《向心力與向心加速度》教案（精選2篇）
《向心力與向心加速度》教案 篇1
學習目標：
（1）理解向心力的概念，通過實例認識向心力的作用及向心力的來源。
（2）通過實驗理解向心力大小與哪些因素有關系，能運用向心力公式進行計算。
（3）知道向心加速度及其公式，能運用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力和向心加速度。
實驗探究：向心力的大小與哪些因素有關？
猜想：_____________________________________________。
實驗方法：控制變量法
實驗器材：向心力演示器
實驗步驟：
1.探究向心力f與質量m的關系
r、ω相同，長短槽上小球質量比為1比2。
在r、ω一定時，f向與m成_______比。
長槽端標尺露出
格數（向心力）
短槽端標尺露出
格數（向心力）
1
2
3
向心力之比為
2.探究向心力f與半徑r的關系
m、ω相同，長短槽上小球半徑比為2比1。
在m、ω一定時，f向與r成_______比。
長槽端標尺露出
格數（向心力）
短槽端標尺露出
格數（向心力）
2
4
6
向心力之比為
3.探究向心力f與角速度ω的關系
m、r相同，長短槽上小球角速度比為1比2。
在m、r一定時，f向與ω____________比。
長槽端標尺露出
格數（向心力）
短槽端標尺露出
格數（向心力）
1
2
向心力之比為
鞏固1：
對物體受力分析，說明向心力的來源。
物體隨轉盤一起勻速圓周運動 物體隨滾筒一起勻速圓周運動
鞏固2：
長度為0.5m的輕繩一端系一質量為2kg的小球，另一端固定，小球繞固定點在光滑水平面上以4m/s的速度做勻速圓周運動，請計算小球做勻速圓周運動的向心力和向心加速度的大小？
當堂檢測：
1、下列關于向心力的說法正確的是（ ）
a、向心力是物體做勻速圓周運動時產生的一個特殊性質的力
b、做勻速圓周運動的物體的向心力是不變的
c、向心力不改變物體的速度
d、做勻速圓周運動的物體，合外力提供向心力
2、關于向心加速度說法正確的是（ ）
a、它是描述物體運動快慢的物理量
b、它是描述向心力變化快慢的物理量
c、它是描述速度方向變化快慢的物理量
d、它是描述速度大小變化快慢的物理量
3、向心力、向心加速度和半徑的關系說法正確的有（ ）
a、由公式f=mω2r可知在m和ω一定的情況下，向心力和半徑成正比
b、由公式f=mv2/r可知向心力和半徑成反比
c、由公式a=ω2r可知向心加速度和半徑成正比
d、由公式a=v2/r可知向心加速度和半徑成反比
《向心力與向心加速度》教案 篇2
【設計思想】
向心力概念的建立有兩條途徑：一是先通過實驗建立向心力概念，歸納出向心力公式，再推出向心加速度；二是先通過理論推導導出向心加速度，再推出向心力。本節課目的是想通過先理論分析，得出向心力的存在，再通過實驗探究，用理論指導實踐。理論推導嚴謹，能訓練學生的推理能力，實驗方法講向心力，降低了難度，便于學生理解接受。這樣讓學生真正認識到向心力的存在及意義。
【教學目標】
一、知識與能力
1、知道向心力的定義和方向，通過實例認識向心力的作用效果及來源。
2、通過實驗理解向心力的大小與哪些因素有關，初步掌握向心力的公式并可以進行計算。
3、知道向心加速度及其公式，能運用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力及向心加速度。
4、經歷向心力和向心加速度的概念形成過程的體驗，大膽發表自己對有關問題的認識。
二、過程與方法
通過向心力理論分析到實驗探究，培養學生用理論指導實踐的素養和能力。
三、情感態度與價值觀
培養學生觀察生活，思考生活現象的能力，同時培養學生大膽分析及勇于探究的科學素養，以及尊重實驗、實踐的客觀唯物精神。
【教學重點】
向心力概念的建立及實驗探究向心力的大小是教學重點。
【教學難點】
向心力概念的建立及實驗探究向心的大小也是教學難點。通過簡單實例及分組實驗加強感知，突破難點。
【教具準備】
1、小球、細繩和光滑木板16套
2、小鏈球16對。
3、向心力演示器16臺。
4、課件。
【教學過程】
一、引入新課
欣賞視頻：我國選手趙宏博和申雪在XX年冬奧會花樣滑冰比賽中，以精彩表演獲得金牌，為國爭光。視頻中申雪的運動可以近似看成什么運動？（學生回答：勻速圓周運動），其運動狀態時刻改變的原因是什么？（學生回答：受到合外力）有力就會產生（加速度）。這節課我們共同探究做勻速圓周運動的物體合外力及加速度的特點。
板書：向心力與向心加速度
二、學生實驗引出向心力的定義
引導學生分組利用手中的小球、細線、光滑水平木板，構建一個簡單的勻速圓周運動，讓學生對小球進行受力，得出勻速圓周運動物體所受合外力的特點：始終指向圓心，從而引出向心力的定義。
板書：向心力
1、向心力的定義：做勻速圓周運動的物體會受到一個始終指向圓心等效的力。
三、學生觀察得到向心力的方向
再引導學生觀察分析得到向心力的方向時刻在變化，是一個變力但始終指向圓心而且和速度方向垂直。
板書：向心力的方向：始終指向圓而且速度方向垂直
四、引導學生分析得到向心力的作用效果
因為向心力和速度方向始終垂直，所以向心力不做功，不改變速度的大小，只改變速度的方向，得到向心力的作用效果。
板書：向心力的作用效果：不改變速度的大小，只改變速度的方向。
五、通過三個典型題目引導學生分析向心力的來源
對物體受力分析，說明向心力的來源。
物體隨轉盤一起勻速圓周運動 物體隨滾筒一起勻速圓周運動
板書：向心力的來源：向心力可以由重力、彈力、摩擦力等某個力提供，也可以由它們的合力，或某個力的分力提供。
六、實驗探究：向心力的大小
提出問題：向心力的大小跟哪些因素有關？
（引導學生用兩個小鏈球實驗，憑感覺粗略體驗。學生經實驗、討論有了自己的看法后，自由發言。）
學生的猜想：向心力跟物體質量m、半徑r、角速度ω有關。
（若學生說到v，可引導學生由公式v=ωr得出ω和v有重復的部分）
進一步引導學生猜想它們的定量關系。學生可能猜想向心力與質量成正比，與半徑成正比，與角速度成正比。老師先不要作出判斷。
提問：實驗時能否讓三個量同時變。
學生：不行，應該保持其它量不變，使一個量變化即控制變量法。
實驗裝置：向心力演示器。
介紹構造：
講解工作原理：小球向外壓擋板，擋板對小球的反作用力指向轉軸，提供了小球做勻速圓周運動的向心力，兩力大小相等，同時小球壓擋板的力使擋板另一端壓縮套在軸上的彈簧，彈簧被壓縮的格數可以從標尺中讀出，即顯示了向心力大小。
演示操作：如何實現控制變量。
強調注意事項：
學生分組實驗得出：
①f向心力與質量的關系：ω、r一定，取兩球使ma=2mb觀察：(學生讀數)fa=2fb。
結論：向心力f∝m。
②f向心力與半徑的關系：m、ω一定，取兩球使ra=2rb觀察：(學生讀數)fa=2fb。
結論：向心力f∝r。
③f向心力與角速度的關系：m、r一定，使ωa=2ωb觀察：(學生讀數)fa=4fb。
結論：向心力f∝ω2。
歸納：綜合上述實驗結果可知：物體做勻速圓周運動需要的向心力與物體的質量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比。但不能由一個實驗、一個測量就得到一般結論，實際上要進行多次測量，同時選取更精密的儀器，大量實驗，但我們不可能一一去做。同學們剛才所做的實驗得出：m、r、ω越大，f越大；若將實驗稍加改進，如課本中所介紹的小實驗，加一彈簧秤測出f，可粗略得出結論。我們還可以設計很多實驗都能得出這一結論，說明這是一個帶有共性的結論。測出m、r、ω的值，可知向心力大小為：f=mrω2r。
板書：向心力：f向心力=mω2r=mv2/r
我們知道合外力必然產生加速度，向心力實際就是物體做勻速圓周運動的合外力，這個力產生的加速度是怎么樣的呢？
七、根據牛頓第二定律推導出向心加速度
板書：向心加速度
1、向心加速度大小：a=f向心力/m=ω2r=v2/ r=ωv
a=4π2r/t2=4π2rf2
提問：方向是怎么樣的？
板書：向心加速度的方向：與向心力同向，始終指向圓心
思考：勻速圓周運動是勻變速運動還是非勻變速運動？
學生：不是，因為加速度不恒定。方向時刻在改變。
板書：向心加速度的物理意義：描述速度方向變化快慢的物理量。
【及時鞏固】
長度為0.5m的輕繩一端系一質量為2kg的小球，另一端固定，小球繞固定點在光滑水平面上以4m/s的速度做勻速圓周運動，請計算小球做勻速圓周運動的向心力和向心加速度的大小？
【課堂小結】
1.知識內容：(見板書)
2.實驗方法：控制變量法。
3.物理思想：先猜想后探究，從定性到定量。