55向心加速度教材分析及操作难点教学目标设计

55向心加速度教材分析⑴教材地位前面有了叙述匀速圆周运动的的几个基本概念本节研究向心加速度这一重要概念本节是本章的重点和难点对本章知识点的学习有承上启下的作用为中间学习匀速圆周运动实例分析万有引力与行星运动带电粒子在电场中的运动起准备作用⑵教材思路通过对试验匀速圆周运动现象的观察通过受力感悟得出向心加速度方向指向圆心接着应用加速度的定义矢量运算方式进行研究计算出匀速圆周运动的加速度的方向跟大小进而完成对匀速圆周运动探究学情分析⑴学生具有牛顿第二定律的知识有进行对新知识匀速圆周运动的加速度方向的同化思维的素养⑵学生具有探究直线运动的模式有能力将本课研究的课题分解为几个相对独立的小难题即对圆周运动现象进行观察和叙述应用相关定义进行研究应用物理运算方式进行计算⑶学生对加速度的矢量性理解还停留在直线运动范畴可理解加速度与速率同向跟反向的状况这节课理解向心加速度的方向与速率方向平行将作为学生认知和思维上升的一个台阶⑷学生对矢量运算的不熟练将作为准确研究过程的认知难点和操作难点教学目标设计1知识与技能⑴理解速度差异量与加速度的概念⑵知道向心加速度大小与线速率角速度的关系⑶能够利用矢量运算规则和相关物理常识归纳出向心加速度的大小表达式⑷能够应用向心加速度的相应表达式解决难题2过程与技巧1通

过实验感知使教师树立实事求是的科学态度制定科学的方式2经历矢量差法比值定义法极限法渗透无限逼近的认知方式尝试用化学手段解决数学难题感悟科学研究的方式3通过探讨过程导致学生反思分析推导从而培养学生的剖析归纳能力3情感态度与价值观⑴培养教师了解未知世界要有敢于猜想的胆量和细致的科学态度⑵感知生物源自生活唤起学生热爱科学学习科学的热情教学重点1向心加速度的定义2向心加速度的定理以及应用教学难点1向心加速度的方向2向心加速度公式计算过程教学过程设计场景导入新课学习微课视频后接着一起观看我国运动员赵宏博申雪冬奥会摘取金牌的一段视频请注意观察女运动员做了哪些运动新课教学1．探究匀速圆周运动加速度1实验体会提问我们了解匀速圆周运动是线速率大小不变的运动匀速圆周运动是不是变速运动追问既然匀速圆周运动是变速运动有没加速度再追问那么匀速圆周运动加速度有哪些特征我们既如何研究呢学生活动构想得出有加速度虽然学生了解有加速度但问加速度有哪些特征或者如何研究针对这个未知领域学生而是认为难度大但借助中间的学习学生很容易在鼓励下想到用牛顿第二定律来探求匀速圆周运动的加速度教师引导用试验来研究匀速圆周运动的受力特性研究一匀速圆周运动合外力的方向学生实验小组实验一1手握细线一端手指接近桌面让小球在桌面上做匀速圆周

运动学生活动实验现象小球近似在桌面上做匀速圆周运动受力分析小球受浮力支持力绳子的拉力结论小球在绳子拉力的作用下做匀速圆周运动并且细绳的拉力是指向圆心小组实验二小钢球在量筒底沿杯壁做匀速圆周运动实验现象小球近似沿杯壁做匀速圆周运动受力分析小球受浮力支持力杯壁的弹力结论小球在杯壁的弹力的作用下做匀速圆周运动并且杯壁的弹力是指向圆心设计动机通过简洁的试验结合受力分析应用所学习的常识探究未知的领域教师体验实验结合书本给我们强调了一个地球绕太阳做近似的匀速圆周运动地球得到一个像太阳给地球手拉手的一个吸引力而做匀速圆周运动我们请两位朋友通过实验来感受下这个力学生活动参加课堂进一步得出匀速圆周运动的合外力是指向圆心通过前面的实验我们感受到做匀速圆周运动的质点受合外力都是指向圆心的也就是匀速圆周运动的加速度是指向圆心的我们能不能从理论上证明我们的体会是否恰当呢学生活动既处于一个新的探讨我们还可以从那个角度来探究匀速圆周运动的加速度学生活动学生必须想到加速度的定义式2理论研究回答请问加速度的定义式是哪个学生回答提问公式中各个字母的涵义学生提问为速度差异量为经过的时间提问加速度方向与定义式中那个物理量有关是哪个关系学生提问与有关方向一直相似原来要研究匀速圆周运动加速度方向也就是要研究速度差异量的方加速度教案模板

向已经找到了研究匀速圆周运动加速度的突破口探究二研究匀速圆周运动速率差异量的大小跟方向设质点做匀速圆周运动的木块的线速率大小为v半径为r经过物体从A点运动至B点请画出内的方向研究二匀速圆周运动速率差异量的大小和方向第一步设物体沿直径为r的圆做匀速圆周运动其线速率大小为某时刻位于A点速度为经过时间△t后位于B点速度为AB表示弦AB的宽度温馨提示大小相同即直线长度相等1请在图中画出从A至B速率差异量2观察△OAB与三条线段围成的三角形2个三角形有哪些关系3据两个三角形的几何关系请你求____________________用含ABrv的表达式表示第二步减小则∠AOB减小如图1请在图中画出从A至B速率差异量2观察△OAB与三条线段围成的三角形2个三角形有哪些关系3观察与所构成的角相对第一步在怎样变化4据两个三角形的几何关系请你求出____________________用含ABrv的表达式表示第三步再增加当最小更小时则∠AOB也更小最小为便于作图角取的依然非常大1请在图中画出从A至B速率差异量2请你判定此时的表达式跟上面是一样吗3观察此时与的所构成的接近多少度与长度OA是哪个关系指向哪里设计目的通过一步一步的深入体验得出必须研究的论断也主要是把日渐逼近的思想通过一步二步三步减小理解的

难度结论当Δt最小更小时的方向指向_圆心_即匀速圆周运动的加速度指向___圆心_2．向心加速度1定义做匀速圆周运动的质点的加速度都是指向圆心这个加速度叫做向心加速度2方向一直指向圆心教师提问我们解决了一个问题既迎来另外一个问题向心加速度的大小是多少呢探究三探究匀速圆周运动物体向心加速度的大小设质点沿直径为r的圆做匀速圆周运动其线速率大小为v某时刻位于A点速度为vA经过时间△t后位于B点速度为vB请你试着借助刚刚求解的来求解向心加速度的大小加速度公式当时间趋向零时此时弧对应的圆心角θ很小半径和弦长相同但是代入上式可得利用可得三．向心加速度公式的理解与应用1提问向心加速度大小与长度成哪个关系学生活动学生容易得出一个成正比一个成反比两个结论是否矛盾1铺垫ykx这个关系式中y与x成正比前提是何种学生回答前提是k为定值2得出与长度成正比的条件是角速率不变3再次预测教材中那两点成正比哪两点成反比学生回答AB适用于向心加速度与长度成反比BC适用于向心加速度与长度成正比探究四向心加速度公式的应用如图为一皮带传动装置大轮与小轮固定在同一根轴上小轮与另一中等大小的车轮间用皮带相连皮带不打滑小中大轮子的半径之比是123．ABC分别为小中大轮子边缘上的三点求三个点向心加速度大小之比为多少设计目的使学生加速度教案模板

熟练公式能应用向心加速度公式解决难题能在不同的状况中选取适合的公式快速的缓解问题2向心加速度公式适用于非匀速圆周运动吗物体做非匀速圆周运动时合加速度既有沿切线方向的分量又有对准圆心的分量由于沿切线方向的加速度始终与速率共线因此只改变速度的大小不改变速率的方向指向圆心的加速度只改变速率的方向不改变速度的大小其实向心加速度仍然适用于非匀速圆周运动设计目的让学生知道向心加速度度定理的适用范围为中间解决竖直面的变速圆周运动做准备布置作业1完成教材P22问题与训练第234题2推荐课外查阅与探讨1请同学们在网上查阅推导向心加速度的其它方式2网上查阅用物理的方式证明向心加速度公式也适用非匀速圆周运动并查阅曲率半径3课题研究电视画面中车辆车轮的正反问题过程在电视画面中我们经常会发现一辆向前奔驰的车辆它的车轮一会儿在正转一会儿又在倒转假设轮子的辐条如图所示请解释产生这些现象的缘由是哪个并预测哪些情况下发生正转现象什么状况下发生倒转现象参考资料电视画面是每隔130s更迭一帧人的视觉暂留时间为01s板书设计5向心加速度一探究匀速圆周运动的加速度1试验感悟2理论研究二向心加速度1定义2方向始终指向圆心3向心加速度公式三．向心加速度公式应用1向心加速度与r的关系2向心加速度公式也适用于非匀速圆周运动