高中物理人教版必修二 第五章

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1、高中物理人教版必修二第五章《第六节向心力》教学设计山东省成武县第二中学宋效怀【教学目标】1、了解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的。2、体验向心力的存在，会分析向心力的来源。3、掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力。4、从牛顿第二定律角度理解向心力的表达式。5、初步了解“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的原理。6、会测量、分析实验数据，活的实验结论。【教学重点】掌握向心力的表达式，会分析向心力的来源。【教学难点】通过实验获得实验结论，分析向心力的来源处理实际问题。【教学过程】（一）引入新课教师活动：前面两

2、节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动。这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征――向心力。投影展示实例:链球的圆周运动、冰上双人舞蹈中其一演员的圆周运动、地球卫星绕地球的圆周运动。学生观察并回答问题：1、圆周运动的物体为什么不沿直线飞去？2、月球和人造卫星绕地球匀速转动，中间没有物体“连”着，为什么也不沿直线飞去？初步体验圆周运动向心力的存在。（二）进行新课一、向心力教师活动：首先请同学们根据上节课学到的知识，推导匀速圆周运动的合力，完成下列填空。学生活动：独立完成匀速圆周运动的合力方向

3、和大小的推导：写出匀速圆周运动加速度的方向特点：推导匀速圆周运动的合力的方向特点：写出匀速圆周运动加速度的表达式：推导匀速圆周运动合力的表达式：设计说明：基于学生的已有知识，突出学生学习中的主体地位和和学习的主动性，从而激发学生的思维，充分调动学习的积极性。教师活动：展示并评价学生成果，请叙述你得到圆周运动合力表达式的推理依据和过程？学生互动：根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。学生代表发表自己的见解。师生互动：倾听学生回答，帮助学生分析实例，引导学生解决疑难，回答学生可能提出的问题。启发学生通过牛顿第二定

4、律推导匀速圆周运动的合力这一矢量的特点和表达式。既然,匀速圆周运动的合力指向圆心,我们就把这个合力叫做向心力.投影向心力的定义和表达式：或教师活动：匀速圆周运动的向心力表达式是理论推出的，我们怎么验证它的正确与否呢？学生活动：同学就实验原理和实验设计进行交流，学生代表发表见解。设计说明：通过学生发表见解，培养学生语言表达能力和分析问题和解决实际问题的能力。教师活动：让我们一起来看一下教材给我们设计的一个案例。2、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式教师活动：指导学生阅读教材“实验”部分，引导学生思考下面的问题：1、简述实

5、验原理（怎样达到验证的目的）2、实验器材有哪些？3、实验过程中要注意什么？测量那些物理量（记录哪些数据）？4、实验过程中差生误差的原因主要有哪些？学生活动：认真阅读教材，思考问题，学生代表发言。教师活动：听取学生见解，点评、总结。师生互动：1、应用公式，通过测量计算出向心力的理论值.再通过实例受力分析求出向心力的真实值，F合＝mgtanθ从而看公式mgtanθ是不是成立，就可验证公式的正确性。2、模型建立：圆锥摆的生活原型（源于生活）、真实实例的选取（引导学生考虑实验的实验原则之一：可操作性原则）师生讨论实验要测量的物理

6、量：m、r、h、T(鉴于θ角不易测量从而转换成直接测量正切值)师生讨论测量时要注意什么？（引导学生考虑注意实验的原则之二：实验结论的精确性原则）h=h′−∆h教师活动：指导学生完成实验，及时发现并记录学生实验过程中存在的问题。学生活动：分成小组，进行实验，独立验证。学生完成如下空格：（该组数据是老师实验测量得出的，相对误差为：1.53％，小于实验允许的相对误差5%）设计说明：让学生亲历实验验证的过程，体验成功的乐趣。培养动手能力和团结协作的团队精神。教师活动：听取学生汇报验证的结果，引导学生对实验的可靠性作出评估。师生互

7、动：得出结论：在实验允许的误差范围内，匀速圆周运动的合力就是向心力，向心力公式正确。教师说明：1、实验的过程中，多项测量都是粗略的，存在较大的误差，用两个方法得到的力并不严格相等。2、通过实验我们还体会到，向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样具有某种性质的力来命名的。它是效果力，是按力的效果命名的。在圆锥摆实验中，向心力是小球重力和细线拉力的合力，还可以理解为是细线拉力在水平面内的一个分力。投影展示：1、向心力是根据力的作用效果命名的。类似于合力。2、向心力的来源：凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力。教

8、师活动：其实我们刚才试验的整个流程，隐含着我们今后处理匀速圆周运动的思路会步骤，请同学们分析交流并总结。教师展示：匀速圆周运动问题的解题思路（或步骤：）1.确定研究对象2.运动分析（画轨迹、定圆心、找半径）3.受力分析求合力（确定向心力）4.列向心力公式，带入数据求解教师活动：我们还可以具体来进一步验证向心力公式，布