2. 匀速圆周运动的向心力和向心加速度课堂实录【2】

微格教学教案

科目：高中物理 教学对象：高一学生

课题：匀速圆周运动的向心力和向心加速度

设计者：罗渡中学刘建珍

教学目标：

知识与技能：

（1）

知道向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源；

（2）

通过实验，理解向心力的大小与那些因素有关。

（3）

掌握向心力及向心加速度的公式。

过程与方法：

（1）

经历形成向心力概念的过程，培养学生观察、分析、归纳能力；

（2）

通过实验操作，利用控制变量法，培养学生分析论证等能力。

情感态度与价值观：

学习科学研究方法和研究态度，发展学生对科学的好奇心和求知欲，挖掘学生乐于探索自然界奥秘的潜力。

教学重点：向心力的概念及探究向心力的大小 教学难点：理解向心力的概念及相关公式。

时间

教学学生行教学技能

教学教师教学行为

环节

30”

为

观看

动画

学生

思考

演示技能（PPT）

提问技能

板书技能

提问技能

板书技能

策略

情境策略

同学们，看看这个动画。（停顿）

你们看到的是杂技演员骑摩托车在这

个装置中做圆周运动,但他为什么没有导入

掉下来?带着这个疑问,这节课我们来学习

涉及匀速圆周运动的向心力和向心加速度。

板书：匀速圆周运动的向心力与向心加速度

新课

90”

什么是向心力呢？我们一起来体验。

现在利用你们手中的带线小球，在近似光滑

水平桌面，用手拿着细线的一端，让小球在水动手

平桌面做匀速圆周运动并思考以下问题：见思考

PPT.现在我们请一位同学说说你的发现。

回答

（停顿）

（非常好，分析的准确、清晰，有物理学家

的潜质，再接再厉。）

根据这位的分析我们知道小球受到指向圆

心的合力我们把这个指向圆心的合力就叫做

向心力。（板书向心力的定义）

抛锚策略

60”

新课

接下来我们来看看物体做匀速圆周运动所

受的合力方向与速度方向间的关系。因合力始

终指向圆心，方向时刻在变化，则向心力的方分析

向时刻在变化，是一个变力，但和速度方向处总结

处垂直。（板书：向心力的方向：始终指向圆

心且与速度方向垂直）

1

链接策略

时间

教学环节

教师教学行为

学生行为

教学技能

板书

教学策略

链接策略

因为向心力和速度方向始终垂直，那么我

们根据前面学习的曲线运动的特点判断，向心听讲

30”

讲解

力的作用效果是：不改变速度的大小，只改变速度的方向。（板书：向心力的作用效果：不改变速度的大小，只改变速度的方向。）

讲解

60”

请同学们分析以下几种情况中，物体做匀速圆周运动时向心力的来源。（学生思考）

总结向心力的来源：向心力可以由重力、弹力、摩擦力等某个力提供，也可以由它们的合力，或某个力的分力提供。

我们知道力矢量,有大小有方向.那么现在我们已经知道了向心力方向,它的大小与什么有关呢？请同学们根据刚才的动手实践猜想向心力的大小与那些因素有关，存在怎样的关系？（停顿）你们觉得向心力跟物体质量m、半径r、角速度ω有关，那现在就用实验来验证我们的猜想，如果对，向心力和它们之间有是怎样的定量关系。

练习

总结

讲解

50”

过渡

动手

操作

猜想

启发

问题策略

现在大家看到的仪器叫向心力演示器。

介绍构造：

讲解

90”

讲解工作原理：：小球向外压挡板，挡板对小球的反作用力指向转轴，提供了小球做匀速圆周运动的向心力，两力大小相等，同时小球压挡板的力使挡板另一端压缩套在轴上的弹簧，弹簧被压缩的格数可以从标尺中读出，即显示了向心力大小的比值。

听讲

讲解

展示策略

2

提问

5’

总结

90”

60”

承上

请同学们想想质量m、半径r、角速度ω这三个变量能同时控制吗？不行，应该保持其它量不变，使一个量变化，这就是控制变量法。

演示：

①F向心力与m的关系：ω、r一定，观察：(学生完成)。

结论：向心力F∝m。

②F向心力与r的关系：m、ω一定，观察：(学生完成)。

结论：向心力F∝r。

③F向心力与ω的关系：m、r一定，观察：(学生完成）。

2结论：向心力F∝ω。

归纳: 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、一个测量就得到一般结论，实际上要进行多次测量，同时选取更精密的仪器，大量实验，但我们不可能一一去做。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。

由实验可知向心力大小为：F=mω板书：

向心力：F向心力2

回答

观察

思考

参与

操作

听讲

演示

讲解

讲解

抛锚策略

演示策略

r

=mω2r=mv2/r

思考

引导

总结

为第二课时承上启下

请同学们课后思考: (1)还可以怎样表示向心力的大小？ (2) 当物体受力不平衡时，由牛顿第二定律

F = ma可知会有加速度的产生，那么：做匀启下 速圆周运动的物体有加速度吗？如果有，怎样确定加速度的大小和方向？对匀速圆周运动有什么影响？

10”

回顾

本节课知识回顾。

作业布置：课后练习与评价1、2题

理解

记忆

知识巩固

理顺思路

3