資源簡介

6.3 向心加速度----大單元分課時教學設計
課 題 人教版高中物理·選擇性必修·第二冊 第六章第3節 向心加速度
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間
教學內容分析 課標要求： 通過觀察演示實驗并進行受力分析，認識向心力及其來源，同時培養學生觀察、分析、歸納能力；通過創設情境，讓學生科學探究并掌握向心力大小的計算公式，能夠利用控制變量法設計實驗方案，使學生體驗到成功的快樂；能運用牛頓第二定律推導向心加速度的表達式，感受物理規律的指導意義。 教材分析： 本節教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標準實驗教科書（物理必修二）第六章《圓周運動》第三節《向心力》。 教材的內容方面來看，本章節主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗證向心力的表達式，變速圓周運動和一般曲線運動。前面幾節已經學習了曲線運動、圓周運動、向心加速度，這節講的是描述使物體做圓周運動的合外力，是對物體運動認識上的升華，為接下來萬有引力的的學習奠定了基礎。所以在整個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雜，符合學生的認知規律。 從教材的地位和作用方面來看,本章節是運動學中的重要概念，也是高一年級物理課程中比較重要的概念之一，是對物體運動認識上的升華，它把運動學和動力學聯系在了一起，具有承上啟下的橋梁作用，也是學生知識系統中不可或缺的重要組成部分。
學情分析 知識儲備：學生在學習本課之前已經掌握了曲線運動和圓周運動的一般規律。 能力基礎：他們已有應用控制變量法進行實驗探究的經歷，可以在教師指導下進行自主探究、主動學習。 思維能力：高一學生邏輯推理能力和抽象思維能力不是很強，不注重對知識內涵的研究，習慣于硬套公式，而向心力概念比較抽象，會給學生帶來較大的理解困難。。
核心素養 物理觀念：在探究的過程中，讓學生經歷類似科學家探索物理世界的過程，體會科學探究的喜悅，領悟一定的科學精神。 科學思維：體會速度變化量的處理特點，體驗向心加速度的導出過程，領會推導過程中用到的數學思想。 科學探究：采用理論、實驗、體驗相結合的教學安排。教師啟發引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流。 科學態度與責任：通過用概念前后聯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無止境的觀點；通過向心力的教學引導學生從現實的生活經歷與體驗出發，激發學生的學習興趣；通過一些有趣的實驗實驗,加深學生的印象，容易讓學生理解，引起學生興趣。
教學準備 多媒體課件
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
環節一：導入新課 活動一：檢測導學案完成情況
1.檢查導學案完成情況： 2.小組討論導學案內容。 （1）巡視導學案完成情況； （2）必要時可選講導學案內容。 （1）小組長統計組內得分情況； （2）小組討論導學案內容。 （1）導學案完成小組評分； （2）表揚完成優秀的同學； （3）鼓勵學生努力學習。
活動二：展示學習目標
1．知道勻速圓周運動中向心加速度大小的表達式，理解向心加速度與半徑的關系，并會用來進行簡單的計算。 2．了解分析勻速圓周運動速度變化量時用到的極限思想。 3．能根據問題情景選擇合適的向心加速度的表達式。 讓學生明確學習目標，做到有的放矢； 課后根據目標，學生自我評價得失情況。
活動三：問題情境導入
我們可以將地球繞著太陽公轉看成是勻速圓周運動，這是因為地球受到什么力的作用？這個力方向如何？ 光滑桌面上小球在細繩的牽引作用下，繞桌面上的圖釘做勻速圓周運動，細繩被拉緊。是什么保證了小球做勻速圓周運動？這個力方向如何？ 出示圖片并提出問題。 觀看圖片并思考問題。 對學生思考的問題回答作出回應并評價。
環節二：新課教學 活動一：勻速圓周運動的加速度方向
1．向心加速度的方向：總是指向圓心，方向時刻改變，方向總是與速度方向垂直。 物體做勻速圓周運動時，合力的方向總是指向圓心，根據牛頓第二定律，物體運動的加速度方向與它所受合力的方向相同，即：物體做勻速圓周運動時的加速度總指向圓心。 物體做勻速圓周運動時，合力的方向總是指向圓心，根據牛頓第二定律，物體運動的加速度方向與它所受合力的方向相同，即：物體做勻速圓周運動時的加速度總指向圓心。 2．向心加速度：任何做勻速圓周運動的物體的加速度都指向圓心，這個加速度叫做向心加速度。 3．向心加速度的作用只改變速度的方向，對速度的大小無影響。 注意：無論an的大小是否變化，其方向時刻改變，所以圓周運動的加速度時刻發生變化，圓周運動是變加速曲線運動 思考討論1：變速圓周運動的加速度和向心加速度有什么關系？ 做變速圓周運動的物體，加速度并不指向圓心，該加速度有兩個分量： 一是向心加速度； 二是切向加速度，切向加速度改變速度的大小。因此一般情況下，物體做圓周運動的加速度方向不一定指向圓心。 思考討論2：勻速圓周運動的加速度和向心加速度有什么關系？勻速圓周運動是否為勻變速運動？ 勻速圓周運動的加速度和向心加速度含義相同。由于勻速圓周運動的加速度始終指向圓心，其大小不變，但方向時刻在改變，所以勻速圓周運動不是勻變速運動。 思考討論3：向心加速度與合加速度之間有什么關系？ 對于勻速圓周運動而言，物體的加速度即為向心加速度，因此其方向一定指向圓心；物體做變速圓周運動時，合加速度必有一個沿切線方向的分量和指向圓心方向的分量，其指向圓心方向的分量就是向心加速度。對于非勻速圓周運動，沿切線方向的加速度改變線速度的大小。 4．向心加速度的物理意義 思考討論：向心加速度是從哪個角度描述速度變化快慢的？說明理由？ 因為向心加速度的方向總指向圓心，與速度方向垂直，所以向心加速度只改變速度方向，不改變速度大小，因此向心加速度是描述速度方向改變快慢的物理量，向心加速度大，即速度方向改變得快。 內容總結： 1.向心加速度：做勻速圓周運動的物體加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度。 2.符號：an 3.方向：始終指向圓心。 4.物理意義：描述速度方向變化的快慢。 5.說明：勻速圓周運動加速度的方向時刻改變，所以勻速圓周運動不是勻變速運動，而是變加速運動。 通過作圖的方式說明勻速圓周運動向心加速度的方向。 引導學生閱讀課本得出向心加速度的概念和性質。 3、提出問題1：變速圓周運動的加速度和向心加速度有什么關系？ 通過展示圖片的方法進行講解并總結。 4、提出問題2：勻速圓周運動的加速度和向心加速度有什么關系？勻速圓周運動是否為勻變速運動？ 通過展示圖片的方法進行講解并總結。 5、提出問題3：向心加速度與合加速度之間有什么關系？ 6、引導學生思考討論向心加速度的物理意義。 7、對知識點進行總結。 1、觀看老師的作圖并總結勻速圓周運動的向心加速度方向。 2、閱讀課本并說出相信加速的概念和性質。 3、思考問題1，觀察圖片并回答問題。 4、思考問題2，觀察圖片并回答問題。 5、思考問題三并回答問題。 6、思考討論向心加速度的物理意義 對學生的總結情況進行評價。 對學生的閱讀情況和發言情況進行評價。 對學生回答問題1的情況進行評價。 對學生回答問題2的情況進行評價。 對學生回答的問題進行評價。 對學生討論的情況和回答的問題進行評價。
活動二：勻速圓周運動的加速度大小
1．向心加速度表達式 思考討論：由向心力的表達式，你能推導出向心加速度表達式嗎？ 由向心力：Fn=m或Fn=mrω2 根據牛頓第二定律F＝ma，得 an=或an=rω2 注意：向心加速度的公式適用于任何圓周運動。 2．向心加速度的各種表達式 由勻速圓周運動向心加速度的基本公式，結合各物理量間的關系，你能推導出勻速圓周運動向心加速度的幾種表達形式？ 由an=rω2an=v=ωr ω=2π/T=2πf=2πn得 an=vωan=（）2ran=（2πf）2r an=（2πn）2r 思考與討論：從公式an＝v2/r看，線速度一定時，向心加速度與圓周運動的半徑成反比；從公式an＝ω2r看，角速度一定時，向心加速度與半徑成正比。 自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點A、B、C，如圖所示。其中哪兩點向心加速度的關系適用于“向心加速度與半徑成正比”，哪兩點適用于“向心加速度與半徑成反比”？給出解釋。 B、C兩點在同一輪上，同軸傳動時，這兩點的角速度相同，由公式 an＝ω2r知ω一定時，向心加速度與半徑成正比。 A、B兩點在同一個鏈條上，兩點的線速度大小相同，由an＝v2/r知v一定時，向心加速度與半徑成反比。 內容總結： 1.產生：由向心力產生 2.向心力的大小： 3.說明：勻速圓周運動的向心加速度大小不變。 引導學生利用向心力的表達式推導向心加速度的表達式。并讓學生到黑板上寫出推導過程。 提出問題，讓學生思考并回答。 對知識點進行總結。 1、學生由向心力的表達式推導出向心加速度表達式。 2、學生思考問題并回答。推導出向心加速度的各種表達式。 學生思考與討論 讓學生到黑板上寫出推導過程并評價。對學生的討論結果進行總結并評價。 對學生回答問題的情況進行評價。對學生推導公式的情況進行評價。
環節三：例題講解
1.關于向心加速度的物理意義，下列說法正確的是( 　) A． 它描述的是線速度大小變化的快慢 B． 它描述的是線速度方向變化的快慢 C． 它描述的是物體運動的路程變化的快慢 D． 它描述的是角速度變化的快慢 2.如右圖所示為質點P、Q做勻速圓周運動時向心加速度隨半徑變化的圖線，表示質點P的圖線是雙曲線的一支，表示質點Q的圖線是過原點的一條直線，由圖線可知( 　) A． 質點P的線速度大小不變 B． 質點P的角速度大小不變 C． 質點Q的角速度大小不變 D． 質點Q的線速度大小不變 3.如圖所示，一個大輪通過皮帶拉著小輪轉動，皮帶和兩輪之間無相對滑動，大輪的半徑是小輪半徑的2倍，大輪上的一點S離轉動軸的距離是大輪半徑的1/3．當大輪邊緣上的P點的向心加速度是12 m/s2時，大輪上的S點和小輪邊緣上的Q點的向心加速度各為多少？ 1、多媒體展示例題。 2、巡視學生思考練習，讓學生到黑板上展示練習的解題過程。 3、講解練習。 認真審題并寫出解題過程。 到黑板上展示自己的解題過程。 1、評價學生解說過程。 2、對學生在黑板上的解題過程進行面批并加以評價。
環節四：課堂小結
學到了什么？ 引導學生小結 小組討論，總結本節課得失 對學生的總結進行評價。
環節五：作業設計
P34練習與應用 1、2、3、4題 指導學生完成練習，面批練習。 按要求完成練習。 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
環節六：主板書設計
§6.3向心加速度 1.定義：勻速圓周運動的加速度 2.意義：描述速度方向變化的快慢 3.大小： 4.方向：始終指向圓心(時刻改變) 勻速圓周運動是變加速運動
教學反思

展開更多......

收起↑