高中物理向心加速度教案設(shè)計(jì)
質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，指向圓心(曲率中心)的加速度，與曲線切線方向垂直，也叫做法向加速度。接下來是小編為大家整理的高中物理向心加速度教案設(shè)計(jì)，希望大家喜歡!
高中物理向心加速度教案設(shè)計(jì)一
知識(shí)與技能：
知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)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。
過程與方法：
通過探究與討論，體會(huì)推導(dǎo)過程中用到的數(shù)學(xué)方法。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：
通過討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生思維能力和分析能力，培養(yǎng)學(xué)生探究問題的熱情。 重點(diǎn) 向心加速度的計(jì)算方法和應(yīng)用 難點(diǎn) 向心加速度方向的確定及其應(yīng)用 教具 多媒體、學(xué)案 教學(xué)要點(diǎn)：向心加速度大小、方向及其應(yīng)用
特別關(guān)注：向心加速度的方向及應(yīng)用
知識(shí)鏈接：加速度、牛頓第二定律、線速度、角速度
教學(xué)流程： 環(huán)節(jié) 教 學(xué) 內(nèi) 容 師 生 互 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 意 圖 課前
匯報(bào) 加速度物理意義 加速度的決定因素
代表發(fā)言進(jìn)行匯報(bào)，大家認(rèn)真聆聽，評價(jià)及進(jìn)行補(bǔ)充 為新課打基礎(chǔ) 定向
導(dǎo)學(xué)
自主
學(xué)習(xí)
合作
探究 曲線運(yùn)動(dòng)是變速的，一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng)，即平拋運(yùn)動(dòng)是加速度不變的勻變速度曲線運(yùn)動(dòng)，那么另一種特殊的曲線運(yùn)動(dòng)，即圓周運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?本節(jié)課我們就來研究這個(gè)問題。
1.定義：任何做 運(yùn)動(dòng)物體都有指向 的加速度，這個(gè)加速度叫做向心加速度。
2.大?。?1) ;(2) 。
3.方向：沿半徑方向指向 ，與線速度方向 。
1.實(shí)例分析：
(1)地球繞太陽做近似的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球受到太陽的 ，方向由地球球心指向太陽中心。
(2)光滑桌面上一個(gè)小球由于細(xì)線的牽引，繞桌面上的圖釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球受到的力有 、桌面的 、細(xì)線的 ，其中 和 在豎直方向上平衡， 總指向圓心。
教師提出問題
學(xué)生認(rèn)真聆聽、思考，準(zhǔn)備進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。
閱讀教材，完成學(xué)案。
聯(lián)系線速度與角速度，推導(dǎo)出表達(dá)式。
結(jié)合牛頓第二定律及受力分析，明確加速度的方向。
閱讀教材思考與討論的實(shí)例，完成學(xué)案。 交代本節(jié)主要研究方向，提醒學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。
閱讀教材，提取精華。
通過實(shí)例分析，激發(fā)興趣，聯(lián)系生活，變枯燥為生動(dòng)。
精講
點(diǎn)撥
有效
訓(xùn)練
展示
高中物理向心加速度教案設(shè)計(jì)二
(一)教材的地位
本節(jié)課在學(xué)生掌握了圓周運(yùn)動(dòng)物理量的描述，(線速度，角速度，周期，頻率，轉(zhuǎn)速)以及直線運(yùn)動(dòng)加速度，平拋運(yùn)動(dòng)加速度的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)，讓學(xué)生知道向心加速度能夠表示勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體速度變化的快慢究竟是怎么一回事。《向心加速度》一節(jié)是本章承上啟下的重要知識(shí)，學(xué)好這節(jié)內(nèi)容，一方面可以深化前面所學(xué)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，另一方面又為第六章萬有引力與航天的學(xué)習(xí)打好必要的基礎(chǔ)。
教材從了解運(yùn)動(dòng)的規(guī)律過渡到了解力跟運(yùn)動(dòng)關(guān)系的規(guī)律;把向心加速度放在向心力之前，從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來學(xué)習(xí)向心加速度。教材為了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究合作能力，改變了過去從向心力推導(dǎo)向心加速度的 教學(xué) 方式。
(二)【學(xué)情分析】
高一學(xué)生對物體的受力分析和運(yùn)動(dòng)情況分析已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，也學(xué)習(xí)了牛頓三大定律，初步具備了以加速度為橋梁的運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的知識(shí)體系。他們的好奇心強(qiáng)，具有較強(qiáng)的探究欲望且有多次小組合作經(jīng)驗(yàn)。但他們的邏輯推理能力和抽象思維能力不是很好，不注重對知識(shí)內(nèi)涵的研究，對物理的學(xué)習(xí)還缺乏方法，習(xí)慣于硬套公式。而向心力向心加速度概念比較抽象，會(huì)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來較大的困難。針對學(xué)生的實(shí)際情況，在教學(xué)中我利用實(shí)例來分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力，再由實(shí)驗(yàn)來探究向心力的大小與物體的質(zhì)量、圓周半徑、線速度的關(guān)系，而后用牛頓第二定律引出向心加速度方向和大小，這樣符合教材編寫的意圖，突出概念教學(xué)的物理過程，真正讓學(xué)生體驗(yàn)到了學(xué)習(xí)過程。
(三)【教法和學(xué)法】
破教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，我主要采用“引導(dǎo)探究式”教學(xué)法，創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)探究，讓學(xué)生自覺提問，大膽猜想，動(dòng)手操作，合作交流。
(四)【教學(xué)用具】：
為了強(qiáng)調(diào)了物理實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，為了突出媒體創(chuàng)設(shè)情景的有效性，我準(zhǔn)備了多媒體器材、課件、投影等作為本節(jié)課的教具。?
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1、理解速度變化量和向心加速度的概念
2、知道向心加速度和線速度、角速度的關(guān)系式。
3、能夠運(yùn)用向心加速度公式求解有關(guān)問題。
(二)過程與方法
體驗(yàn)向心加速度的導(dǎo)出過程，領(lǐng)會(huì)推導(dǎo)過程中用到的數(shù)學(xué)方法。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生思維能力和分析問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生探究問題的熱情、樂于學(xué)習(xí)的品質(zhì)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中加速度的產(chǎn)生原因，掌握向心加速度的確定方法和計(jì)算公式。
【教學(xué)難點(diǎn)】
向心加速度方向的確定過程和向心加速度公式的應(yīng)用
【教學(xué)課時(shí)】
1課時(shí)
【探究學(xué)習(xí)】
(一)引入新課：
教師活動(dòng)：通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度一定是變化的，即作曲線運(yùn)動(dòng)的物體，一定有加速度，且合外力不為零。我們還知道，對于一般的曲線運(yùn)動(dòng)，合外力和加速度總指向曲線的凹測，圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，那么做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度的大小和方向如何來確定呢?這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。
(二)進(jìn)行新課
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 “思考與討論”部分，投影圖6.6-1和圖6.6-2以及對應(yīng)的例題，引導(dǎo)學(xué)生思考討論并回答。
學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，思考問題，選出代表發(fā)表見解。
教師給予補(bǔ)充，必要時(shí)給學(xué)生啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生解決，回答學(xué)生提出的問題。
設(shè)疑：我們這節(jié)課要研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度，可是以上兩個(gè)例題卻在研究物體所受的力，為什么呢?
點(diǎn)評：喚起學(xué)生進(jìn)一步探究新知的欲望。為下一步的研究確定思路。
學(xué)生由牛頓第二定律知，合外力方向與加速度方向相同。
教師啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生解決疑難，總結(jié)。
●規(guī)律總結(jié)：
1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的合外力沿著半徑指向圓心.
2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度的方向沿著半徑指向圓心，與圓周相切，叫做向心加速度.
我們知道了勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度的方向，我們知道加速度是矢量，方向如何呢?由直線運(yùn)動(dòng)的加速度定義a= 引入。
1、速度變化量
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 “速度變化量”部分，引導(dǎo)學(xué)生在練習(xí)本上畫出物體加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化量Δv的圖示，投影展示：
如果初速度v1和末速度v2不在同一直線上，如何表示速度的變化量Δv?
教師引導(dǎo)，投影展示：
速度的變化量△v與初速度v1和末速度v2的關(guān)系：從同一點(diǎn)作出物體在一段時(shí)間的始末兩個(gè)速度的矢量v1和v 2，從初速度矢量v1的末端作一個(gè)矢量△v至末速度矢量v2的末端，矢量△v就等于速度的變化量。
探究：設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻位于A點(diǎn)，速度為VA，經(jīng)過時(shí)間后位于B點(diǎn)，速度為VB，質(zhì)點(diǎn)速度的變化量沿什么方向?
2、向心加速度
閱讀教材 “向心加速度”部分，投影圖6.6-5，思考：
(1)在A、B兩點(diǎn)畫速度矢量vA和vB時(shí)，要注意什么?
(2)將vA的起點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)要注意什么?
(3)如何畫出質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的變化量Δv?
(4)Δv/Δt表示的意義是什么?
(5)Δv與圓的半徑平行嗎?在什么條件下，Δv與圓的半徑平行?
思考并閱讀教材，在練習(xí)本上獨(dú)立完成上面的推導(dǎo)過程。
高中物理向心加速度教案設(shè)計(jì)三
教學(xué)準(zhǔn)備
1. 教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)理解速度變化量和向心加速度的概念;
(2)知道向心加速度和線速度、角速度的關(guān)系式;
(3)能夠運(yùn)用向心加速度公式求解有關(guān)問題。
2、過程與方法：體會(huì)速度變化量的處理特點(diǎn)，體驗(yàn)向心加速度的導(dǎo)出過程，領(lǐng)會(huì)推導(dǎo)過程中用到的數(shù)學(xué)方法，教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考、討論、交流學(xué)習(xí)成果。
3、情感、與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生思維能力和分析問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生探究問題的熱情，樂于學(xué)習(xí)的品質(zhì)。特別是“做一做”的實(shí)施，要通過教師的引導(dǎo)讓學(xué)生體會(huì)成功的喜悅。
2. 教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中加速度的產(chǎn)生原因，掌握向心加速度的確定方法和計(jì)算公式。
教學(xué)難點(diǎn)：向心加速度方向的確定過程和向心加速度公式的推導(dǎo)與應(yīng)用。
3. 教學(xué)用具
多媒體、板書
4. 標(biāo)簽
教學(xué)過程
新課導(dǎo)入建議
通過前面的學(xué)習(xí)我們知道在現(xiàn)實(shí)生活中，物體都要在一定的外力作用下才能做曲線運(yùn)動(dòng)，如圖教所示(課件展示).
地球繞太陽做(近似的)勻速圓周運(yùn)動(dòng) 小球繞桌面上的圖釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
對于圖中的地球和小球，它們受到了什么樣的外力作用?它們的加速度大小和方向如何確定?
一、感受圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度
探究交流
如圖所示，地球在不停地公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，關(guān)于地球的自轉(zhuǎn)，思考以下問題：
(1)地球上各地的角速度大小、線速度大小是否相同?
(2)地球上各地的向心加速度大小是否相同?
1.基本知識(shí)
(1)實(shí)例分析
①地球繞太陽做近似的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球受太陽的力是萬有引力，方向由地球中心指向太陽中心.
?、诠饣烂嫔弦粋€(gè)小球由于細(xì)線的牽引，繞桌面上的圖釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng).小球受到的力有重力、桌面的支持力、細(xì)線的拉力.其中重力和支持力在豎直方向上平衡，合力總是指向圓心.
(2)結(jié)論猜測
一切做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的合力和加速度方向均指向圓心.
2.思考判斷
(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總指向圓心.(√)
(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度總指向圓心.(√)
(3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng).(×)
二、向心加速度
1.基本知識(shí)
(1)定義：任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度都指向圓心，這個(gè)加速度叫做向心加速度.
(2)公式：①an=r(v2);②an=ω2r.
(3)方向：沿半徑方向指向圓心，時(shí)刻與線速度方向垂直.
2.思考判斷
(1)圓周運(yùn)動(dòng)的加速度一定指向圓心.(×)
(2)曲線運(yùn)動(dòng)中，v1、v2和Δv=v2-v1的方向一般不在一條直線上.(√)
(3)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小不變.(√)
探究交流
甲同學(xué)認(rèn)為由公式an=r(v2)知向心加速度an與運(yùn)動(dòng)半徑r成反比;而乙同學(xué)認(rèn)為由公式an=ω2r知向心加速度an與運(yùn)動(dòng)半徑r成正比，他們兩人誰的觀點(diǎn)正確?說一說你的觀點(diǎn).
【提示】 他們兩人的觀點(diǎn)都不準(zhǔn)確，當(dāng)v一定時(shí)，an與r成反比，當(dāng)ω一定時(shí)，an與r成正比.
三、向心加速度的方向及意義
【問題導(dǎo)思】
1.向心加速度是描述什么的物理量?
2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度有什么不同?
1.物理意義
描述線速度改變的快慢，只表示線速度的方向變化的快慢，不表示其大小變化的快慢.
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