《向心力》（通用13篇）

《向心力》 篇1

　　【設計思想】

　　教育以人為本，學生是學習的主體，在課堂教學中應該讓學生帶著自己的問題去探究以體現學生的主體性。

　　【教材分析】

　　本節課是從動力學的角度研究勻速圓周運動的，這部分知識是本章的重點和難點，也是學好圓周運動的關鍵點，學好這部分知識，可以為后面的天體運動和帶電粒子在勻強磁場中的運動打好基礎。

　　教材的編排思路很清晰，先是從身邊的事例出發，讓學生體驗到做圓周運動的物體需要有一個指向圓心的力，從而引出向心力的概念。由于上一節中，已經從一般性的結論入手，利用矢量運算，在普遍情況下得出做勻速圓周運動的物體的加速度方向指向圓心的結論，進一步得到了向心加速度的大小。于是根據牛頓第二定律，就可以得到做勻速圓周運動的物體受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。

　　接著，教材為了讓學生對向心力有一個感性的認識，設計了“實驗”欄目──“用圓錐擺驗證向心力的表達式。實際上，這個實驗除了要驗證向心力表達式之外，另外一個目的就是可以讓學生體驗到“向心力不是一個新的力，而是一個效果力”，也即讓學生初步學會分析向心力的來源。

　　與過去不同的是，本節中又討論了變速圓周運動和一般的曲線運動。這樣安排的目的是從生活實際出發，在更廣闊的背景下讓學生認識到什么情況下物體將做勻速圓周運動，什么情況下會做變速圓周運動。以及知道如何處理一般曲線運動的方法。

　　【學情分析】

　�。�1）思維基礎

　　根據新課程教學理念，從高一第一學期開始，在課堂教學過程中教師一直重視“過程與方法”的教學，學生已經初步有了探究事物的一般方法，即“是什么？──怎么樣？──為什么？”的思維方法。因此，本設計中就通過創設問題情景，激勵學生自己提出想要研究的問題。

　�。�2）心理特點

　　依據20世紀最著名的發展心理學家皮亞杰的理論可知高一學生的認知發展過程是由具體運算階段向形式運算階段過渡，也是由直觀認識向邏輯推理、實驗推理過渡階段，因此在教學中，要遵循從感性到理性的認識規律，本節課抓住學生的心理特點進行--。

　�。�3）已有知識

　　通過前一節《向心加速度》的學習，學生已經知道了向心加速度的方向指向圓心，它描述了物體速度方向變化的快慢。于是根據牛頓第二定律可知，這個加速度一定是由于它受到了指向圓心的力。因此將向心加速度的表達式代入牛頓第二定律即可得到向心力的表達式。

　　但由于錯誤的經驗或者說是思維定勢，學生往往認為向心力是一種新的力，因此“向心力不是一種新的力，而是根據作用效果命名的力”（即向心力的來源）對學生來說，將是個難點。

　　【教學目標】

　　1.知識與技能

　�。�1）知道什么是向心力，理解它是一種效果力。

　�。�2）理解向心力公式的確切含義，并能用來進行簡單的計算。

　�。�3）知道變速圓周運動中向心力是合外力的一個分力，知道合外力的作用效果。

　　2.過程與方法

　�。�1）通過對向心力概念的探究體驗，讓學生理解其概念。并掌握處理問題的一般方法：提出問題，分析問題，解決問題。

　　（2）在驗證向心力的表達式的過程中，體會控制變量法在解決問題中的作用。

　　（3）經歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程，讓學生領會解決問題從特殊到一般的思維方法。并學會用運動和力的觀點分析、解決問題。

　　3.情感態度與價值觀

　�。�1）經歷從自己提出問題到自己解決問題的過程，培養學生的問題意識及思維能力。

　�。�2）經歷從特殊到一般的研究過程，培養學生分析問題、解決問題的能力。

　�。�3）實例、實驗緊密聯系生活，拉近科學與學生的距離，使學生感到科學就在身邊，調動學生學習的積極性，培養學生的學習興趣。

　　【重點難點】

　　1.教學重點

　�。�1）理解向心力的概念和公式的建立。

　　（2）理解向心力的公式，并能用來進行計算。

　�。�3）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

　　2.教學難點

　　（1）向心力的來源。

　�。�2）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。

　　【教學策略與手段】

　　本節課設計成了探究性學習課，即在教師創設情景，讓學生自己提出想要知道的問題，在教師的引導下，通過全班同學的討論，自評和互評來不斷完善。教師在教學中通過具體的實例、實驗，激發學生的求知欲望，讓學生主動參與到探究的過程，成為學習的主體，積極主動地獲取知識和能力。

　　一、難點的突破

　　“向心力不是一種新的力，而是根據作用效果命名的力”和“向心力和切向力的作用效果和特點”對學生來說都將是難點。因此在勻速圓周運動的例子中，必須讓學生對物體進行受力分析，并讓學生判斷合力的作用效果是什么、產生了怎樣的加速度，目的是讓學生體驗向心力的來源。在變速圓周運動中，讓學生對物體進行受力分析，說明各個力產生怎樣的加速度，從而進一步得到向心力和切向力的作用效果。

　　二、對教材中兩個地方的處理

　　1.由于課本中用來粗略驗證向心力表達式的圓錐擺運動在課堂中很難實現讓學生測量，所以本設計中安排了先用向心力演示儀去驗證向心力的表達式，然后在讓學生分析游樂園中轉椅的運動和受力情況后，通過讓學生體驗在實驗室里粗略測量圓錐擺模型運動中的向心力大小以落實它的向心力來源，并向學生說明我們可以用圓錐擺粗略驗證向心力表達式。

　　2.為說明做變速圓周運動的物體，它受到的力并不是通過圓心時，課本上是通過實例鏈球運動和學生自己讓小沙袋做變速圓周運動的體驗來說明。這里本人認為直接這樣讓學生體驗并得到上述結論難度不小，所以本設計中先讓學生通過對游樂園中過山車做變速圓周運動進行受力分析，從而得到──物體在什么情況下做變速圓周運動，然后讓學生觀察并分析鏈球運動和體驗讓小球做變速圓周運動時的受力情況，從而降低了難度。

　　三、本節課的教學流程設計為

　　1.向心力概念的引出。

　　2.引導學生提出自己想要研究的問題。

　　3.鼓勵學生先共同解決自己提出的一部分問題。

　　4.用實驗驗證理論──用向心力演示儀驗證向心力表達式。

　　5.從游樂園里轉椅出發落實：①分析圓錐擺中向心力的來源；②用圓錐擺模型可以粗略去驗證向心力表達式。

　　6.由游樂園中的過山車模型和運動員的鏈球運動落實：物體做勻速圓周運動和變速圓周運動的條件及向心力和切向力的作用效果和特點。

　　7.讓學生知道研究一般曲線運動的方法。

　　8.課堂小結。

　　在教學手段上，充分使用ppt、視頻、演示實驗、身邊的圓周運動，以增強教學的生動性和形象性，活躍課堂氣氛，從而充分調動學生學習的積極性，落實教學目標。

　　【課前準備】

　　1.實驗儀器：帶細繩的小鋼球（兩人一個）。

　　2.動畫及視頻：地球繞太陽運動、圓錐擺（動畫），雙人花樣滑冰，游樂園中的轉椅和過山車、鏈球運動的視頻及圖片。

　　3.制作ppt。

　　【教學過程】

　　一、向心力概念的引出

　　師：我們先看幾個做圓周運動的例子，思考這樣一個問題：這些做圓周運動的物體為什么不會飛出去，而是老老實實地繞著一個中心點做圓周運動？

　　大家也可以自己動手制作一個圓周運動（事先給學生發了個帶細繩的小球）

　　生：受到了拉力的作用，

　　[學生活動]：對以上做圓周運動的物體受力分析

　　師：這些力的指向有什么特點呢？

　　生：指向圓心。

　　師：我們把這樣的力叫做向心力。

　　板書  向心力：做圓周運動的物體所需的指向圓心的力，符號：fn

　　二、引導學生提出自己要研究的問題

　　師：這節我們就來研究向心力。接下來我想把課堂交給在座的各位同學。關于向心力，你想知道什么，想研究什么，就以問題的形式提出來，我們一起解決。大家先考慮兩分鐘。同桌、前后排的同學也可以相互討論下。

　　[學生活動]：

　　生1：向心力的方向與向心加速度的方向是否相同？

　　生2：向心力的大小跟什么有關？與ω、ν之間什么關系？

　　生3：向心力的大小怎么測量計算？

　　生4：向心力有什么特點？

　　生5：向心力的作用效果是怎樣的？

　　生6：向心力是不是合力？

　　生7：向心力的來源？

　　生8：向心力的施力物體是什么？

　　生9：圓周運動的半徑為何不變？

　　生10：向心力與向心加速度的關系如何？

　�。◣煂⑦@些問題一一寫道黑板上）

　　三、鼓勵學生先共同解決一部分問題

　　師：有問題我們一起解決，大家思考下這些問題，看看你能不能幫別人解決這些問題。

　　以下是課堂實錄：

　　生1（男）：老師我回答第一個問題，我覺得向心加速度方向與向心力的方向相同，因為根據牛頓第二定律，得到加速度的方向與力的方向是一致的。

　　師：大家都同意他的看法嗎？

　　生2（女）：我不同意，因為牛頓第二定律是在直線運動中的，這里是曲線運動，情況不一樣，所以不能用牛頓第二定律得出來。

　　生3（女）：我認為他是對的。因為牛頓第二定律是說物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。也沒說在曲線運動中不成立，所以是對的。

　　（師引導學生通過受力分析，并由上節課學習的在圓周運動中某點的向心加速度方向指向圓心，從而總結得到牛頓第二定律在曲線運動中仍成立。）

　　生4：根據牛二律可以得到

　　四、用實驗驗證理論──用向心力演示儀驗證向心力表達式

　　師：剛才我們已經得到了向心力的表達式。理論的正確與否我們必須要用實踐去證明。

　　引導學生說出怎么去驗證──利用控制變量法。

　　介紹向心力演示儀原理，請一位學生自己來演示給全班同學看。

　　引導學生由多次實驗現象可以得到：

　　半徑r、角速度ω一定，與質量m成正比

　　質量m、角速度ω一定，與半徑r成正比；

　　質量m、半徑r一定，與角速度ω的平方成正比；

　　到此為止，以上學生提出的很多問題都得到了解決

　�。◣煂⑦@些解決掉的問題一一畫勾）

　　五、從游樂園里轉椅出發落實：①分析圓錐擺中向心力的來源②用圓錐擺實驗可以粗略去驗證向心力表達式

　　1.圓周擺

　　（1）游樂園圖片及視頻材料

　�。�2）學生動手讓小球做圓錐擺運動

　�。�3）建立物理模型（如圖所示）

　　思考與討論：

　�、偃鐖D所示，做勻速圓周運動的小球受到哪些力的作用？合力產生了怎樣的加速度？

　�、谀芊裨趯嶒炇依锎致杂嬎愦藙蛩賵A周運動中的向心力大��？

　　分析：

　　①這里的受力分析結合前面落實：向心力不是一種新的力，它可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質的力，也可以是這些性質力的合力，也可以是這些性質力的一個分力。

　�、谠凇皩嶒炇依锶绾斡嬎阆蛐牧Φ拇笮　边@里，引導學生可以設計兩種方法去測。

　　師：我們課本上就是利用圓錐擺中可以有兩種方法測向心力來粗略驗證向心力的表達式的，同學們課后有興趣完全可以自己去做一下。

　　六、由游樂園中的過山車模型和運動員的鏈球運動落實：物體做勻速圓周運動和變速圓周運動的條件及向心力和切向力的作用效果和特點

　　1、看過山車視頻并對右圖中的情況進行受力分析，說明各個力產生了怎樣的加速度，并進一步引導向心力的來源。

　　分析圖1落實：

　�、傧蛐牧�和切向力的作用效果。

　�、谑裁辞闆r下物體做勻速圓周運動，什么情況下做變速圓周運動。

　　師：哪個力提供向心力？

　　有向心力就向心加速度，上節課我們學習的向心力可以改變什么？

　　引導得到向心力的作用效果：只改變速度的方向。

　　師：切線方向上的重力會對物產生怎么樣的影響？

　　引導學生得到切向力改變了速度的大小。

　　2、總結什么情況下，物體做勻速圓周運動，什么情況是做變速圓周運動

　　勻速圓周運動：只有向心加速度時。

　　變速圓周運動：同時具有向心加速度和切向加速度時。

　　3、分析圖2、圖3，讓學生獲得在不同情況下如何分析向心力和切線力的來源

　　4、讓學生觀察和自己動手體驗變速圓周運動從而得到變速圓周運動物體受力情況。

　　再次問學生：向心力是否一定是合力？

　　生：不一定

　�。ㄆ撸┳寣W生知道研究一般曲線運動的方法：曲線→小段圓弧→圓周運動，即利用微元法將曲線分割為許多極短的小段，每一段都可以看做一小段圓弧，然后進行研究。

　　八、課堂小結

　　課堂的最后將學生的問題歸類：說到底我們研究了向心力的大小，方向，作用效果，來源。

　　【板書設計】

　　向心力

　　1.定義：使物體做圓周運動，指向圓心的力。

　　2.研究內容：

　�、畔蛐牧Φ姆较蚺c向心加速度的方向是否相同？

　�、葡蛐牧Φ拇笮「�什么有關？與ω、ν之間什么關系？

　�、窍蛐牧Φ拇笮≡趺礈y量計算？

　�、认蛐牧τ惺裁刺攸c？

　　⑸向心力的作用效果是怎樣的？

　�、氏蛐牧κ遣皇呛狭�？

　�、讼蛐牧Φ膩碓矗�

　�、滔蛐牧Φ氖┝ξ矬w是什么？

　�、蛨A周運動的半徑為何不變？

　�、蜗蛐牧εc向心加速度的關系如何？

　　3.勻速圓周運動：僅有向心加速度的運動。

　　變速圓周運動：同時具有向心加速度和切向加速度的圓周運動運動。

　　4.問題歸納：

　�、畔蛐牧Φ姆较�

　　⑵向心力的大小

　�、窍蛐牧Φ淖饔眯Ч�

　�、认蛐牧Φ膩碓�

　　【問題研討】

　　1.這是一節探究型學習課。本堂課中學生活動較多，所用時間相應就多了，所以整堂課沒有寬裕的時間用來提供例題讓學生利用向心力表達式簡單計算物體做勻速圓周運動所需的向心力和分析向心力的來源。

　　2.因為整堂都是以學生為主的探究性學習，創設情景讓學生提出自己關心、想要知道的問題，解決問題的時候又主要是以學生自評和互評以及合作學習而得出結論的，所以在結論的得出或是結論的表述可能會不嚴密，難免缺少知識的系統性，因此如何處理和保持好探究性學習中知識的系統性是探究性學習中的值得我們去研究的問題。

　　3.探究型學習課給教師提出了很高了要求。在探究的第一個環節一定要千方百計的鼓勵學生提出問題，但由于學生之間存在差異性，不同的學生提出的問題層次各有不同，因此一定要因材施教，根據不同的學生創設不同的情景以及要運用不同的引導方法、激勵方法和評價方案；根據不同的學生，采用不同的方法激發學生的學習興趣和調動學生的積極性等等。這就給教師提出了很大的要求。又由于學生提出的問題的難預料，給課堂教學帶來了一定的難度。這就要求教師具有較強的引導和應變能力以及較強的課堂管理能力，同時教師必須要非常了解學生，教師平時多走進學生，關愛學生，了解學生，懂得學生的興趣點；尊重每一位學生，但不放縱學生等。對于教師本人，必須要有強烈的“以學生為主體”的意識，課堂應該是屬于學生的課堂，同時一要創設一個和諧、平等、民主的課堂氛圍。

　　參考資料：

　　1.人教版物理必修2《教師教學用書》，人民教育出版社，第41頁。

　　2.張大昌：《〈物理1〉〈物理2〉的編寫思想》，《中學物理教學參考》 XX年第1-2期

　　3.邵曉明：《對高中物理“探究式課堂教學”探究程度的思考》，《物理教學探討》 XX年第9期

《向心力》 篇2

　　一、教學內容分析

　　向心力是物體做勻速圓周運動時所受到的合外力，它是本章圓周運動的重點。由于這一節內容比較多，可分為兩個課時，第一課時講述有關向心力的概念，第二課時是生活中向心力的應用實例，而本--是第一課時有關向心力的概念。本節課的教學重點和難點是學生如何建立向心力的概念，為了使學生容易接受，教材采取以實驗為基礎加上必要的簡單的理論分析的方法，在這里，編者增加了一個演示實驗，就是借助向心力演示器進行實驗，把學生的實驗結論逐一驗證，從而驗證了向心力公式，更有力說明了實驗的科學性和重要性。課本35頁中的“討論與交流”這一點學生往往覺得抽象，只是理論來分析，這里編者把它改成實驗探究，這樣學生通過實驗親身感受，定性分析，這比理論分析更具有說服力。

　　二、教學對象分析

　　在前面的教學中，學生已經學習了勻速圓周運動，對勻速圓周運動有了一定的理解。知道描述勻速圓周運動快慢的物理量有線速度、角速度、周期、轉速等，并理解線速度、角速度、周期、半徑之間的關系。學生知道在轉動裝置中，共軸的輪子上各點的角速度相等；皮帶轉動（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點，線速度的大小相等。這些都為本節課的學習奠定了基礎。學生知道勻速圓周運動是一種變速運動，因為它的線速度方向時刻在變，但只是表面的知道，更深一步來分析，為什么線速度的方向時刻在變？是什么力來改變物體的這種運動狀態，這個力有何特點？學生帶著這些疑問來進入本節課的學習。

　　三、--思想及策略

　　在以往的教學中，課堂教學實施往往過于注重知識傳授傾向，老師滿堂灌，學生被動的接受，很難從多方面培養學生的綜合素質。而新課程強調“將學習的重心從過分強調知識的傳承和積累向獲取知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的精神”。為此本--和教學實施就是采用學生實驗探究和教師演示實驗相結合的實驗探究教學法。

　　本節首先通過日常生活經驗和觀察中的兩個實例，提出問題，加上老師的即時演示實驗，其現象更加深學生心中的疑惑，激發他們求知探索的欲望，更易引起學習的興趣。然后學生親身進行實驗探究來感受向心力。當學生對向心力的概念有了一定的認識后，就進一步提出向心力的大小與哪些因素有關呢？可以先讓學生根據前述實驗做出猜想，然后再讓學生設計實驗對猜想進行驗證，教師可以按照教材的設計指導學生完成，進一步強化學生對向心力的感性認識。教師還借助了向心力演示器進行實驗，把學生的實驗結論逐一驗證，從而驗證了向心力公式。接著運用牛頓第二定律，給出向心加速度的公式，讓學生明白勻速圓周運動的向心力和向心加速度的大小不變，但方向時刻在改變。最后把課本35頁的“討論與交流”改成實驗探究，這樣學生通過實驗親身感受，定性分析，這比理論分析更具有說服力。

　　本節課的教學重點和難點是學生如何建立向心力的概念，而突破這一點的辦法是讓學生進行探究實驗，讓學生親身感受，獲得感性認識。由于本節課學生實驗探究活動比較多，教學中老師需根據學生的實際能力去引導學生進行實驗，必要時做出指導。實驗中提倡學生敢于動手，嚴謹、細致、耐心的進行實驗，觀察實驗現象并能分析，小組之間討論與交流，歸納結論。本節課以實驗探究為主線，以問題和小組交流貫穿課堂的始終，把傳授知識、培養能力和學生情感有機的結合起來。

　　四、教學目標及教學重點、難點

　　教

　　學

　　目

　　標

　　知識與技能

　　1.理解向心力的概念。

　　2.知道向心力大小與哪些因素有關，理解公式的含義。

　　3.理解向心加速度的概念，結合牛頓第二定律得出向心加速度的公式。

　　過程與方法

　　1.通過實驗，體驗和感受做勻速圓周運動的物體需要向心力。

　　2.先猜想影響向心力大小的因素，再進行實驗探究。

　　3.通過演示實驗，驗證勻速圓周運動的向心力公式，結合牛頓第二定律得出向心加速度的公式。

　　情感態度與價值觀

　　1.通過親身的探究活動，使學生獲得成功的樂趣，培養學生參與物理活動的興趣。

　　2.培養學生對科學的求知欲，樂于參與觀察，敢于實驗，體會實驗在探索物理規律中的作用和方法。

　　3.培養學生事實求是、尊重客觀規律的科學態度，養成嚴謹、細致、耐心的實驗修養。

　　教學重點

　　1.理解向心力的概念。

　　2.學生實驗探究：感受向心力和影響向心力大小的因素。

　　教學難點

　　理解向心力的概念。

　　五、教法學法

　　學生實驗探究，教師演示實驗相結合；學生思考、猜想、討論，教師提問、講解相結合。

　　六、教學用具和課時安排

　　質量不同的小物體（鋼球、木球）、小繩、圓珠筆桿、向心力演示器、圓環軌道、cai課件、多媒體投影設備。

　　課時安排1課時。

　　七、教學流程圖

　　八、教學過程

　　教學

　　環節

　　教學內容及教師組積活動

　　學生主體活動

　　設計意圖及說明

　　情景

　　設疑

　　引入

　　新課

　　1.同學們跑步轉彎時，身體會自然的怎么樣？（例如4*100米接力賽）

　　2.在濕滑的水泥路上轉彎時，無論是騎自行車還是駕車，必須怎么辦？

　　3.教師演示：把小球在不同的高度沿著斜面軌道滾下時，觀察通過圓環運動的情況。（例如娛樂場所里玩“過山車”游戲）你知道其中的奧秘嗎？物體做圓周運動的條件是什么？這就是我們這一節課要探究的問題了。

　　1.由于學生對前面的兩個問題有很豐富的日常經驗，會大膽發言。

　　2.觀察實驗現象，對現象和老師提出的問題進行思考，產生懸念。

　　從日常生活情景中構建物理情景，以培養學生把生活與物理聯系一起的習慣，特別是演示實驗的現象，使學生產生懸念，激發好奇心和探索欲望。

　　實

　　驗

　　與

　　探

　　究

　　教師指導學生做課本實驗，提出問題：1.你牽繩的手有什么感覺？2.如果增大或減小小球的線速度，手的感覺有何變化？3.如果松手，將會發生什么現象？4.小球勻速圓周運動受到哪些力的作用？合外力是哪個？這個力起什么作用？

　　學生親身進行實驗探究，然后小組討論交流，歸納結論，回答老師的提問。

　　這實驗簡單易做，效果明顯，學生通過親身感受使學生獲得成功的樂趣，實際教學效果表明學生樂于參與觀察，敢于實驗。

　　引

　　出

　　向

　　心

　　力

　　概

　　念

　　1.承上啟下，引出向心力的概念：維持物體做勻速圓周運動需要一個指向圓心的力的作用，這個力就叫向心力。

　　2.配合演示動畫片。

　　3.教師強調：使物體做勻速圓周運動的向心力只是合外力，并不是真正受到的力；向心力的作用只是改變速度的方向，不改變速度的大小。（舉例對比：f與v同一直線時，f對v的作用）

　　引導學生回答物體做勻速圓周運動的條件。

　　學生觀察、思考、回答、理解、記錄。

　　向心力的概念是本課的難點，加上新教材沒有明確向心力的概念，教師應深入淺出地做出理論分析，使學生容易接受。

　　猜

　　想

　　與

　　假

　　設

　　1.教師提出問題：向心力的大小與哪些因素有關？

　　2.引導學生設計實驗并對猜想進行驗證。

　　學生根據前面的實驗作出猜想，一般學生都會各抒己見，大膽發表自己的猜想。最后師生共同討論，得出實驗探究的方案。

　　學生經歷了“提出問題→猜想與假設→設計實驗→實驗探究→分析與論證→交流與合作→得出結論”等一系列過程，親身體會到科學探究的過程

　　實

　　驗

　　與

　　探

　　究

　　教師演示動畫片，讓學生知道怎樣使用器材探究。同時明確：細繩的拉力提供圓周運動所需的向心力。注意用牽細繩的手的感覺來判斷向心力的大小。教師強調實驗時要注意安全。

　　用先前準備的空心圓珠筆桿和實驗室配備的帶小繩的鐵球、木球。

　　學生按照先前設計的方案進行實驗與探究，對猜想進行驗證。實驗后小組內互相交流感受，進行分析、討論、總結結論：（1）當m、相同時，r越大f越大。（2）當m、r相同時，越大f越大。（3）當、r相同時，m越大f越大。

　　培養學生養成嚴謹、細致、耐心的實驗修養。

　　演

　　示

　　實

　　驗

　　教師先介紹向心力演示器的結構和使用方法，然后進行如下操作如下：

　　（1）用質量比為2：1的鋼球和鋁球，使他們運動的半徑r和相同，觀察得到露出的紅白相間方格數比值為2：1，即兩個球所受向心力的比值也為2：1，因此f與m成正比。

　�。�2）當m、相同時，半徑比為2：1，向心力的比值也為2：1，因此f與r成正比。（3）當m、r相同時，比值為2：1，向心力的比值為4；1，因此f與2成正比。

　　教師由此驗證向心力大小的公式：f＝mr2

　　學生觀察、思考、分析，然后根據推導向心力的另一表達式。

　　培養學生事實求是、尊重客觀規律的科學態度，讓學生體會到實驗在探索物理規律中的作用和方法。

　　引出

　　向心

　　加速

　　度的

　　概念

　　做圓周運動的物體，在向心力f的作用下必然要產生一個加速度，根據牛頓第二定律得到：這個加速度的方向與向心力的方向相同，所以稱為向心加速度。（對比：直線運動中的加速度與向心加速度的區別。）

　　學生結合牛頓第二定律得到：

　　讓學生明白勻速圓周運動的向心力和向心加速度的大小不變，但方向時刻在改變。所以勻速圓周運動又是一種變速運動。

　　實

　　驗

　　與

　　探

　　究

　　看課本35頁的“討論與交流”，引導學生從公式和轉換成公式f＝mr2和進行探究：同一物體做勻速圓周運動時，當半徑比較大時，向心力比較大還是比較��？教師引導學生探究實驗，如圖示：

　　其中小球分別到繩結a、b的距離比為2：1。引導學生手握繩子，使小球在水平方向做勻速圓周運動，請另一位學生幫助：看著手表，每秒鐘喊2次口令。

　　操作一：手握繩結a，手握繩子，使小球每2次口令運動1周，即每秒1周。

　　操作二：改為手握繩結b，仍使小球每秒運動1周。

　　操作三：又改為手握繩結a，但使小球每秒鐘運動2周。

　　以上3次實驗學生注意體會繩子拉力的大小。

　　師生共同歸納：操作一與操作二m、相同，但r越大f就越大。操作二與操作三m、v相同，但r越小反而f就越大。

　　學生對課本35頁的“討論與交流”往往有點迷糊，難以理解�，F在能通過實驗親身感受，定性分析，學生才確信真理，這比理論分析更有說服力。

　　舉一反三，即從公式看，當一定時，a與r成正比；從公式看，當v一定時，a與r成反比。

　　總結與

　　作業

　　1.對本節課內容進行小結。

　　2.作業：練習課本37頁習題1、2

　　學生知識回顧

　　鞏固所學的知識

　　檢測所學的知識

　　九、教學反思

　　上完這節課后，從整個課堂活動中看，學生很喜歡老師多舉一些生活的實例，能大膽發言。比如教師情景設疑導入新課，強烈的激發學生好奇心和探索欲望，課堂氣氛非常好；教師叫學生猜想時，他們都很活躍，各抒己見。在課堂中，學生實驗探究活動比較多，但他們的積極性很高，每個學生都在“玩”那個帶繩子的小球。就這樣，這節課就在學生的探究性活動中結束了，學生通過親自動手，親身感受，在這“玩”當中獲得了成功的愉悅，這種充分發揮學生的主體地位和以學生為主的探究實驗課，比老師講和做好得多，達到了事半功倍的效果！

　　本節課的難點是如何建立向心力的概念，特別是讓學生理解向心力并不是物體真正受到的力，這一點比較抽象，教師應注意把握語言的簡練，深入淺出的加以說明。由于整堂課探究實驗較多，要注意控制好時間，如果時間確實不夠，可以課堂練習一些題目，把最后的探究實驗留在課后“做一做”。

　　十、課后點評

　　本--和教學實施都落實了高中物理新課程的目標要求，體現了新課程的精神，采取“學生自主探究，教師啟發導學”的新教法，充分調動學生自主學習，讓學生自主探究。本--讓學生經歷了“提出問題→猜想與假設→設計實驗→實驗探究→分析與論證→交流與合作→得出結論”等一系列過程，親身體會到科學探究的過程。通過實驗探究，讓學生人人參與，親身體驗探究過程，活躍學生思維，并在探究中突破教學難點。教師結合演示實驗，同時充分利用“多媒體課堂輔助教學資料庫”的教學課件，使課堂的教學效果大大提高。這是一節科學的、操作性很強的--案例。

《向心力》 篇3

　　一、教材分析

　　本節內容是高中物理教材第五章勻速圓周運動中的一節，在此之前，學生已經學習過勻速圓周運動的概念以及描述勻速圓周運動的物理量。本節是本章的重點，學好這一節可以為學好本章應用部分以及萬有引力知識作必要準備。

　　二、教學目標

　　1.知識目標：理解什么是向心力，什么是向心加速度。能運用向心力和向心加速度的公式解答有關問題。

　　2.能力目標：懂得用控制變量法研究物理問題，培養學生的實驗能力、分析能力、解決實際問題的能力。

　　3.情感目標：學習科學研究方法和科學研究態度。

　　三、教學重點與難點

　　1.重點：向心力大小與m、r、ω的關系

　　2.難點：①理解向心力的概念②理解公式a=rw 2 和a=v 2 /r

　　四、教學方法：

　　由于學生剛剛步入高中，對高中物理學習還缺乏方法，習慣于硬套公式，而本節內容涉及公式較多，會給學生帶來較大的困難，所以需要教師引導學生主動探究，自己歸納結論，理解記憶公式，從而達到能靈活運用的目的。

　　因此本課采用引導探究式教學法，該教學法以解決問題為中心，注重學生的獨立鉆研，著眼于創造思維的培養，充分發揮學生的主動性。其主要程序是：提出問題→科學猜想→設計實驗→探索研究→得出結論→指導實踐。它不僅重視知識的獲得，而且更重視學生獲取知識的過程及方法，更加突出了學生的主動學習。學生活動約占課時的 1/2，課堂氣氛將比較活躍，能真正體現以教為主導，以學為主體的教學思想。

　　五、教學用具

　　1.多媒體、錄象短片、課件

　　2.學生分組實驗器材：彈簧秤,繩子,小球(若干個)，圓珠筆桿套

　　六、教學過程

　　(一)向心力概念：

　　復習上節內容，播放幾個勻速圓周運動實例的錄象短片，引導學生逐一進行受力分析，讓學生發現，做勻速圓周運動的物體受到的合力總是指向軌跡圓心，從而得出向心力的概念，理解向心力是做勻速圓周運動物體所受的合力，是按效果命名的，并理解它的方向和作用。

　　(二)向心力大小與哪些因素有關

　　1.展示情景，提出問題

　　首先播放小孩拿著帶繩子的玩具掄圈圈的畫面和賽車因速度過大而脫離軌道的片段，創設情景，讓學生感受到物體做勻速圓周運動需要一定的向心力，否則物體將脫離圓軌道。然后設問：質量為 m的物體以角速度ω做半徑為r的勻速周運動時，究竟需要多大的向心力？引出探究向心力大小這一研究課題。

　　2.思維發散，科學猜想

　　鼓勵學生大膽猜測：假如你是歷史上第一個研究向心力大小的人，猜猜看向心力可能與哪些因素有關？并指出科學猜想是研究自然科學的一種廣泛應用的思想方法。

《向心力》 篇4

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解勻速圓周運動的向心力和向心加速度大小不變，方向總是指向圓心.

　　2、知道勻速圓周運動的向心力和向心加速度的公式，會解答有關問題.

　　能力目標

　　培養學生探究物理問題的習慣，訓練學生觀察實驗的能力和分析綜合能力.

　　情感目標

　　培養學生對現象的觀察、分析能力，會將所學知識應用到實際中去.

　　教學建議

　　教材分析

　　教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式，順理成章，便于學生接受.

　　教法建議

　　1、要通過對物體做圓周運動的實例進行分析入手，從中引導啟發學生認識到：做圓周運動的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.

　　2、對于向心力概念的認識和理解，應注意以下三點：

　　第一點是向心力只是根據力的方向指向圓心這一特點而命名的，或者說是根據力的作用效果來命名的，并不是根據力的性質命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質的力.

　　第二點是物體做勻速圓周運動時，所需的向心力就是物體受到的合外力.

　　第三點是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.

　　3、讓學生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關？并設計實驗進行探究活動.

　　4、講述向心加速度公式時，不僅要使學生認識到勻速圓周運動是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運動，在這里還應把“向心力改變速度方向”與在直線運動中“合外力改變速度大小”聯系起來，使學生全面理解“力是改變物體運動狀態的原因”的含義，再結合無論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學生對“力是物體產生加速度的原因”有更進一步的理解.

　　教學設計方案

　　向心力、向心加速度

　　教學重點：向心力、向心加速度的概念及公式.

　　教學難點 ：向心力概念的引入

　　主要設計：

　　一、向心力：

　�。ㄒ唬┳寣W生討論汽車急轉彎時乘客的感覺.

　�。ǘ�）展示圖片1.鏈球做圓周運動需要向心力.〔全日制普通高級中學教科書（試驗修定本·必修）物理.第一冊98頁〕

　�。ㄈ�）演示實驗：做圓周運動的小球受到繩的拉力作用.

　　（四）讓學生討論，猜測向心力大小可能與哪些因素有關？如何探究？引導學生用“控制變量法”進行探索性實驗.（用向心力演示器實驗）

　　演示1：半徑r和角速度 一定時，向心力 與質量m的關系.

　　演示2：質量m和角速度 一定時，向心力 與半徑r的關系.

　　演示3：質量m和半徑r一定時，向心力 與角速度 的關系.

　　給出    進而得在  .

　�。ㄎ澹┯懻撓蛐牧εc半徑的關系：

　　向心力究竟與半徑成正比還是反比？提醒學生注意數學中的正比例函數 中的k應為常數.因此，若m、 為常數  據    知  與r成正比；若m、v為常數，據    可知  與r成反比，若無特殊條件，不能說向心力 與半徑r成正比還是成反比.

　　二、向心加速度：

　　（一）根據牛頓第二定律    

　　得：

　　（二）討論勻速圓周運動中各個物理量是否為恒量：

　　v    T  f    

　　探究活動

　　感受向心力

　　在一根結實的細繩的一端拴一個橡皮塞或其他小物體，掄動細繩，使小物體做圓周運動（如圖）.依次改變轉動的角速度、半徑和小物體的質量.

　　體驗一下手拉細繩的力（使小球運動的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變小；改變半徑r盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個橡皮塞，即改變橡皮塞的質量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化.

　　做這個實驗的時候，要注意不要讓做圓周運動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.

《向心力》 篇5

　　教學目標

　　知識目標

　　1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解勻速圓周運動的向心力和向心加速度大小不變，方向總是指向圓心.

　　2、知道勻速圓周運動的向心力和向心加速度的公式，會解答有關問題.

　　能力目標

　　培養學生探究物理問題的習慣，訓練學生觀察實驗的能力和分析綜合能力.

　　情感目標

　　培養學生對現象的觀察、分析能力，會將所學知識應用到實際中去.

　　教學建議

　　教材分析

　　教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式，順理成章，便于學生接受.

　　教法建議

　　1、要通過對物體做圓周運動的實例進行分析入手，從中引導啟發學生認識到：做圓周運動的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.

　　2、對于向心力概念的認識和理解，應注意以下三點：

　　第一點是向心力只是根據力的方向指向圓心這一特點而命名的，或者說是根據力的作用效果來命名的，并不是根據力的性質命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質的力.

　　第二點是物體做勻速圓周運動時，所需的向心力就是物體受到的合外力.

　　第三點是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.

　　3、讓學生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關？并設計實驗進行探究活動.

　　4、講述向心加速度公式時，不僅要使學生認識到勻速圓周運動是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運動，在這里還應把“向心力改變速度方向”與在直線運動中“合外力改變速度大小”聯系起來，使學生全面理解“力是改變物體運動狀態的原因”的含義，再結合無論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學生對“力是物體產生加速度的原因”有更進一步的理解.

　　教學設計方案

　　向心力、向心加速度

　　教學重點：向心力、向心加速度的概念及公式.

　　教學難點：向心力概念的引入

　　主要設計：

　　一、向心力：

　　（一）讓學生討論汽車急轉彎時乘客的感覺.

　�。ǘ�）展示圖片1.鏈球做圓周運動需要向心力.〔全日制普通高級中學教科書（試驗修定本·必修）物理.第一冊98頁〕

　�。ㄈ�）演示實驗：做圓周運動的小球受到繩的拉力作用.

　　（四）讓學生討論，猜測向心力大小可能與哪些因素有關？如何探究？引導學生用“控制變量法”進行探索性實驗.（用向心力演示器實驗）

　　演示1：半徑r和角速度 一定時，向心力 與質量m的關系.

　　演示2：質量m和角速度 一定時，向心力 與半徑r的關系.

　　演示3：質量m和半徑r一定時，向心力 與角速度 的關系.

　　給出    進而得在  .

　�。ㄎ澹┯懻撓蛐牧εc半徑的關系：

　　向心力究竟與半徑成正比還是反比？提醒學生注意數學中的正比例函數 中的k應為常數.因此，若m、 為常數  據    知  與r成正比；若m、v為常數，據    可知  與r成反比，若無特殊條件，不能說向心力 與半徑r成正比還是成反比.

　　二、向心加速度：

　�。ㄒ唬└鶕�牛頓第二定律    

　　得：

　�。ǘ�）討論勻速圓周運動中各個物理量是否為恒量：

　　v    T  f    

　　探究活動

　　感受向心力

　　在一根結實的細繩的一端拴一個橡皮塞或其他小物體，掄動細繩，使小物體做圓周運動（如圖）.依次改變轉動的角速度、半徑和小物體的質量.

　　體驗一下手拉細繩的力（使小球運動的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變�。桓淖儼霃絩盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個橡皮塞，即改變橡皮塞的質量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化.

　　做這個實驗的時候，要注意不要讓做圓周運動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.

《向心力》 篇6

　　教學目標

　　知識目標

　　1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解勻速圓周運動的向心力和向心加速度大小不變，方向總是指向圓心.

　　2、知道勻速圓周運動的向心力和向心加速度的公式，會解答有關問題.

　　能力目標

　　培養學生探究物理問題的習慣，訓練學生觀察實驗的能力和分析綜合能力.

　　情感目標

　　培養學生對現象的觀察、分析能力，會將所學知識應用到實際中去.

　　教學建議

　　教材分析

　　教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式，順理成章，便于學生接受.

　　教法建議

　　1、要通過對物體做圓周運動的實例進行分析入手，從中引導啟發學生認識到：做圓周運動的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.

　　2、對于向心力概念的認識和理解，應注意以下三點：

　　第一點是向心力只是根據力的方向指向圓心這一特點而命名的，或者說是根據力的作用效果來命名的，并不是根據力的性質命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質的力.

　　第二點是物體做勻速圓周運動時，所需的向心力就是物體受到的合外力.

　　第三點是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.

　　3、讓學生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關？并設計實驗進行探究活動.

　　4、講述向心加速度公式時，不僅要使學生認識到勻速圓周運動是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運動，在這里還應把“向心力改變速度方向”與在直線運動中“合外力改變速度大小”聯系起來，使學生全面理解“力是改變物體運動狀態的原因”的含義，再結合無論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學生對“力是物體產生加速度的原因”有更進一步的理解.

　　教學設計方案

　　向心力、向心加速度

　　教學重點：向心力、向心加速度的概念及公式.

　　教學難點：向心力概念的引入

　　主要設計：

　　一、向心力：

　　（一）讓學生討論汽車急轉彎時乘客的感覺.

　�。ǘ�）展示圖片1.鏈球做圓周運動需要向心力.〔全日制普通高級中學教科書（試驗修定本·必修）物理.第一冊98頁〕

　�。ㄈ�）演示實驗：做圓周運動的小球受到繩的拉力作用.

　�。ㄋ模┳寣W生討論，猜測向心力大小可能與哪些因素有關？如何探究？引導學生用“控制變量法”進行探索性實驗.（用向心力演示器實驗）

　　演示1：半徑r和角速度 一定時，向心力 與質量m的關系.

　　演示2：質量m和角速度 一定時，向心力 與半徑r的關系.

　　演示3：質量m和半徑r一定時，向心力 與角速度 的關系.

　　給出    進而得在  .

　�。ㄎ澹┯懻撓蛐牧εc半徑的關系：

　　向心力究竟與半徑成正比還是反比？提醒學生注意數學中的正比例函數 中的k應為常數.因此，若m、 為常數  據    知  與r成正比；若m、v為常數，據    可知  與r成反比，若無特殊條件，不能說向心力 與半徑r成正比還是成反比.

　　二、向心加速度：

　�。ㄒ唬└鶕�牛頓第二定律    

　　得：

　�。ǘ�）討論勻速圓周運動中各個物理量是否為恒量：

　　v    T  f    

　　探究活動

　　感受向心力

　　在一根結實的細繩的一端拴一個橡皮塞或其他小物體，掄動細繩，使小物體做圓周運動（如圖）.依次改變轉動的角速度、半徑和小物體的質量.

　　體驗一下手拉細繩的力（使小球運動的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變��；改變半徑r盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個橡皮塞，即改變橡皮塞的質量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化.

　　做這個實驗的時候，要注意不要讓做圓周運動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.

《向心力》 篇7

　　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��？

　　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》 篇8

　　向心力

　　整體設計

　　向心力是本節教學的重點，由向心加速度和牛頓第二定律引入向心力是教材所用的方法，這與以前的先學習向心力再學習向心加速度有所不同.學生對于向心力的理解不是很清楚，本節重點突出了向心力的理解及向心力在圓周運動中的作用.而向心力概念的學習，應及時強調指出，向心力是根據力的效果命名的，而不是根據力的性質命名的，它不是重力、彈力、摩擦力等以外的特殊力，而是做勻速圓周運動的質點受到的合外力，沿著半徑指向圓心，它的方向時刻改變.本節的難點是運用向心力、向心加速度知識解釋有關現象，處理有關問題.在學習時可以讓學生認識實例：用細線系著的小球在水平面上做勻速圓周運動或是一些生活中的實例讓學生體驗或觀察，從而引入向心力概念.

　　教學重點

　　向心力概念的建立及計算公式的得出及應用.

　　教學難點

　　向心力的來源.

　　時間安排

　　1課時

　　三維目標

　　知識與技能

　　1.理解向心力的概念.

　　2.知道向心力大小與哪些因素有關.理解公式的確切含義，并能用來計算.

　　3.會根據向心力和牛頓第二定律的知識分析和討論與圓周運動相關的物理現象.

　　過程與方法

　　1.通過向心力概念的學習，知道從不同角度研究問題的方法.

　　2.體會物理規律在探索自然規律中的作用及其運用.

　　情感態度與價值觀

　　1.經歷科學探究的過程，領略實驗是解決物理問題的一種基本途徑，培養學生實事求是的科學態度.

　　2.通過探究活動，使學生獲得成功的喜悅，提高他們學習物理的興趣和自信心.

　　3.通過向心力和向心加速度概念的學習，認識實驗對物理學研究的作用，體

　　會物理規律與生活的聯系.

　　課前準備

　　細桿、細繩（2）、小球、直尺、秒表、盛水的透明小桶.

　　教學過程

　　導入新課

　　情景導入

　　前面兩節課，我們學習、研究了圓周運動的運動學特征，知道了如何描述圓周運動.知道了什么是向心加速度和向心加速度的計算公式，這節課我們再來學習物體做圓周運動的動力學特征.

　　觀察下面幾幅圖片，并根據圖做水流星實驗，讓學生自己體驗實驗中力的變化，考慮一下為什么做圓周運動的物體沒有沿著直線飛出去而是沿著一個圓周運動.

　　前三幅圖可以看出物體之所以沒有沿直線飛出去是因為有繩子在拉著物體，而第四幅圖是太陽系各個行星繞太陽做圓周運動是由于太陽和行星之間有引力作用，是太陽和行星之間的引力使各個行星繞太陽在做圓周運動.如果沒有繩的拉力和太陽與行星之間的引力，那么這些物體就不可能做圓周運動，也就是說做勻速圓周運動的物體都會受到一個力，這個力拉著物體使物體沿著圓形軌道在運動，我們把這個力叫做向心力.

　　復習導入

　　復習舊知

　　1.向心加速度：做勻速圓周運動的物體，加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度v2

　　2.表達式：an==rω2.r

　　3.牛頓第二定律：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.表達式：F=ma.

　　推進新課

　　一、向心力

　　通過剛才的學習我們知道了向心力和向心加速度具有相同的方向，都指向圓心，而且物體是在向心力的作用下做圓周運動，因此我們根據牛頓第二定律可知向心力的大小為：

　　22v2

　　Fn=man=m=mrω2=mr.TR

　　實驗探究

　　演示實驗(驗證上面的推導式)：研究向心力跟物體質量m、軌道半徑r、角速度ω的定量關系.

　　實驗裝置：向心力演示器

　　演示：搖動手柄，小球隨之做勻速圓周運動.

　　①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.

　�、谙蛐牧εc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.

　�、巯蛐牧εc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.歸納總結：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、一個測量就得到定論，實際上要進行多次測量，大量實驗，但我們不可能一一去做.同學們由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，如教材中所介紹的小實驗，加一彈簧秤測出F，可粗略得出結論(要求同學回去做).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=mrω2.

　　二、實驗：用圓錐擺粗略驗證向心力表達式

　　原理：如圖所示，讓細繩擺動帶動小球做圓周運動，逐漸增大角速度直到繩剛好拉直，用秒表測出n轉的時間t，計算出周期T，根據公式計算出小球的角速度ω.用刻度尺測出圓半徑r和小球距懸點的豎直高度h,計算出角θ的正切值.向心力F=mgtanθ,測出數值驗證公式mgtanθ=mrω2

　　課堂訓練

　　1.下列關于向心力的說法中，正確的是

　　A.物體由于做圓周運動產生了一個向心力

　　B.做勻速圓周運動的物體，其向心力為其所受的合外力

　　C.做勻速圓周運動的物體，其向心力不變

　　D.向心加速度決定向心力的大小

　　2.有長短不同、材料相同的同樣粗細的繩子，各拴著一個質量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運動，那么

　　A.兩個小球以相同的線速度運動時，長繩易斷

　　B.兩個小球以相同的角速度運動時，長繩易斷

　　C.兩個球以相同的周期運動時，短繩易斷

　　D.不論如何，短繩易斷

　　3.A、B兩質點均做勻速圓周運動，mA∶mB=RA∶RB=1∶2，當A轉60轉時，B正好轉45轉，則兩質點所受向心力之比為多少？

　　參考答案：1.B2.B

　　3.解答：設在時間t內，nA=60轉，nB=45轉,質點所受的向心力F=mω2R=m(同，F∝mn2R2FAmAnARA160214所以2.2FBmBnBRB245292n2)·R，t相t

　　討論交流

　　1.根據我們前面的學習，大家討論生活中你所遇到的圓周運動中是哪些力在提供向心力.強調：向心力不是像重力、彈力、摩擦力那樣作為某種性質的力來命名的.它是從力的作用效果來命名的，凡是產生向心加速度的力，不管是屬于哪種性質的力，都是向心力.

　　2.由物體做曲線運動的.條件可知，物體必定受到一個與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，勻速圓周運動是一種曲線運動，勻速圓周運動合外力的方向有何特點呢？

　　勻速圓周運動速率不變，方向始終垂直半徑，說明合外力不會使速度大小發生變化，只改變速度方向，勻速圓周運動合外力的方向始終指向圓心.

　　三、變速圓周運動和一般曲線運動

　　問題：前面我們學習了加速度，做直線運動的物體其加速度可以改變物體運動的快慢，現在我們又學習了向心加速度，那么向心加速度是否也改變物體運動速度的大��？

　　討論交流

　　根據剛才我們的實驗（驗證向心力表達式的實驗）可知，向心加速度并不能改變物體運動速度的大小，而是在改變物體運動的方向.我們在這個實驗中可以感受到，如果要使物體的速度不斷增大，我們對物體施加的力就不能保持始終指向圓心，而是與向心力的方向有一個角度.根據力F產生的效果可以把力F分解成兩個相互垂直的兩個分力：一個是指向圓心的產生向心加速度的向心力;另一個是沿圓周的切線方向的分力，這個力沿圓周切線方向產生加速度，這個加速度使物體的速度不斷變大.因此這個運動不能是勻速圓周運動，而是變速圓周運動.也就是說變速圓周運動既有指向圓心的向心加速度，還有沿圓周切線方向的加速度，稱為切向加速度

　　做變速圓周運動的物體所受的力

　　曲線運動：物體的運動軌跡不是直線也不是圓周的曲線運動.對于這樣的運動盡管曲線的各個地方的彎曲程度不同，我們在研究時可以把這條曲線分成許多極短的小段，每一小段可以看作是一段圓弧.這些圓弧的彎曲程度不同，可以表示為有不同的半徑，這樣在分析質點運動時，就可以采用圓周運動的分析方法來處理問題了

　　一般的曲線可以分為很多小段，每段都可以看作一小段圓弧，各段圓弧的半徑不一樣課堂訓練

　　1.如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個釘子A和B，相距20cm.用一根長1m的細繩，一端系一個質量為0.5kg的小球，另一端固定在釘子A上.開始時球與釘子A、B在一條直線上，然后使小球以2m/s的速率開始在水平面內做勻速圓周運動.若繩子能承受的最大拉力為4N，那么從開始到繩斷所經歷的時間是多少

　　解析：球每轉半圈，繩子就碰到不作為圓心的另一個釘子，然后再以這個釘子為圓心做勻速圓周運動，運動的半徑就減小0.2m，但速度大小不變（因為繩對球的拉力只改變球的速度方向）.根據F=mv2/r知，繩每一次碰釘子后，繩的拉力（向心力）都要增大，當繩的拉力增大到Fmax=4N時，球做勻速圓周運動的半徑為rmin，則有

　　Fmax=mv2/rmin

　　rmin=mv2/Fmax=（0.5×22/4）m=0.5m.

　　繩第二次碰釘子后半徑減為0.6m，第三次碰釘子后半徑減為0.4m.所以繩子在第三次碰到釘子后被拉斷，在這之前球運動的時間為：

　　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

　　說明：需注意繩碰釘子的瞬間，繩的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不變，而繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大.

　　2.如圖所示，水平轉盤的中心有個豎直小圓筒，質量為m的物體A放在轉盤上，A到豎直筒中心的距離為r.物體A通過輕繩、無摩擦的滑輪與物體B相連，B與A質量相同.物體A與轉盤間的最大靜摩擦力是正壓力的μ倍，則轉盤轉動的角速度在什么范圍內，物體A才能隨盤轉動

　　解析：由于A在圓盤上隨盤做勻速圓周運動，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿著半徑或指向圓心或背離圓心.

　　當A將要沿盤向外滑時，A所受的最大靜摩擦力指向圓心，A的向心力為繩的拉力與最大靜摩擦力的合力，即F+Fm′=mω12r①

　　由于B靜止，故F=mg②由于最大靜摩擦力是壓力的μ倍，即

　　Fm′=μFN=μmg③由①②③解得ω1=g(1)/r

　　當A將要沿盤向圓心滑時，A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外，這時向心力為：

　　F-Fm′=mω22r④

　　由②③④得ω2=g(1)/r.

　　故A隨盤一起轉動，其角速度ω應滿足g(1)/r

　　答案：g(1)/rg(1)/r.g(1)/r

　　課堂小結

　　1.向心力來源.

　　2.勻速圓周運動時，僅有向心加速度.同時具有向心加速度和

　高中物理教案向心力篇三：高一物理全冊教案下doc-勻速圓周運動向心力

　　勻速圓周運動向心力

　　一、教學目標

　　1.物理知識方面：

　　(1)理解勻速圓周運動是變速運動；

　　(2)掌握勻速圓周運動的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數量關系；

　　(3)初步掌握向心力概念及計算公式。

　　2.通過勻速圓周運動、向心力概念的建立過程，培養學生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。

　　3.滲透科學方法的教育。

　　二、重點、難點分析

　　向心力概念的建立及計算公式的得出是教學重點，也是難點。通過生活實例及實驗加強感知，突破難點。

　　三、教具

　　1.轉臺、小傘；

　　2.細繩一端系一個小球(學生兩人一組)；

　　3.向心力演示器。

　　四、主要教學過程

　　(一)引入新課

　　演示：將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出，觀察運動軌跡。

　　復習提問：粉筆頭做直線運動、曲線運動的條件是什么？

　　啟發學生回答：速度方向與力的方向在同一條直線上，物體做直線運動；不在同一直線上，做曲線運動。

　　進一步提問：在曲線運動中，有一種特殊的運動形式，物體運動的軌跡是一個圓周或一段圓弧(用單擺演示)，稱為圓周運動。請同學們列舉實例。

　　(學生舉例教師補充)

　　電扇、風車等轉動時，上面各個點運動的軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運動，小到微觀世界電子繞原子核的運動，都可看做圓周運動，它是一種常見的運動形式。

　　提出問題：你在跑400米過彎道時身體為何要向彎道內側微微傾斜？鐵路和高速公路的轉彎處以及賽車場的環形車道，為什么路面總是外側高內側低？可見，圓周運動知識在實際中是很有用的。

　　引入：物理中，研究問題的基本方法是從最簡單的情況開始。

　　板書：勻速圓周運動

　　(二)教學過程設計

　　思考：什么樣的圓周運動最簡單？

　　引導學生回答：物體運動快慢不變。

　　板書：1.勻速圓周運動

　　物體在相等的時間里通過的圓弧長相等，如機械鐘表針尖的運動。

　　思考：勻速周圓運動的一個顯著特點是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運動的快慢？

　　(學生自由發言)

　　板書：2.描述勻速圓周運動快慢的物理量恒量。

　　當t很短，s很短，即為某一時刻的瞬時速度。線速度其實就是物體做圓周運動的瞬時速度。當物體做勻速圓周運動時，各個時刻線速度大小相同，而方向時刻在改變。那么，線速度方向有何特點呢？

　　演示：水淋在小傘上，同時搖動轉臺。觀察：水滴沿切線方向飛出。

　　思考：說明什么？

　　師生分析：飛出的水滴在離開傘的瞬間，由于慣性要保持原來的速度方向，因而表明了切線方向即為此時刻線速度的方向。

　　板書：方向：沿著圓周各點的切線方向。如圖3。單位：rad/s。

　　(3)周期：質點沿圓周運動一周所用的時間。如：地球公轉周期約365天，鐘表秒針周期60s等，周期長，表示運動慢。(角速度、周期可由學生自己說出并看書完成)

　　板書：(師生共同完成)

　　思考：物體做勻速圓周運動時，v、ω、T是否改變？(ω、T不變，v大小不變、方向變。)講述：勻速周周運動是勻速率圓周運動的簡稱，它是一種變速運動。

　　提出問題：勻速圓周運動是一種曲線運動，由物體做曲線運動的條件可知，物體必定受到一個與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，這個合外力的方向有何特點呢？

　　學生小實驗(兩人一組)：

　　線的一端系一小球，使小球在水平面內做勻速圓周運動。小球質量很小(可用橡皮塞等替代)，甩動時線速度盡量大，小球重力與拉力相比可忽略，以保證拉線近似在水平方向。

　　觀察并思考：

　�、傩∏蚴芰Γ�

　　②線的拉力方向有何特點？

　　③一旦線斷或松手，結果如何？

　　(提問學生后板書并圖示)

　　概括：要使物體做勻速圓周運動，必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用，故名向心力。

　　板書：3.向心力：物體做勻速圓周運動所需要的力。

　　提出問題：向心力的大小跟什么因素有關？

《向心力》 篇9

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解勻速圓周運動的向心力和向心加速度大小不變，方向總是指向圓心.

　　2、知道勻速圓周運動的向心力和向心加速度的公式，會解答有關問題.

　　能力目標

　　培養學生探究物理問題的習慣，訓練學生觀察實驗的能力和分析綜合能力.

　　情感目標

　　培養學生對現象的觀察、分析能力，會將所學知識應用到實際中去.

　　教學建議

　　教材分析

　　教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式，順理成章，便于學生接受.

　　教法建議

　　1、要通過對物體做圓周運動的實例進行分析入手，從中引導啟發學生認識到：做圓周運動的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.

　　2、對于向心力概念的認識和理解，應注意以下三點：

　　第一點是向心力只是根據力的方向指向圓心這一特點而命名的，或者說是根據力的作用效果來命名的，并不是根據力的性質命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質的力.

　　第二點是物體做勻速圓周運動時，所需的向心力就是物體受到的合外力.

　　第三點是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.

　　3、讓學生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關？并設計實驗進行探究活動.

　　4、講述向心加速度公式時，不僅要使學生認識到勻速圓周運動是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運動，在這里還應把“向心力改變速度方向”與在直線運動中“合外力改變速度大小”聯系起來，使學生全面理解“力是改變物體運動狀態的原因”的含義，再結合無論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學生對“力是物體產生加速度的原因”有更進一步的理解.

　　教學設計方案

　　向心力、向心加速度

　　教學重點：向心力、向心加速度的概念及公式.

　　教學難點 ：向心力概念的引入

　　主要設計：

　　一、向心力：

　�。ㄒ唬┳寣W生討論汽車急轉彎時乘客的感覺.

　�。ǘ�）展示圖片1.鏈球做圓周運動需要向心力.〔全日制普通高級中學教科書（試驗修定本·必修）物理.第一冊98頁〕

　�。ㄈ�）演示實驗：做圓周運動的小球受到繩的拉力作用.

　　（四）讓學生討論，猜測向心力大小可能與哪些因素有關？如何探究？引導學生用“控制變量法”進行探索性實驗.（用向心力演示器實驗）

　　演示1：半徑r和角速度 一定時，向心力  與質量m的關系.

　　演示2：質量m和角速度 一定時，向心力  與半徑r的關系.

　　演示3：質量m和半徑r一定時，向心力  與角速度 的關系.

　　給出     進而得在   .

　　（五）討論向心力與半徑的關系：

　　向心力究竟與半徑成正比還是反比？提醒學生注意數學中的正比例函數  中的k應為常數.因此，若m、 為常數  據     知   與r成正比；若m、v為常數，據     可知   與r成反比，若無特殊條件，不能說向心力  與半徑r成正比還是成反比.

　　二、向心加速度：

　　（一）根據牛頓第二定律      

　　得： 

　�。ǘ�）討論勻速圓周運動中各個物理量是否為恒量：

　　v    T  f      

　　探究活動

　　感受向心力

　　在一根結實的細繩的一端拴一個橡皮塞或其他小物體，掄動細繩，使小物體做圓周運動（如圖）.依次改變轉動的角速度、半徑和小物體的質量.

　　體驗一下手拉細繩的力（使小球運動的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變�。桓淖儼霃絩盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個橡皮塞，即改變橡皮塞的質量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化.

　　做這個實驗的時候，要注意不要讓做圓周運動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.

《向心力》 篇10

　　教學目標：    一、知識目標：    1、理解向心加速度和向心力的概念    2、知道勻速圓周運動中產生向心加速度的原因。    3、掌握向心力與向心加速度之間的關系。    二、能力目標：    1、學會用運動和力的關系分析分題    2、理解向心力和向心加速度公式的確切含義，并能用來進行計算。    三、德育目標：    通過a與r及 、v之間的關系，使學生明確任何一個結論都有其成立的條件。    教學重點：    1、理解向心力和向心加速的概念。    2、知道向心力大小 ，向心加速的大小 ，并能用來進行計算。    教學難點：    勻速圓周運動的向心力和向心加速度都是大小不變，方向在時刻改變。    教學方法：    實驗法、講授法、歸納法、推理法    教學用具：    投影儀、投影片、多媒體、cai課件、向心力演示器、鋼球、木球、細繩    教學步驟：    一、引入新課    1：復習提問（用投影片出示思考題）    （1）什么是勻速圓周運動    （2）描述勻速圓周運動快慢的物理量有哪幾個？    （3）上述物理量間有什么關系？    2、引入：由于勻速云的速度方向時刻在變，所以勻速圓周運動是變速曲線運動。而力是改變物體運動狀態的原因。所以做勻速圓周運動的物體所受合外力有何特點？加速度又如何呢？本節課我們就來共同學習這個問題。    二、新課教學    （一）用投影片出示本節課的學習目標：    1、理解什么是向心力和向心加速度    2、知道向心力和向心加速度的求解公式    3、了解向心力的來源    （二）學習目標完成過程    1：向心力的概念及其方向    （1）在光滑水平桌面上，做演示實驗    a：一個小球，拴住繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來細繩處于松馳狀態    b：用手輕擊小球，小球做勻速直線運動    c：當繩繃直時，小球做勻速圓周運動    （2）用cai課件，模擬上述實驗過程    （3）引導學生討論、分析：    a：繩繃緊前，小球為什么做勻速圓周運動？    b：繩繃緊后，小球為何做勻速圓周運動？小球此時受到哪些力的作用？合外力是哪個力？這個力的方向有什么特點？這個力起什么作用？    （4）通過討論得到：    a：做勻速圓周運動的物體受到一個指向圓心的合力的作用，這個力叫向心力。    b：向心力指向圓心，方向不斷變化。    c：向心力的作用效果——只改變運動物體的速度方向，不改變速度大小。    2、向心力的大小    （1）體驗向心的大小    a：每組學生發用細線聯結的鋼球、木球各一個，讓學生拉住繩的一端，讓小球盡量做勻速圓周運動，改變轉動的快慢、細線的長短多做幾次。    b：引導學生猜想：向心力可能與物體的質量、角速度、半徑有關。    c：過渡：剛才同學們已猜想大向心力可能與m、v、r有關，那么，我們的猜想是否正確呢？下邊我們通過實驗來檢驗一下。    （2）a：用實物投影儀，投影向心力演示器。    b：介紹向心力演示的構造和使用方法    構造：（略） 主要介紹各部分的名稱    使用方法：勻速轉動手柄1，可以使塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動，槽內的小球就做勻速圓周運動。使小球做勻速圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球對擋板的反作用力通過杠桿的作用使彈簧測力套筒7下降，從而露出標尺8，標尺8上露出的紅白相間等方格可顯示出兩個球所受向心力的比值。    （3）操作方法：    a：用質量不同的鋼球和鋁球，使他們運動的半徑r和角速度 相同 觀察得到：向心力的大小與質量有關，質量越大，向心力也越大。    b：用兩個質量相同的小球，保持運動半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關系    c：仍用兩個質量相同的小球，保持小球運動的角速度相同，觀察向心力的大小與運動半徑之間的關系。    （4）總結得到：向心力的大小與物體質量m、圓周半徑r和角速度 都有關系，且給出公式：f＝mr 2（說明該公式的得到方法，空氣變量法、定量測數據）    （5）學生據 推導向心力的另一表達式     3、向心加速度    （1）做圓周運動的物體，在向心力f的作用下必然要產生一個加速度，據牛頓運動定律得到：這個加速度的方向與向心力的方向相同，叫做向心加速度。    （2）結合牛頓運動定律推導得到       4、說明的幾個問題：    （1）由于a向的方向時刻在變，所以勻速圓周運動是瞬時加速度的方向不斷改變的變加速運動。    （2）做勻速圓周運動的物體，向心力是一個效果力，方向總指向圓心，是一個變力。    （3）做勻速圓周運動的物體受到的合外力就是向心力。    三、鞏固訓練    1：向心加速度只改變速度的    ，而不改變速度的    。    2、一個做勻速圓周運動的物體，當它的轉速度為原來的2倍時，它的線速度、向心力分別變為原來的幾倍？如果線速度不變，當角速度變為原來的2倍時，它的軌道半徑和所受的向心力分別為原來的幾倍    3、（1）用cai課件展示思考與討論中的物理情景    （2）分析木塊受幾個力的作用？各是什么性質的力？    （3）木塊所受的向心力是由什么提供的？    四、小結    1：什么是向心力和向心加速度？它們的大小和方向有什么特點？    2：向心力的求解公式（1）    （2）        3：向心加速度的求解公式（1）    （2）        4、勻速圓周運動是一種什么性質的運動？    五、作業    課后練習三六、板書設計

《向心力》 篇11

　　【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。

　�。ㄈ魧W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：

　�、賔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。

　�、趂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。

　�、踗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�。篴=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�。�

　　【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。

《向心力》 篇12

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解勻速圓周運動的向心力和向心加速度大小不變，方向總是指向圓心.

　　2、知道勻速圓周運動的向心力和向心加速度的公式，會解答有關問題.

　　能力目標

　　培養學生探究物理問題的習慣，訓練學生觀察實驗的能力和分析綜合能力.

　　情感目標

　　培養學生對現象的觀察、分析能力，會將所學知識應用到實際中去.

　　教學建議

　　教材分析

　　教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式，順理成章，便于學生接受.

　　教法建議

　　1、要通過對物體做圓周運動的實例進行分析入手，從中引導啟發學生認識到：做圓周運動的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.

　　2、對于向心力概念的認識和理解，應注意以下三點：

　　第一點是向心力只是根據力的方向指向圓心這一特點而命名的，或者說是根據力的作用效果來命名的，并不是根據力的性質命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質的力.

　　第二點是物體做勻速圓周運動時，所需的向心力就是物體受到的合外力.

　　第三點是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.

　　3、讓學生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關？并設計實驗進行探究活動.

　　4、講述向心加速度公式時，不僅要使學生認識到勻速圓周運動是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運動，在這里還應把“向心力改變速度方向”與在直線運動中“合外力改變速度大小”聯系起來，使學生全面理解“力是改變物體運動狀態的原因”的含義，再結合無論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學生對“力是物體產生加速度的原因”有更進一步的理解.

　　教學設計方案

　　向心力、向心加速度

　　教學重點：向心力、向心加速度的概念及公式.

　　教學難點 ：向心力概念的引入

　　主要設計：

　　一、向心力：

　�。ㄒ唬┳寣W生討論汽車急轉彎時乘客的感覺.

　�。ǘ�）展示圖片1.鏈球做圓周運動需要向心力.〔全日制普通高級中學教科書（試驗修定本·必修）物理.第一冊98頁〕

　�。ㄈ�）演示實驗：做圓周運動的小球受到繩的拉力作用.

　�。ㄋ模┳寣W生討論，猜測向心力大小可能與哪些因素有關？如何探究？引導學生用“控制變量法”進行探索性實驗.（用向心力演示器實驗）

　　演示1：半徑r和角速度 一定時，向心力 與質量m的關系.

　　演示2：質量m和角速度 一定時，向心力 與半徑r的關系.

　　演示3：質量m和半徑r一定時，向心力 與角速度 的關系.

　　給出    進而得在  .

　�。ㄎ澹┯懻撓蛐牧εc半徑的關系：

　　向心力究竟與半徑成正比還是反比？提醒學生注意數學中的正比例函數 中的k應為常數.因此，若m、 為常數  據    知  與r成正比；若m、v為常數，據    可知  與r成反比，若無特殊條件，不能說向心力 與半徑r成正比還是成反比.

　　二、向心加速度：

　　（一）根據牛頓第二定律    

　　得：

　　（二）討論勻速圓周運動中各個物理量是否為恒量：

　　v    T  f    

　　探究活動

　　感受向心力

　　在一根結實的細繩的一端拴一個橡皮塞或其他小物體，掄動細繩，使小物體做圓周運動（如圖）.依次改變轉動的角速度、半徑和小物體的質量.

　　體驗一下手拉細繩的力（使小球運動的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變�。桓淖儼霃絩盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個橡皮塞，即改變橡皮塞的質量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化.

　　做這個實驗的時候，要注意不要讓做圓周運動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.

《向心力》 篇13

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解勻速圓周運動的向心力和向心加速度大小不變，方向總是指向圓心.

　　2、知道勻速圓周運動的向心力和向心加速度的公式，會解答有關問題.

　　能力目標

　　培養學生探究物理問題的習慣，訓練學生觀察實驗的能力和分析綜合能力.

　　情感目標

　　培養學生對現象的觀察、分析能力，會將所學知識應用到實際中去.

　　教學建議

　　教材分析

　　教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式，順理成章，便于學生接受.

　　教法建議

　　1、要通過對物體做圓周運動的實例進行分析入手，從中引導啟發學生認識到：做圓周運動的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.

　　2、對于向心力概念的認識和理解，應注意以下三點：

　　第一點是向心力只是根據力的方向指向圓心這一特點而命名的，或者說是根據力的作用效果來命名的，并不是根據力的性質命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質的力.

　　第二點是物體做勻速圓周運動時，所需的向心力就是物體受到的合外力.

　　第三點是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.

　　3、讓學生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關？并設計實驗進行探究活動.

　　4、講述向心加速度公式時，不僅要使學生認識到勻速圓周運動是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運動，在這里還應把“向心力改變速度方向”與在直線運動中“合外力改變速度大小”聯系起來，使學生全面理解“力是改變物體運動狀態的原因”的含義，再結合無論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學生對“力是物體產生加速度的原因”有更進一步的理解.

　　教學設計方案

　　向心力、向心加速度

　　教學重點：向心力、向心加速度的概念及公式.

　　教學難點 ：向心力概念的引入

　　主要設計：

　　一、向心力：

　�。ㄒ唬┳寣W生討論汽車急轉彎時乘客的感覺.

　�。ǘ�）展示圖片1.鏈球做圓周運動需要向心力.〔全日制普通高級中學教科書（試驗修定本·必修）物理.第一冊98頁〕

　�。ㄈ�）演示實驗：做圓周運動的小球受到繩的拉力作用.

　�。ㄋ模┳寣W生討論，猜測向心力大小可能與哪些因素有關？如何探究？引導學生用“控制變量法”進行探索性實驗.（用向心力演示器實驗）

　　演示1：半徑r和角速度 一定時，向心力 與質量m的關系.

　　演示2：質量m和角速度 一定時，向心力 與半徑r的關系.

　　演示3：質量m和半徑r一定時，向心力 與角速度 的關系.

　　給出    進而得在  .

　�。ㄎ澹┯懻撓蛐牧εc半徑的關系：

　　向心力究竟與半徑成正比還是反比？提醒學生注意數學中的正比例函數 中的k應為常數.因此，若m、 為常數  據    知  與r成正比；若m、v為常數，據    可知  與r成反比，若無特殊條件，不能說向心力 與半徑r成正比還是成反比.

　　二、向心加速度：

　�。ㄒ唬└鶕�牛頓第二定律    

　　得：

　�。ǘ�）討論勻速圓周運動中各個物理量是否為恒量：

　　v    T  f    

　　探究活動

　　感受向心力

　　在一根結實的細繩的一端拴一個橡皮塞或其他小物體，掄動細繩，使小物體做圓周運動（如圖）.依次改變轉動的角速度、半徑和小物體的質量.

　　體驗一下手拉細繩的力（使小球運動的向心力），在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變�。桓淖儼霃絩盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化；換個橡皮塞，即改變橡皮塞的質量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化.

　　做這個實驗的時候，要注意不要讓做圓周運動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.