鲁科版高中物理必修二、第3章第2节科学探究：向心力课件（25张ppt）+教案+测试

鲁科版高中物理必修二、第3章第2节科学探究：向心力 一?教材和学生分析 本节课选自鲁科版高中物理必修二、第3章第2节；向心力是本章教学的重点，具有承前启后在作用?对前是牛顿运动定律的延伸，对后是圆周运动的应用，以及为万有引力做知识储备? 学生知识层面：学生已经学过匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量，从理论上推出了向心加速度的表达式，对数学的一次函数、二次函数关系已经熟练掌握? 二?学习目标 1．理解向心力和向心加速度的概念。 2．通过科学探究，知道影响向心力大小的因素，探究影响向心力大小与半径、角速度、质量的关系，通过精确实验得出向心力的表达式。 3．能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力，通过实例认证向心力的作用及来源。 4．在实验过程中掌握实验探究的步骤和方法，进一步体会控制变量法在实验过程中的应用，领会从定性到定量的实验研究方法，提高科学探究的能力，培养了严谨的科学态度。 三、重难点分析： 本节重点是理解向心力，向心加速度的概念，掌握向心力公式并能进行相关计算。 本节难点是探究向心力的表达式。教学中采用以学生活动为主的探究式教学，引导学生去感受思考。 四?实验方法 1．控制变量法 (1)控制小球质量?半径不变，探究向心力与角速度的关系? (2)控制小球质量?角速度不变，探究向心力与半径的关系? (3)控制小球角速度?半径不变，探究向心力与质量的关系? 2．图像法 把数据输入计算机，分别作出F-ω2?F-r?F-m图像，得出结论? 五、教学过程设计 （一）向心力 1、情景设疑，提出问题 情景一： 创设情境问题：有一个装有水的瓶子，用绳子拉住让其在竖直面内转动，猜一下最高点瓶口向下时水会不会流出来？ 教师：⑴、演示“水流星”实验并引导学生观察实验。 学生：仔细观察实验现象，同时产生了疑问，在教师引导下大胆发问，激起了探求新知识的兴趣，提出了要研究的圆运动产生原因的问题。 提出问题：现在大家利用桌子上的小道具，让绳子拉住小球在桌面上做圆周运动，体会一下手有什么感觉？如果松手，将会发生什么现象、 2、实验感受，理论论证 情景二： 学生：⑴、尝试用用绳子拉着小球在桌面上做圆周运动，体验绳子对手的拉里；⑵、用绳子拴住小球在桌面上作圆周运动并撤去绳子进行对比实验，发现没有了绳子拉力，小球就飞出去，不能继续做圆周运动了。 3.理论分析得出结论：“ 教师提出问题：小球在桌面做匀速圆周运动时受到几个力的作用？这几个力的合力沿什么方向？ 学受力分析得出结论， 结论：物体做匀速圆周运动，合外力指向圆心且与速度垂直，撤掉这个力，小球会沿切线方向飞出。指向圆心的这个力我们称之为向心力。 定义：做圆周运动的物体一定受到指向圆心的力的作用，这个力称为向心力 方向：指向圆心 效果分析： 由于做匀速圆周运动的物体向心力指向圆心，且与速度垂直不做功，因此向心力的效果只改变速度方向不改变速度大小。 (二)探究影响向心力大小的因素 1.感受实验———体验向心力 情景设疑，提出问题 创设情境问题： 一个轻球如何才能做到拉住一个瓶子不掉下去？ 教师：演示实验并引导学生观察实验。 学生：仔细观察实验现象，同时产生结论。 教师继续提出问题：改变什么才能让瓶子上升？ 教师在此演示实验并引导学生观察实验。 学生：仔细观察实验现象，同时产生结论，增加角速度 教师再次设问：向心力的大小仅与角速度有关吗？大家用桌面上细线拴住的不同质量的小球，通过甩动小球改变半径，角速度等，去体验向心力的大小究竟与那些因素有关？ 结论：通过体验猜想使学生初步认识向心力可能与质量、半径、角速度等因素有关 2.分组实验—向心力演示仪 基于学生的猜想首先明确本实验的实验目的。 【实验目的】 使学生探究出向心力F与 ... ...