第一篇：《向心力》物理教學設計范例

教學設計模式范例1:

《向心力》教學設計

【教材版本】人教版高中物理必修二第五章第七節

【課標分析】以高中物理新課改的基本理念為指導，基于高一學生的實際和與向心力相關的學習任務，注重在教學中體現科學探究精神，使學生盡可能完整地經歷科學探究的過程。通過學生探究式的大膽的假設和猜想以及科學的分析，不僅僅獲取科學知識，同時能將物理理論應用生活實際之中。鑒于教材根據牛頓第二定律直接推導出向心力的表達式的教學方法，本節課突破該教學方法，采用“引導探究”式教學法，該教學法以解決問題為中心，注重學生的獨立鉆研，著眼于創新思維的培養，充分發揮學生主動性。其主要程序是：

不僅重視知識的獲得，而且更重視學生獲得知識的過程及方法，更加突出了學生的主動學習。學生活動約占課時的一半，力求體現“以教師為主導，以學生為主體”的教學思想。

【教材分析】

《向心力》一節是普通高中課程標準試驗教科書必修2章曲線運動的重點、難點，具有承前啟后的作用。它既是本章知識的一個拐點，又是本章內容拓展的重要基礎；通過學習，既能使學生從對圓周運動的表面認識上升到理論分析，又能讓學生從生活中的圓周運動分析提高到對天體運動及帶電粒子在電磁場中的運動的分析及推演。同時，《向心力》一節能夠充分體現力和運動的在物理學中的重要性，是運動與力關系學習的好素材。

【學情分析】

學生通過前面的學習，理解了質量、力與加速度的關系，了解了描述圓周運動的各個物理量及其關系，認識了勻速圓周運動指向圓心的向心加速度，并且學生已經經歷了同學之間相互協作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學習過程，具備了處理問題的一般思路方法：提出問題—分析問題—解決問題。

【新課標要求】

（一）知識與技能

1、理解向心力的概念。

2、知道向心力大小與哪些因素有關。理解公式的確切含義，并能用來進行計算。

3、知道在變速圓周運動中，可用上述公式求質點在某一點的向心力和向心加速度。

（二）過程與方法

通過用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式的實驗來了解向心力的大小與哪些因素有關，并理解公式的含義。

（三）情感、態度與價值觀

1、在實驗中，培養動手的習慣并提高分析問題、解決問題的能力。

2、感受成功的快樂，體會實驗的意義，激發學習物理的興趣。

【教學重點】

明確向心力的意義、作用、公式及其變形。

【教學難點】

如何運用向心力、向心加速度的知識解釋有關現象。【教學方法】

教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，實驗驗證，討論、交流學習成果。【教學工具】

圓錐擺實驗裝置，多媒體輔助教學設備等 【教學過程】

（一）引入新課

教師活動：前面兩節課，我們學習、研究了圓周運動的運動學特征，知道了如何描述圓周運動。這節課我們再來學習物體做圓周運動的動力學特征――向心力。

（二）進行新課

1、向心力

教師活動：指導學生閱讀教材 “向心力”部分，思考并回答以下問題：

1、舉出幾個物體做圓周運動的實例，說明這些物體為什么不沿直線飛去。

2、用牛頓第二定律推導出勻速圓周運動的向心力表達式。

學生活動：認真閱讀教材，列舉并分析實例，體會向心力的作用效果，并根據牛頓第二定律推導出勻速圓周運動的向心力表達式。學生代表發表自己的見解。

教師活動：傾聽學生回答，幫助學生分析實例，引導學生解決疑難，回答學生可能提出的問題。

v2 投影向心力表達式：Fn?m或Fn?mr?2

r點評：激發學生的思維，充分調動學習的積極性。通過學生發表見解，培養學生語言表達能力和分析問題的能力。

2、實驗：用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式

教師活動：指導學生閱讀教材 “實驗”部分，引導學生思考下面的問題：

1、實驗器材有哪些？

2、簡述實驗原理（怎樣達到驗證的目的）

3、實驗過程中要注意什么？測量那些物理量（記錄哪些數據）？

4、實驗過程中差生誤差的原因主要有哪些？

學生活動：認真閱讀教材，思考問題，學生代表發言。教師活動：聽取學生見解，點評、總結。

教師活動：指導學生完成實驗，及時發現并記錄學生實驗過程中存在的問題。學生活動：分成小組，進行實驗，獨立驗證。

點評：--------------。（印時略了）

（四）實例探究

［例1］----------------

【板書設計】----------------【課后反思】

本節課在“和諧高效、思維對話”的理念下展開，旨在以“問題引領”形式，啟發學生思維、發動集體力量，克服學習困難。在實際操作中需要注意以下幾個方面：首先，提出的問題應該是學生學習中普遍存在的困惑，能激發學生更深入地思考或理解，為解決下一問題做好鋪墊，而不是學生已有知識的簡單反應。其次，設定的問題應該有明確的指向，并能夠被學生理解，以便學生在思考或討論中有明確的目的。

第二篇：向心力教學設計

第五章 曲線運動

5.6 向心力 教學設計

一、內容及其解析

本節內容“向心力”：物體做勻速圓周運動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，其作用效果是產生向心力，所以，向心力并不是一個額外的力，它是做勻速圓周運動的物體所受各個力的合力，是由作用效果而命名的力。

本節先根據牛頓第二定律和向心加速度表達式得到向心力的表達式，定義向心力概念，討論向心力性質和特點。對推出的向心力表達式用圓錐擺實驗來驗證，最后分析變速圓周運動和一般的曲線運動中的物體的受力情況和處理方法。

二、教學目標

（一）目標定位

1、了解向心力概念，知道向心力是根據力的效果命名的。

2、初步了解“用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式”的原理。

3、掌握向心力的表達式，計算簡單情景中的向心力。

（二）目標解析

1、使物體產生向心加速度的這個合力叫做向心力。

2、通過討論a與v與ω、v之間的關系，能使學生明確每一個結論都有其

成立的條件，滲透科學嚴謹的思維方式。

3、勻速圓周運動向心力的表達式——FN = mv/r , FN= m rω

2三、問題診斷分析

學生在本節知識的過程中存在不知道

1、分析和確定向心力。

2、如何運用向心力的知識解釋有關現象。面對學生存在的這些問題教師應當在分析做勻速圓周運動的物體的受力情況時，把物體所受的各個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。只有提高學生的觀察和分析能力，才能根據向心力知識解釋有關現象，求解有關問題。

五、教學過程設

引入：展示衛星在繞地球做勻速圓周運動的圖片。

問題1：前面我們學習、研究了圓周運動的運動學特征，知道了如何描述圓周運動。這節課我們再來學習物體做圓周運動的動力學特征——向心力。什么叫向心力？

設計意圖：利用圖片吸引學生的興趣，激發學生學習的興趣。師生活動：讓學生通帶著問題閱讀教材P23，再進行小組討論回答。我思考我收獲： 1.向心力的概念：做勻速圓周運動的物體具有向心加速度。根據牛頓第二定律，使物體產生向心加速度的這個合力叫做向心力。

2.向心力的表達式：。

：。

例題

1．說明以下幾個圓周運動的實例中向心力是由哪些力提供的？

1．繩的一端拴一小球，手執另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動． 2．火星繞太陽運轉的向心力是什么力提供的? 3．在圓盤上放一個小物塊，使小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運動，分析小物塊受幾個力，向心力由誰提供．

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

2．解析：火星和太陽間的萬有引力提供火星運轉的向心力．

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． 變式訓練 下列關于做勻速圓周運動的物體所受的向心力的說法中，正確的是（B）

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

引入：演示使用圓錐擺。

問題2：如何使用“用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式”的原理？ 設計意圖：利用實驗加深學生對知識的掌握。

師生活動：讓學生通帶著問題閱讀教材P23-24，再進行小組討論回答。我思考我收獲： 研究圓周運動要點:

?

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”兩個方面來進行研究：

“供”——提供物體做圓周運動的力；

求法：分析物體受力，求沿半徑方向的合外力。

“需”——物體做勻速圓周運動所需的力；

例題

2．如圖6.7—5所示，一圓盤可以繞一個通過圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸轉動，在圓盤上放置一木塊，當圓盤勻速轉動時，木塊隨圓盤一起運動，那么?(B)A.木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向背離圓盤中心 B.木塊受到圓盤對它的摩擦力．方向指向圓盤中心

C.因為木塊與圓盤一起做勻速轉動，所以它們之間沒有摩擦力

D.因為摩擦力總是阻礙物體運動的，所以木塊受到圓盤對它的摩擦力的方向與木塊運 動方向相反

引入：繩子的一端拴一個小沙袋，使沙袋在水平方向做圓周運動。問題3：如何利用向心力的表達式，計算簡單情景中的向心力？ 設計意圖：利用計算及時對知識點進行鞏固。師生活動：讓學生利所學知識解決相關問題。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2.0kg的物體在半徑是1.6 m的圓周上以4 m／s的速率運動，向心加速度為多大?所需向心力為多大?（10m／s2 20 N）

四．變速圓周運動和一般曲線運動 ．變速圓周運動和一般曲線運動

1.同時具有向心加速度和切向加速度的圓周運動就是變速圓周運動。

2、一般曲線運動處理一般的曲線運動可以把曲線分割成許多小段，每一小段看成一小段圓弧，然后當作許多半徑不同的圓處理，再應用圓周運動的分析方法處理。

板書設計

一、向心力

1．向心力的概念 2．向心力的表達式

3．向心力的特點（方向、效果）

二、變速圓周運動和一般曲線運動 1．變速圓周運動特點

2．一般曲線運動的處理方法

鞏固訓練

1．在勻速圓周運動中，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、關于勻速圓周運動的向心力，下列說法正確的是（）A、向心力是根據力的作用效果命名的 B、向心力是恒力

C、向心力改變質點的線速度的大小 D、物體所受向心力的大小可能變化

3．下列關于向心力的說法中正確的是（）A．物體由于做圓周運動而產生了一個向心力

B．向心力是指向圓心方向的合力，是根據力的作用效果來命名的，但受力分析時應該畫出 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動的方向，不改變物體運動的快慢

4、關于圓周運動，下列說法正確的是()A．做圓周運動的物體所受到的合力一定指向圓心

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

6．一個做勻速圓周運動的物體若其半徑不變，角速度增加為原來的2倍時，所需的向心力比原來增加了60 N，物體原來所需的向心力是

N．

8、如圖所示、有一質量為m的小球在光滑的半球碗內做勻速圓周運動，軌道平在水平面內，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動的速度及碗壁對小球的彈力。

第三篇：向心力教學設計免費

向心力教案

一、教材分析

《向心力》一節具有承前啟后的作用；通過學習向心力的知識，既能使學生學會解決生活中的圓周運動等問題，又能讓學生從生活中的圓周運動分析提高到對天體運動及帶電粒子在電磁場中的運動的分析及推演。同時，《向心力》又是動力學的體現，通過對向心力的學習，可以提高同學們分析問題、解決問題的能力，是曲線運動一章的重點。

二、學情分析

學生通過前面的學習，理解了質量、力與加速度的關系，了解了描述圓周運動的各個物理量及其關系，認識了勻速圓周運動指向圓心的向心加速度，并且學生已經經歷了同學之間相互協作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學習過程，具備了處理問題的一般思路方法：提出問題—分析問題—解決問題。

三、學習目標

（一）知識與技能

1．了解向心力概念，知道向心力是根據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，并能用來進行簡單的情景計算。

3．知道在變速圓周運動中，合外力的法向分力提供了向心力，切向分力用于加速。

4．知道一般曲線運動的處理方法。

（二）過程與方法

1．通過對向心力概念的探究體驗，讓學生理解其概念的內涵。并熟悉處理問題的一般方法：提出問題、分析問題、解決問題

2．在驗證向心力表達式的過程中，體會物理實驗在處理問題中的作用。

3．經歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程，讓學生領會解決問題從特殊到一般的思維方法。并學會用力和運動的觀點來分析、解決問題。

（三）情感態度價值觀

1．經歷從自己提出問題到自己解決問題的過程，培養學生的問題意識及思維能力。

2．經歷從特殊到一般的研究過程，培養學生分析問題、解決問題的能力。

3．實例、實驗緊密聯系生活，拉近科學與學生的距離，使學生感到科學就在身邊，調動學生學習的積極性，培養學生的學習興趣。

四、教學重點、難點

1．教學重點

理解向心力的概念、公式，并能用來進行簡單的判斷計算。會分析向心力的來源。

2．教學難點

理解向心力是一個效果力，會分析向心力的來源及簡單的計算。

五、教學過程

知識回顧

同學們，咱們開始上課；在學習新課之前，老師先帶著大家對向心加速度的知識做一下簡單的回憶，同學們先思考一下（留出一段時間），接著用提問——ppt展示的方法對知識進行回顧。新課引入

對向心加速度簡單回憶之后，大家可能就會想了，既然做勻速圓周運動的物體具有指向圓心的向心加速度，就必然有一個力產生這個加速度，接下來我們就研究一下這個力——向心力。新課學習

向心力

定義：引入一個新概念后，我們首先給向心力下個定義，通過牛頓第二定律我們已經知道這個向心力產生向心加速度，我們完全可以通過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：做勻速圓周運動時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：做勻速圓周運動時刻指向圓心的力就是向心力。

方向；通過研究向心加速度與向心力的關系，我們就知道向心力的方向與相信加速度相同：時刻指向圓心。

大小；向心力方向我們已經知道了，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

感受向心力大小：

通過控制m、r來改變

來感受向心力大小的有關因素，同學們要有興趣的話課后可以通過實驗深入研究。

探究向心力特點：通過ppt受力分析說明向心力是效果力，而不像重力、拉力等是某種性質的力，受力分析時不可以特意加上向心力。變速圓周運動

到這里，我們已經對向心力有了很詳細的了解，但同學們可能會問了：“老師，我們一直在研究勻速圓周運動，但生活中的圓周運動更多的是變速圓周運動，那我們怎么分析啊？”嗯，確實，我們學習物理就是來解決生活中的問題，如果只能解決特定問題的話那學習物理就沒有意義了，好，接下來老師就帶著同學們來研究一下變速圓周運動——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

同學們可能又會問了，那無規則曲線呢？同學們有什么想法（讓同學討論1分鐘），接下來同學們發表意見，引導同學們分成很多小段畫圓的方法分析。

習題

同步學案1.3.7（簡單感受向心力的基本性質、如何受力分析和變速圓周運動的特點）

第四篇：高二物理《向心力和向心加速度》教學設計

新課程強調“將學習的重心從過分強調知識的傳承和積累向獲取知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的精神”。為此本教學設計和教學實施就是采用學生實驗探究和教師演示實驗相結合的實驗探究教學法。

教學內容

《普通高中課程標準實驗教科書·物理（2）》（司南版）

教學目標

1、知識與技能

（1）知道向心力，通過實例認識向心力的作用及向心力的來源

（2）通過實驗理解向心力的大小與哪些因素有關系，能運用向心力公式進行計算。

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

2、過程與方法

（1）經歷形成向心力概念的過程，培養學生觀察、分析、歸納能力。

（2）通過創設一定的問題情境，讓學生經歷探索向心力F與哪些因素有關的過程，學習控制變量法，培養學生分析論證等能力。

3、情感態度與價值觀

學習科學研究方法和科學研究態度，發展學生對科學的好奇心與求知欲，使學生樂于探究自然界的奧秘，體驗探索自然規律的艱辛與喜悅，培養學生主動參與活動的熱情和與他人合作的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤，具有團隊精神。

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。本節是本章承上啟下的重要知識，學好這一節可以為學好本章應用部分以及萬有引力的應用作必要準備。教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式F=mrω2或 F=mv2/r，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式a=rω2或a=v2/r，順理成章，便于學生接受。

學情分析

在前面的教學中，學生已經學習了勻速圓周運動。知道描述勻速圓周運動快慢的物理量有線速度、角速度、周期、轉速等，并理解它們之間的關系。知道在傳動裝置中，共軸的輪子上各點的角速度相等；皮帶轉動（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點，線速度的大小相等。這些都為本節課的學習奠定了基礎。但學生只是表面知道勻速圓周運動是一種變速運動，因為它的線速度方向時刻在變，更深一步來分析，為什么線速度的方向時刻在變？是什么力來改變物體的這種運動狀態，這個力有何特點？學生將帶著這些疑問來進入本節課的學習。

教學過程

一、引入新課

1、設置情景

教師做“水流星”實驗,并設下疑問：為什么盛水的杯子以一定的速度做圓周運動，水不從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內運動到最高點時，杯口已經朝下，水也不會從杯里灑出來？

[在課堂上創設真實可見的物理情景，通過演示實驗的現象，使學生產生懸念，激發好奇心和探索欲望，培養學生把生活與物理聯系一起的習慣。]

2、復習提問

（1）什么是勻速圓周運動?

（2）“勻速”的含義是什么？

在上節課的基礎上，學生很快得出答案。教師引導學生分析：由于勻速圓周運動的速度方向時刻在變，所以勻速圓周運動是變速曲線運動。而力是改變物體運動狀態的原因。那么做勻速圓周運動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？加速度怎樣呢？指出：這兩個問題即是我們這節課要研究的問題，且通過這節課的學習大家即可自行解釋前面小實驗的因果。

[采用這樣的導入法是在復習舊知識的基礎上，提出將要進一步研究的問題，從而使學生對講授的新內容產生迫切求知的欲望，主動積極開展思維活動，進入新課的學習。同時能給學生一種知識的整體感。]

二、向心力

1、實驗探究“小球在光滑水平面做圓周運動”。

（1）、步驟

①一個小球，拴在繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來細繩處于松馳狀態

②用手輕擊小球，觀察繩繃直前后小球的運動情況。

（2）、借助課件引導學生討論、分析：

①繩繃緊前，小球做勻速直線運動，小球受到哪些力的作用？

②繩繃緊后，小球做勻速圓周運動，小球受到哪些力的作用？合外力是哪個力？這個力的方向有什么特點？這個力起什么作用？

（3）、通過討論得到：

①做圓周運動的物體始終受到一個指向圓心的力的作用，這個力叫向心力。

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——只改變運動物體的速度方向，不改變速度大小。

[這實驗簡單易做，效果明顯，通過親身感受學生獲得了成功的樂趣。討論時教師應適時介入引導學生得出正確的結論。]

2、課件展示動畫：（1）圓錐擺（2）物體相對轉盤靜止，隨盤做勻速圓周運動（3）汽車轉彎（4）衛星繞地球運行

3、向心力的來源：通過對以上四個圓周運動實例的分析得出向心力的來源可以是某一個力（重力、彈力、摩擦力）或幾個力的合力，也可以是某個力的分力。

4、應用：學生嘗試解釋“水流星”的實驗現象。

[向心力的來源是學生在本章學習中的一個難點，用多媒體呈現直觀刺激材料，易引起學生注意，提高學習興趣。圓錐擺等現象中，物體都做圓周運動，具有運動方面的共性，由此啟發學生對這些物體的受力進行分析，尋找受力方面的共性，使學生經歷了分析、比較、歸納等思維過程，也體驗到了成功的喜悅。學生在未來的學習中可能將向心力當成獨立的一個力，教師此時應特別指出：受力分析時, 不能多出一個向心力。且①物體做勻速圓周運動時，向心力就是物體所受到的合外力。②物體做非勻速圓周運動時，向心力物體并非是所受到的合外力。]

三、向心力的大小

1、實驗探究：感受向心的大小

讓學生利用身邊的材料如鑰匙串、橡皮擦、筆、細繩等動手實驗并感受向心的大小。

（1）讓學生用細線聯結鑰匙串、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動，改變轉動的快慢、細線的長短多做幾次。

（2）引導學生猜想：向心力的大小可能與物體的質量、角速度、半徑有關。因此在探究向心力大小實驗中應采用控制變量法來研究這一問題。

[該小實驗在此做了改動，與課本上的不盡相同。做該實驗時學生的感受更直接，更易操作。提醒學生實驗時應使物體盡可能在水平面內做圓周運動，這樣繩的拉力近似等于向心力。]

課件展示：

2、實驗探究向心力大小

（1）實驗方法：控制變量法

（2）介紹向心力演示器的構造和使用方法。

（3）實驗過程

①質量不同的鋼球和鋁球，當它們運動的半徑r和角速度ω相同時，比較向心力的大小

②兩個質量相同的小球，保持運動半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關系

③兩個質量相同的小球，保持小球運動的角速度相同，觀察向心力的大小與運動半徑之間的關系

（4）實驗記錄表格

實驗質量比值(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）實驗結論：

①實驗表明物體做圓周運動所需向心力大小為：

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

②應用線速度和角速度的關系，上述公式可變形為：

F=mv2/r（式中v是做勻速圓周運動的線速度）

[對于控制變量法學生已有一定程度的認知，因此在學生的自主探究并提出猜想后通過演示實驗師生一起探究最后得出向心力大小的關系式。在介紹向心力演示器的構造和使用方法時教師可結合傳動裝置中，共軸的輪子上各點的角速度相等，皮帶傳動（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點，線速度的大小相等這一知識點讓學生思考怎樣控制角速度不變。當學生明白這一問題后，教師的演示也可換成學生的演示。不然，臺上的忙得不亦樂乎，臺下的卻不知所以然，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）引導學生利用牛頓第二定律推導出向心加速的表達式----a=ω2r.向心力的大小還可以用F=mν2/r來表達，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，所以勻速圓周運動是變加速運動。

4、動動腦：a=ω2r、a=ν2/r，a與r究竟是成正比呢，還是成反比？

指出：當w一定時，a∝r

當v一定時，a∝1/r5、課本例題：在航空競賽場里，由一系列路標塔指示飛機的飛行路徑。在飛機轉彎時，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)。設一飛機以150 m/s的速度飛行，當加速度為6g時，其路標塔轉彎半徑應該為多少?

六、小結[在小結中需給學生指出,向心力和向心加速度的公式雖然是從勻速圓周運動中推導出來的,但這些公式對變速圓周運動中求某點的向心力和向心加速度也適用.]

七、作業：P72 3、4、5小題

設計思路

向心力和向心加速度是高中物理的一個難點內容，學生對于向心力一直很難理解。為了突破重點，難點，本節課本節首先通過創設真實可見的物理情景，激發他們的求知欲，引起學習的興趣。然后學生親身進行實驗探究來感受向心力。當學生對向心力的概念有了一定的認識后，就進一步提出向心力的大小與哪些因素有關呢？再讓學生動手完成感受向心力大小的小實驗后做出猜想，然后借助了向心力演示器進行實驗，從而得出了向心力公式。接著運用牛頓第二定律，給出向心加速度的公式，讓學生明白勻速圓周運動的向心力和向心加速度的大小不變，但方向時刻在改變。

本教學設計和教學實施都落實了高中物理新課程的目標要求，體現了新課程的精神，采取“學生自主探究，教師啟發導學”的新教法，充分調動學生自主學習，讓學生自主探究，親身體會到科學探究的過程。通過實驗探究，讓學生人人參與，親身體驗探究過程，活躍學生思維，并在探究中突破教學難點。教師結合演示實驗，同時充分利用多媒體課輔助教學，使課堂的教學效果大大提高。這是一節科學的、操作性很強的教學設計案例。

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第五篇：《向心力》教學設計（xiexiebang推薦）

《向心力》教案

【教材分析】

本節課是從動力學的角度研究勻速圓周運動的，這部分知識是本章的重點和難點，也是學好圓周運動的關鍵點，學好這部分知識，可以為后面的天體運動和帶電粒子在勻強磁場中的運動打好基礎。

教材的編排思路很清晰，先是從身邊的事例出發，讓學生體驗到做圓周運動的物體需要有一個指向圓心的力，從而引出向心力的概念。由于上一節中，已經從一般性的結論入手，利用矢量運算，在普遍情況下得出做勻速圓周運動的物體的加速度方向指向圓心的結論，進一步得到了向心加速度的大小。于是根據牛頓第二定律，就可以得到做勻速圓周運動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，教材為了讓學生對向心力有一個感性的認識，設計了“實驗”欄目──“用圓錐擺驗證向心力的表達式。實際上，這個實驗除了要驗證向心力表達式之外，另外一個目的就是可以讓學生體驗到“向心力不是一個新的力，而是一個效果力”，也即讓學生初步學會分析向心力的來源。

與過去不同的是，本節中又討論了變速圓周運動和一般的曲線運動。這樣安排的目的是從生活實際出發，在更廣闊的背景下讓學生認識到什么情況下物體將做勻速圓周運動，什么情況下會做變速圓周運動以及知道如何處理一般曲線運動的方法。

【教學目標】

1．知識與技能

（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，并能用來進行簡單的計算。

（3）知道變速圓周運動中向心力是合外力的一個分力，知道合外力的作用效果。

2．過程與方法

（1）通過對向心力概念的探究體驗，讓學生理解其概念;并掌握處理問題的一般方法：提出問題，分析問題，解決問題。

（2）在驗證向心力的表達式的過程中，體會控制變量法在解決問題中的作用。

（3）經歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程，讓學生領會解決問題從特殊到一般的思維方法。并學會用運動和力的觀點分析、解決問題。

3．情感態度與價值觀

（1）經歷從自己提出問題到自己解決問題的過程，培養學生的問題意識及思維能力。

（2）經歷從特殊到一般的研究過程，培養學生分析問題、解決問題的能力。

（3）實例、實驗緊密聯系生活，拉近科學與學生的距離，使學生感到科學就在身邊，調動學生學習的積極性，培養學生的學習興趣。

【重點難點】

1．教學重點

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力的公式，并能用來進行計算。

（3）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

2．教學難點

（1）向心力的來源。

（2）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

【教學策略與手段】

本節課設計成了探究性學習課，即在教師創設情景，讓學生自己提出想要知道的問題，在教師的引導下，通過全班同學的討論，自評和互評來不斷完善。教師在教學中通過具體的實例、實驗，激發學生的求知欲望，讓學生主動參與到探究的過程，成為學習的主體，積極主動地獲取知識和能力。

三、本節課的教學流程設計

1．向心力概念的引出。

2．引導學生提出自己想要研究的問題。

3．鼓勵學生先共同解決自己提出的一部分問題。

4．用實驗驗證理論──用向心力演示儀驗證向心力表達式。

5．從游樂園里轉椅出發落實：①分析圓錐擺中向心力的來源；②用圓錐擺模型可以粗略去驗證向心力表達式。

6．由游樂園中的過山車模型和運動員的鏈球運動落實：物體做勻速圓周運動和變速圓周運動的條件及向心力和切向力的作用效果和特點。

7．讓學生知道研究一般曲線運動的方法。

8．課堂小結。

在教學手段上，充分使用ppt、視頻、演示實驗、身邊的圓周運動，以增強教學的生動

【教學過程】

一、向心力概念的引出

師：我們先看幾個做圓周運動的例子，思考這樣一個問題：這些做圓周運動的物體為什么不會飛出去，而是老老實實地繞著一個中心點做圓周運動？

大家也可以自己動手制作一個圓周運動

生：受到了拉力的作用，[學生活動]：對以上做圓周運動的物體受力分析

師：這些力的指向有什么特點呢？

生：指向圓心。

師：我們把這樣的力叫做向心力。

板書 向心力：做圓周運動的物體所需的指向圓心的力，符號：Fn

二、引導學生提出自己要研究的問題

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

[學生活動]：

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？與ω、ν之間什么關系？

生3：向心力的大小怎么測量計算？

三、鼓勵學生先共同解決一部分問題

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

以下是課堂實錄：

生1（男）：老師我回答第一個問題，我覺得向心加速度方向與向心力的方向相同，因為根據牛頓第二定律，師：大家都同意他的看法嗎？

生2（女）：我不同意，因為牛頓第二定律是在直線運動中的，這里是曲線運動，情況不一樣，所以不能用牛頓第二定律得出來。

生3（女）：我認為他是對的。因為牛頓第二定律是說物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。也沒說在曲線運動中不成立，所以是對的。

（師引導學生通過受力分析，并由上節課學習的在圓周運動中某點的向心加速度方向指向圓心，從而總結得到牛頓第二定律在曲線運動中仍成立。）

生4：根據牛二律

可以得到

得到加速度的方向與力的方向是一致的。

四、用實驗驗證理論──用向心力演示儀驗證向心力表達式

師：剛才我們已經得到了向心力的表達式。理論的正確與否我們必須要用實踐去證明。

引導學生說出怎么去驗證──利用控制變量法。

介紹向心力演示儀原理，請一位學生自己來演示給全班同學看。

引導學生由多次實驗現象可以得到：

半徑r、角速度ω一定，比；質量m、半徑r一定，題都得到了解決

與質量m成正比 質量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，以上學生提出的很多問

五、從游樂園里轉椅出發落實：①分析圓錐擺中向心力的來源②用圓錐擺實驗可以粗略去驗證向心力表達式

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動，什么情況下做變速圓周運動。

師：哪個力提供向心力？

有向心力就向心加速度，上節課我們學習的向心力可以改變什么？

引導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對物產生怎么樣的影響？

引導學生得到切向力改變了速度的大小。

2、總結什么情況下，物體做勻速圓周運動，什么情況是做變速圓周運動

勻速圓周運動：只有向心加速度時。

變速圓周運動：同時具有向心加速度和切向加速度時。

3、分析圖，讓學生獲得在不同情況下如何分析向心力和切線力的來源

4、讓學生觀察和自己動手體驗變速圓周運動從而得到變速圓周運動物體受力情況。

六、課堂小結

課堂的最后將學生的問題歸類：說到底我們研究了向心力的大小，方向，作用效果，來源。

【板書設計】

向心力

1．定義：使物體做圓周運動，指向圓心的力。

2．問題歸納：

⑴向心力的方向

⑵向心力的大小

⑶向心力的作用效果

⑷向心力的來源

【問題研討】

1．這是一節探究型學習課。本堂課中學生活動較多，所用時間相應就多了，所以整堂課沒有寬裕的時間用來提供例題讓學生利用向心力表達式簡單計算物體做勻速圓周運動所需的向心力和分析向心力的來源。

2．因為整堂都是以學生為主的探究性學習，創設情景讓學生提出自己關心、想要知道的問題，解決問題的時候又主要是以學生自評和互評以及合作學習而得出結論的，所以在結論的得出或是結論的表述可能會不嚴密，難免缺少知識的系統性，因此如何處理和保持好探究性學習中知識的系統性是探究性學習中的值得我們去研究的問題。