第一篇：必修2向心力教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能

1．理解向心力的概念及特點(diǎn)。

2．掌握向心力的表達(dá)式。過(guò)程與方法

培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析歸納能力 情感態(tài)度和價(jià)值觀

培養(yǎng)學(xué)生合作精神和學(xué)生尊重事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度 【教學(xué)重點(diǎn)】

1．理解向心力的概念。

2．掌握向心力表達(dá)式?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】

向心力的概念，向心力是一種效果力 【教學(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)法、講授法、歸納法、推理法 【教學(xué)設(shè)計(jì)】

一、引入新課

實(shí)驗(yàn)：“水流星”

問(wèn)題1：當(dāng)裝有水的小桶底朝天翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)時(shí)，出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

水倒出來(lái)了

問(wèn)題2：采用什么方法，水可能不倒出？

請(qǐng)一名學(xué)生到講臺(tái)上完成實(shí)驗(yàn)，其他學(xué)生觀察。

提出疑問(wèn)：為什么在最高點(diǎn)水不會(huì)撒出？

引入新課：本節(jié)所學(xué)習(xí)的向心力將為揭示其中的奧秘打下基礎(chǔ)。

二、新課教學(xué)

1、什么是向心力

【演示實(shí)驗(yàn)】（實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示）：轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管，綠色小球飛出玻璃管，紅色小球仍做圓周運(yùn)動(dòng)。

問(wèn)題1：當(dāng)綠色小球飛出玻璃管時(shí)，紅色小球 為何仍做圓周運(yùn)動(dòng)？

紅色小球有紙擋著，即紙對(duì)紅色小球有力的作用。

問(wèn)題2：如果紅色的小球沒(méi)有紙擋著，紅色的小球還能做圓周運(yùn)動(dòng)嗎？

【演示實(shí)驗(yàn)】逐漸增大轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，紅色小球破紙而出。

問(wèn)題3：紙破之后，紅色小球?yàn)楹尾辉僮鰣A周運(yùn)動(dòng)了？

紙對(duì)小球不再有力的作用。

【視頻錄像再播放一遍實(shí)驗(yàn)過(guò)程】

【動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程】

動(dòng)畫介紹：將實(shí)驗(yàn)中的紙用橡皮膜代替

問(wèn)題1：當(dāng)玻璃管轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，橡皮膜發(fā)生了什么變化？

橡皮膜鼓起來(lái)了

問(wèn)題2：既然橡皮膜鼓起來(lái)了，橡皮膜對(duì)小球有沒(méi)有施加力的作用？如果有，這個(gè)力的方向指向哪？

力始終指向圓心。

總結(jié)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體必須受到一個(gè)始終指向圓心的等效的力的作用，這個(gè)力叫做向心力。

問(wèn)題3：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，向心力的方向與速度的方向間存在什么特點(diǎn)？

向心力的方向始終與速度方向垂直

問(wèn)題4：向心力對(duì)速度產(chǎn)生了怎樣的作用效果？

只改變速度的方向

問(wèn)題5：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，向心力由哪個(gè)力提供？

橡皮膜對(duì)小球的彈力提供，也可以說(shuō)是小球所受到的合力提供。

總結(jié)：向心力不是特殊的力，只是按作用效果命名的，受力分析時(shí)不能把向心力當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的力。

2、實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小與哪些因素有關(guān)

【實(shí)驗(yàn)儀器】

問(wèn)題1：三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？

1與2小球質(zhì)量相等，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等。2與3轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，小球質(zhì)量不等。

問(wèn)題2：盡可能使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由哪個(gè)力提供？

繩子拉力

問(wèn)題3：小球做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，如何觀察向心力的大?。?/p>

通過(guò)橡皮繩的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度反應(yīng)出向心力的大小

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】掄動(dòng)小球使小球做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象猜測(cè)向心力的大小可能與哪些因素有關(guān)？

【匯報(bào)成果】學(xué)生匯報(bào)向心力與哪些物理量有關(guān)，說(shuō)明從何種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出該猜測(cè)？并猜測(cè)它們之間存在怎樣的定性關(guān)系。（學(xué)生匯報(bào)的過(guò)程中利用動(dòng)畫輔助說(shuō)明）

問(wèn)題4：哪些物理量用來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？

v、ω、T、f、n

研究向心力與運(yùn)動(dòng)快慢之間的關(guān)系，只需選取其中的一個(gè)量進(jìn)行研究。本節(jié)課取其中的ω作為代表，研究向心力與m、r、ω之間的定量關(guān)系。

3、探究向心力與m、r、ω之間的定量關(guān)系

大家的猜測(cè)是否正確呢？如果正確，它們之間還存在著怎樣的定量關(guān)系呢?下面，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究向心力與m、r、ω之間的定量關(guān)系。

【介紹實(shí)驗(yàn)儀器】向心力演示儀

問(wèn)題1：向心力與m、r、ω有關(guān)，采用什么方法研究它們之間的定量關(guān)系？

采用控制變量法

問(wèn)題2：如何研究？

1）F與m：保持r與ω不變，研究F與m的定量關(guān)系

2）F與r：保持m與ω不變，研究F與r的定量關(guān)系

3）F與ω：保持r與m不變，研究F與ω的定量關(guān)系

【匯報(bào)成果】學(xué)生配合實(shí)驗(yàn)儀器匯報(bào)實(shí)驗(yàn)成果，并填寫表格（每組學(xué)生探究其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)）

通過(guò)研究得出：F＝m rω

問(wèn)題3：利用F＝m rω2推導(dǎo)F與v之間的關(guān)系式：

第二篇：5.7向心力教學(xué)設(shè)計(jì)2

《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì)

【設(shè)計(jì)思想】

建構(gòu)主義教學(xué)理論啟示我們要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，創(chuàng)造以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生在真實(shí)的情景中完成任務(wù)，改變我們長(zhǎng)期存在的教師在臺(tái)上講，學(xué)生在臺(tái)下聽(tīng)的灌輸式教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，主動(dòng)建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

【教材分析】

教材先通過(guò)實(shí)例讓學(xué)生從運(yùn)動(dòng)和力的角度進(jìn)行分析，分析物體的受力特點(diǎn)，從而得出向心力的概念，有助于學(xué)生體會(huì)和理解。教材接著從理論的角度，根據(jù)牛頓第二定律，推導(dǎo)出向心力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。之后，為了讓學(xué)生對(duì)向心力公式有一定的認(rèn)識(shí)和理解，教材中設(shè)計(jì)了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式。通過(guò)圓錐擺實(shí)驗(yàn)，拉近科學(xué)與生活的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊，對(duì)科學(xué)產(chǎn)生親切感。

本節(jié)還有一點(diǎn)與過(guò)去不同，那就是在討論完勻速圓周運(yùn)動(dòng)后討論了變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)。這塊內(nèi)容的補(bǔ)充，不僅為分析物體在曲線最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的受力分析和運(yùn)動(dòng)情況提供了理論依據(jù)，而且為學(xué)生提供了處理問(wèn)題的一種思維方法：從特殊到一般。

這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)，可以為萬(wàn)有引力和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容做好必要的準(zhǔn)備。當(dāng)然，學(xué)習(xí)完這一節(jié)之后，中學(xué)里所有的運(yùn)動(dòng)形式都學(xué)習(xí)完畢了，從而可以讓學(xué)生在更廣闊的角度理解運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。

【學(xué)情分析】

通過(guò)前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了曲線運(yùn)動(dòng)的條件，學(xué)習(xí)了處理曲線運(yùn)動(dòng)的重要方法──運(yùn)動(dòng)的合成和分解，還利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)研究了平拋運(yùn)動(dòng)。接著引入角速度、線速度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量描述了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。這些知識(shí)的學(xué)習(xí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)向心力做好了知識(shí)上的準(zhǔn)備。

由于向心力是一種學(xué)生感到陌生的力，而高一學(xué)生的抽象思維能力和邏輯推理還不是很強(qiáng)，所以需要在教學(xué)中通過(guò)實(shí)例、實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)向心力的認(rèn)識(shí)從感性認(rèn)識(shí)升華到理性認(rèn)識(shí)。

【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)與技能

（1）知道什么是向心力，理解它是一種效果力。

（2）理解向心力公式的確切含義，并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

（3）知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)分力，知道合外力的作用效果。

2．過(guò)程與方法

（1）通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn)，讓學(xué)生理解其概念。并掌握處理問(wèn)題的一般方法：提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。

（2）在驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的過(guò)程中，體會(huì)控制變量法在解決問(wèn)題中的作用。

（3）經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)分析、解決問(wèn)題。

3．情感態(tài)度與價(jià)值觀

（1）經(jīng)歷從特殊到一般的研究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

（2）實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

【重點(diǎn)難點(diǎn)】

1．教學(xué)重點(diǎn)

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力的公式，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

（3）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

2．教學(xué)難點(diǎn)

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

【教學(xué)策略與手段】

向心力是高中物理的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容，在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，往往不清楚運(yùn)動(dòng)過(guò)程中什么力提供向心力，這說(shuō)明學(xué)生對(duì)向心力的認(rèn)識(shí)和理解不夠深刻、全面。為了突破難點(diǎn)，教師在教學(xué)中通過(guò)具體的實(shí)例、實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，讓學(xué)生主動(dòng)參與到探究的過(guò)程，成為學(xué)習(xí)的主體，積極主動(dòng)地獲取知識(shí)和能力。

本節(jié)課的教學(xué)流程設(shè)計(jì)為：創(chuàng)設(shè)情境→發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→進(jìn)行猜想→理論推導(dǎo)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論→指導(dǎo)實(shí)踐。

在教學(xué)手段上，充分使用PPT、視頻、演示實(shí)驗(yàn)、故事講述，以增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)性和形象性，活躍課堂氣氛，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。

【課前準(zhǔn)備】

1．實(shí)驗(yàn)儀器：帶細(xì)繩的鋼球（兩人一個(gè)），鐵架臺(tái)，鋼球一個(gè)，細(xì)繩一條，刻度尺，圓形瓶蓋，秒表，物塊，圓形瓶蓋。

2．視頻：自行車轉(zhuǎn)彎，公園的轉(zhuǎn)椅。

3．制作PPT。

【教學(xué)過(guò)程】

一、引入新課

演示實(shí)驗(yàn)：讓物塊在旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上盡可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

教師：物塊為什么可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？這節(jié)課我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。

（設(shè)計(jì)意圖：從實(shí)驗(yàn)引入，激發(fā)學(xué)生的好奇心，活躍課堂氣氛。）

二、新課教學(xué)

（一）向心力

1．向心力的概念

學(xué)生：在教師引導(dǎo)下對(duì)物塊進(jìn)行受力分析：物塊受到重力、摩擦力與支持力。

教師：物塊所受到的合力是什么？

學(xué)生：重力與支持力相互抵消，合力就是摩擦力。

教師：這個(gè)合力具有怎樣的特點(diǎn)？

學(xué)生：思考并回答：方向指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心。

教師：得出向心力的定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的指向圓心的合力。

（做好新舊知識(shí)的銜接，使概念的得出自然、流暢。）

2．感受向心力

學(xué)生：學(xué)生手拉著細(xì)繩的一端，使帶細(xì)繩的鋼球在水平面內(nèi)盡可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

教師：鋼球在水平面內(nèi)盡可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，什么力使鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生：對(duì)鋼球進(jìn)行受力分析，發(fā)現(xiàn)拉力使鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)。

（設(shè)計(jì)意圖：利用常見(jiàn)的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)向心力的感性認(rèn)識(shí)。）

教師：也就是說(shuō)，鋼球受到的拉力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。大家動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并猜想：拉力的大小與什么因素有關(guān)？

學(xué)生：動(dòng)手體驗(yàn)并猜想：拉力的大小可能與鋼球的質(zhì)量m、線速度的v、角速度期T，半徑r有關(guān)。

教師：那么我們?nèi)绾窝芯肯蛐牧?/p>

與m、v、、T、r之間的關(guān)系呢？、周

學(xué)生：思考、討論并回答：采用控制變量法，保持m、v、研究與剩下的一個(gè)量之間的關(guān)系。、T、r中的四個(gè)量不變，教師：如果保持鋼球的質(zhì)量m、線速度的v、角速度嗎？、周期T不變，半徑r可以變化

學(xué)生：在教師引導(dǎo)下根據(jù)各個(gè)物理量之間的關(guān)系思考并回答：半徑r不能變化。

教師：那么我們?cè)鯓友芯窟@幾個(gè)物理量之間的關(guān)系呢？

學(xué)生：思考、討論并回答：由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，v、、T，r這四個(gè)物理量中，與m，v、、只要有兩個(gè)量確定了，其他兩個(gè)量也就跟著確定了。所以只需要研究向心力T、r這四個(gè)物理量中兩個(gè)物理量的關(guān)系。

教師：引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法做實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)向心力的大小。

學(xué)生：采用控制變量法做實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)向心力的大小。

教師：大家體驗(yàn)后，感覺(jué)向心力

學(xué)生：根據(jù)自己的體驗(yàn)并回答：

質(zhì)量m、半徑r一定，線速度v越大，向心力

質(zhì)量m、線速度v一定，半徑r越大，向心力

質(zhì)量m、半徑r一定，周期T越大，向心力

越小?? 越大； 越大；

與哪些物理量有什么樣的關(guān)系？

（設(shè)計(jì)意圖：積極引導(dǎo)學(xué)生猜想，并滲透實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法的教學(xué)。）

3．推導(dǎo)向心力的表達(dá)式

教師：這是向心力與各個(gè)物理量之間可能存在的定性關(guān)系。那大家能不能根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，從理論上推導(dǎo)向心力的表達(dá)式。

教師：在教師引導(dǎo)下根據(jù)向心加速度的表達(dá)式和牛頓第二定律推導(dǎo)：

因?yàn)?/p>

教師：理論推導(dǎo)證明：

（設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)推理能力，體驗(yàn)探究的過(guò)程。）

4．粗略驗(yàn)證

演示實(shí)驗(yàn)：細(xì)線下面懸掛一個(gè)鋼球，細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上。,所以

=

將圓形瓶蓋置于水平桌面上，使鋼球靜止于瓶蓋的圓心。用手帶動(dòng)鋼球，讓鋼球獲得初速度，使它沿圓形瓶蓋邊緣做圓周運(yùn)動(dòng)。

教師：鋼球在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那是什么力提供向心力？

學(xué)生：動(dòng)手畫圖，對(duì)鋼球進(jìn)行受力分析，并在教師引導(dǎo)下

找出提供向心力的合力。

教師：哪幾個(gè)力提供向心力？向心力的大小如何？

學(xué)生：繩子的拉力和鋼球的重力提供向心力。向心力的大小為。

教師：我們要驗(yàn)證向心力的表達(dá)式是否正確，那么需要測(cè)量向心力如何測(cè)量呢？

學(xué)生：討論并回答：

小球質(zhì)量可以用天平測(cè)量，再乘以重力加速度，就是mg；

小球重力mg可以用彈簧秤測(cè)量；

可以用圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與小球距懸點(diǎn)的豎直高度的比值算出。的大小，教師：我們已經(jīng)求出了向心力的大小，那如何求??？這三個(gè)關(guān)系式里，哪一條比較容易測(cè)量？

學(xué)生：思考并回答：

。？

或的大

教師：在這條表達(dá)式里，只需要測(cè)量周期T，我們有秒表，那么周期是測(cè)鋼球圓周運(yùn)動(dòng)一圈的時(shí)間還是多圈的時(shí)間？

學(xué)生：測(cè)量多圈的時(shí)間，之后算出周期。

教師：為什么測(cè)量多圈的時(shí)間？

學(xué)生：測(cè)量多圈，時(shí)間較準(zhǔn)確，誤差較小。

（設(shè)計(jì)意圖：實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問(wèn)題，以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?/p>

5．向心力是效果力

教師：學(xué)以致用，請(qǐng)大家用剛才所學(xué)的知識(shí)解釋塑料球?yàn)槭裁纯梢栽谛D(zhuǎn)的圓柱形空瓶做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生：思考并解釋。

教師：播放自行車轉(zhuǎn)彎的視頻，并提問(wèn)：自行車的彎道為什么要修成斜坡？

學(xué)生：觀看視頻并在教師引導(dǎo)下進(jìn)行受力分析后發(fā)現(xiàn)：重力和斜坡對(duì)自行車的支持力的合力充當(dāng)向心力。

教師：播放公園的轉(zhuǎn)椅的視頻，并提問(wèn)：轉(zhuǎn)椅上的人做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，什么力充當(dāng)向心力？

學(xué)生：觀看視頻并思考、回答：人受到的重力和椅子對(duì)人的支持力的合力充當(dāng)向心力。

教師：這些例子都說(shuō)明向心力只是一種效果力。只要是產(chǎn)生向心加速度的力，不管是重力、彈力還是摩擦力，都可以是向心力。

（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)具體實(shí)例讓學(xué)生初步體驗(yàn)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來(lái)源，加深學(xué)生對(duì)向心力概念的理解，并對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)中力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系有更深入的認(rèn)識(shí)。）

（二）變速圓周運(yùn)動(dòng)

教師：日常生活中比勻速圓周運(yùn)動(dòng)更常見(jiàn)的是變速圓周運(yùn)動(dòng)。接下來(lái)我們研究變速圓周運(yùn)動(dòng)中的向心力。

演示實(shí)驗(yàn)：釋放單擺，讓鋼球來(lái)回?cái)[動(dòng)。

教師：小球從釋放到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球的速度大小如何變化？

學(xué)生：速度逐漸變大。

教師：小球繞著懸點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，由于速度大小發(fā)生了變化，這是變速圓周運(yùn)動(dòng)。那么什么力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力？

學(xué)生：在教師引導(dǎo)下對(duì)小球進(jìn)行受力分析后得出：

教師：那么重力的另一分量

學(xué)生：思考、討論并回答：

跟速度方向一致，起著改變速度大小的作用。起著什么作用呢？

教師：在單擺這樣的變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可以把力分解為跟圓周相切的分力Ft和指向圓心的分力Fn。Ft產(chǎn)生圓周切線方向的加速度，叫做切線加速度。切線加速度與物體的運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，它改變了物體速度的大小。那么指向圓心的分力Fn改變的是什么呢？

學(xué)生：在教師引導(dǎo)下思考并回答：指向圓心的分力Fn始終與速度方向垂直，改變的是物體運(yùn)動(dòng)的速度方向。

教師：現(xiàn)在我們可以從向心加速度和切向加速度的角度來(lái)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)了。僅有向心加速度的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)具有向心加速度和切向加速度的圓周運(yùn)動(dòng)是變速圓周運(yùn)動(dòng)。

（滲透從特殊到一般的思維方法，借鑒勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的從力和運(yùn)動(dòng)的角度考慮的分析方法，培養(yǎng)學(xué)生思維遷移的能力。）

教師：到此為止，請(qǐng)大家分析歸納向心力有怎樣的特點(diǎn)？

學(xué)生：在教師引導(dǎo)下分析、討論并歸納向心力的特點(diǎn)：

（1）向心力的方向永遠(yuǎn)指向圓心；

（2）向心力的方向和速度方向垂直；

（3）向心力是個(gè)變力；

（4）向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明白兩者之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)向心力的理解，更深刻，更全面，從而突破向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小這一難點(diǎn)。）

（三）一般曲線運(yùn)動(dòng)

教師：比變速圓周運(yùn)動(dòng)更為常見(jiàn)的是運(yùn)動(dòng)是一般曲線運(yùn)動(dòng)。在物理學(xué)中，我們把運(yùn)動(dòng)軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng)叫做一般曲線運(yùn)動(dòng)。那么如何對(duì)一般曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究呢？

學(xué)生：在教師引導(dǎo)下從極限思想的角度思考對(duì)一般曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析：

可以把曲線分割成很多小段圓弧。圓弧的彎曲程度不一樣，說(shuō)明它們具有不同的半徑。然后分析某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以按圓周運(yùn)動(dòng)處理了。

（設(shè)計(jì)意圖：再次滲透從特殊到一般的思維方法，并引導(dǎo)學(xué)生用極限的思維方法分析一般曲線運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。）

三、課堂小結(jié)

教師：引導(dǎo)學(xué)生回顧所學(xué)知識(shí)和思想方法，一起小結(jié)：

1．一種力（向心力）

2．一組公式（3．一種實(shí)驗(yàn)方法（控制變量法）

4．兩種思想方法（從特殊到一般、極限思想））

【教學(xué)反思】

該教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)建的物理情景、提供的實(shí)驗(yàn)方案，不僅使學(xué)生經(jīng)歷了建立概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過(guò)程，也很好地落實(shí)了過(guò)程目標(biāo)和情感目標(biāo)。具體的說(shuō)，有以下幾方面：

1．向心力是高中物理的一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生對(duì)于向心力一直很難理解，在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，往往還外加一個(gè)向心力。為了突破重點(diǎn)，難點(diǎn)，第一、在學(xué)習(xí)順序上先講向心加速度，用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn)，后講向心力，通過(guò)實(shí)例給出向心力概念，再通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式F=mrω或F=mv/r。

2．情景教學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)參與探究的全過(guò)程，成為學(xué)習(xí)的主體，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，加深了對(duì)知識(shí)的理解。在探究過(guò)程中，教師要給學(xué)生提供必要的實(shí)驗(yàn)器材和多媒體資源，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，使學(xué)生產(chǎn)生探究的動(dòng)機(jī)，從而提出問(wèn)題，解決問(wèn)題，體驗(yàn)問(wèn)題。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師是一個(gè)引導(dǎo)者和參與者，組織者和幫助者，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，課堂上教師要組織引導(dǎo)學(xué)生交流討論，充分重視學(xué)生在探究過(guò)程中的情感、態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)。學(xué)生能在愉快的教學(xué)環(huán)境中獲得知識(shí)和培養(yǎng)思維能力。

3．本教學(xué)設(shè)計(jì)是探究性學(xué)習(xí)模式在物理教學(xué)的應(yīng)用,真正體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”、“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)原則。

4．按照教學(xué)手段是為教學(xué)目的服務(wù)的原則，恰當(dāng)有效地將信息技術(shù)與物理課程相整合。

5．本節(jié)課中，還設(shè)計(jì)了不少鞏固訓(xùn)練，有不少都來(lái)源于生活實(shí)際，理論聯(lián)系實(shí)際。

第三篇：向心力教學(xué)設(shè)計(jì)

第五章 曲線運(yùn)動(dòng)

5.6 向心力 教學(xué)設(shè)計(jì)

一、內(nèi)容及其解析

本節(jié)內(nèi)容“向心力”：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是它所受的合外力總跟速度的方向垂直，沿半徑指向圓心，其作用效果是產(chǎn)生向心力，所以，向心力并不是一個(gè)額外的力，它是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受各個(gè)力的合力，是由作用效果而命名的力。

本節(jié)先根據(jù)牛頓第二定律和向心加速度表達(dá)式得到向心力的表達(dá)式，定義向心力概念，討論向心力性質(zhì)和特點(diǎn)。對(duì)推出的向心力表達(dá)式用圓錐擺實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，最后分析變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)中的物體的受力情況和處理方法。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）目標(biāo)定位

1、了解向心力概念，知道向心力是根據(jù)力的效果命名的。

2、初步了解“用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”的原理。

3、掌握向心力的表達(dá)式，計(jì)算簡(jiǎn)單情景中的向心力。

（二）目標(biāo)解析

1、使物體產(chǎn)生向心加速度的這個(gè)合力叫做向心力。

2、通過(guò)討論a與v與ω、v之間的關(guān)系，能使學(xué)生明確每一個(gè)結(jié)論都有其

成立的條件，滲透科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。

3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的表達(dá)式——FN = mv/r , FN= m rω

2三、問(wèn)題診斷分析

學(xué)生在本節(jié)知識(shí)的過(guò)程中存在不知道

1、分析和確定向心力。

2、如何運(yùn)用向心力的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象。面對(duì)學(xué)生存在的這些問(wèn)題教師應(yīng)當(dāng)在分析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受力情況時(shí)，把物體所受的各個(gè)力找出并畫在受力圖上，然后畫出圓軌道，確定圓心的位置，這樣才能定下這幾個(gè)力的合力即向心力的方向，再用牛頓第二定律建立方程。只有提高學(xué)生的觀察和分析能力，才能根據(jù)向心力知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象，求解有關(guān)問(wèn)題。

五、教學(xué)過(guò)程設(shè)

引入：展示衛(wèi)星在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圖片。

問(wèn)題1：前面我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，知道了如何描述圓周運(yùn)動(dòng)。這節(jié)課我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征——向心力。什么叫向心力？

設(shè)計(jì)意圖：利用圖片吸引學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。師生活動(dòng)：讓學(xué)生通帶著問(wèn)題閱讀教材P23，再進(jìn)行小組討論回答。我思考我收獲： 1.向心力的概念：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體具有向心加速度。根據(jù)牛頓第二定律，使物體產(chǎn)生向心加速度的這個(gè)合力叫做向心力。

2.向心力的表達(dá)式：。

：。

例題

1．說(shuō)明以下幾個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例中向心力是由哪些力提供的？

1．繩的一端拴一小球，手執(zhí)另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)． 2．火星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力是什么力提供的? 3．在圓盤上放一個(gè)小物塊，使小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分析小物塊受幾個(gè)力，向心力由誰(shuí)提供．

1．解析：小球受重力、支持力、繩的拉力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．由于豎直方向小球不運(yùn)動(dòng)，故重力、支持力合力為零，那么水平方向上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)由水平面上的繩的拉力來(lái)提供．

2．解析：火星和太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力提供火星運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力．

3．解析：小物塊受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力提供向心力． 變式訓(xùn)練 下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力的說(shuō)法中，正確的是（B）

A.物體除其他的力外還要受到一個(gè)向心力的作用 B.物體所受的合外力等于向心力 C.向心力是一個(gè)恒力 D.向心力的大小一直在變化

引入：演示使用圓錐擺。

問(wèn)題2：如何使用“用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”的原理？ 設(shè)計(jì)意圖：利用實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。

師生活動(dòng)：讓學(xué)生通帶著問(wèn)題閱讀教材P23-24，再進(jìn)行小組討論回答。我思考我收獲： 研究圓周運(yùn)動(dòng)要點(diǎn):

?

1、方向指向圓心?

2、作用：改變v的方向??

1、向心力 ?

3、由物體所受的合力提供 ?2v2?

4、F?mrw;F?m?r?

2、從“供”“需”兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行研究：

“供”——提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力；

求法：分析物體受力，求沿半徑方向的合外力。

“需”——物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力；

例題

2．如圖6.7—5所示，一圓盤可以繞一個(gè)通過(guò)圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上放置一木塊，當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，那么?(B)A.木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力，方向背離圓盤中心 B.木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力．方向指向圓盤中心

C.因?yàn)槟緣K與圓盤一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它們之間沒(méi)有摩擦力

D.因?yàn)槟Σ亮偸亲璧K物體運(yùn)動(dòng)的，所以木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力的方向與木塊運(yùn) 動(dòng)方向相反

引入：繩子的一端拴一個(gè)小沙袋，使沙袋在水平方向做圓周運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題3：如何利用向心力的表達(dá)式，計(jì)算簡(jiǎn)單情景中的向心力？ 設(shè)計(jì)意圖：利用計(jì)算及時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固。師生活動(dòng)：讓學(xué)生利所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題。我思考我收獲：

求法：公式 F = mv/r = m rω= mvω= 4π m r /t

確定物體軌道，定圓心、找半徑、用公式，求出所需向心力。

例題

3．一個(gè)2.0kg的物體在半徑是1.6 m的圓周上以4 m／s的速率運(yùn)動(dòng)，向心加速度為多大?所需向心力為多大?（10m／s2 20 N）

四．變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng) ．變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)

1.同時(shí)具有向心加速度和切向加速度的圓周運(yùn)動(dòng)就是變速圓周運(yùn)動(dòng)。

2、一般曲線運(yùn)動(dòng)處理一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以把曲線分割成許多小段，每一小段看成一小段圓弧，然后當(dāng)作許多半徑不同的圓處理，再應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法處理。

板書設(shè)計(jì)

一、向心力

1．向心力的概念 2．向心力的表達(dá)式

3．向心力的特點(diǎn)（方向、效果）

二、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng) 1．變速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

2．一般曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法

鞏固訓(xùn)練

1．在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，下列物理量不變的是（）

A．向心加速度 B．線速度 C．向心力 D．角速度

2、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，下列說(shuō)法正確的是（）A、向心力是根據(jù)力的作用效果命名的 B、向心力是恒力

C、向心力改變質(zhì)點(diǎn)的線速度的大小 D、物體所受向心力的大小可能變化

3．下列關(guān)于向心力的說(shuō)法中正確的是（）A．物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)向心力

B．向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果來(lái)命名的，但受力分析時(shí)應(yīng)該畫出 C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一種力或某幾種力的合力

D．向心力只改變物體運(yùn)動(dòng)的方向，不改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢

4、關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的合力一定指向圓心

B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的合力一定指向圓心 C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力不一定指向圓心 D．做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力一定不指向圓心

6．一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體若其半徑不變，角速度增加為原來(lái)的2倍時(shí)，所需的向心力比原來(lái)增加了60 N，物體原來(lái)所需的向心力是

N．

8、如圖所示、有一質(zhì)量為m的小球在光滑的半球碗內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平在水平面內(nèi)，已知小球與半球形碗的球心Ｏ的連線跟豎直方向的夾角為θ，半球形碗的半徑為Ｒ，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度及碗壁對(duì)小球的彈力。

第四篇：向心力教學(xué)設(shè)計(jì)免費(fèi)

向心力教案

一、教材分析

《向心力》一節(jié)具有承前啟后的作用；通過(guò)學(xué)習(xí)向心力的知識(shí)，既能使學(xué)生學(xué)會(huì)解決生活中的圓周運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題，又能讓學(xué)生從生活中的圓周運(yùn)動(dòng)分析提高到對(duì)天體運(yùn)動(dòng)及帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的分析及推演。同時(shí)，《向心力》又是動(dòng)力學(xué)的體現(xiàn)，通過(guò)對(duì)向心力的學(xué)習(xí)，可以提高同學(xué)們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，是曲線運(yùn)動(dòng)一章的重點(diǎn)。

二、學(xué)情分析

學(xué)生通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，理解了質(zhì)量、力與加速度的關(guān)系，了解了描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量及其關(guān)系，認(rèn)識(shí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)指向圓心的向心加速度，并且學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了同學(xué)之間相互協(xié)作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學(xué)習(xí)過(guò)程，具備了處理問(wèn)題的一般思路方法：提出問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題。

三、學(xué)習(xí)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1．了解向心力概念，知道向心力是根據(jù)力的效果命名的一種力。

2．知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的情景計(jì)算。

3．知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，合外力的法向分力提供了向心力，切向分力用于加速。

4．知道一般曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法。

（二）過(guò)程與方法

1．通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn)，讓學(xué)生理解其概念的內(nèi)涵。并熟悉處理問(wèn)題的一般方法：提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題

2．在驗(yàn)證向心力表達(dá)式的過(guò)程中，體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)在處理問(wèn)題中的作用。

3．經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來(lái)分析、解決問(wèn)題。

（三）情感態(tài)度價(jià)值觀

1．經(jīng)歷從自己提出問(wèn)題到自己解決問(wèn)題的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)及思維能力。

2．經(jīng)歷從特殊到一般的研究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

3．實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1．教學(xué)重點(diǎn)

理解向心力的概念、公式，并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷計(jì)算。會(huì)分析向心力的來(lái)源。

2．教學(xué)難點(diǎn)

理解向心力是一個(gè)效果力，會(huì)分析向心力的來(lái)源及簡(jiǎn)單的計(jì)算。

五、教學(xué)過(guò)程

知識(shí)回顧

同學(xué)們，咱們開(kāi)始上課；在學(xué)習(xí)新課之前，老師先帶著大家對(duì)向心加速度的知識(shí)做一下簡(jiǎn)單的回憶，同學(xué)們先思考一下（留出一段時(shí)間），接著用提問(wèn)——ppt展示的方法對(duì)知識(shí)進(jìn)行回顧。新課引入

對(duì)向心加速度簡(jiǎn)單回憶之后，大家可能就會(huì)想了，既然做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體具有指向圓心的向心加速度，就必然有一個(gè)力產(chǎn)生這個(gè)加速度，接下來(lái)我們就研究一下這個(gè)力——向心力。新課學(xué)習(xí)

向心力

定義：引入一個(gè)新概念后，我們首先給向心力下個(gè)定義，通過(guò)牛頓第二定律我們已經(jīng)知道這個(gè)向心力產(chǎn)生向心加速度，我們完全可以通過(guò)向心加速度的定義引入向心力的定義，我們知道相信加速度的定義是：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)刻指向圓心的加速度就是向心加速度，那向心力的定義就是：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)刻指向圓心的力就是向心力。

方向；通過(guò)研究向心加速度與向心力的關(guān)系，我們就知道向心力的方向與相信加速度相同：時(shí)刻指向圓心。

大?。幌蛐牧Ψ较蛭覀円呀?jīng)知道了，那它的大小又如何呢？再回到牛頓第二定律

我們就可以得到

感受向心力大?。?/p>

通過(guò)控制m、r來(lái)改變

來(lái)感受向心力大小的有關(guān)因素，同學(xué)們要有興趣的話課后可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)深入研究。

探究向心力特點(diǎn)：通過(guò)ppt受力分析說(shuō)明向心力是效果力，而不像重力、拉力等是某種性質(zhì)的力，受力分析時(shí)不可以特意加上向心力。變速圓周運(yùn)動(dòng)

到這里，我們已經(jīng)對(duì)向心力有了很詳細(xì)的了解，但同學(xué)們可能會(huì)問(wèn)了：“老師，我們一直在研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但生活中的圓周運(yùn)動(dòng)更多的是變速圓周運(yùn)動(dòng)，那我們?cè)趺捶治霭?？”嗯，確實(shí)，我們學(xué)習(xí)物理就是來(lái)解決生活中的問(wèn)題，如果只能解決特定問(wèn)題的話那學(xué)習(xí)物理就沒(méi)有意義了，好，接下來(lái)老師就帶著同學(xué)們來(lái)研究一下變速圓周運(yùn)動(dòng)——ppt受力分析，指出合力不指向圓心，而是向心圓心的向心力和與圓相切的力的合力。

一般曲線

同學(xué)們可能又會(huì)問(wèn)了，那無(wú)規(guī)則曲線呢？同學(xué)們有什么想法（讓同學(xué)討論1分鐘），接下來(lái)同學(xué)們發(fā)表意見(jiàn)，引導(dǎo)同學(xué)們分成很多小段畫圓的方法分析。

習(xí)題

同步學(xué)案1.3.7（簡(jiǎn)單感受向心力的基本性質(zhì)、如何受力分析和變速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)）

第五篇：《向心力》教學(xué)設(shè)計(jì)（xiexiebang推薦）

《向心力》教案

【教材分析】

本節(jié)課是從動(dòng)力學(xué)的角度研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的，這部分知識(shí)是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是學(xué)好圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)，學(xué)好這部分知識(shí)，可以為后面的天體運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打好基礎(chǔ)。

教材的編排思路很清晰，先是從身邊的事例出發(fā)，讓學(xué)生體驗(yàn)到做圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要有一個(gè)指向圓心的力，從而引出向心力的概念。由于上一節(jié)中，已經(jīng)從一般性的結(jié)論入手，利用矢量運(yùn)算，在普遍情況下得出做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度方向指向圓心的結(jié)論，進(jìn)一步得到了向心加速度的大小。于是根據(jù)牛頓第二定律，就可以得到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。

接著，教材為了讓學(xué)生對(duì)向心力有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)了“實(shí)驗(yàn)”欄目──“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式。實(shí)際上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)除了要驗(yàn)證向心力表達(dá)式之外，另外一個(gè)目的就是可以讓學(xué)生體驗(yàn)到“向心力不是一個(gè)新的力，而是一個(gè)效果力”，也即讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)分析向心力的來(lái)源。

與過(guò)去不同的是，本節(jié)中又討論了變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)。這樣安排的目的是從生活實(shí)際出發(fā)，在更廣闊的背景下讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到什么情況下物體將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，什么情況下會(huì)做變速圓周運(yùn)動(dòng)以及知道如何處理一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法。

【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)與技能

（1）知道什么是向心力，理解它是一種效果力。

（2）理解向心力公式的確切含義，并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

（3）知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)分力，知道合外力的作用效果。

2．過(guò)程與方法

（1）通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn)，讓學(xué)生理解其概念;并掌握處理問(wèn)題的一般方法：提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。

（2）在驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的過(guò)程中，體會(huì)控制變量法在解決問(wèn)題中的作用。

（3）經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)分析、解決問(wèn)題。

3．情感態(tài)度與價(jià)值觀

（1）經(jīng)歷從自己提出問(wèn)題到自己解決問(wèn)題的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)及思維能力。

（2）經(jīng)歷從特殊到一般的研究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

（3）實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

【重點(diǎn)難點(diǎn)】

1．教學(xué)重點(diǎn)

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力的公式，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

（3）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

2．教學(xué)難點(diǎn)

（1）向心力的來(lái)源。

（2）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

【教學(xué)策略與手段】

本節(jié)課設(shè)計(jì)成了探究性學(xué)習(xí)課，即在教師創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生自己提出想要知道的問(wèn)題，在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)全班同學(xué)的討論，自評(píng)和互評(píng)來(lái)不斷完善。教師在教學(xué)中通過(guò)具體的實(shí)例、實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，讓學(xué)生主動(dòng)參與到探究的過(guò)程，成為學(xué)習(xí)的主體，積極主動(dòng)地獲取知識(shí)和能力。

三、本節(jié)課的教學(xué)流程設(shè)計(jì)

1．向心力概念的引出。

2．引導(dǎo)學(xué)生提出自己想要研究的問(wèn)題。

3．鼓勵(lì)學(xué)生先共同解決自己提出的一部分問(wèn)題。

4．用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論──用向心力演示儀驗(yàn)證向心力表達(dá)式。

5．從游樂(lè)園里轉(zhuǎn)椅出發(fā)落實(shí)：①分析圓錐擺中向心力的來(lái)源；②用圓錐擺模型可以粗略去驗(yàn)證向心力表達(dá)式。

6．由游樂(lè)園中的過(guò)山車模型和運(yùn)動(dòng)員的鏈球運(yùn)動(dòng)落實(shí)：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)的條件及向心力和切向力的作用效果和特點(diǎn)。

7．讓學(xué)生知道研究一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法。

8．課堂小結(jié)。

在教學(xué)手段上，充分使用ppt、視頻、演示實(shí)驗(yàn)、身邊的圓周運(yùn)動(dòng)，以增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)

【教學(xué)過(guò)程】

一、向心力概念的引出

師：我們先看幾個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)的例子，思考這樣一個(gè)問(wèn)題：這些做圓周運(yùn)動(dòng)的物體為什么不會(huì)飛出去，而是老老實(shí)實(shí)地繞著一個(gè)中心點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)？

大家也可以自己動(dòng)手制作一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)

生：受到了拉力的作用，[學(xué)生活動(dòng)]：對(duì)以上做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力分析

師：這些力的指向有什么特點(diǎn)呢？

生：指向圓心。

師：我們把這樣的力叫做向心力。

板書 向心力：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需的指向圓心的力，符號(hào)：Fn

二、引導(dǎo)學(xué)生提出自己要研究的問(wèn)題

師：這節(jié)我們就來(lái)研究向心力。接下來(lái)我想把課堂交給在座的各位同學(xué)。關(guān)于向心力，你想知道什么，想研究什么，就以問(wèn)題的形式提出來(lái)，我們一起解決。大家先考慮兩分鐘。同桌、前后排的同學(xué)也可以相互討論下。

[學(xué)生活動(dòng)]：

生1：向心力的方向與向心加速度的方向是否相同？

生2：向心力的大小跟什么有關(guān)？與ω、ν之間什么關(guān)系？

生3：向心力的大小怎么測(cè)量計(jì)算？

三、鼓勵(lì)學(xué)生先共同解決一部分問(wèn)題

師：有問(wèn)題我們一起解決，大家思考下這些問(wèn)題，看看你能不能幫別人解決這些問(wèn)題。

以下是課堂實(shí)錄：

生1（男）：老師我回答第一個(gè)問(wèn)題，我覺(jué)得向心加速度方向與向心力的方向相同，因?yàn)楦鶕?jù)牛頓第二定律，師：大家都同意他的看法嗎？

生2（女）：我不同意，因?yàn)榕ｎD第二定律是在直線運(yùn)動(dòng)中的，這里是曲線運(yùn)動(dòng)，情況不一樣，所以不能用牛頓第二定律得出來(lái)。

生3（女）：我認(rèn)為他是對(duì)的。因?yàn)榕ｎD第二定律是說(shuō)物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。也沒(méi)說(shuō)在曲線運(yùn)動(dòng)中不成立，所以是對(duì)的。

（師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)受力分析，并由上節(jié)課學(xué)習(xí)的在圓周運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的向心加速度方向指向圓心，從而總結(jié)得到牛頓第二定律在曲線運(yùn)動(dòng)中仍成立。）

生4：根據(jù)牛二律

可以得到

得到加速度的方向與力的方向是一致的。

四、用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論──用向心力演示儀驗(yàn)證向心力表達(dá)式

師：剛才我們已經(jīng)得到了向心力的表達(dá)式。理論的正確與否我們必須要用實(shí)踐去證明。

引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出怎么去驗(yàn)證──利用控制變量法。

介紹向心力演示儀原理，請(qǐng)一位學(xué)生自己來(lái)演示給全班同學(xué)看。

引導(dǎo)學(xué)生由多次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到：

半徑r、角速度ω一定，比；質(zhì)量m、半徑r一定，題都得到了解決

與質(zhì)量m成正比 質(zhì)量m、角速度ω一定，與半徑r成正

與角速度ω的平方成正比；到此為止，以上學(xué)生提出的很多問(wèn)

五、從游樂(lè)園里轉(zhuǎn)椅出發(fā)落實(shí)：①分析圓錐擺中向心力的來(lái)源②用圓錐擺實(shí)驗(yàn)可以粗略去驗(yàn)證向心力表達(dá)式

分析圖

①向心力和切向力的作用效果。

②什么情況下物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，什么情況下做變速圓周運(yùn)動(dòng)。

師：哪個(gè)力提供向心力？

有向心力就向心加速度，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)的向心力可以改變什么？

引導(dǎo)得到向心力的作用效果：只改變速度的方向。

師：切線方向上的重力會(huì)對(duì)物產(chǎn)生怎么樣的影響？

引導(dǎo)學(xué)生得到切向力改變了速度的大小。

2、總結(jié)什么情況下，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，什么情況是做變速圓周運(yùn)動(dòng)

勻速圓周運(yùn)動(dòng)：只有向心加速度時(shí)。

變速圓周運(yùn)動(dòng)：同時(shí)具有向心加速度和切向加速度時(shí)。

3、分析圖，讓學(xué)生獲得在不同情況下如何分析向心力和切線力的來(lái)源

4、讓學(xué)生觀察和自己動(dòng)手體驗(yàn)變速圓周運(yùn)動(dòng)從而得到變速圓周運(yùn)動(dòng)物體受力情況。

六、課堂小結(jié)

課堂的最后將學(xué)生的問(wèn)題歸類：說(shuō)到底我們研究了向心力的大小，方向，作用效果，來(lái)源。

【板書設(shè)計(jì)】

向心力

1．定義：使物體做圓周運(yùn)動(dòng)，指向圓心的力。

2．問(wèn)題歸納：

⑴向心力的方向

⑵向心力的大小

⑶向心力的作用效果

⑷向心力的來(lái)源

【問(wèn)題研討】

1．這是一節(jié)探究型學(xué)習(xí)課。本堂課中學(xué)生活動(dòng)較多，所用時(shí)間相應(yīng)就多了，所以整堂課沒(méi)有寬裕的時(shí)間用來(lái)提供例題讓學(xué)生利用向心力表達(dá)式簡(jiǎn)單計(jì)算物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力和分析向心力的來(lái)源。

2．因?yàn)檎枚际且詫W(xué)生為主的探究性學(xué)習(xí)，創(chuàng)設(shè)情景讓學(xué)生提出自己關(guān)心、想要知道的問(wèn)題，解決問(wèn)題的時(shí)候又主要是以學(xué)生自評(píng)和互評(píng)以及合作學(xué)習(xí)而得出結(jié)論的，所以在結(jié)論的得出或是結(jié)論的表述可能會(huì)不嚴(yán)密，難免缺少知識(shí)的系統(tǒng)性，因此如何處理和保持好探究性學(xué)習(xí)中知識(shí)的系統(tǒng)性是探究性學(xué)習(xí)中的值得我們?nèi)パ芯康膯?wèn)題。