向心力教案（1）

向心力

整体设计

向心力是本节教学的重点，由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力是教材所用的方法，这与以前的先学习向心力再学习向心加速度有所不同.学生对于向心力的理解不是很清楚，本节重点突出了向心力的理解及向心力在圆周运动中的作用.而向心力概念的学习，应及时强调指出，向心力是根据力的效果命名的，而不是根据力的性质命名的，它不是重力、弹力、摩擦力等以外的特殊力，而是做匀速圆周运动的质点受到的合外力，沿着半径指向圆心，它的方向时刻改变.本节的难点是运用向心力、向心加速度知识解释有关现象，处理有关问题.在学习时可以让学生认识实例：用细线系着的小球在水平面上做匀速圆周运动或是一些生活中的实例让学生体验或观察，从而引入向心力概念.

教学重点

向心力概念的建立及计算公式的得出及应用.

教学难点

向心力的来源.

时间安排

1课时

三维目标

知识与技能

1.理解向心力的概念.

2.知道向心力大小与哪些因素有关.理解公式的确切含义，并能用来计算.

3.会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象.

过程与方法

1.通过向心力概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法.

2.体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用.

情感态度与价值观

1.经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径，培养学生实事求是的科学态度.

2.通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心.

3.通过向心力和向心加速度概念的学习，认识实验对物理学研究的作用，体

会物理规律与生活的联系.

课前准备

细杆、细绳（2）、小球、直尺、秒表、盛水的透明小桶.

教学过程

导入新课

情景导入

前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动.知道了什么是向心加速度和向心加速度的计算公式，这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征.

观察下面几幅图片，并根据图做水流星实验，让学生自己体验实验中力的变化，考虑一下为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去而是沿着一个圆周运动.

前三幅图可以看出物体之所以没有沿直线飞出去是因为有绳子在拉着物体，而第四幅图是太阳系各个行星绕太阳做圆周运动是由于太阳和行星之间有引力作用，是太阳和行星之间的引力使各个行星绕太阳在做圆周运动.如果没有绳的拉力和太阳与行星之间的引力，那么这些物体就不可能做圆周运动，也就是说做匀速圆周运动的物体都会受到一个力，这个力拉着物体使物体沿着圆形轨道在运动，我们把这个力叫做向心力.

复习导入

复习旧知

1.向心加速度：做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度v2

2.表达式：an==rω2.r

3.牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.表达式：F=ma.

推进新课

一、向心力

通过刚才的学习我们知道了向心力和向心加速度具有相同的方向，都指向圆心，而且物体是在向心力的作用下做圆周运动，因此我们根据牛顿第二定律可知向心力的大小为：

22v2

Fn=man=m=mrω2=mr().TR

实验探究

演示实验(验证上面的推导式)：研究向心力跟物体质量m、轨道半径r、角速度ω的定量关系.

实验装置：向心力演示器

演示：摇动手柄，小球随之做匀速圆周运动.

①向心力与质量的关系：ω、r一定，取两球使mA=2mB,观察：(学生读数)FA=2FB,结论：向心力F∝m.

②向心力与半径的关系：m、ω一定，取两球使rA=2rB,观察：(学生读数)FA=2FB,结论：向心力F∝r.

③向心力与角速度的关系：m、r一定，使ωA=2ωB,观察：(学生读数)FA=4FB,结论：向心力F∝ω2.归纳总结：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、一个测量就得到定论，实际上要进行多次测量，大量实验，但我们不可能一一去做.同学们由刚才所做的实验得出：m、r、ω越大，F越大；若将实验稍加改进，如教材中所介绍的小实验，加一弹簧秤测出F，可粗略得出结论(要求同学回去做).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.测出m、r、ω的值，可知向心力大小为：F=mrω2.

二、实验：用圆锥摆粗略验证向心力表达式

原理：如图所示，让细绳摆动带动小球做圆周运动，逐渐增大角速度直到绳刚好拉直，用秒表测出n转的时间t，计算出周期T，根据公式计算出小球的角速度ω.用刻度尺测出圆半径r和小球距悬点的竖直高度h,计算出角θ的正切值.向心力F=mgtanθ,测出数值验证公式mgtanθ=mrω2

课堂训练

1.下列关于向心力的说法中，正确的是（）

A.物体由于做圆周运动产生了一个向心力

B.做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力

C.做匀速圆周运动的物体，其向心力不变

D.向心加速度决定向心力的大小

2.有长短不同、材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（）

A.两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断

B.两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断

C.两个球以相同的周期运动时，短绳易断

D.不论如何，短绳易断

3.A、B两质点均做匀速圆周运动，mA∶mB=RA∶RB=1∶2，当A转60转时，B正好转45转，则两质点所受向心力之比为多少？

参考答案：1.B2.B

3.解答：设在时间t内，nA=60转，nB=45转,质点所受的向心力F=mω2R=m(同，F∝mn2R2FAmAnARA160214所以2.2FBmBnBRB245292n2)·R，t相t

讨论交流

1.根据我们前面的学习，大家讨论生活中你所遇到的圆周运动中是哪些力在提供向心力.强调：向心力不是像重力、弹力、摩擦力那样作为某种性质的力来命名的.它是从力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管是属于哪种性质的力，都是向心力.

2.由物体做曲线运动的条件可知，物体必定受到一个与它的速度方向不在同一条直线上的合外力作用，匀速圆周运动是一种曲线运动，匀速圆周运动合外力的方向有何特点呢？

匀速圆周运动速率不变，方向始终垂直半径，说明合外力不会使速度大小发生变化，只改变速度方向，匀速圆周运动合外力的方向始终指向圆心.

三、变速圆周运动和一般曲线运动

问题：前面我们学习了加速度，做直线运动的物体其加速度可以改变物体运动的快慢，现在我们又学习了向心加速度，那么向心加速度是否也改变物体运动速度的大小？

讨论交流

根据刚才我们的实验（验证向心力表达式的实验）可知，向心加速度并不能改变物体运动速度的大小，而是在改变物体运动的方向.我们在这个实验中可以感受到，如果要使物体的速度不断增大，我们对物体施加的力就不能保持始终指向圆心，而是与向心力的方向有一个角度.根据力F产生的效果可以把力F分解成两个相互垂直的两个分力：一个是指向圆心的产生向心加速度的向心力;另一个是沿圆周的.切线方向的分力，这个力沿圆周切线方向产生加速度，这个加速度使物体的速度不断变大.因此这个运动不能是匀速圆周运动，而是变速圆周运动.也就是说变速圆周运动既有指向圆心的向心加速度，还有沿圆周切线方向的加速度，称为切向加速度

做变速圆周运动的物体所受的力

曲线运动：物体的运动轨迹不是直线也不是圆周的曲线运动.对于这样的运动尽管曲线的各个地方的弯曲程度不同，我们在研究时可以把这条曲线分成许多极短的小段，每一小段可以看作是一段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不同，可以表示为有不同的半径，这样在分析质点运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理问题了

一般的曲线可以分为很多小段，每段都可以看作一小段圆弧，各段圆弧的半径不一样课堂训练

1.如图所示，在光滑的水平面上钉两个钉子A和B，相距20cm.用一根长1m的细绳，一端系一个质量为0.5kg的小球，另一端固定在钉子A上.开始时球与钉子A、B在一条直线上，然后使小球以2m/s的速率开始在水平面内做匀速圆周运动.若绳子能承受的最大拉力为4N，那么从开始到绳断所经历的时间是多少

解析：球每转半圈，绳子就碰到不作为圆心的另一个钉子，然后再以这个钉子为圆心做匀速圆周运动，运动的半径就减小0.2m，但速度大小不变（因为绳对球的拉力只改变球的速度方向）.根据F=mv2/r知，绳每一次碰钉子后，绳的拉力（向心力）都要增大，当绳的拉力增大到Fmax=4N时，球做匀速圆周运动的半径为rmin，则有

Fmax=mv2/rmin

rmin=mv2/Fmax=（0.5×22/4）m=0.5m.

绳第二次碰钉子后半径减为0.6m，第三次碰钉子后半径减为0.4m.所以绳子在第三次碰到钉子后被拉断，在这之前球运动的时间为：

t=t1+t2+t3

=πl/v+π（l-0.2）/v+π（l-0.4）/v

=（3l-0.6）·π/v

=（3×1-0.6）×3.14/2s

=3.768s.

答案：3.768s

说明：需注意绳碰钉子的瞬间，绳的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不变，而绳的拉力随半径的突然减小而突然增大.

2.如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的距离为r.物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连，B与A质量相同.物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动

解析：由于A在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它所受的合外力必然指向圆心，而其中重力、支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径或指向圆心或背离圆心.

当A将要沿盘向外滑时，A所受的最大静摩擦力指向圆心，A的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力，即F+Fm′=mω12r①

由于B静止，故F=mg②由于最大静摩擦力是压力的μ倍，即

Fm′=μFN=μmg③由①②③解得ω1=g(1)/r

当A将要沿盘向圆心滑时，A所受的最大静摩擦力沿半径向外，这时向心力为：

F-Fm′=mω22r④

由②③④得ω2=g(1)/r.

故A随盘一起转动，其角速度ω应满足g(1)/r

答案：g(1)/rg(1)/r.g(1)/r

课堂小结

1.向心力来源.

2.匀速圆周运动时，仅有向心加速度.同时具有向心加速度和

向心力教案（2）

《向心力1》教案设计

一、教材分析

本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书（物理2·必修）第五章《曲线运动》第六节《向心力》。

教材的内容方面来看，本章节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式，变速圆周运动和一般曲线运动。前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，这节讲的是描述使物体做圆周运动的合外力，是对物体运动认识上的升华，为接下来万有引力的的学习奠定了基础。所以在整个教材体系中起了承上启下的作用，并且这样的安排由简单到复杂，符合学生的认知规律。

从教材的地位和作用方面来看，本章节是运动学中的重要概念，也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一，是对物体运动认识上的升华，它把运动学和动力学联系在了一起，具有承上启下的桥梁作用，也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。

二、学情分析

【知识基础方面】在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，具备了探究向心力的基本知识和基本技能，这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。

【思维基础方面】高一的学生通过初中科学和第一学期的学习，具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力，但接受能力尚欠缺，需要教师正确的引导和启发。

【情感态度方面】在学生的生活经验中，与向心力有关的现象有，但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。

三、教学目标

【知识技能目标】理解向心力的定义；

能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位理解向心力的作用效果；用圆锥摆粗略验证向心力的表达式；

【过程方法目标】

通过对向心力，向心加速度，圆周运动，牛顿第二定律的理解与学习，相互联系，体验对物理概念的学习方法

【情感态度与价值观目标】

通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念，感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点；

通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发，激发学生的学习兴趣；通过一些有趣的实验实验，加深学生的印象，容易让学生理解，引起学生兴趣；

四、重点与难点

重点：向心力表达式验证，向心力来源与作用效果。设定一定运动情景，来验证向心力表达式。来源进行举例说明，进行受力分析。（重点如何落实）

难点：向心力表达式的验证。通过用圆锥摆粗滤验证表达式，通过圆锥摆做匀速圆周运动解释原理，分析其在运动角度和手里角度的合外力，测量数据与测量器材，一步步得出表达式的正确。（难点咋么突破）

五、教学方法与手段

教学方法：演示法，讲授法,讨论法教学手段：多媒体，口述

六、教学过程

1.引入

回顾本章内容，复习向心加速度，放一个有关视屏，向同学提问物体为甚么做圆周运动？

2.新课教学（熟悉一下过渡）

一、做小球做圆周运动的实验，多问题进行思考，得出向心力特点进行总结

二、教授有关向心力的有关知识并进行一定补充。

三、用圆锥摆粗滤验证向心力表达式小结:向心力定义表达式

向心力教案（3）

教学目标

知识目标

1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，方向总是指向圆心.

2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式，会解答有关问题.

能力目标

培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力.

情感目标

培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去.

教学建议

教材分析

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，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式，顺理成章，便于学生接受.

教法建议

1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从中引导启发学生认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此引入向心力的概念.

2、对于向心力概念的认识和理解，应注意以下三点：

第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的，或者说是根据力的作用效果来命名的，并不是根据力的性质命名的，所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力.

第二点是物体做匀速圆周运动时，所需的向心力就是物体受到的合外力.

第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向.

3、让学生充分讨论向心力大小，可能与哪些因素有关?并设计实验进行探究活动.

4、讲述向心加速度公式时，不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变，向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动，在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来，使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义，再结合无论速度大小或方向改变，物体都具有加速度，使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解.

教学设计方案

向心力、向心加速度

教学重点：向心力、向心加速度的概念及公式.

教学难点：向心力概念的引入

主要设计：

一、向心力：

(一)让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉.

(二)展示图片链球做圆周运动需要向心力.〔全日制普通高级中学教科书(试验修定本·必修)物理.第一册98页〕

(三)演示实验：做圆周运动的小球受到绳的拉力作用.

(四)让学生讨论，猜测向心力大小可能与哪些因素有关?如何探究?引导学生用“控制变量法”进行探索性实验.(用向心力演示器实验)

演示1：半径r和角速度 一定时，向心力 与质量m的关系.

演示2：质量m和角速度 一定时，向心力 与半径r的关系.

演示3：质量m和半径r一定时，向心力 与角速度 的关系.

给出 进而得在 .

(五)讨论向心力与半径的关系：

向心力究竟与半径成正比还是反比?提醒学生注意数学中的正比例函数 中的k应为常数.因此，若m、 为常数 据 知 与r成正比;若m、v为常数，据 可知 与r成反比，若无特殊条件，不能说向心力 与半径r成正比还是成反比.

二、向心加速度：

(一)根据牛顿第二定律

得：

(二)讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量：

v T f

探究活动

感受向心力

在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体，抡动细绳，使小物体做圆周运动(如图).依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量.

体验一下手拉细绳的力(使小球运动的向心力)，在下述几种情况下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或减小，向心力是变大，还是变小;改变半径r尽量使角速度保持不变，向心力怎样变化;换个橡皮塞，即改变橡皮塞的质量m，而保持半径r和角速度 不变，向心力又怎样变化.

做这个实验的时候，要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物体.

向心力教案（4）

一、教材分析

课标分析：能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

教材地位：《向心力》一节是普通高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。它既是本章知识的一个拐点，又是本章内容拓展的重要基础;通过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析，又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时，《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性，是运动与力关系学习的好素材。

二、学情分析

学生通过前面的学习，理解了质量、力与加速度的关系，了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度，并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程，具备了处理问题的一般思路方法：提出问题—分析问题—解决问题。

三、教学目标

(一)知识与技能

了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的一种力。

知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的情景计算。

知道在变速圆周运动中，合外力的法向分力提供了向心力，切向分力用于加速。

知道一般曲线运动的处理方法。

(二)过程与方法

通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法：提出问题、分析问题、解决问题

在验证向心力表达式的过程中，体会物理实验在处理问题中的作用。

经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。

(三)情感态度价值观

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。

经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

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。

四、教学重点、难点

教学重点

理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系，并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源

教学难点

理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源，理解匀速圆周运动中供求关系

五、教学过程

教学程序 教学内容 学生活动 思维对话 课前活动 学生实验：

以电动玩具赛车作为研究对象，如图所示，在地上画出一圆周作为赛车的轨道。将绳子穿过一个空心笔杆，绳子的一端系玩具赛车，另一端系一个弹簧测力计。注意观察弹簧测力计的示数。

相互合作

观察现象

现象：

小赛车做匀速圆周运动时弹簧测力计上有示数且大小不变。

知 识 回 顾 问题1：回顾：匀速圆周运动的性质。

问题2：回顾：向心加速度的物理意义、定义、方向及大小。

问题3：回顾：牛顿第二定律的内容、表达式。

查看前面笔记回顾所学 做匀速圆周运动的物体线速度大小不变、角速度不变(周期不变)。

物理意义：描述做匀速圆周运动物体的线速度方向变化快慢的物理量。

定义：物体在做匀速圆周运动时指向圆心的加速度

方向：时刻指向圆心。

大小：

内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同

表达式：F=ma

情景引入

感知向心力

问题1：在课前实验活动中你观察到了什么现象?

问题2：现在请同学们拿起准备好的一端系着小橡皮的绳子，让它在光滑的桌面上做匀速圆周运动(注意安全)，说出你感觉到了什么?

过渡语：由此可看出做匀速圆周运动的物体在指向圆心方向上存在力的作用。本节课我们就一起来探究这个力。

学生自己活动体验

小赛车做匀速圆周运动时弹簧测力计上有示数且大小不变。

感觉到绳子对手有力的作用

寻找向心力

问题1：请同学们观看视频，回答：(1)、地球绕太阳近似做什么运动?(2)、为什么地球绕太阳做这种运动?

问题2：对上面的问题2中做匀速圆周运动的物体受力分析且求出合力?

问题3：请同学思考如何让带细绳的小橡皮做不同于问题2的匀速圆周运动?建立物理模型且分析其受力情况，求出合力?

问题4：通过上面例子，总结归纳匀速圆周运动的受力特点

过渡语：前面我们学习了匀速圆周运动中方向始终指向圆心的加速度──向心加速度，根据牛顿第二定律，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向圆心的合力。这个合力叫做向心力

独立思考，完成受力分析图

小组讨论

得出结论 (1).地球绕太阳近似做圆周运动并且是匀速圆周运动。

(2)太阳对地球有引力作用。

(1)=T

(2)=

匀速圆周运动的受力特点：

可受一个力或多个力

合力指向圆心

合力可以是弹力、引力、摩擦力等性质力，也可以是这些性质力的合力或分力。 认识向心力

问题1：请同学们在总结归纳上面问题的基础上，给出向心力的定义、方向、大小、特点及作用效果。

问题2：对于向心力大小的表达，有的同学认为是：=;而有的同学根据牛顿第二定律又认为是：

两个式子你认为哪个正确?如果都正确请说出它们分别是从什么角度来建立?

过渡语：对于这两个式子是否能够相等?提供的合力是否就等于所需要的向心力?需要实验来验证。

总结归纳，交流评价，记录笔记

交流讨论、思考回答

向心力教案（5）

教学内容分析：

背景分析：

向心力是人教版物理必修2第五章第6节内容。教材中由牛顿运动定律和向心加速度引入的向心力;

功能分析：

在教学大纲中属于B段要求。是本章的核心内容，又是天体运动的理论基础之一。通 过对本章节的教学可以提高学生把生活事例简化为物理模型的能力，复习旧知，强化受力分析能力，用学过的物理规律解释现实生活中的现象，提高学生学习兴趣。

结构分析：

教材先由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力的概念，接着利用圆锥摆粗略验证向心力表达式，最后分析一般曲线运动和变速圆周运动中的向心力。

资源分析：

可利用媒体展示现实中的圆周运动;

可利用带细线的小球模拟现实中的圆周运动，完成初步的“实例——模型”的转化。

可以利用课件展示由实物到模型的过程更容易让学生接受、理解、掌握、运用、提高;

可以利用实物投影给学生展示自我的机会，激发学生的学习兴趣;

学生情况分析：

知识储备情况：

学生熟练掌握了受力分析的方法，能独立完成对物体的受力分析;

已经学习过向心加速度的内容，知道向心加速度的表达式，方向;

已经学习过牛顿第二定律，知道合力和加速度的关系。

学习中的自我监控：

学会观察，从看到的现象中找到隐藏的规律;

能独立完成学案内容，结合观察到的现象得出自己对指“向圆心的合力的理解”，并敢于发表自己的看法;

懂得互助合作，且积极参与小组讨论。

教学目标：

知识与技能：

理解向心力的概念;

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;

会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析、讨论与圆周运动相关的物理现象;

过程与方法：

通过向心力概念的学习，知道从不同角度研究问题的方法;

体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用

情感态度和价值观：

培养学生实事求是的科学态度;

通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心;

通过向心力和向心加速度概念的学习，认识实验对物理学研究的作用，体会物理规律与生活的联系。

教学策略设计：

教法与学法：

教法：采用媒体展示，提出问题，演示过程，指导实验，总结结论，反馈评价。

学法：独立观察、分析小结，发表见解，小组讨论，了解原理，动手操作实验，总结分析数据，验证理论，掌握理论，运用规律解决其他实际问题。

教学媒体设计：

视频：(1)水流星，双人滑冰，飞车走壁，三个过程，其中加入由实物图片到素描图片到模型的演化过程。

幻灯片：辅助展示教学过程

黑板：出示标题，竖直圆周运动一般位置的受力分析图，例题讲解。

教学过程设计：

导入新课：

情景导入：利用视频，利用带细线的小球做圆周运动

复习导入： 观察模拟后完成学案。

学案内容：

向心加速度：

表达式： ………………………………(1)

方向：

牛顿第二定律：

表达式： ………………………………(2)

由1，2式得出：

力 Fn的方向 ：

由以上推导过程我们能发现做圆周运动的基本条件：

物体在某点的合力方向：

物体在该点的运动方向：

合力方向与运动方向之间的关系? 小结：物体做匀速圆周运动是因为受到力的作用，这些力的合力指向圆心，我们把这个指向圆心的合力叫向心力。

向心力教案（6）

一、设计思路

以高中物理新课改的基本理念为指导，基于高一学生的实际和与向心力相关的学习任务，注重在教学中体现科学探究精神，使学生尽可能完整地经历科学探究的过程。通过学生探究式的大胆的假设和猜想以及科学的分析，不仅仅获取科学知识，同时能将物理理论应用生活实际之中。

鉴于教材根据牛顿第二定律直接推导出向心力的表达式的教学方法，本节课突破该教学方法，采用“引导探究”式教学法，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创新思维的培养，充分发挥学生主动性。其主要程序是：

不仅重视知识的获得，而且更重视学生获得知识的过程及方法，更加突出了学生的主动学习。学生活动约占课时的一半，力求体现“以教师为主导，以学生为主体”的教学思想。

二、前期分析

学习任务

向心力是高中物理新课程必修2的内容，本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。教材的编排思路很清晰，先是从身边的事例出发，让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力，从而引出向心力的概念。由于上一节中，已经从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论，进一步得到了向心加速度的大小。于是根据牛顿第二定律，就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。

接着，教材为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目——“用圆锥摆验证向心力的表达式”。实际上，这个实验除了要验证向心力表达式以外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的性质力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。

本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。这样安排的目的是从生活实际出发，在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动，什么情况下会做变速圆周运动，以及知道如何处理一般曲线运动的方法。

学习者

学生通过前一节《向心加速度》的学习，已经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。

但由于错误的经验或者说是思维定势，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)对学生来说，将是个难点。

三、教学目标

知识与技能

(1)能结合实例分析，知道向心力是一种效果力以及方向;

(2)能够用自己的语言归纳向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算;

(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，能够描述合外力的作用效果。

过程与方法

(1)通过对向心力概念的探究体验，能够用自己的语言说出其概念;

(2)在引导探究向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用;

(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，领会解决问题从特殊到一般的思维方法。

情感、态度与价值观

实例、实验紧密联系生活，拉近与科学的距离，感受到科学就在身边，发展自己对学习的积极性和学习兴趣。

综上(前期分析及教学目标)，可见本节课的重点和难点：

四、教学准备

教具与学具

飞机拐弯视频、花样滑冰转圈视频、地球绕太阳公转动画、轻绳牵引小球在光滑面上的实验小装置、自制的探究向心力与哪些因素有关的仪器、自制的橡皮泥纱布袋等。

教学策略

本课基于建构主义学习理论，具体以引导探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。

五、教学过程设计

实验或视频激疑，导入新课——向心力

(1)引入：欣赏视频：飞机拐弯、花样滑冰转圈、地球绕太阳公转

通过以上视频和动画的观看，让学生体会并重温什么样的运动是匀速圆周运动。更为重要的是，圆周运动的概念也比较自然地在学生头脑中回忆起来。

(2)迷你小实验1：向心力与圆周运动

取一根细绳，一端系上一小球，另一端固定在一枚图钉上。将图钉定在

光滑的板上，如图所示：

用手指沿小球与图钉连线的垂直方向轻轻弹击小球，当绳子未伸直前，小 球做 运动

用手指沿小球与图钉连线的垂直方向加大力弹击小球，当绳子伸直后，

小球做 运动

引导：学生分析、讨论：

a：绳绷紧前，小球为什么做匀速直线运动?

b：绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动?小球此时受到哪些力的作用?合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?

过程：实验模拟——受力分析——力与运动分析——结论

总结：向心力(效果力)

(1)概念：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的等效力的作用，这个力叫向心力。

(2)方向：向心力总是指向圆心，方向不断变化。

(3)作用效果：不改变速度大小，只改变运动物体的速度方向。

对向心力实例分析：

a：让学生讨论汽车急转弯时，乘客向心力的来源(结合感觉)。

b：分析转盘上物体所做的圆周运动。(动画)

c：手抡动细绳，使小物体做圆周运动。(如图)

分析：向心力的来源(性质)

总结：

(1)向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质力。

(2)向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。

物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力F向= F合。

(3)向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用 ，只能说某个力或某几个力提供了向心力。

通过对以上视频、动画、迷你小实验，在物体做圆周运动基础上，引出本课主题——向心力。

亲身体验，感受向心力存在

迷你小实验2：感受向心力与什么因素有关

在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮泥纱布袋或其他小物体，抡动细绳，使小物体做圆周运动(如图)，依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量，拉力如何变化。

体验一下手拉细绳的力(使小球运动的向心力由物体受的拉力和重力的合力提供)，大小有什么不同：

猜想：向心力可能与m、w、r有关。

向心力概念建立之后，不急于进行向心力大小及其计算公式的推导，而是进一步强化学生对于向心力存在的真实体验。

向心力教案（7）

目录

TOC o “1-3“ u 教学内容 PAGEREF _Toc393782737 h 1

一、教学任务分析 PAGEREF _Toc393782738 h 1

教材分析 PAGEREF _Toc393782739 h 1

三维教学目标 PAGEREF _Toc393782740 h 1

教学重点、难点 PAGEREF _Toc393782741 h 2

二、学情分析 PAGEREF _Toc393782742 h 2

三、教法学法 PAGEREF _Toc393782743 h 2

教学方法 PAGEREF _Toc393782744 h 2

学习方法 PAGEREF _Toc393782745 h 2

四、教学过程 PAGEREF _Toc393782746 h 3

新课引入 PAGEREF _Toc393782747 h 3

新课讲授 PAGEREF _Toc393782748 h 3

巩固练习 PAGEREF _Toc393782749 h 5

课堂小结 PAGEREF _Toc393782750 h 5

拓展提高 PAGEREF _Toc393782751 h 5

课后思考 PAGEREF _Toc393782752 h 6

板书设计 PAGEREF _Toc393782753 h 6

五、教学特色 PAGEREF _Toc393782754 h 6

《向心力》教学设计

教学内容

【课 题】 向心力

【教材选择】 普通高中课程标准(人教版)必修2 第五章 第六节

【课时安排】 一课时

【教学对象】 高一学生

一、教学任务分析

教材分析

《向心力》一节第五章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。它既是本章知识的一个拐点，又是本章内容拓展的重要基础;通过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析，又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时，《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性，是运动与力关系学习的好素材。

三维教学目标

(一)知识与技能

了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的一种力;

知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的情景计算;

知道在变速圆周运动中，合外力的法向分力提供了向心力，切向分力用于加速;

知道一般曲线运动的处理方法。

(二)过程与方法

通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法：提出问题、分析问题、解决问题?;

在验证向心力表达式的过程中，体会物理实验在处理问题中的作用;

经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。

(三)情感态度价值观

? 经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径，培养学生实事求是的科学态度;

经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力;

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。

教学重点、难点

(一)教学重点

理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系，并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源。

(二)教学难点?

理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源，理解匀速圆周运动中供求关系。

二、学情分析

能力层面

高一的学生有着强烈的好奇心和求知欲，已有基本的观察、分析、推理能力，能够探讨现象发生的原因，具备了处理问题的一般思路方法：提出问题—分析问题—解决问题。

知识层面

理解了质量、力与加速度的关系;

了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系;

认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度。

三、教法学法

教学方法

实验探究法、启发式教学法、讨论交流法等。

学习方法

猜想法、实验法、小组合作法等。

通过教法与学法的相互结合，体现教师为主导，学生为主体的教学原则。

四、教学过程

教学程序 教师活动 学生活动 设计意图 新

课

引

入 图片引入

列出超级秋千、过山车两张图片

提问：为什么做圆周运动的物体没有沿着直线飞出去?

游戏引入

带领学生做“不掉落的乒乓球”游戏

提问：做匀速圆周运动的物体有什么受力特点 学生观察图片，联系生活实际，思考问题。

学生观察游戏现象，思考问题 利用情景式教学，让学生回忆玩这两个游戏时的感受;通过游戏引发学生思考，吸引学生的注意力，激发学生学习物理的兴趣，也让学生感受到学习的知识来源于生活，体现从生活走向物理的课程设计理念。

新课讲授新课讲授

一、向心力的概念

带领学生对超级秋千及乒乓球受力分析。引导学生归纳总结向心力定义。

向心力的定义

做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心的合力，这个力叫做向心力。

组织学生讨论、分析生活中几种匀速圆周运动及模拟匀速圆周运动动画。

向心力的特点

(1)效果力

(2)变力

(3)不做功 学生对超级秋千及乒乓球进行受力分析，并思考新课引入时提出的问题。总结归纳出向心力的定义。

小组讨论，分析图片中向心力的来源，发现支持力、摩擦力、拉力均可充当向心力。总结向心力是效果力的特点。

观看模拟匀速圆周运动动画，认真观察、分析，向心力的方向始终在变化;向心力的只改变速度方向，不改变速度大小。 通过受力分析，寻找乒乓球不掉落的原因，激发学生分析、推理的能力。

通过大量引入生活中常见的匀速圆周运动实例，充分激发学生学习兴趣，并贯彻物理源于生活的理念。培养学生，将知识运动到实际生活中的能力。

向心力教案（8）

知识与技能：

知道向心力的概念、来源、公式及其物理意义。

知道研究一般曲线运动采用圆周运动分析的方法和依据。

过程与方法：

通过学习，将牛顿第二定律自觉地从直线运动迁移到圆周运动中来。

情感态度与价值观：

通过讨论与交流，培养学生思维能力和分析能力，培养学生探究问题的热情。 重点 向心力的概念，与向心加速度的关系 难点 向心力的来源 教具 多媒体、学案 教学要点：向心力的概念、来源、公式及其物理意义

特别关注：向心力的来源

知识链接：向心加速度、牛顿第二定律

教学流程： 环节 教 学 内 容 师 生 互 动 设 计 意 图 课前

汇报 向心加速度物理意义、公式 代表发言进行汇报，大家认真聆听，评价及进行补充 为新课打基础 定向

导学

自主

学习

合作

探究 加速度是由合力产生，那么向心加速度是怎样产生的?本节课我们就来研究这个问题。

一、匀速圆周运动与向心力

向心力：做匀速圆周运动的物体受到 的合力。

公式：Fn= 或Fn= 。

来源：匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的 ，也可能是某个力的分力。向心力是按 命名的力，它可由重力、弹力、摩擦力等提供，也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。

作用：产生 ，改变线速度的方向。

装置：细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球使它在某个水平面内做 ，组成一个圆周摆，如图所示。

教师提出问题

学生认真聆听、思考，准备进入新课的学习。

阅读教材，完成学案。

通过实例，得出向心力名称的由来。

结合牛顿第二定律及向心加速度的公式推导向心力的公式。

学生分小组进行探究，教师指导。 交代本节主要研究方向，提醒学生进入状态。

阅读教材，提取精华。

通过情景展示，让学生初步认识到向心力的来源和方向。

精讲

点拨

有效

训练

展示

交流 求向心力及合力：

(1)可用Fn= 计算钢球所需的向心力。

(2)可计算 和 的合力F合。

结论：代入数据后比较计算出的向心力Fn和钢球所受合力F合的大小，即可得出结论：钢球需要的 等于钢球所受外力的 。

例题：如上图所示，将一质量为m的摆球用长L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于圆锥摆的受力情况，下列说法正确的是 ( )

摆球受重力、拉力和向心力的作用

向心力教案（9）

一、教学目标

知识与技能

(1)能结合实例分析，知道向心力是一种效果力以及方向;

(2)能够用自己的语言归纳向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算;

(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，能够描述合外力的作用效果。

过程与方法

(1)通过对向心力概念的探究体验，能够用自己的语言说出其概念;

(2)引导学生进行“实验”——“用圆锥摆验证向心力的表达式”

(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，领会解决问题从特殊到一般的思维方法。

情感、态度与价值观

实例、实验紧密联系生活，拉近与科学的距离，感受到科学就在身边，发展自己对学习的积极性和学习兴趣。

二、教学重难点

重点：向心力的概念、公式的建立，对公式理解以及相应的计算

难点：分析向心力的来源

三、教学准备

PPT课件、圆锥摆(20组)、DISLab向心力演示器等

四、教学过程

引入

取一根细绳，一端系上一小球，另一端固定在一枚钉子上。将钉子定在

光滑的板上，如图所示：

师：给小球一个水平方向并垂直于绳的初速度，小球什么运动?生：圆周运动

师：小球为什么会做圆周运动?生：受绳子拉力

向心力概念的建立

对上述模型进行理想化处理(水平面光滑)，对小球受力分析，得出向心力的概念。

向心力：物体受到的指向圆心的合力

强调：向心力是按照力的实际作用效果命名的。

感受向心力与哪些因素有关

师：你在生活中感受到过向心力吗?

(1)体验：在一根结实的细绳的一端拴一个物体，抡动细绳，使小物体做圆周运动(如图)，依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量，拉力如何变化。

(2)猜想：向心力可能与哪些因素有关有关。

生：向心力可能与m、v(w)、r有关

利根据牛顿第二定律和向心加速度表达式推导出向心力表达式

向心力教案（10）

教学目标

知识目标

1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，方向总是指向圆心.

2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式，会解答有关问题.

能力目标

培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力.

情感目标

培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去.

教学建议

教材分析

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，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式，顺理成章，便于学生接受.

教法建议

1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从中引导启发学生认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此引入向心力的概念.

2、对于向心力概念的认识和理解，应注意以下三点：

第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的，或者说是根据力的作用效果来命名的，并不是根据力的性质命名的，所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力.

第二点是物体做匀速圆周运动时，所需的向心力就是物体受到的合外力.

第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向.

3、让学生充分讨论向心力大小，可能与哪些因素有关?并设计实验进行探究活动.

4、讲述向心加速度公式时，不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变，向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动，在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来，使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义，再结合无论速度大小或方向改变，物体都具有加速度，使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解.

教学设计方案

向心力、向心加速度

教学重点：向心力、向心加速度的概念及公式.

教学难点：向心力概念的引入

主要设计：

一、向心力：

(一)让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉.

(二)展示图片链球做圆周运动需要向心力.〔全日制普通高级中学教科书(试验修定本·必修)物理.第一册98页〕

(三)演示实验：做圆周运动的小球受到绳的拉力作用.

(四)让学生讨论，猜测向心力大小可能与哪些因素有关?如何探究?引导学生用“控制变量法”进行探索性实验.(用向心力演示器实验)

演示1：半径r和角速度 一定时，向心力 与质量m的关系.

演示2：质量m和角速度 一定时，向心力 与半径r的关系.

演示3：质量m和半径r一定时，向心力 与角速度 的关系.

给出 进而得在 .

(五)讨论向心力与半径的关系：

向心力究竟与半径成正比还是反比?提醒学生注意数学中的正比例函数 中的k应为常数.因此，若m、 为常数 据 知 与r成正比;若m、v为常数，据 可知 与r成反比，若无特殊条件，不能说向心力 与半径r成正比还是成反比.

二、向心加速度：

(一)根据牛顿第二定律

得：

(二)讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量：

v T f

探究活动

感受向心力

在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体，抡动细绳，使小物体做圆周运动(如图).依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量.

体验一下手拉细绳的力(使小球运动的向心力)，在下述几种情况下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或减小，向心力是变大，还是变小;改变半径r尽量使角速度保持不变，向心力怎样变化;换个橡皮塞，即改变橡皮塞的质量m，而保持半径r和角速度 不变，向心力又怎样变化.

做这个实验的时候，要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物体.

向心力教案（11）

一、高、初中物理的差异

首先要明确高中物理和初中物理的差异，之后才能有针对性地采取措施，改进学习方法。初中物理定性结论多，定量计算少;纯理论多，联系实际少;机械记忆多，理解较少;死搬硬套多，灵活运用少;只要把公式背住，考试就能得高分。而高中物理则不然，它要求理解的成分更多，在理解的基础上进行灵活运用知识去解决实际的物理问题较多，特别是高中物理中规律、定理公式等比较多，单纯地死记硬背是不行的，因为我们必须首先理解清楚这些公式、结论的适用条件或范围，才能有效地进行运用。在初中，要求学生具备形象思维的能力，而在高中要求更多的则是抽象思维。有不少学生不理解这些，到了高中仍然靠单纯地死记硬背，当然不会取得理想的成绩。

二、如何学好高中物理

进入高中以后，有不少同学问“怎样学习高中物理?学习物理有没有捷径呢?”答案是否定的，学习物理是掌握科学文化知识，我们来不得半点虚假。虽然没有捷径，但科学的学习方法确是有的。那就是在学习过程中严格按照“预习→上课→复习→作业→质疑→小结”六个环节，另外对于每一章或一单元在学习完之后还应该“系统总结”。

1、预习

高中物理与初中有差异较大，无论是从知识要求的深度和广度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容有所了解。因此，在每次上课前，花一定时间(时间长度没有限制)将课堂上所学的知识预先浏览一下，熟悉课堂上所要学习的知识，明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课;另外，也能培养自学能力和独立思考能力。

2、上课

上课是获取知识的重要环节，也是学习的中心环节。上课时应该注意三个问题：

(1)主动听课

在教学活动中，应以教师为主导学生为主体，学生才是学习的“主人”，如果学生能够根据老师讲课的程序积极主动地思考，在理解基础知识的基础上，对难点和重点进行推理性的思维和接受，以主动的态度去听课，积极地进行思考，努力参与到老师的课堂教学中去，那么，学习效率一定会很高。

(2)注意课堂要点

要听好课，我们应善于抓课堂的要点，上课时，我们应有意识地去注意老师讲课的重点内容。有经验的老师，总是将主要精力放在突出重点、突破难点上，进行到重要的地方，或放慢速度，重点强调;或板书纲目，仔细讲解等;对于难点，就需要我们在预习时做到心中有数，到时候注意专心听讲。总之，我们要做到“会听课”。

(3)做到听课和做笔记两不误

有的同学一上课就不停的记不停的写，结果一节课下来一点都没有听到，不知道这节课老师讲了些什么?那么，应该如何处理好听课和做笔记的关系呢?我认为，上课时，应该把主要精力放在听课上，而不是做笔记上，笔记中要记的内容应该是：课堂重点、课堂难点、课堂疑点、补充结论或例题等课本上没有的内容，并不是教师的所有板书内容。总之，我们应该有摘要、有重点地记。有的同学从来就不做笔记，这也不好，特别是对于高中物理学习是不利的。因为我们的记忆是有限的，老师讲的内容转瞬即逝，我们对知识的记忆随时间延长会逐渐遗忘，没有做笔记我们以后复习有些内容就找不到。

3、复习

有的同学只要老师一布置了作业就会马上去做，觉得完成了作业，就完成了学习任务，就掌握了知识，结果是一边做作业，一边翻课本、笔记，到头来知识没有掌握。如果能够静下心来将每课堂课所学的内容进行认真思考、回顾，在此基础上再去完成作业就会起到事半功倍的效果。心理学研究表明：知识在学习最初的两三天内遗忘是最快的，也是最多的，所以，我们只有对知识进行及时的复习才能减少遗忘达到巩固知识的目的。

4、作业

在复习的基础上，我们再做作业。做作业的目的有两个：一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来知识解决一些具体的实际问题。因此，做作业时，应该认真对待，独立完成，积极思考，注意总结。应该明确“做题的目的是提高对知识的掌握水平”，切忌“为了做题而做题”。

向心力教案（12）

知识与技能：

知道向心力的概念、来源、公式及其物理意义。

知道研究一般曲线运动采用圆周运动分析的方法和依据。

过程与方法：

通过学习，将牛顿第二定律自觉地从直线运动迁移到圆周运动中来。

情感态度与价值观：

通过讨论与交流，培养学生思维能力和分析能力，培养学生探究问题的热情。 重点 向心力的概念，与向心加速度的关系 难点 向心力的来源 教具 多媒体、学案 教学要点：向心力的概念、来源、公式及其物理意义

特别关注：向心力的来源

知识链接：向心加速度、牛顿第二定律

教学流程： 环节 教 学 内 容 师 生 互 动 设 计 意 图 课前

汇报 向心加速度物理意义、公式 代表发言进行汇报，大家认真聆听，评价及进行补充 为新课打基础 定向

导学

自主

学习

合作

探究 加速度是由合力产生，那么向心加速度是怎样产生的?本节课我们就来研究这个问题。

一、匀速圆周运动与向心力

向心力：做匀速圆周运动的物体受到 的合力。

公式：Fn= 或Fn= 。

来源：匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的 ，也可能是某个力的分力。向心力是按 命名的力，它可由重力、弹力、摩擦力等提供，也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。

作用：产生 ，改变线速度的方向。

装置：细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球使它在某个水平面内做 ，组成一个圆周摆，如图所示。

教师提出问题

学生认真聆听、思考，准备进入新课的学习。

阅读教材，完成学案。

通过实例，得出向心力名称的由来。

结合牛顿第二定律及向心加速度的公式推导向心力的公式。

学生分小组进行探究，教师指导。 交代本节主要研究方向，提醒学生进入状态。

阅读教材，提取精华。

通过情景展示，让学生初步认识到向心力的来源和方向。

精讲

点拨

有效

训练

展示

交流 求向心力及合力：

(1)可用Fn= 计算钢球所需的向心力。

(2)可计算 和 的合力F合。

结论：代入数据后比较计算出的向心力Fn和钢球所受合力F合的大小，即可得出结论：钢球需要的 等于钢球所受外力的 。

例题：如上图所示，将一质量为m的摆球用长L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于圆锥摆的受力情况，下列说法正确的是 ( )

摆球受重力、拉力和向心力的作用

向心力教案（13）

【设计思想】

建构主义教学理论启示我们要转变教学观念，创造以“学生为主体，教师为主导”的教学环境，使学生在真实的情景中完成任务，改变我们长期存在的教师在台上讲，学生在台下听的灌输式教学，充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，分析问题，解决问题，主动建构良好的认知结构，培养创新精神。

【教材分析】

教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，分析物体的受力特点，从而得出向心力的概念，有助于学生体会和理解。教材接着从理论的角度，根据牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式。之后，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。

这部分知识的学习，可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。当然，学习完这一节之后，中学里所有的运动形式都学习完毕了，从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。

【学情分析】

通过前几节内容的学习，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。这些知识的学习，为学生学习向心力做好了知识上的准备。

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，所以需要在教学中通过实例、实验，使学生对向心力的认识从感性认识升华到理性认识。

【教学目标】

知识与技能

(1)知道什么是向心力，理解它是一种效果力。

(2)理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。

(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。

过程与方法

(1)通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。

(2)在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。

(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。

情感态度与价值观

(1)经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

(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边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。

【重点难点】

教学重点

(1)理解向心力的概念和公式的建立。

(2)理解向心力的公式，并能用来进行计算。

(3)理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

教学难点

(1)理解向心力的概念和公式的建立。

(2)理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

【教学策略与手段】

向心力是高中物理的一个重点内容，同时也是一个难点内容，在对物体进行受力分析时，往往不清楚运动过程中什么力提供向心力，这说明学生对向心力的认识和理解不够深刻、全面。为了突破难点，教师在教学中通过具体的实例、实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地获取知识和能力。

本节课的教学流程设计为：创设情境→发现问题→进行猜想→理论推导→实验验证→得出结论→指导实践。

在教学手段上，充分使用PPT、视频、演示实验、故事讲述，以增强教学的生动性和形象性，活跃课堂气氛，从而充分调动学生学习的积极性，落实教学目标。

【课前准备】

实验仪器：带细绳的钢球(两人一个)，铁架台，钢球一个，细绳一条，刻度尺，圆形瓶盖，秒表，物块，圆形瓶盖。

视频：自行车转弯，公园的转椅。

制作PPT。

【教学过程】

一、引入新课

演示实验：让物块在旋转的平台上尽可能做匀速圆周运动。

教师：物块为什么可以做匀速圆周运动?这节课我们就来研究这个问题。

(设计意图：从实验引入，激发学生的好奇心，活跃课堂气氛。)

二、新课教学

(一)向心力

向心力的概念

学生：在教师引导下对物块进行受力分析：物块受到重力、摩擦力与支持力。

教师：物块所受到的合力是什么?

学生：重力与支持力相互抵消，合力就是摩擦力。

教师：这个合力具有怎样的特点?

学生：思考并回答：方向指向圆周运动的圆心。

教师：得出向心力的定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。

(做好新旧知识的衔接，使概念的得出自然、流畅。)

感受向心力

学生：学生手拉着细绳的一端，使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。

教师：钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动，什么力使钢球做圆周运动?

学生：对钢球进行受力分析，发现拉力使钢球做圆周运动。

(设计意图：利用常见的小实验，让学生亲身体验，增强学生对向心力的感性认识。)

教师：也就是说，钢球受到的拉力充当圆周运动的向心力。大家动手实验并猜想：拉力的大小与什么因素有关?

学生：动手体验并猜想：拉力的大小可能与钢球的质量m、线速度的v、角速度 、周期T，半径r有关。

教师：那么我们如何研究向心力 与m、v、 、T、r之间的关系呢?

学生：思考、讨论并回答：采用控制变量法，保持m、v、 、T、r中的四个量不变，研究 与剩下的一个量之间的关系。

教师：如果保持钢球的质量m、线速度的v、角速度 、周期T不变，半径r可以变化吗?

学生：在教师引导下根据各个物理量之间的关系思考并回答：半径r不能变化。

教师：那么我们怎样研究这几个物理量之间的关系呢?

学生：思考、讨论并回答：由于做匀速圆周运动的物体，v、 、T，r这四个物理量中，只要有两个量确定了，其他两个量也就跟着确定了。所以只需要研究向心力 与m，v、 、T、r这四个物理量中两个物理量的关系。

教师：引导学生采用控制变量法做实验，体验向心力的大小。

学生：采用控制变量法做实验，体验向心力的大小。

教师：大家体验后，感觉向心力 与哪些物理量有什么样的关系?

学生：根据自己的体验并回答：

质量m、半径r一定，线速度v越大，向心力 越大;

质量m、线速度v一定，半径r越大，向心力 越大;

质量m、半径r一定，周期T越大，向心力 越小……

(设计意图：积极引导学生猜想，并渗透实验方法：控制变量法的教学。)

推导向心力的表达式

教师：这是向心力与各个物理量之间可能存在的定性关系。那大家能不能根据所学的知识，从理论上推导向心力的表达式。

教师：在教师引导下根据向心加速度的表达式和牛顿第二定律推导：

因为 ，所以 =

向心力教案（14）

一、教材分析

课标分析：能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

教材地位：《向心力》一节是普通高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。它既是本章知识的一个拐点，又是本章内容拓展的重要基础;通过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析，又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时，《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性，是运动与力关系学习的好素材。

二、学情分析

学生通过前面的学习，理解了质量、力与加速度的关系，了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度，并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程，具备了处理问题的一般思路方法：提出问题—分析问题—解决问题。

三、教学目标

(一)知识与技能

了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的一种力。

知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的情景计算。

知道在变速圆周运动中，合外力的法向分力提供了向心力，切向分力用于加速。

知道一般曲线运动的处理方法。

(二)过程与方法

通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法：提出问题、分析问题、解决问题

在验证向心力表达式的过程中，体会物理实验在处理问题中的作用。

经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。

(三)情感态度价值观

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。

经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

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。

四、教学重点、难点

教学重点

理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系，并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源

教学难点

理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源，理解匀速圆周运动中供求关系

五、教学过程

教学程序 教学内容 学生活动 思维对话 课前活动 学生实验：

以电动玩具赛车作为研究对象，如图所示，在地上画出一圆周作为赛车的轨道。将绳子穿过一个空心笔杆，绳子的一端系玩具赛车，另一端系一个弹簧测力计。注意观察弹簧测力计的示数。

相互合作

观察现象

现象：

小赛车做匀速圆周运动时弹簧测力计上有示数且大小不变。

知 识 回 顾 问题1：回顾：匀速圆周运动的性质。

问题2：回顾：向心加速度的物理意义、定义、方向及大小。

问题3：回顾：牛顿第二定律的内容、表达式。

查看前面笔记回顾所学 做匀速圆周运动的物体线速度大小不变、角速度不变(周期不变)。

物理意义：描述做匀速圆周运动物体的线速度方向变化快慢的物理量。

定义：物体在做匀速圆周运动时指向圆心的加速度

方向：时刻指向圆心。

大小：

内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同

表达式：F=ma

情景引入

感知向心力

问题1：在课前实验活动中你观察到了什么现象?

问题2：现在请同学们拿起准备好的一端系着小橡皮的绳子，让它在光滑的桌面上做匀速圆周运动(注意安全)，说出你感觉到了什么?

过渡语：由此可看出做匀速圆周运动的物体在指向圆心方向上存在力的作用。本节课我们就一起来探究这个力。

学生自己活动体验

小赛车做匀速圆周运动时弹簧测力计上有示数且大小不变。

感觉到绳子对手有力的作用

寻找向心力

问题1：请同学们观看视频，回答：(1)、地球绕太阳近似做什么运动?(2)、为什么地球绕太阳做这种运动?

问题2：对上面的问题2中做匀速圆周运动的物体受力分析且求出合力?

问题3：请同学思考如何让带细绳的小橡皮做不同于问题2的匀速圆周运动?建立物理模型且分析其受力情况，求出合力?

问题4：通过上面例子，总结归纳匀速圆周运动的受力特点

过渡语：前面我们学习了匀速圆周运动中方向始终指向圆心的加速度──向心加速度，根据牛顿第二定律，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向圆心的合力。这个合力叫做向心力

独立思考，完成受力分析图

小组讨论

得出结论 (1).地球绕太阳近似做圆周运动并且是匀速圆周运动。

(2)太阳对地球有引力作用。

(1)=T

(2)=

匀速圆周运动的受力特点：

可受一个力或多个力

合力指向圆心

合力可以是弹力、引力、摩擦力等性质力，也可以是这些性质力的合力或分力。 认识向心力

问题1：请同学们在总结归纳上面问题的基础上，给出向心力的定义、方向、大小、特点及作用效果。

问题2：对于向心力大小的表达，有的同学认为是：=;而有的同学根据牛顿第二定律又认为是：

两个式子你认为哪个正确?如果都正确请说出它们分别是从什么角度来建立?

过渡语：对于这两个式子是否能够相等?提供的合力是否就等于所需要的向心力?需要实验来验证。

总结归纳，交流评价，记录笔记

交流讨论、思考回答

向心力教案（15）

教材分析

本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书(物理2·必修)第五章《曲线运动》第六节《向心力》。

教材的内容方面来看，本章节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式，变速圆周运动和一般曲线运动。前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，这节讲的是描述使物体做圆周运动的合外力，是对物体运动认识上的升华，为接下来万有引力的的学习奠定了基础。所以在整个教材体系中起了承上启下的作用，并且这样的安排由简单到复杂，符合学生的认知规律。

从教材的地位和作用方面来看，本章节是运动学中的重要概念，也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一，是对物体运动认识上的升华，它把运动学和动力学联系在了一起，具有承上启下的桥梁作用，也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。

学情分析

【知识基础方面】在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，具备了探究向心力的基本知识和基本技能，这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。

【思维基础方面】高一的学生通过初中科学和第一学期的学习，具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力，但接受能力尚欠缺，需要教师正确的引导和启发。

【情感态度方面】在学生的生活经验中，与向心力有关的现象有，但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。

教学目标

【知识技能目标】

理解向心力的定义;

能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位

理解向心力的作用效果;

用圆锥摆粗略验证向心力的表达式;

【过程方法目标】

通过对向心力，向心加速度，圆周运动，牛顿第二定律的理解与学习，相互联系，体验对物理概念的学习方法

【情感态度与价值观目标】

通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念，感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点;

通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发，激发学生的学习兴趣;

通过一些有趣的实验实验，加深学生的印象，容易让学生理解，引起学生兴趣;

四、重点与难点

重点：向心力表达式验证，向心力来源与作用效果。设定一定运动情景，来验证向心力表达式。来源进行举例说明，进行受力分析。(重点如何落实)

难点：向心力表达式的验证。通过用圆锥摆粗滤验证表达式，通过圆锥摆做匀速圆周运动解释原理，分析其在运动角度和手里角度的合外力，测量数据与测量器材，一步步得出表达式的正确。(难点咋么突破)

五、教学方法与手段

教学方法：演示法，讲授法，讨论法

教学手段：多媒体，口述

六、教学过程

引入

回顾本章内容，复习向心加速度，放一个有关视屏，向同学提问物体为甚么做圆周运动?

新课教学(熟悉一下过渡)

一、做小球做圆周运动的实验，多问题进行思考，得出向心力特点进行总结

二、教授有关向心力的有关知识并进行一定补充。

三、用圆锥摆粗滤验证向心力表达式

小结

向心力定义

表达式

方向

作用效果

教学任务

知识回顾

教师活动

列出知识的联系曲线运动——匀速圆周运动--受到力--向心加速度，提问向心加速度定义、方向、表达式 学生活动

回答

定义：做匀速圆周运动的物体的加速度指向圆心。

方向：指向圆心

表达式：a=v2/r 设计意义

回顾旧知识，温故而知新，为向心力表达式做准备

新课引入 【播放视频】

利用课件视频资源，在大屏幕上播放笼中摩托车的视频，引导学生分析摩托车为什么做匀速圆周运动?

【提问、引导】

1、摩托车做什么运动?

为什么做匀速圆周运动?

模拟小球在光滑桌面上做匀速圆周运动，提问：

1、小球为什么做匀速圆周运动?

2、小球受到哪些力作用?

3、合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?

4、一旦断线与松手，结果如何?

【观看视频】

认真观看视频，观察运动员的运动状态

【积极回答、讨论】

匀速圆周运动

受到力的作用

A学生回答：

受到力的作用。

重力，支持力，绳子的拉力。

绳子的拉力，方向指向圆心。使物体做匀速圆周运动。

向心力教案（16）

一、教材分析

“向心力”编排在曲线运动倒数第二节，这部份知识是本章的重点，学好这部份知识，可以为学习下一章万有引力应用部份的内容做好必要的准备。

圆周运动是生活中一种典型的曲线运动，匀速圆周运动更是一种特殊运动，匀速圆周运动的运动规律在实际生活中有着广泛的具体应用。而匀速圆周运动的向心力与向心加速度的关系其实又是牛顿第二定律的具体应用。因此，本节课采用理论与实际相结合的教学方式，既能使教学过程变得生动有趣又能有效激发学生学习物理的兴趣。

教材在处理这部份知识时，改变原有教材的方法：新教材在前面一节已经利用矢量推导的方式得出向心加速度的公式，这节课利用牛顿第二定律由向心加速度的公式得出向心力公式，再通过实验验证做匀速圆周运动的物体受到的向心力公式，然后再简单介绍向心力公式也适用于非匀速圆周运动。这样的编排通过引导学生观察生活发现问题，通过实验探究规律，利用规律解决生活实际问题，让学生充分参与模型的形成、概念的建立和规律的探究，这种教学方式非常有利于学生科学思维的形成，并可以有效地激发学生学习匀速圆周运动的学习动机。

二、学生分析

向心力的学习是在学生已经掌握了匀速圆周运动的向心加速度公式和牛顿运动的基础之上进行的。

学生已经学习了牛顿运动定律，初步掌握了牛顿第二定律的数学表达式 ，并且学习了匀速圆周运动的向心加速度公式 ，所以，学生具有了理论推导匀速圆周运动的向心力公式的知识储备和方法储备。

匀速圆周运动是生活中一种典型的运动形式，在实际生活中有很多实际应用，在本节的学习过程中，学生通过观察生活实例发现问题，初步认识圆周运动的向心力，通过理论探究，学生分组实验验证来探究规律，利用规律解决生活实际问题，通过这个过程，激发学生学习物理的热情和兴趣，培养科学的思维方式和良好的实验动手能力。

在本节教学中，体验性实验与分组实验相结合，理论与实际生活相结合，采用科学灵活的授课方式和方法，为学生思维的形成和能力的培养提供了有力保障。

三、教学目标设计

知识与技?

(1)知道什么是向心力，理解它是一种效果力。

(2)理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。

(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。

过程与方法

(1)通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。

(2)在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。

(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。

情感态度与价值观

(1)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。

(2)经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

(3)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。

四、重点难点分析

教学重点

(1)理解向心力的概念和公式的建立。

(2)理解向心力的公式。

(3)理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

教学难点

(1)向心力的来源。

(2)理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

五、教学流程设计

展示情景，提出问题

通过简单的实验，创设情景，引出向心力的概念。

科学猜想，思维发散

鼓励学生大胆猜测，提出自己想要研究的问题，鼓励学生共同解决自己提出的一部分问题。

实验验证

(1)用圆锥摆粗略验证向心力公式;

(2)用向心力演示仪验证向心力表达式。

变速圆周运动和研究一般曲线运动的方法。

课堂小结。

六、教学过程设计

(一)情景设疑，引入新课

通过多媒体课件展示几个圆周运动是实例，让先生思考：这些做圆周运动的物体为什么不会飞出去，而是老老实实地绕着一个中心点做圆周运动?

(物理就在我们的身边。匀速圆周运动是生活中一种典型的运动。匀速圆周运动在实际生活中有很多实际应用，因此，通过引导学生观察生活实例，可以有效地激发学生学习匀速圆周运动的学习动机，并为学生学习匀速圆周运动创设了良好学习情境。)

(二)感性认识，启发思维

自己动手制作一个圆周运动(用手抡一个被绳系着的小球)

由学生得出结论：做圆周运动的物体受到了拉力的作用

让学生分析这些力的指向有什么特点，并进一步归纳得出向心力的概念。

(体会媒体演示的内容，思考老师的问题。领会向心力的概念)

(三)科学猜想，思维发散

引导学生提出问题(可预设问题)

向心力教案（17）

教学目标

知识目标

1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，方向总是指向圆心．

2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式，会解答有关问题．

能力目标

培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力．

情感目标

培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去．

教学建议

教材分析

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，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式，顺理成章，便于学生接受．

教法建议

1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从中引导启发学生认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此引入向心力的概念．

2、对于向心力概念的认识和理解，应注意以下三点：

第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的，或者说是根据力的作用效果来命名的，并不是根据力的性质命名的，所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力．

第二点是物体做匀速圆周运动时，所需的向心力就是物体受到的合外力．

第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向．

3、让学生充分讨论向心力大小，可能与哪些因素有关？并设计实验进行探究活动．

4、讲述向心加速度公式时，不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变，向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的.变速运动，在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来，使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义，再结合无论速度大小或方向改变，物体都具有加速度，使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解．

教学设计方案

向心力、向心加速度

教学重点：向心力、向心加速度的概念及公式．

教学难点 ：向心力概念的引入

主要设计：

一、向心力：

（一）让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉．

（二）展示图片1．链球做圆周运动需要向心力．〔全日制普通高级中学教科书（试验修定本·必修）物理．第一册98页〕

（三）演示实验：做圆周运动的小球受到绳的拉力作用．

（四）让学生讨论，猜测向心力大小可能与哪些因素有关？如何探究？引导学生用“控制变量法”进行探索性实验．（用向心力演示器实验）

演示1：半径r和角速度 一定时，向心力  与质量m的关系．

演示2：质量m和角速度 一定时，向心力  与半径r的关系．

演示3：质量m和半径r一定时，向心力  与角速度 的关系．

给出     进而得在   ．

（五）讨论向心力与半径的关系：

向心力究竟与半径成正比还是反比？提醒学生注意数学中的正比例函数  中的k应为常数．因此，若m、 为常数  据     知   与r成正比；若m、v为常数，据     可知   与r成反比，若无特殊条件，不能说向心力  与半径r成正比还是成反比．

二、向心加速度：

（一）根据牛顿第二定律

得：

（二）讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量：

v    T  f

探究活动

感受向心力

在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体，抡动细绳，使小物体做圆周运动（如图）．依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量．

体验一下手拉细绳的力（使小球运动的向心力），在下述几种情况下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或减小，向心力是变大，还是变小；改变半径r尽量使角速度保持不变，向心力怎样变化；换个橡皮塞，即改变橡皮塞的质量m，而保持半径r和角速度 不变，向心力又怎样变化．

做这个实验的时候，要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物体．

物理教案－向心力 向心加速度

向心力教案（18）

§6.7向心力

教学目标

知识目标

1、知道什么是向心力，理解匀速圆周运动的向心力大小不变，方向总是指向圆心.

2、知道匀速圆周运动的向心力的公式，会解答有关问题.

能力目标

培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力.

情感目标

培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去.

教学重点：向心力的概念及公式.

教学难点：向心力概念和向心力与合外力的关系

教材分析

上一节从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论后，进一步得出了向心加速度的大小。从理论角度出发，根据牛顿第二运动定律，就可以得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的方向和大小。这个结论也是一般性结论。

教学过程：

引入：

做圆周运动的物体速度不断的变化，说明物体的运动状态在不断的变化。也就说明了做圆周运动的物体受到了力的作用.比如：用手抡一个被绳系着的物体，使它做圆周运动，是绳子对物体有力的作用；月球绕地球转动，是地球对月球有引力的作用。

一、向心力：

1.定义：做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于受到了指向圆心的合力。这个合力叫做向心力。

2.方向：始终指向圆心

3.公式：根据牛顿第二定律或者

4.向心力的来源：做匀速圆周运动的物体受的向心力就是物体的合外力

可以是某个力，也可以是几个力的合力还可以是某个力的分力。

(学生举例教师补充)

5说明：

(1)向心力总是指向圆心与速度方向垂直。

(2)向心力是根据力的作用效果来命名的

6.向心力与半径的关系：

当一定时与成反比

当一定时与成正比

二、变速圆周运动

1.向心力与合外力的关系：

现实生活中(课本P54做一做，让学生做)用抡绳子来调节沙袋的速度的大小，那么向心力能改变速度的`大小吗?向心力的方向与线速度方向始终垂直不能改变其大小，这就说明物体合外力在这里不等于向心力。通过我们的仔细观察琢磨，我们使沙袋加速时，绳子牵引沙袋的方向并不与沙袋运动的方向垂直。即此时物体所受合外力方向并不指向圆心。

结论：

(1)物体做匀速圆周运动时物体的合外力等于向心力

(2)物体做变速圆周运动时物体的合外力不一定等于向心力

(3)物体做变速圆周运动时合外力沿指向圆心方向的分力为

向心力产生向心加速度，沿切向的分力产生切向加速度

(4)向心加速度()改变速度的方向；切向加速度()改变速度的大小

(5)匀速圆周运动只有；变速圆周运动同时具有、

例题：

1如图所示，用长为L的细线栓一个质量为M的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为，关于小球的受力情况，下列说法正确的是()

A.小球受到重力、线的拉力和向心力三个力。

B.向心力是线的拉力和小球所受重力的合力

C.向心力等于细线对小球拉力的水平分量

D.向心力的大小等于

2.课本P55课后练习

向心力教案（19）

高一物理教案《向心力 向心加速度》教学设计

精品源自：物理教案大全

教学目标

知识目标

1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，方向总是指向圆心．

2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式，会解答有关问题．

能力目标

培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力．

情感目标

培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去．

教学建议

教材分析

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，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式，顺理成章，便于学生接受．

教法建议

1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从中引导启发学生认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此引入向心力的概念．

2、对于向心力概念的认识和理解，应注意以下三点：

第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的，或者说是根据力的作用效果来命名的，并不是根据力的性质命名的，所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力．

第二点是物体做匀速圆周运动时，所需的向心力就是物体受到的合外力．

第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的'方向．

3、让学生充分讨论向心力大小，可能与哪些因素有关？并设计实验进行探究活动．

4、讲述向心加速度公式时，不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变，向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动，在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来，使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义，再结合无论速度大小或方向改变，物体都具有加速度，使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解．

教学设计方案

向心力、向心加速度

教学重点：向心力、向心加速度的概念及公式．

教学难点：向心力概念的引入

主要设计：

一、向心力：

（一）让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉．

（二）展示图片1．链球做圆周运动需要向心力．〔全日制普通高级中学教科书（试验修定本·必修）物理．第一册98页〕

（三）演示实验：做圆周运动的小球受到绳的拉力作用．

（四）让学生讨论，猜测向心力大小可能与哪些因素有关？如何探究？引导学生用“控制变量法”进行探索性实验．（用向心力演示器实验）

演示1：半径r和角速度一定时，向心力与质量m的关系．

演示2：质量m和角速度一定时，向心力与半径r的关系．

演示3：质量m和半径r一定时，向心力与角速度的关系．

给出进而得在．

（五）讨论向心力与半径的关系：

向心力究竟与半径成正比还是反比？提醒学生注意数学中的正比例函数中的k应为常数．因此，若m、为常数 据知与r成正比；若m、v为常数，据可知与r成反比，若无特殊条件，不能说向心力与半径r成正比还是成反比．

二、向心加速度：

（一）根据牛顿第二定律

得：

（二）讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量：

vT f

探究活动

感受向心力

在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮塞或其他小物体，抡动细绳，使小物体做圆周运动（如图）．依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量．

体验一下手拉细绳的力（使小球运动的向心力），在下述几种情况下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度增大或减小，向心力是变大，还是变小；改变半径r尽量使角速度保持不变，向心力怎样变化；换个橡皮塞，即改变橡皮塞的质量m，而保持半径r和角速度不变，向心力又怎样变化．

做这个实验的时候，要注意不要让做圆周运动的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物体．

向心力教案（20）

向心力高中物理公开课教案设计

【教材分析】

本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。

教材的编排思路很清晰，先是从身边的事例出发，让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力，从而引出向心力的概念。由于上一节中，已经从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论，进一步得到了向心加速度的大小。于是根据牛顿第二定律，就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。

接着，教材为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。实际上，这个实验除了要验证向心力表达式之外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。

与过去不同的是，本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。这样安排的目的是从生活实际出发，在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动，什么情况下会做变速圆周运动。以及知道如何处理一般曲线运动的方法。

【学情分析】

（1）思维基础

根据新课程教学理念，从高一第一学期开始，在课堂教学过程中教师一直重视“过程与方法”的教学，学生已经初步有了探究事物的一般方法，即“是什么？──怎么样？──为什么？”的思维方法。因此，本设计中就通过创设问题情景，激励学生自己提出想要研究的问题。

（2）心理特点

依据20世纪最著名的发展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段，因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识规律，本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。

（3）已有知识

通过前一节《向心加速度》的学习，学生已经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。

但由于错误的经验或者说是思维定势，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）对学生来说，将是个难点。

【教学目标】

1．知识与技能

（1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。

（2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。

（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。

2．过程与方法

（1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。

（2）在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。

（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。

3．情感态度与价值观

（1）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。

（2）经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

（3）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。

【重点难点】

1．教学重点

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力的公式，并能用来进行计算。

（3）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

2．教学难点

（1）向心力的来源。

（2）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

【教学策略与手段】

本节课设计成了探究性学习课，即在教师创设情景，让学生自己提出想要知道的问题，在教师的引导下，通过全班同学的讨论，自评和互评来不断完善。教师在教学中通过具体的实例、实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地获取知识和能力。

一、难点的突破

“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”和“向心力和切向力的作用效果和特点”对学生来说都将是难点。因此在匀速圆周运动的例子中，必须让学生对物体进行受力分析，并让学生判断合力的作用效果是什么、产生了怎样的加速度，目的是让学生体验向心力的来源。在变速圆周运动中，让学生对物体进行受力分析，说明各个力产生怎样的加速度，从而进一步得到向心力和切向力的作用效果。

二、对教材中两个地方的处理

1．由于课本中用来粗略验证向心力表达式的圆锥摆运动在课堂中很难实现让学生测量，所以本设计中安排了先用向心力演示仪去验证向心力的表达式，然后在让学生分析游乐园中转椅的运动和受力情况后，通过让学生体验在实验室里粗略测量圆锥摆模型运动中的向心力大小以落实它的向心力来源，并向学生说明我们可以用圆锥摆粗略验证向心力表达式。

2．为说明做变速圆周运动的物体，它受到的力并不是通过圆心时，课本上是通过实例链球运动和学生自己让小沙袋做变速圆周运动的体验来说明。这里本人认为直接这样让学生体验并得到上述结论难度不小，所以本设计中先让学生通过对游乐园中过山车做变速圆周运动进行受力分析，从而得到──物体在什么情况下做变速圆周运动，然后让学生观察并分析链球运动和体验让小球做变速圆周运动时的受力情况，从而降低了难度。

三、本节课的教学流程设计为

1．向心力概念的引出。

2．引导学生提出自己想要研究的问题。

3．鼓励学生先共同解决自己提出的一部分问题。

4．用实验验证理论──用向心力演示仪验证向心力表达式。

5．从游乐园里转椅出发落实：①分析圆锥摆中向心力的来源；②用圆锥摆模型可以粗略去验证向心力表达式。

6．由游乐园中的过山车模型和运动员的链球运动落实：物体做匀速圆周运动和变速圆周运动的条件及向心力和切向力的作用效果和特点。

7．让学生知道研究一般曲线运动的方法。

8．课堂小结。

在教学手段上，充分使用ppt、视频、演示实验、身边的圆周运动，以增强教学的生动性和形象性，活跃课堂气氛，从而充分调动学生学习的积极性，落实教学目标。

【课前准备】

1．实验仪器：带细绳的小钢球（两人一个）。

2．动画及视频：地球绕太阳运动、圆锥摆（动画），双人花样滑冰，游乐园中的转椅和过山车、链球运动的视频及图片。

3．制作ppt。