向心力
各位评委专家，您们好！我说课的题目是高中物理人教版必修2第5章第7节《向心力》。下面，我将从课标和教材分析、教学目标、重点和难点、教法与学法、教学过程及板书设计六个方面进行说课。
1、 课标、教材、学情分析
课标：能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。这首先要求学生知道什么是向心力，向心力与向心加速度的关系，能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
教材分析：向心力是第一节圆周运动的继续，它和向心加速度是圆周运动中非常重要的概念。这一内容还是后续的离心运动、下一章
万有引力定律的基础，学好它具有承上启下的作用。
学情分析：学生的认知过程由具体向抽象过渡，由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡，因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识
规律已有知识：曲线运动，曲线运动的条件，描述匀速圆周运动
快慢的物理量，经历过应用控制变量法进行实验探究的过程二、教学目标
（1）知识与技能目标：
知道什么叫向心力、认识向心力的方向、作用效果、来源、大小。
（2）过程与方法：
通过实验探究向心力与质量、角速度、半径的定量关糸；会用
控制变量法实验。
（3）情感、态度与价值观：
关心日常生活中的圆周运动，并培养探究的兴趣、习惯。体会
实验的意义，感受成功的快乐，激发学生探究问题的热情、乐于学习的品质
三、教学重点、难点
1、教学重点：向心力的方向；向心力的来源；向心力的大小
2、教学难点：向心力的来源（需让学生深刻体会向心力不是性质
力，而是效果力。在具体教学过程中通过让学生活动体验，多举
实例的方法来掌握。）
四、教法和学法
教法：
1、实验探究的方法
2、多媒体直观演示法
3、类比、迁移法
4、问题驱动法
学法：
1、实验探究法：引导学生通过创设情景等活动形式获取知识，以学
生为主体，使学生的独立探索性得到了充分的发挥，培养学生的自学能力、思维能力。
2、小组讨论法：针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨
论，促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的精神。
五、教学过程
（一）、创设情景 导入新课：
复习提问：匀速圆周运动的物体的加速度——向心加速度，它的方向和大小有何特点呢？
学生回答后进一步引导：那做匀速圆周运动物体的受力有什么特点呢？我们从下面几个常见的物理情景入手，对它做一个猜想
大屏幕：提供物理情景
①花样滑冰女选手绕男选手的匀速旋转（视频）
②绳拉小球在唱片上匀速转动（视频）
③勇敢者转盘（图片）
④卫星绕地球运动（图片）
学生很容易说出应该有一个指向圆心方向的力，教师进一步引导从理论上如何支持这一猜想呢？
学生可说出由于向心加速度指向圆心，由牛顿第二定律，必然力也指向圆心。
引导学生总结：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心方向的合力，引出向心力定义。
本环节通过学生熟悉的物理情景问题做猜想的背景，便于引发学生从已有物理知识出发思考，引出新知。
（二）、新课教学
（1）、向心力
大屏幕投影向心力的定义、方向
以情景③为例，课件演示，让学生自己分析出向心力的作用效果，接着引出向心力大小的寻找，学生很容易用牛顿第二定律推导出向心力大小表达式，教师找出具有代表性的学生推导在展台演示，其他学生评价交流。
学生分组做教材中的“做一做”，体验向心力大小，具体环节如下：
阅读教材p54 ，分组实验，体会向心力大小的影响因素,回答下列问题
1.实验中采取了怎样的实验方法？
2.通过实验你得到了什么结论？
3.手所受到的力是向心力的大小吗？
学生通过合作体验加深了对向心力大小、来源、影响因素的理解。
实验验证：学生阅读教材实验部分回答下面问题
1．简述实验需要验证的是什么？
2．测量哪些物理量?
3．需要什么实验器材?
4.实验误差的主要来源是什么？
以上问题由学生回答，教师补充，然后让两个同学上前演示实验，边演示边讲解，用实物投影投射其实验过程。
此过程要求下面的同学注意观察、思考，一会儿给实验者提问、评价。（如操作中的不规范、改进等）
教师对不完善的地方做出指正。
本过程贯穿阅读、归纳总结、动手能力的训练，通过学生亲自经历研究过程， 体验成功的乐趣是新课程的重要理念，让学生自己探究问题，可以激发学生的学习兴趣和学习动机，同时也可以使他们养成善于运用知识的习惯。
（2）、向心力来源探究：
回顾刚才的几个圆周运动的实例，让学生分析：
1．向心力是不是物体另外受到的一个力？
2．怎样去寻找向心力？
教师引导总结体会：
1．向心力是根据效果命名的力
2．向心力的来源：可以是各种性质的单个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。
3．匀速圆周运动物体合外力提供向心力
（3）、变速圆周运动和一般曲线运动
观看过山车视频，引导学生回答：
1．过山车做的是不是圆周运动？
2．运动时速度大小变不变？
3．向心力指向以圆心吗？
阅读课本P53－P54思考回答以下问题：
1．变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？
变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？
2．怎么分析研究一般的曲线运动？
教师引导学生总结：
① 做变速圆周运动的物体所受的力：
Ft ：切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.
Fn： 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.
② 处理一般曲线运动的方法：
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的半径。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理.
设计理念：本设计突出了新课程中重过程、重方法、重体验的理念，始终以情景问题为依托，引导学生思考、总结、归纳，凸现了学生阅读能力、思维探究能力、实验能力和评价能力的培养，注重了信息技术与物理学科教学的整合。
（三）、课堂小结
（四）、作业：
课外实验：用身边的材料设计一个实验，要求用简易的测量手段，可以验证向心力大小公式
六、板书设计
向心力
1.定义
2.方向: 沿半径指向圆心。
3.作用效果: 改变线速度的方向
4.来源: 效果力
5.大小:
实验方法----控制变量法
(1) r与ω一定时，F与m成正比
(2) m与ω一定时，F与r成正比
(3) m与r一定时，F与ω2成正比
结论 F=mω2r=mv2/r
教师资格说课:向心力说课稿 一．开场白 学生已经在前面学习了匀速圆周运动，通过对以上内容的回顾激发学生探讨圆周运动是一种生活中常见的机械运动形式的积极性。 二．教材简介 本节内容是高中物理教材第五章匀速圆周运动中的一节，在此之前，学生已经学习过匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的 物理量。本节是本章的重点，学好这一节可以为学好本章应用部分 以及万有引力知识作必要准备。 三．教学的目的要求 1.知识与技能：理解什么是向心力。能运用向心力的公式解答有关问题。 2.过程与方法：懂得用控制变量法研究物理问题，培养学生的实验能力、分析能力、解决实际问题的能力。 3.情感与价值观：通过这节课的教学，培养学生的学习科学研究方法和科学研究态度。 高一学生的思维比较单一，抽象思维尚不成熟，但已具备一定的逻辑分析推理。他们以被动接受学习为主，对高中物理的学习还不 得法，应在学习方法上指导。 四．教学的重点与难点 如果能抓住圆周运动中向心力与各物理量的变化规律，也就把握了向心力的知识要领。所以在本节中，要把探讨向心力大小与m、r、ω的关系作为教学的重点，把理解向心力的概念作为难点。使学生 能理解和掌握向心力的相关知识。 五．教学方法
由于学生刚刚步入高中，对高中物理学习还缺乏方法，习惯于硬套公式，而本节内容涉及公式较多，会给学生带来较大的困难，所以需要教师引导学生主动探究，自己归纳结论，理解记忆公式，从而达到能灵活运用的目的。 因此本课采用“引导探究”式教学法，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维的培养，充分发挥学生的主动性。其主要程序是：提出问题→科学猜想→设计实验→探索研究→得出结论→指导实践。它不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的主动学习。学生活动约占课时的1/2，课堂气氛将比较活跃，能真正体现“以教为主导，以学为主体”的教学思想。 六．教学程序 从以上分析，教学中以了解，学习研究物理的方法为基础，掌握知识为中心，培养能力为方向，紧抓重点，突破难点，设计如下教学程序： 1.导入新课（需要5分钟） 创造学习物理情景，激发学习兴趣为导入新课的指导思想，列举生活中的一些例子，展示几个生活中一些做圆周运动实例的图片，引导学生观察归纳出它们的共同特征，让学生思考做圆周运动的条件，以及怎样才能满足这些条件，让学生的思维进入新课教学的轨道。 2.新课教学（需要30分钟） 播放几个匀速圆周运动实例的录象短片，引导学生逐一进行受力分析，让学生发现，做匀速圆周运动的物体受到的合力总是指向轨迹圆心，从而得出向心力的概念，理解向心力是做匀速圆周运动物体所受的合力，是按效果命名的，并理解它的方向和作用。然后设问：质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速周运动时，究竟需要多大的向心力？引出“探究向心力大小”这一研究课题。鼓励学生大胆猜测：假如你是历史上第一个研究向心力大小的人，猜猜
第七节向心力 教学目标： （一）知识与技能 1、理解向心力的概念。 2、知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。 3、能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。 （二）过程与方法 1、根据牛顿第二定律得出匀速圆周运动的物体所受合外力的方向和大小，即向心力的大小和方向。 2、通过锥摆实验粗略验证向必力的表达式。 3、讨论变速圆周运动和一般曲线运动。 （三）情感态度价值观 使用生活中的常见物品做实验，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在自己身边，对科学产生亲切感。 教学重点： 理解向心力公式的确切含义。 教学难点： 向心力公式的运用。 教学过程： （一）引入新课 我们知道，如果物体不受力，将保持静止或匀速直线运动。我们还知道，力的作用效果之一是改变物体的运动状态，即改变物体速度的大小或（和）方向。所以，沿着圆周运动的物体合力一定不为零，那么做圆周运动的物体所受合力有什么特点呢？这就是这一节我们要研究的问题。 （二）新课教学 1、向心力 做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而是沿着一个圆周运动？那是因为它受到了力的作用。用手抡着一个被绳系着的物体，使它做圆周运动，是绳子的力在拉着它。月球绕着地球转动，是地球对月球的引力在“拉”着它。
做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力。这个合力就叫做向心力，即： （1）向心力：做匀速圆周运动的物体，会受到指向圆心的合力，这个合力叫做向必力。 ①向心力总是指向圆心，始终与线速度垂直，只改变速度的方向而不改变大小。 ②向心力是根据力的作用效果命名，可是各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力。 ③如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的合外力；如果物体做非匀速圆周运动（线速度大小时刻改变），向心力并非是物体受到的合外 力。 如图，在线的一端系一个小球，另一端牵在手里，将 手举过头顶，使小球在水平面内做圆周运动，感受球运动 时对手的拉力；改变小球转动的快慢、线的长度或小球的质量，感受向心力的变化跟那些因素有关。 随着小球质量变大、角速度变大、转动半径变大，小球对手的拉力也变大，说明小球受的向心力变大。那么它们的定量关系怎样呢？ 把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律，可得： （2）、向心力的大小 F ＝ r ＝m（＝mr r v m 222T 2）πω=2ωmr 2、向心力大小的粗略验证 分析课本实验，加深对向心力的理解： （1）、用秒表记录钢球运动若干周的时间，再通过纸上的圆测出 钢球做匀速圆周运动的半径，算出线速度。 （2）、用天平测出钢球的质量。 （3）、用公式计算钢球所受的向心力。 （4）、利用F=mgtan θ算出向心力的大小。 （5）、比较两种方法得到的力，并对实验可靠性做评估。 3、变速圆周运动和一般曲线运动 物体做加速圆周运动时，合外力方向与速度方向夹角小于900 ，此时把F 分解为两个互相垂直的分力：跟圆相切的F t 和指向圆心的F n ，如图所示，其中F t 只改变v 的大小，F n 只
向心力教学设计 一、教学内容分析： 1.背景分析： 向心力是高中物理新课程必修2的内容，本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。 应用分析：通过对本章节的教学可以提高学生把生活事例简化为物理模型的能力，复习旧知，强化受力分析能力，用学过的物理规律解释现实生活中的现象，提高学生学习兴趣。 2.结构分析： 教材先由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力的概念，为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目——“用圆锥摆验证向心力的表达式”。实际上，这个实验除了要验证向心力表达式以外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的性质力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。最后分析一般曲线运动和变速圆周运动中的向心力。 二、学生情况分析： 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。 三、教学目标： 1.知识与技能 （1）了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的一种力。 （2）知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的情景计算。 （3）知道在变速圆周运动中，合外力的法向分力提供了向心力，切向分力用于加速。 （4）知道一般曲线运动的处理方法。
2.过程与方法 （1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法：提出问题、分析问题、解决问题 （2）在验证向心力表达式的过程中，体会物理实验在处理问题中的作用。 （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。并学会用力和运动的观 点来分析、解决问题。 3.情感态度价值观 （1）经历从自己提出问题到自己解决问题的过程，培养学生的问题意识及思维能力。 （2）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。 （3）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。 四、教学策略设计： 1.教法与学法： （1）教法：采用媒体展示，小实验展示，提出问题，演示过程，指导实验，总结结论，反馈评价。 （2）学法：独立观察、分析小结，发表见解，小组讨论，了解原理，动手操作实验，总结分析数据，验证理论，掌握理论，运用规律解决 其他实际问题。 2.教学媒体设计： 视频：水流星、花样滑冰转圈、飞车走壁，三个过程。 黑板：出示标题，例题讲解。 五、教学重点、难点 1．教学重点 理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系，并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源 2．教学难点 理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源，理解匀速圆周运动中供
向心力高中物理公开课教案设计 本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。 教材的编排思路很清晰，先是从身边的事例出发，让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力，从而引出向心力的概念。由于上一节中，已经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，进一步得到了向心加速度的大小。于是根据牛顿第二定律，就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。 接着，教材为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。实际上，这个实验除了要验证向心力表达式之外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。 与过去不同的是，本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。这样安排的目的是从生活实际出发，在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动，什么情况下会做变速圆周运动。以及知道如何处理一般曲线运
动的方法。 （1）思维基础 根据新课程教学理念，从高一第一学期开始，在课堂教学过程中教师一直重视“过程与方法”的教学，学生已经初步有了探究事物的一般方法，即“是什么？──怎么样？──为什么？”的思维方法。因此，本设计中就通过创设问题情景，激励学生自己提出想要研究的问题。 （2）心理特点 依据20世纪最著名的发展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段，因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识规律，本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。 （3）已有知识 通过前一节《向心加速度》的学习，学生已经知道了向心加速度的方向指向圆心，它描述了物体速度方向变化的快慢。于是根据牛顿第二定律可知，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的力。因此将向心加速度的表达式代入牛顿第二定律即可得到向心力的表达式。 但由于错误的经验或者说是思维定势，学生往往认为向心力是一种新的力，因此“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”（即向心力的来源）对学生来说，将是
人教版高一年级《向心力》教案 一、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。 二、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。 三、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。 四、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
全国首届大学生中学物理教学技能大赛 教学设计 参赛课题：《向心力向心加速度》 推荐单位：泰山学院 参在选手：殷允帅 所学专业：物理学 学历层次：本科 山东·烟台 2009-8-16
《向心力向心加速度》教学设计 一、教材分析 本节课内容选自人民教育出版社出版的全日制普通高级中学教科书物理 第五章第五节《向心力向心加速度》。 本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点。教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量推导向心加速度这个难点。教材通过实例分析给出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力表达公式，然后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式，顺理成章，便于学生接受。 本节是本章承上启下的重要知识，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。同时，向心运动在生活和生产中都有重要的意义，通过学习，可以科学的解释日常生活中的向心运动现象。二、学生分析 在前面的教学中，学生已经学习了匀速圆周运动，对匀速圆周运动有了一定的理解。知道描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等，并理解线速度、角速度、周期、半径之间的关系。学生知道在转动装置中，共轴的轮子上各点的角速度大小相等；皮带转动（不打滑）中，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等。这些都为本节课的学习奠定了基础。 三、教学目标 1、知识与技能 （1）理解向心力和向心加速度的概念，知道向心力的大小与哪些因素有关。（2）理解向心力和向心加速度的表达式的含义，能运用公式解答有关问题。（3）掌握向心力与向心加速度之间的关系。 2、过程与方法 （1）经历形成向心力概念的过程，培养学生观察、分析、归纳能力。 （2）在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解题中的作用。 3、情感态度与价值观 （1）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，培养学生团队意识和浓厚的学习兴趣。
《向心力》说课稿 一、使用教材 人民教育出版社高二物理必修II第五章第6节《向心力》 二、实验器材 自制向心力演示仪、各种圆周运动实验模块，向心力大小体验教具 三、实验创新要点 （一）利用电子测力计的数据锁定功能解决了测力计旋转时难于读数的问题； （二）利用霍尔传感器与强磁铁组合实现对角速度的精确测量； （三）测力计与小车在轨道上的位置可方便调整从而可以任意改变物体做圆周运动的轨道半径 （四）多种实验模块可选，既可实现对向心力大小的实验探究，又可提供多种物体做圆周运动的真实情境，帮助学生分析理解向心力的来源。 四、实验原理 电子测力计可以测量物体做圆周运动时向心力的大小，在数据稳定2s后锁定数据，停止转动就可读出向心力的大小；利用霍尔传感器和磁体组合可以测量物体做圆周运动的周期，计算出角速度，并直接在屏上显示出来。 利用控制变量法和图像法验证向心力（F）大小与物体质量（m）、转动半径（r）、角速度（ω）的关系。如：验证向心力大小与角速度的关系，可保持物体的质量和转动半径不变，改变物体做圆周运动的角速度并测出对应的向心力大小，测量多组数据，用Excle软件描绘出F-ω2图像，如果图像是一条过原点的直线就可以验证F与ω2成正比。同理，若研究向心力与质量的关系，可以画F-m图象；若研究向心力与半径的关系，可以画F-r图象。 五、实验教学目标 （一）物理观念 理解向心力的概念，会分析向心力的来源。 （二）科学思维 控制变量法、图像法。 （三）科学探究 根据实验数据推导出向心力与质量、半径和角速度的关系。 （四）科学态度与责任 严谨认真、实事求是科学态度。 六、实验教学内容 （一）体验性实验。体验、观察向心力的大小与哪些因素有关； （二）探究性实验。探究向心力大小与物体质量、转动半径、角速度的关系； （三）拓展性实验。分析各种做圆周运动物体向心力的来源。 七、实验教学过程 （一）魔术引入，激发兴趣
向心力 教学目标： 一、知识目标： 1、理解向心力是做物体匀速圆周运动的物体所受的合外力。 2、理解向心力大小与哪些因素有关，理解公式的含义，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。 二、能力目标： 1、学会用运动和力的关系分析分题 2、理解向心力和向心加速度公式的确切含义，并能用来进行计算。 三、德育目标： 通过a 与r 及ω、v 之间的关系，使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。 教学重点： 1、理解向心力和向心加速的概念。 2、知道向心力大小r v m mrw F 22==，向心加速的大小r v r w Q 22==， 并能用来进行计算。 教学难点： 匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。 教学方法： 实验法、讲授法、归纳法、推理法 教学步骤： 一、引入新课 1：复习提问（出示思考题）
（1）什么是匀速圆周运动 （2）描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？ （3）上述物理量间有什么关系？ 2、引入：由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。所以做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？加速度又如何呢？本节课我们就来共同学习这个问题。 二、新课教学 （一）出示本节课的学习目标： 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、了解向心力的来源 （二）学习目标完成过程 1：向心力的概念及其方向 （1）在光滑水平桌面上，做演示实验 a：一个小球，拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态b：用手轻击小球，小球做匀速直线运动 c：当绳绷直时，小球做匀速圆周运动 （2）模拟上述实验过程 （3）引导学生讨论、分析： a：绳绷紧前，小球为什么做匀速圆周运动？ b：绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动？小球此时受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？ （4）通过讨论得到： a：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。 b：向心力指向圆心，方向不断变化。 c：向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。
5.7 向心力 【学习目标】 （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。 【学习重点】明确向心力的意义、作用、公式及其变形。 【知识要点】 向心力 1．定义：使物体做圆周运动，指向圆心的力。 2．研究内容： ⑴向心力的方向与向心加速度的方向是否相 同？ ⑵向心力的大小跟什么有关？与ω、ν之间什 么关系？ ⑶向心力的大小怎么测量计算？ ⑷向心力有什么特点？ ⑸向心力的作用效果是怎样的？ ⑹向心力是不是合力？ ⑺向心力的来源？ ⑻向心力的施力物体是什么？ ⑼圆周运动的半径为何不变？ ⑽向心力与向心加速度的关系如何？ 3. 向心力演示器的结构和使用方法： （1）用质量比为2：1的钢球和铝球，使他们运动的半径r和相同，观察得到露出的红白相间方格数比值为2：1，即两个球所受向心力的比值也为2：1，因此F与m成正比。 （2）当m、相同时，半径比为2：1，向心力的比值也为2：1，因此F与r成正比。（3）当m、r相同时，比值为2：1，向心力的比值为4；1，因此F与2成正比。 ⑶由此验证向心力大小的公式：F＝mr2 4．匀速圆周运动：仅有向心加速度的运动。 变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度的 圆周运动运动。 5. 圆周摆 ⑴分析圆锥摆中向心力的来源 ⑵用圆锥摆实验可以粗略去验证向心力表达式 【问题探究】 【问题1】什么情况下，物体做匀速圆周运动，什么情况是做变速圆周运动 结论：匀速圆周运动：只有向心加速度时。 变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度时。 【问题2】向心力和切向力的作用效果? 结论：向心力的作用效果：只改变速度的方向。 切向力的作用效果：改变速度的大小。 【问题3】研究一般曲线运动的方法：
高中物理《向心力向心加速度》说课稿尊敬的各位评委、各位老师： 大家好！今天我说课的题目是《向心力向心加速度》，首先我对教材进行分析： （一）【教材分析】 1、教材的地位与作用 本节课的内容是人民教育出版社（必修）高中物理第一册第五章《曲线运动》的第五节知识，在教材的第86页至89页。从教材的编排可以看出：《向心力向心加速度》一节是本章承上启下的重要知识，学好这节内容，一方面可以深化前面所学的匀速圆周运动知识，另一方面又为后续学习万有引力定律的应用打好必要的基础。 教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量推导向心加速度公式这个难点。在教材中先通过实例来引出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力公式F=mrω2或F=mv2/r，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式a=rω2或a=v2/r，这样由易到难，由具体到抽象，顺理成章，便于学生接受。 2、教学目标：根据大纲的要求和教材的特点，本节课我确定了如下教学目标 ①、知识目标：通过观察、实验操作，理解什么是向心力，什么是向心加速度。并能运用向心力和向心加速度的公式解答有
关问题。 ②、能力目标：通过实验让学生懂得用控制变量法来研究物理问题，培养学生的实验能力、分析能力、概括能力，以及小组合作意识，引导学生在合作中交流、学习、互动。 ③、情感目标：通过情景视频的引入，渗透爱国主义的教育，激发学生学习的兴趣，通过实验操作，培养学生的实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。 3、教学重点与难点： 根据教学目标，我把本节课的重点定为学生如何理解向心力和向心加速度的概念及公式。另外，由于向心力的概念比较抽象，学生往往容易把向心力当作性质力处理，因此我觉得本节课的难点应为学生怎样建立向心力的概念。 （二）【学情分析】接下来说说学情分析 高一学生对物体的受力分析和运动情况分析已经有了一定的基础，也学习了牛顿三大定律，初步具备了以加速度为桥梁的运动与力的关系的知识体系。他们的好奇心强，具有较强的探究欲望且有多次小组合作经验。但他们的逻辑推理能力和抽象思维能力不是很好，不注重对知识内涵的研究，对物理的学习还缺乏方法，习惯于硬套公式。而向心力向心加速度概念比较抽象，会给学生的学习带来较大的困难。针对学生的实际情况，在教学中我利用实例来分析匀速圆周运动的物体所受的合力，再由实验来探究向心力的大小与物体的质量、圆周半径、线速度的关系，而
匀速圆周运动向心力的教案示例 一、教学目标 1.物理知识方面： （1）理解匀速圆周运动是变速运动； （2）掌握匀速圆周运动的线速度、角速度、周期的物理意义及它们间的数量关系；（3）初步掌握向心力概念及计算公式。 2.通过匀速圆周运动、向心力概念的建立过程，培养学生观察能力、抽象概括和归纳推理能力。 3.渗透科学方法的教育。 二、重点、难点分析 向心力概念的建立及计算公式的得出是教学重点，也是难点。通过生活实例及实验加强感知，突破难点。 三、教具 1.转台、小伞； 2.细绳一端系一个小球（学生两人一组）； 3.向心力演示器。 四、主要教学过程 （一）引入新课 演示：将一粉笔头分别沿竖直向下、水平方向、斜向上抛出，观察运动轨迹。复习提问：粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么？ 启发学生回答：速度方向与力的方向在同一条直线上，物体做直线运动；不在同一直线上，做曲线运动。 进一步提问：在曲线运动中，有一种特殊的运动形式，物体运动的轨迹是一个圆周或一段圆弧（用单摆演示），称为圆周运动。请同学们列举实例。 （学生举例教师补充） 电扇、风车等转动时，上面各个点运动的轨迹是圆……大到宇宙天体如月球绕地球的运动，小到微观世界电子绕原子核的运动，都可看做圆周运动，它是一种常见的运动形式。提出问题：你在跑400m过弯道时身体为何要向弯道内侧微微倾斜？铁路和高速公路的转弯处以及赛车场的环形车道，为什么路面总是外侧高内侧低？可见，圆周运动知识在实际中是很有用的。 引入：物理中，研究问题的基本方法是从最简单的情况开始。 板书：匀速圆周运动 （二）教学过程设计 思考：什么样的圆周运动最简单？ 引导学生回答：物体运动快慢不变。 板书：1.匀速圆周运动物体在相等的时间里通过的圆弧长相等，
高中物理《向心力，向心加速度》说课 稿 一、教材分析 本节内容是高中物理教材第五章匀速圆周运动中的一节，在此之前，学生已经学习过匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量。本节是本章的重点，学好这一节可以为学好本章应用部分以及万有引力知识作必要准备。 二、教学目标 1.知识目标：理解什么是向心力，什么是向心加速度。能运用向心力和向心加速度的公式解答有关问题。 2．能力目标：懂得用控制变量法研究物理问题，培养学生的实验能力、分析能力、解决实际问题的能力。 3．情感目标：学习科学研究方法和科学研究态度。 三、教学重点与难点 1．重点：向心力大小与m、r、ω的关系 2．难点：①理解向心力的概念②理解公式a=rw 2 和a=v 2 /r 四、教学方法： 由于学生刚刚步入高中，对高中物理学习还缺乏方法，习惯于硬套公式，而本节内容涉及公式较多，会给学生带来较大的
困难，所以需要教师引导学生主动探究，自己归纳结论，理解记忆公式，从而达到能灵活运用的目的。 因此本课采用引导探究式教学法，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维的培养，充分发挥学生的主动性。其主要程序是：提出问题→科学猜想→设计实验→探索研究→得出结论→指导实践。它不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的主动学习。学生活动约占课时的 1/2，课堂气氛将比较活跃，能真正体现以教为主导，以学为主体的教学思想。 五、教学用具 1.多媒体、录象短片、课件 2.学生分组实验器材：弹簧秤,绳子,小球(若干个)，圆珠笔杆套 六、教学过程 (一)向心力概念： 复习上节内容，播放几个匀速圆周运动实例的录象短片，引导学生逐一进行受力分析，让学生发现，做匀速圆周运动的物体受到的合力总是指向轨迹圆心，从而得出向心力的概念，理解向心力是做匀速圆周运动物体所受的合力，是按效果命名的，并理解它的方向和作用。 (二)向心力大小与哪些因素有关 1.展示情景，提出问题
课题：§5.7 向心力 时间：2008年3月 6.7 向心力（第1课时） 教学目标: 知识与技能 1、理解向心力的概念。 2、知道向心力与哪些因素有关，理解公式的确切含义并能用来计算。 3、会根据向心力知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象。 过程与方法 1、根据牛顿第二定律得出匀速圆周运动的物体所受合外力的方向和大小，即向心力的大小和方向。 2、通过锥摆实验粗略验证向心力的表达式。 3、讨论变速圆周运动和一般曲线运动。（第二课时上） 情感态度价值观 1、经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径，培养学生实事求是的科学态度。 2、使用生活中的常见物品做实验，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在自己身边，对科学产生亲切感。 3、通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心。 教学仪器：铁架台、秒表、钢球、离心轨道、CAI课件、实物投影仪等 教学重点：1、体会牛顿第二定律在向心力上的应用。 2、明确向心力的意义、作用、公式及其变形。 教学难点： 1、圆锥摆实验及有关物理量的测量。 2、如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。 教学过程：
1、演示小“杂技”—“水流星”实验 2、图片演示：过山车实验。 引入新课题，并版书：§5.7向心力 3、实验：感知向心力，引入新课。 一、向心力 做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而是沿着一个圆周运动？那是因为它受到了力的作用。用手抡着一个被绳着的物体，使它使圆周运动，是绳子的力在拉着它。地球绕着太阳转动，是太阳对地球的引力在“拉”着它。 做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力。这个合力就叫做向心力，即： 1、向心力：做匀速圆周运动的物体，会受到指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。 ⑴向心力总是指向圆心，始终与线速度垂直，只改变速度的方向而不改变大小。 ⑵向心力是根据力的作用效果命名，可认定各种性质的力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分力。 ⑶如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的合外力；如果物体做非匀速圆周运动（线速度大小时刻改变），向心力并非是物体受到的合外力。（下节课） 如图，在线的一端系一个小球， 另一端牵在手里，将手举过头顶， 使小球在水平面内做圆周运动，感受球运动时对手的拉力；改变小球转动的快慢、线的长度或小球的质量，感受向心力的变化跟那些因素有关。 承着小球质量变大、角速度变大、转动半径变大，小球对手的拉力也变大，说明小球受的向心力变大。那么它们的定量关系怎样呢？ 把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律，可得： 2、向心力的大小： 二、向心力大小的粗略验证 分析课本实验，加深对向心力的理解： 1、用刻度尺测出悬点距圆心高度h， 用秒表记录钢球运动n周的时间t，并没计出数据表格。 2、用公式计算出：∑F =mgtgθ=mg·r/h F向= mrω2 = 3、比较g/h与4π2n2/t2大小。 4、比较两种方法得到的力对实验可靠性作出评估。 三、变速圆周运动和一般曲线运动（第二课时） 物体做加速圆周运动时，合外力方向与速度方向夹角小于90°，此时把F分解为两个互相垂直的分力：跟圆相切的F切和指向圆心的F向，如图所示，其中F切只改变υ的大小，F向只改变υ的方向，F向产生的加速度就是向心加速度。 同理，F与υ夹角大于90°时，F t使υ减速，F n改变υ方向。 综小： 1、同进具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动。 链球运动员用力抢起链球时，是什么力使它加速的？小物体放在圆台上随圆台一起加速转动时，小物体受的摩擦力指向圆心吗？使物体加速的力是什么力？
向心力 【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。 【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？
5.7 向心力 整体设计 向心力是本节教学的重点，由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力是教材所用的方法，这与以前的先学习向心力再学习向心加速度有所不同.学生对于向心力的理解不是很清楚，本节重点突出了向心力的理解及向心力在圆周运动中的作用.而向心力概念的学习，应及时强调指出，向心力是根据力的效果命名的，而不是根据力的性质命名的，它不是重力、弹力、摩擦力等以外的特殊力，而是做匀速圆周运动的质点受到的合外力，沿着半径指向圆心，它的方向时刻改变.本节的难点是运用向心力、向心加速度知识解释有关现象，处理有关问题.在学习时可以让学生认识实例：用细线系着的小球在水平面上做匀速圆周运动或是一些生活中的实例让学生体验或观察，从而引入向心力概念. 教学重点 向心力概念的建立及计算公式的得出及应用. 教学难点 向心力的来源. 时间安排 1课时 三维目标 知识与技能 1.理解向心力的概念. 2.知道向心力大小与哪些因素有关.理解公式的确切含义，并能用来计算. 3.会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象. 过程与方法 1.通过向心力概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法. 2.体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用. 情感态度与价值观 1.经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径，培养学生实事求是的科学态度. 2.通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心. 3.通过向心力和向心加速度概念的学习，认识实验对物理学研究的作用，体 会物理规律与生活的联系. 课前准备 细杆、细绳（2）、小球、直尺、秒表、盛水的透明小桶. 教学过程 导入新课 情景导入 前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动.知道了什么是向心加速度和向心加速度的计算公式，这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征. 观察下面几幅图片，并根据图做水流星实验，让学生自己体验实验中力的变化，考虑一下为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去而是沿着一个圆周运动.
第五章 曲线运动 第六节 向心力 一.学习目标： （一）课标要求 1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义． 2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算． 3．知道向心力是效果力，理解力是产生加速度的原因，理解做圆周运动供等于需的思想． （二）重、难点 1．明确向心力的意义、作用、公式及其变形． 2．理解向心力是效果力是某个力或几个力沿半径方向的合力提供的。 二.巩固基础： 1．关于向心力，以下说法正确的是（ ） A ．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的 B ．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力 C ．向心力是线速度方向变化的原因 D ．向心力是线速度大小变化的原因 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 .如图所示，在光滑水平玻璃板面上，一质量为 m 的小球在绳的拉力作用下绕固定点O 做半径为 r 的匀速圆周运动，线速度的大小为 v ，下列说法正确的是（ ） A ．绳子的拉力为恒力，其大小为r v m 2 B ．小球的重力与水平面的弹力相抵消，绳子的拉力提供小球的向心力，大小为r v m 2 C ．小球所需的向心力为mvr D ．向心加速度恒定不变，其大小为r v 2 4． 如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，关于摆球的 受力情况，下列说法中正确的是（ ） A ．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B ．摆球受拉力和向心力的作用 O
C ．摆球受拉力和重力的作用 D ．摆球A 受重力和向心力的作用 5．一个物体紧贴圆筒的内壁随圆筒一起做匀速圆周运动，如图所示，提供物体做匀速圆周运动的向心力是 ( ) A ．重力 B ．弹力 C ．静摩擦力 D ．滑动摩擦力 6．如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O 点，在O 点正下方的P 点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（速度大小保持不变） （ ） A.小球的角速度不变 B.小球的向心加速度不变 C.小球的向心力突然变大 D.悬线所受的拉力不变 7．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下图为四个关于雪橇受到的牵引力F 及摩擦力F f 的示意图（O 为圆心），其中正确的是（ ） 8．如图所示，小车下面用长为L=3m 的钢丝绳吊着质量为m=3.0×103 kg 的货物，以速度 v =2m/s 水平匀速行驶。小车突然刹车并立即停止，此时钢丝绳受到的拉力是多少? （g=10m/s 2 ） 三.提升能力： 9.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A 和B ，在各自不同的水平面上做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ） A. V A >V B B. ωA >ωB C. a A >a B D.压力N A =N B θ O P
《探究向心力》说课稿 使用教材:人教版高中物理必修二?第五章第6节《向心力》 一?教材分析 (一)教材地位 向心力?向心加速度是本章教学的重点,具有承前启后在作用?对前是牛顿运动定律的延伸,对后是圆周运动的应用,以及为万有引力做知识储备? (二)教材设计思路 课本用向心加速度公式结合牛顿第二定律从理论推导向心力表达式,再利用课本实验——用圆锥摆粗略验证向心力的表达式,这个实验虽简单直观,但是实际操作困难,物理量难测量? 二?物理核心素养 教师在教学过程中,应该培养学生的物理核心素养,设计探究实验,让学生从事实经验出发,推理猜想,再用实验验证,像科学家一样思考,得出结论? (一)物理观念:从物理学视角形成的关于物质?运动与相互作用?能量等的基本认识,是 物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华 (二)科学思维:基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑?批判,进而提出创 造性见解的能力与品质 (三)实验探究:提出物理问题,形成猜想和假设,获取和处理信息,基于证据得出结论并 做出解释,以及对实验探究过程和结果进行交流?评估?反思的能力 (四)科学态度与责任:在认识科学本质,理解科学·技术·社会·环境(STSE)的关系基 础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感 三?教学目标和实验内容 (一)教学重点 1.理解向心力的概念
2.学生感受向心力和实验探究向心力的表达式 (二)教学难点 学生实验探究向心力的表达式 (三)教学对象分析 1.学生知识层面:学生已经学过匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量,从理论上推出了向心加速度的表达式,对数学的一次函数?二次函数关系已经熟练掌握?学生可以运用牛顿第二定律结合向心加速度公式,从理论上推导出向心力表达式 2.学生能力层面:学生理解向心力是效果力,是指向圆心的合力;已经掌握用EXECL软件处理数据,合理选择变量,拟合图像的方法,初步具备探究实验的能力 (四)实验方法 定性关系实验:感受向心力 定量关系实验:自制创新教具——无线向心力测量仪(图1) 图1 1.控制变量法 (1)控制小球质量?半径不变,探究向心力与角速度的关系? (2)控制小球质量?角速度不变,探究向心力与半径的关系? (3)控制小球角速度?半径不变,探究向心力与质量的关系? 2.图像法 把数据输入计算机,用EXCEL分别作出F-ω2?F-r?F-m图像,得出结论? 3.验证法 将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果,理论值与测量值比较,验证实验结论,得出结果?
向心力 【教学目标】 1．理解向心力的概念及其表达式的确切含义及其特点 2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算。 3．知道向心力不是物体受到的一种力，它是以力的效果命名的，由其他性质的力来提供，是物体受到的合外力 4．了解圆锥摆的圆周运动情况，在凹面上的圆周运动的情况。 5．通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关，并具体“做一做”来理解公式的含义。 6．进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。 7．在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。 8．感受成功的快乐。体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。 【教学重点】 1．体会牛顿第二定律在向心力上的应用。 2．明确向心力的意义、作用、公式及其变形。 【教学难点】 1．圆锥摆实验及有关物理量的测量。 2．如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。 【教学方法】 探究、讲授、逻辑推理、实验 【教学建议】 在向心加速度确实掌握后，再上向心力，因为上了向心力就意味着与受力分析，力的合成与分解结合，难度会增大 【教学过程】 新课导入 牢牢的以前一节的向心加速度为突破口，结合牛顿第二定律，追究加速度的来由，从而引出向心力，再而分析向心力的特点，应该说这节是向心加速度和向心力融合的一节，用向心加速度带向心力，以此作为本节的线索，可使本节显得连贯，紧凑。
新课教学 根据牛顿第二定律，有向心加速度，必有合外力，即 F 合 = M a F 合 =mrω2或F 合 = mv2/r 而F 合 = M a是矢量式，还包含了方向关系，合外力的方 向就是加速度的方向，既然加速度始终指向圆心，那么合外力也始终指向圆心，所以可以以其特殊的效果给做圆周运动的物体所受的合外力命名——向心力 向心力方向：总是指向圆心（变力），与速度方向垂直则其效果：（趁热打铁）只改变速度的方向，不改变速度的大小。（向心力指向圆心，而物体的运动方向沿圆周上该处的切线方向，两者相互垂直，物体在运动方向上所受的合外力为零，在这个方向上无加速度，速度大小不会改变。所以向心力只改变速度的方向）。 进一步强调向心力不是物体所受到的一个力，而是由其他性质的力来提供的。 举例，以最简单的在光滑水平桌面上的小球，在轻绳的作用下做匀速圆周运动，试分析小球的受力情况，重力与支持力平衡，绳子的拉力即合外力，其方向始终指向圆心，得到向心力。 再将示例加深，以圆锥摆为例，这一例子可以进一步理解向心力的来由，也是一个学生自己动手体验的例子，可以双管齐下。 探究活动：感受向心力 在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体，抡动细绳，使小物体做圆锥摆运动。先理论分析，对物体受力分析，物体受到的重力与拉力的合力提供向心力；再让学生阅读书本上的“实验”，动手进行实验验证一下向心力的表达式； 再抡动细绳，使小物体做圆周运动。依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量。让学生体验一下手拉细绳的力（使小球运动的向心力），在下述几种情况下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度增大或减小，向心力是变大，还是变小；改变半径r尽量使角速度保持不变，向心力怎样变化；换个橡皮塞，即改变橡皮塞的质量m，而保持半径r和角速度不变，向心力又怎样变化。 做这个实验的时候，要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物体再而可以体验书本上的“做一做”，让学生体验需要向心力的大小与哪些因素有关，进而提出控制变量，进行比较的方法。 经过两个例子的巩固，在学生的脑海中留下了对向心力的初步理解，再通过视频，向学生展示我们生活中的圆周运动，并请同学进行分析。为增长学生的物理见识，课件中还拓展到在球面内的圆周运动，并进行了分析。 最后通过板书在对向心力进行小结。