《2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度》精品优质课教案设计

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学生在必修1中学习了牛顿第二定律，在本章的第四、五节中学习了描述圆周运动的物理量和向心加速度，为本节课的学习奠定了知识基础。但是高一年级学生的物理观念、科学探究、科学思维等物理学科核心素养水平还不高，因此本节课用两个学生实验代替教师的演示实验，让学生经历探究过程。引导学生通过观察发现问题，通过实验探究规律，并应用规律解决生活中的实际问题。让学生充分参与模型的形成、概念的建立和规律的探究过程，从而提升学生的科学思维、科学探究等核心素养水平。在本节课的学习中，通过分析生活实例中向心力的来源，使学生体会到物理与生产生活的密切联系，激发学生学习物理的兴趣，培养正确的科学思维方式和实事求是的科学态度。

3、教材特点与学生特征之间的联系

课程标准对本节课的要求是：通过实验，探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系；能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。而教材是直接从向心加速度的公式利用牛顿第二定律先推导出向心力的表达式，再进行实验验证。我个人认为不太符合学生的认知规律，因此，我在本节课的教学设计中将教材最后的“做一做”环节放在得出向心力概念后，先让学生通过实验探究影响向心力大小的影响因素，对向心力产生感性认识，然后再联系之前所学知识得出向心力的表达式，从而加深对公式的理解。

【教学目标】

物理观念：理解向心力的概念，知道物体做匀速圆周和变速圆周运动时合外力与向心力的关系；

科学思维：会分析向心力的来源；

科学探究：通过实验体验向心力的存在，并验证向心力的表达式，会测量、分析实验数据，并得出实验结论；

科学态度与责任：通过实验提高学生学习物理的兴趣，培养学生实事求是的科学态度。

【教学重点】

1、理解向心力的概念和公式的确切含义；

2、通过圆锥摆实验验证向心力的表达式；

【教学难点】

圆锥摆实验的原理及数据的测量

【教学设计思路】

本节课整体的设计思路是情境导入—提出问题—分析问题。用玩具车的圆周运动导入新课，引起学生的思考。通过分析水平面内做匀速圆周运动的小球的受力情况，得出向心力的概念。用一个简单的演示实验加深对向心力的理解，进而探究向心力的大小的影响因素，让学生先初步产生感性认识。再根据牛顿第二定律推导出向心力的大小，之后又利用圆锥摆实验对公式进行验证，进一步理解在匀速圆周运动中合外力提供向心力。最后通过一个简单的演示实验认识变速圆周运动的动力学特点。

【教学流程】

教学流程图

教学流程说明

情景1 观看视频和设问1

视频—用细绳拉住玩具车，车做匀速圆周运动，松开绳子玩具车做直线运动。

设问1：玩具车为什么能沿圆周运动？

通过设问1引入新课

情景2 设问2

设问2：小球受到哪些力？小球在任意位置的合力方向及特点？

通过设问2分析做匀速圆周运动物体的受力特点，得出向心力的概念