高中物理新课标人教版必修2优秀教案5.7向心力

高中物理新课标人教版必修2优秀教案：向心力高中物理新课标人教版必修2优秀教案：向心力7向心力整体设计向心力就是本节教学的重点，由contribution加速度和牛顿第二定律导入向心力就是教材所用的方法，这与以前的先自学向心力再自学contribution加速度有所不同.学生对于向心力的认知不是很确切，本节重点注重了向心力的认知及向心力在圆周运动中的促进作用.而向心力概念的自学，应当及时强调指出，向心力就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、摩擦力等以外的特定力，而是搞匀速圆周运动的质点受的合外力，沿着半径指向圆心，它的方向时刻发生改变.本节的难点就是运用向心力、contribution加速度科学知识表述有关现象，处置有关问题.在自学时可以使学生重新认识实例：用细线系则着的小球在水平面上搞匀速圆周运动或是一些生活中的实例使学生体验或观测，从而导入向心力概念.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.时间精心安排1课时三维目标知识与技能1.认知向心力的概念.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.可以根据向心力和牛顿第二定律的科学知识分析和探讨与圆周运动有关的物理现象.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，领略实验就是化解物理问题的一种基本途径，培育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.课前准备工作细杆、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引入前面两节课，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.观测下面几幅图片，并根据图搞水流星实验，使学生自己体验实验中力的变化，考虑一下为什么搞圆周运动的物体没沿着直线掉下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.备考引入复习旧知1.contribution加速度：搞匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心，这个加速度称作contribution加速度.2.表达式：an=v2r=rω.23.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：fn=man=m实验探究模拟实验(检验上面的推论式)：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：向心力模拟器v2r=mrω2=mr(2?t)2.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，挑两球并使ma=2mb,观测：(学生读数)fa=2fb,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ra=2rb,观察：(学生读数)fa=2fb,结论：向心力f∝r.③向心力与角速度的关系：m、r一定，并使ωa=2ωb,观测：(学生读数)fa=4fb,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=mrω.二、实验：用圆锥摆粗略验证向心力表达式原理：如图所示，使细绳转动助推小球搞圆周运动，逐渐减小角速度直至绳刚好拉直，用秒表测到n转回的时间t，排序出来周期t，根据公式排序出来小球的角速度ω.用刻度尺测到圆半径r和小球距悬点的直角高度h,排序出角θ的正弦值.向心力f=mgtanθ,测到数值检验公式mgtanθ=mrω.22课堂训练1.以下关于向心力的观点中，恰当的就是（）a.物体由于搞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.存有长短相同、材料相同的同样厚薄的绳子，各拴一个质量相同的小球在扁平水平面上搞匀速圆周运动，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两质点均搞匀速圆周运动，ma∶mb=ra∶rb=1∶2，当a转回60转时，b刚好转回45转回，则两质点所受到向心力之比是多少？参考答案：1.b2.b3.解答：设在时间t内，na=60转，nb=45转,质点所受的向心力f=mωr=m(f∝mn2r所以fafb?manarambnrb2b222?nt)r，t相同，2126045221249.探讨交流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促进作用，匀速圆周运动就是一种曲线运动，匀速圆周运动再分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：前面我们自学了加速度，搞直线运动的物体其加速度可以发生改变物体运动的快慢，现在我们又自学了contribution加速度，那么contribution加速度与否也发生改变物体运动速度的大小？探讨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.搞变速箱圆周运动的物体难以承受的力曲线运动：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.通常的曲线可以分成很多大段，每段都可以看做一小段圆弧，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20cm.用一根长1m的细绳，一端系一个质量为0.5kg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2m/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4n，那么从开始到绳断所经历的时间是多少?解析：球每转回半圈，绳子就遇到不做为圆心的另一个钉子，然后再以这个钉子为圆心搞匀速圆周运动，运动的半径就增大0.2m，但速度大小维持不变（因为绳对球的拉力只发生改变球的速度方向）.根据f=mv2/r言，绳每一次碰钉子后，绳的拉力（向心力）都必须减小，当绳的拉力减小至fmax=4n时，球搞匀速圆周运动的半径为rmin，则存有fmax=mv2/rmin22rmin=mv/fmax=（0.5×2/4）m=0.5m.绳第二次碰钉子后半径减至0.6m，第三次碰钉子后半径减至0.4m.所以绳子在第三次遇到钉子后被折断，在这之前球运动的时间为：t=t1+t2+t3=πl/v+π（l-0.2）/v+π（l-0.4）/v=（3l-0.6）π/v=（3×1-0.6）×3.14/2s=3.768s.答案：3.768s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，水平旋钮的中心有个直角大圆筒，质量为m的物体a放到旋钮上，a至直角筒中心的距离为r.物体a通过轻绳、并无摩擦的滑轮与物体b相连，b与a质量相同.物体a与旋钮间的最小静摩擦力就是正压力的μ倍，则旋钮旋转的角速度在什么范围内，物体a就可以随盘旋转?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将要沿盘向外滚时，a难以承受的最小静摩擦力指向圆心，a的向心力为绳的拉力与最小静摩擦力的合力，即f+fm′=mω12r①由于b恒定，故f=mg②由于最小静摩擦力就是压力的μ倍，即为fm′=μfn=μmg③由①②③解得ω1=g(1??)/r当a将要沿盘向圆心滚时，a难以承受的最小静摩擦力沿半径向外，这时向心力为：f-fm′=mω2r④由②③④得ω2=g(1??)/r.故a随盘一起旋转，其角速度ω应当满足用户g(1??)/r答案：g(1??)/rg(1??)/rg(1??)/r.2课堂小结1.向心力来源.2.匀速圆周运动时，仅有contribution加速度.同时具备contribution加速度和轴向加速度的圆周运动就是变速箱圆周运动.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┰硕.布置作业教材“问题与练”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：fn=man=mv2r=mrω2=mr(2?t)23.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（最出色用遥控小汽车，以便于方向的发生改变）或其他工具演示汽车在过超车时，为何必须失速.若不失速必须怎么办.通过实际操作，找出最合适的方法，并展开理论分析.习题揭秘1.解答：地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度为a=ω2r=(2?t)r?(22?3.14365?24?3600)×1.5×10m/s=5.95×10m/s2112-52所以太阳对地球的引力是f=ma=6.0×1024×5.95×10-5n=3.57×1020n.2.答疑:小球的受力分析如图所示，因此小球的向心力就是由重力和支持力的合力提供更多的.3.解答：（1）向心力f=mω2r=0.10×42×0.10n=0.16n.（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,所以再分外力即为为静摩擦力.另外，物体相对于圆盘的运动趋势就是沿半径方向向外，而不是向后，故乙的观点就是错误的.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=mv2r.可以看出，当r越小时，细绳的拉力t越大，即当细绳与钉子互不相让时，如果钉子的边线越紧邻小球，绳就越难割断.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.设计评测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.。

人教版必修二《向心力》教案.7 向心力★新课标要求（一）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，并能用来进行计算。

3、知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。

（二）过程与方法通过用向心力演示器探究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，并理解公式的含义。

（三）情感、态度与价值观1、在实验中，培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。

2、感受成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣。

★教学重点明确向心力的意义、作用、公式及其变形。

★教学方法实验探究，教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论。

★教学工具向心力演示器，带线小球等。

★教学过程（一）引入新课教师活动：用实例引入。

（二）进行新课一、向心力过渡：我们研究一个力时，除了要知道它的方向，还要知道它的大小，向心力的大小与哪些量有关呢？1.实验猜想教师引导猜测结论归纳：向心力大小可能与物体的质量、角速度、线速度、半径有关.过渡：那么猜想是否正确呢？下面通过实验进行检验.2.实验探究：我们要探究一个物理量与多个物理量之间的关系，用什么办法呢？如何操作？学生活动：思考并发表见解。

教师活动：听取学生代表的发言，点评。

［演示］3.逐一介绍向心力演示器的构造和使用方法①构造(略)——主要介绍各部分的名称②使用方法：匀速转动手柄1，可以使塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆的作用力使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子可显示出两个球所受向心力的比值.4.操作方法①用质量不同的钢球和铝球，使它们的运动半径r和角速度ω相同，观察并分析向心力与物体质量之间的关系.②用两个质量相同的小球，保持小球转动的半径相同，观察并分析向心力与角速度之间的关系.③用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察并分析向心力与运动半径之间的关系.［学生活动］观察，记录数据。

《向心力》教学设计【设计思想】教育以人为本，学生是学习的主体，在课堂教学中应该让学生带着自己的问题去探究以体现学生的主体性。

【教材分析】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。

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。

【学情分析】（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。

向心力知识与技能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．知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度．过程与方法1．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．2．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．情感、态度与价值观1．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．2．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．教具准备多媒体课件、圆锥摆等实验设备教学活动[新课导入]师：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．这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征——向心力．[新课教学]一、向心力[自主阅读]师：请同学们阅读教材“向心力”部分，思考并回答以下问题，1．举出几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为什么不沿直线飞去． 2．用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式．学生认真阅读教材，列举并分析实例，体会向心力的作用效果，并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式．[交流与讨论]师：请同学们交流各自的阅读心得并进行相互间的讨论．生：用手枪一个被绳子系着的物体，使它做圆周运动，是因为绳子的力在拉着它．一旦绳子断了，小球就会飞出去．生：月球之所以绕地球做圆周运动，是地球对月球的引力在“拉”着它．师：同学们有没有发现过，做圆周运动的物体由于突然不受力了，结果物体沿直线飞出去的现象?生：我自己做过这个实验：用手抡一个被绳子系着的物体，使它做圆周运动，一旦绳子断了，小球就会飞出去．生：本章第一节中，砂轮上的砂粒被刀具碰掉后，沿切线方向飞出去的现象．师：刚才同学们说得很好，圆周运动是变速运动，有加速度，故做圆周运动的物体一定受到力的作用．而我们知道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的作用．这个合力叫做向心力．下面请同学们把刚才由牛顿第二定律推出的向心力的表达式展示出来．投影学生推出的向心力表达式：FN =mv2/r , FN=mrω2点评：学生的思维在于老师的激发，学习的积极性在于老师的调动．通过让学生发表见解，提出疑问，培养学生的语言表达能力和分析问题的能力．二、实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式[实验与探究]师：请同学们阅读教材“实验”部分，思考下面的问题：1．实验器材有哪些?2．简述实验原理(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?学生认真阅读教材，思考问题，找学生代表发言．教师听取学生的见解，点评、总结．教师巡视并指导学生完成实验，及时发现并记录学生实验过程中存在的问题．点评：让学生亲历实验验证的过程．体验成功的乐趣．培养动手能力和团结协作的团队精神．教师听取学生汇报验证的结果，引导学生对实验的可靠性作出评估．[交流与讨论]生：实验的过程中，多项测量都是粗略的，存在较大的误差，用两个方法得到的力并不严格相等．生：通过实验我们还体会到．向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样具有某种性质的力来命名的．它是效果力，是按力的效果命名的．在圆锥摆实验中，向心力是小球重力和细线拉力的合力，还可以理解为是细线拉力在水平面内的一个分力．生：数圈数测时间时，要从零开始数起．生：我有一个改进的实验，不知是否可行，其装置如图6．7—1所示，让小球在刚好要离开锥面的情况下做匀速圆周运动，我认为利用该装置可以使测量值减少误差．师：同学们能积极思维，勇于发表自己的见解，这很好．至于该方案效果如何，老师没有做过，这里也不敢妄下结论，还请同学们课后进一步进行比较性的研究，老师期待着你们的实验结论．点评：新课程理念强调，老师不一定要能回答学生提出的所有问题，但老师要起到一个引导者、一个领路人的作用．[课堂训练]说明以下几个圆周运动的实例中向心力是由哪些力提供的．(师生互动)1．绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动． 2．火星绕太阳运转的向心力是什么力提供的?3．在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，分析小物块受几个力，向心力由谁提供．参考答案1．解析：小球受重力、支持力、绳的拉力而做匀速圆周运动．由于竖直方向小球不运动，故重力、支持力合力为零，那么水平方向上的匀速圆周运动由水平面上的绳的拉力来提供．2．解析：火星和太阳间的万有引力提供火星运转的向心力．3．解析：小物块受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供向心力．点评：通过实例分析，达到巩固所学知识的目的．[课堂分组实验]师：请同学们两人一组，完成课本第54页“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小．学生按照“做一做”栏目中的实验介绍，独立操作，在实验中去体验．点评：通过实验，增强学生的感性认识，同时激发学生学习物理学的兴趣．三、变速圆周运动和一般曲线运动师：在刚才“做一做”的实验中，我们可以通过抡绳子来调节沙袋速度的大小，这就给我们带来一个疑问：难道向心力能改变速度的大小吗?为什么?生：不能．因为我刚才做实验时发现，当我的手保持不动时，沙袋的速度并不能改变，只有当我的手在动时，沙袋的速度才能改变，所以不能．但具体细节我还没有搞清．生：刚才XXX同学的发现我也体会到了，我认为手不动时，绳子的拉力和沙袋运动的速度方向垂直，故沙袋的速度不变．而当手动时，绳子的拉力和沙袋运动的速度方向不垂直，此时可以把拉力分解为沿速度方向和垂直于速度方向的两个分力，其垂直于速度方向的分力提供沙袋所需的向心力，并不改变沙袋的速度大小；而沿速度方向的分力产生的加速度使沙袋的速度发生了改变．师：刚才同学们交流、讨论得很好，实际上这些现象，我们都可以通过运用牛顿第二定律来解决，希望同学们课后能进一步地认真总结，细细体会。

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。

《向心力》教学设计一、教学目标1.知识与技能：理解向心力的概念；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，会根据向心力和牛顿第二定律分析、讨论与圆周运动相关的物理现象；2•过程与方法：通过向心力概念的学习，体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用；3.情感态度和价值观：培养学生实事求是的科学态度；通过实验探究，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，体会物理规律与生活的联系。

二、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屮供求关系，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求关系，理解在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力。

三、教学过程（一）复习回顾：知识回顾：匀速圆周运动向心加速度是如何定义的？其方向、物理意义、表达式是什么?1.定义：做匀速圆周运动的物体具有的总是指向圆心的加速度叫做向心加速度。

2•向心加速度的方向：指向圆心，时刻变化。

物理意义：描述物体速度方向变化快慢的物理量3.向心加速度大小：V2十2a n = y或a n=①厂问题：②哪来的？即②是如何产生的？（二）情景引入：展示学习目标，出示人造地球一卫星绕地球运行的图片问题1:请同学们观看动画，回答：（1）、地球绕太阳近似做什么运动？（2）、为什么地球绕太阳做这种运动，地球为什么没有飞出去？问题2：轻绳栓一小球，在光滑水平面做匀速圆周运动，做匀速圆周运动的物体受力分析且求出合力。

学生冋答：凡与G平衡，合力为F, F即提供圆周运动的力。

2.认识向心力请同学们在总结归纳上面问题的基础上，给出向心力的定义、方向、大小、特点及作用效果。

（1）定义：做匀速圆周运动的物体受到指向圆心方向的合力（用Fn 表示）（2）方向：始终指向圆心（方向时刻发生变化遑一变力）（3）作用效果：产生向心加速度向心力和速度方向垂直只改变线速度的方向不改变线速度的大小个力的合力，还可以是某个力的分力。

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。

《向心力》教学设计（优秀3篇）作为一名默默奉献的教育工作者，时常要开展教案准备工作，借助教案可以让教学工作更科学化。

来参考自己需要的教案吧！这里是作者美丽的编辑帮大家收集的《向心力》教学设计（优秀3篇），欢迎参考。

向心力教案篇一知识与技能：知道向心力的概念、来源、公式及其物理意义。

知道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：通过学习，将牛顿第二定律自觉地从直线运动迁移到圆周运动中来。

情感态度与价值观：通过讨论与交流，培养学生思维能力和分析能力，培养学生探究问题的热情。

重点向心力的概念，与向心加速度的关系难点向心力的来源教具多媒体、学案教学要点：向心力的概念、来源、公式及其物理意义特别关注：向心力的来源知识链接：向心加速度、牛顿第二定律教学流程：环节教学内容师生互动设计意图课前汇报向心加速度物理意义、公式代表发言进行汇报，大家认真聆听，评价及进行补充为新课打基础定向导学自主学习合作探究加速度是由合力产生，那么向心加速度是怎样产生的？本节课我们就来研究这个问题。

一、匀速圆周运动与向心力1.向心力：做匀速圆周运动的物体受到的合力。

2.公式：Fn= 或Fn= 。

3.来源：匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的，也可能是某个力的分力。

向心力是按命名的力，它可由重力、弹力、摩擦力等提供，也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。

4.作用：产生，改变线速度的方向。

1.装置：细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球使它在某个水平面内做，组成一个圆周摆，如图所示。

教师提出问题学生认真聆听、思考，准备进入新课的学习。

阅读教材，完成学案。

通过实例，得出向心力名称的由来。

结合牛顿第二定律及向心加速度的公式推导向心力的公式。

学生分小组进行探究，教师指导。

交代本节主要研究方向，提醒学生进入状态。

阅读教材，提取精华。

通过情景展示，让学生初步认识到向心力的来源和方向。

精讲点拨有效训练展示交流2.求向心力及合力：(1)可用Fn= 计算钢球所需的向心力。

People will not suffer for a lifetime, but they will suffer for a while.（页眉可删）向心力教案（精选3篇）向心力教案1一、教材分析本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书（物理2·必修）第五章《曲线运动》第六节《向心力》。

教材的内容方面来看，__节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式，变速圆周运动和一般曲线运动。

前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，这节讲的是描述使物体做圆周运动的合外力，是对物体运动认识上的升华，为接下来万有引力的的学习奠定了基础。

所以在整个教材体系中起了承上启下的作用，并且这样的安排由简单到复杂，符合学生的认知规律。

从教材的地位和作用方面来看，__节是运动学中的重要概念，也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一，是对物体运动认识上的升华，它把运动学和动力学联系在了一起，具有承上启下的桥梁作用，也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。

二、学情分析【知识基础方面】在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，具备了探究向心力的基本知识和基本技能，这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。

【思维基础方面】高一的学生通过初中科学和第一学期的学习，具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力，但接受能力尚欠缺，需要教师正确的引导和启发。

【情感态度方面】在学生的生活经验中，与向心力有关的现象有，但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。

三、教学目标【知识技能目标】理解向心力的定义；能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位理解向心力的作用效果；用圆锥摆粗略验证向心力的表达式；【过程方法目标】通过对向心力，向心加速度，圆周运动，牛顿第二定律的理解与学习，相互联系，体验对物理概念的学习方法【情感态度与价值观目标】通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念，感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点；通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发，激发学生的学习兴趣；通过一些有趣的实验实验，加深学生的印象，容易让学生理解，引起学生兴趣；四、重点与难点重点：向心力表达式验证，向心力________与作用效果。

物理高中必修2向心力教案教学内容：向心力教学目标：1. 理解向心力的概念和作用2. 掌握向心力的计算方法3. 能够应用向心力解决相关问题教学重点：向心力的概念和计算方法教学难点：向心力的应用解决问题教学准备：1. PowerPoint课件2. 实物模型或视频演示向心力的作用3. 向心力的相关实例和练习题教学步骤：一、导入（5分钟）教师通过展示实物模型或视频演示向心力的作用，引起学生对向心力的兴趣和好奇心，激发学生学习的积极性。

二、概念讲解（10分钟）教师通过PowerPoint课件介绍向心力的概念和作用，解释向心力和离心力的区别，让学生理解向心力是一种向中心的力。

三、计算方法（15分钟）教师通过示例讲解向心力的计算方法，包括向心力的大小计算公式以及向心力与物体的质量、速度、半径等因素之间的关系，并让学生进行相关练习。

四、应用练习（15分钟）教师布置几道向心力的应用练习题，让学生运用所学知识解决问题，检验他们对向心力的掌握程度。

五、课堂讨论（10分钟）通过学生回答问题和讨论解题过程，加深对向心力的理解和应用能力，让学生在交流中学习彼此之间的思路和方法。

六、总结（5分钟）教师对本节课的教学内容进行总结，强调向心力的重要性和应用价值，激励学生在今后的学习和生活中继续深入探究向心力的相关知识。

教学反思：本节课围绕向心力的概念、计算方法和应用展开，通过实物模型演示、PowerPoint课件讲解和练习题训练，使学生对向心力有了初步的理解和应用能力。

但在教学过程中，还需要引导学生进一步思考和探索向心力的深层次问题，激发他们的创新意识和思维能力。

在后续教学中，可以结合实际生活和科技应用，开展更多的实践活动和案例分析，帮助学生更好地理解和应用向心力的知识。