Excelente plan de lección sobre fuerza centrípeta
Excelente plan de lección para la fuerza centrípeta 1
1. Objetivos de la enseñanza
1. Conocimientos de física:
(1) Entender ese uniforme el movimiento circular es un movimiento de velocidad variable
(2) Dominar el significado físico de la velocidad lineal, la velocidad angular y el período de movimiento circular uniforme y la relación cuantitativa entre ellos
(3) Dominar preliminarmente el concepto y cálculo de la fórmula de la fuerza centrípeta.
2. A través del proceso de establecimiento de los conceptos de movimiento circular uniforme y fuerza centrípeta, se cultivará la capacidad de observación, la generalización abstracta y el razonamiento inductivo de los estudiantes.
3. Educación que incorpora métodos científicos.
2. Análisis de puntos clave y dificultades
El establecimiento del concepto de fuerza centrípeta y la fórmula de cálculo son los puntos clave de la enseñanza, pero también la dificultad. Fortalecer la percepción y superar las dificultades a través de ejemplos y experimentos de la vida.
3. Material didáctico
1. Tocadiscos, paraguas pequeño
2. Ate una bolita a un extremo de la cuerda (los estudiantes trabajan en parejas) ;
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3. Demostrador de fuerza centrípeta.
IV.Proceso principal de enseñanza
(1) Introducción de nuevas lecciones
Demostración: Mover un trozo de cabeza de tiza verticalmente hacia abajo, horizontalmente y diagonalmente hacia arriba. sáquelo y observe la trayectoria.
Pregunta de repaso: ¿Cuáles son las condiciones para que la cabeza de tiza se mueva de forma lineal y curvada?
Inspire a los estudiantes a responder: La dirección de la velocidad y la dirección de la fuerza están en la misma recta. línea, y el objeto se mueve en línea recta; no en la misma línea recta, haciendo movimientos curvos.
Más preguntas: En el movimiento curvo, hay una forma especial de movimiento. La trayectoria del movimiento de un objeto es un círculo o un arco (que se demuestra con un péndulo), que se llama movimiento circular. Pida a los estudiantes que den ejemplos.
(Suplemento para profesores para ejemplos de estudiantes)
Cuando los ventiladores, molinos de viento, etc. giran, las trayectorias del movimiento de cada punto en él son tan grandes como un círculo, tan grandes como el movimiento de objetos cósmicos como la luna alrededor de la Tierra, tan pequeño como el movimiento de los electrones en el mundo microscópico, el movimiento alrededor del núcleo puede considerarse como un movimiento circular, que es una forma común de movimiento.
Hazte una pregunta: ¿Por qué tu cuerpo se inclina ligeramente hacia el interior de la curva cuando corres 400 metros? ¿Por qué el exterior de la superficie de la carretera siempre está más alto y el interior de la curva en las curvas de las vías del tren y? autopistas, así como los carriles circulares de los circuitos de carreras. Se puede observar que el conocimiento del movimiento circular es muy útil en la práctica.
Introducción: En física, el método básico para estudiar problemas es partir del caso más simple.
Escribir en la pizarra: Movimiento circular uniforme
(2) Diseño del proceso de enseñanza
Pensamiento: ¿Qué tipo de movimiento circular es el más simple?
Orientación Respuesta del estudiante: El objeto se mueve a una velocidad constante.
Escribiendo en la pizarra: 1. Movimiento circular uniforme
Las longitudes de arco de los arcos que atraviesan los objetos en tiempos iguales son iguales, como por ejemplo el movimiento de la punta de una máquina mecánica. reloj.
Pensamiento: Una característica distintiva del movimiento circular uniforme es su periodicidad. ¿Qué cantidades físicas se pueden utilizar para describir la velocidad del movimiento circular uniforme?
(Los estudiantes hablan libremente)
Escrito en la pizarra: 2. Cantidades físicas que describen la velocidad del movimiento circular uniforme
Cantidades constantes.
Cuando t es muy corto y s es muy corto, es la velocidad instantánea en un momento determinado. La velocidad lineal es en realidad la velocidad instantánea de un objeto en movimiento circular. Cuando un objeto hace un movimiento circular uniforme, su velocidad lineal es la misma en todo momento, pero su dirección cambia todo el tiempo. Entonces, ¿cuáles son las características de la dirección de la velocidad lineal?
Demostración: se vierte agua sobre el paraguas pequeño y se agita el plato giratorio al mismo tiempo. Observación: Las gotas de agua salen volando en dirección tangencial.
Pensamiento: ¿Qué significa?
Análisis de profesor y alumno: En el momento en que las gotas de agua que vuelan salen del paraguas, por inercia, mantienen la dirección de velocidad original, que indica que la dirección tangente es esta La dirección de la velocidad lineal en el tiempo.
Escribir en la pizarra: Dirección: según la dirección tangente de cada punto de la circunferencia. Como se muestra en la Figura 3.
Unidad: rad/s.
(3) Período: El tiempo que tarda la partícula en moverse a lo largo del círculo durante una semana. Por ejemplo: el período de revolución de la Tierra es de aproximadamente 365 días, el período del segundero del reloj es de 60 segundos, etc. Un período largo significa movimiento lento.
(Los propios alumnos pueden decir la velocidad angular y el período y completarlos leyendo el libro)
Escritura en la pizarra: (El profesor y los alumnos completan juntos)
Pensamiento: El objeto se mueve a velocidad constante Durante el movimiento circular, ¿cambian v, T? (T no cambia, v no cambia en magnitud y cambia en dirección).
Descripción: Movimiento circular uniforme es la abreviatura de movimiento circular de velocidad uniforme. Un movimiento de velocidad variable.
Haga una pregunta: El movimiento circular uniforme es un tipo de movimiento curvo. De las condiciones para que un objeto se mueva en una curva, se puede ver que sobre el objeto debe actuar una fuerza externa neta que. no está en la misma línea recta que su velocidad. Esta fuerza neta ¿Cuáles son las características de la dirección?
Experimento de los estudiantes (en parejas):
Una pequeña pelota está atada a uno. extremo de la línea para hacer que la bola se mueva con un movimiento circular uniforme en el plano horizontal. La masa de la pelota es muy pequeña (se puede reemplazar por un tapón de goma, etc.), la velocidad lineal es lo más alta posible al balancearse y la gravedad de la pelota es insignificante en comparación con la fuerza de tracción para garantizar que la tirar del cable es aproximadamente en dirección horizontal.
Observa y piensa:
①¿Cuál es la fuerza sobre la pelota?
②¿Cuáles son las características de la dirección de la tensión de la línea? >
③Una vez que la línea se rompe o se suelta, ¿cuál es el resultado?
(Pregunta a los estudiantes y escribe en el pizarrón e ilustra)
Resumen: ¿Para hacer un objeto? moverse en un movimiento circular con una velocidad uniforme, el objeto debe estar sujeto a una dirección perpendicular a la dirección de la velocidad. La fuerza actúa en el centro del círculo, de ahí el nombre de fuerza centrípeta.
Escribiendo en la pizarra: 3. Fuerza centrípeta: la fuerza que necesita un objeto para realizar un movimiento circular uniforme.
Haga una pregunta: ¿Qué factores están relacionados con el tamaño de la fuerza centrípeta?
(Los estudiantes imaginan por sí mismos, usan los instrumentos en este momento para hacer pequeños experimentos y experimentan de manera aproximada). Después de los experimentos y las discusiones, los estudiantes tienen Después de expresar sus propias opiniones, hablar libremente)
Experimento de demostración (para verificar las ideas de los estudiantes): Estudie la relación cuantitativa entre la fuerza centrípeta y la masa del objeto. m, radio orbital r y velocidad angular.
Pregunta: ¿Se pueden cambiar las tres cantidades simultáneamente durante el experimento?
Mantén dos cantidades constantes y haz un cambio de cantidad.
Dispositivo experimental: demostrador de fuerza centrípeta.
Demostración: Agite el mango y la bola se moverá con un movimiento circular uniforme.
Pregunta: ¿Qué fuerza proporciona la fuerza centrípeta? ¿Cómo medirla?
La bola presiona el deflector hacia afuera y la fuerza de reacción del deflector sobre la bola apunta hacia el eje de rotación. , proporcionando a la bola una velocidad uniforme. La fuerza centrípeta del movimiento circular es de igual tamaño. Al mismo tiempo, la fuerza de la bola que presiona el deflector hace que el otro extremo del deflector comprima el resorte colocado en el eje. El número de células comprimidas del resorte se puede leer en la regla, que muestra el tamaño de la fuerza centrípeta.
Contenido de demostración:
①La relación entre fuerza centrípeta y masa: r es constante, toma dos bolas para hacer mA=2mB y observa: (lectura del estudiante) FA=2FB Conclusión: centrípeta fuerza Fm
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②La relación entre la fuerza centrípeta y el radio: m, cierto, toma dos bolas de modo que rA=2rB Observación: (lectura del estudiante) FA=2FB Conclusión: Fuerza centrípeta Fr
③La relación entre la fuerza centrípeta y la velocidad angular: m y r son constantes, por lo que A=2B Observación: (Lectura del estudiante) FA=4FB Conclusión: Fuerza centrípeta F2
Resumen: Basado en De los resultados experimentales anteriores, se puede ver que la fuerza centrípeta requerida para que un objeto se mueva en un movimiento circular uniforme es proporcional a la masa del objeto, proporcional al radio, proporcional al cuadrado de la velocidad angular. Pero no podemos sacar conclusiones generales de un experimento o una medición. De hecho, necesitamos realizar múltiples mediciones y una gran cantidad de experimentos, pero no podemos hacerlos uno por uno. El experimento que acaban de realizar los estudiantes concluyó que cuanto mayores sean m y r, mayor será F. Si el experimento se mejora ligeramente, como el pequeño experimento presentado en el libro de texto, y se agrega una escala de resorte para medir F, a. Se puede sacar una conclusión aproximada (Pida a los estudiantes que regresen y lo hagan). También podemos diseñar muchos experimentos para llegar a esta conclusión, lo que demuestra que se trata de una conclusión final. Después de medir los valores de m, r, se puede observar que la fuerza centrípeta es: F=mr2.
Ejercicio de retroalimentación:
①Para un objeto en movimiento circular uniforme, la siguiente afirmación es correcta: A la velocidad no cambia; C la velocidad angular no cambia; no cambia; D período constante.
②Como se muestra en la Figura 7, es un dispositivo de transmisión por correa. La correa no se desliza durante el proceso de transmisión. Intente comparar la velocidad lineal y la velocidad angular de tres puntos A, B y C de la rueda.
③La relación entre la fuerza centrípeta necesaria para que un objeto se mueva en un movimiento circular uniforme y el radio se dice que es directamente proporcional, mientras que otros dicen que es inversamente proporcional.
¿Cómo entiendes estas dos afirmaciones?
④ (haciendo eco de un lado a otro) Explica por qué el cuerpo se inclina al correr una curva de 400 m y otras cuestiones. (Los giros del tren requieren lectura después de clase)
5. Resumen de la clase
1. Método científico
① Señala el proceso de establecimiento de conceptos: a través de un gran número En el caso de los ejemplos, Resumen abstrae el contenido esencial, es decir, el proceso de pensamiento de lo individual a lo general.
② Señale el proceso de inducción experimental: se deben realizar múltiples experimentos, debe haber suficientes hechos y múltiples conclusiones especiales y consistentes se pueden resumir en conclusiones generales.
2. Contenido del conocimiento: (ver pizarra)
3. Comprensión de la fuerza centrípeta: La fuerza centrípeta no es una fuerza con propiedades especiales. Su nombre se basa simplemente en el hecho de que. siempre apunta al centro del círculo. Lleva el nombre de su efecto. Hablaremos de esto más a fondo en la próxima clase.
VI.Explicación
1. La secuencia didáctica de la fuerza centrípeta y la aceleración centrípeta. Hay dos formas de establecer el concepto de fuerza centrípeta: una es establecer primero el concepto de fuerza centrípeta mediante experimentos, resumir la fórmula de la fuerza centrípeta y luego deducir la aceleración centrípeta; la otra es deducir primero la aceleración centrípeta mediante derivación teórica; , y luego deducir la fuerza centrípeta.
Hablemos primero de la aceleración. La derivación teórica es rigurosa y puede entrenar la capacidad de razonamiento de los estudiantes. Sin embargo, el método es abstracto y difícil para los estudiantes con poca base. Teniendo en cuenta la situación real de los alumnos de mi clase, elegí hablar primero de la fuerza centrípeta, reduciendo la dificultad y facilitando la comprensión y aceptación de los alumnos. Este orden también se utiliza en los libros de texto obligatorios actuales. Las deficiencias son: debido a errores en los experimentos, solo se pueden sacar conclusiones aproximadas, es imposible hacer muchos experimentos en clase y los hechos resumidos de los experimentos son insuficientes. La clave de la solución es minimizar los errores experimentales, complementar ejemplos y compensar las deficiencias de hechos experimentales insuficientes.
2. Para la enseñanza de la fuerza centrípeta, esta sección completa la percepción, generalización y definición, es decir, el proceso del reconocimiento individual al general y simple. El reconocimiento adicional, es decir, de lo general a lo específico, debe completarse en la siguiente sección, por lo que el objetivo didáctico de esta sección es dominar inicialmente los requisitos de la fuerza centrípeta. Excelente plan de lección para la fuerza centrípeta 2
Objetivos de enseñanza
1. Conocimiento y habilidad
1. Conocer la definición y dirección de la fuerza centrípeta y comprender sus efectos y fuentes a través de ejemplos.
2. A través de experimentos, comprender los factores relacionados con el tamaño de la fuerza centrípeta, e inicialmente dominar la fórmula de la fuerza centrípeta y ser capaz de calcularla.
3. Conocer la aceleración centrípeta y su fórmula, y ser capaz de utilizar la segunda ley de Newton para analizar la fuerza centrípeta y la aceleración centrípeta del movimiento circular uniforme.
4. Experimente el proceso de formación de los conceptos de fuerza centrípeta y aceleración centrípeta, y exprese con valentía su comprensión de cuestiones relevantes.
2. Procesos y métodos
A través del análisis teórico de la fuerza centrípeta hasta la exploración experimental, se capacitará a los estudiantes para que tengan la alfabetización y la capacidad de utilizar la teoría para guiar la práctica.
3. Actitudes y valores emocionales
Cultivar la capacidad de los estudiantes para observar la vida y pensar en los fenómenos de la vida, al mismo tiempo que se cultiva la alfabetización científica de los estudiantes sobre el análisis audaz y el coraje para explorar, como así como la objetividad de respetar los experimentos y practicar el espíritu materialista.
Enfoque de la enseñanza
El establecimiento del concepto de fuerza centrípeta y la exploración experimental del tamaño de la fuerza centrípeta son el foco de la enseñanza.
Dificultades de enseñanza
Establecer el concepto de fuerza centrípeta y explorar experimentalmente el tamaño de la fuerza centrípeta también son dificultades de enseñanza. Fortalecer la percepción y superar las dificultades mediante ejemplos sencillos y experimentos grupales.
Preparación del material didáctico
1. 16 juegos de bolitas, cuerdas y tablas de madera lisas.
2. 16 pares de pequeñas bolas de martillo.
3. 16 manifestantes de fuerza centrípeta.
4.
Proceso de enseñanza
1. Presentación de nuevas lecciones
Disfruta el vídeo: los jugadores chinos Zhao Hongbo y Shen Xue se desempeñaron maravillosamente en la competición de patinaje artístico del invierno de 2006. Juegos Olímpicos Consigue la medalla de oro y trae gloria al país. ¿A qué tipo de movimiento se pueden aproximar los movimientos de Shen Xue en el video? (Respuesta del estudiante: movimiento circular uniforme), ¿cuál es la razón por la cual su estado de movimiento cambia todo el tiempo? (Respuesta del estudiante: Cuando se somete a una fuerza externa combinada) se producirá una fuerza (aceleración). En esta lección, exploraremos juntos las características de la fuerza externa neta y la aceleración de un objeto en movimiento circular uniforme.
Escritura en pizarra: fuerza centrípeta y aceleración centrípeta