第一篇：向心力教案06 人教版

勻速圓周運(yùn)動(dòng) 向心力

一、教學(xué)目標(biāo)

1．物理知識(shí)方面：

（1）理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)；

（2）掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系；（3）初步掌握向心力概念及計(jì)算公式。

2．通過(guò)勻速圓周運(yùn)動(dòng)、向心力概念的建立過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。

3．滲透科學(xué)方法的教育。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

向心力概念的建立及計(jì)算公式的得出是教學(xué)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。通過(guò)生活實(shí)例及實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知，突破難點(diǎn)。

三、教具

1．轉(zhuǎn)臺(tái)、小傘；

2．細(xì)繩一端系一個(gè)小球（學(xué)生兩人一組）； 3．向心力演示器。

四、主要教學(xué)過(guò)程

（一）引入新課

演示：將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出，觀察運(yùn)動(dòng)軌跡。復(fù)習(xí)提問(wèn)：粉筆頭做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？

啟發(fā)學(xué)生回答：速度方向與力的方向在同一條直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)；不在同一直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步提問(wèn)：在曲線運(yùn)動(dòng)中，有一種特殊的運(yùn)動(dòng)形式，物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一個(gè)圓周或一段圓?。ㄓ脝螖[演示），稱(chēng)為圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們列舉實(shí)例。（學(xué)生舉例教師補(bǔ)充）

電扇、風(fēng)車(chē)等轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上面各個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是圓……大到宇宙天體如月球繞地球的運(yùn)動(dòng)，小到微觀世界電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)，都可看做圓周運(yùn)動(dòng)，它是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式。提出問(wèn)題：你在跑400米彎道時(shí)身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜？鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車(chē)場(chǎng)的環(huán)形車(chē)道，為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低？可見(jiàn)，圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)在實(shí)際中是很有用的。

引入：物理中，研究問(wèn)題的基本方法是從簡(jiǎn)單的情況開(kāi)始。板書(shū)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)

（二）教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

思考：什么樣的圓周運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單？ 引導(dǎo)學(xué)生回答：物體運(yùn)動(dòng)快慢不變。板書(shū)：1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)

物體在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)相等，如機(jī)械表針尖的運(yùn)動(dòng)。思考：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？

（學(xué)生自由發(fā)言）

板書(shū)：2．描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量

（1）線速度：物理通過(guò)的圓弧長(zhǎng)s與所用時(shí)間t的比值。u=s/t是一恒量。當(dāng)t很短，s很短，即為某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。線速度其實(shí)就是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各個(gè)時(shí)刻線速度大小相同，而方向時(shí)刻在改變。那么，線速度方向有何特點(diǎn)呢？

演示：水淋在小傘上，同時(shí)搖動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)。觀察：水滴沿切線方向飛出。思考：說(shuō)明什么？

師生分析：飛出的水滴在離開(kāi)傘的瞬間，由于慣性要保持原來(lái)的速度方向，因而表明了切線方向即為此時(shí)刻線速度的方向。

板書(shū)：方向：沿著圓周各點(diǎn)的切線方向。如圖3。

（2）角速度：半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度Ψ與所用時(shí)間的比值。如圖4。ω=Ψ/t 單位：rad/s。（3）周期：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。如：地球公轉(zhuǎn)周期約365天，鐘表秒針周期60s等，周期長(zhǎng)，表示運(yùn)動(dòng)慢。

（角速度、周期可由學(xué)生自己說(shuō)出并看書(shū)完成）板書(shū)：（師生共同完成）

三個(gè)量之間的關(guān)系：u=2Пr/T ω=2П/T u=ω·r 思考：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，u、ω、T是否改變？（ω、T不變，u大小不變、方向變。）講述：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是一種變速運(yùn)動(dòng)。

提出問(wèn)題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng)，由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，物體必定受到一個(gè)與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，這個(gè)合外力的方向有何特點(diǎn)呢？ 學(xué)生小實(shí)驗(yàn)（兩人一組）： 線的一端系一小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球質(zhì)量很?。捎孟鹌と忍娲?，甩動(dòng)時(shí)線速度盡量大，小球重力與拉力相比可忽略，以保證拉線近似在水平方向。觀察并思考： ①小球受力？

②線的拉力方向有何特點(diǎn)？ ③一旦線斷或松手，結(jié)果如何？（提問(wèn)學(xué)生后板書(shū)并圖示）

概括：要使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用，故名向心力。

板書(shū)：3．向心力：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力。①方向：與u垂直，始終指向圓心。②大小：？

提出問(wèn)題：向心力的大小跟什么因素有關(guān)？

（學(xué)生自己設(shè)想，用剛才的儀器做小實(shí)驗(yàn)，憑感覺(jué)粗略體驗(yàn)。學(xué)生經(jīng)實(shí)驗(yàn)、討論有了自己的看法后，自由發(fā)言。）演示實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證學(xué)生的設(shè)想）：研究向心力跟物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度ω的定量關(guān)系。

提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)能否讓三個(gè)量同時(shí)變？ 保持兩個(gè)量不變，使一個(gè)量變化。實(shí)驗(yàn)裝置：向心力演示器。

演示：搖動(dòng)手柄，小球隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。提問(wèn)：向心力由什么力提供？如何測(cè)量？

小球向外壓擋板，擋板對(duì)小球的反作用力指向轉(zhuǎn)軸，提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，兩力大小相等，同時(shí)小球壓擋板的力使檔板另一端壓縮套在軸上的彈簧，彈簧被壓縮的格數(shù)可以從標(biāo)尺中讀出，即顯示了向心力大小。

演示內(nèi)容：①向心力與質(zhì)量的關(guān)系：ω、r一定，取兩球使mA=2mB 觀察：（學(xué)生讀數(shù)）FA=2FB 結(jié)論：向心力 F∝m

②向心力與半徑的關(guān)系：m、ω一定，取兩球使rA=2 rB（學(xué)生讀數(shù)）FA=2FB 結(jié)論：向心力F∝mr

③向心力與角速度的關(guān)系：m、r一定，使ωA=2ωB 觀察：（學(xué)生讀數(shù)）FA=4FB 結(jié)論：向心力F∝ω

歸納：綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。但不能由一個(gè)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)測(cè)量就得到一般結(jié)論，實(shí)際上要進(jìn)行多次測(cè)量，大量實(shí)驗(yàn)，但我們不可能一一去做。同學(xué)們剛才所做的實(shí)驗(yàn)得出：m、r、ω越大，F(xiàn)越大；若將實(shí)驗(yàn)稍加改進(jìn)，如課本中所介紹的小實(shí)驗(yàn)，加一彈簧秤測(cè)出F，可粗略得出結(jié)論（要求同學(xué)回去做）。我們還可以設(shè)計(jì)很多實(shí)驗(yàn)都能得出這一結(jié)論，說(shuō)明這是一個(gè)帶有共性的結(jié)論：測(cè)出m、r、ω的值，可知向心力大小為：F∝mrω。板書(shū)：大?。篎=mωr=u/r 反饋練習(xí)：

①對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下面說(shuō)法正確的是：A速度不變；B速度不變；C角速度不變；D周期不變。

②如圖7為一皮帶傳動(dòng)裝置，在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑。試比較輪上A、B、C三點(diǎn)的線速度、角速度大小。2

222③物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力跟半徑的關(guān)系，有人說(shuō)成正比，有人說(shuō)成反比。你對(duì)這兩種說(shuō)法是如何理解的？

④（前后呼應(yīng)）解釋跑400m彎道時(shí)身體為何要傾斜等一類(lèi)問(wèn)題。（火車(chē)拐彎要求課后看書(shū)）

（三）課堂小結(jié) 1．科學(xué)方法

①點(diǎn)明建立概念的過(guò)程：是通過(guò)大量實(shí)例，概括抽象出本質(zhì)的內(nèi)容，即由個(gè)別到一般的思維過(guò)程。

②點(diǎn)明實(shí)驗(yàn)歸納的過(guò)程：必須經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，必須有足夠的事實(shí)，由多個(gè)特殊的共同結(jié)論才能歸納出一般情況下的結(jié)論。2．知識(shí)內(nèi)容：（見(jiàn)板書(shū)）

3．對(duì)向心力的理解：向心力并不是一種特殊性質(zhì)的力，它的名稱(chēng)只是根據(jù)始終指向圓心這一作用效果來(lái)命名的。下節(jié)課再進(jìn)一步討論。

五、說(shuō)明

1．向心力、向心加速度的講授順序。向心力概念的建立有兩條途徑：一是先通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立向心力概念，歸納出向心力公式，再推出向心加速度；二是先通過(guò)理論推導(dǎo)導(dǎo)出向心加速度，再推出向心力。

先進(jìn)加速度，理論推導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)，又能訓(xùn)練學(xué)生的推理能力，但方法較抽象，對(duì)基礎(chǔ)差的學(xué)生難度較大?？紤]到我所任班學(xué)生的實(shí)際情況，我選用了先講向心力，降低了難度，便于學(xué)生理解、接受，現(xiàn)行必修教材采用的也是這一順序。不足之處是：由于實(shí)驗(yàn)存在誤差，只能粗略得出結(jié)論，而且課堂不可能做很多實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)歸納的事實(shí)不足。解決的關(guān)鍵是盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，補(bǔ)充實(shí)例，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)事實(shí)不足的缺陷。

2．對(duì)向心力的教學(xué)，本節(jié)完成了感知、概括、定義，即完成了個(gè)別到一般的過(guò)程和簡(jiǎn)單的再認(rèn)。而進(jìn)一步的再認(rèn)即一般到個(gè)別，留待下節(jié)完成，所以本節(jié)對(duì)向心力的要求教學(xué)目標(biāo)和定為初步掌握。

第二篇：向心力教案[推薦]

勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 教案

四川省鄰水中學(xué) 甘劉超

引入：

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)，知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，則它所受的合力一定不為零。那么，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的合力有什么特點(diǎn)呢？帶著這個(gè)問(wèn)題，我們來(lái)觀察一個(gè)實(shí)物情景.視頻引入：視頻播放光盤(pán)上小球的轉(zhuǎn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)飛人

請(qǐng)同學(xué)們思考:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球和月球的受力情況是怎樣的呢？

答：小球受到重力和兩個(gè)彈力。問(wèn)：會(huì)受到沿圓周切線方向的力嗎？ 答：不受。問(wèn)：它們的合力指向哪里？ 答：合力指向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心，與速度相垂直。問(wèn)：會(huì)改變速度的大小嗎？ 答：不會(huì)，只改變速度的方向

同樣的道理，月球受到的地球吸引力也是始終指向圓心的，并且與速度方向垂直。下面請(qǐng)同學(xué)們歸納一下這兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受合力的特點(diǎn)？ 答：合力方向始終指向圓心。產(chǎn)生的效果是使物體圍繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)其產(chǎn)生的效果，我們給這樣的力起一個(gè)名字——向心力。

一、什么是向心力

定義：向心力：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的指向圓心的合外力。

方向：指向圓心，與速度方向垂直

產(chǎn)生效果：使物體圍繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，改變速度的方向，但不改變速度的大小 強(qiáng)調(diào)：向心力是勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體受到的指向圓心的合力，它是根據(jù)其產(chǎn)生的效果命名的力。但是向心力可以由哪些力來(lái)提供呢？下面我們?cè)倏匆粋€(gè)視頻。視頻：圓周運(yùn)動(dòng)中的向心力實(shí)例

好，我們來(lái)分析一下：情境中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力可以由哪些力來(lái)提供呢？ 向心力的來(lái)源：由此可見(jiàn)，向心力可以由彈力提供，也可以由其他性質(zhì)的力如重力、摩擦力提供；可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的合力提供，也可以由合力的分力提供。

所以我們進(jìn)行受力分析的時(shí)候，在分析了重力、彈力、摩擦力以后，千萬(wàn)不能再畫(huà)上一個(gè)向心力。其大小與哪些因素有關(guān)呢？

二、向心力的大小 課堂小體驗(yàn)：

現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們跟我一起做一個(gè)小體驗(yàn)：轉(zhuǎn)動(dòng)隨身攜帶的鑰匙，使其近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，手有感受到拉力？答：“有”.此時(shí)，手給鑰匙的拉力提供了鑰匙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。

改變鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)速度，或者交換鑰匙，有什么不一樣的感受嗎？答：“手感受到力的大小不同”。體驗(yàn)猜想：仔細(xì)揣摩剛才的小體驗(yàn)，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們猜想：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所需向心力的大小與哪些因素有關(guān)？

猜想結(jié)論：

1、與物體的質(zhì)量M有關(guān)

2、與轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑R 有關(guān)

3、與轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢有關(guān)

思考：設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)才能夠驗(yàn)證我們的猜想？它們之間又存在怎樣的定量關(guān)系呢？ 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)同學(xué)們思考，我們可以應(yīng)用什么方法來(lái)進(jìn)行定量的研究呢？（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案呢）

為了找到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體受到的向心力大小與質(zhì)量、角速度、和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系，首先我得想辦法讓小球轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。再想辦法進(jìn)行測(cè)量。

答：實(shí)驗(yàn)方法一：可以用轉(zhuǎn)臺(tái)讓小球轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，想辦法測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)的周期、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和小球質(zhì)量。則彈簧的伸長(zhǎng)量就對(duì)應(yīng)反映了向心力的大小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們就可以來(lái)研究它們之間的定量關(guān)系。

問(wèn)題：轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)難找，我們有更簡(jiǎn)單的方法改進(jìn)一下嗎？

實(shí)驗(yàn)方法二：一端栓住小球的細(xì)繩穿過(guò)筆筒與彈簧測(cè)力計(jì)栓連，讓小球在比較光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和繩的拉力，小球質(zhì)量。我們?nèi)匀豢梢匝芯克鼈冎g的定量關(guān)系。

當(dāng)然，實(shí)驗(yàn)方案還有很多很多，請(qǐng)同學(xué)們下課后用心思考，設(shè)計(jì)出更好的方案！回想剛才的實(shí)驗(yàn)方案,美中不足的是，改變某一個(gè)物理量之后的結(jié)果與之前的結(jié)果比較不是很直觀，于是我們想到了讓兩個(gè)小球同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，便于比較。教材上就給出了這樣的設(shè)計(jì)方案。用向心力演示儀探究向心力大小。原理介紹：

通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠杠作用使圓筒下降，從而露出標(biāo)尺，露出標(biāo)尺格數(shù)之比就反映出兩個(gè)球所受向心力的比值。

由于涉及變量太多，為了便于更簡(jiǎn)單的研究各物理量與向心力之間的關(guān)系，我們可以使用什么方法來(lái)研究呢？

答：控制變量法 操作介紹：

1、保持ω和r相同，研究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力F與質(zhì)量M之間關(guān)系，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2、保持M和r相同，研究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力F與角速度ω之間關(guān)系，記錄數(shù)據(jù)。

3、保持ω和M相同，研究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力F與質(zhì)量r之間關(guān)系，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的大小與物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)半徑和角速度之間有何關(guān)系？ 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

精確的實(shí)驗(yàn)表明：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小，在質(zhì)量和角速度一定時(shí)，與半徑成正比； 在質(zhì)量和半徑一定時(shí)，與角速度的平方成正比； 在半徑和角速度一定時(shí)，與質(zhì)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達(dá)式。討論交流：

為什么在向心力大小的兩種表達(dá)式中，一個(gè)式子中的向心力大小與半徑成正比，而另一個(gè)式子中向心力的大小卻與半徑成反比？它們相互矛盾嗎？

答：它們不相矛盾。前提條件不一樣。

F?m?r中，F(xiàn)與r成正比的前提條件是ω一定，2而F?mv2r中，F(xiàn)與r成反比的前提條件是v一定。實(shí)例應(yīng)用 教材例題講解 知識(shí)回顧

第三篇：1-2、向心力教案

向心力

洪洞二中 邢玉崗

一、教材分析

上一節(jié)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)論后，進(jìn)一步得出了向心加速度的大小。根據(jù)牛頓第二定律，就可以得出做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力方向和大小，即向心力的方向和大小。

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。

一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能

1.理解向心力是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的合外力．

2.知道大小與哪些因素有關(guān)．理解的含義，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算． 3.理解向心加速度的概念．結(jié)合牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，得出向心加速度的公式．

4.知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心力和向心加速度的大?。?二)過(guò)程與方法 1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要向心力，并且對(duì)向心力大小與線速度大小的關(guān)系建立初步的印象． 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)、探究與有關(guān)的因素．(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.經(jīng)歷觀察與思考、實(shí)驗(yàn)與探究、討論與交流等學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度．

2.通過(guò)親身感悟，使學(xué)生獲得成功的愉悅，培養(yǎng)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣．

3.聯(lián)系實(shí)際，注重應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)．

二、教學(xué)重、難點(diǎn) 1.向心加速度的概念．

2.掌握向心力公式,用公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心力和向心加速度的大?。?/p>

三、教學(xué)方法

討論法、講授練習(xí)法相結(jié)合

四、教學(xué)過(guò)程 【感受向心力】

通過(guò)自制器材感受向心力Fn的大小與哪些因素有關(guān) 【思考1】小球?yàn)槭裁茨芾@中心近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)呢？

小球能繞中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槔K對(duì)小球始終有一個(gè)拉力F，此拉力不斷改變小球的運(yùn)動(dòng)方向而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

一、向心力 使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的拉力F，其方向雖然不斷變化，但總是指向圓心，所以叫做向心力。

1、影響向心力Fn大小的因素

①物體的質(zhì)量 ②運(yùn)動(dòng)的快慢 ③軌道的半徑 【實(shí)驗(yàn)與探究】研究Fn與 m、r、ω的關(guān)系。

控制變量法

①控制ｍ，ω一定，改變r(jià)； ②控制ｒ，ｍ一定，改變?chǔ)?； ③控制ｒ，ω一定，改變m；

2、向心力的大小

【結(jié)論】最終實(shí)驗(yàn)表明，向心力Ｆ的大小跟ｍ、ｒ、?都有關(guān)系，其關(guān)系為：

v?v?F?m?2r?m??r?mr?r?22F?m?2r推導(dǎo)公式也適用于非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，v指瞬時(shí)速度．

3、向心力是一種效果力

向心力是根據(jù)其方向總是指向圓心這一效果來(lái)命名的。它可以是某種性質(zhì)的一個(gè)力，也可以是幾個(gè)不同性質(zhì)的力沿著半徑指向圓心的合外力。

所有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，都必須受到向心力的作用，向心力與線速度都是大小恒定，方向時(shí)刻改變，且總保持互相垂直。

二、向心加速度

由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律和向心力公式

an= 線速度、角速度越大，周期越小，頻率、轉(zhuǎn)速越高，表明運(yùn)動(dòng)得越快。在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，角速度、周期和頻率均是不變的，線速度的大小不變、方向時(shí)刻改變。

討論：

1）當(dāng) v 一定時(shí)，ω與r成反比 2）當(dāng) ω 一定時(shí)，v與r成正比 3）當(dāng) r 一定時(shí)，v與ω成正比

三、實(shí)例分析

【例題1】分析下圖中，A、B兩點(diǎn)的線速度有什么關(guān)系？ v??r

主動(dòng)輪通過(guò)皮帶、鏈條、齒輪等帶動(dòng)從動(dòng)輪的過(guò)程中，皮帶（鏈條）上各點(diǎn)以及兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等

【例題2】分析下列情況下，輪上各點(diǎn)的角速度有什么關(guān)系？

同一輪上各點(diǎn)的角速度相同

【討論與交流】 【練習(xí)1】半徑10cm的砂輪，每0.2s轉(zhuǎn)一圈。砂輪邊緣上某一質(zhì)點(diǎn)，它做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的大小是多大？角速度是多大？砂輪上離轉(zhuǎn)軸不同距離的質(zhì)點(diǎn)，它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度是否相同？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 【練習(xí)2】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體線速度的 不變，時(shí)刻在變，所以線速度是（填恒量或變量），所以勻周運(yùn)動(dòng)中，勻速的含義是是。

（大小 方向 變量 線速度的大小不變）

【練習(xí)3】對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，哪些物理量是一定的？（周期、角速度、頻率、轉(zhuǎn)速）

【練習(xí)4】某電鐘上秒針、分針的長(zhǎng)度比為 d1 ：d2 ＝1：2，求：

A：秒針、分針尖端的線速度之比是__________ B：秒針、分針轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比是__________（30 :1 ； 60 :1）

【今日作業(yè)】

“課本”P(pán)321-4其中第4題做在作業(yè)本上

【教學(xué)反思】

第四篇：向心力的教案范文

《 向心力》的教案

一、教學(xué)目標(biāo)

1、理解向心力的概念并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

2、知道向心力大小與哪些因素有關(guān)、理解公式的確切含義，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

3、知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心力。

二、教學(xué)策略

1、激起學(xué)生的疑惑與矛盾感。

2、明確提示問(wèn)題的重點(diǎn)。

3、提示分析問(wèn)題的方法。

4、使學(xué)生能順利進(jìn)入問(wèn)題的核心。

三、教學(xué)難點(diǎn)

對(duì)向心力的正確理解和認(rèn)識(shí)

四、教學(xué)內(nèi)容（1）課程引入 演示實(shí)驗(yàn)：

1、在繩子的一端系一個(gè)小球，用手拿住另一端，使小球繞手做圓周運(yùn)動(dòng)。

2、討論：

a)小球受到那些力的作用？

b)和外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？

（2）教學(xué)過(guò)程

1、向心力的定義：

做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的拉力的作用，這個(gè)力叫向心力。

例

1、一小球在漏斗壁上旋轉(zhuǎn)

例

2、自行車(chē)拐彎時(shí)受到的向心力

例

3、公路拐彎處的傾斜情況

題1．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)，物體所受向心力是()

A．重力B．彈力 C．靜摩擦力

D．滑動(dòng)摩擦力

2、向心力的方向；

向心力的方向不斷變化，但總是沿著半徑指向圓心，而物體運(yùn)動(dòng)的方向沿切線方向，所以向心力的方向總與物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直。

3、向心力的公式推導(dǎo)：

v22由于上節(jié)課我講了向心加速公式a?、a=wr。根據(jù)牛頓第二定律，因此我把向心加

r速度在代入牛頓第二定理的表達(dá)式中得到：

v2F?m

F?mwr

r題

2、如圖2所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤(pán)上，有一個(gè)相對(duì)于盤(pán)靜止的物體其質(zhì)量為0.5kg,并且放置在離圓心0.1m，隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為10rad/s，向心力為多大？

4、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)：

教師活動(dòng)：向心力能改變速度的大小嗎？為什么？ 學(xué)生活動(dòng)：思考并發(fā)表見(jiàn)解。

教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生的發(fā)言，點(diǎn)評(píng)。（注：向心力是物體的合外力，只是一種作用效果。關(guān)鍵在于合外力提供向心力，那么方向一定是指向圓心，始終不做功，所以不會(huì)改變速度的大小。）

教生活動(dòng)：設(shè)疑：我們?cè)谧寣W(xué)生做一下剛剛的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)掄繩子來(lái)調(diào)節(jié)物體的速度的大小，不就說(shuō)明向心力可以改變速度的大小嗎？這該怎么解釋。

學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真閱讀課本，思考并討論問(wèn)題，學(xué)生代表發(fā)表見(jiàn)解。（因?yàn)橄蛐牧Σ灰欢ㄖ赶驁A心了，所以速度大小就改變了。）小結(jié)：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線加速度的圓周運(yùn)動(dòng)就是變速圓周運(yùn)動(dòng)。教師活動(dòng)：（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)。）對(duì)于做一般曲線運(yùn)動(dòng)的物體，我們可以用怎樣的分析方法進(jìn)行簡(jiǎn)化處理？ 學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材發(fā)表自己的見(jiàn)解。（注：我們可以把它分成很多段，質(zhì)點(diǎn)在每小段的運(yùn)動(dòng)都可以看做圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，這樣就可以用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法處理。）

五、課堂練習(xí)：1.）A.它們線速度相等，角速度一定相等 B.它們角速度相等，線速度一定也相等 C.它們周期相等，角速度一定也相等 D.它們周期相等，線速度一定也相等

2．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

3.如圖5所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O；一根輕繩穿過(guò)小孔，一端連接質(zhì)量為m＝1kg的小球A，另一端連接質(zhì)量為M＝4kg的重物B．

(1)當(dāng)小球A沿半徑r＝0.1m的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其角速度為ω＝10rad/s時(shí)，物體B對(duì)地面的壓力為多大？

(2)當(dāng)A球的角速度為多大時(shí)，B物體處于將要離開(kāi)、而尚未離開(kāi)地面的臨界狀態(tài)？(g＝10m/s2)

六、課堂小結(jié)

總結(jié)知識(shí)點(diǎn)、歸納。

七、板書(shū)設(shè)計(jì)

（1）主板書(shū)：寫(xiě)出向心力的推導(dǎo)過(guò)程和公式及變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)的概念、小結(jié)。

（2）副板書(shū)：進(jìn)行習(xí)題演算和公式推導(dǎo)過(guò)程

八、作業(yè)

課后習(xí)題：

1、3兩題。

圖5

第五篇：第七節(jié) 向心力教案

第七節(jié) 向心力教案

長(zhǎng)興金陵中學(xué)

孔啟宏

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

1．理解向心力的概念及其表達(dá)式的確切含義及其特點(diǎn)

2．知道向心力大小與哪些因素有關(guān)，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算．

3．知道向心力不是物體受到的一種力，它是以力的效果命名的，由其他性質(zhì)的力來(lái)提供，是物體受到的合外力

4．了解圓錐擺的圓周運(yùn)動(dòng)情況，在凹面上的圓周運(yùn)動(dòng)的情況。過(guò)程與方法

1．通過(guò)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)來(lái)了解向心力的大小與哪些因素有關(guān)，并具體“做一做”來(lái)理解公式的含義．

2．進(jìn)一步體會(huì)力是產(chǎn)生加速度的原因，并通過(guò)牛頓第二定律來(lái)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)、變速圓周運(yùn)動(dòng)及一般曲線運(yùn)動(dòng)的各自特點(diǎn)． 情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．在實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手的習(xí)慣并提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．

2．感受成功的快樂(lè)．體會(huì)實(shí)驗(yàn)的意義，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣．

教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

1．體會(huì)牛頓第二定律在向心力上的應(yīng)用．

2．明確向心力的意義、作用、公式及其變形． 教學(xué)難點(diǎn)

1．圓錐擺實(shí)驗(yàn)及有關(guān)物理量的測(cè)量．

2．如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象．

教學(xué)方法：探究、講授、邏輯推理、實(shí)驗(yàn)

教學(xué)建議：在向心加速度確實(shí)掌握后，再上向心力，因?yàn)樯狭讼蛐牧鸵馕吨c受力分析，力的合成與分解結(jié)合，難度會(huì)增大

教學(xué)設(shè)計(jì)：

[新課導(dǎo)入]

牢牢的以前一節(jié)的向心加速度為突破口，結(jié)合牛頓第二定律，追究加速度的來(lái)由，從而引出向心力，再而分析向心力的特點(diǎn)，應(yīng)該說(shuō)這節(jié)是向心加速度和向心力融合的一節(jié)，用向心加速度帶向心力，以此作為本節(jié)的線索，可使本節(jié)顯得連貫，緊湊。

[新課教學(xué)]

根據(jù)牛頓第二定律，有向心加速度，必有合外力，即

F合 = M a F合 =mrω2 或F合= m v2 /r

而F合 = M a是矢量式，還包含了方向關(guān)系，合外力的方向就是加速度的方向，既然加速度始終指向圓心，那么合外力也始終指向圓心，所以可以以其特殊的效果給做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力命名——向心力

向心力方向：總是指向圓心（變力），與速度方向垂直則其效果：（趁熱打鐵）只改變速度的方向，不改變速度的大小。（向心力指向圓心，而物體的運(yùn)動(dòng)方向沿圓周上該處的切線方向，兩者相互垂直，物體在運(yùn)動(dòng)方向上所受的合外力為零，在這個(gè)方向上無(wú)加速度，速度大小不會(huì)改變．所以向心力只改變速度的方向）。進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)向心力不是物體所受到的一個(gè)力，而是由其他性質(zhì)的力來(lái)提供的。

舉例，以最簡(jiǎn)單的在光滑水平桌面上的小球，在輕繩的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試分析小球的受力情況，重力與支持力平衡，繩子的拉力即合外力，其方向始終指向圓心，得到向心力。

再將示例加深，以圓錐擺為例，這一例子可以進(jìn)一步理解向心力的來(lái)由，也是一個(gè)學(xué)生自己動(dòng)手體驗(yàn)的例子，可以雙管齊下。

探究活動(dòng)：感受向心力

在一根結(jié)實(shí)的細(xì)繩的一端拴一個(gè)橡皮塞或其他小物體，掄動(dòng)細(xì)繩，使小物體做圓錐擺運(yùn)動(dòng)。先理論分析，對(duì)物體受力分析，物體受到的重力與拉力的合力提供向心力；再讓學(xué)生閱讀書(shū)本上的“實(shí)驗(yàn)”，動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下向心力的表達(dá)式；

再掄動(dòng)細(xì)繩，使小物體做圓周運(yùn)動(dòng)．依次改變轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、半徑和小物體的質(zhì)量。讓學(xué)生體驗(yàn)一下手拉細(xì)繩的力（使小球運(yùn)動(dòng)的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變??；改變半徑r盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個(gè)橡皮塞，即改變橡皮塞的質(zhì)量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化．

做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要注意不要讓做圓周運(yùn)動(dòng)的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體再而可以體驗(yàn)書(shū)本上的“做一做”，讓學(xué)生體驗(yàn)需要向心力的大小與哪些因素有關(guān)，進(jìn)而提出控制變量，進(jìn)行比較的方法。

經(jīng)過(guò)兩個(gè)例子的鞏固，在學(xué)生的腦海中留下了對(duì)向心力的初步理解，再通過(guò)視頻，向?qū)W生展示我們生活中的圓周運(yùn)動(dòng)，并請(qǐng)同學(xué)進(jìn)行分析。為增長(zhǎng)學(xué)生的物理見(jiàn)識(shí)，課件中還拓展到在球面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行了分析。

最后通過(guò)板書(shū)在對(duì)向心力進(jìn)行小結(jié)。

[布置作業(yè)] 完成P55“問(wèn)題與練習(xí)”中的l～5題．

板書(shū)設(shè)計(jì)

7．向心力

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、向心力的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 1．圓錐擺的實(shí)驗(yàn)

2．向心力公式的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3．感受做圓周運(yùn)動(dòng)的物體必須受到力的大小的影響因素：控制變量

2007-2-2