课外读物公开课教案

教学设计

名称

第五章第六节

向心力的确定

基本信息

授课教师

所属教材目录

杨光顺（高一 10 班）

课时

第 1 课时

人民教育出版社

教学的内容高一必修二

第五章《曲线运动》第六节《向心力》

本节内容新授课分两个课时，本课时主要得出向心力公式及基

本运用，第二课时解决向心力在实际问题中的运用以及处理变

速圆周运动和一般曲线运动。

《向心力》一节是高中物理的关键内容，向心力是物体做匀速

教材分析

圆周运动时所受到的合外力，它是本章圆周运动的重点和难点，

也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，既让学生明白了牛顿运动定律同样适用于分析曲线运动，又为以后学习天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打下了基础。

为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解，教材中设计了验证性实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。通过圆锥摆

实验，拉近科学与生活的距离，使学生感到科学就在身边，对

科学产生亲切感。

本节还有一点与过去不同，那就是在讨论完匀速圆周运动后讨

论了变速圆周运动和一般曲线运动。这块内容的补充，不仅为

分析物体在曲线最高点、最低点的受力分析和运动情况提供了

理论依据，而且为学生提供了处理问题的一种思维方法：从特

殊到一般。

学情分析

通过前面内容的学习，学生已经知道了曲线运动的条件，学习

了

处理曲线运动的重要方法──运动的合成和分解，还利用运

动的合成与分解知识研究了平抛运动。接着引入角速度、线速

度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。并通过

前一节的学习，已经从数学角度初步完成了向心加速度的的矢

量推导，知道了向心加速度的方向指向圆心，它描述了物体速

度方向变化的快慢。于是根据牛顿第二定律可知，这个加速度

一定是由于它受到了指向圆心的力。因此将向心加速度的表达

式代入牛顿第二定律即可得到向心力的表达式。

由于向心力是一种学生感到陌生的力，而高一学生的抽象

思维能力和逻辑推理还不是很强，学生往往认为向心力是一种

新的力，因此“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”（即向心力的来源），正确理解向心力的来源和作用效果将是本节教学的重点。学生在前几节的学习中知道匀速圆周

运动是一种变速运动，因为它的线速度方向时刻在变，但只是

表面的知道，进行更深一步来分析，为什么线速度的方向时刻

在变？是什么力来改变物体的这种运动状态，这个力有何特

点？让学生带着这些疑问来进入本节课的内容。

1、通过思考和复述，回忆向心加速度的定义、方向和作用，体

验向心力的存在。

学习目标（课2、通过教师引导结合牛顿第二定律及向心加速度，导出向心力

的前解读

1 分表达式, 并能用来进行计算

，并能结合导出过程体会向心力是钟）

效果力。

3、通过演示实验，知道向心力大小与哪些因素有关,验证向心力

表达式的正确性

教学重难点

重点

难点

重点：结合牛顿第二定律导出向心力的表达式

并使用之；理解向心力的作用

牛顿第二定律在向心力上的应用

教学策略与设计说明

( 教法研究及学法指导) 在以往的教学中，课堂教学实施往往过于注重知识传授

倾向，老师满堂灌，学生被动的接受，很难从多方面培养学生的综合素质。而新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，

从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。为此本教学设计和教学实施就是采用学生实验探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法。

本节首先通过日常生活经验和观察中的两个实例，

提出问题，加上老师的即时演示实验，其现象更加深学生心中的疑惑，激发他们求知探索的欲望，更易引起学习的兴趣。然后学生亲身进行实验探究来感受向心力。当学生对向心力的概念有了一定的认识后，就进一步提出向心力的大小与哪些因素有关呢？可以先让学生根据前述实验做出猜想，然后再让学生设计实验对猜想进行验证，教师可以按照教材的设计指导学生完成，进一步强化学生对向心力的感性认识。

教学过程

教学环节

（注明每个环节预

教师活动

设

的

时

间）

学生活动

设

计

意

图

从日常生

活情景中

构建物理

情

情景，

以

景

培养学生

设

对于学生的知识

把生活与

疑

水平，对这个问

物理联系

题会产生浓厚的

一起的习

引

兴趣，但很难在

惯，

特别

入

短时间内想出办

是演示实

新

验

的

现

人造地球卫星为什么飞不出去？

法，学生会感兴

课

象，

使学

并且增加适当的说明，激起学生趣的思考讨论。

（2 分

的兴趣，和对本节内容有一个感

生产生悬

钟）

性的认知。5 念，

激发

好奇心和

探

索

欲

望。

本实验简

单易做，

效

果

明

1 、

显，

学生感

通过亲身性

感受既体速度快慢不同，

认

感觉一下手的拉验了本课

识

的重点之

力有什么不同，

让学生谈谈自己一：

向心启

的感受。进一步力

的

来发

体会向心力的方源，

又对思

向和决定向心力难点有了维

大小的因素。

初步的感

（3 分性认识。

2、解决这两点疑惑：

钟）

并使学生

（1）

小球受到哪些力？

乐于参与

（2）

合力具有怎样的特点。

观察，

敢

于实验

复1、向心加速度的定义：

习2、向心加速度的方向及作用

预知本节复3、向心加速度的大小

巩固上节课内容

内容基础

述

4、牛顿第二定律

（5min）

向心力的

概念是本

课

的

难1、维持物体做匀速圆周运动需

点，

加上要一个指向圆心的力的作用，这

引新教材没个力就叫向心力。

出引导学生回答物有明确向

2、根据牛顿第二定律导出向心向体做匀速圆周运力表达式。

心力的概心动的条件。

念，

教师

2、教师强调：使物体做匀速圆周、

力学生观察、思考运动的向心力只是合外力，并不应深入浅

概回答、理解、记出地做出是真正受到的力；向心力的作用念

录。

理

论

分只是改变速度的方向，不改变速（8 分析，

使学度的大小。（举例对比：F 与

V 同钟）

生容易接一直线时，F 对

V 的作用），是效受。

果力。

实验粗略验证表达式（课后体验）

向心力演示仪深入探究

（10 分钟）

教师指导学生做课本实验，提出

通过本实问题：1．你牵绳的手有什么感学生亲身进行实验让学生觉？

验探究，然后小体会到向2.

如果增大或减小小球的线速组讨论交流，归心力的大度，手的感觉有何变化？

纳结论，回答老小与那些师的提问。

3.

如果松手，将会发生什么现

因数有关

象？

学生经历

了“ 提出

学生对以上问题问题→猜

会思考讨论出各想与假设

1 用

向

心

力

演

示

仪

验

证

种因素，教师再→设计实根据学生的猜想验→实验假设验证成向心探究→分力与质量、速度析与论证

和半径三个量有→交流与关。引导学生回合作→得忆上节课讲的向出结论” 心加速度的表达等一系列式，结合牛顿第

过程，

亲

二定律，得出向身体会到

心力的表达式。

科学探究的过程

内

容

复

述

（2 分钟）

当堂消化，

学一点，

吃透一点

例

题

例

1．一个

2.0kg 的物体在半径是

1.6 m 的圆周上以

4 m／s （

1 分

的速率运动，向心加速度为多大?所需向心力为多大? 钟）

1.

1、做匀速圆周运动的物体，当质量增大到

2 倍，周期减8、2 小到一半时，其向心力大小是原来的 倍，当质量不9. 变，线速度大小不变，角速度大小增大到

2 倍时，其向心

当堂检测

力大小是原来的 倍。

0.2、

（

10 分2、一物体在水平面内沿半径 R=20 cm 的圆形轨道做匀

钟）

速圆周运动，线速度 V=0.2m/s，那么，它的向心加速度为

1、

m/S2 ，它的角速度为 s。

rad/s，它的周期为

2π

课堂小结

什么是向心力？向心力的表达式的应用理解。

1 分钟

布置作业

1 分钟

1、小木块随圆盘做匀速圆周运动，

（1）

小木块离盘近一些还是远一些容易滑动？

（2）

如果滑动，小木块会向哪个方向运动？

2、想一下生活中作匀速圆周运动的例子，并分析它们所受的向心力。