《探究向心力表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)

《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，激发兴趣图1甲、乙是两个双层杯子，内层杯子可以旋转。

表演分两步：先用甲杯子盖住桌上的两个小球，让学生看见球被盖上的过程，此时乙杯中的小球附着在旋转的内层杯子上，学生看不到小球;然后让甲杯内层杯子开始旋转，小球随着杯子旋转被隐藏起来，与此同时让乙杯内层杯子停止旋转，乙杯里的小球掉落在桌上，学生看到的现象好像是甲杯中的小球转移到乙杯中。

《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》说课稿（全国实验说课大赛获奖案例）《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》说课稿尊敬的各位专家评委，你们好！今天我说课的题目是“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”，本实验选自人教版高中物理必修二第五章第六节《向心力》，是一个课堂演示实验。

我将从以下几个方面进行我的说课。

一说教材情况。

向心力在高中物理知识模块中具有承上启下的重要地位。

它复习了高一上学期学的受力分析和牛顿第二定律，深化了上节课所学的向心加速度的知识。

同时，学好它能够方便理解下一节内容《生活中的圆周运动》中的汽车火车转弯等难点。

此外，在以后的天体运动、带电粒子在复合场中的运动经常涉及匀速圆周运动这种经典运动模型。

因此很有必要认真设计实验来上好本节课。

本节课的教学目标及学科核心素养如下（见PPT）。

本节的重点是培养学生科学探究、科学思维的物理学科核心素养，难点是理解“用圆锥摆验证向心力表达式”的实验原理。

二说学生情况。

三说教法手段。

教学手段方面，我使用自制教具、课件辅助、excel协助相结合的方式。

四说实验改进。

原实验（超链接1）教材给出的方法是这样的：在一张白纸上画若干个同心圆，用细绳系一个钢球，悬挂在铁架台上，使钢球静止时位于圆心上方。

设法使钢球沿着纸上的某一个圆运动，记录小球运动周期T、圆周运动半径r，悬点到圆周运动圆心的高度差h，用天平测量小球质量m。

一方面采用含周期T的向心力表达式，计算所需要的向心力；另一方面使用受力分析求出物体所受合外力。

两者对比，计算相对误差。

以往课堂验证发现，教材上介绍的方法操作难度很大。

实际上很不容易控制小球做圆锥摆运动，经常是非平面的椭圆。

即便勉强让小球沿某个圆运动，由于阻力作用，小球很快就会做半径变小的向心运动。

为了让小球继续沿着该圆运动，必须用手使悬点也做一个小的圆周运动，这样大大增大了实验的误差！我们来看一看让学生按教材实验操作的效果（播放视频1）。

教材上的方法有以下缺点：1.需要测量的物理量太多，有质量m，半径r，周期T，悬点距圆周运动平面高度差h；2.不易做圆周运动，经常是椭圆；3.运动不稳定，不便于测量数据；4.偶然误差严重；5.数据手算，易错且慢。

向心力,向心加速度一等奖说课稿《向心力,向心加速度一等奖说课稿》这是优秀的说课稿文章，希望可以对您的学习工作中带来帮助！1、向心力,向心加速度一等奖说课稿一、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=rw2和a=v2/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。

《向心力》说课教学过程分析第一环节：创设情境，引入新知一、认识向心力的存在向心力与圆周运动密切相关，而圆周运动是生活中常见的运动，也是中学物理要研究的重点运动，同时也是带电体、带电粒子在磁场中做圆周运动的基础。

同学们之前接触的都是匀速圆周运动，而圆周运动中物体的速度方向不断变化，是变速圆周运动，同学们对此缺乏感性认识。

所以我为此创设了三个情景，并提出问题“做圆周运动的物体为什么不沿直线飞出去而沿着一个圆周运动？”，引导学生认识向心力的存在，增强学生的感性认识。

问题：做圆周运动的物体为什么不沿直线飞出去而沿着一个圆周运动？ 示例：绳拉物体在水平面上转动（播放动画）玻璃杯中的转动的小球，提起杯子后沿直线飞出去（播放视频） 太阳和地球、地球和地球卫星（播放动画）第二环节：合作探究，构建新知二、认识向心力的作用：产生向心加速度创设情境，建构概念通过观察实例，提出问题：匀速圆周运动有哪些特点？引导学生发现：物体做圆周运动时，速度的方向不断变化，具有向心加速度FGNOFFFV VVO 1得出结论：必然受到指向圆心的合力的作用。

创设情境，自主探究 三、向心力的大小设置问题：什么是向心力？定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。

设置问题：怎样确定向心力的大小？在上一章学习了牛顿第二定律，本章前两节学习了线速度、角速度和向心加速度的概念，引导学生把向心加速度的表达式带入牛顿第二定律，得到向心力表达式：创设情境，实验探究到此学生可能会有疑问：向心加速度本身是数学推导得出，那么推导出的向心力的这两个公式可靠吗？有没有办法验证？引出下面的实验。

进入“用圆锥摆粗略验证向心力表达式”的实验 提出问题：怎样验证向心力表达式？目的：通过圆锥摆实验增强学生对圆周运动的感性认识，同时体验科学探究过程。

学生自主阅读课本实验，课件展示问题（原理、器材、需测数据表格），让学生自主讨论，教师点评、分析可不测r 、m分析问题：实验需要测量的数据有哪些？如何测量？h gT hrmgmg F rTm r m F n =====222224tan 4πθπω只需证明：合分析后可知只需测量： 转n 圈数所用时间t 、 悬点到轨道圆心的距离h引导学生设计实验，设计表格，与学生共同参与演示实验（测长度、可以老师测，学生帮助，与学生一起数圈），采集好数据后，当场进行计算。

高中物理创新实验说课-探究向心力在教材分析中，本章重点是向心力和向心加速度，对前是牛顿运动定律的延伸，对后是圆周运动的应用。

教材设计思路是通过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，再利用实验验证向心力的表达式。

教师在教学过程中需要培养学生的物理核心素养，包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。

教学目标包括理解向心力的概念和让学生感受向心力，学生实验探究向心力的表达式是教学难点。

学生的知识层面已经掌握了匀速圆周运动的概念以及描述匀速圆周运动的物理量，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。

学生的能力层面已经掌握了使用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。

实验方法包括定性关系实验和定量关系实验，控制小球质量、半径、角速度不变，探究向心力与角速度、半径、质量的关系。

同时，图像法也是一种实验方法。

为了提高教学效果，教师需要注重培养学生的实验探究能力，让学生从实验中得到经验，再通过推理猜想和实验验证得出结论。

同时，教师也需要引导学生形成正确的科学态度和责任感，理解科学与技术与社会、环境的关系，形成正确的科学观念。

在本实验中，我们使用了Excel软件来绘制F-ω、F-r和F-m图像，并得出结论。

同时，我们还采用了验证法，将实验数据代入向心力表达式F=mrω计算出结果，比较理论值与测量值，验证实验结论，并得出结果。

在实验创新设计方面，我们提出了兴趣实验“感受向心力”，旨在让学生初步认识向心力与其影响因素之间的关系，并通过控制变量法完成实验。

我们设计了一个简单的实验装置，让学生通过甩动摆球，感受绳对手的拉力去体验向心力的大小。

该实验现象明显，能很快让学生得到定性地结论，并很好地激发了学生的研究兴趣。

在讨论向心力定量关系的实验中，我们发现传统的向心力仪器存在精度不够、操作困难等问题。

为了解决这些不足，我们自制了创具——无线向心力测量仪，突破了教学难点。

《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿一、使用教材教科版高中《物理必修2》第2章第二节。

二、实验器材自制教具：力传感器、光电门、电机、半径调节装置、质量调节装置、角速度调节装置、电脑、Dislab软件。

三、实验创新要求/改进要点实验装置：利用力传感器便于直接测量向心力的大小、利用光电门便于间接扫描角速度。

通过半径调节便于直接调节半径、通过最新步进电机调节转速来改变角速度。

Dislab 软件随机拟合向心力与角速度的图像四、实验原理/实验设计思路受轻杆拉力的圆柱体，在水平面内做匀速圆周运动。

利用半径调剂装置、质量调节装置、角速度调节装置来改变半径、质量、角速度。

五、实验教学目标（1）知识与技能：1、让学生体验向心力。

2、联系生活实际，让学生充分感受向心力大小与半径，质量，以及描述圆周运动快慢物理量之间关系。

3、通过定量探究向心大小实验，让学生领悟实验探究的基本过程和基本方法。

（2）过程与方法：通过两个兴趣实验感受向心力的抽象概念、通过两个分组探究实验探究向心力大小。

（3）情感、态度、价值观：1、让学生领悟定量探究向心力大小的思想方法，努力培养学生的科学家思维能力。

2、利用数字化实验，培养高中学生信息化数据处理的能力。

3、对实验数据测评，培养学生实验设计的能力。

六、实验教学内容本节课是，从生活情境中引入，利用硬币在气球内做圆周运动、质量小的小球拉质量较大的大球，引入向心力的概念。

利用自制向心力大小实验仪探究向心力的大小。

七、实验教学过程1、兴趣引入：引出向心力的概念。

教师引导1：硬币为什么在气球内做圆周运动？学生讨论回答1：是由于有向心力的作用。

2、兴趣引入：引出向心力的大小。

教师引导2：为什么质量较轻的小球能将质量较重的大球拉起来呢？学生讨论回答2：是由于有向心力的作用。

3、探究实验：引出向心力大小因素。

教师引导3：向心力大小与那些因素有关呢？学生讨论回答3：向心力大小可能与质量、轨道半径、速度等有关。

各位评委老师好，我实验说课的题目是探究向心力大小的表达式。

我将从选题背景、实验原理与方案设计、实验目标、实验操作及教学过程、实验效果与反思五个方面来完成我的说课。

首先我们来看选题背景，本实验选自人教版高中物理必修二第六章第二节《向心力》。

本章研究的是一种特殊的曲线运动——圆周运动，首先引入描述圆周运动的角速度、线速度、周期等几个物理量；然后根据物体做曲线运动的条件，探究物体做圆周运动时所需要的向心力，并且在此基础上，根据牛顿运动定律，讨论匀速圆周运动的向心加速度；最后联系实际。

本章继承了04版教材“圆周运动的描述→圆周运动的受力分析→圆周运动联系实际问题”的整体结构，但19版教材安排“向心力”在前，“向心加速度”在后。

普通高中物理课程标准2020年版必做实验增加了“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”，旨在突出物理观念的形成，以及科学思维与科学探究能力的发展。

在上一节课中学生已经掌握描述圆周运动的物理量，在本节课中，学生将通过一些生活实例和小实验知道物体做圆周运动的条件，掌握影响向心力的几个因素的定性关系，以及利用控制变量法和图像法解决物理问题的能力。

04版教材采用圆锥摆验证向心力的表达式，操作中很难给小球一个恰当的初速度，让它在水平面里做匀速圆周运动，它的轨迹可能变成椭圆，影响半径、周期和线速度的测量，合力mg tanθ测量比较麻烦，所以这个实验只能用来粗略地验证向心力的表达式。

在19版教材中，用向心力演示器来半定量研究向心力的大小，我们还可以用二维空间—时间描迹仪研究分析向心力的规律，能实现充分的定量探究，实验数据更具有一般性和说服力，但对学生而言，实验操作复杂，难度大。

那么，我们还可以用更加精密的DIS向心力实验器来完成对向心力大小的探究。

在备课中挖掘了本实验所蕴含的物理学科核心素养，从物理观念、科学探究、科学思维、科学态度四个方面来完成了本节课的实验目标撰写。

下面我来说一下关于实验操作和过程，我们采用的是向心力演示器，首先让学生了解实验装置，并思考以下几个问题。

《探究影响向心力大小的因素》说课稿一、使用教材鲁科版高中物理必修二第三章第2节二、实验教学目标1、实验探究向心力的表达式2、体会控制变量法在实验过程中的使用，领会从定性到定量的认识方法3、从探究实验中培养学生的物理观念、科学思维和协作精神三、实验器材绳子，小球，传统向心力演示仪，DIS向心力演示器四、实验原理和方法传统向心力演示仪实验原理：两个质量相同的小球、一个质量较小的轻质小球，可以控制m是否一样。

由于塔台转轴各个皮带盘半径不一样，通过改变皮带的位置，我们能够调整角速度ω相同或者不同。

通过放置小钢球的位置，我们可以改变圆周运动的半径r。

通过观察量腿的格数，我们能判断力的大小。

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，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｡五、实验设计思路或创新点：本节课围绕三个实验进行展开，从兴趣实验的猜想----传统向心力演示仪的定性判断----传感器实验的定量研究。

符合学生的认知规律，从未知到已知，从定性分析到定量研究，设计系列递进实验，展示思维能力发展过程。

【兴趣实验的创新点】这个实验装置比较简单，让学生通过甩动摆球，感受绳对手的拉力去体验向心力的大小｡该实验现象明显，能很快让学生得到定性地结论，在具体教学中，很好地激发了学生的学习兴趣｡教学的第一要素，是激发学生的兴趣，于是我设计了兴趣实验“感受向心力”｡教师引导学生体会与猜想，小球做圆周运动的向心力大小与什么因素有关？【传统向心力实验创新点】探究性实验可以激发学生的学习兴趣，学生对某一问题进行实验探索，独立地分析问题和解决问题，最终对研究的问题有一结果，使学生在实验过程中，发现新问题，学习新知识。

《探究向心加速度的表达式》说课稿本实验利用手机传感装置，探究向心加速度的表达式，其主要内容如下：一、教材分析该实验属于人教版高中物理必修2第五章第5节《向心加速度》中的内容。

教材对该部分内容的处理方法是，先对圆周运动物体进行简单的受力分析，然后引入向心加速度概念，再根据物理理论和数学方法推导出向心加速度的表达式。

二、学情分析1、理论基础通过“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”等实验的学习，学生对探究型实验有所了解，但是对探究思想的理解和探究方法的运用仍有不足。

2、操作能力掌握了部分传统实验器材、数字化实验器材以及手机传感装置的基本使用方法。

三、教学策略如果按照教材的安排，用理论推导向心加速度的表达式，其方法较为特殊，过程不够直观，无法充分地调动学生的主观能动性，自主地完成探究活动。

而另一方面，随着移动科技的迅猛发展，手机传感装置的测量功能日益强大，而且其操作简单、便于携带，因此教师在日常教学活动中，特别是在实验条件异常困难的线上教学期间，可以尝试引导学生使用手机传感装置，完成各种物理实验探究活动。

在本实验中，我们先让学生通过转球实验感受圆周运动物体的受力特点，猜想向心加速度与其它物理量之间的关系，然后使用手机传感器应用软件phyphox进行表达式的探究，最后再与理论推导的结果相印证。

四、教学内容（一）实验教学目标（见表1）表1（二）实验方案设计通过前面的小实验，学生们猜想向心加速度与转动半径和运动快慢存在一定的关系。

因此，在实验开始之前，学生们需要确定实验方法、明确探究对象、寻找测量工具，并利用合理的实验平台，完成探究过程。

（三）分组实验通过对学生实验的归纳总结，其方案主要分为以下两组。

1.（A组）探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系（1）实验目的探究匀速圆周运动向心加速度与周期、半径的关系。

（2）实验器材可调速电机（带转动杆）、智能手机两部、配重片若干。

（3）实验原理在电机运行过程中，以小铁棒敲击固定在转动杆上的铁片。