可靠、误差小的优点。在进行向心力教学时就可以以实验探究为主,以问题讨论和小组交流为辅,把知识传授、能力培养和学生的情感态度有机的结合起来,从而加深学生对向心力公式的理解和记忆。四、实验原理
步进电机通过联轴器与有机玻璃轨道连接,由电机带动轨道转动。将不同质量的槽码套在轨道中的绳子上,绳子的一端绕过小滑轮后绑在8字环上,将8字环固定在数显测力计的挂钩上。通过步进电机控制装置控制槽码的转速,当槽码转动时,数显拉力计上的示数即为绳子受到的拉力,而绳子受到的拉力即为槽码转动时所需的向心力。
探究向心力的大小与质量的关系时,保持转速和槽码做圆周运动半径不变,通过改变槽码的质量读出不同质量所对应的向心力的大小,将对应数据输入Excel表格中生成Fm图像,即探究向心力的大小与质量的关系。
探究向心力的大小与半径的关系时,保持转速和槽码的质量不变,通过改变槽码做圆周运动的半径,测出不同半径所对应的向心力的大小,将对应数据输入Excel表格中生成Fr图像,即探究向心力的大小与半径的关系。探究向心力的大小与角速度的关系时,保持槽码质量和槽码做圆周运动半径不变,通过改变转速读出不同
角速度所对应的向心力的大小,将对应数据输入Excel表格中生成F以及F2图像,即探究向心力的
大小与角速度的关系。五、学生情况分析
f(一)知识层面学生已经知道了曲线运动、圆周运动的相关知识,并且能够准确而熟练的进行受力分析和运用牛顿运
动定律。因此,我们可以让学生在教师的引导下分析向心力来源,建立向心力和向心加速度的概念。(二)思维特点
高一学生的认知遵循从感性到理性的规律,通过创设情境,学生亲身体验的感性认识,建立对知识的理性掌握。高中学生的具有极大的好奇心,并且已经初步掌握了探究未知事物的一般方法,因此教师可以引导他们进行自主设计实验、解决自己的困惑。六、实验教学目标
课程标准对本节课的要求是能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力,知道向心加速度,关注圆周运动的规律与日常生活的联系。
基于课程标准对本节课的要求,学生要会分析匀速圆周运动的向心力。但通过分析发现,教材对向心力大小的公式给出实在过于“简单粗暴”直接呈现公式,这对于加深学生对于向心力的影响因素的认识,以及提高学生对向心力本质的认识都非常不利。基于上述分析,本节课的三维教学目标确定如下:(一)知识与技能1.理解向心力、向心加速度的概念,知道向心力是根据r