力的来源分析 师：是哪些力为过山车在最高点时提供向心力？ 师：老师也有一个圆周运动的实例与大家分享师：这是游乐场的魔盘游戏师：游戏者跟随魔盘做圆周运动，受哪些力？哪个力提供向心力？ 师：我们看到有的游戏者在游戏中沿魔盘滑出了，你知道是为什么吗？ 师：学习了本节知识后，你就会知道其中所包含的科学道理师：总结以上圆周运动向心力的实例，你受到什么启发？ 师：向心力可以是绳子的拉力、摩擦力，也可以是几个力的合力，其实它也可以是某个力的分力，所以向心力不是一种特殊性质的新力师：向心力是根据力的作用效果命名的 师：在每组同学的桌子上有一个用细绳系着的小球，请你转动小球，感受向心力的存在，猜测向心力的大小和哪些因素有关 总结得到：向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系，且给出公式：F向＝mrω2，进一步引导学生推导其他的关系式 板书设计 向心力 一、概念 1、向心力：质点做匀速圆周运动时，在任一的合力都沿着半径指向圆心，这个合力称为向心力。 2、向心力方向：始终指向圆心 3、向心力是一个效果力二、向心力的大小 【学以致用】 1. 有一种叫做魔盘的娱乐设施，盘上的人可以随盘一起转动，假如某游戏者的质量为45kg，处于距离魔盘圆心2m处，并与魔盘保持相对静止。 求：当魔盘