第一篇：《向心力與向心加速度》教學(xué)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)：許勇莆田六中

《向心力與向心加速度》教學(xué)設(shè)計(jì) 點(diǎn)評(píng): 林細(xì)華 詔安邊城中學(xué)

一、概述

本節(jié)課是高一魯科版物理必修2第四章的內(nèi)容，課時(shí)是二節(jié)課，本教案是關(guān)于第一課時(shí)向心力的內(nèi)容。學(xué)生在前面學(xué)習(xí)了物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件，學(xué)習(xí)了對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的描述，而且在必修1中也學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律。這節(jié)課作為這些知識(shí)的綜合應(yīng)用的具體例子，通過(guò)分析理解向心力的概念，掌握向心力的來(lái)源，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出向心力大小的公式。點(diǎn)評(píng)：

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)生學(xué)好圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)，學(xué)好這部分知識(shí)，可以為天體運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

許老師在概述部分對(duì)教材版本、學(xué)科、年級(jí)、課時(shí)安排等都做了完整的說(shuō)明，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)思路、本節(jié)課的價(jià)值及重要性介紹。通過(guò)概述部分的介紹，我們對(duì)本節(jié)課有一初步的了解。

二、教學(xué)目標(biāo)分析

（一）知識(shí)與技能

1、知道什么是向心力，理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小不變，方向總是指向圓心；

2、知道向心力的來(lái)源；

3、知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的公式，會(huì)解答有關(guān)問(wèn)題；

4、養(yǎng)成探究物理問(wèn)題的習(xí)慣，養(yǎng)成觀察實(shí)驗(yàn)的能力和分析綜合能力。

（二）過(guò)程與方法

1、要通過(guò)對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例進(jìn)行分析入手，從而認(rèn)識(shí)到：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此理解向心力的概念；

2、通過(guò)充分討論向心力來(lái)源、向心力大小可能與哪些因素有關(guān)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng)；

3、能通過(guò)思考交流，體驗(yàn)探究與合作學(xué)習(xí)。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

1、領(lǐng)略到物理就在自己的身邊，體驗(yàn)自然界的奇妙與和諧，發(fā)展好奇心與求知欲；

2、在探究合作過(guò)程中，增強(qiáng)探究意識(shí)與合作意識(shí)，增強(qiáng)與人交流的意識(shí)；

3、養(yǎng)成敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)，既堅(jiān)持原則又尊重他人的良好習(xí)慣；

4、意識(shí)到物理規(guī)律在現(xiàn)實(shí)生活中的重要作用，增強(qiáng)對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣；

5、在用實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的過(guò)程中，逐步樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和正確的認(rèn)識(shí)觀。點(diǎn)評(píng)：

教學(xué)目標(biāo)分析是教學(xué)設(shè)計(jì)中的一個(gè)至為重要的環(huán)節(jié)，也是教學(xué)設(shè)計(jì)面臨的首要任務(wù)。它決定著教學(xué)的總方向，學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇、教與學(xué)的活動(dòng)設(shè)計(jì)、教學(xué)策略和教學(xué)模式的選擇與設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)都要以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)來(lái)展開(kāi)。

課程標(biāo)準(zhǔn)涉及本節(jié)內(nèi)容的要求是“能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力”，許老師能較好的根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)要求及教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)來(lái)確定教學(xué)目標(biāo)。在對(duì)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法和情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度來(lái)描述，符合新課程的基本理念與要求。對(duì)具體目標(biāo)的闡述基本做到了正確定位學(xué)習(xí)目標(biāo)、具體目標(biāo)設(shè)計(jì)盡可能明確、目標(biāo)描述要有層次性的要求；不足之處是在“情感態(tài)度與價(jià)值觀”教學(xué)目標(biāo)的確定上，目標(biāo)動(dòng)詞使用也許可以更準(zhǔn)確一些，避免過(guò)于空泛。

三、學(xué)習(xí)者特征分析

1、學(xué)生是本校的高一學(xué)生；

2、學(xué)生為高一的孩子，好奇心強(qiáng)，具有較強(qiáng)的探究欲望；

3、學(xué)生有過(guò)多次的小組合作經(jīng)驗(yàn)；

4、學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件及描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量；

5、學(xué)生能夠進(jìn)行牛頓運(yùn)動(dòng)定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；

6、學(xué)生在平常的學(xué)習(xí)和生活中已經(jīng)接觸到過(guò)一些零碎的關(guān)于物體做圓周運(yùn)動(dòng)的例子；

7、學(xué)生有一些摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反的錯(cuò)誤觀念。

8、學(xué)生會(huì)從向心力三個(gè)字的字面先入為主認(rèn)為這是某個(gè)新的力。點(diǎn)評(píng)：

了解學(xué)習(xí)者的原有知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知能力是為了確定當(dāng)前所學(xué)新概念、新知識(shí)的教學(xué)起點(diǎn)。對(duì)學(xué)習(xí)者特征進(jìn)行認(rèn)真分析是實(shí)現(xiàn)個(gè)別化教學(xué)和因材施教的重要前提。在學(xué)習(xí)者特征的分析上，許老師對(duì)自己的學(xué)生情況認(rèn)識(shí)全面，對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和能力基礎(chǔ)分析很細(xì)致。對(duì)學(xué)習(xí)者知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知特征分析較到位，從而為選用的合適的教學(xué)方式、激發(fā)學(xué)生的興趣，保持學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、提供了保證。

四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)

·情景創(chuàng)設(shè)策略：運(yùn)用生活中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的情景，設(shè)計(jì)問(wèn)題，設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，組織教學(xué)內(nèi)容，提出有啟發(fā)性的引申問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，積極地參與到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)猜想、探究規(guī)律的學(xué)習(xí)當(dāng)中。

·探究引導(dǎo)策略：探討式學(xué)習(xí)；教師啟發(fā)引導(dǎo)

·自主合作探究式學(xué)習(xí)策略：建立小組討論、交流、合作的課堂氛圍

點(diǎn)評(píng)：在教學(xué)策略的選擇與設(shè)計(jì)上，許老師能夠根據(jù)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，選擇情景創(chuàng)設(shè)策略、探究引導(dǎo)策略、自主合作探究式學(xué)習(xí)策略。通過(guò)情境設(shè)置激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；再通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)使學(xué)生能自主學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，從而有效完成教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)策略的選擇充分考慮了學(xué)習(xí)者特征，體現(xiàn)出較多的新課程教學(xué)理念，運(yùn)用了較多的新教育教學(xué)理論

五、教學(xué)資源與工具設(shè)計(jì)

·魯科版新課標(biāo)教材高中物理必修2 ·相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，單擺小球、向心力演示器、鋼球、木球。·專(zhuān)門(mén)為本課設(shè)計(jì)的多媒體課件 ·多媒體教室 點(diǎn)評(píng)：

許老師在本節(jié)課教學(xué)資源與工具設(shè)計(jì)上，充分體現(xiàn)了能用實(shí)驗(yàn)的就不用課件，能用動(dòng)畫(huà)的就不用圖片的媒體運(yùn)用思想。既強(qiáng)調(diào)了物理實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，突出了媒體創(chuàng)設(shè)情景的有效性。

六、教學(xué)過(guò)程

課前：播放課件中有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的視頻。導(dǎo)入新課 復(fù)習(xí)提問(wèn)

物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件？ 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、特點(diǎn)？

為了描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)，我們引入了哪些物理量？ 描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量之間的關(guān)系？ 導(dǎo)入

我們剛才通過(guò)視頻觀看了多種圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的物體肯定有一個(gè)不為0的合外力，它的合外力會(huì)不會(huì)有什么特點(diǎn)呢？本節(jié)我們就從動(dòng)力學(xué)角度來(lái)進(jìn)一步研究圓周運(yùn)動(dòng)中較簡(jiǎn)單的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

點(diǎn)評(píng)：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)不是知識(shí)由教師向?qū)W生的傳遞，而是學(xué)生建構(gòu)自己的知識(shí)的過(guò)程。學(xué)生不是被動(dòng)的信息吸收者，而是意義的主動(dòng)建構(gòu)者，這種建構(gòu)不可能由其他人代替。學(xué)習(xí)過(guò)程并不簡(jiǎn)單是信息的輸入、存儲(chǔ)和提取，而是新舊經(jīng)驗(yàn)之間的雙向的相互作用過(guò)程。許老師在本節(jié)課的教學(xué)中能較好的應(yīng)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。通過(guò)播放有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的視頻、復(fù)習(xí)提問(wèn)的方式來(lái)導(dǎo)入新課，來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，產(chǎn)生疑問(wèn)，進(jìn)行引導(dǎo)，進(jìn)而達(dá)到激情導(dǎo)入新課的目的。二．新課教學(xué) ㈠向心力 [實(shí)驗(yàn)并模擬] 利用桌上的單擺小球，手執(zhí)繩的一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。觀察小球運(yùn)動(dòng)情況、分析小球受力特點(diǎn)（請(qǐng)同學(xué)單獨(dú)回答）。[設(shè)疑引申] 如繩子突然斷開(kāi)，小球還能維持圓周運(yùn)動(dòng)嗎？繩子的拉力有什么特點(diǎn)？這個(gè)力的方向跟速度方向有何關(guān)系？ [學(xué)生互相討論] 從方向上看，這個(gè)力的方向時(shí)刻在變，且始終指向圓心，始終跟速度方向垂直（半徑與切線(xiàn)垂直）。

向心力：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的指向圓心的合外力。師：向心力的作用是什么？

生：改變速度的方向，不改變速度的大小。師：向心力是不是一個(gè)方向不變的力？ 生：不是。

利用課件模擬各種做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，請(qǐng)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行受力分析。從而理解各種情況下物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。[過(guò)渡] 向心力的方向時(shí)刻在變，那大小呢？向心力的大小會(huì)與哪些因素有關(guān)？先讓我們通過(guò)親身體驗(yàn)來(lái)猜想一下。[學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)]

1、分組用細(xì)線(xiàn)拉小鋼球、小木球讓其在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變小球的轉(zhuǎn)速，細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度多做幾次。由自己的感覺(jué)猜測(cè)向心力的大小與哪些因素有關(guān)。

2、讓學(xué)生做課本圖4－17的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)向心力。[猜測(cè)結(jié)論歸納] 向心力的大小可能與物體的質(zhì)量、角速度、線(xiàn)速度、半徑有關(guān)。[過(guò)渡] 那么猜想是否正確呢？它們之間定量的關(guān)系又會(huì)怎樣？下面通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)（控制變量法）。[演示] 逐一介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法（所需的向心力由擋板來(lái)提供）。

首先對(duì)照?qǐng)D片和實(shí)物來(lái)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)儀器，①轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，用手搖動(dòng)就帶動(dòng)②、③變速塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)，塔輪有3層，第一層塔輪左右半徑相等，第二層塔輪半徑之比為2：1，地三層塔輪半徑之比為4：1，塔輪上面有一個(gè)長(zhǎng)槽和一個(gè)短槽，長(zhǎng)槽的上面有兩個(gè)小檔片，第一個(gè)檔片到圓心的長(zhǎng)度為第二個(gè)檔片到圓心長(zhǎng)度的一半，等于短槽上的檔片到圓心的長(zhǎng)度，我們對(duì)小檔片施加一個(gè)力可以看到，通過(guò)⑥橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒⑦下降，從而露出標(biāo)尺⑧，標(biāo)尺上露出的紅白相間等分格子數(shù)可以顯示力的大小，現(xiàn)在我們把小球放在槽上，然后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果沒(méi)有檔板，小球會(huì)飛出，所以小球的向心力有檔板對(duì)小球的彈力提供，而同時(shí)小球會(huì)給檔板一個(gè)同樣大小的力，這個(gè)力的大小又通過(guò)紅白格子表現(xiàn)出來(lái)，所以?xún)汕蛳蛐牧Φ拇笮〉谋戎稻湍艿贸觥２僮鞣椒ǎ?/p>

用質(zhì)量不同的鋼球和鋁球，使它們的運(yùn)動(dòng)半徑和角速度相同，觀察并分析向心力與物體質(zhì)量之間的關(guān)系。

用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑相同，觀察并分析向心力與角速度之間的關(guān)系。用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，觀察并分析向心力與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系。[總結(jié)歸納] 大家的猜想正確 具體關(guān)系

r、ω相同，m1：m2=F1：F2=1：2 m、r相同，ω1：ω2=1：2

F1：F2=1：4 m、ω相同，r1： r2= F1：F2=1：2 當(dāng)m、r、ω都采用國(guó)際單位制時(shí)，我們能得到向心力的定量計(jì)算公式F=mrω2，將公式ω=v/r代入可以得到向心力的另一表達(dá)式F=mv2/r。

三、小結(jié)

本節(jié)從力的角度研究了勻速圓周運(yùn)動(dòng)，知道了向心力的概念、特點(diǎn)、作用效果，以及各種情況向心力的來(lái)源，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了向心力的大小。

四、作業(yè)

復(fù)習(xí)本節(jié)、預(yù)習(xí)下節(jié) 教材72頁(yè)第3、5題。

觀察日常生活所見(jiàn)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)并用今天所學(xué)的知識(shí)去解釋。點(diǎn)評(píng)：

本節(jié)課為探究性學(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、實(shí)驗(yàn)、演示來(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)和提高能力。在本節(jié)課的教學(xué)中，教師充當(dāng)了課堂教學(xué)中的指導(dǎo)者，對(duì)話(huà)的“提問(wèn)者”，學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)的主角，是知識(shí)建構(gòu)的主體。學(xué)生對(duì)知識(shí)的建構(gòu)是在生生互動(dòng)、師生互動(dòng)中進(jìn)行的，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，建構(gòu)新的知識(shí)體系。教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程十分重視對(duì)學(xué)生思維過(guò)程的引導(dǎo)和啟發(fā)，問(wèn)題串的設(shè)置富有啟發(fā)性，教學(xué)過(guò)程中即時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行形成性的評(píng)價(jià)，能激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容布置書(shū)面作業(yè)，有利于知識(shí)目標(biāo)的鞏固。

在整節(jié)課的實(shí)施過(guò)程中，充分發(fā)揮了物理實(shí)驗(yàn)和課件輔助的功能，突出了知識(shí)的形成過(guò)程，有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和把握。流程圖：

七、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

本節(jié)課體現(xiàn)新課程教學(xué)要求，把評(píng)價(jià)的側(cè)重點(diǎn)放在學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)上，圍繞學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)來(lái)評(píng)價(jià)；充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，使評(píng)價(jià)具有客觀性和可操作性，便于掌握和應(yīng)用。課堂學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)量表

班別______ 姓名：________ 得分:___________ 評(píng)價(jià)項(xiàng)目

評(píng) 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn)

等級(jí)（權(quán)重）分

自評(píng)

小組評(píng)

教師評(píng)

優(yōu)秀

良好

一般

較差

知識(shí)與技能

了解向心力的概念 8 5 3

知道向心力的來(lái)源 8 5 3

知道向心力的特點(diǎn) 8 5 3

掌握向心力大小的公式 6 4 2

情感態(tài)度

課堂上積極參與，積極思維，積極動(dòng)動(dòng)腦，發(fā)言次數(shù)多 6 4 2

對(duì)本內(nèi)容興趣濃厚，提出了有深度的問(wèn)題。6 4 2

課堂調(diào)查：書(shū)面寫(xiě)出你在學(xué)習(xí)本節(jié)課時(shí)所遇到的困難，向教師提出較合理的教學(xué)建議。8 6 4 2

我這樣評(píng)價(jià)我自己：

伙伴眼里的我：

注：1.得分為自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)總分之均值；2.“我這樣評(píng)價(jià)我自己”、“伙伴眼里的我”以及“老師的話(huà)”都是針對(duì)課堂學(xué)習(xí)情況的概括性評(píng)判和描述。點(diǎn)評(píng)：

在本節(jié)教學(xué)的評(píng)價(jià)上，許老師突出了過(guò)程性，關(guān)注從三個(gè)維度的教學(xué)目標(biāo)展開(kāi)評(píng)價(jià)，注意通過(guò)評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生參與課堂教學(xué)。對(duì)難于操作的過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀方面的評(píng)價(jià)，他是滲透在學(xué)生反復(fù)的探究過(guò)程中，以教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)為主，通過(guò)觀察、語(yǔ)言、手勢(shì)、表情等途徑進(jìn)行隨堂評(píng)價(jià)。而許老師對(duì)于知識(shí)與技能方面的評(píng)價(jià)，是融合在學(xué)生的探究過(guò)程，以及小組討論中，還包含在課后作業(yè)及后續(xù)的考試測(cè)驗(yàn)中。

八、幫助和總結(jié) 教師在學(xué)生做課本圖4－17的實(shí)驗(yàn)時(shí)要及時(shí)提醒學(xué)生要注意安全。

教師要組織好學(xué)生實(shí)驗(yàn)，要把握好時(shí)間，不能太長(zhǎng)，否則會(huì)完不成教學(xué)任務(wù)。

第二篇：向心力、向心加速度教學(xué)設(shè)計(jì)

第五章 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（五、向心力、向心加速度）

教學(xué)目標(biāo)： 一 知識(shí)目標(biāo)：

1．理解向心加速度和向心力的概念

2．知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生向心加速度的原因。3．掌握向心力與向心加速度之間的關(guān)系。二 能力目標(biāo)：

1．學(xué)會(huì)用運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析分題

2．理解向心力和向心加速度公式的確切含義，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。三 德育目標(biāo)：

通過(guò)a與r及、v之間的關(guān)系，使學(xué)生明確任何一個(gè)結(jié)論都有其成立的條件。教學(xué)重點(diǎn)：

1．理解向心力和向心加速的概念。

2．知道向心力大小計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)：，向心加速的大小，并能用來(lái)進(jìn)行勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度都是大小不變，方向在時(shí)刻改變。教學(xué)方法：

實(shí)驗(yàn)法、講授法、歸納法、推理法 教學(xué)用具：

投影儀、投影片、多媒體、CAI課件、向心力演示器、鋼球、木球、細(xì)繩 教學(xué)步驟： 一 引入新課

1．復(fù)習(xí)提問(wèn)（用投影片出示思考題）（1）什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)

（2）描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有哪幾個(gè)？（3）上述物理量間有什么關(guān)系？

2．引入：由于勻速云的速度方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。所以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力有何特點(diǎn)？加速度又如何呢？本節(jié)課我們就來(lái)共同學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題。

二 新課教學(xué)

（一）用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1．理解什么是向心力和向心加速度 2．知道向心力和向心加速度的求解公式 3．了解向心力的來(lái)源

（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程 1．向心力的概念及其方向

（1）在光滑水平桌面上，做演示實(shí)驗(yàn)

a：一個(gè)小球，拴住繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來(lái)細(xì)繩處于松馳狀態(tài) b：用手輕擊小球，小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) c：當(dāng)繩繃直時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（2）用CAI課件，模擬上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程（3）引導(dǎo)學(xué)生討論、分析：

a：繩繃緊前，小球?yàn)槭裁醋鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)？

b：繩繃緊后，小球?yàn)楹巫鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)？小球此時(shí)受到哪些力的作用？合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？這個(gè)力起什么作用？

（4）通過(guò)討論得到：

a：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到一個(gè)指向圓心的合力的作用，這個(gè)力叫向心力。b：向心力指向圓心，方向不斷變化。c：向心力的作用效果──只改變運(yùn)動(dòng)物體的速度方向，不改變速度大小。2．向心力的大小（1）體驗(yàn)向心的大小

a：每組學(xué)生發(fā)用細(xì)線(xiàn)聯(lián)結(jié)的鋼球、木球各一個(gè)，讓學(xué)生拉住繩的一端，讓小球盡量做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢、細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)短多做幾次。

b：引導(dǎo)學(xué)生猜想：向心力可能與物體的質(zhì)量、角速度、半徑有關(guān)。

c：過(guò)渡：剛才同學(xué)們已猜想大向心力可能與m、v、r有關(guān)，那么，我們的猜想是否正確呢？下邊我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)一下。

（2）a：用實(shí)物投影儀，投影向心力演示器。b：介紹向心力演示的構(gòu)造和使用方法 構(gòu)造：（略）主要介紹各部分的名稱(chēng)

使用方法：勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可以使塔輪2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)杠桿的作用使彈簧測(cè)力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等方格可顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值。

（3）操作方法：

a：用質(zhì)量不同的鋼球和鋁球，使他們運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度相同觀察得到：向心力的大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，向心力也越大。

b：用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持運(yùn)動(dòng)半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關(guān)系

c：仍用兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系。

（4）總結(jié)得到：向心力的大小與物體質(zhì)量m、圓周半徑r和角速度都有關(guān)系，且給出公式：F＝mr2（說(shuō)明該公式的得到方法，空氣變量法、定量測(cè)數(shù)據(jù)）

（5）學(xué)生據(jù)3．向心加速度 推導(dǎo)向心力的另一表達(dá)式

（1）做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力F的作用下必然要產(chǎn)生一個(gè)加速度，據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到：這個(gè)加速度的方向與向心力的方向相同，叫做向心加速度。（2）結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)得到

4．說(shuō)明的幾個(gè)問(wèn)題：

（1）由于a向的方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加速度的方向不斷改變的變加速運(yùn)動(dòng)。（2）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力是一個(gè)效果力，方向總指向圓心，是一個(gè)變力。（3）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力就是向心力。三 鞏固訓(xùn)練

1．向心加速度只改變速度的___________，而不改變速度的____________。

2．一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它的轉(zhuǎn)速度為原來(lái)的2倍時(shí)，它的線(xiàn)速度、向心力分別變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍？如果線(xiàn)速度不變，當(dāng)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，它的軌道半徑和所受的向心力分別為原來(lái)的幾倍? 3．（1）用CAI課件展示思考與討論中的物理情景（2）分析木塊受幾個(gè)力的作用？各是什么性質(zhì)的力？（3）木塊所受的向心力是由什么提供的？ 四 小結(jié)

1．什么是向心力和向心加速度？它們的大小和方向有什么特點(diǎn)？ 2．向心力的求解公式（1）_____（2）_____ 3．向心加速度的求解公式（1）_____（2）_____ 4．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？ 五 作業(yè)

第三篇：5.6 7向心力與向心加速度 教學(xué)設(shè)計(jì)

《向心力與向心加速度》教學(xué)設(shè)計(jì)

【設(shè)計(jì)思想】

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。本節(jié)課目的是想通過(guò)先理論分析，得出向心力的存在，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，用理論指導(dǎo)實(shí)踐。理論推導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)，能訓(xùn)練學(xué)生的推理能力，實(shí)驗(yàn)方法講向心力，降低了難度，便于學(xué)生理解接受。這樣讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到向心力的存在及意義。

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與能力

1、知道向心力的定義和方向，通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用效果及來(lái)源。

2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解向心力的大小與哪些因素有關(guān)，初步掌握向心力的公式并可以進(jìn)行計(jì)算。

3、知道向心加速度及其公式，能運(yùn)用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力及向心加速度。

4、經(jīng)歷向心力和向心加速度的概念形成過(guò)程的體驗(yàn)，大膽發(fā)表自己對(duì)有關(guān)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。

二、過(guò)程與方法

通過(guò)向心力理論分析到實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生用理論指導(dǎo)實(shí)踐的素養(yǎng)和能力。

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

培養(yǎng)學(xué)生觀察生活，思考生活現(xiàn)象的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生大膽分析及勇于探究的科學(xué)素養(yǎng)，以及尊重實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的客觀唯物精神。

【教學(xué)重點(diǎn)】

向心力概念的建立及實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小是教學(xué)重點(diǎn)。

【教學(xué)難點(diǎn)】

向心力概念的建立及實(shí)驗(yàn)探究向心的大小也是教學(xué)難點(diǎn)。通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)例及分組實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知，突破難點(diǎn)。

【教具準(zhǔn)備】

1、小球、細(xì)繩和光滑木板16套

2、小鏈球16對(duì)。

3、向心力演示器16臺(tái)。

4、課件。

【教學(xué)過(guò)程】

一、引入新課

欣賞視頻：我國(guó)選手趙宏博和申雪在06年冬奧會(huì)花樣滑冰比賽中，以精彩表演獲得金牌，為國(guó)爭(zhēng)光。視頻中申雪的運(yùn)動(dòng)可以近似看成什么運(yùn)動(dòng)？（學(xué)生回答：勻速圓周運(yùn)動(dòng)），其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)刻改變的原因是什么？（學(xué)生回答：受到合外力）有力就會(huì)產(chǎn)生（加速度）。這節(jié)課我們共同探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力及加速度的特點(diǎn)。

板書(shū)：向心力與向心加速度

二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)引出向心力的定義

引導(dǎo)學(xué)生分組利用手中的小球、細(xì)線(xiàn)、光滑水平木板，構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生對(duì)小球進(jìn)行受力，得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的特點(diǎn)：始終指向圓心，從而引出向心力的定義。

板書(shū)：向心力

1、向心力的定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)受到一個(gè)始終指向圓心等效的力。

三、學(xué)生觀察得到向心力的方向

再引導(dǎo)學(xué)生觀察分析得到向心力的方向時(shí)刻在變化，是一個(gè)變力但始終指向圓心而且和速度方向垂直。

板書(shū)：向心力的方向：始終指向圓而且速度方向垂直

四、引導(dǎo)學(xué)生分析得到向心力的作用效果

因?yàn)橄蛐牧退俣确较蚴冀K垂直，所以向心力不做功，不改變速度的大小，只改變速度的方向，得到向心力的作用效果。

板書(shū)：向心力的作用效果：不改變速度的大小，只改變速度的方向。

五、通過(guò)三個(gè)典型題目引導(dǎo)學(xué)生分析向心力的來(lái)源

對(duì)物體受力分析，說(shuō)明向心力的來(lái)源。

物體隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起勻速圓周運(yùn)動(dòng) 物體隨滾筒一起勻速圓周運(yùn)動(dòng)

板書(shū)：向心力的來(lái)源：向心力可以由重力、彈力、摩擦力等某個(gè)力提供，也可以由它們的合力，或某個(gè)力的分力提供。

六、實(shí)驗(yàn)探究：向心力的大小

提出問(wèn)題：向心力的大小跟哪些因素有關(guān)？

（引導(dǎo)學(xué)生用兩個(gè)小鏈球?qū)嶒?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。）

學(xué)生的猜想：向心力跟物體質(zhì)量m、半徑r、角速度ω有關(guān)。

（若學(xué)生說(shuō)到v，可引導(dǎo)學(xué)生由公式v=ωr得出ω和v有重復(fù)的部分）

進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生猜想它們的定量關(guān)系。學(xué)生可能猜想向心力與質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度成正比。老師先不要作出判斷。

提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)能否讓三個(gè)量同時(shí)變。

學(xué)生：不行，應(yīng)該保持其它量不變，使一個(gè)量變化即控制變量法。

實(shí)驗(yàn)裝置：向心力演示器。

介紹構(gòu)造：

講解工作原理：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)小球壓擋板的力使擋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。

演示操作：如何實(shí)現(xiàn)控制變量。

強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)：

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)得出：

①F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。

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

結(jié)論：向心力F∝r。

③F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，同時(shí)選取更精密的儀器，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。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=mrωr。

2板書(shū)：向心力：F向心力=mωr=mv/r

我們知道合外力必然產(chǎn)生加速度，向心力實(shí)際就是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力，這個(gè)力產(chǎn)生的加速度是怎么樣的呢？

七、根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出向心加速度

板書(shū)：向心加速度

1、向心加速度大小：a=F向心力/m=ωr=v/ r=ωv

a=4πr/T=4πrf

提問(wèn)：方向是怎么樣的？

板書(shū)：向心加速度的方向：與向心力同向，始終指向圓心

思考：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生：不是，因?yàn)榧铀俣炔缓愣ā７较驎r(shí)刻在改變。

板書(shū)：向心加速度的物理意義：描述速度方向變化快慢的物理量。

【及時(shí)鞏固】

長(zhǎng)度為0．5m的輕繩一端系一質(zhì)量為2kg的小球，另一端固定，小球繞固定點(diǎn)在光滑水平面上以4m/s的速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)計(jì)算小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的大小？

【課堂小結(jié)】

1．知識(shí)內(nèi)容：(見(jiàn)板書(shū))

2．實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。

3．物理思想：先猜想后探究，從定性到定量。

第四篇：高二物理《向心力和向心加速度》教學(xué)設(shè)計(jì)

新課程強(qiáng)調(diào)“將學(xué)習(xí)的重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向獲取知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神”。為此本教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施就是采用學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究和教師演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法。

教學(xué)內(nèi)容

《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·物理（2）》（司南版）

教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

（1）知道向心力，通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用及向心力的來(lái)源

（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解向心力的大小與哪些因素有關(guān)系，能運(yùn)用向心力公式進(jìn)行計(jì)算。

（3）知道向心加速度及其公式，能運(yùn)用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度。

2、過(guò)程與方法

（1）經(jīng)歷形成向心力概念的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力。

（2）通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情境，讓學(xué)生經(jīng)歷探索向心力F與哪些因素有關(guān)的過(guò)程，學(xué)習(xí)控制變量法，培養(yǎng)學(xué)生分析論證等能力。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法和科學(xué)研究態(tài)度，發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，使學(xué)生樂(lè)于探究自然界的奧秘，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng)的熱情和與他人合作的精神，有將自己的見(jiàn)解與他人交流的愿望，敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤，具有團(tuán)隊(duì)精神。

教材分析

《向心力和向心加速度》是司南版必修2第三章第二節(jié)。本節(jié)是本章承上啟下的重要知識(shí)，學(xué)好這一節(jié)可以為學(xué)好本章應(yīng)用部分以及萬(wàn)有引力的應(yīng)用作必要準(zhǔn)備。教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn)，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=mrω2或 F=mv2/r，之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式a=rω2或a=v2/r，順理成章，便于學(xué)生接受。

學(xué)情分析

在前面的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)。知道描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有線(xiàn)速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等，并理解它們之間的關(guān)系。知道在傳動(dòng)裝置中，共軸的輪子上各點(diǎn)的角速度相等；皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點(diǎn)，線(xiàn)速度的大小相等。這些都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。但學(xué)生只是表面知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗木€(xiàn)速度方向時(shí)刻在變，更深一步來(lái)分析，為什么線(xiàn)速度的方向時(shí)刻在變？是什么力來(lái)改變物體的這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這個(gè)力有何特點(diǎn)？學(xué)生將帶著這些疑問(wèn)來(lái)進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

教學(xué)過(guò)程

一、引入新課

1、設(shè)置情景

教師做“水流星”實(shí)驗(yàn),并設(shè)下疑問(wèn)：為什么盛水的杯子以一定的速度做圓周運(yùn)動(dòng)，水不從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，杯口已經(jīng)朝下，水也不會(huì)從杯里灑出來(lái)？

[在課堂上創(chuàng)設(shè)真實(shí)可見(jiàn)的物理情景，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生產(chǎn)生懸念，激發(fā)好奇心和探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生把生活與物理聯(lián)系一起的習(xí)慣。]

2、復(fù)習(xí)提問(wèn)

（1）什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)?

（2）“勻速”的含義是什么？

在上節(jié)課的基礎(chǔ)上，學(xué)生很快得出答案。教師引導(dǎo)學(xué)生分析：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定不為零。那么物體所受的外力有何特點(diǎn)？加速度怎樣呢？指出：這兩個(gè)問(wèn)題即是我們這節(jié)課要研究的問(wèn)題，且通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)大家即可自行解釋前面小實(shí)驗(yàn)的因果。

[采用這樣的導(dǎo)入法是在復(fù)習(xí)舊知識(shí)的基礎(chǔ)上，提出將要進(jìn)一步研究的問(wèn)題，從而使學(xué)生對(duì)講授的新內(nèi)容產(chǎn)生迫切求知的欲望，主動(dòng)積極開(kāi)展思維活動(dòng)，進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。同時(shí)能給學(xué)生一種知識(shí)的整體感。]

二、向心力

1、實(shí)驗(yàn)探究“小球在光滑水平面做圓周運(yùn)動(dòng)”。

（1）、步驟

①一個(gè)小球，拴在繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來(lái)細(xì)繩處于松馳狀態(tài)

②用手輕擊小球，觀察繩繃直前后小球的運(yùn)動(dòng)情況。

（2）、借助課件引導(dǎo)學(xué)生討論、分析：

①繩繃緊前，小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，小球受到哪些力的作用？

②繩繃緊后，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球受到哪些力的作用？合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？這個(gè)力起什么作用？

（3）、通過(guò)討論得到：

①做圓周運(yùn)動(dòng)的物體始終受到一個(gè)指向圓心的力的作用，這個(gè)力叫向心力。

②向心力指向圓心，方向不斷變化。是變力。

③向心力的作用效果——只改變運(yùn)動(dòng)物體的速度方向，不改變速度大小。

[這實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做，效果明顯，通過(guò)親身感受學(xué)生獲得了成功的樂(lè)趣。討論時(shí)教師應(yīng)適時(shí)介入引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論。]

2、課件展示動(dòng)畫(huà)：（1）圓錐擺（2）物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)靜止，隨盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（3）汽車(chē)轉(zhuǎn)彎（4）衛(wèi)星繞地球運(yùn)行

3、向心力的來(lái)源：通過(guò)對(duì)以上四個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例的分析得出向心力的來(lái)源可以是某一個(gè)力（重力、彈力、摩擦力）或幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。

4、應(yīng)用：學(xué)生嘗試解釋“水流星”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

[向心力的來(lái)源是學(xué)生在本章學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn)，用多媒體呈現(xiàn)直觀刺激材料，易引起學(xué)生注意，提高學(xué)習(xí)興趣。圓錐擺等現(xiàn)象中，物體都做圓周運(yùn)動(dòng)，具有運(yùn)動(dòng)方面的共性，由此啟發(fā)學(xué)生對(duì)這些物體的受力進(jìn)行分析，尋找受力方面的共性，使學(xué)生經(jīng)歷了分析、比較、歸納等思維過(guò)程，也體驗(yàn)到了成功的喜悅。學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)中可能將向心力當(dāng)成獨(dú)立的一個(gè)力，教師此時(shí)應(yīng)特別指出：受力分析時(shí), 不能多出一個(gè)向心力。且①物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力就是物體所受到的合外力。②物體做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力物體并非是所受到的合外力。]

三、向心力的大小

1、實(shí)驗(yàn)探究：感受向心的大小

讓學(xué)生利用身邊的材料如鑰匙串、橡皮擦、筆、細(xì)繩等動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并感受向心的大小。

（1）讓學(xué)生用細(xì)線(xiàn)聯(lián)結(jié)鑰匙串、橡皮擦、筆等，然后拉住繩的`一端，讓鑰匙串、橡皮擦、筆等盡量做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢、細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)短多做幾次。

（2）引導(dǎo)學(xué)生猜想：向心力的大小可能與物體的質(zhì)量、角速度、半徑有關(guān)。因此在探究向心力大小實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用控制變量法來(lái)研究這一問(wèn)題。

[該小實(shí)驗(yàn)在此做了改動(dòng)，與課本上的不盡相同。做該實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生的感受更直接，更易操作。提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使物體盡可能在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，這樣繩的拉力近似等于向心力。]

課件展示：

2、實(shí)驗(yàn)探究向心力大小

（1）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法

（2）介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

①質(zhì)量不同的鋼球和鋁球，當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度ω相同時(shí)，比較向心力的大小

②兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持運(yùn)動(dòng)半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關(guān)系

③兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系

（4）實(shí)驗(yàn)記錄表格

實(shí)驗(yàn)質(zhì)量比值(m1:m2)半徑比值(r1:r2)角速度比值(ω1:ω2)向心力近似比值(F1:F2)123

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

①實(shí)驗(yàn)表明物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小為：

F=mω2r（式中F表示向心力，m表示物體的質(zhì)量，ω是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度，r是所做圓周運(yùn)動(dòng)的圓周半徑。）

②應(yīng)用線(xiàn)速度和角速度的關(guān)系，上述公式可變形為：

F=mv2/r（式中v是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度）

[對(duì)于控制變量法學(xué)生已有一定程度的認(rèn)知，因此在學(xué)生的自主探究并提出猜想后通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)師生一起探究最后得出向心力大小的關(guān)系式。在介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法時(shí)教師可結(jié)合傳動(dòng)裝置中，共軸的輪子上各點(diǎn)的角速度相等，皮帶傳動(dòng)（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點(diǎn)，線(xiàn)速度的大小相等這一知識(shí)點(diǎn)讓學(xué)生思考怎樣控制角速度不變。當(dāng)學(xué)生明白這一問(wèn)題后，教師的演示也可換成學(xué)生的演示。不然，臺(tái)上的忙得不亦樂(lè)乎，臺(tái)下的卻不知所以然，純看熱鬧。]

四、向心加速度：

⒈ 定義: 由向心力產(chǎn)生的加速度叫向心加速度。

2、物理意義: 它是表示速度方向變化快慢的物理量。

3、向心加速度的大小與方向

（1）引導(dǎo)學(xué)生利用牛頓第二定律推導(dǎo)出向心加速的表達(dá)式----a=ω2r.向心力的大小還可以用F=mν2/r來(lái)表達(dá)，同樣向心加速度也可表示為--a=ν2/r.（2）方向：與向心力的的方向一致。沿半徑指向圓心，方向不斷變化，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)。

4、動(dòng)動(dòng)腦：a=ω2r、a=ν2/r，a與r究竟是成正比呢，還是成反比？

指出：當(dāng)w一定時(shí)，a∝r

當(dāng)v一定時(shí)，a∝1/r5、課本例題：在航空競(jìng)賽場(chǎng)里，由一系列路標(biāo)塔指示飛機(jī)的飛行路徑。在飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，飛行員能承受的最大向心加速度大小約為6g(g為重力加速度)。設(shè)一飛機(jī)以150 m/s的速度飛行，當(dāng)加速度為6g時(shí)，其路標(biāo)塔轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)該為多少?

六、小結(jié)[在小結(jié)中需給學(xué)生指出,向心力和向心加速度的公式雖然是從勻速圓周運(yùn)動(dòng)中推導(dǎo)出來(lái)的,但這些公式對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)中求某點(diǎn)的向心力和向心加速度也適用.]

七、作業(yè)：P72 3、4、5小題

設(shè)計(jì)思路

向心力和向心加速度是高中物理的一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生對(duì)于向心力一直很難理解。為了突破重點(diǎn)，難點(diǎn)，本節(jié)課本節(jié)首先通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)可見(jiàn)的物理情景，激發(fā)他們的求知欲，引起學(xué)習(xí)的興趣。然后學(xué)生親身進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究來(lái)感受向心力。當(dāng)學(xué)生對(duì)向心力的概念有了一定的認(rèn)識(shí)后，就進(jìn)一步提出向心力的大小與哪些因素有關(guān)呢？再讓學(xué)生動(dòng)手完成感受向心力大小的小實(shí)驗(yàn)后做出猜想，然后借助了向心力演示器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而得出了向心力公式。接著運(yùn)用牛頓第二定律，給出向心加速度的公式，讓學(xué)生明白勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的大小不變，但方向時(shí)刻在改變。

本教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施都落實(shí)了高中物理新課程的目標(biāo)要求，體現(xiàn)了新課程的精神，采取“學(xué)生自主探究，教師啟發(fā)導(dǎo)學(xué)”的新教法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自主探究，親身體會(huì)到科學(xué)探究的過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生人人參與，親身體驗(yàn)探究過(guò)程，活躍學(xué)生思維，并在探究中突破教學(xué)難點(diǎn)。教師結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，同時(shí)充分利用多媒體課輔助教學(xué)，使課堂的教學(xué)效果大大提高。這是一節(jié)科學(xué)的、操作性很強(qiáng)的教學(xué)設(shè)計(jì)案例。

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第五篇：向心加速度 向心力應(yīng)用·教案

牛頓運(yùn)動(dòng)定律·向心加速度 向心力應(yīng)用·教案

一、教學(xué)目標(biāo) 1．物理知識(shí)方面：

(1)理解向心加速度表示速度方向變化快慢；(2)掌握向心加速度與半徑的關(guān)系；

(3)學(xué)會(huì)分析向心力的來(lái)源，并能初步應(yīng)用公式計(jì)算。

2．通過(guò)推導(dǎo)向心加速度、實(shí)例分析培養(yǎng)學(xué)生的推理能力，以及分析問(wèn)題的能力。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1．重點(diǎn)：向心力的來(lái)源。

2．難點(diǎn)：變速圓周運(yùn)動(dòng)中物體的受力、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)速度極值。演示實(shí)驗(yàn)與理論推導(dǎo)相結(jié)合。

三、教具

1．轉(zhuǎn)臺(tái)、小物塊； 2．單擺；

3．一根細(xì)繩系著盛水的透明小桶； 4．一只透明的碗、小球(玻璃球或其它)。

四、主要教學(xué)過(guò)程(－)引入新課

復(fù)習(xí)提問(wèn)1：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)以及向心力。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)需要向心力，這個(gè)力的方向如何？大小如何計(jì)算？

提問(wèn)2：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度是否發(fā)生變化？ 引導(dǎo)學(xué)生回答：速度大小不變，方向變。思考：速度方向變化，是否存在加速度？(學(xué)生可能答存在，也可能遲疑。)引導(dǎo)學(xué)生分析：速度是矢量，速度方向變化仍是速度有變化，有變化就有加速度，這個(gè)加速度表示速度方向變化的快慢。

引入：那么，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度是怎樣產(chǎn)生的？它的大小和方向如何呢？下面我們就來(lái)討論這一問(wèn)題。

(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

啟發(fā)思考：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是如何產(chǎn)生的？根據(jù)是什么？

引導(dǎo)學(xué)生：由合外力產(chǎn)生，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因。

再思考：那么，能否根據(jù)上節(jié)課的結(jié)論來(lái)推導(dǎo)加速度呢？(可由學(xué)生自己先推導(dǎo))講評(píng)(師生共同完成)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律既適用于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律：F合=ma 由向心力公式：F合=F向=mωr 2

提問(wèn)：加速度的方向如何？

引導(dǎo)學(xué)生：與合外力方向一致，即指向圓心。講述：故名向心加速度。板書(shū)：向心加速度

1．向心加速度：表示速度方向變化的快慢。

分析：如圖1所示，F(xiàn)向⊥v物體在運(yùn)動(dòng)方向上不受力，因而在這個(gè)方向(即切線(xiàn)方向)上沒(méi)有加速度，速度大小不會(huì)改變。由牛頓第二定律，F(xiàn)合→a，合力提供向心力，向心力的作用只是改變速度的方向，不改變速度大小，由此產(chǎn)生的加速度方向指向圓心，表示速度方向變化的快慢。適用范圍說(shuō)明：向心力和向心加速度的公式是從勻速圓周運(yùn)動(dòng)得出的，但也適用于一般的圓周運(yùn)動(dòng)。一般的圓周運(yùn)動(dòng)，速度的大小有變化，向心力和向心加速度的大小也隨著變化，利用公式求物體在圓周某一位置時(shí)的向心力和向心加速度的大小，必須用該點(diǎn)的速度瞬時(shí)值。

反饋練習(xí)(鞏固新知識(shí))：

①?gòu)膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的向心加速度公式a=ωr得出，a與半徑r成正比，但從a=v/r又得出，a與半徑r成反比。那么，a與半徑r到底成正比還是反比？?jī)烧呤欠裣嗷ッ埽?/p>

②一列火車(chē)的質(zhì)量為500t，拐彎時(shí)沿著圓弧形軌道前進(jìn)，圓弧半徑為375m，通過(guò)彎道時(shí)的車(chē)速為54km/h，火車(chē)所需要的向心力是多大？產(chǎn)生的向心加速度是多大？

講解：

①在討論向心加速度與半徑的關(guān)系時(shí)，必須注意不同的條件。

②火車(chē)拐彎時(shí)的圓周運(yùn)動(dòng)無(wú)論是否勻速率，都可利用公式求出拐彎瞬時(shí)的向心力和加速度。注意單位換算，v=54km/h=15m/s。

向心加速度：a=v/r=15/375=0.6(m/s)向心力：F=mv/r=5×10×15/375=3×10(N)或F=ma=5×10×0.6=3×10(N)也可先求向心力，再根據(jù)F=ma求加速度。板書(shū)：2．向心力實(shí)例分析

例1 下列物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力分別由什么力提供？ ①人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)； ②電子繞原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)；

③小球在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng)；(如圖2)④小球在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；(如圖3)⑤玻璃球沿碗(透明)的內(nèi)壁在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)；(如圖4)(不計(jì)摩擦)演示： 552

52522

⑥使轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)與物體間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)。(如圖5)(學(xué)生觀察并分析，教師講評(píng))①由萬(wàn)有引力提供；④由重力、拉力的合力提供(如圖6)②由庫(kù)侖力提供；⑤由重力、支持力的合力提供(如圖7)；

③由重力、支持力、拉力的合力提供；⑥由靜摩擦力提供即合力(如圖8)；

小結(jié)：分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，在具體問(wèn)題中首先要對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力來(lái)加以確定，由合力提供，也可能彈力、摩擦力等中的某一種力提供。

例2 汽車(chē)拐彎時(shí)，可以看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一部分。如果此時(shí)你坐在車(chē)廂內(nèi)并緊靠車(chē)壁，有何感覺(jué)？為什么？若未靠車(chē)壁又如何？

(學(xué)生對(duì)此有切身體會(huì)，由學(xué)生自己分析后再講評(píng))講評(píng)：人隨車(chē)一起做圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力。當(dāng)人緊靠車(chē)壁時(shí)，感覺(jué)自己使勁擠壓車(chē)壁，車(chē)壁就給人一個(gè)反作用力，與座位給人的靜摩擦力合起來(lái)提供向心力；未靠車(chē)壁時(shí)，只能由座位給人的靜摩擦力提供向心力，當(dāng)車(chē)速不大，所需向心力不大，靜摩擦力提供了向心力，人就有被向外甩的感覺(jué)；當(dāng)車(chē)速較大，所需向心力就大，若靜摩擦力不足以提供所需的向心力時(shí)，人就會(huì)滑離座位。

演示：

當(dāng)物體在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小也在變，這時(shí)物體所受合外力方向并不指向圓心，如圖10所示。將合外力分解為兩個(gè)合力：F1垂直速度方向指向圓心提供向心力，其作用是改變速度方向；F2平行速度方向，其作用是改變速度大小。對(duì)這種情況的討論和計(jì)算，僅限于最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。

例3 演示“水流星”。

儀器：一根細(xì)繩系著盛水的杯子。

演示1：將杯子倒過(guò)來(lái)杯口朝下，水會(huì)在重力作用下灑到地上。以足夠大的速度使杯子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。如圖11。

觀察：杯子到最高點(diǎn)杯口朝下，水不流出。問(wèn)：為什么？試分析原因。(學(xué)生可討論)師生共同分析：以水為研究對(duì)象，水做圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力，到最高點(diǎn)時(shí)速度為v，需要的向心2力方向豎直向下，大小為F=mv/r，v越大，需要的向心力就越大。水在最高點(diǎn)的受力如圖12，重力以及杯底對(duì)水的作用力方向指向圓心，提供向心力。

演示2：使v小，水到最高點(diǎn)灑出。

思考：當(dāng)杯子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，為使杯中的水不灑出，此時(shí)的速度至少是多大？如何算出？ 引導(dǎo)學(xué)生分析：

受力：N、G

v小，所需向心力小，N小；當(dāng)N減小到0，重力提供向心力，有

翻滾過(guò)山車(chē)、雜技節(jié)目中的飛車(chē)走壁等原理也在于此。(三)課堂小結(jié)

1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加速度表示速度方向變化的快慢。向心加速度大小不變，方向指向圓心，時(shí)刻在變化，所以不是勻變速運(yùn)動(dòng)。

2．向心力來(lái)源

五、說(shuō)明

1．在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，速度v、加速度a，向心力F都是矢量，而三個(gè)量的特點(diǎn)都是大小不變方向變，這是學(xué)生容易忽視的問(wèn)題，因此在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)力圖突出這三個(gè)量的矢量性。

2．力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是力學(xué)中的一個(gè)重要關(guān)系，教學(xué)中力圖分析好速度、加速度、向心力三者之間的關(guān)系，加深對(duì)這三個(gè)概念的理解，同時(shí)深化對(duì)牛頓定律的認(rèn)識(shí)。

3．對(duì)于非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，大綱要求分析受力及加速度，只限于分析豎直面內(nèi)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。但對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，介紹將合力分解在沿半徑方向和切線(xiàn)方向去分析，學(xué)生是能接受的，這樣的分析能使學(xué)生更透徹地理解力、速度、加速度三者之間的關(guān)系。教師可根據(jù)學(xué)生的情況靈活把握教學(xué)中的深淺度