2. 匀速圆周运动的向心力和向心加速度名师教学设计2

高中一年级物理案列分析

第2.2．1课 匀速圆周运动的向心力

青川第一高级中学 罗中红

教材分析

教材地位和作用

教材本节是学生继匀速圆周运动基本知识后又一重点内容。学好这部分内容，既可以把曲线运动同力学问题结合起来，同时又为下一章万有引力定律的学习做准备。

本教材的最大亮点是关注了学生的心理特点，认知水平和思维方式。重视情景创设，关注科学探究，联系实际。培养了学生的动手能力和空间想象能力，方特

点

便了学生自主学习。本教材综合考虑了学科结构的逻辑严密性，即运动的描述

→运动的规律→运动变化的原因→力和运动的关系这种常规的编排特点，使教师教学过程清晰明了。

1、 1、向心力不同于学生以往学过的力，是一个全新的概念，学生普遍感到比较难学，

而且受错误前概念的影响，难以建立正确的新概念。因此，可以利用高中学生学习的自学主性、设置适当的问题情境激发学生的思考、讨论，学生需应用已有知识，积极思维，情通过对问题的主动探究、获得概念、得出规律，以达到对知识深入理解和提高能力的目分的。

析

2、在学习该内容前，学生对变速运动概念已有较为全面的理解，知道什么是变速运动，懂得变速运动的物体有力的作用，同时已有应用控制变量法进行实验探究的经历。教学中可以尝试应用提出一些问题——设计实验——进行实验——分析实验——得出结论的科学探究教与学的方式，激发学习兴趣，培养学生发现问题，提出问题，分析问题和解决问题的能力，学习科学的思维方法，提升自主学习的能力。

知识与技能

过程与方法

1、理解向心力的概念，知道向心力是根据力的作用效果命名的一种力。

2、理解匀速圆周运动的向心力方向特点。

3、知道向心力大小与那些因素有关，理解公式的确切含义，并能用来计算

1、

通过实验，让学生体会从特殊到一般、具体到抽象、层层递进的科学思维方法，培养学生分析、推理和归纳能力。

2、经历从自己提出问题到自己解决问题的过程，培养学生的问题意识及思维能力。

3、尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用圆周运动的规律解决一些与生产和生活相关的实际问题。

教学目标

情感

态度1、养成合作交流的习惯，能主动与他人讨论交流，勇于发表自己的观点。

与价2、实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身值观

边，培养学生的学习兴趣。

3、 3、在探究的过程中，让学生经历类似科学家探索物理世界的过程，体会科学探

究的喜悦，领悟一定的科学精神，懂得应用控制变量法解决问题。

1、

理解向心力的概念。掌握计算向心力大小的表达式

教学重点

重

难难点

理解向心力是根据力的作用效果命名的力，向心力的来源

点

教学设计理念

本教学设计以新课程的三维目标为依据，重视学生的学习过程，体现“以学生为主体，以教师为主导”的新型师生关系，强化情感、态度与价值观的教育，发展学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围，鼓励学生合作探究，为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建舞台

多媒体，光滑木板，小球，细绳，图钉，向心力演示器，不同质量的两个小球

1课时

问题讨论法、实验探究的方法

讲授法、归纳法

教学用具

课时安排

教学方法

教学过程

环节

新课引入

教学内容

“花样滑冰、飞机转弯”视频

提问：1.为什么滑冰运动员转弯时身体要侧倾？

2、为什么飞机转弯时要倾斜？

一、复习匀速圆周运动

提问：什么是匀速圆周运动？

匀速的含义是什么？

生：相等时间内通过的弧长相等

速度大小不变，方向不断变化，

师：也就是说匀速圆周运动的状态是不断变化的。由于力是改变物体运动状态的原因，那匀速圆周运动的物体受力情况是怎样的呢？请同学们分析做匀速圆周运动的物体受力情况。

一，掌握向心力的概念

1.向心力的定义

F教法与学法

通过两个问题引出新课的知识——“向心力”。

通过复习上节课的知识，能使学生的思维顺畅的过渡到这节课所学的知识

设计意图

通过视频、问题引入课题，可以激发学生的学习欲望，使学生主动地参加到课堂的探究中，并且对概念的理解提供感性素材，帮助学生更好地建立概念和认识规律。

O G

O F

教学过程

新

课

教

学

新课教学

。

FN

f

G

共同之处：做匀速圆周运动的物体所

受的合外力都指向圆心，这个合外力

就叫向心力

2.向心力的方向；

始终与速度方向垂直，时刻指向

圆心，方向不断变化

3.向心力的效果

实验:在光滑水平桌面上一个小球，

拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌

上，原来细绳处于松驰状态,用手轻

击小球

用演示小球被绳子拉住观察：

做圆周运动的实验给学a：绳绷紧前，小球做什么运动？

生创造一个适应教学要b：绳绷紧后，小球又做什么运动？

求并且能够探索向心力概念的学习情境。老师分析：

利用问题的引导，让学绳绷紧前，由于小球所受的合外力为生思考总结出向心力的零，做匀速直线运动,

绳绷紧后小球作用效果，从而使得学受到绳子的拉力而改变了速度的方生形成向心力是一个效向没有改变速度的大小，所以小球做果力的概念。

匀速圆周运动。即向心力的效果是只

改变运动物体的速度方向，不改变速

度大小。

ω

O O

物理概念是在观察的基础上，运用科学的思维方法，排除非本质因素，抓住一类物理现象共同的本质属性，加以抽象和概括而成的。

以实验为基础创设情境能引发学生积极主动地思考，以问题为引导的方式确立了学生在学习中的主体地位，也能够培养和训练学生的自主思考能力。

教学过程

新课教学

4.向心力的来源

提问：分析向心力是一个独立的力

吗？

师：假如受力分析时要分析向心力，

那小球将受到重力，拉力和向心力。

由以前的知识我们知道任何一个独

立的力都有一个施力物体，我们看重

力的施力物体是地球，拉力的施力物学

学生应用已有知识，积

体是绳子，而向心力的施力物体是谁极思维，通过对问题的

呢？很难找到，那说明向心力不是一主动探究、获得概念，

个独立的力，它只是按作用效果命名以达到对知识深入理解

的力。

和提高能力的目的。

由新课的三个实例总结到：向心力可

以是由重力、弹力、摩擦力或者是其

中的几个合力来提供。

5.向心力的大小（分组实验）

a,体验向心力的大小与哪些因素有

关？

手拉绳子的一端，使绳子做匀速圆周

运动

采用学生分组实

验的方法有助于（1）.增大旋转的速度,拉力怎样变

发挥学生的主动化？

利用学生分组探究实验性，由于在分组实（2）.增大旋转半径，拉力怎样变的方法让学生经历“提验中穿插教师的化？

出问题—提出猜想和假启发、引导、讲解（3）.换一个质量较大的铁球进行实设—设计实验—实施实或教师与学生，学验，拉力怎么变化？

验—分析评估—交流”生与学生的讨论，实验结论：当增大物体的旋转速的探究过程。在实验过有利于扩大课堂度、半径以及质量，都感觉拉力有明程中，学生通过团队合内师生的信息交显变化。

作，亲自动手操作总结流。分组探究实验猜想：向心力的大小可能与角速度、得出实验结论并对实验使学生经历类似半径、质量有关

过程进行分析、评估和科学家探索物理b,进一步探究所需向心力大小与各交流。老师在学生实验世界的过程，不仅相关因素的关系

的过程中针对各小组产学习了新知识，更方法：控制变量法

生的问题做出指导，保加深了对物理规利用向心力演示仪研究向心力与m、证学生向正确地方向探律的理解，同时也r、之间的定量关系。

教

学过

程

新课教学

教师通过课件向学生介绍向心力演示仪的原理及使用方法

索。

。

。

1.学生实验：实验过程中，教师对学

生在操作过程中出现的问题进行适

当的指导。

2.、汇报成果：每组学生推选一个代

表配合实验仪器汇报实验成果，并填

写表格

3.、教师总结：向心力的大小与质量、

半径、角速度的平方乘正比。通过研

究得出：F＝m r2

。利用v= r可

2

得：Fmv

r

引导学生总结本节课内容：

向心力：

1、定义

2、方向

3、大小

4、效果

4、向心力来源：

让学生加深本堂课所学的知识

能够体会科学探究的喜悦，领悟到一定的科学思想和精神。

探究性实验不仅能很好地锻炼学生的动手能力，而且还能进一步培养学生归纳、概括、交流的能力以及团队合作精神。

课程小结

课回答课前提出的两个问题

堂及留给学生一个课后思考题

回顾

新课改要求学生要把知识同实际联系起来，让学生明白生活无处不存在着科学知识。

板书设计

第二章

第二节

匀速圆周运动的向心力

（第一课时）

一向心力

1、定义

做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的合外力，这个指向圆心的合外力叫做向心力。

2、方向

与速度方向垂直，时刻指向圆心，方向不断变化

3、大小

4、效果

不改变质点运动（速度）的大小，只改变运动（速度）的方向；

使物体做圆周运动. 5、向心力来源

重力、弹力、摩擦力或几个力的合力。

。

二、教学反思

（一）成功之处

1.本节课重难点确定合理，对于向心力来源这一难点通过实例分析的方法突破到位，三维目标完成情况较好；

2.引入直观，情境创设合理有效，激发了学生的学习兴趣，通过学生的“问”展开教学，既提高了学生语言表述能力，也提高了学生自主学习和合作互助的能力；

3.教学过程中体现了审美化的物理课堂。对于一些比较抽象的知识，可以采取创设情景等方法，把抽象问题具体化，通过建立理想模型，具体问题，具体分析，把复杂问题简单化，通过图像和视频引入向心力概念，展示了自然的和谐对称统一美；在向心力大小的实验探究验证中，也展示了高中物理的简洁美、方法美、实验美和辩证美；在讨论变速圆周运动和一般的曲线运动过程中，体现了从特殊到一般的思维美；

4.细化每个问题，保证了设问的有效性。设问的目的在于为学生理解新知识铺路搭桥，所以设置的问题要尽可能做到以下几点：1）承上启下，铺垫性强；2）设问指向性强；3）设问逐层递进等。

（二）不足之处

整个教学过程中我坚持使用实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。但是又因为整堂都是以学生为主的探究性学习，创设情景让学生提出自己关心、想要知道的问题，解决问题的时候又主要是以学生自评和互评以及合作学习而得出结论的，所以在结论的得出或是结论的表述

可能会不严密，难免缺少知识的系统性，因此如何处理和保持好探究性学习中知识的系统性是探究性学习中的值得我去研究的问题。探究型学习课给教师提出了很高要求。在以后的教学中，我要不断加强引导和应变能力，提高课堂管理能力，坚持“以学生为主体”，因为课堂应该是属于学生的课堂，同时也要创设一个和谐、平等、民主的课堂氛围。