1-2、向心力教案[最终定稿]

第一篇：1-2、向心力教案

向心力

洪洞二中 邢玉岗

一、教材分析

上一节从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论后，进一步得出了向心加速度的大小。根据牛顿第二定律，就可以得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的方向和大小。

二、学情分析

学生通过前面的学习，理解了质量、力与加速度的关系，了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度，并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程，具备了处理问题的一般思路方法：提出问题—分析问题—解决问题。

一、教学目标(一)知识与技能

1.理解向心力是物体做圆周运动的合外力．

2.知道大小与哪些因素有关．理解的含义，并能用来进行计算． 3.理解向心加速度的概念．结合牛顿第二运动定律，得出向心加速度的公式．

4.知道在变速圆周运动中，可用公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小．(二)过程与方法 1.通过实验，让学生感受做匀速圆周运动的物体需要向心力，并且对向心力大小与线速度大小的关系建立初步的印象． 2.通过实验、探究与有关的因素．(三)情感态度与价值观

1.经历观察与思考、实验与探究、讨论与交流等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度．

2.通过亲身感悟，使学生获得成功的愉悦，培养学生参与物理学习活动的兴趣．

3.联系实际，注重应用，培养学生理论联系实际的意识．

二、教学重、难点 1.向心加速度的概念．

2.掌握向心力公式,用公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小．

三、教学方法

讨论法、讲授练习法相结合

四、教学过程 【感受向心力】

通过自制器材感受向心力Fn的大小与哪些因素有关 【思考1】小球为什么能绕中心近似做匀速圆周运动呢？

小球能绕中心做匀速圆周运动，是因为绳对小球始终有一个拉力F，此拉力不断改变小球的运动方向而做匀速圆周运动。

一、向心力 使小球做匀速圆周运动的拉力F，其方向虽然不断变化，但总是指向圆心，所以叫做向心力。

1、影响向心力Fn大小的因素

①物体的质量 ②运动的快慢 ③轨道的半径 【实验与探究】研究Fn与 m、r、ω的关系。

控制变量法

①控制ｍ，ω一定，改变r； ②控制ｒ，ｍ一定，改变ω ； ③控制ｒ，ω一定，改变m；

2、向心力的大小

【结论】最终实验表明，向心力Ｆ的大小跟ｍ、ｒ、都有关系，其关系为：

vvFm2rmrmrr22Fm2r推导公式也适用于非匀速圆周运动，v指瞬时速度．

3、向心力是一种效果力

向心力是根据其方向总是指向圆心这一效果来命名的。它可以是某种性质的一个力，也可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。

所有做匀速圆周运动的物体，都必须受到向心力的作用，向心力与线速度都是大小恒定，方向时刻改变，且总保持互相垂直。

二、向心加速度

由牛顿第二运动定律和向心力公式

an= 线速度、角速度越大，周期越小，频率、转速越高，表明运动得越快。在匀速圆周运动中，角速度、周期和频率均是不变的，线速度的大小不变、方向时刻改变。

讨论：

1）当 v 一定时，ω与r成反比 2）当 ω 一定时，v与r成正比 3）当 r 一定时，v与ω成正比

三、实例分析

【例题1】分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系？ vr

主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等

【例题2】分析下列情况下，轮上各点的角速度有什么关系？

同一轮上各点的角速度相同

【讨论与交流】 【练习1】半径10cm的砂轮，每0.2s转一圈。砂轮边缘上某一质点，它做圆周运动的线速度的大小是多大？角速度是多大？砂轮上离转轴不同距离的质点，它们做匀速圆周运动的线速度是否相同？角速度是否相同？周期是否相同？

由V=2πr/ T 得：V不同 由 ω =2π/ T得：相同。T相同 1.57m/s10π rad/s 【练习2】做匀速圆周运动的物体线速度的 不变，时刻在变，所以线速度是（填恒量或变量），所以匀周运动中，匀速的含义是是。

（大小 方向 变量 线速度的大小不变）

【练习3】对于做匀速圆周运动的物体，哪些物理量是一定的？（周期、角速度、频率、转速）

【练习4】某电钟上秒针、分针的长度比为 d1 ：d2 ＝1：2，求：

A：秒针、分针尖端的线速度之比是__________ B：秒针、分针转动的角速度之比是__________（30 :1 ； 60 :1）

【今日作业】

“课本”P321-4其中第4题做在作业本上

【教学反思】

第二篇：向心力教案[推荐]

匀速圆周运动的向心力 教案

四川省邻水中学 甘刘超

引入：

上节课我们学习了匀速圆周运动，知道匀速圆周运动是一种变速运动，则它所受的合力一定不为零。那么，做匀速圆周运动物体所受的合力有什么特点呢？带着这个问题，我们来观察一个实物情景.视频引入：视频播放光盘上小球的转动和旋转飞人

请同学们思考:做匀速圆周运动的小球和月球的受力情况是怎样的呢？

答：小球受到重力和两个弹力。问：会受到沿圆周切线方向的力吗？ 答：不受。问：它们的合力指向哪里？ 答：合力指向转动的圆心，与速度相垂直。问：会改变速度的大小吗？ 答：不会，只改变速度的方向

同样的道理，月球受到的地球吸引力也是始终指向圆心的，并且与速度方向垂直。下面请同学们归纳一下这两个做匀速圆周运动物体所受合力的特点？ 答：合力方向始终指向圆心。产生的效果是使物体围绕圆心转动。根据其产生的效果，我们给这样的力起一个名字——向心力。

一、什么是向心力

定义：向心力：物体做匀速圆周运动时受到的指向圆心的合外力。

方向：指向圆心，与速度方向垂直

产生效果：使物体围绕圆心转动，改变速度的方向，但不改变速度的大小 强调：向心力是匀速圆周运动物体受到的指向圆心的合力，它是根据其产生的效果命名的力。但是向心力可以由哪些力来提供呢？下面我们再看一个视频。视频：圆周运动中的向心力实例

好，我们来分析一下：情境中做匀速圆周运动的物体需要的向心力可以由哪些力来提供呢？ 向心力的来源：由此可见，向心力可以由弹力提供，也可以由其他性质的力如重力、摩擦力提供；可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，也可以由合力的分力提供。

所以我们进行受力分析的时候，在分析了重力、弹力、摩擦力以后，千万不能再画上一个向心力。其大小与哪些因素有关呢？

二、向心力的大小 课堂小体验：

现在请同学们跟我一起做一个小体验：转动随身携带的钥匙，使其近似做匀速圆周运动，手有感受到拉力？答：“有”.此时，手给钥匙的拉力提供了钥匙做匀速圆周运动的向心力。

改变钥匙转动速度，或者交换钥匙，有什么不一样的感受吗？答：“手感受到力的大小不同”。体验猜想：仔细揣摩刚才的小体验，结合生活经验，请同学们猜想：做匀速圆周运动物体所需向心力的大小与哪些因素有关？

猜想结论：

1、与物体的质量M有关

2、与转动的半径R 有关

3、与转动的快慢有关

思考：设计怎样的实验才能够验证我们的猜想？它们之间又存在怎样的定量关系呢？ 设计实验：请同学们思考，我们可以应用什么方法来进行定量的研究呢？（实验设计方案呢）

为了找到做匀速圆周运动物体受到的向心力大小与质量、角速度、和转动半径之间的关系，首先我得想办法让小球转动起来。再想办法进行测量。

答：实验方法一：可以用转台让小球转动起来，想办法测量转动的周期、转动半径和小球质量。则弹簧的伸长量就对应反映了向心力的大小。根据实验数据，我们就可以来研究它们之间的定量关系。

问题：转台相对难找，我们有更简单的方法改进一下吗？

实验方法二：一端栓住小球的细绳穿过笔筒与弹簧测力计栓连，让小球在比较光滑的水平面上做匀速圆周运动，测量转动半径和绳的拉力，小球质量。我们仍然可以研究它们之间的定量关系。

当然，实验方案还有很多很多，请同学们下课后用心思考，设计出更好的方案！回想刚才的实验方案,美中不足的是，改变某一个物理量之后的结果与之前的结果比较不是很直观，于是我们想到了让两个小球同时转动起来，便于比较。教材上就给出了这样的设计方案。用向心力演示仪探究向心力大小。原理介绍：

通过转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就一起做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杠作用使圆筒下降，从而露出标尺，露出标尺格数之比就反映出两个球所受向心力的比值。

由于涉及变量太多，为了便于更简单的研究各物理量与向心力之间的关系，我们可以使用什么方法来研究呢？

答：控制变量法 操作介绍：

1、保持ω和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与质量M之间关系，记录实验数据。

2、保持M和r相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与角速度ω之间关系，记录数据。

3、保持ω和M相同，研究小球做圆周运动所需向心力F与质量r之间关系，记录实验数据。分析实验所测得的数据，你认为物体做匀速圆周运动所需的向心力的大小与物体的质量、运动半径和角速度之间有何关系？ 实验结论：

精确的实验表明：做匀速圆周运动所需向心力的大小，在质量和角速度一定时，与半径成正比； 在质量和半径一定时，与角速度的平方成正比； 在半径和角速度一定时，与质量成正比。

既：Fm2r 由于vr，可得Fmv2r 由此，就得到了向心力大小的表达式。讨论交流：

为什么在向心力大小的两种表达式中，一个式子中的向心力大小与半径成正比，而另一个式子中向心力的大小却与半径成反比？它们相互矛盾吗？

答：它们不相矛盾。前提条件不一样。

Fmr中，F与r成正比的前提条件是ω一定，2而Fmv2r中，F与r成反比的前提条件是v一定。实例应用 教材例题讲解 知识回顾

第三篇：向心力的教案范文

《 向心力》的教案

一、教学目标

1、理解向心力的概念并能用来进行计算。

2、知道向心力大小与哪些因素有关、理解公式的确切含义，并能用来进行计算。

3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在圆周上某一点的向心力。

二、教学策略

1、激起学生的疑惑与矛盾感。

2、明确提示问题的重点。

3、提示分析问题的方法。

4、使学生能顺利进入问题的核心。

三、教学难点

对向心力的正确理解和认识

四、教学内容（1）课程引入 演示实验：

1、在绳子的一端系一个小球，用手拿住另一端，使小球绕手做圆周运动。

2、讨论：

a)小球受到那些力的作用？

b)和外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？

（2）教学过程

1、向心力的定义：

做圆周运动的物体受到一个指向圆心的拉力的作用，这个力叫向心力。

例

1、一小球在漏斗壁上旋转

例

2、自行车拐弯时受到的向心力

例

3、公路拐弯处的倾斜情况

题1．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是()

A．重力B．弹力 C．静摩擦力

D．滑动摩擦力

2、向心力的方向；

向心力的方向不断变化，但总是沿着半径指向圆心，而物体运动的方向沿切线方向，所以向心力的方向总与物体运动的方向垂直。

3、向心力的公式推导：

v22由于上节课我讲了向心加速公式a、a=wr。根据牛顿第二定律，因此我把向心加

r速度在代入牛顿第二定理的表达式中得到：

v2Fm

Fmwr

r题

2、如图2所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体其质量为0.5kg,并且放置在离圆心0.1m，随盘一起转动角速度为10rad/s，向心力为多大？

4、变速圆周运动和一般的曲线运动：

教师活动：向心力能改变速度的大小吗？为什么？ 学生活动：思考并发表见解。

教师活动：听取学生的发言，点评。（注：向心力是物体的合外力，只是一种作用效果。关键在于合外力提供向心力，那么方向一定是指向圆心，始终不做功，所以不会改变速度的大小。）

教生活动：设疑：我们在让学生做一下刚刚的实验，通过抡绳子来调节物体的速度的大小，不就说明向心力可以改变速度的大小吗？这该怎么解释。

学生活动：认真阅读课本，思考并讨论问题，学生代表发表见解。（因为向心力不一定指向圆心了，所以速度大小就改变了。）小结：仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动，同时具有向心加速度和切线加速度的圆周运动就是变速圆周运动。教师活动：（运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，叫做一般曲线运动。）对于做一般曲线运动的物体，我们可以用怎样的分析方法进行简化处理？ 学生活动：阅读教材发表自己的见解。（注：我们可以把它分成很多段，质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分，这样就可以用圆周运动的分析方法处理。）

五、课堂练习：1.）A.它们线速度相等，角速度一定相等 B.它们角速度相等，线速度一定也相等 C.它们周期相等，角速度一定也相等 D.它们周期相等，线速度一定也相等

2．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（）

A．向心加速度 B．线速度 C．向心力 D．角速度

3.如图5所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O；一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为m＝1kg的小球A，另一端连接质量为M＝4kg的重物B．

(1)当小球A沿半径r＝0.1m的圆周做匀速圆周运动，其角速度为ω＝10rad/s时，物体B对地面的压力为多大？

(2)当A球的角速度为多大时，B物体处于将要离开、而尚未离开地面的临界状态？(g＝10m/s2)

六、课堂小结

总结知识点、归纳。

七、板书设计

（1）主板书：写出向心力的推导过程和公式及变速圆周运动和一般曲线运动的概念、小结。

（2）副板书：进行习题演算和公式推导过程

八、作业

课后习题：

1、3两题。

图5

第四篇：5.7向心力教学设计2

《向心力》教学设计

【设计思想】

建构主义教学理论启示我们要转变教学观念，创造以“学生为主体，教师为主导”的教学环境，使学生在真实的情景中完成任务，改变我们长期存在的教师在台上讲，学生在台下听的灌输式教学，充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，分析问题，解决问题，主动建构良好的认知结构，培养创新精神。

【教材分析】

教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，分析物体的受力特点，从而得出向心力的概念，有助于学生体会和理解。教材接着从理论的角度，根据牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式。之后，为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解，教材中设计了验证性实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。通过圆锥摆实验，拉近科学与生活的距离，使学生感到科学就在身边，对科学产生亲切感。

本节还有一点与过去不同，那就是在讨论完匀速圆周运动后讨论了变速圆周运动和一般曲线运动。这块内容的补充，不仅为分析物体在曲线最高点、最低点的受力分析和运动情况提供了理论依据，而且为学生提供了处理问题的一种思维方法：从特殊到一般。

这部分知识的学习，可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。当然，学习完这一节之后，中学里所有的运动形式都学习完毕了，从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。

【学情分析】

通过前几节内容的学习，学生已经知道了曲线运动的条件，学习了处理曲线运动的重要方法──运动的合成和分解，还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。接着引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。这些知识的学习，为学生学习向心力做好了知识上的准备。

由于向心力是一种学生感到陌生的力，而高一学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很强，所以需要在教学中通过实例、实验，使学生对向心力的认识从感性认识升华到理性认识。

【教学目标】

1．知识与技能

（1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。

（2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。

（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。

2．过程与方法

（1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。

（2）在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。

（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。

3．情感态度与价值观

（1）经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

（2）实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。

【重点难点】

1．教学重点

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力的公式，并能用来进行计算。

（3）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

2．教学难点

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

【教学策略与手段】

向心力是高中物理的一个重点内容，同时也是一个难点内容，在对物体进行受力分析时，往往不清楚运动过程中什么力提供向心力，这说明学生对向心力的认识和理解不够深刻、全面。为了突破难点，教师在教学中通过具体的实例、实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地获取知识和能力。

本节课的教学流程设计为：创设情境→发现问题→进行猜想→理论推导→实验验证→得出结论→指导实践。

在教学手段上，充分使用PPT、视频、演示实验、故事讲述，以增强教学的生动性和形象性，活跃课堂气氛，从而充分调动学生学习的积极性，落实教学目标。

【课前准备】

1．实验仪器：带细绳的钢球（两人一个），铁架台，钢球一个，细绳一条，刻度尺，圆形瓶盖，秒表，物块，圆形瓶盖。

2．视频：自行车转弯，公园的转椅。

3．制作PPT。

【教学过程】

一、引入新课

演示实验：让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。

教师：物块为什么可以做匀速圆周运动？这节课我们就来研究这个问题。

（设计意图：从实验引入，激发学生的好奇心，活跃课堂气氛。）

二、新课教学

（一）向心力

1．向心力的概念

学生：在教师引导下对物块进行受力分析：物块受到重力、摩擦力与支持力。

教师：物块所受到的合力是什么？

学生：重力与支持力相互抵消，合力就是摩擦力。

教师：这个合力具有怎样的特点？

学生：思考并回答：方向指向圆周运动的圆心。

教师：得出向心力的定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。

（做好新旧知识的衔接，使概念的得出自然、流畅。）

2．感受向心力

学生：学生手拉着细绳的一端，使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。

教师：钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动，什么力使钢球做圆周运动？

学生：对钢球进行受力分析，发现拉力使钢球做圆周运动。

（设计意图：利用常见的小实验，让学生亲身体验，增强学生对向心力的感性认识。）

教师：也就是说，钢球受到的拉力充当圆周运动的向心力。大家动手实验并猜想：拉力的大小与什么因素有关？

学生：动手体验并猜想：拉力的大小可能与钢球的质量m、线速度的v、角速度期T，半径r有关。

教师：那么我们如何研究向心力

与m、v、、T、r之间的关系呢？、周

学生：思考、讨论并回答：采用控制变量法，保持m、v、研究与剩下的一个量之间的关系。、T、r中的四个量不变，教师：如果保持钢球的质量m、线速度的v、角速度吗？、周期T不变，半径r可以变化

学生：在教师引导下根据各个物理量之间的关系思考并回答：半径r不能变化。

教师：那么我们怎样研究这几个物理量之间的关系呢？

学生：思考、讨论并回答：由于做匀速圆周运动的物体，v、、T，r这四个物理量中，与m，v、、只要有两个量确定了，其他两个量也就跟着确定了。所以只需要研究向心力T、r这四个物理量中两个物理量的关系。

教师：引导学生采用控制变量法做实验，体验向心力的大小。

学生：采用控制变量法做实验，体验向心力的大小。

教师：大家体验后，感觉向心力

学生：根据自己的体验并回答：

质量m、半径r一定，线速度v越大，向心力

质量m、线速度v一定，半径r越大，向心力

质量m、半径r一定，周期T越大，向心力

越小„„ 越大； 越大；

与哪些物理量有什么样的关系？

（设计意图：积极引导学生猜想，并渗透实验方法：控制变量法的教学。）

3．推导向心力的表达式

教师：这是向心力与各个物理量之间可能存在的定性关系。那大家能不能根据所学的知识，从理论上推导向心力的表达式。

教师：在教师引导下根据向心加速度的表达式和牛顿第二定律推导：

因为

教师：理论推导证明：

（设计意图：培养学生的数学推理能力，体验探究的过程。）

4．粗略验证

演示实验：细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上。,所以

=

将圆形瓶盖置于水平桌面上，使钢球静止于瓶盖的圆心。用手带动钢球，让钢球获得初速度，使它沿圆形瓶盖边缘做圆周运动。

教师：钢球在做匀速圆周运动，那是什么力提供向心力？

学生：动手画图，对钢球进行受力分析，并在教师引导下

找出提供向心力的合力。

教师：哪几个力提供向心力？向心力的大小如何？

学生：绳子的拉力和钢球的重力提供向心力。向心力的大小为。

教师：我们要验证向心力的表达式是否正确，那么需要测量向心力如何测量呢？

学生：讨论并回答：

小球质量可以用天平测量，再乘以重力加速度，就是mg；

小球重力mg可以用弹簧秤测量；

可以用圆周运动的半径与小球距悬点的竖直高度的比值算出。的大小，教师：我们已经求出了向心力的大小，那如何求小？这三个关系式里，哪一条比较容易测量？

学生：思考并回答：

。？

或的大

教师：在这条表达式里，只需要测量周期T，我们有秒表，那么周期是测钢球圆周运动一圈的时间还是多圈的时间？

学生：测量多圈的时间，之后算出周期。

教师：为什么测量多圈的时间？

学生：测量多圈，时间较准确，误差较小。

（设计意图：实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边。同时，在实验中引导学生分析、解决问题，以提高学生的实验能力。）

5．向心力是效果力

教师：学以致用，请大家用刚才所学的知识解释塑料球为什么可以在旋转的圆柱形空瓶做匀速圆周运动？

学生：思考并解释。

教师：播放自行车转弯的视频，并提问：自行车的弯道为什么要修成斜坡？

学生：观看视频并在教师引导下进行受力分析后发现：重力和斜坡对自行车的支持力的合力充当向心力。

教师：播放公园的转椅的视频，并提问：转椅上的人做匀速圆周运动，什么力充当向心力？

学生：观看视频并思考、回答：人受到的重力和椅子对人的支持力的合力充当向心力。

教师：这些例子都说明向心力只是一种效果力。只要是产生向心加速度的力，不管是重力、弹力还是摩擦力，都可以是向心力。

（设计意图：通过具体实例让学生初步体验圆周运动的向心力的来源，加深学生对向心力概念的理解，并对圆周运动中力和运动的关系有更深入的认识。）

（二）变速圆周运动

教师：日常生活中比匀速圆周运动更常见的是变速圆周运动。接下来我们研究变速圆周运动中的向心力。

演示实验：释放单摆，让钢球来回摆动。

教师：小球从释放到最低点的运动过程中，小球的速度大小如何变化？

学生：速度逐渐变大。

教师：小球绕着悬点做圆周运动，由于速度大小发生了变化，这是变速圆周运动。那么什么力提供小球做圆周运动的向心力？

学生：在教师引导下对小球进行受力分析后得出：

教师：那么重力的另一分量

学生：思考、讨论并回答：

跟速度方向一致，起着改变速度大小的作用。起着什么作用呢？

教师：在单摆这样的变速圆周运动中，可以把力分解为跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn。Ft产生圆周切线方向的加速度，叫做切线加速度。切线加速度与物体的运动方向在一条直线上，它改变了物体速度的大小。那么指向圆心的分力Fn改变的是什么呢？

学生：在教师引导下思考并回答：指向圆心的分力Fn始终与速度方向垂直，改变的是物体运动的速度方向。

教师：现在我们可以从向心加速度和切向加速度的角度来理解匀速圆周运动和变速圆周运动了。仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动，同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速圆周运动。

（渗透从特殊到一般的思维方法，借鉴匀速圆周运动中的从力和运动的角度考虑的分析方法，培养学生思维迁移的能力。）

教师：到此为止，请大家分析归纳向心力有怎样的特点？

学生：在教师引导下分析、讨论并归纳向心力的特点：

（1）向心力的方向永远指向圆心；

（2）向心力的方向和速度方向垂直；

（3）向心力是个变力；

（4）向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

（设计意图：通过匀速圆周运动和变速圆周运动的学习，使学生明白两者之间的相同点和不同点，使学生对向心力的理解，更深刻，更全面，从而突破向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小这一难点。）

（三）一般曲线运动

教师：比变速圆周运动更为常见的是运动是一般曲线运动。在物理学中，我们把运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动叫做一般曲线运动。那么如何对一般曲线运动进行研究呢？

学生：在教师引导下从极限思想的角度思考对一般曲线运动进行分析：

可以把曲线分割成很多小段圆弧。圆弧的弯曲程度不一样，说明它们具有不同的半径。然后分析某点的运动时，就可以按圆周运动处理了。

（设计意图：再次渗透从特殊到一般的思维方法，并引导学生用极限的思维方法分析一般曲线运动，培养学生的思维品质。）

三、课堂小结

教师：引导学生回顾所学知识和思想方法，一起小结：

1．一种力（向心力）

2．一组公式（3．一种实验方法（控制变量法）

4．两种思想方法（从特殊到一般、极限思想））

【教学反思】

该教学设计创建的物理情景、提供的实验方案，不仅使学生经历了建立概念、发现规律的过程，也很好地落实了过程目标和情感目标。具体的说，有以下几方面：

1．向心力是高中物理的一个难点内容，学生对于向心力一直很难理解，在对物体进行受力分析时，往往还外加一个向心力。为了突破重点，难点，第一、在学习顺序上先讲向心加速度，用矢量推导向心加速度这个难点，后讲向心力，通过实例给出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力公式F=mrω或F=mv/r。

2．情景教学，让学生主动参与探究的全过程，成为学习的主体，激发了学生的求知欲望，加深了对知识的理解。在探究过程中，教师要给学生提供必要的实验器材和多媒体资源，引导学生去发现问题，使学生产生探究的动机，从而提出问题，解决问题，体验问题。整个教学过程中，教师是一个引导者和参与者，组织者和帮助者，学生是学习的主人，课堂上教师要组织引导学生交流讨论，充分重视学生在探究过程中的情感、态度与价值观的培养。学生能在愉快的教学环境中获得知识和培养思维能力。

3．本教学设计是探究性学习模式在物理教学的应用,真正体现了“以学生为中心”、“教师为主导、学生为主体”的教学原则。

4．按照教学手段是为教学目的服务的原则，恰当有效地将信息技术与物理课程相整合。

5．本节课中，还设计了不少巩固训练，有不少都来源于生活实际，理论联系实际。

第五篇：必修2向心力教学设计

【教学目标】 知识与技能

1．理解向心力的概念及特点。

2．掌握向心力的表达式。过程与方法

培养学生实验能力、分析归纳能力 情感态度和价值观

培养学生合作精神和学生尊重事实，实事求是的科学态度 【教学重点】

1．理解向心力的概念。

2．掌握向心力表达式。【教学难点】

向心力的概念，向心力是一种效果力 【教学方法】

实验法、讲授法、归纳法、推理法 【教学设计】

一、引入新课

实验：“水流星”

问题1：当装有水的小桶底朝天翻转过来时，出现什么现象？

水倒出来了

问题2：采用什么方法，水可能不倒出？

请一名学生到讲台上完成实验，其他学生观察。

提出疑问：为什么在最高点水不会撒出？

引入新课：本节所学习的向心力将为揭示其中的奥秘打下基础。

二、新课教学

1、什么是向心力

【演示实验】（实验装置如右图所示）：转动玻璃管，绿色小球飞出玻璃管，红色小球仍做圆周运动。

问题1：当绿色小球飞出玻璃管时，红色小球 为何仍做圆周运动？

红色小球有纸挡着，即纸对红色小球有力的作用。

问题2：如果红色的小球没有纸挡着，红色的小球还能做圆周运动吗？

【演示实验】逐渐增大转速，当转速达到一定值时，红色小球破纸而出。

问题3：纸破之后，红色小球为何不再做圆周运动了？

纸对小球不再有力的作用。

【视频录像再播放一遍实验过程】

【动画模拟实验过程】

动画介绍：将实验中的纸用橡皮膜代替

问题1：当玻璃管转动起来后，橡皮膜发生了什么变化？

橡皮膜鼓起来了

问题2：既然橡皮膜鼓起来了，橡皮膜对小球有没有施加力的作用？如果有，这个力的方向指向哪？

力始终指向圆心。

总结：做圆周运动的物体必须受到一个始终指向圆心的等效的力的作用，这个力叫做向心力。

问题3：小球做匀速圆周运动的过程中，向心力的方向与速度的方向间存在什么特点？

向心力的方向始终与速度方向垂直

问题4：向心力对速度产生了怎样的作用效果？

只改变速度的方向

问题5：小球做匀速圆周运动的过程中，向心力由哪个力提供？

橡皮膜对小球的弹力提供，也可以说是小球所受到的合力提供。

总结：向心力不是特殊的力，只是按作用效果命名的，受力分析时不能把向心力当作一个独立的力。

2、实验探究向心力的大小与哪些因素有关

【实验仪器】

问题1：三个实验装置有哪些相同点和不同点？

1与2小球质量相等，转动半径不等。2与3转动半径相等，小球质量不等。

问题2：尽可能使小球在水平面内做圆周运动，小球做圆周运动的向心力由哪个力提供？

绳子拉力

问题3：小球做圆周运动的过程中，如何观察向心力的大小？

通过橡皮绳的伸长长度反应出向心力的大小

【实验内容】抡动小球使小球做圆周运动，根据实验现象猜测向心力的大小可能与哪些因素有关？

【汇报成果】学生汇报向心力与哪些物理量有关，说明从何种实验现象得出该猜测？并猜测它们之间存在怎样的定性关系。（学生汇报的过程中利用动画辅助说明）

问题4：哪些物理量用来描述圆周运动的快慢？

v、ω、T、f、n

研究向心力与运动快慢之间的关系，只需选取其中的一个量进行研究。本节课取其中的ω作为代表，研究向心力与m、r、ω之间的定量关系。

3、探究向心力与m、r、ω之间的定量关系

大家的猜测是否正确呢？如果正确，它们之间还存在着怎样的定量关系呢?下面，我们通过实验来研究向心力与m、r、ω之间的定量关系。

【介绍实验仪器】向心力演示仪

问题1：向心力与m、r、ω有关，采用什么方法研究它们之间的定量关系？

采用控制变量法

问题2：如何研究？

1）F与m：保持r与ω不变，研究F与m的定量关系

2）F与r：保持m与ω不变，研究F与r的定量关系

3）F与ω：保持r与m不变，研究F与ω的定量关系

【汇报成果】学生配合实验仪器汇报实验成果，并填写表格（每组学生探究其中的一个实验）

通过研究得出：F＝m rω

问题3：利用F＝m rω2推导F与v之间的关系式：