第七节 圆 周 运 动 向 心 力 的 规 律
天津海河中学 李宁
一、选题论证：高中物理向心力一节的学习，一直是一个学生公认的难点。主要原因在于，物体作圆周运动所需要的向心力与物体的质量，角速度，圆周运动的半径之间的定量关系，不能用较直观的方法得出。许多学生学习到这里要靠死记硬背才能记住向心力公式。由于缺乏对公式导出的理解，造成学生以后应用这一公式解决问题的很大困难。人教社新课标版必修2的教材中采用的方法是：由速度的变化量从理论上推出向心加速度的表达式，再根据牛顿第二定律，得到向心力的表达式，推导过程较为复杂。学生接受起来仍感困难。根据新课标的要求，我们尝试用实验探究的方法突破这一难点。
二、教学目标：
（一）知识与能力
1、理解圆周运动的向心力与质量m，角速度ω，轨道半径r之间的关系；
2、培养学生对科学规律的探究能力；
3、掌握控制变量的科学方法。
（二）过程与方法
1、创设情境，使学生体验用科学探究的方法得出科学规律的过程；
2、引领学生发现问题，提出假设，用实验的方法验证假设得出结论；
3、激发学生发现问题并进行科学研究的欲望和责任感。
4、突出主体，让学生在幸福快乐中完成学习的过程。
（三）情感态度和价值观
1、培养学生的科学态度，克服困难和契而不舍的意志品质；
2、培养学生大胆质疑，大胆设想，勇于探索的时代精神；
3、培养学生合作学习的意识和素养。
三、教学重点：
通过科学探究得出向心力的公式。
四、教学难点：
1、学生进行准确的实验操作；
2、得出向心力F和角速度ω的定量关系。
五、教学内容与过程
教学内容 教师活动 学生活动
一、 对圆周运动的初步体验：
小实验：（发现问题）
用绳拴小物体在水平面做近似的匀速圆周运动，，分别以不同的半径，不同的质量和不同的角速度，感受向心力的变化。
教师通过设疑引入课题。
设疑：通过实验我们发现向心力和哪些因素有关？
1、发现探索的欲望被激发，进而认真思考，积极研讨；
2、做实验体验向心力以及向心力和哪些因素有关 教学内容 教师活动 学生活动
二、圆周运动规律的探究：
提出猜想：F与质量，转动半径，角速度有关
引导学生说出体验的结果；
在认真思考的基础上说出体验结果。
提出F与m,r,ω的定量关系的猜想
启发学生提出假设。
设疑：F与m, ω,r究竟有什么关系？
在认真思考和研讨的基础上
提出猜想。
设计实验，渗透控制
变量的研究方法。
在学生猜想的基础上提出具体实验的方法。
思考，提出控制变量法。
通过自制实验仪器
进行探究活动，在表
格中记录数据。
介绍仪器，指导实验方法。
实验操作，记录数
据，在坐标纸上绘制图象并得出结论。
实验结果分析：
对图像的分析得出结
论
F∝m
F∝r
F∝ω2
进而得到F向=mω2r。
1、用大屏幕展示学生的数据图
线；
2、对学生的实验结论进行讲评；
3、在学生结论的基础上引领学生突破教学难点2。
反思研讨，推导得出
F和ω的关系并得出
向心力的公式
本课小结并提出思考
问题
总结本课，提出课后思考题。
学生反思探究的整
个过程