人教版高中物理必修2《5.向心加速度》教学设计

向心加速度教学设计

【教材分析】

向心加速度是人教版高中物理必修2第五章曲线运动第六节内容。

在上一节学习了圆周运动的基础上，学生们了解到对于圆周运动可运用线速度(v)和角速度(ω)这两个物理量来描述。

对于圆周运动，即使是匀速圆周运动，由于运动方向在不断改变，所以也是变速运动。既然是变速运动，就会有加速度。再联系到必修1中，描述直线运动的物理量有速度(v)与加速度(a)。结合圆周运动，不难得出，做圆周运动的物体也具有加速度，并且可通过生活中的实例确定：做匀速圆周运动的物体，所受合外力指向圆心，因此加速度方向也指向圆心。

本节课主要是通过对匀速圆周运动的分析，进而推导出向心加速度大小的表达式。因此，如何得出向心加速度大小的表达式是本节课的重点与难点。

【学情分析】

（1）知识基础

通过必修1《速度变化快慢的描述—加速度》的学习，学生已经掌握加速度的概念是：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，通常用代表，若用表示速度在时间间隔内发生的变化，则有。

同时，经过上节内容的学习，容易想到要研究匀速圆周运动的向心加速度，可以从匀速圆周运动的速度变化量入手来探索向心加速度。利用图示法画出做匀速圆周运动物体速度的变化量，类比直线运动，通过数形结合的思想，经过严谨的数学推导，从而得出向心加速度大小的表达式。

（2）思维特征

学生为高一的孩子，好奇心强，具有较强的探究欲望；并且已经学过直线运动加速度的由来和物体做曲线运动的条件及描述圆周运动的物理量。同时学生也具备了一定的数学基础。

因此，作为老师要善于发挥学生的主体作用，积极引导学生思考、分析问题情境，培养他们的类比思维和逻辑推理能力。经历一步一步推算的过程，最终得出结论。

（3）心理特征

探索描述物理现象的物理量总是和生活实际紧密相联的，即物理来源于生活，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质。通过现象看本质是学习物理的基本心理特征。

在研究一个新的物理量时，我们总是从已知的物理量着手，结合原来已经掌握的规律和研究方法来探究未知物理量。

针对这两个特征，可以在课堂上再现一些生活中的实验，运用已知探索未知。同时在课堂上进行实验可以充分调动学生的积极性，激发学生的好奇心，让学生由被动的接收知识转变为自己主动探求知识。

【教学目标】

一、知识与技能：

1、理解向心加速度的概念。

2、了解向心加速度大小的推导过程。知道匀速圆周运动向心加速度的公式，会解答有关问题；

二、过程与方法：

1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从而认识到：做匀速圆周运动的物体所受合力指向圆心，所以物体的加速度也指向圆心。

2、通过充分讨论向心加速度来源、向心加速度大小可能与哪些因素有关，并演示实验进行探究活动。

3、领会推导向心加速度时运用到的研究物理量类比的方法和数学上极限的思维。

三、情感态度与价值观：

1、领略到物理就在自己的身边，体验自然界的奇妙与和谐，发展好奇心与求知欲；

2、意识到物理规律在现实生活中的重要作用，增强对物理学习的兴趣；

3、在利用实验并结合数学方法推导得出结论的过程中，逐步树立严谨治学的态度和正确的认识观。

【教学重点和难点】

重点：1、体会直线运动加速度的定义，类比理解圆周运动向心加速度

      2、掌握向心加速度的计算公式。

难点：1、向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。

【教学设备】

多媒体课件、小球、细线、图钉等。

【教学流程】