2. 匀速圆周运动的向心力和向心加速度教学目标

第二节

匀速圆周运动的向心力和向心加速度

教学准备：

结实的细线拴着一个小钢球，秒表，J2130 向心力演示仪，质量不同的小球（钢球、木球），多媒体投影设备．

教学过程：

一、实验探究，引入新课

二、探索物体做圆周运动的条件

在同学们猜想研究的基础上，大屏幕投影教材第 26 页图 2-2-2 ，并提出下列思考题： 1．对研究对象作出受力示意图， 2．猜想合力的方向，检验完善自己的猜想． 3．合力的方向应该指向哪里？ 在学生研究讨论的基础上，师生共同得出结论： 大量事实说明，物体做圆周运动的条件是必须受到一个指向圆心的合外力，这个指向圆心的合外力就叫做向心力． 思考： 1．通过对图2-2-2 中三个物体的受力分析，你认为向心力由那些力提供？ 2．你认为向心力是按力的性质命名的还是按力的作用效果命名的？ 在同学们思考、研究讨论的基础上，师生共同得出结论： 向心力是根据力的作用效果命名的．它可以是一个力，可以是某个力的分力，也可以是几个力的合力． 请学生列举生活中物体做匀速圆周运动向心力来源的实例． 物理学史教育：牛顿对向心力与圆周运动的关系的认识． 三、认识向心加速度（由教师直接给出向心加速度的表达式）

1. 方向：由牛顿第二定律得出，沿半径方向指向圆心． 2. 大小：（直接给出）（详解参见教材第 30 页的“课外阅览”．） 然后根据第一节的内容得出

a 的其他表达式． 交流与思考： 从个问题吗？ 四、由牛顿第二定律结合向心加速度的表达式，学生可以自己得出向心力的表达式．学生可以适当讨论，相互启发，完成几组常用表达式的书写．

以上内容1课时．

五、探究影响向心力大小的相关因素

学生实验：用J2130 向心力演示仪分组探究影响向心力大小的因素． 第

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看，似乎a

跟R 成正比；从看，似乎

a

跟成

R

反比．你能解答这

教师先介绍向心力演示仪的结构、原理和使用方法，然后提出下列问题引起学生的思考： 怎样研究一个物理量和诸多物理量的关系？启发学生运用控制变量法．

学生实验：探究向心力与物体的质量、运动的半径和角速度的关系． 请学生汇报自己的实验结果： 1．用质量比为 2:1 的钢球和铝球，使他们的运动半径

R 和

ω

均

相同，观察露出的红白相间方格数比值为 2:1 ，即两球所受向心力的比值也为 2:1 ，因此

F 与

m 成正比． 同理得出： 2．当

m、ω

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，

角速度

比值为 2:1 ，向心力的比值为 4:1 ，因此

F 与

ω2 成正比 在学生思考、研究讨论的基础上，师生共同得出结论： 向心力的大小与物体的质量

m 、圆周半径

R 、转动角速度的平方

ω正比． 即：

F ＝

mRω

六、实践应用

完成教材第 29 页例题，体验圆周运动的应用． 七、课堂小结

引导学生进行课堂小结： 1．本节你学到了哪些知识． 2．本节你学到了哪些研究问题的方法． 3．本节的学习，对你今后的学习、研究有什么启发． 八、课后作业

1. 完成“练习与评价”的作业； 2. 实践体验：完成发展空间的实验室操作和课本 29 页的两个活动体验，并在作业本上写出感受． 教学流程图：

2 2

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学习效果评价

教学设计后记：

一、教学设计中的特色 1. 注重以学生体验探究为主线；通过物理情景的创设引导学生探究，让学生感受到物理源于生活． 2. 注重以学生为主体；无论是问题情景的创设还是对问题的探究，都努力创造条件让学生参与，并努力增大参与面与思维量． 二、教学设计后的思考 1. 如何在有限的课堂时间内进行最具实效的合作探究？在课堂教学中，要鼓励学生发表自己的见解、提出自己的问题，进行问题的交流、合作和探究，这是新课标和新课程所反映的一个基本理念．但是，相对而言，探究有时是一个较长的过程，在有限的课堂时间内，学生实际的合作探究过程有时显得较长．本教学设计实际授课时间也并不宽裕．

如何

在有限的课堂时间内进行最具实效的合作探究？关键在于教师，教师必须在保证学生自主、合作探究的前提下做好引导．这也是在新的教学方式下对教师提出的更高要求，需要我们在实践中深入研究和探索．

2. 在对学生想法和问题的评价中，如何把握好“鼓励称赞”和“指出错误”的“度”？在本节课的教学设计和教学实践中，教师充分考虑了民主平台和和谐氛围的创设，对学生所提出的看法和想法，努力以“鼓励赞赏”为主的态度进行评价，充分保证了学生学习的积极性和主动性．

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