高中物理向心加速度教案设计
2019-07-151390
高中物理向心加速度教案设计一
知识与技能：
知道匀速圆周运动是变速运动及具有向心加速度。
知道向心加速度的公式及向心加速度的 方向。
过程与方法：
通过探究与讨论，体会推导过程中用到的数学方法。
情感态度与价值观：
通过讨论与交流，培养学生思维能力和分析能力，培养学生探究问题的热情。 重点 向心加速度的计算方法和应用 难点 向心加速度方向的确定及其应用 教具 多媒体、学案 教学要点：向心加速度大小、方向及其应用
特别关注：向心加速度的方向及应用
知识链接：加速度、牛顿第二定律、线速度、角速度
教学流程： 环节 教 学 内 容 师 生 互 动 设 计 意 图 课前
汇报 加速度物理意义 加速度的决定因素
代表发言进行汇报，大家认真聆听，评价及进行补充 为新课打基础 定向
导学
自主
学习
合作
探究 曲线运动是变速的，一种特殊的曲线运动，即平抛运动是加速度不变的匀变速度曲线运动，那么另一种特殊的曲线运动，即圆周运动是什么性质的运动?本节课我们就来研究这个问题。
1.定义：任何做 运动物体都有指向 的加速度，这个加速度叫做向心加速度。
2.大小：(1) ;(2) 。
3.方向：沿半径方向指向 ，与线速度方向 。
1.实例分析：
(1)地球绕太阳做近似的匀速圆周运动，地球受到太阳的 ，方向由地球球心指向太阳中心。
(2)光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动，小球受到的力有 、桌面的 、细线的 ，其中 和 在竖直方向上平衡， 总指向圆心。
教师提出问题
学生认真聆听、思考，准备进入新课的学习。
阅读教材，完成学案。
联系线速度与角速度，推导出表达式。
结合牛顿第二定律及受力分析，明确加速度的方向。
阅读教材思考与讨论的实例，完成学案。 交代本节主要研究方向，提醒学生进入状态。
阅读教材，提取精华。
通过实例分析，激发兴趣，联系生活，变枯燥为生动。
精讲
点拨
有效
训练
展示
高中物理向心加速度教案设计二
(一)教材的地位
本节课在学生掌握了圆周运动物理量的描述，(线速度，角速度，周期，频率，转速)以及直线运动加速度，平抛运动加速度的基础上学习，让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。《向心加速度》一节是本章承上启下的重要知识，学好这节内容，一方面可以深化前面所学的匀速圆周运动知识，另一方面又为第六章万有引力与航天的学习打好必要的基础。
教材从了解运动的规律过渡到了解力跟运动关系的规律;把向心加速度放在向心力之前，从运动学的角度来学习向心加速度。教材为了培养学生科学探究合作能力，改变了过去从向心力推导向心加速度的 教学 方式。
(二)【学情分析】
高一学生对物体的受力分析和运动情况分析已经有了一定的基础，也学习了牛顿三大定律，初步具备了以加速度为桥梁的运动与力的关系的知识体系。他们的好奇心强，具有较强的探究欲望且有多次小组合作经验。但他们的逻辑推理能力和抽象思维能力不是很好，不注重对知识内涵的研究，对物理的学习还缺乏方法，习惯于硬套公式。而向心力向心加速度概念比较抽象，会给学生的学习带来较大的困难。针对学生的实际情况，在教学中我利用实例来分析匀速圆周运动的物体所受的合力，再由实验来探究向心力的大小与物体的质量、圆周半径、线速度的关系，而后用牛顿第二定律引出向心加速度方向和大小，这样符合教材编写的意图，突出概念教学的物理过程，真正让学生体验到了学习过程。
(三)【教法和学法】
破教学的重点和难点，为了体现了教师的主导作用和学生的主体地位，我主要采用“引导探究式”教学法，创设情景，引导探究，让学生自觉提问，大胆猜想，动手操作，合作交流。
(四)【教学用具】：
为了强调了物理实验的真实性，为了突出媒体创设情景的有效性，我准备了多媒体器材、课件、投影等作为本节课的教具。?
【教学目标】
(一)知识与技能
1、理解速度变化量和向心加速度的概念
2、知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。
3、能够运用向心加速度公式求解有关问题。
(二)过程与方法
体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法。
(三)情感、态度与价值观
培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情、乐于学习的品质。
【教学重点】
理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。
【教学难点】
向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用
【教学课时】
1课时
【探究学习】
(一)引入新课：
教师活动：通过前面的学习，我们已经知道，做曲线运动的物体，速度一定是变化的，即作曲线运动的物体，一定有加速度，且合外力不为零。我们还知道，对于一般的曲线运动，合外力和加速度总指向曲线的凹测，圆周运动是曲线运动，那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何来确定呢?这节课我们就来学习这个问题。
(二)进行新课
教师指导学生阅读教材 “思考与讨论”部分，投影图6.6-1和图6.6-2以及对应的例题，引导学生思考讨论并回答。
学生认真阅读教材，思考问题，选出代表发表见解。
教师给予补充，必要时给学生启发，引导学生解决，回答学生提出的问题。
设疑：我们这节课要研究匀速圆周运动的加速度，可是以上两个例题却在研究物体所受的力，为什么呢?
点评：唤起学生进一步探究新知的欲望。为下一步的研究确定思路。
学生由牛顿第二定律知，合外力方向与加速度方向相同。
教师启发和引导学生解决疑难，总结。
●规律总结：
1.匀速圆周运动的物体所受到的合外力沿着半径指向圆心.
2.匀速圆周运动的加速度的方向沿着半径指向圆心，与圆周相切，叫做向心加速度.
我们知道了匀速圆周运动加速度的方向，我们知道加速度是矢量，方向如何呢?由直线运动的加速度定义a= 引入。
1、速度变化量
教师指导学生阅读教材 “速度变化量”部分，引导学生在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量Δv的图示，投影展示：
如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量Δv?
教师引导，投影展示：
速度的变化量△v与初速度v1和末速度v2的关系：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v 2，从初速度矢量v1的末端作一个矢量△v至末速度矢量v2的末端，矢量△v就等于速度的变化量。
探究：设质点沿半径为r的圆周运动，某时刻位于A点，速度为VA，经过时间后位于B点，速度为VB，质点速度的变化量沿什么方向?
2、向心加速度
阅读教材 “向心加速度”部分，投影图6.6-5，思考：
(1)在A、B两点画速度矢量vA和vB时，要注意什么?
(2)将vA的起点移到B点时要注意什么?
(3)如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量Δv?
(4)Δv/Δt表示的意义是什么?
(5)Δv与圆的半径平行吗?在什么条件下，Δv与圆的半径平行?
思考并阅读教材，在练习本上独立完成上面的推导过程。
高中物理向心加速度教案设计三
教学准备
1. 教学目标
1、知识与技能
(1)理解速度变化量和向心加速度的概念;
(2)知道向心加速度和线速度、角速度的关系式;
(3)能够运用向心加速度公式求解有关问题。
2、过程与方法：体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法，教师启发、引导，学生自主阅读、思考、讨论、交流学习成果。
3、情感、与价值观：培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质。特别是“做一做”的实施，要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦。
2. 教学重点/难点
教学重点：理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。
教学难点：向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。
3. 教学用具
多媒体、板书
4. 标签
教学过程
新课导入建议
通过前面的学习我们知道在现实生活中，物体都要在一定的外力作用下才能做曲线运动，如图教所示(课件展示).
地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动 小球绕桌面上的图钉做匀速圆周运动
对于图中的地球和小球，它们受到了什么样的外力作用?它们的加速度大小和方向如何确定?
一、感受圆周运动的向心加速度
探究交流
如图所示，地球在不停地公转和自转，关于地球的自转，思考以下问题：
(1)地球上各地的角速度大小、线速度大小是否相同?
(2)地球上各地的向心加速度大小是否相同?
1.基本知识
(1)实例分析
①地球绕太阳做近似的匀速圆周运动，地球受太阳的力是万有引力，方向由地球中心指向太阳中心.
②光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动.小球受到的力有重力、桌面的支持力、细线的拉力.其中重力和支持力在竖直方向上平衡，合力总是指向圆心.
(2)结论猜测
一切做匀速圆周运动的物体的合力和加速度方向均指向圆心.
2.思考判断
(1)匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心.(√)
(2)匀速圆周运动的加速度总指向圆心.(√)
(3)匀速圆周运动是加速度不变的运动.(×)
二、向心加速度
1.基本知识
(1)定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度.
(2)公式：①an=r(v2);②an=ω2r.
(3)方向：沿半径方向指向圆心，时刻与线速度方向垂直.
2.思考判断
(1)圆周运动的加速度一定指向圆心.(×)
(2)曲线运动中，v1、v2和Δv=v2-v1的方向一般不在一条直线上.(√)
(3)匀速圆周运动的向心加速度大小不变.(√)
探究交流
甲同学认为由公式an=r(v2)知向心加速度an与运动半径r成反比;而乙同学认为由公式an=ω2r知向心加速度an与运动半径r成正比，他们两人谁的观点正确?说一说你的观点.
【提示】 他们两人的观点都不准确，当v一定时，an与r成反比，当ω一定时，an与r成正比.
三、向心加速度的方向及意义
【问题导思】
1.向心加速度是描述什么的物理量?
2.匀速圆周运动和非匀速圆周运动的加速度有什么不同?
1.物理意义
描述线速度改变的快慢，只表示线速度的方向变化的快慢，不表示其大小变化的快慢.
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