高中物理有关向心力创新实验的研究教案新人教版必修2

教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解向心力的概念，掌握向心力是物体做圆周运动时所受合力的表现，明确向心力不是物体受到的某种新力，而是按效果命名的力。

2.科学思维：通过实例分析，学会运用牛顿第二定律分析圆周运动中向心力的来源，培养逻辑推理和问题解决能力。

3.科学探究：通过实验或模拟实验，观察不同条件下物体做圆周运动时的现象，探究向心力大小与哪些因素有关，提升科学探究能力。

4.科学态度与责任：认识圆周运动在日常生活和科学技术中的应用，如汽车转弯、天体运动等，激发探索自然规律的兴趣，培养用物理知识解决实际问题的意识。

教学重点•向心力的概念及其来源。

•理解和应用向心力公式F=mrv2=mrω2。

教学难点•理解向心力是效果力，不是物体实际受到的力。

•灵活运用向心力公式分析解决实际问题。

教学资源•多媒体课件（包含圆周运动视频、动画演示）。

•实验器材（如向心力演示器、小球、细绳、滑轮等）。

•教材、教辅资料及网络教学资源。

教学方法•讲授法结合演示法：通过教师讲解和实验演示，直观展示圆周运动及向心力的概念。

•探究学习法：引导学生设计实验，探究向心力大小与哪些因素有关。

•讨论交流法：组织学生分组讨论，分享对向心力理解的心得，促进思维碰撞。

教学过程导入新课•情境导入：播放一段汽车高速转弯时轮胎与地面摩擦产生响声的视频，提问学生：“为什么汽车能顺利转弯而不冲出路面？是什么力在起作用？”引发学生思考，引出圆周运动及向心力的概念。

新课教学1.概念建立：•讲解圆周运动的基本特点，强调物体做圆周运动时方向时刻改变，需要有力来改变其运动状态。

•引入向心力概念，解释向心力是使物体产生向心加速度、维持圆周运动所需的合力，不是物体实际受到的力，而是按效果命名的。

2.公式推导：•利用牛顿第二定律，从速度变化的角度推导向心力公式F=mrv2，解释公式中各物理量的含义。

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.前三幅图可以看出物体之所以没有沿直线飞出去是因为有绳子在拉着物体，而第四幅图是太阳系各个行星绕太阳做圆周运动是由于太阳和行星之间有引力作用，是太阳和行星之间的引力使各个行星绕太阳在做圆周运动.如果没有绳的拉力和太阳与行星之间的引力，那么这些物体就不可能做圆周运动，也就是说做匀速圆周运动的物体都会受到一个力，这个力拉着物体使物体沿着圆形轨道在运动，我们把这个力叫做向心力.复习导入复习旧知1.向心加速度：做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度.2.表达式：a n =rv 2=r ω2. 3.牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.表达式：F=ma.推进新课一、向心力通过刚才的学习我们知道了向心力和向心加速度具有相同的方向，都指向圆心，而且物体是在向心力的作用下做圆周运动，因此我们根据牛顿第二定律可知向心力的大小为：F n =m a n =m Rv 2=m r ω2=mr(T 2)2. 实验探究演示实验(验证上面的推导式)：研究向心力跟物体质量m 、轨道半径r 、角速度ω的定量关系.实验装置：向心力演示器演示：摇动手柄，小球随之做匀速圆周运动.①向心力与质量的关系：ω、r 一定，取两球使m A =2m B ,观察：(学生读数)F A =2F B ,结论：向心力F∝m.②向心力与半径的关系：m 、ω一定，取两球使r A =2r B ,观察：(学生读数)F A =2F B ,结论：向心力F∝r.③向心力与角速度的关系：m 、r 一定，使ωA =2ωB ,观察：(学生读数)F A =4F B ,结论：向心力F∝ω2. 归纳总结：综合上述实验结果可知：物体做匀速圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比.但不能由一个实验、一个测量就得到定论，实际上要进行多次测量，大量实验，但我们不可能一一去做.同学们由刚才所做的实验得出：m 、r 、ω越大，F 越大；若将实验稍加改进，如教材中所介绍的小实验，加一弹簧秤测出F ，可粗略得出结论(要求同学回去做).我们还可以设计很多实验都能得出这一结论，说明这是一个带有共性的结论.测出m 、r 、ω的值，可知向心力大小为：F=mr ω2.二、实验：用圆锥摆粗略验证向心力表达式原理：如图所示，让细绳摆动带动小球做圆周运动，逐渐增大角速度直到绳刚好拉直，用秒表测出n 转的时间t ，计算出周期T ，根据公式计算出小球的角速度ω.用刻度尺测出圆半径r 和小球距悬点的竖直高度h,计算出角θ的正切值.向心力F=mgtan θ,测出数值验证公式mgtan θ=mr ω2.课堂训练1.下列关于向心力的说法中，正确的是（ ）A.物体由于做圆周运动产生了一个向心力B.做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力C.做匀速圆周运动的物体，其向心力不变D.向心加速度决定向心力的大小2.有长短不同、材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（ ）A.两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B.两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断C.两个球以相同的周期运动时，短绳易断D.不论如何，短绳易断3.A 、B 两质点均做匀速圆周运动，m A ∶m B =R A ∶R B =1∶2，当A 转60转时，B 正好转45转，则两质点所受向心力之比为多少？参考答案：1.B 2.B3.解答：设在时间t 内，n A =60转，n B =45转,质点所受的向心力F=m ω2R=m(tn π2)2·R ，t 相同，F∝mn 2R 所以94214560212222=⨯⨯==B B B A A A B A R n m R n m F F . 讨论交流1.根据我们前面的学习，大家讨论生活中你所遇到的圆周运动中是哪些力在提供向心力. 强调：向心力不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力来命名的.它是从力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管是属于哪种性质的力，都是向心力.2.由物体做曲线运动的条件可知，物体必定受到一个与它的速度方向不在同一条直线上的合外力作用，匀速圆周运动是一种曲线运动，匀速圆周运动合外力的方向有何特点呢？匀速圆周运动速率不变，方向始终垂直半径，说明合外力不会使速度大小发生变化，只改变速度方向，匀速圆周运动合外力的方向始终指向圆心.三、变速圆周运动和一般曲线运动问题：前面我们学习了加速度，做直线运动的物体其加速度可以改变物体运动的快慢，现在我们又学习了向心加速度，那么向心加速度是否也改变物体运动速度的大小？讨论交流根据刚才我们的实验（验证向心力表达式的实验）可知，向心加速度并不能改变物体运动速度的大小，而是在改变物体运动的方向.我们在这个实验中可以感受到，如果要使物体的速度不断增大，我们对物体施加的力就不能保持始终指向圆心，而是与向心力的方向有一个角度.根据力F产生的效果可以把力F分解成两个相互垂直的两个分力：一个是指向圆心的产生向心加速度的向心力;另一个是沿圆周的切线方向的分力，这个力沿圆周切线方向产生加速度，这个加速度使物体的速度不断变大.因此这个运动不能是匀速圆周运动，而是变速圆周运动.也就是说变速圆周运动既有指向圆心的向心加速度，还有沿圆周切线方向的加速度，称为切向加速度.做变速圆周运动的物体所受的力曲线运动：物体的运动轨迹不是直线也不是圆周的曲线运动.对于这样的运动尽管曲线的各个地方的弯曲程度不同，我们在研究时可以把这条曲线分成许多极短的小段，每一小段可以看作是一段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不同，可以表示为有不同的半径，这样在分析质点运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理问题了.一般的曲线可以分为很多小段，每段都可以看作一小段圆弧，各段圆弧的半径不一样课堂训练1.如图所示，在光滑的水平面上钉两个钉子A和B，相距20 cm.用一根长1 m的细绳，一端系一个质量为0.5 kg的小球，另一端固定在钉子A上.开始时球与钉子A、B在一条直线上，然后使小球以2 m/s的速率开始在水平面内做匀速圆周运动.若绳子能承受的最大拉力为4 N，那么从开始到绳断所经历的时间是多少?解析：球每转半圈，绳子就碰到不作为圆心的另一个钉子，然后再以这个钉子为圆心做匀速圆周运动，运动的半径就减小0.2 m，但速度大小不变（因为绳对球的拉力只改变球的速度方向）.根据F=mv2/r知，绳每一次碰钉子后，绳的拉力（向心力）都要增大，当绳的拉力增大到F max =4 N 时，球做匀速圆周运动的半径为r min ，则有F max =mv 2/r minr min =mv 2/F max =（0.5×22/4）m=0.5 m.绳第二次碰钉子后半径减为0.6 m ，第三次碰钉子后半径减为0.4 m.所以绳子在第三次碰到钉子后被拉断，在这之前球运动的时间为：t=t 1+t 2+t 3=πl/v+π（l-0.2）/v+π（l-0.4）/v=（3l-0.6）·π/v=（3×1-0.6）×3.14/2 s=3.768 s.答案：3.768 s说明：需注意绳碰钉子的瞬间，绳的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不变，而绳的拉力随半径的突然减小而突然增大.2.如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m 的物体A 放在转盘上，A 到竖直筒中心的距离为r.物体A 通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B 相连，B 与A 质量相同.物体A 与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A 才能随盘转动?解析：由于A 在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它所受的合外力必然指向圆心，而其中重力、支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A 所受的摩擦力的方向一定沿着半径或指向圆心或背离圆心.当A 将要沿盘向外滑时，A 所受的最大静摩擦力指向圆心，A 的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力，即F+F m ′=m ω12r ①由于B 静止，故F=mg ② 由于最大静摩擦力是压力的μ倍，即F m ′=μF N =μmg ③由①②③解得ω1=r g /)1(μ+当A 将要沿盘向圆心滑时，A 所受的最大静摩擦力沿半径向外，这时向心力为：F-F m ′=m ω22r ④由②③④得ω2=r g /)1(μ-.故A 随盘一起转动，其角速度ω应满足r g r g /)1(/)1(μωμ+≤≤-. 答案：r g r g /)1(/)1(μωμ+≤≤-课堂小结1.向心力来源.2.匀速圆周运动时，仅有向心加速度.同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速圆周运动.3.匀速圆周运动向心加速度大小不变，方向指向圆心，时刻在变化，所以不是匀变速 运动.布置作业教材“问题与练习”第1、3题.板书设计7.向心力1.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.这个合力叫做向心力2.表达式：F n =m a n = m Rv 2=m r ω2=mr(T π2)2 3.向心力的方向：指向圆心4.向心力由物体所受的合力提供活动与探究课题：讨论汽车在过弯道时为什么要减速，不减速会出现什么情况，如果让你设计弯道你应该怎么设计，设计的依据是什么.过程：用汽车模型（最好用遥控小汽车，以便于方向的改变）或其他工具模拟汽车在过弯道时，为何要减速.若不减速应该怎么办.通过实际操作，找到合适的方法，并进行理论分析.习题详解1.解答：地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度为a=ω2r=22)36002436514.32()2(⨯⨯⨯=r T π×1.5×1011 m/s 2=5.95×10-5 m/s 2 所以太阳对地球的引力是F=ma=6.0×1024×5.95×10-5N=3.57×1020 N.2.解答:小球的受力分析如图所示，因此小球的向心力是由重力和支持力的合力提供的.3.解答：（1）向心力F=m ω2r=0.10×42×0.10 N=0.16 N.（2）我同意甲的观点，因为物体的受力为重力、支持力和静摩擦力，其中重力和支持力的合力为零,所以合外力即为静摩擦力.另外，物体相对于圆盘的运动趋势是沿半径方向向外，而不是向后，故乙的观点是错误的.4.解答：根据机械能守恒有不论钉子钉在何处，小球到达最低点的速度都是相等的，而在碰钉子前和碰钉子后的区别就是做圆周运动的圆心由O 点移到A 点，即圆周运动的半径不一样.设碰钉子后细绳的拉力为T ，则据牛顿第二定律有T-mg=rv m 2.可以看出，当r 越小时，细绳的拉力T 越大，即当细绳与钉子相碰时，如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断.5.解答：我认为正确的是丙图，因为如果将力F 分解为沿切线和垂直于切线的两个方向，由于汽车是沿M 向N 的方向上做减速运动，则只有丙图是符合的.设计点评向心力和向心加速度是比较抽象的内容，因此学生不太容易理解，在教学设计时尽量采用了一些生活中的事例，易于帮助学生理解.本设计让学生通过自己动手实验亲自感受拉力的变化，加深对向心力的理解.教学中尽可能多地让学生参与课堂教学活动和课堂实验，体现了以学生为主体的教学理念.。

第七节向心力（B级）一、设计思想：向心力是物体做匀速圆周运动时所受到的合外力，它是本章的重点、难点内容，学生在对物体进行受力分析时，往往还外加一个向心力。

为了突出重点，突破难点，只有学生主动参与探究的全过程，成为学习的主体，才能激发学生的求知欲望，加深对知识的理解。

首先通过生活中的例子，定义向心力的概念，再根据牛顿第二定律推导出向心力的表达式。

通过学生使用圆锥摆分组实验探究向心力与哪些因素有关，从而验证了向心力表达式，更有力的说明了实验的科学性和重要性。

教学中老师需根据学生的实际能力去引导学生进行实验，必要时做出指导。

实验中鼓励学生敢于动手，严谨、细致、耐心地进行实验，观察实验现象并能分析，小组之间讨论与交流，归纳结论。

最后把曲线运动分割为许多很小段，每一小段可以看作圆周运的一部分。

采用圆周运动的分析方法来处理一般运动曲线，渗透了用极限方法处理问题的思想二、教学目标（一）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2、体验向心力的存在，会分析向心力的来源3、掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力4、从牛顿第二定律角度理解向心力的表达式（二）、过程与方法1．通过实验，体验和感受做匀速圆周运动的物体需要向心力。

2．先猜想影响向心力大小的因素，再进行实验探究。

3．通过演示实验，结合牛顿第二定律得出向心力的公式。

4.把曲线运动分割为许多很小段，每一小段可以看作圆周运的一部分。

采用圆周运动的分析方法来处理一般运动曲线，渗透了用极限方法处理问题的思想。

（三）、情感态度与价值观1．通过学生使用圆锥摆分组实验的形式验证向心力表达式和探究向心力与哪些因素有关的探究活动，使学生获得成功的乐趣，培养学生参与物理活动的兴趣。

2．培养学生对科学的求知欲，乐于参与观察，敢于实验，体会实验在探索物理规律中的作用和方法。

3．培养学生事实求是、尊重客观规律的科学态度，养成严谨、细致、耐心的实验修养。

三、教学重点与难点教学重点：1．理解向心力的概念。

《向心力》教学设计高一年级一、教材分析《向心力》一节是普通高中新人教版教科书必修第二册第六章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。

它既是本章知识的一个拐点，又是本章内容拓展的重要基础；通过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析，又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。

同时，《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性，是运动与力关系学习的好素材。

二、学情分析学生通过前面的学习，了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，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、物理观念：：建立向心力的物理观念，掌握向心力的确切含义。

2、科学思维：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。

3、科学探究：通过对向心力大小与哪些因素有关的探究，熟悉科学探究的一般过程：提出问题——猜想与假设——实验验证——分析数据——得出结论。

4、科学态度与责任：通过观察、实验及探究、交流与讨论等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

四、教学重难点理解向心力的概念、特点、会分析向心力的来源，感受向心力大小的影响因素，探究向心力大小的表达式。

五、教学过程教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课视频播放:空中飞椅飞椅与人一起做匀速圆周运动。

飞椅和人为什么没有被甩出去呢？做圆周运动的物体受力有什么特点呢？观看视频，思考物体能够做圆周运动的原因通过学生熟悉的物理情景，便于引发学生从已有物理知识出发思考，引出新知讲授新课一、向心力演示实验：小球在水平面内做圆周运动研究小球所受合力的方向F N与G相平衡，所以合力为F小球受到重力，桌面支持力和细线的拉力作用。

松手，小球将沿切线方向飞出，做匀速直线运动。

学生代表协作老师进行实验，对实验进行投屏。

5.6 《向心力》教学设计一、核心素养通过《向心力》的学习探究过程，让学生体会科学紧密联系生活实践，拉近与科学的距离，让学生感受科学就在身边，发展对学习的积极性和学习兴趣。

二、教学目标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. 知道向心力的大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的计算。

3. 通过对圆周运动的物体受力分析，体会到任何运动状态的变化都能找到动力学原因。

4. 创设物理情景，感受物理实验，学生通过对具体现象的分析，归纳向心力产生的来源，体会向心力是如何产生的。

三、教学重难点1. 理解向心力的概念、公式。

2. 会在具体问题中分析向心力。

3. 理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源。

四、教学过程1. 复习回顾，引出本节知识点。

已经学习了曲线运动中的一种典型运动——匀速圆周运动，请同学们回顾匀速圆周运动的特点。

匀速圆周运动中，圆周说明这是一个曲线运动，质点的速度方向时刻改变；匀速说明速度的大小不变。

由此得出匀速圆周运动属于一种变速运动。

能够导致速度发生变化说明质点有加速度，这个加速度与速度在方向上应该有什么关系呢？因为a与v垂直，v沿圆周的切线方向，那么a就沿半径方向指向圆心，我们把这样的加速度形象的称为向心加速度。

向心加速度的方向始终指向圆心，与速度方向垂直。

大小可以用公式进行计算。

由牛顿第二定律的表达式可知，加速度是由质点所受的合外力来提供的，因此向心加速度也是由做圆周运动的质点所受的合力来提供的。

下面研究这个用来提供向心加速度的力。

2. 实验探究：运动与力的关系。

小组进行实验探究，用笔尖在白纸上确定一个圆心，将绳套的一端套在笔上，给小球蘸上印泥。

将绳子放松为自由状态，即不把绳子绷紧，给小球一个垂直于绳子方向的初速度，纸上就会留下小球运动的轨迹。

进行实验，观察小球的运动轨迹，并讨论分析产生这一轨迹的原因。

实验发现，小球先做匀速直线运动；后做匀速圆周运动。

小球先后做这两种运动的原因是合外力不同，不同的力对用产生不同的运动性质。

论文所属学科：物理（理科）题目：有关“向心力”创新实验的研究有关“向心力”创新实验的研究随着新课程改革的深入，实验教学的创新对展现物理学科特色和功能发挥着不可估量的作用。

一堂好的物理课决不能少了一个或几个精彩的物理实验，具有创造性的实验会让一些看似枯燥的内容立刻变得生动无比，让人在充满乐趣的氛围中欣然接受。

圆周运动是同学们比较熟悉但又难以准确把握的一种运动，尤其对向心力的定义、作用、大小及来源缺乏形象直接的实验体会。

在这里我对有关“向心力”的常规实验做了一些改进及补充。

一、小试身手——简易水流星表演：本实验能轻易打破同学们源于对生活印象的错误“前概念”。

我们可以直接利用装砝码的透明塑料小桶，为了看得更清楚给小桶加注滴有红墨水的自来水，然后用手捏住细线的一端，抡动细线使小桶在竖直平面内做圆周运动。

现象表明速度较快时，水不会流出来。

如果让细线加长一些，则抡动的频率可以减慢一些。

操作非常简单，每个学生都能轻易完成，该实验使每个学生不由自主地想去探究水为什么没有洒出来，这为讲解向心力的作用作了铺垫。

二、展现“绝技”——神奇剥鸡蛋术：本实验富有趣味性，给人多种感官刺激和愉悦，耐人寻味。

在看电影《天下无贼》时，我们对刘德华扮演的大盗神奇的剥鸡蛋表演叹为观止，以为这肯定是电影特技，生活中不可能完成。

殊不知我们凡人也能练就“神偷”一样的绝技，只要注意技巧就行了。

找一个大“肚子”而小口径的玻璃杯（塑料杯也行），把一熟鸡蛋放入杯中，手握杯口迅速地向怀抱内沿螺旋线移动杯子，边移动边倒转杯子，然后继续快速转动手腕使鸡蛋沿杯壁运动，我们可以听到鸡蛋壳与杯壁碰撞时悦耳的交响乐，接着就能享受已剥了壳的鸡蛋了。

三、自制教具——化繁为简，直达目标：自制系列（一）：本教具克服了实验室大部分仪器只能定性研究向心力的缺点，能直接读出做匀速圆周运动的小球的向心力，并可计算出小球所需的向心力大小，定量验证向心力公式。

制作材料：直径20厘米的三合材料圆板（有机玻璃材料更好），自制带洞铁管轴，手摇离心转台，带洞小球若干，尼龙绳，测力计一个，滑轮两个，秒表，方形木板制作方法：（1）制作空心金属圆筒，圆筒的内径尽可能小一些，并打磨光滑，固定在离心转台的小转轴上。

第七节向心力课型：新授课知识与技能1、理解向心力的概念、公式及物理意义。

2、了解变速圆周运动的概念及受力情况。

3、了解研究一般曲线运动采用圆周运动分析的方法和依据。

过程与方法1、自觉地将牛顿第二定律从直线运动迁移到圆周运动中去。

2、将运动合成与分解的方法结合力的独立作用原理应用到非匀变速圆周运动的曲线运动中来。

情感态度与价值观1、在实验中，培养动手的习惯和操作能力及分析问题、解决问题的能力。

1、向心加速度的方向。

2、牛顿第二定律的内容是。

3、力的作用效果是，当物体所受合外力与初速度方向成锐角时，物体将做，成钝角时物体将做。

1、向心力（1）概念：做匀速圆周运动的物体具有加速度，是由于物体受到了指向的合力，这个合力叫做向心力。

（2）大小：F= = = = 。

（3）方向：时刻在变，所以向心力是力。

（4）向心力是以力的命名的，它可以是任何性质力。

2、实验验证（1）实验目的：（2）实验装置：（3）需要测量的量：（4）需要的公式：3、变速圆周运动和一般曲线运动（1）变速圆周运动：物体所受合外力F可以分解为两个的力：跟圆周相切的分力F t和指向圆心方向的分力F n。

如图所示，其中F t产生圆周方向的加速度，称切向加速度，改变物体速度的；而分力F n产生指向的加速度，称向心加速度，改变物体速度的。

同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是圆周运动，仅有向心加速度的圆周运动是圆周运动。

（2）一般曲线运动：运动轨迹既不是也不是，可以把曲线分割成许多极短的小段，每一小段可看成。

圆弧弯曲程度不同，表明它们具有不同的，这样质点沿一般曲线运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理。

【探究一】认识向心力1、举几个生活中的物体做圆周运动的实例。

2、思考并说明这些物体为什么不沿直线飞出去。

3、回顾向心加速度和牛顿第二定律内容。

结论：向心力概念及表达式：针对练习：课后问题与练习1T，3T。

【探究二】实验验证向心力的表达式阅读课本P20实验部分完成下列问题：1、实验器材有哪些?2、怎样达到验证的目的？3、实验过程中要注意什么?如何保证小球在水平面内做稳定的圆周运动，测量哪些物理量(记录哪些数据)?4、实验过程中产生误差的原因主要有哪些?5、你还能想到哪些更易操作的方法来更准确验证？【探究三】理解向心力1、对下列情景中的物体进行受力分析，并在图中标上。

高中物理向心力教案（热门6篇）高中物理向心力教案第1篇目录TOC o “1-3“ u 教学内容 PAGEREF _Toc393782737 h 1一、教学任务分析 PAGEREF _Toc393782738 h 1教材分析 PAGEREF _Toc393782739 h 1三维教学目标 PAGEREF _Toc393782740 h 1教学重点、难点 PAGEREF _Toc393782741 h 2二、学情分析 PAGEREF _Toc393782742 h 2三、教法学法 PAGEREF _Toc393782743 h 2教学方法 PAGEREF _Toc393782744 h 2学习方法 PAGEREF _Toc393782745 h 2四、教学过程 PAGEREF _Toc393782746 h 3新课引入 PAGEREF _Toc393782747 h 3新课讲授 PAGEREF _Toc393782748 h 3巩固练习 PAGEREF _Toc393782749 h 5课堂小结 PAGEREF _Toc393782750 h 5拓展提高 PAGEREF _Toc393782751 h 5课后思考 PAGEREF _Toc393782752 h 6板书设计 PAGEREF _Toc393782753 h 6五、教学特色 PAGEREF _Toc393782754 h 6《向心力》教学设计教学内容【课题】向心力【教材选择】普通高中课程标准(人教版)必修2 第五章第六节【课时安排】一课时【教学对象】高一学生一、教学任务分析教材分析《向心力》一节第五章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。

它既是本章知识的一个拐点，又是本章内容拓展的重要基础;通过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析，又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。

5.6 向心力安徽中加学校吴金华【教材分析】本节是普通高中实验教科书物理必修2，第五章第6节：向心力。

《向心力》具有承前启后的作用。

为了学习《向心力》前面已有很多知识铺垫，如：描述圆周运动的概念及物理量，包括向心加速度。

这是前，那么后呢？学好本节可以为下一节“生活中的圆周运动”部分及万有引力知识做必要准备，所以本节是本章乃至本册的重要内容【学情分析】1.学生需求分析：学生无须参加高考，所需求的是会考要求。

针对这一要求，可将部分知识点从略或舍去（如：非匀速圆周运动）。

尽量将简单的内容分析透彻，是学生易于接受。

2.学生掌握水平分析：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——线速度、角速度、周期、转速，并了解它们之间的关系。

学生明白匀速圆周运动是一种变速运动，因为它的线速度方向时刻在变，但并不理解其原因，为什么线速度的方向时刻在变？是什么力来改变物体的这种运动状态，这个力有何特点？学生带着这些疑问来进入本节课的学习。

【教法分析】1.从硬件配备来看：小班教学为学生自主实验提供条件。

故，在课程教学中，可根据需要安排学生实验。

让学生不再被动的接受知识，而去主动思考。

令原本枯燥的理论教学与自主实验相结合，让课堂增添生气与乐趣。

电子白板的出现无疑是对物理教学的一大提升，这一点，可从受力分析中体现。

在本课的教学中，对于运动物体的受力分析，可直接在电子白板上进行操作。

较以往的被动显示来看，更生动。

它在具备ppt课件的直白与便捷的同时，更具备传统黑板书写的亲和力。

2.从知识内容来看：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，学生对于向心力的理解不是很清楚，本节让学生认识实例：用细线系着的小球在水平面上做匀速圆周运动，从而引出向心力的概念。

对于向心力概念的学习，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。