高一物理教案。
通常老師在上課之前會(huì)帶上教案課件,但教案課件不是隨便寫寫就可以的。寫好教案,課堂教學(xué)更有效。以下內(nèi)容是幼兒教師教育網(wǎng)整理,主題為“高一物理教案”,希望本文能夠幫助到大家!
11.一架飛機(jī)在豎直平面內(nèi)以200m/s的速度做半徑為500m的勻速圓周運(yùn)動(dòng),一個(gè)質(zhì)量為50kg的飛行員在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)受到的座椅的壓力各是多少大?
12.如圖所示,長度為L=1.0m的繩,系一小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球的質(zhì)量為M=5kg,小球半徑不計(jì),小球在通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=20m/s,試求:
(1)小球在最低點(diǎn)所受繩的拉力;
(2)小球在最低點(diǎn)的向心加速度。
13.內(nèi)壁光滑,兩端封閉的試管長5cm,內(nèi)有質(zhì)量為1g的小球,試管一端裝在水平轉(zhuǎn)軸O上,在豎直面內(nèi)繞O做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,試管底部受到小球壓力的最大值是最小值的3倍,求轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。
B組
1.如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則()
A.球A的線速度必定大于球B的線速度
B.球A的角速度必定小于球B的角速度
C.球A的運(yùn)動(dòng)周期必定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期
D.球A對(duì)筒壁的壓力必定大于球B對(duì)筒壁的壓力
2.質(zhì)量為m的小球用長為L的細(xì)繩懸掛于O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方處有一釘子A,把小球拉起到細(xì)繩成水平位置后釋放,在懸繩碰到釘子的瞬間()
A.小球的線速度突然增大
B.小球的角速度突然增大
C.小球的向心加速度突然增大
D.懸繩的拉力突然增大
3.如圖所示,在光滑的水平面上放一個(gè)原長為L的輕質(zhì)彈簧,它的一端固定,另一端系一個(gè)小球。當(dāng)小球在該平面上做半徑為2L的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),速率為v;當(dāng)小球作半徑為3L的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),速率為v。設(shè)彈簧總處于彈性限度內(nèi),則v:v等于
A.:B.2:3C.1:3D.1:
4.在某變速箱中有甲、乙、丙三個(gè)齒輪,如圖所示,其半徑分別為r1、r2、r3,若甲輪的角速度為1,則丙輪的角速度為()
A.B.
C.D.
5.一個(gè)質(zhì)量為m的小球固定在一根輕桿的一端,在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球過最高點(diǎn)時(shí),桿受到的壓力,則當(dāng)小球過最低點(diǎn)時(shí),桿受到的為________力(填壓力或拉力),大小為_____________。
6.在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤邊緣處放著一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小金屬塊,圓盤的半徑為20cm,金屬塊和圓盤間的摩擦因數(shù)為0.2。為不使金屬塊從圓盤上掉下來,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為________rad/s。
7.如圖,細(xì)線的一端固定,另一端系著小球,小球在如圖所示的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向的夾角為,細(xì)線長為l,小球的質(zhì)量為m。求小球的角速度和細(xì)線所受拉力大小。
8.如圖所示,支架質(zhì)量為M,始終靜止在水平地面上。轉(zhuǎn)軸O上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球,細(xì)繩長度為L。
(1)小球從懸繩處于水平時(shí)無初速度釋放。求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)地面對(duì)支架的支持力多大?
(2)若使小球在豎直面上做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)恰使支架對(duì)地面無壓力,那么小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度多大?
9.如圖所示的裝置可以測量彈簧槍發(fā)射子彈的出口速度。在一根水平軸MN上相隔L安裝兩個(gè)平行的薄圓盤,它們可以繞水平軸MN一起勻速運(yùn)動(dòng)。彈簧槍緊貼左盤沿水平方向在水平軸MN的正上方射出一顆子彈,子彈穿過兩個(gè)薄圓盤,并在圓盤上留下兩個(gè)小孔A和B。若測得兩個(gè)小孔距軸心的距離分別為RA和RB,它們所在的半徑按轉(zhuǎn)動(dòng)方向由B到A的夾角為(為銳角)。由此去計(jì)算彈簧槍發(fā)射的子彈的出口速度以及圓盤繞MN軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分別是多少?
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能目標(biāo)
(1)知道什么是彈力,彈力產(chǎn)生的條件
(2)能正確使用彈簧測力計(jì)
(3)知道形變越大,彈力越大
2、過程和方法目標(biāo)
(1)通過觀察和實(shí)驗(yàn)了解彈簧測力計(jì)的結(jié)構(gòu)
(2)通過自制彈簧測力計(jì)以及彈簧測力計(jì)的使用,掌握彈簧測力計(jì)的使用方法
3、情感、態(tài)度與價(jià)值目標(biāo)
通過彈簧測力計(jì)的制作和使用,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和愛動(dòng)手動(dòng)腦的好習(xí)慣
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):什么是彈力,正確使用彈簧測力計(jì)。
難點(diǎn):彈簧測力計(jì)的測量原理。
三、教學(xué)方法:探究實(shí)驗(yàn)法,對(duì)比法。
四、教學(xué)儀器:直尺,橡皮筋,橡皮泥,紙,彈簧測力計(jì)
五、教學(xué)過程
(一)彈力
1、彈性和塑性
學(xué)生實(shí)驗(yàn),注意觀察所發(fā)生的現(xiàn)象:
(1)將一把直尺的兩端分別靠在書上,輕壓使它發(fā)生形變,體驗(yàn)手感,撤去壓力,直尺恢復(fù)原狀;
(2)取一條橡皮筋,把橡皮筋拉長,體驗(yàn)手感,松手后,橡皮筋會(huì)恢復(fù)原來的長度。
(3)取一塊橡皮泥,用手捏,使其變形,手放開,橡皮泥保持變形后的形狀。
(4)取一張紙,將紙揉成一團(tuán)再展開,紙不會(huì)恢復(fù)原來形狀。
讓學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象上,并對(duì)這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分類,說明按什么分類,并要求各類再舉些類似的例子。(按物體受力變形后能否恢復(fù)原來的形狀這一特性進(jìn)行分類)
直尺、橡皮筋等受力會(huì)發(fā)生形變,不受力時(shí)又恢復(fù)到原來的形狀,物體的這種特性叫做彈性;橡皮泥、紙等變形后不能自動(dòng)恢復(fù)原來的形狀,物體的這種特性叫做塑性。
2、彈力
我們在壓尺子、拉橡皮筋時(shí),感受到它們對(duì)于有力的作用,這種力在物理學(xué)上叫做彈力。
彈力是物體由于彈性形變而產(chǎn)生的力。彈力也是一種很常見的力。并且任何物體只要發(fā)生彈性形變就一定會(huì)產(chǎn)生彈力。而日常生活中經(jīng)常遇到的支持物的壓力、繩的拉力等,實(shí)質(zhì)上都是彈力。
3、彈性限度
彈簧的彈性有一定的限度,超過了這個(gè)限度就不完全復(fù)原了。使用彈簧時(shí)不能超過它彈性限度,否則會(huì)使彈簧損壞。
(二)彈簧測力計(jì)
1、測量原理
它是根據(jù)彈簧受到的拉力越大,它的伸長就越長這個(gè)道理制作的。
2、讓學(xué)生自己歸納使用彈簧測力計(jì)的方法和注意事項(xiàng)。
使用測力計(jì)應(yīng)該注意下面幾點(diǎn):
(1)所測的力不能大于測力計(jì)的測量限度,以免損壞測力計(jì)
(2)使用前,如果測力計(jì)的指針沒有指在零點(diǎn),那么應(yīng)該調(diào)節(jié)指針的位置使其指在零點(diǎn)
(3)明確分度值:了解彈簧測力計(jì)的刻度每一大格表示多少N,每一小格表示多少N
(4)把掛鉤輕輕拉動(dòng)幾下,看看是否靈活。
5、探究:彈簧測力計(jì)的制作和使用。
(四)課堂小結(jié):
1、什么是彈性?什么是塑性?什么是彈力?
2、彈簧測力計(jì)的測量原理
3、彈簧測力計(jì)的使用方法。
一、教材分析
本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(物理2·必修)第五章《曲線運(yùn)動(dòng)》第六節(jié)《向心力》。
教材的內(nèi)容方面來看,本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗(yàn)證向心力的表達(dá)式,變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)。前面幾節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度,這節(jié)講的是描述使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)上的升華,為接下來萬有引力的的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。所以在整個(gè)教材體系中起了承上啟下的作用,并且這樣的安排由簡單到復(fù)雜,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
從教材的地位和作用方面來看,本章節(jié)是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的重要概念,也是高一年級(jí)物理課程中比較重要的概念之一,是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)上的升華,它把運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)聯(lián)系在了一起,具有承上啟下的橋梁作用,也是學(xué)生知識(shí)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。
二、學(xué)情分析
【知識(shí)基礎(chǔ)方面】在學(xué)習(xí)本節(jié)課前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度,具備了探究向心力的基本知識(shí)和基本技能,這為本節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)起到了鋪墊作用。
【思維基礎(chǔ)方面】高一的學(xué)生通過初中科學(xué)和第一學(xué)期的學(xué)習(xí),具有了一定的物理思維方法和較強(qiáng)的計(jì)算能力,但接受能力尚欠缺,需要教師正確的引導(dǎo)和啟發(fā)。
【情感態(tài)度方面】在學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中,與向心力有關(guān)的現(xiàn)象有,但是有一些是錯(cuò)誤的這就給學(xué)生理解向心力的概念帶來困難。
三、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)技能目標(biāo)】理解向心力的定義;
能說出向心力的定義、寫出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果;用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式;
【過程方法目標(biāo)】
通過對(duì)向心力,向心加速度,圓周運(yùn)動(dòng),牛頓第二定律的理解與學(xué)習(xí),相互聯(lián)系,體驗(yàn)對(duì)物理概念的學(xué)習(xí)方法
【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】
通過用概念前后聯(lián)系的方法得出加速度的概念,感悟到探索問題解決問題的興趣和學(xué)無止境的觀點(diǎn);
通過向心力的教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)的生活經(jīng)歷與體驗(yàn)出發(fā),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過一些有趣的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生的印象,容易讓學(xué)生理解,引起學(xué)生興趣;
四、重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):向心力表達(dá)式驗(yàn)證,向心力來源與作用效果。設(shè)定一定運(yùn)動(dòng)情景,來驗(yàn)證向心力表達(dá)式。來源進(jìn)行舉例說明,進(jìn)行受力分析。(重點(diǎn)如何落實(shí))
難點(diǎn):向心力表達(dá)式的驗(yàn)證。通過用圓錐擺粗濾驗(yàn)證表達(dá)式,通過圓錐擺做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解釋原理,分析其在運(yùn)動(dòng)角度和手里角度的合外力,測量數(shù)據(jù)與測量器材,一步步得出表達(dá)式的正確。(難點(diǎn)咋么突破)
五、教學(xué)方法與手段
教學(xué)方法:演示法,講授法,討論法教學(xué)手段:多媒體,口述
六、教學(xué)過程
1.引入
回顧本章內(nèi)容,復(fù)習(xí)向心加速度,放一個(gè)有關(guān)視屏,向同學(xué)提問物體為甚么做圓周運(yùn)動(dòng)?
2.新課教學(xué)(熟悉一下過渡)
一、做小球做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),多問題進(jìn)行思考,得出向心力特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)
二、教授有關(guān)向心力的有關(guān)知識(shí)并進(jìn)行一定補(bǔ)充。
三、用圓錐擺粗濾驗(yàn)證向心力表達(dá)式小結(jié):向心力定義表達(dá)式
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)理解功的概念,知道力和物體在力的方向發(fā)生位移是做功的兩個(gè)不可缺少的因素;
(2)理解正功和負(fù)功的概念,知道在什么情況下力做正功或負(fù)功;
(3)知道在國際單位制中,功的單位是焦耳(j),知道功是標(biāo)量;
(4)掌握合力做功的意義和總功的含義;
(5)掌握公式,,即j.
(4)正功、負(fù)功
(5)合力的功
功是標(biāo)量,當(dāng)物體在幾個(gè)力的共同作用下,發(fā)生一段位移時(shí),這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于各個(gè)力分別對(duì)物體所做功的代數(shù)和,也等于這幾個(gè)力的合力對(duì)這個(gè)物體所做的功.
2.思考判斷
(1)公式,公的單位就是n·m,叫做焦耳,簡稱焦(j)。
1j=1n·m
(二)做功
我們知道了做功的兩個(gè)重要因素,那到底怎樣判斷是不是做功了呢?請同學(xué)注意以下的物理小實(shí)驗(yàn),看這些物體或者力是否對(duì)物體做功了?看誰能準(zhǔn)確無誤地掌握了功的兩個(gè)因素。
1、 小明用力推一塊大石頭,但沒有推動(dòng)。
因?yàn)槭^沒被推動(dòng),所以在力的方向上沒有距離,也就是說小明并沒有對(duì)大石頭做功。
2、 踢出去的足球,滾動(dòng)了 12米的距離。
足球被踢出去之后,是依賴慣性滾動(dòng),在滾動(dòng)的方向上沒有受到外力的作用,沒有做功。
3、 請同學(xué)們再注意下面的演示實(shí)驗(yàn),用功的兩個(gè)必要的因素來判斷外力是否做功了。手提砝碼在水平方向上勻速地移動(dòng)了一段距離。
人對(duì)砝碼的拉力是否做功了?雖然力是作用在砝碼上,但砝碼所移動(dòng)距離的方向跟砝碼受力的方向垂直,故拉力并沒有對(duì)砝碼做功,或者說拉力所做的功等于零。可見當(dāng)力和移動(dòng)的距離方向垂直時(shí),這個(gè)力也不做功。
通過剛在的實(shí)例,我們知道,不是有力、有距離,就是做功了,我們還要分析他們的方向。接下來,我們來分析一下這個(gè)推出去的小鐵球在木槽中滾動(dòng)的過程。
問:小鐵球開始階段的受力f作用,至a點(diǎn)處撤去外力作用,由于慣性,它仍可經(jīng)b運(yùn)動(dòng)至c,小球在水平方向上移動(dòng)了s的距離,推力是否對(duì)鐵球做功了?
正確的回答明確哪個(gè)階段:
在a點(diǎn)之前,推力f是對(duì)物體做了功,而在a點(diǎn)之后,推力f已經(jīng)不存在,當(dāng)然不會(huì)做功。
強(qiáng)調(diào):做功的兩個(gè)因素是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模脙蓚€(gè)因素去鑒別就不會(huì)出現(xiàn)結(jié)論的錯(cuò)誤。小球從a至c雖有一段距離,它在水平方向上沒有受推力的作用而是靠它的慣性,所以推力并沒有對(duì)小球做功。
以上我們已經(jīng)解決了,力做功的兩個(gè)必要因素。如果我們已經(jīng)確定了物體做了功,那么需要解決物體做功的多少,也就是我們怎樣把物體做功的多少計(jì)算出來。
(三)功的計(jì)算:
功的計(jì)算公式: ,在計(jì)算功時(shí),找到力的大小和對(duì)應(yīng)方向上移動(dòng)的距離,相乘就可以得到功的大小。
如何計(jì)算出水平推力對(duì)箱子所做的功。
已知:f=50n、s= 10m、g=100n。
求:的距離。
跟據(jù) =50n× 10m=500j。
在重力的方向上,箱子并沒有移動(dòng),所以重力并沒有做功。
答:水平推力對(duì)箱子所做的功為500j。
討論:根據(jù)上題如何改變條件,利用功的計(jì)算公式可以與物重g有關(guān),而與水平推力f無關(guān)。提示:在重力的方向上移動(dòng),而在水平方向沒有移動(dòng)。
三、小結(jié)
功的兩個(gè)重要因素:
1、作用在物體上的力,
2、物體沿力的方向通過的距離。
功的計(jì)算:
教學(xué)目標(biāo)基本知識(shí)目標(biāo)
1、知道力是物體間的相互作用,在具體問題中能夠區(qū)分施力物體和受力物體;
2、知道力既有大小,又有方向,是一矢量,在解決具體問題時(shí)能夠畫出力的圖示和力的示意圖;
3、知道力的兩種不同的分類;能力目標(biāo)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),了解對(duì)某個(gè)力進(jìn)行分析的線索和方法.情感目標(biāo)zqmbj.cn
在講解這部分內(nèi)容時(shí),要逐步深入,幫助學(xué)生在初中知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,適應(yīng)高中物理的學(xué)習(xí).
教學(xué)建議一、基本知識(shí)技能1、理解力的概念:
力是物體對(duì)物體的作用,物體間力的作用是相互的.力不僅有大小還有方向,大小、方向、作用點(diǎn)是力的三要素.
2、力的圖示與力的示意圖:
3、要會(huì)從性質(zhì)和效果兩個(gè)方面區(qū)分力.二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)分析(一)、對(duì)于力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用,要準(zhǔn)確把握這一概念,需要注意三點(diǎn):
1、力的物質(zhì)性(力不能脫離物體而存在);
2、力的相互性;
3、力的矢量性;
(二)、力的圖示是本節(jié)的難點(diǎn).
(三)、力的分類需要注意的是:
1、兩種分類;
2、性質(zhì)不同的力效果可以相同,效果相同的力性質(zhì)可以不同.
教法建議:一、關(guān)于講解“什么是力”的教法建議力是普遍存在的,但力又是抽象的,力無法直接“看到”,只能通過力的效果間接地“看到”力的存在.有些情況下,力的效果也很難用眼直接觀察到,只能憑我們?nèi)ビ^察、分析力的效果才能認(rèn)識(shí)力的存在.在講解時(shí),可以讓學(xué)生注意身邊的事情,想一下力的作用效果。對(duì)一些不易觀察的力的作用效果,能否找到辦法觀察到.
二、關(guān)于講解力的圖示的教法建議力的圖示是物理學(xué)中的一種語言,是矢量的表示方法,能科學(xué)形象的對(duì)矢量進(jìn)行表述,所以教學(xué)中要讓學(xué)生很快的熟悉用圖示的方法來表示物理的含義,并且能夠熟練的應(yīng)用.由于初始學(xué)習(xí),對(duì)質(zhì)點(diǎn)的概念并不是很清楚,在課堂上講解有關(guān)概念時(shí),除了要求將作用點(diǎn)畫在力的實(shí)際作用點(diǎn)處,對(duì)于不確知力的作用點(diǎn),可以用一個(gè)點(diǎn)代表物體,但不對(duì)學(xué)生說明“質(zhì)點(diǎn)”概念.教學(xué)過程設(shè)計(jì)方案
一、提問:什么是力?
教師通過對(duì)初中內(nèi)容復(fù)習(xí)、討論的基礎(chǔ)上,總結(jié)出力的概念:力是物體對(duì)物體的作用.
教師通過實(shí)驗(yàn)演示:如用彈簧拉動(dòng)鉤碼,或者拍打桌子等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示力的效果以引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)力的概念,并在此基礎(chǔ)上指出力不能離開物體而獨(dú)立存在.指出了力的物質(zhì)性.
提問:下列實(shí)例,哪個(gè)物體對(duì)哪個(gè)物體施加了力?
(1)、馬拉車,馬對(duì)車的拉力.
(2)、桌子對(duì)課本的支持力.
總結(jié)出力的作用是相互的,有施力物體就有受力物體,有力作用,同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)物體.
強(qiáng)調(diào):在研究物體受力時(shí),有時(shí)不一定指明施力物體,但施力物體一定存在.
二、提問、力是有大小的,力的大小用什么來測量?在國際單位制中,力的單位是什么?
教師總結(jié):力的測量:力的測量用測力計(jì).實(shí)驗(yàn)室里常用彈簧秤來測量力的大?。?/p>
力的單位:在國際單位制中,力的單位是牛頓,符號(hào):n.
三、提問:僅僅用力的大小,能否確定一個(gè)力:
演示壓縮、拉伸彈簧,演示推門的動(dòng)作.主要引導(dǎo)學(xué)生說出力是有方向的,并在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生體會(huì)并得出力的三要素來。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與能力:
1、知道向心力的定義和方向,通過實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用效果及來源。
2、通過實(shí)驗(yàn)理解向心力的大小與哪些因素有關(guān),初步掌握向心力的公式并可以進(jìn)行計(jì)算。
3、知道向心加速度及其公式,能運(yùn)用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力及向心加速度。
4、經(jīng)歷向心力和向心加速度的概念形成過程的體驗(yàn),大膽發(fā)表自己對(duì)有關(guān)問題的認(rèn)識(shí)。
二、過程與方法:
通過向心力理論分析到實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生用理論指導(dǎo)實(shí)踐的素養(yǎng)和能力。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀:
培養(yǎng)學(xué)生觀察生活,思考生活現(xiàn)象的能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生大膽分析及勇于探究的科學(xué)素養(yǎng),以及尊重實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的客觀唯物精神。
【教學(xué)重點(diǎn)】
向心力概念的建立及實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小是教學(xué)重點(diǎn)。
【教學(xué)難點(diǎn)】
向心力概念的建立及實(shí)驗(yàn)探究向心的大小也是教學(xué)難點(diǎn)。通過簡單實(shí)例及分組實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知,突破難點(diǎn)。
【教具準(zhǔn)備】
1、小球、細(xì)繩和光滑木板16套
2、小鏈球16對(duì)。
3、向心力演示器16臺(tái)。
4、課件。
【教學(xué)過程】
一、引入新課
欣賞視頻:我國選手趙宏博和申雪在06年冬奧會(huì)花樣滑冰比賽中,以精彩表演獲得金牌,為國爭光。視頻中申雪的運(yùn)動(dòng)可以近似看成什么運(yùn)動(dòng)?(學(xué)生回答:勻速圓周運(yùn)動(dòng)),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)刻改變的原因是什么?(學(xué)生回答:受到合外力)有力就會(huì)產(chǎn)生(加速度)。這節(jié)課我們共同探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力及加速度的特點(diǎn)。
板書:向心力與向心加速度。
二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)引出向心力的定義
引導(dǎo)學(xué)生分組利用手中的小球、細(xì)線、光滑水平木板,構(gòu)建一個(gè)簡單的勻速圓周運(yùn)動(dòng),讓學(xué)生對(duì)小球進(jìn)行受力,得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的特點(diǎn):始終指向圓心,從而引出向心力的定義。
板書:向心力。
1、向心力的定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)受到一個(gè)始終指向圓心等效的力。
三、學(xué)生觀察得到向心力的方向
再引導(dǎo)學(xué)生觀察分析得到向心力的方向時(shí)刻在變化,是一個(gè)變力但始終指向圓心而且和速度方向垂直。
板書:向心力的方向:始終指向圓而且速度方向垂直
四、引導(dǎo)學(xué)生分析得到向心力的作用效果因?yàn)橄蛐牧退俣确较蚴冀K垂直,所以向心力不做功,不改變速度的大小,只改變速度的方向,得到向心力的作用效果。
板書:向心力的作用效果:不改變速度的大小,只改變速度的方向。
五、通過三個(gè)典型題目引導(dǎo)學(xué)生分析向心力的來源
對(duì)物體受力分析,說明向心力的來源。
物體隨轉(zhuǎn)盤一起勻速圓周運(yùn)動(dòng) 物體隨滾筒一起勻速圓周運(yùn)動(dòng)
板書:向心力的來源:向心力可以由重力、彈力、摩擦力等某個(gè)力提供,也可以由它們的合力,或某個(gè)力的分力提供。
六、實(shí)驗(yàn)探究:向心力的大小
提出問題:向心力的大小跟哪些因素有關(guān)?
(引導(dǎo)學(xué)生用兩個(gè)小鏈球?qū)嶒?yàn),憑感覺粗略體驗(yàn)。學(xué)生經(jīng)實(shí)驗(yàn)、討論有了自己的看法后,自由發(fā)言。)
學(xué)生的猜想:向心力跟物體質(zhì)量m、半徑r、角速度ω有關(guān)。
(若學(xué)生說到v,可引導(dǎo)學(xué)生由公式v=ωr得出ω和v有重復(fù)的部分)
進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生猜想它們的定量關(guān)系。學(xué)生可能猜想向心力與質(zhì)量成正比,與半徑成正比,與角速度成正比。老師先不要作出判斷。
提問:實(shí)驗(yàn)時(shí)能否讓三個(gè)量同時(shí)變。
學(xué)生:不行,應(yīng)該保持其它量不變,使一個(gè)量變化即控制變量法。
實(shí)驗(yàn)裝置:向心力演示器。
介紹構(gòu)造:
講解工作原理:小球向外壓擋板,擋板對(duì)小球的反作用力指向轉(zhuǎn)軸,提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,兩力大小相等,同時(shí)小球壓擋板的力使擋板另一端壓縮套在軸上的彈簧,彈簧被壓縮的格數(shù)可以從標(biāo)尺中讀出,即顯示了向心力大小。
演示操作:如何實(shí)現(xiàn)控制變量。
強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng):
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)得出:
①F向心力與質(zhì)量的關(guān)系:ω、r一定,取兩球使mA=2mB觀察:(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB。
結(jié)論:向心力F∝m。
②F向心力與半徑的關(guān)系:m、ω一定,取兩球使rA=2rB觀察:(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB。
結(jié)論:向心力F∝r。
③F向心力與角速度的關(guān)系:m、r一定,使ωA=2ωB觀察:(學(xué)生讀數(shù))FA=4FB。
結(jié)論:向心力F∝ω2。
歸納:綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比,與半徑成正比,與角速度的二次方成正比。但不能由一個(gè)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)測量就得到一般結(jié)論,實(shí)際上要進(jìn)行多次測量,同時(shí)選取更精密的儀器,大量實(shí)驗(yàn),但我們不可能一一去做。同學(xué)們剛才所做的實(shí)驗(yàn)得出:m、r、ω越大,F(xiàn)越大;若將實(shí)驗(yàn)稍加改進(jìn),如課本中所介紹的小實(shí)驗(yàn),加一彈簧秤測出F,可粗略得出結(jié)論。我們還可以設(shè)計(jì)很多實(shí)驗(yàn)都能得出這一結(jié)論,說明這是一個(gè)帶有共性的結(jié)論。測出m、r、ω的值,可知向心力大小為:F=mrω2r。
板書:向心力:F向心力=mω2r=mv2/r
我們知道合外力必然產(chǎn)生加速度,向心力實(shí)際就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力,這個(gè)力產(chǎn)生的加速度是怎么樣的呢?
七、根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出向心加速度
板書:向心加速度
1、向心加速度大?。篴=F向心力/m=ω2r=v2/ r=ωv
a=4π2r/T2=4π2rf2
提問:方向是怎么樣的?
板書:向心加速度的方向:與向心力同向,始終指向圓心
思考:勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)?
學(xué)生:不是,因?yàn)榧铀俣炔缓愣ā7较驎r(shí)刻在改變。
板書:向心加速度的物理意義:描述速度方向變化快慢的物理量。
【及時(shí)鞏固】
長度為0.5m的輕繩一端系一質(zhì)量為2kg的小球,另一端固定,小球繞固定點(diǎn)在光滑水平面上以4m/s的速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),請計(jì)算小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的大???
【課堂小結(jié)】
1.知識(shí)內(nèi)容:(見板書)
2.實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。
3.物理思想:先猜想后探究,從定性到定量。
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