《探究向心力》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《向心力》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《向心力》说课稿一、使用教材人民教育出版社高二物理必修II第五章第6节《向心力》二、实验器材自制向心力演示仪、各种圆周运动实验模块，向心力大小体验教具三、实验创新要点（一）利用电子测力计的数据锁定功能解决了测力计旋转时难于读数的问题；（二）利用霍尔传感器与强磁铁组合实现对角速度的精确测量；（三）测力计与小车在轨道上的位置可方便调整从而可以任意改变物体做圆周运动的轨道半径（四）多种实验模块可选，既可实现对向心力大小的实验探究，又可提供多种物体做圆周运动的真实情境，帮助学生分析理解向心力的来源。
四、实验原理电子测力计可以测量物体做圆周运动时向心力的大小，在数据稳定2s后锁定数据，停止转动就可读出向心力的大小；利用霍尔传感器和磁体组合可以测量物体做圆周运动的周期，计算出角速度，并直接在屏上显示出来。
利用控制变量法和图像法验证向心力（F）大小与物体质量（m）、转动半径（r）、角速度（ω）的关系。
如：验证向心力大小与角速度的关系，可保持物体的质量和转动半径不变，改变物体做圆周运动的角速度并测出对应的向心力大小，测量多组数据，用Excle软件描绘出F-ω2图像，如果图像是一条过原点的直线就可以验证F与ω2成正比。
同理，若研究向心力与质量的关系，可以画F-m图象；若研究向心力与半径的关系，可以画F-r图象。
五、实验教学目标（一）物理观念理解向心力的概念，会分析向心力的来源。
（二）科学思维控制变量法、图像法。
（三）科学探究根据实验数据推导出向心力与质量、半径和角速度的关系。
（四）科学态度与责任严谨认真、实事求是科学态度。
六、实验教学内容（一）体验性实验。
体验、观察向心力的大小与哪些因素有关；（二）探究性实验。
探究向心力大小与物体质量、转动半径、角速度的关系；（三）拓展性实验。
分析各种做圆周运动物体向心力的来源。
七、实验教学过程（一）魔术引入，激发兴趣图1甲、乙是两个双层杯子，内层杯子可以旋转。
表演分两步：先用甲杯子盖住桌上的两个小球，让学生看见球被盖上的过程，此时乙杯中的小球附着在旋转的内层杯子上，学生看不到小球;然后让甲杯内层杯子开始旋转，小球随着杯子旋转被隐藏起来，与此同时让乙杯内层杯子停止旋转，乙杯里的小球掉落在桌上，学生看到的现象好像是甲杯中的小球转移到乙杯中。
《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》说课稿（全国实验说课大赛获奖案例）
《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》说课稿（全国实验说课大赛获奖案例）《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》说课稿尊敬的各位专家评委，你们好！今天我说课的题目是“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”，本实验选自人教版高中物理必修二第五章第六节《向心力》，是一个课堂演示实验。
我将从以下几个方面进行我的说课。
一说教材情况。
向心力在高中物理知识模块中具有承上启下的重要地位。
它复习了高一上学期学的受力分析和牛顿第二定律，深化了上节课所学的向心加速度的知识。
同时，学好它能够方便理解下一节内容《生活中的圆周运动》中的汽车火车转弯等难点。
此外，在以后的天体运动、带电粒子在复合场中的运动经常涉及匀速圆周运动这种经典运动模型。
因此很有必要认真设计实验来上好本节课。
本节课的教学目标及学科核心素养如下（见PPT）。
本节的重点是培养学生科学探究、科学思维的物理学科核心素养，难点是理解“用圆锥摆验证向心力表达式”的实验原理。
二说学生情况。
三说教法手段。
教学手段方面，我使用自制教具、课件辅助、excel协助相结合的方式。
四说实验改进。
原实验（超链接1）教材给出的方法是这样的：在一张白纸上画若干个同心圆，用细绳系一个钢球，悬挂在铁架台上，使钢球静止时位于圆心上方。
设法使钢球沿着纸上的某一个圆运动，记录小球运动周期T、圆周运动半径r，悬点到圆周运动圆心的高度差h，用天平测量小球质量m。
一方面采用含周期T的向心力表达式，计算所需要的向心力；另一方面使用受力分析求出物体所受合外力。
两者对比，计算相对误差。
以往课堂验证发现，教材上介绍的方法操作难度很大。
实际上很不容易控制小球做圆锥摆运动，经常是非平面的椭圆。
即便勉强让小球沿某个圆运动，由于阻力作用，小球很快就会做半径变小的向心运动。
为了让小球继续沿着该圆运动，必须用手使悬点也做一个小的圆周运动，这样大大增大了实验的误差！我们来看一看让学生按教材实验操作的效果（播放视频1）。
教材上的方法有以下缺点：1.需要测量的物理量太多，有质量m，半径r，周期T，悬点距圆周运动平面高度差h；2.不易做圆周运动，经常是椭圆；3.运动不稳定，不便于测量数据；4.偶然误差严重；5.数据手算，易错且慢。
高中物理创新实验说课探究向心力
高中物理创新实验说课探究向心力尊敬的各位老师，大家好！今天我要说课的是高中物理中的创新实验——探究向心力。
一、实验目的通过创新实验，让学生深入理解向心力的概念和特点，掌握向心力的计算方法，探究不同因素对向心力的影响，提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理向心力是物体做圆周运动时，受到指向圆心的合力，它的大小等于物体质量m和圆周运动角速度ω的乘积。
即：F = mω²r，其中r表示物体到圆心的距离。
实验中，我们将通过改变小球的运动轨迹、小球的质量和圆周运动的半径等因素，探究向心力的大小与这些因素的关系。
三、实验步骤1、准备实验器材，包括小球、细绳、支架、光滑小滑轮、刻度尺、天平、电源等。
2、将细绳的一端系在小球上，另一端绕过支架上的滑轮并悬挂起来。
3、将天平测量小球的质量，并将小球挂在细绳上，使其能在水平面上做圆周运动。
4、使用刻度尺测量小球到圆心的距离。
5、开启电源，让小球在水平面上做圆周运动，并使用秒表记录小球的运动时间。
6、改变小球的运动轨迹、质量和小球到圆心的距离，重复步骤2至5。
7、收集实验数据，并进行数据处理和分析。
四、实验数据分析1、向心力与小球运动轨迹的关系：保持小球的质量和小球到圆心的距离不变，改变小球的运动轨迹，观察向心力的大小变化。
根据实验数据，可以发现向心力与小球的运动轨迹有关，运动轨迹越小，向心力越大。
2、向心力与小球质量的关系：保持小球的运动轨迹和小球到圆心的距离不变，改变小球的质量，观察向心力的大小变化。
根据实验数据，可以发现向心力与小球的质量成正比关系。
3、向心力与小球到圆心距离的关系：保持小球的质量和小球的运动轨迹不变，改变小球到圆心的距离，观察向心力的大小变化。
根据实验数据，可以发现向心力与小球到圆心的距离的平方成反比关系。
五、实验结论通过本次创新实验，我们可以得出以下结论：1、向心力是物体做圆周运动时所受的合力，其大小由物体质量、圆周运动角速度和物体到圆心的距离决定。
向心力 说课稿 教案
向心力【教学目标】1．知识与技能（1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。
（2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。
（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。
2．过程与方法（1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。
并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。
（2）在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。
（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。
并学会用运动和力的观点分析、解决问题。
3．情感态度与价值观（1）经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。
（2）实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。
【重点难点】1．教学重点（1）理解向心力的概念和公式的建立。
（2）理解向心力的公式，并能用来进行计算。
（3）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
2．教学难点（1）理解向心力的概念和公式的建立。
（2）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
【课前准备】1．实验仪器：带细绳的钢球（两人一个），铁架台，钢球一个，细绳一条，刻度尺，圆形瓶盖，秒表，物块，圆形瓶盖。
2．视频：自行车转弯，公园的转椅。
3．制作PPT。
【教学过程】一、引入新课演示实验：让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。
教师：物块为什么可以做匀速圆周运动？这节课我们就来研究这个问题。
（设计意图：从实验引入，激发学生的好奇心，活跃课堂气氛。
）二、新课教学（一）向心力1．向心力的概念学生：在教师引导下对物块进行受力分析：物块受到重力、摩擦力与支持力。
教师：物块所受到的合力是什么？学生：重力与支持力相互抵消，合力就是摩擦力。
教师：这个合力具有怎样的特点？学生：思考并回答：方向指向圆周运动的圆心。
《向心力》说课稿
《向心力》说课教学过程分析第一环节：创设情境，引入新知一、认识向心力的存在向心力与圆周运动密切相关，而圆周运动是生活中常见的运动，也是中学物理要研究的重点运动，同时也是带电体、带电粒子在磁场中做圆周运动的基础。
同学们之前接触的都是匀速圆周运动，而圆周运动中物体的速度方向不断变化，是变速圆周运动，同学们对此缺乏感性认识。
所以我为此创设了三个情景，并提出问题“做圆周运动的物体为什么不沿直线飞出去而沿着一个圆周运动？”，引导学生认识向心力的存在，增强学生的感性认识。
问题：做圆周运动的物体为什么不沿直线飞出去而沿着一个圆周运动？ 示例：绳拉物体在水平面上转动（播放动画）玻璃杯中的转动的小球，提起杯子后沿直线飞出去（播放视频） 太阳和地球、地球和地球卫星（播放动画）第二环节：合作探究，构建新知二、认识向心力的作用：产生向心加速度创设情境，建构概念通过观察实例，提出问题：匀速圆周运动有哪些特点？引导学生发现：物体做圆周运动时，速度的方向不断变化，具有向心加速度FGNOFFFV VVO 1得出结论：必然受到指向圆心的合力的作用。
创设情境，自主探究 三、向心力的大小设置问题：什么是向心力？定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
设置问题：怎样确定向心力的大小？在上一章学习了牛顿第二定律，本章前两节学习了线速度、角速度和向心加速度的概念，引导学生把向心加速度的表达式带入牛顿第二定律，得到向心力表达式：创设情境，实验探究到此学生可能会有疑问：向心加速度本身是数学推导得出，那么推导出的向心力的这两个公式可靠吗？有没有办法验证？引出下面的实验。
进入“用圆锥摆粗略验证向心力表达式”的实验 提出问题：怎样验证向心力表达式？目的：通过圆锥摆实验增强学生对圆周运动的感性认识，同时体验科学探究过程。
学生自主阅读课本实验，课件展示问题（原理、器材、需测数据表格），让学生自主讨论，教师点评、分析可不测r 、m分析问题：实验需要测量的数据有哪些？如何测量？h gT hrmgmg F rTm r m F n =====222224tan 4πθπω只需证明：合分析后可知只需测量： 转n 圈数所用时间t 、 悬点到轨道圆心的距离h引导学生设计实验，设计表格，与学生共同参与演示实验（测长度、可以老师测，学生帮助，与学生一起数圈），采集好数据后，当场进行计算。
高中物理创新实验说课-探究向心力
高中物理创新实验说课-探究向心力在教材分析中，本章重点是向心力和向心加速度，对前是牛顿运动定律的延伸，对后是圆周运动的应用。
教材设计思路是通过向心加速度公式结合牛顿第二定律从理论推导向心力表达式，再利用实验验证向心力的表达式。
教师在教学过程中需要培养学生的物理核心素养，包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。
教学目标包括理解向心力的概念和让学生感受向心力，学生实验探究向心力的表达式是教学难点。
学生的知识层面已经掌握了匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量，可以运用牛顿第二定律结合向心加速度公式，从理论上推导出向心力表达式。
学生的能力层面已经掌握了使用EXECL软件处理数据、合理选择变量、拟合图像的方法，初步具备探究实验的能力。
实验方法包括定性关系实验和定量关系实验，控制小球质量、半径、角速度不变，探究向心力与角速度、半径、质量的关系。
同时，图像法也是一种实验方法。
为了提高教学效果，教师需要注重培养学生的实验探究能力，让学生从实验中得到经验，再通过推理猜想和实验验证得出结论。
同时，教师也需要引导学生形成正确的科学态度和责任感，理解科学与技术与社会、环境的关系，形成正确的科学观念。
在本实验中，我们使用了Excel软件来绘制F-ω、F-r和F-m图像，并得出结论。
同时，我们还采用了验证法，将实验数据代入向心力表达式F=mrω计算出结果，比较理论值与测量值，验证实验结论，并得出结果。
在实验创新设计方面，我们提出了兴趣实验“感受向心力”，旨在让学生初步认识向心力与其影响因素之间的关系，并通过控制变量法完成实验。
我们设计了一个简单的实验装置，让学生通过甩动摆球，感受绳对手的拉力去体验向心力的大小。
该实验现象明显，能很快让学生得到定性地结论，并很好地激发了学生的研究兴趣。
在讨论向心力定量关系的实验中，我们发现传统的向心力仪器存在精度不够、操作困难等问题。
为了解决这些不足，我们自制了创具——无线向心力测量仪，突破了教学难点。
《探究影响向心力大小的因素》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究影响向心力大小的因素》说课稿一、使用教材鲁科版高中物理必修二第三章第2节二、实验教学目标1、实验探究向心力的表达式2、体会控制变量法在实验过程中的使用，领会从定性到定量的认识方法3、从探究实验中培养学生的物理观念、科学思维和协作精神三、实验器材绳子，小球，传统向心力演示仪，DIS向心力演示器四、实验原理和方法传统向心力演示仪实验原理：两个质量相同的小球、一个质量较小的轻质小球，可以控制m是否一样。
由于塔台转轴各个皮带盘半径不一样，通过改变皮带的位置，我们能够调整角速度ω相同或者不同。
通过放置小钢球的位置，我们可以改变圆周运动的半径r。
通过观察量腿的格数，我们能判断力的大小。
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｡3．验证法将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果，理论值与测量值比较，验证实验结论，得出结果｡五、实验设计思路或创新点：本节课围绕三个实验进行展开，从兴趣实验的猜想----传统向心力演示仪的定性判断----传感器实验的定量研究。
符合学生的认知规律，从未知到已知，从定性分析到定量研究，设计系列递进实验，展示思维能力发展过程。
【兴趣实验的创新点】这个实验装置比较简单，让学生通过甩动摆球，感受绳对手的拉力去体验向心力的大小｡该实验现象明显，能很快让学生得到定性地结论，在具体教学中，很好地激发了学生的学习兴趣｡教学的第一要素，是激发学生的兴趣，于是我设计了兴趣实验“感受向心力”｡教师引导学生体会与猜想，小球做圆周运动的向心力大小与什么因素有关？【传统向心力实验创新点】探究性实验可以激发学生的学习兴趣，学生对某一问题进行实验探索，独立地分析问题和解决问题，最终对研究的问题有一结果，使学生在实验过程中，发现新问题，学习新知识。
《探究向心力表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究向心力表达式》说课稿一、使用教材选用教材：人教版高中物理必修2 第五章第六节向心力二、实验器材朗威DISLab数据采集器、光电门传感器、力传感器、DISLab向心力实验器、计算机。
三、实验改进要点充分发挥实验在高中物理教学的重要作用，采用朗威DISlab数字实验系统进行实验探究，充分利用数字化实验系统的易操作、精度高、数据处理便捷等特点，利用现代化装备激发学生的学习兴趣，突出重点、突破难点。
四、实验原理/实验设计思路从问题出发，利用朗威数字化实验设备，探究向心力与角速度、质量、半径之间的关系。
通过数字实验的数据拟合探究向心力的具体表达式。
通过力学单位制分析，以得到最后的向心力表达式。
五、实验教学目标（1）物理观念：理解向心力的概念，会分析向心力的来源。
（2）科学思维：构建物理模型，熟练掌握控制变量法进行科学推理、科学论证。
（3）科学探究：提出问题、作出假设、通过实验探究向心力与质量、角速度、半径之间的关系。
结果分析，交流与反思。
（4）科学态度与责任：培养学生严谨认真，实事求是的科学态度。
六、实验教学内容本节课分别探究向心力与角速度、质量、半径之间的关系；通过数字化实验设备，分别改变物理量，利用数字实验的拟合方式直观的探究向心力与物理量之间的关系。
最终得到向心力的具体表达式。
七、实验教学过程（1）创设情境，激发思考每组学生发一个系有细绳的小球，让学生抓住绳子一端，让小球在桌面上做匀速圆周运动。
通关改变细绳的半径、速度和小球的质量，让学生感受细绳拉力的变化，从而猜想，向心力与那些因素有关？学生通过感受能大致推导出向心力的定量关系。
因此猜想F∝（m，w，r，v）老师引导缩小研究范围，研究F∝（m，r，w）之间的定量关系。
（2）实验探究教师引导学生在数字实验室利用朗威DIS数字实验探究向心力的表达式：1、将光电门传感器和力传感器固定在朗威DISLab向心力实验器上，光电门传感器接入数据采集器第一通道，力传感器接入第二通道。
《探究向心力的表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究向心力的表达式》说课稿一、教材与学情分析（一）教材分析该节是人教版高中《物理必修2》第五章第6节的实验内容。
本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，是本章的重点和难点，是学好圆周运动的关键点，为学好天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动做准备。
（二）学情分析：1．知识层面:学生通过前面的学习，理解了牛顿第二定律，在本章学习了线速度、角速度、周期和向心加速度的概念，能数学推导向心力的表达式。
2．能力层面:在实验中，学生掌握了控制变量法,具备利用图象法解决物理问题的能力。
二、实验教学目标（一）知识目标：1．会判断向心力的大小与什么因素有关2．能用控制变量法定量探究向心力的表达式（二）学科素养目标：1．【物理观念】认识向心力公式的确切含义。
2．【科学思维】能通过动手实验、观察实验现象并猜想向心力大小与什么因素有关，提出自己的见解。
3．【实验探究】能合理设计实验，动手实验验证猜想是否正确。
4．【科学态度与责任】在实验中培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度，并体会物理与生活的联系，能利用身边物品进行实验探究，体验成功的快乐、实验的意义。
三、教学重难点重难点：利用控制变量法定量探究向心力表达式四、实验方法（一）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｡（二）图象法：记录数据，用EXCEL软件作F-ω2､F-r､F-m 图像并得出结论｡（三）验证法：将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果,理论值与测量值比较,验证实验结论,得出结果｡五、教学过程设计（一）引入实验：感受向心力的魅力（4分钟）（二）定性实验：猜想影响向心力大小的因素（8分钟）（三）定量实验：探究向心力与各因素的定量关系（23分钟）（四）验证实验：验证向心力的表达式（5分钟）六、实验内容设计（一）引入实验：感受向心力的魅力演示实验：绳子一端接一个塑料小球，中间穿过圆管，另一端接一瓶矿泉水，通过使小球做圆周运动可以拉起一瓶矿泉水，还可以控制水瓶上下运动。
高中物理向心力教案获奖
高中物理向心力教案获奖
教学目标：
1. 了解向心力的概念和作用。
2. 掌握向心力的计算方法。
3. 通过实验探究向心力的性质和规律。
4. 培养学生观察、实验和分析问题的能力。
教学内容：
1. 向心力的概念和公式。
2. 向心力的实际应用和意义。
3. 向心力实验的设计和操作。
教学步骤：
1.导入：向学生展示一个旋转的物体，引导学生讨论为什么物体能够在旋转时不飞出去，引出向心力的概念。
2.讲解：向学生讲解向心力的定义，公式以及作用，说明向心力是保持物体在圆周运动中向心加速度的力。
3.实验设计：设计一个向心力实验，如用小球连接绳子在旋转的平面上转动，让学生观察小球的运动轨迹和力的变化。
4.实验操作：让学生分组进行实验，记录实验数据并进行分析。
5.讨论：引导学生讨论实验结果，总结向心力的性质和规律，如与质量、半径和角速度的关系。
6.应用：让学生解决一些与向心力相关的问题，如计算物体在圆周运动中的加速度、速度等。
7.总结：归纳向心力的概念和计算方法，强调向心力在日常生活和工程中的重要性。
8.拓展：引导学生探究一些向心力的应用领域，如离心机、过山车等，培养学生的实验和创新能力。
教学评价：
通过本节课的教学，学生将能够理解和应用向心力的概念和运算方法，培养学生的实验和分析能力，激发学生对物理学的兴趣和学习动力。
《探究向心力大小的表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究向心力大小的表达式》说课稿一、使用教材本实验使用的教材是人教版普通高中物理必修2第六章第二节向心力。
二、实验器材向心力演示仪、DisLab 向心力实验设备、力传感器、钩码、机械能实验背景板、数据采集器、笔记本电脑。
三、实验创新要求/改进要点2004版旧教材，在此处设计的是“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”该实验：很难给小球施加合适的初速度，让其在水平面内做匀速圆周运动，小球运动过程中由于阻力，轨迹也会慢慢变成椭圆；小球在摆动过程对应半径r 和高度h 和周期T 不好测量计算麻烦，所以，本实验只能够粗略验证验证向心力的大小。
2019新版教材中，重新选择了传统实验“向心力演示器”来探究向心力的大小。
这个实验的优点是：现象直观，操作方便。
这也是新教材选择它的原因。
但是，这个装置也有局限性：圆周运动的半径是设计好的固定值，不具有普遍意义。
向心力的数值只能通过比值比较，无法准确测量。
不过，我们可以用更精密的设备，改进创新数字实验来弥补这个问题。
在完成向心力公式F=m ω2r 的探究后，通过简单改制DIS 机械能守恒实验器，探究向心力的另一个公式F =rv m 2。
我们把Dis 机械能守恒实验器的背景板安装在铁架台上，把力的传感器安装在铁架台的顶端，选择不同质量的钩码作为摆件，悬挂在力传感器的挂钩上，光电门传感向心力研究实验装置改进创新实验器放置在背景板最低点D。
四、实验原理/实验设计思路为了全面又精确的探究向心力的大小，我们计划分别应用传统的向心力演示器和自制改进的Dis数字实验设备，通过控制变量法，探究向心力与其决定因素之间的关系，确定向心力的大小表达式。
五、实验目标挖掘本实验蕴含的物理学科核心素养，从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面制订了本实验课学生学习的目标。
1.通过活动体验和科学探究，进一步完善向心力的概念，深化运动与相互作用观念。
2.感受影响向心力大小的因素，并通过理解实验原理探究它们之间的关系，领会利用控制变量法研究问题的科学思维。
向心力说课稿
向心力说课稿各位老师，你们好，今天我说课的题目是向心力。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教法学法和教学过程这五个方面来进行说课。
1、首先是教材分析。
向心力是粤教版高中物理必修2第二章第2节的内容。
本节内容主要探讨物体做圆周运动的条件、原因，让学生学习一个新的物理量向心力，本节内容是本章乃至必修2整本教材的重要章节，具有承上启下的作用，为后继学习天体运动打下了重要的基础。
2、接着学情分析。
本节内容的教学对象是高一学生，他们在前面已经学习了匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量线速度、角速度和周期，这为本节课的学习打下重要的基础。
但是，高一学生思维水平有限，逻辑推理能力和抽象思维能力尚未成熟，对理解产生圆周运动的条件具有一定的困难。
3、所以，根据以上我对教材和学情的分析，我确定了本节内容的三维教学目标。
首先，在知识与技能上，学生要知道什么是向心力，理解它是一种效果力，掌握向心力大小与哪些因素有关，理解并应用向心力公式，另外还要理解向心加速度的概念及相关公式。
其次，在过程与方法上，希望学生能在实验探究过程中懂得利用控制变量法研究问题，培养学生实验能力、分析解决问题的能力。
最后，在情感态度价值观上，希望通过本节内容的学习，能激发学生学习物理的兴趣，让学生体会学以致用，培养学生对科学的热爱，领悟科学研究的思想和方法。
另外，本节课的教学重点在于向心力公式的理解和应用，而难点在于让学生真正理解向心力概念的物理涵义。
4、根据以上的分析，我采用的教法是讲授法和分组实验法，而学生的学法是实验探究、观察、分析讨论以及归纳总结。
5、下面我将说一说我的教学过程设计。
我的教学流程将分为新课导入、讲授新课、课堂小结、课后作业这四个环节。
首先是新课导入。
老师用多媒体展示生活中圆周运动的例子，例如转动的风扇、旋转木马、摩天轮，水流星等等，引导学生回忆起之前学习的圆周运动知识，让学生观察圆周运动的特征并思考物体做圆周运动的条件是什么，怎样才能满足这些条件，由此正式进入新课讲授。
向心力 说课稿 教案 教学设计
向心力【知识与技能】1、理解向心力的概念 。
2、知道向心力大小与哪些因素有关。
3、理解公式的确切含义，并能用来进行计算。
4、知道在变速圆周运动中，可用公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。
【过程与方法】通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关 ，并理解公式的含义。
【教学重难点】1、明确向心力的意义、作用、公式及其变形。
2、如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。
【教学过程】★重难点一、向心力★一、对向心力的理解1．向心力的作用效果改变线速度的方向。
由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小。
2．向心力的特点1)方向时刻在变化，总是与线速度的方向垂直。
2)在匀速圆周运动中，向心力大小不变，向心力是变力，是一个按效果命名的力。
3．向心力的大小F n ＝ma ＝m v 2r ＝mr ω2＝m ωv ＝m 4π2T 2r4．向心力的来源向心力是从力的作用效果命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力，它可以是重力、弹力等各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力。
当物体做匀速圆周运动时，合外力就是向心力；当物体做变速圆周运动时，合外力指向圆心的分力就是向心力。
5．向心力来源的实例分析 向心力来源 实例分析重力提供向心力如图所示，用细绳拴住小球在竖直平面内转动，当它经过最高点时，若绳的拉力恰好为零，则此时向心力由重力提供弹力提供向心力如图所示，用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，向心力由绳子的拉力提供摩擦力提供向心力如图所示，物体随转盘做匀速圆周运动，且物体相对于转盘静止，向心力由转盘对物体的静摩擦力提供合力提供向心力如图所示，细线拴住小球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球经过最低点时，向心力由细线的拉力和重力的合力提供。
分力提供向心力如图所示，小球在细线作用下，在水平面内做圆锥摆运动时，向心力由细线的拉力在水平面内的分力提供。
公开课探究向心力教案
一，教学内容：探究向心力1课时二，教学目标知识与技能1．理解向心力是做匀速圆周运动物体所受合外力。
2．通过实验探究影响向心力大小的因素。
3．培养学生动手操作能力。
过程与方法1．指导学生半定量的探究向心力与物体质量、圆周运动的半径及角速度等因素间的关系，知道用控制变量法进行实验。
2．学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验。
3．对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题。
情感态度与价值观1．通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。
2．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。
3．培养与人合作的团队精神。
三，教学重点难点重点：1．控制变量法的使用。
2．如何提出实验方案并使实验方案合理可行。
3．实验结果的分析与处理。
难点：1．如何提出实验方案并使实验方案合理可行。
2．实验数据的分析与处理。
四，教学方法多媒体辅助教学、实验探究法（相关flash动画）、讲授讨论法、习题巩固五，教学教具多媒体、PPT课件、向心力演示器、钢球、铜球、细绳、小物块六，教学过程【新课导入】欣赏视频：我国选手赵宏博和申雪在09年冬奥会花样滑冰比赛中，以精彩表演获得金牌，为国争光。
视频中申雪的运动可以近似看成什么运动？（学生回答：匀速圆周运动），其运动状态时刻改变的原因是什么？（学生回答：受到合外力）。
这节课我们共同探究做匀速圆周运动的物体合外力的特点。
【自主学习】一，感受向心力学生小实验一：拉住绳子一端，使小球在光滑桌面上做匀速圆周运动。
【观察与思考】：1.一旦线断或松手，结果如何？小球还能做匀速圆周运动吗？2.小球受到哪些力作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？1，回答：一旦松手，小球将做匀速直线运动，而不是匀速圆周运动。
说明小球受不受绳子的拉力起决定作用。
2，回答：对小球进行受力分析：结论：FN与G相抵消，所以合力为F定义：做匀速圆周运动的物体所受合外力，叫做向心力。
力与运动分析：结论：合外力F指向圆心，与速度方向垂直；合外力F只改变速度的方向。
向心力说课成稿
《向心力》说课稿各位评委老师，大家好，我今天说课的内容是物理第六章第七节《向心力》这一节的内容。
下面我将从以下几个方面进行分析说明:一、教材分析•本节内容是在学生学习了圆周运动向心加速度的知识后，从动力学角度研究圆周运动产生的原因，学习向心力和变速圆周运动的知识。
学好这一节可以为学好本章应用部分以及万有引力定律和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。
二学情分析•●知识层面：学生已经知道了曲线运动、向心加速度的相关知识，并且能够熟练的运用牛顿运动定律。
因此，可以让学生在教师的引导下独立推导做匀速圆周运动物体所受合力的方向及向心力的表达式，以及分析向心力来源和变速圆周运动问题。
●思维特点：高一学生的认知遵循从感性到理性的规律，因此教师可以通过创设情境让学生亲身体验来达到感性认识。
对于学生，由于他们已经具备一定的逻辑推理能力，所以在教学过程中，应充分调动他们的积极性参与到教学中来。
二、教学方法由于学生对物理学习还缺乏方法，习惯于硬套公式，这会给学生理解问题实质带来较大的困难，所以需要教师引导学生主动探究，自己归纳结论，理解记忆公式，从而达到能灵活运用的目的。
因此本课采用“学案导学+引导探究”式教学法，课前先发放学案，让学生根据学案先进行预习，在预习学案的基础上，进行以下的教学环节：检查自主学习情况→组织讨论→精讲点拨→当堂达标→扣标整合。
该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维的培养，充分发挥学生的主动性。
它不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的主动学习。
学生活动约占课时的1/2，课堂气氛将比较活跃，能真正体现“以教为主导，以学为主体”的教学思想。
三、教习目标知识目标：1、理解什么是向心力，理解它是一种效果力2、掌握向心力大小与哪些因素有关。
理解公式的确切含义，并能用来进行计算3、了解变速圆周运动与一般曲线运动中合外力与向心力的关系能力目标：懂得用控制变量法研究物理问题，培养学生的实验能力、分析能力、解决实际问题的能力。
向心力说课稿
向心力说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“向心力”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“向心力”是高中物理必修 2 第五章《曲线运动》中的重要内容。
在此之前，学生已经学习了圆周运动的线速度、角速度等基本概念，为理解向心力的概念奠定了基础。
本节课主要探讨了向心力的概念、大小和方向，以及向心力在实际生活中的应用。
通过本节课的学习，学生将进一步深化对圆周运动的理解，为后续学习万有引力定律等知识做好铺垫。
二、学情分析在知识储备方面，学生已经具备了一定的力学知识和圆周运动的基础，但对于向心力的本质和特点还缺乏深入的理解。
在思维能力方面，高中生的抽象思维和逻辑推理能力有了一定的发展，但在处理复杂物理问题时，仍需要教师的引导和帮助。
在学习兴趣方面，学生对于与生活实际密切相关的物理现象充满好奇心和探究欲望，这为本节课的教学提供了有利条件。
基于以上分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）理解向心力的概念，知道向心力是一种效果力。
（2）掌握向心力的大小与哪些因素有关，并能进行简单的计算。
（3）了解向心力在生活中的应用。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、动手能力和分析归纳能力。
（2）经历向心力概念的建立过程，提高学生的科学思维能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对生活中圆周运动实例的分析，让学生感受物理与生活的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
（2）培养学生勇于探究、实事求是的科学态度。
四、教学重难点1、教学重点（1）向心力的概念和大小。
（2）通过实验探究向心力的大小与哪些因素有关。
（1）理解向心力是一种效果力。
（2）运用向心力的知识解决实际问题。
五、教法与学法为了实现教学目标，突破教学重难点，我将采用以下教法和学法：1、教法（1）讲授法：讲解向心力的概念、特点和相关公式。
《探究向心力》说课稿(全国实验说课获奖案例)
《探究向心力》说课稿使用教材:人教版高中物理必修二､第五章第6节《向心力》一､教材分析(一)教材地位向心力､向心加速度是本章教学的重点,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｡(二)教材设计思路课本用向心加速度公式结合牛顿第二定律从理论推导向心力表达式,再利用课本实验——用圆锥摆粗略验证向心力的表达式,这个实验虽简单直观,但是实际操作困难,物理量难测量｡二､物理核心素养教师在教学过程中,应该培养学生的物理核心素养,设计探究实验,让学生从事实经验出发,推理猜想,再用实验验证,像科学家一样思考,得出结论｡(一)物理观念:从物理学视角形成的关于物质､运动与相互作用､能量等的基本认识,是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华(二)科学思维:基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑､批判,进而提出创造性见解的能力与品质(三)实验探究:提出物理问题,形成猜想和假设,获取和处理信息,基于证据得出结论并做出解释,以及对实验探究过程和结果进行交流､评估､反思的能力(四)科学态度与责任:在认识科学本质,理解科学·技术·社会·环境(STSE)的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感三､教学目标和实验内容(一)教学重点1.理解向心力的概念2.学生感受向心力和实验探究向心力的表达式(二)教学难点学生实验探究向心力的表达式(三)教学对象分析1.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｡学生可以运用牛顿第二定律结合向心加速度公式,从理论上推导出向心力表达式2.学生能力层面:学生理解向心力是效果力,是指向圆心的合力;已经掌握用EXECL软件处理数据,合理选择变量,拟合图像的方法,初步具备探究实验的能力(四)实验方法定性关系实验:感受向心力定量关系实验:自制创新教具——无线向心力测量仪(图1)图11.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,用EXCEL分别作出F-ω2､F-r､F-m图像,得出结论｡3.验证法将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果,理论值与测量值比较,验证实验结论,得出结果｡四､实验创新设计(一)兴趣实验——感受向心力1.【实验目的】(1)使学生初步认识向心力与其影响因素之间的关系｡(2)使学生通过控制变量法完成实验｡2.【实验装置】(图2)图23.【实验创新点】 这个实验装置比较简单,让学生通过甩动摆球,感受绳对手的拉力去体验向心力的大小｡该实验现象明显,能很快让学生得到定性地结论,在具体教学中,很好地激发了学生的学习兴趣｡教学的第一要素,是激发学生的兴趣,于是我设计了兴趣实验“感受向心力”｡教师引导学生体会与猜想,小球做圆周运动的向心力大小与什么因素有关?学生通过实验猜想:向心力可能与半径､质量､角速度､线速度等有关系｡看到学生的兴趣被激发出来,教师继续提问:角速度､线速度､周期有什么关系?学生根据线速度公式r Tr ωπ==2v 可以推理出其关系,于是缩小研究范围,讨论F 与m ､r ､ω､这4个物理量的关系｡那么它们有什么样的定量关系呢?目前讨论向心力定量关系的实验有这些,通过实验研究我发现它们存在以下不足:课本圆锥摆实验操作困难,物理量难测量｡传统的向心力仪器,只能粗测,不够精确｡现在市面上最新､普及率最广的郎威传感器也存在以下不足:1､向心力间接测得,误差大｡ 2､只能生成F-ω图像,不满足多次控制变量的需求｡ 3､数据图像直接生成,没有让学生充分体验“过程学习”｡为了解决以上不足,我自制创新教具——无线向心力测量仪(图3),突破教学难点｡图5图3 无线向心力测量仪,是一个可以直接测F 和ω的仪器｡无线向心力测量仪各部分结构介绍如图4—11所示｡图4这是角速度仪,可以直接显示角速度的大小,利用单片机驱动步进式电机获得稳定的角速度,调节旋钮,可以改变角速度的大小｡外壳采用透明材料,让学生清晰看到内部构造,激发学生的兴趣｡这是测力计,内部安装拉力传感器,采用无线发射与接收的方式显示向心力的大小｡我设计了2种显示力大小的方式,第一种､数字显示｡第二种､通过自编软件,在电脑上显示｡显示力的大小有2种方式:(图6､7)图6 第1种:数字显示图7 第2种:通过自编软件,在电脑上显示这是圆心(图8),通过轨道上的标尺可以读出小球运动的半径(图9),改变线长,改变半径(图10),改变小球,改变质量图(11),小球的质量可以用天平测量出,还有可以调节水平的水平仪｡图8 圆心图9 读半径图10 改变线长,改变半径图11 改变小球,改变质量学生通过自制创新实验教具可以测出实验所需要的物理量——F､m､r､ω(图12)图12(二)创新实验——无线向心力测量仪1.【实验目的】(1)使学生探究向心力于其影响因素之间的定量关系｡(2)使学生通过控制变量法､图像法完成实验｡2.【实验装置】(图13)图13 无线向心力测量仪3.【实验创新点】教师自制教具简单直观,该仪器可以直接显示向心力和角速度的大小,并且读数方便准确,非常有说服力｡这个实验装置满足多次控制变量的要求,让学生充分体验“过程学习”,并且通过科学探究过程,树立科学探究意识,掌握科学探究方法｡教师引导学生用无线向心力测量仪分组设计探究实验方案,学生通过观察讨论,得到本节课的实验方法:4.【实验方法】(1)控制变量法①控制m､r不变,讨论F､ω关系｡②控制m､ω不变,讨论F､r关系｡③控制ω､r不变,讨论F､m关系｡(2)图象法:把数据输入电脑,用EXCEL分别作出F-ω2､F-r､F-m图像,得出结论｡(3)验证法:实验数据代入F=mrω2计算,计算值与测量值比较,验证结论｡下面我们来看一段学生实际操作的视频 (图14)图14 5.【实验数据处理】如图15､16､17所示(1)控制m､ω不变,探究F—r关系｡ (图15)图15 实验结论:F与r成正比｡(2)控制m､r不变,探究F—ω关系｡(图16)图16学生通过观察F—ω图像,发现是一条抛物线,于是猜想F与ω2有关系,于是制出F—ω2图像｡(图17)图17实验结论:F与ω2成正比｡(3)控制ω､r不变,探究F—m关系｡(图18)图18实验结论:F与m成正比｡6.【实验结论】——F与r､m､ω2成正比｡通过控制变量法,学生得到了F-r､F-ω､F-ω2､F-m图像｡我们发现,学生在实验的过程中,利用简单直观的自制教具,收集分析数据,选择合理变量,拟合图像｡教师既让学生感受到了“过程学习”的乐趣,又培养了学生自主探究,归纳总结的能力｡突破了本节课的难点,形成结论——F∝mrω2,写成等式F=kmrω2教师引导:k=?,能否用数据验证?学生把实验数据带入实验结论,比较测量值和计算值,发现2个值基本相等,即K=1,学生得出实验结论F=mr ω2｡(图19)图19教师再引导学生用向心加速度公式结合牛顿第二定律,从理论上也得到向心力的表达式｡ 进一步验证了实验的正确性｡本节课到此,可能有些同学会思考:角速度和向心力的读数对吗?因此我设计了一个课外实验｡(学生课后会想到的验证方法:弹簧秤去拉传感器,对照两个读数是否一致｡角速度的测量利用秒表,使小球转动30圈,根据公式Tπω2=验证角速度的读数是否正确,等等方法) 五､教学反思与自我评价最后,我对这一节课做一个总结:层层递进､环环相扣,实验多变､方法多样,数字信息､创新巧妙,实验启智,科学育人｡。
《向心力》说课稿
《向心力》说课稿第一篇：《向心力》说课稿《向心力》说课稿一、说教材： 1.新老教材比较老教材是从日常现象观察、猜测向心力会与什么因素有关，然后运用控制变量法（利用向心力演示仪）得出向心力的表达式，再根据牛二定律推导出向心加速度表达式，对向心加速度表达式an没有进行理论推导，总体思路是由向心力这个本质到向心加速度这个现象。
新教材的设计思路正好相反，从现象到本质，从特殊到一般，教材先从生活，生产中很多圆周运动的现象得出速度方向变化必须要有加速度，在通过数学推导（体现极限思想）得出向心加速度的表达式，再根据牛顿第二运动定律推导出向心力的表达式。
教材到这儿本可以结束，但是新教材，通过圆锥摆实验粗略验证了向心力表达式（以前是向心力演示仪），这个验证实验起到了一举三得的作用：①验证了向心力表达式的正确性②验证了向心加速度表达式的正确性③验证了匀速圆周运动是由合外力提供向心力。
向心力不是具体的力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力，甚至是每个力的分力，是按效果命名的力。
从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般的曲线运动，体现了从特殊到一般的思想，在处理一般曲线运动时也采用微分思想2.本课在教材中的地位圆周运动与抛体运动都是很重要的曲线运动，为了学习《向心力》前面已有很多知识铺垫，如：曲线运动的方向、条件、描述圆周运动的概念及物理量，包括向心加速度。
这是前，那么后呢？学好本节可以为本章应用部分及万有引力知识做必要准备，所以本节内容具有承上启下，承前启后的作用，是本章乃至本册的重要内容。
二、三维目标：1.知识与技能。
1.了解向心力概念，知道向心力是效果力；2.掌握向心力的表达式，会计算简单情景中的向心力。
2.过程与方法。
1.体验向心力的存在，会分析向心力的来源；2.从牛顿第二定律角度理解向心力表达式，进一步体会力是产生加速度的原因；3.用圆锥摆粗略验证向心力表达式。
3.情感态度与价值观。
1.在实验操作中培养学生的动手习惯，提高理解、分析、解决问题的能力；2.让学生感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学生学习物理的兴趣。
向心力向心加速度一等奖说课稿
向心力向心加速度一等奖说课稿《向心力向心加速度一等奖说课稿》这是优秀的说课稿文章，希望可以对您的学习工作中带来帮助！1、向心力向心加速度一等奖说课稿一、教材分析本节内容是高中物理教材第五章匀速圆周运动中的一节，在此之前，学生已经学习过匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量。
本节是本章的重点，学好这一节可以为学好本章应用部分以及万有引力知识作必要准备。
二、教学目标1.知识目标：理解什么是向心力，什么是向心加速度。
能运用向心力和向心加速度的公式解答有关问题。
2．能力目标：懂得用控制变量法研究物理问题，培养学生的实验能力、分析能力、解决实际问题的能力。
3．情感目标：学习科学研究方法和科学研究态度。
三、教学重点与难点1．重点：向心力大小与m、r、ω的关系2．难点：①理解向心力的概念②理解公式a=rw2和a=v2/r四、教学方法：由于学生刚刚步入高中，对高中物理学习还缺乏方法，习惯于硬套公式，而本节内容涉及公式较多，会给学生带来较大的困难，所以需要教师引导学生主动探究，自己归纳结论，理解记忆公式，从而达到能灵活运用的目的。
因此本课采用“引导探究”式教学法，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维的培养，充分发挥学生的主动性。
其主要程序是：提出问题→科学猜想→设计实验→探索研究→得出结论→指导实践。
它不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的主动学习。
学生活动约占课时的`1/2，课堂气氛将比较活跃，能真正体现“以教为主导，以学为主体”的教学思想。
五、教学用具1.多媒体、录象短片、课件2.学生分组实验器材：弹簧秤,绳子,小球(若干个)，圆珠笔杆套六、教学过程(一)向心力概念：复习上节内容，播放几个匀速圆周运动实例的录象短片，引导学生逐一进行受力分析，让学生发现，做匀速圆周运动的物体受到的合力总是指向轨迹圆心，从而得出向心力的概念，理解向心力是做匀速圆周运动物体所受的合力，是按效果命名的，并理解它的方向和作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《探究向心力》说课稿
使用教材:人教版高中物理必修二､第五章第6节《向心力》
一､教材分析
(一)教材地位
向心力､向心加速度是本章教学的重点,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｡
(二)教材设计思路
课本用向心加速度公式结合牛顿第二定律从理论推导向心力表达式,再利用课本实验——用圆锥摆粗略验证向心力的表达式,这个实验虽简单直观,但是实际操作困难,物理量难测量｡
二､物理核心素养
教师在教学过程中,应该培养学生的物理核心素养,设计探究实验,让学生从事实经验出发,推理猜想,再用实验验证,像科学家一样思考,得出结论｡
(一)物理观念:从物理学视角形成的关于物质､运动与相互作用､能量等的基本认识,是
物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华
(二)科学思维:基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑､批判,进而提出创
造性见解的能力与品质
(三)实验探究:提出物理问题,形成猜想和假设,获取和处理信息,基于证据得出结论并
做出解释,以及对实验探究过程和结果进行交流､评估､反思的能力
(四)科学态度与责任:在认识科学本质,理解科学·技术·社会·环境(STSE)的关系基
础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感
三､教学目标和实验内容
(一)教学重点
1.理解向心力的概念
2.学生感受向心力和实验探究向心力的表达式
(二)教学难点
学生实验探究向心力的表达式
(三)教学对象分析
1.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｡学生可以运用牛顿第二定律结合向心加速度公式,从理论上推导出向心力表达式
2.学生能力层面:学生理解向心力是效果力,是指向圆心的合力;已经掌握用EXECL软件处理数据,合理选择变量,拟合图像的方法,初步具备探究实验的能力
(四)实验方法
定性关系实验:感受向心力
定量关系实验:自制创新教具——无线向心力测量仪(图1)
图1
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,用EXCEL分别作出F-ω2､F-r､F-m图像,得出结论｡
3.验证法
将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果,理论值与测量值比较,验证实验结论,得出结果｡
四､实验创新设计
(一)兴趣实验——感受向心力 1.【实验目的】
(1)使学生初步认识向心力与其影响因素之间的关系｡ (2)使学生通过控制变量法完成实验｡
2.【实验装置】(图2)
图2 3.【实验创新点】
这个实验装置比较简单,让学生通过甩动摆球,感受绳对手的拉力去体验向心力的大小｡该实验现象明显,能很快让学生得到定性地结论,在具体教学中,很好地激发了学生的学习兴趣｡
教学的第一要素,是激发学生的兴趣,于是我设计了兴趣实验“感受向心力”｡教师引导学生体会与猜想,小球做圆周运动的向心力大小与什么因素有关? 学生通过实验猜想:向心力可能与半径､质量､角速度､线速度等有关系｡
看到学生的兴趣被激发出来,教师继续提问:角速度､线速度､周期有什么关系?学生根据线速度公式r T
r
ωπ==
2v 可以推理出其关系,于是缩小研究范围,讨论F 与m ､r ､ω､这4个物理量的关系｡那么它们有什么样的定量关系呢?
目前讨论向心力定量关系的实验有这些,通过实验研究我发现它们存在以下不足:课本圆锥摆实验操作困难,物理量难测量｡传统的向心力仪器,只能粗测,不够精确｡现在市面上最新､普及率最广的郎威传感器也存在以下不足:1､向心力间接测得,误差大｡ 2､只能生成
F-ω图像,不满足多次控制变量的需求｡ 3､数据图像直接生成,没有让学生充分体验“过程
学习”｡为了解决以上不足,我自制创新教具——无线向心力测量仪(图3),突破教学难点｡
图
5
图3 无线向心力测量仪,是一个可以直接测F 和ω的仪器｡
无线向心力测量仪各部分结构介绍如图4—11所示｡
图4
这是角速度仪,可以直接显示角速度的大小,利用单片机驱动步进式电机获得稳定的角速度,调节旋钮,可以改变角速度的大小｡外壳采用透明材料,让学生清晰看到内部构造,激发学生的兴趣｡
这是测力计,内部安装拉力传感器,采用无线发射与接收的方式显示向心力的大小｡我设计了2种显示力大小的方式,第一种､数字显示｡第二种､通过自编软件,在电脑上显示｡显示力的大小有2种方式:(图6､7)
图6 第1种:数字显示图7 第2种:通过自编软件,在电脑上显示这是圆心(图8),通过轨道上的标尺可以读出小球运动的半径(图9),改变线长,改变半径(图10),改变小球,改变质量图(11),小球的质量可以用天平测量出,还有可以调节水平的水平仪｡
图8 圆心图9 读半径
图10 改变线长,改变半径图11 改变小球,改变质量
学生通过自制创新实验教具可以测出实验所需要的物理量——F､m､r､ω(图12)
图12
(二)创新实验——无线向心力测量仪
1.【实验目的】
(1)使学生探究向心力于其影响因素之间的定量关系｡
(2)使学生通过控制变量法､图像法完成实验｡
2.【实验装置】(图13)
图13 无线向心力测量仪
3.【实验创新点】
教师自制教具简单直观,该仪器可以直接显示向心力和角速度的大小,并且读数方便准确,非常有说服力｡这个实验装置满足多次控制变量的要求,让学生充分体验“过程学习”,并且通过科学探究过程,树立科学探究意识,掌握科学探究方法｡
教师引导学生用无线向心力测量仪分组设计探究实验方案,学生通过观察讨论,得到本节课的实验方法:
4.【实验方法】
(1)控制变量法
①控制m､r不变,讨论F､ω关系｡
②控制m､ω不变,讨论F､r关系｡
③控制ω､r不变,讨论F､m关系｡
(2)图象法:把数据输入电脑,用EXCEL分别作出F-ω2､F-r､F-m图像,得出结论｡
(3)验证法:实验数据代入F=mrω2计算,计算值与测量值比较,验证结论｡
下面我们来看一段学生实际操作的视频 (图14)
图14 5.【实验数据处理】如图15､16､17所示
(1)控制m､ω不变,探究F—r关系｡ (图15)
图15 实验结论:F与r成正比｡
(2)控制m､r不变,探究F—ω关系｡(图16)
图16
学生通过观察F—ω图像,发现是一条抛物线,于是猜想F与ω2有关系,于是制出F—ω2图像｡(图17)
图17
实验结论:F与ω2成正比｡
(3)控制ω､r不变,探究F—m关系｡(图18)
图18
实验结论:F与m成正比｡
6.【实验结论】
——F与r､m､ω2成正比｡
通过控制变量法,学生得到了F-r､F-ω､F-ω2､F-m图像｡我们发现,学生在实验的过程中,利用简单直观的自制教具,收集分析数据,选择合理变量,拟合图像｡教师既让学生感受到了“过程学习”的乐趣,又培养了学生自主探究,归纳总结的能力｡突破了本节课的难点,形成结论——F∝mrω2,写成等式F=kmrω2
教师引导:k=?,能否用数据验证?学生把实验数据带入实验结论,比较测量值和计算值,发现2个值基本相等,即K=1,学生得出实验结论F=mr ω2
｡(图19)
图19
教师再引导学生用向心加速度公式结合牛顿第二定律,从理论上也得到向心力的表达式｡ 进一步验证了实验的正确性｡
本节课到此,可能有些同学会思考:角速度和向心力的读数对吗?因此我设计了一个课外实验｡(学生课后会想到的验证方法:弹簧秤去拉传感器,对照两个读数是否一致｡角速度的测量利用秒表,使小球转动30圈,根据公式T πω2=验证角速度的读数是否正确,等等方法)
五､教学反思与自我评价
最后,我对这一节课做一个总结:层层递进､环环相扣,实验多变､方法多样,数字信息､创新巧妙,实验启智,科学育人｡。