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視頻標(biāo)簽：向心加速度
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版物理必修二第五章第5節(jié)《向心加速度》內(nèi)蒙古 - 包頭
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向心加速度教學(xué)設(shè)計(jì)
【教材分析】
向心加速度是人教版高中物理必修2第五章曲線運(yùn)動第六節(jié)內(nèi)容。 在上一節(jié)學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動的基礎(chǔ)上，學(xué)生們了解到對于圓周運(yùn)動可運(yùn)用線速度(v)和角速度(ω)這兩個物理量來描述。
對于圓周運(yùn)動，即使是勻速圓周運(yùn)動，由于運(yùn)動方向在不斷改變，所以也是變速運(yùn)動。既然是變速運(yùn)動，就會有加速度。再聯(lián)系到必修1中，描述直線運(yùn)動的物理量有速度(v)與加速度(a)。結(jié)合圓周運(yùn)動，不難得出，做圓周運(yùn)動的物體也具有加速度，并且可通過生活中的實(shí)例確定：做勻速圓周運(yùn)動的物體，所受合外力指向圓心，因此加速度方向也指向圓心。
本節(jié)課主要是通過對勻速圓周運(yùn)動的分析，進(jìn)而推導(dǎo)出向心加速度大小的表達(dá)式。因此，如何得出向心加速度大小的表達(dá)式是本節(jié)課的重點(diǎn)與難點(diǎn)。
【學(xué)情分析】
（1）知識基礎(chǔ)
通過必修1《速度變化快慢的描述—加速度》的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握加速度的概念是：加速度是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值，通常用a代表，若用v表示速度在時間間隔t內(nèi)發(fā)生的變化，則有t
v
a
。 同時，經(jīng)過上節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，容易想到要研究勻速圓周運(yùn)動的向心加速度a，可以從勻速圓周運(yùn)動的速度變化量入手來探索向心加速度。利用圖示法畫出做勻速圓周運(yùn)動物體速度的變化量v，類比直線運(yùn)動，通過數(shù)形結(jié)合的思想，經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)，從而得出向心加速度大小的表達(dá)式。
（2）思維特征
學(xué)生為高一的孩子，好奇心強(qiáng)，具有較強(qiáng)的探究欲望；并且已經(jīng)學(xué)過直線運(yùn)動加速度的由來和物體做曲線運(yùn)動的條件及描述圓周運(yùn)動的物理量。同時學(xué)生也具備了一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
因此，作為老師要善于發(fā)揮學(xué)生的主體作用，積極引導(dǎo)學(xué)生思考、分析問題情境，培養(yǎng)他們的類比思維和邏輯推理能力。經(jīng)歷一步一步推算的過程，最終得出結(jié)論。
（3）心理特征
探索描述物理現(xiàn)象的物理量總是和生活實(shí)際緊密相聯(lián)的，即物理來源于生活，而又不停留于生活中的事物的表象，物理研究的是事物的本質(zhì)。通過現(xiàn)象看本質(zhì)是學(xué)習(xí)物理的基本心理特征。
在研究一個新的物理量時，我們總是從已知的物理量著手，結(jié)合原來已經(jīng)掌握的規(guī)律和研究方法來探究未知物理量。
針對這兩個特征，可以在課堂上再現(xiàn)一些生活中的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用已知探索未知。同時在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生由被動的接收知識轉(zhuǎn)變?yōu)樽约褐鲃犹角笾R。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能：
1、理解向心加速度的概念。
2、了解向心加速度大小的推導(dǎo)過程。知道勻速圓周運(yùn)動向心加速度的公式，會解答有關(guān)問題；
二、過程與方法：
1、要通過對物體做圓周運(yùn)動的實(shí)例進(jìn)行分析入手，從而認(rèn)識到：做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合力指向圓心，所以物體的加速度也指向圓心。
2、通過充分討論向心加速度來源、向心加速度大小可能與哪些因素有關(guān)，并演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動。
3、領(lǐng)會推導(dǎo)向心加速度時運(yùn)用到的研究物理量類比的方法和數(shù)學(xué)上極限的思維。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀：
1、領(lǐng)略到物理就在自己的身邊，體驗(yàn)自然界的奇妙與和諧，發(fā)展好奇心與求知欲；
2、意識到物理規(guī)律在現(xiàn)實(shí)生活中的重要作用，增強(qiáng)對物理學(xué)習(xí)的興趣； 3、在利用實(shí)驗(yàn)并結(jié)合數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)得出結(jié)論的過程中，逐步樹立嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度和正確的認(rèn)識觀。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
重點(diǎn)：1、體會直線運(yùn)動加速度的定義，類比理解圓周運(yùn)動向心加速度
2、掌握向心加速度的計(jì)算公式。
難點(diǎn)：1、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。
【教學(xué)設(shè)備】
多媒體課件、小球、細(xì)線、圖釘?shù)取?nbsp;
【教學(xué)流程】
開始
視頻導(dǎo)入：展示生活中的圓周運(yùn)動。（調(diào)動好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣） 討論分析：物體做圓周運(yùn)動時受力方向如何？加速度方向應(yīng)該指向什么方向？ 得出結(jié)論：任何做勻速圓周運(yùn)動的物體的加速度都指向圓心→向心加速度 復(fù)習(xí)回顧：直線運(yùn)動中加速度的定義式。 討論分析：速度的變化量 實(shí)驗(yàn)探究：根據(jù)實(shí)驗(yàn)與定義，探究向心加速度大小的表達(dá)式 拓展推導(dǎo)：根據(jù)線速度與角速度、周期、頻率的關(guān)系推導(dǎo)變形公式 課堂練習(xí)：設(shè)計(jì)相關(guān)簡單的練習(xí)，當(dāng)堂檢驗(yàn)學(xué)生對知識的掌握情況 結(jié) 束
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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