2. 匀速圆周运动的向心力和向心加速度教案1

《向心力与向心加速度》说课稿

竹篙中学

韩玉香

《向心力与向心加速度》说课稿

竹篙中学 韩玉香

一、课程标准分析

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”的内容标准中，涉及本节的内容有条目2：

“知道向心加速度；”条目3：“能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。”该条目的要点是在理解向心加速度、向心力概念的基础上，弄清向心力和向心加速度的关系，能分析一些做匀速圆周运动的物体所受的向心力。

二、教材分析

1、教材的地位及其作用

《向心力与向心加速度》是在学生学习了上一章《抛体运动》和本章第一节《匀速圆周运动快慢的描述》之后而编排的，是本章重点也是难点，有承上启下的作用，是学好圆周运动实例分析的前提；也为学好万有引力定律和带电粒子在磁场中运动作准备。 教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量推导向心加速度这个难点，通过实例给出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力公式

2、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哪些因素有关，能运用向心力公式进行计算。知道向心加速度及其公式，能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心 加速度。

【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）通过创设一定的情境，让学生经历探索向心力F与哪些因素有关的过程，学习控制变量法，培养学生分析论证等能力，使学生在科学探究中真正体会到科学探究的魅力，体验到成功的快乐。 【情感态度与价值观】

学习科学研究方法和科学研究态度，发展学生对科学的好奇心与求知欲，使学生乐探究自然界的奥秘。 3、教学重点、难点

(1)重点：向心力大小与m、r、ω的关系：Fm2r

(2)难点：①

理解向心力的概念；

②理解公式a2r和avr。

根据学生的知识储备和心理特点，我分析了学生的基本情况。

三、

学情分析

高一学生逻辑推理能力和抽象思维能力不是很强，不注重对知识内涵的研究，对物理学习还缺乏方法，习惯于硬套公式，而向心力概念比较抽象，会给学生带来较大的理解困难。

1 2

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四、教学方法

本课主要采用“引导探究”式教学法，该教学法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，更加突出了学生的学，学生学得主动，学得积极。

本节课的设计流程为：创设情境→发现问题→进行猜想→探索研究→得出结论→指导实践。

五、教学过程

在物理课的教学中，怎样让学生理解、掌握抽象的物理概念是难点。因此，设计好教学过程也就成了关键，在本课教学中，为了更好的突破重难点，我将教学过程分六个环节并做了如下设计：

教学过程

内容设计

设计原因及目的

师：什么是匀速圆周运动？

“匀速”的含义是什1承上

2 培养学生推理和么？

复习

逻辑思维能力

生：匀速率圆周运动；速度大小不变，方向改变。

引入师：匀速圆周运动是___（匀/变）速曲线运动

新课

生：变速

（3师：所以运动状态改变所受合外力一定_____（等分于/不等于）零，一定具有_____。

钟）

生：不等于，加速度。

师：那么物体所受的合外力有何特点？

加速度又怎样呢？

新

课

探

究

（20分钟）

1、

分组实验：感受向心力，定性探究向心力大小由于向心力的概念与哪些因素有关，理解向心力的概念，向心力比较抽象，我设计的方向。

了一个既简单又能学生探究实验，给每桌同学准备如下装置：

说明问题的分组实（1）

两个钩码（铁和塑料） (2 ) 两根系有同验。

样橡皮筋的细绳（长短不同）

阅读课本《观察与思考》, 动手做实验。探究通过圆周运动时的思考: 小球进行受力分1

改变橡皮筋的长度的方法？

析，让学生认识到2

松手后，物体还能维持圆周运动吗？

物体做圆周运动需3

小物体受到什么力？

要一个力来提供向4

什么力改变物体的运动方向，使其做 心力。这样很自然匀速圆周运动？

地就引入了向心力教师引导学生进行实验：使小球在水平面内做的概念，学生很容圆周运动，此时小球做圆周运动的向心力是由哪个易接受。

力来提供？（绳子拉力）绳子拉力大小可以通过与通过真实情景加深绳子连在一起的橡皮筋的伸长量来判断。

学生对向心力概念学生通过亲自操作实验并根据实验进行猜想的理解。

向心力大小的影响因素可能有：质量、物体运动的在 2

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拓展

练习

（

10 分钟）

思考

小结

（2分钟）

快慢、半径等。

高 用分组实验和讨描述物体做圆周运动快慢的物理量有哪些？（线速论法。让学生亲自度、角速度、周期、频率）

体验，通过实验探下面我们就选其中的“角速度”作为代表研究究来猜想向心力物体做圆周运动的快慢对向心力大小的影响。

大小的影响因素2、

演示实验，探究向心力（F）与质量（m）、角和得出它们的定速度（）、半径（r）之间的定量关系。

量关系。激发了学由于学生之前已有用控制变量法进行实验探生的学习兴趣，调究的经历，所以学生很快可以得出应如何进行控制动了学生的主动变量：

性和积极性。

（1）ω、r不变，研究F与m关系

同时通过分组实验（2） m、ω不变，研究F与r关系

让学生体验分工合（3） m、r不变，研究F与ω关系

作在实验过程中的实验装置：向心力演示器

重要作用，增强合 教师介绍“向心力演示器”的构造，然后播放作的意识。

实验视频。得出结论

3 向心加速度

从已知的基本知 1.引导学生自己通过牛顿第二定律推出公式识：

a＝rω2。 “力是产生加速度2.通过练习提醒学生对公式a＝rω2及a＝的原因”出发，帮V2/r的正确理解。

助学生建立向心加速度的概念

判断向心力力，下列物体做匀速圆周运动时，向心通过具体实例力分别由什么力提供？

让学生初步体验圆1 小球在水平面内运动（演示实验）；

周运动中向心力的2 乒乓球在杯子中转动（演示实验）；滚筒洗衣机来源，并对圆周运中物体跟着滚筒转动

动中力和运动的关3 人造地球卫星绕地球运动时（课本图片）；

系有较深入的认1 向心力是什么性质的力？

识。帮助学生巩固向心力是根据力的作用效果来命名的，它不是具概念，发展思维。

有确定性质的某种力。

2 向心力通常是由什么力提供的？

向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某一个力，或几个力的合力所提供。

3 变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？

变速圆周运动的速度大小是怎么改变？

1、分析向心力来源的思路

进一步帮助学生2、

总结本节课学习的内容。

理清知识脉络，利于知识的正向迁移。

3

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课

堂

练

习

与

课

后

作

业

(5 分钟) 课堂练习

1关于向心力说法中正确的是（ ）

巩固和反馈、评价A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；

教学效果。

B、向心力不改变速度的大小；

C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；

D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力

2 甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间内甲转过4周，乙转过3周.则它们的向心力之比为（ ）

A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16 课后作业

（1）课后第2、3题

（2）开放探究题：调查公路转弯处路面的特点，分析汽车在转弯处的向心力是由从哪里来的？

向心力与向心加速度

1.向心力

⑴概念：物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向

的外力（或外力沿半径指向圆心方向的分力）称为向心力。

注意：①向心力方向总是指出圆心，是一个变力。

②向心力是根据力的作用效果命名的。

mv2⑵大小：Fmr或F

r2

板书设计

2.向心力加速度：

⑴概念：向心力产生的加速度

. ⑵意义：描述线速度方向变化的快慢。

v2a2arr

⑶大小：

或

⑷方向：总是指向圆心。

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