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向心力優(yōu)秀教案
在教學(xué)工作者開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)前，時(shí)常需要編寫(xiě)教案，教案有利于教學(xué)水平的提高，有助于教研活動(dòng)的開(kāi)展。教案要怎么寫(xiě)呢？下面是小編為大家收集的向心力優(yōu)秀教案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
向心力優(yōu)秀教案 1
一、教學(xué)目標(biāo)
1.物理知識(shí)方面：
(1)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng);
(2)掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系;
(3)初步掌握向心力概念及計(jì)算公式。
2.通過(guò)勻速圓周運(yùn)動(dòng)、向心力概念的建立過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。
3.滲透科學(xué)方法的教育。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
向心力概念的建立及計(jì)算公式的得出是教學(xué)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。通過(guò)生活實(shí)例及實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知，突破難點(diǎn)。
三、教具
1.轉(zhuǎn)臺(tái)、小傘;
2.細(xì)繩一端系一個(gè)小球(學(xué)生兩人一組);
3.向心力演示器。
四、主要教學(xué)過(guò)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(yùn)動(dòng)軌跡。
復(fù)習(xí)提問(wèn)：粉筆頭做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么?
啟發(fā)學(xué)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(yùn)動(dòng);不在同一直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步提問(wèn)：在曲線運(yùn)動(dòng)中，有一種特殊的運(yùn)動(dòng)形式，物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一個(gè)圓周或一段圓弧(用單擺演示)，稱(chēng)為圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們列舉實(shí)例。
(學(xué)生舉例教師補(bǔ)充)
電扇、風(fēng)車(chē)等轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上面各個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運(yùn)動(dòng)，小到微觀世界電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)，都可看做圓周運(yùn)動(dòng)，它是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式。
提出問(wèn)題：你在跑400米過(guò)彎道時(shí)身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜?鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車(chē)場(chǎng)的環(huán)形車(chē)道，為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低?可見(jiàn)，圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)在實(shí)際中是很有用的。
引入：物理中，研究問(wèn)題的基本方法是從最簡(jiǎn)單的情況開(kāi)始。
板書(shū)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
思考：什么樣的圓周運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單?
引導(dǎo)學(xué)生回答：物體運(yùn)動(dòng)快慢不變。
板書(shū)：1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)
物體在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)相等，如機(jī)械鐘表針尖的運(yùn)動(dòng)。
思考：勻速周圓運(yùn)動(dòng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?
(學(xué)生自由發(fā)言)
板書(shū)：2.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量
恒量。
當(dāng)t很短，s很短，即為某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。線速度其實(shí)就是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各個(gè)時(shí)刻線速度大小相同，而方向時(shí)刻在改變。那么，線速度方向有何特點(diǎn)呢?
演示：水淋在小傘上，同時(shí)搖動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)。觀察：水滴沿切線方向飛出。
思考：說(shuō)明什么?
師生分析：飛出的水滴在離開(kāi)傘的瞬間，由于慣性要保持原來(lái)的速度方向，因而表明了切線方向即為此時(shí)刻線速度的方向。
板書(shū)：方向：沿著圓周各點(diǎn)的切線方向。
單位：rad/s。
(3)周期：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。如：地球公轉(zhuǎn)周期約365天，鐘表秒針周期60s等，周期長(zhǎng)，表示運(yùn)動(dòng)慢。
(角速度、周期可由學(xué)生自己說(shuō)出并看書(shū)完成)
板書(shū)：(師生共同完成)
思考：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，v、T是否改變?(、T不變，v大小不變、方向變。)
講述：勻速周周運(yùn)動(dòng)是勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是一種變速運(yùn)動(dòng)。
提出問(wèn)題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng)，由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，物體必定受到一個(gè)與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，這個(gè)合外力的方向有何特點(diǎn)呢?
學(xué)生小實(shí)驗(yàn)(兩人一組)：
線的一端系一小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球質(zhì)量很小(可用橡皮塞等替代)，甩動(dòng)時(shí)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�?
�、诰�的拉力方向有何特點(diǎn)?
�、垡坏┚�斷或松手，結(jié)果如何?
(提問(wèn)學(xué)生后板書(shū)并圖示)
概括：要使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(shū)：3.向心力：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力。
提出問(wèn)題：向心力的大小跟什么因素有關(guān)?
(學(xué)生自己設(shè)想，用剛才的儀器做小實(shí)驗(yàn)，憑感覺(jué)粗略體驗(yàn)。學(xué)生經(jīng)實(shí)驗(yàn)、討論有了自己的看法后，自由發(fā)言。)
演示實(shí)驗(yàn)(驗(yàn)證學(xué)生的設(shè)想)：研究向心力跟物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度的定量關(guān)系。
提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)能否讓三個(gè)量同時(shí)變。
保持兩個(gè)量不變，使一個(gè)量變化。
實(shí)驗(yàn)裝置：向心力演示器。
演示：搖動(dòng)手柄，小球隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
提問(wèn)：向心力由什么力提供?如何測(cè)量?
小球向外壓擋板，擋板對(duì)小球的反作用力指向轉(zhuǎn)軸，提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，兩力大小相等，同時(shí)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(shù)可以從標(biāo)尺中讀出，即顯示了向心力大小。
演示內(nèi)容：
�、傧蛐牧εc質(zhì)量的關(guān)系：、r一定，取兩球使mA=2mB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB結(jié)論：向心力Fm
②向心力與半徑的關(guān)系：m、一定，取兩球使rA=2rB觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB結(jié)論：向心力Fr
③向心力與角速度的關(guān)系：m、r一定，使A=2B觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=4FB結(jié)論：向心力F2
歸納：綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)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(gè)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)測(cè)量就得到一般結(jié)論，實(shí)際上要進(jìn)行多次測(cè)量，大量實(shí)驗(yàn)，但我們不可能一一去做。同學(xué)們剛才所做的實(shí)驗(yàn)得出：m、r、越大，F(xiàn)越大;若將實(shí)驗(yàn)稍加改進(jìn)，如課本中所介紹的小實(shí)驗(yàn)，加一彈簧秤測(cè)出F，可粗略得出結(jié)論(要求同學(xué)回去做)。我們還可以設(shè)計(jì)很多實(shí)驗(yàn)都能得出這一結(jié)論，說(shuō)明這是一個(gè)帶有共性的結(jié)論。測(cè)出m、r、的值，可知向心力大小為：F=mr2。
反饋練習(xí)：
�、賹�(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下面說(shuō)法正確的是：A速度不變;B速率不變;C角速度不變;D周期不變。
�、跒橐黄鲃�(dòng)裝置，在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑。試比較輪上A、B、C三點(diǎn)的線速度、角速度大小。
�、畚矬w做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力跟半徑的關(guān)系，有人說(shuō)成正比，有人說(shuō)成反比。你對(duì)這兩種說(shuō)法是如何理解的?
�、�(前后呼應(yīng))解釋跑400m彎道時(shí)身體為何要傾斜等一類(lèi)問(wèn)題。(火車(chē)拐彎要求課后看書(shū))
五、課堂小結(jié)
1.科學(xué)方法
①點(diǎn)明建立概念的過(guò)程：是通過(guò)大量實(shí)例，概括抽象出本質(zhì)的內(nèi)容，即由個(gè)別到一般的`思維過(guò)程。
②點(diǎn)明實(shí)驗(yàn)歸納的過(guò)程：必須經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，必須有足夠的事實(shí)，由多個(gè)特殊的共同結(jié)論才能歸納出一般情況下的結(jié)論。
2.知識(shí)內(nèi)容：(見(jiàn)板書(shū))
3.對(duì)向心力的理解：向心力并不是一種特殊性質(zhì)的力，它的名稱(chēng)只是根據(jù)始終指向圓心這一作用效果來(lái)命名的。下節(jié)課再進(jìn)一步討論。
六、說(shuō)明
1.向心力、向心加速度的講授順序。向心力概念的建立有兩條途徑：一是先通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(guò)理論推導(dǎo)導(dǎo)出向心加速度，再推出向心力。
先講加速度，理論推導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)，又能訓(xùn)練學(xué)生的推理能力，但方法較抽象，對(duì)基礎(chǔ)差的學(xué)生難度較大�？紤]到我所任班級(jí)學(xué)生的實(shí)際情況，我選用了先講向心力，降低了難度，便于學(xué)生理解、接受，現(xiàn)行必修教材采用的也是這一順序。不足之處是：由于實(shí)驗(yàn)存在誤差，只能粗略得出結(jié)論，而且課堂不可能做很多實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)歸納的事實(shí)不足。解決的關(guān)鍵是盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，補(bǔ)充實(shí)例，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)事實(shí)不足的缺陷。
2.對(duì)向心力的教學(xué)，本節(jié)完成了感知、概括、定義，即完成了個(gè)別到一般的過(guò)程和簡(jiǎn)單的再認(rèn)。而進(jìn)一步的再認(rèn)即一般到個(gè)別，留待下節(jié)完成，所以本節(jié)對(duì)向心力的要求教學(xué)目標(biāo)定為初步掌握。
向心力優(yōu)秀教案 2
教學(xué)重點(diǎn)：
向心力、向心加速度的概念及公式.
教學(xué)難點(diǎn)：
向心力概念的引入
主要設(shè)計(jì)：
一、向心力：
�。ㄒ唬┳寣W(xué)生討論汽車(chē)急轉(zhuǎn)彎時(shí)乘客的感覺(jué).
�。ǘ┱故緢D片鏈球做圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力.〔全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)（試驗(yàn)修定本·必修）物理.第一冊(cè)98頁(yè)〕
�。ㄈ┭菔緦�(shí)驗(yàn)：做圓周運(yùn)動(dòng)的小球受到繩的拉力作用.
�。ㄋ模┳寣W(xué)生討論，猜測(cè)向心力大小可能與哪些因素有關(guān)？如何探究？引導(dǎo)學(xué)生用“控制變量法”進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn).（用向心力演示器實(shí)驗(yàn)）
演示1：半徑r和角速度一定時(shí)，向心力與質(zhì)量m的關(guān)系.
演示2：質(zhì)量m和角速度一定時(shí)，向心力與半徑r的關(guān)系.
演示3：質(zhì)量m和半徑r一定時(shí)，向心力與角速度的關(guān)系.
給出進(jìn)而得在.
（五）討論向心力與半徑的關(guān)系：
向心力究竟與半徑成正比還是反比？提醒學(xué)生注意數(shù)學(xué)中的正比例函數(shù)中的k應(yīng)為常數(shù).因此，若m、為常數(shù) 據(jù)知與r成正比；若m、v為常數(shù)，據(jù)可知與r成反比，若無(wú)特殊條件，不能說(shuō)向心力與半徑r成正比還是成反比.
二、向心加速度：
（一）根據(jù)牛頓第二定律
得：
�。ǘ┯懻搫蛩賵A周運(yùn)動(dòng)中各個(gè)物理量是否為恒量：
vT f
探究活動(dòng)
感受向心力
在一根結(jié)實(shí)的.細(xì)繩的一端拴一個(gè)橡皮塞或其他小物體，掄動(dòng)細(xì)繩，使小物體做圓周運(yùn)動(dòng)（如圖）.依次改變轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、半徑和小物體的質(zhì)量.
體驗(yàn)一下手拉細(xì)繩的力（使小球運(yùn)動(dòng)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(gè)橡皮塞，即改變橡皮塞的質(zhì)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(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要注意不要讓做圓周運(yùn)動(dòng)的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.
向心力優(yōu)秀教案 3
教材分析
本節(jié)課是從動(dòng)力學(xué)的角度研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的，這部分知識(shí)是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是學(xué)好圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵點(diǎn)，學(xué)好這部分知識(shí)，可以為后面的天體運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打好基礎(chǔ)。
教材的編排思路很清晰，先是從身邊的事例出發(fā)，讓學(xué)生體驗(yàn)到做圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要有一個(gè)指向圓心的力，從而引出向心力的概念。由于上一節(jié)中，已經(jīng)從一般性的結(jié)論入手，利用矢量運(yùn)算，在普遍情況下得出做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度方向指向圓心的結(jié)論，進(jìn)一步得到了向心加速度的大小。于是根據(jù)牛頓第二定律，就可以得到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(xué)生對(duì)向心力有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)了“實(shí)驗(yàn)”欄目──“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式。實(shí)際上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)除了要驗(yàn)證向心力表達(dá)式之外，另外一個(gè)目的就是可以讓學(xué)生體驗(yàn)到“向心力不是一個(gè)新的力，而是一個(gè)效果力”，也即讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)分析向心力的來(lái)源。
與過(guò)去不同的是，本節(jié)中又討論了變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)。這樣安排的目的是從生活實(shí)際出發(fā)，在更廣闊的背景下讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到什么情況下物體將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，什么情況下會(huì)做變速圓周運(yùn)動(dòng)。以及知道如何處理一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法。
學(xué)情分析
�。�1）思維基礎(chǔ)
根據(jù)新課程教學(xué)理念，從高一第一學(xué)期開(kāi)始，在課堂教學(xué)過(guò)程中教師一直重視“過(guò)程與方法”的教學(xué)，學(xué)生已經(jīng)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(shè)計(jì)中就通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，激勵(lì)學(xué)生自己提出想要研究的問(wèn)題。
（2）心理特點(diǎn)
依據(jù)20世紀(jì)最著名的發(fā)展心理學(xué)家皮亞杰的理論可知高一學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程是由具體運(yùn)算階段向形式運(yùn)算階段過(guò)渡，也是由直觀認(rèn)識(shí)向邏輯推理、實(shí)驗(yàn)推理過(guò)渡階段，因此在教學(xué)中，要遵循從感性到理性的認(rèn)識(shí)規(guī)律，本節(jié)課抓住學(xué)生的心理特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。
（3）已有知識(shí)
通過(guò)前一節(jié)《向心加速度》的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)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(jù)牛頓第二定律可知，這個(gè)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(dá)式代入牛頓第二定律即可得到向心力的表達(dá)式。
但由于錯(cuò)誤的經(jīng)驗(yàn)或者說(shuō)是思維定勢(shì)，學(xué)生往往認(rèn)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(jù)作用效果命名的力”（即向心力的來(lái)源）對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，將是個(gè)難點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)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(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
（3）知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)分力，知道合外力的作用效果。
2.過(guò)程與方法
（1）通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn)，讓學(xué)生理解其概念。并掌握處理問(wèn)題的一般方法：提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。
�。�2）在驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的過(guò)程中，體會(huì)控制變量法在解決問(wèn)題中的作用。
�。�3）經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)分析、解決問(wèn)題。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
�。�1）經(jīng)歷從自己提出問(wèn)題到自己解決問(wèn)題的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)及思維能力。
�。�2）經(jīng)歷從特殊到一般的研究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
�。�3）實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
（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(lái)進(jìn)行計(jì)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(xué)難點(diǎn)
�。�1）向心力的來(lái)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(xué)策略與手段
本節(jié)課設(shè)計(jì)成了探究性學(xué)習(xí)課，即在教師創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生自己提出想要知道的問(wèn)題，在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)全班同學(xué)的討論，自評(píng)和互評(píng)來(lái)不斷完善。教師在教學(xué)中通過(guò)具體的`實(shí)例、實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，讓學(xué)生主動(dòng)參與到探究的過(guò)程，成為學(xué)習(xí)的主體，積極主動(dòng)地獲取知識(shí)和能力。
一、難點(diǎn)的突破
“向心力不是一種新的力，而是根據(jù)作用效果命名的力”和“向心力和切向力的作用效果和特點(diǎn)”對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)都將是難點(diǎn)。因此在勻速圓周運(yùn)動(dòng)的例子中，必須讓學(xué)生對(duì)物體進(jìn)行受力分析，并讓學(xué)生判斷合力的作用效果是什么、產(chǎn)生了怎樣的加速度，目的是讓學(xué)生體驗(yàn)向心力的來(lái)源。在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，讓學(xué)生對(duì)物體進(jìn)行受力分析，說(shuō)明各個(gè)力產(chǎn)生怎樣的加速度，從而進(jìn)一步得到向心力和切向力的作用效果。
二、對(duì)教材中兩個(gè)地方的處理
1.由于課本中用來(lái)粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的圓錐擺運(yùn)動(dòng)在課堂中很難實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生測(cè)量，所以本設(shè)計(jì)中安排了先用向心力演示儀去驗(yàn)證向心力的表達(dá)式，然后在讓學(xué)生分析游樂(lè)園中轉(zhuǎn)椅的運(yùn)動(dòng)和受力情況后，通過(guò)讓學(xué)生體驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室里粗略測(cè)量圓錐擺模型運(yùn)動(dòng)中的向心力大小以落實(shí)它的向心力來(lái)源，并向?qū)W生說(shuō)明我們可以用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式。
2.為說(shuō)明做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它受到的力并不是通過(guò)圓心時(shí)，課本上是通過(guò)實(shí)例鏈球運(yùn)動(dòng)和學(xué)生自己讓小沙袋做變速圓周運(yùn)動(dòng)的體驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。這里本人認(rèn)為直接這樣讓學(xué)生體驗(yàn)并得到上述結(jié)論難度不小，所以本設(shè)計(jì)中先讓學(xué)生通過(guò)對(duì)游樂(lè)園中過(guò)山車(chē)做變速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行受力分析，從而得到──物體在什么情況下做變速圓周運(yùn)動(dòng)，然后讓學(xué)生觀察并分析鏈球運(yùn)動(dòng)和體驗(yàn)讓小球做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況，從而降低了難度。
三、本節(jié)課的教學(xué)流程設(shè)計(jì)為
1.向心力概念的引出。
2.引導(dǎo)學(xué)生提出自己想要研究的問(wèn)題。
3.鼓勵(lì)學(xué)生先共同解決自己提出的一部分問(wèn)題。
4.用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論──用向心力演示儀驗(yàn)證向心力表達(dá)式。
5.從游樂(lè)園里轉(zhuǎn)椅出發(fā)落實(shí)：①分析圓錐擺中向心力的來(lái)源；②用圓錐擺模型可以粗略去驗(yàn)證向心力表達(dá)式。
6.由游樂(lè)園中的過(guò)山車(chē)模型和運(yùn)動(dòng)員的鏈球運(yùn)動(dòng)落實(shí)：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)的條件及向心力和切向力的作用效果和特點(diǎn)。
7.讓學(xué)生知道研究一般曲線運(yùn)動(dòng)的方法。
8.課堂小結(jié)。
在教學(xué)手段上，充分使用ppt、視頻、演示實(shí)驗(yàn)、身邊的圓周運(yùn)動(dòng)，以增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)性和形象性，活躍課堂氣氛，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。
課前準(zhǔn)備
1.實(shí)驗(yàn)儀器：帶細(xì)繩的小鋼球（兩人一個(gè)）。
2.動(dòng)畫(huà)及視頻：地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)、圓錐擺（動(dòng)畫(huà)），雙人花樣滑冰，游樂(lè)園中的轉(zhuǎn)椅和過(guò)山車(chē)、鏈球運(yùn)動(dòng)的視頻及圖片。
3.制作ppt。
向心力優(yōu)秀教案 4
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
（1）知道向心力，通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)向心力的作用及向心力的來(lái)源
（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解向心力的大小與哪些因素有關(guān)系，能運(yùn)用向心力公式進(jìn)行計(jì)算。
�。�3）知道向心加速度及其公式，能運(yùn)用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度。
2、過(guò)程與方法
�。�1）經(jīng)歷形成向心力概念的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力。
�。�2）通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情境，讓學(xué)生經(jīng)歷探索向心力F與哪些因素有關(guān)的過(guò)程，學(xué)習(xí)控制變量法，培養(yǎng)學(xué)生分析論證等能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法和科學(xué)研究態(tài)度，發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，使學(xué)生樂(lè)于探究自然界的奧秘，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng)的熱情和與他人合作的精神，有將自己的見(jiàn)解與他人交流的愿望，敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤，具有團(tuán)隊(duì)精神。
教材分析
《向心力和向心加速度》是司南版必修2第三章第二節(jié)。本節(jié)是本章承上啟下的重要知識(shí)，學(xué)好這一節(jié)可以為學(xué)好本章應(yīng)用部分以及萬(wàn)有引力的應(yīng)用作必要準(zhǔn)備。 教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導(dǎo)向心加速度這個(gè)難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)例給出向心力概念，再通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)給出向心力公式F=mrω2或 F=mv2/r，之后直接應(yīng)用牛頓第二定律得出向心加速度的表達(dá)式a=rω2或a=v2/r，順理成章，便于學(xué)生接受。
學(xué)情分析
在前面的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)。知道描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等，并理解它們之間的關(guān)系。知道在傳動(dòng)裝置中，共軸的輪子上各點(diǎn)的角速度相等；皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點(diǎn)，線速度的大小相等。這些都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。但學(xué)生只是表面知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗木�速度方向時(shí)刻在變，更深一步來(lái)分析，為什么線速度的方向時(shí)刻在變？是什么力來(lái)改變物體的這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這個(gè)力有何特點(diǎn)？學(xué)生將帶著這些疑問(wèn)來(lái)進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。
教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
1、 設(shè)置情景
教師做“水流星”實(shí)驗(yàn),并設(shè)下疑問(wèn)：為什么盛水的杯子以一定的速度做圓周運(yùn)動(dòng)，水不從杯里灑出，甚至杯子在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，杯口已經(jīng)朝下，水也不會(huì)從杯里灑出來(lái)？
[在課堂上創(chuàng)設(shè)真實(shí)可見(jiàn)的物理情景，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生產(chǎn)生懸念，激發(fā)好奇心和探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生把生活與物理聯(lián)系一起的習(xí)慣。]
2、 復(fù)習(xí)提問(wèn)
（1）什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)?
�。�2）“勻速”的含義是什么？
在上節(jié)課的基礎(chǔ)上，學(xué)生很快得出答案。教師引導(dǎo)學(xué)生分析：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)。而力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的'原因。那么做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定不為零。那么物體所受的外力有何特點(diǎn)？加速度怎樣呢？指出：這兩個(gè)問(wèn)題即是我們這節(jié)課要研究的問(wèn)題，且通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)大家即可自行解釋前面小實(shí)驗(yàn)的因果。
[采用這樣的導(dǎo)入法是在復(fù)習(xí)舊知識(shí)的基礎(chǔ)上，提出將要進(jìn)一步研究的問(wèn)題，從而使學(xué)生對(duì)講授的新內(nèi)容產(chǎn)生迫切求知的欲望，主動(dòng)積極開(kāi)展思維活動(dòng)，進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。同時(shí)能給學(xué)生一種知識(shí)的整體感。]
二、向心力
1、實(shí)驗(yàn)探究“小球在光滑水平面做圓周運(yùn)動(dòng)”。
�。�1）、步驟
�、僖粋�(gè)小球，拴在繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來(lái)細(xì)繩處于松馳狀態(tài)
�、谟檬州p擊小球，觀察繩繃直前后小球的運(yùn)動(dòng)情況。
�。�2）、借助課件引導(dǎo)學(xué)生討論、分析：
�、倮K繃緊前，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球受到哪些力的作用？
�、诶K繃緊后，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球受到哪些力的作用？合外力是哪個(gè)力？這個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？這個(gè)力起什么作用？
（3）、通過(guò)討論得到：
①做圓周運(yùn)動(dòng)的物體始終受到一個(gè)指向圓心的力的作用，這個(gè)力叫向心力。
�、谙蛐牧χ赶驁A心，方向不斷變化。是變力。
�、巯蛐牧Φ淖饔眯Ч桓淖冞\(yùn)動(dòng)物體的速度方向，不改變速度大小。
[這實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做，效果明顯，通過(guò)親身感受學(xué)生獲得了成功的樂(lè)趣。討論時(shí)教師應(yīng)適時(shí)介入引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論。]
2、課件展示動(dòng)畫(huà)：（1）圓錐擺 （2） 物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)靜止，隨盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) （3）汽車(chē)轉(zhuǎn)彎 （4）衛(wèi)星繞地球運(yùn)行
3、向心力的來(lái)源：通過(guò)對(duì)以上四個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例的分析得出向心力的來(lái)源可以是某一個(gè)力（重力、彈力、摩擦力）或幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。
4、應(yīng)用：學(xué)生嘗試解釋“水流星”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[向心力的來(lái)源是學(xué)生在本章學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn)，用多媒體呈現(xiàn)直觀刺激材料，易引起學(xué)生注意，提高學(xué)習(xí)興趣。 圓錐擺等現(xiàn)象中，物體都做圓周運(yùn)動(dòng)，具有運(yùn)動(dòng)方面的共性，由此啟發(fā)學(xué)生對(duì)這些物體的受力進(jìn)行分析，尋找受力方面的共性，使學(xué)生經(jīng)歷了分析、比較、歸納等思維過(guò)程，也體驗(yàn)到了成功的喜悅。學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)中可能將向心力當(dāng)成獨(dú)立的一個(gè)力，教師此時(shí)應(yīng)特別指出：受力分析時(shí), 不能多出一個(gè)向心力。且①物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力就是物體所受到的合外力。②物體做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力物體并非是所受到的合外力。]
三、 向心力的大小
1、 實(shí)驗(yàn)探究：感受向心的大小
讓學(xué)生利用身邊的材料如鑰匙串、橡皮擦、筆、細(xì)繩等動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并感受向心的大小。
�。�1）讓學(xué)生用細(xì)線聯(lián)結(jié)鑰匙串、橡皮擦、筆等，然后拉住繩的一端，讓鑰匙串、橡皮擦、筆等盡量做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢、細(xì)線的長(zhǎng)短多做幾次。
�。�2）引導(dǎo)學(xué)生猜想：向心力的大小可能與物體的質(zhì)量、角速度、半徑有關(guān)。因此在探究向心力大小實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用控制變量法來(lái)研究這一問(wèn)題。
[該小實(shí)驗(yàn)在此做了改動(dòng)，與課本上的不盡相同。做該實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生的感受更直接，更易操作。提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使物體盡可能在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，這樣繩的拉力近似等于向心力。]
課件展示：
2、 實(shí)驗(yàn)探究向心力大小
�。�1）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法
（2）介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法。
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程
�、儋|(zhì)量不同的鋼球和鋁球，當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)的半徑r和角速度ω相同時(shí)，比較向心力的大小
�、趦蓚�(gè)質(zhì)量相同的小球，保持運(yùn)動(dòng)半徑相同，觀察向心力與角速度之間的關(guān)系
�、蹆蓚�(gè)質(zhì)量相同的小球，保持小球運(yùn)動(dòng)的角速度相同，觀察向心力的大小與運(yùn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系
（4）實(shí)驗(yàn)記錄表格
實(shí)驗(yàn)質(zhì)量比值(m1:m2)半徑比值(r1:r2)角速度比值(ω1:ω2)向心力近似比值(F1:F2)123
�。�5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
�、賹�(shí)驗(yàn)表明物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小為：
F=mω2r （式中F表示向心力，m表示物體的質(zhì)量，ω是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度，r是所做圓周運(yùn)動(dòng)的圓周半徑。）
�、趹�(yīng)用線速度和角速度的關(guān)系，上述公式可變形為：
F=mv2/r （式中v是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度）
[對(duì)于控制變量法學(xué)生已有一定程度的認(rèn)知，因此在學(xué)生的自主探究并提出猜想后通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)師生一起探究最后得出向心力大小的關(guān)系式。在介紹向心力演示器的構(gòu)造和使用方法時(shí)教師可結(jié)合傳動(dòng)裝置中，共軸的輪子上各點(diǎn)的角速度相等，皮帶傳動(dòng)（不打滑）中，凡和皮帶接觸的點(diǎn)，線速度的大小相等這一知識(shí)點(diǎn)讓學(xué)生思考怎樣控制角速度不變。當(dāng)學(xué)生明白這一問(wèn)題后，教師的演示也可換成學(xué)生的演示。不然，臺(tái)上的忙得不亦樂(lè)乎，臺(tái)下的卻不知所以然，純看熱鬧。]
四、向心加速度：
�、� 定義: 由向心力產(chǎn)生的加速度叫向心加速度。
2、物理意義: 它是表示速度方向變化快慢的物理量。
3、向心加速度的大小與方向
�。�1）引導(dǎo)學(xué)生利用牛頓第二定律推導(dǎo)出向心加速的表達(dá)式----a=ω2r.
向心力的大小還可以用F=mν2/r來(lái)表達(dá)，同樣向心加速度也可表示為--a=ν2/r.
�。�2）方向：與向心力的的方向一致。沿半徑指向圓心，方向不斷變化，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)。
4、動(dòng)動(dòng)腦：a=ω2r、a=ν2/r ，a與r究竟是成正比呢，還是成反比？
指出：當(dāng)w一定時(shí)，a∝r
當(dāng)v一定時(shí)，a∝1/r
5、課本例題：在航空競(jìng)賽場(chǎng)里，由一系列路標(biāo)塔指示飛機(jī)的飛行路徑。在飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，飛行員能承受的最大向心加速度大小約為6g(g為重力加速度)。設(shè)一飛機(jī)以150 m/s的速度飛行，當(dāng)加速度為6g時(shí)，其路標(biāo)塔轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)該為多少?
六、小結(jié)[在小結(jié)中需給學(xué)生指出,向心力和向心加速度的公式雖然是從勻速圓周運(yùn)動(dòng)中推導(dǎo)出來(lái)的,但這些公式對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng)中求某點(diǎn)的向心力和向心加速度也適用.]
七、作業(yè)：P72 3、4、5小題
設(shè)計(jì)思路
向心力和向心加速度是高中物理的一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生對(duì)于向心力一直很難理解。為了突破重點(diǎn)，難點(diǎn)，本節(jié)課本節(jié)首先通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)可見(jiàn)的物理情景，激發(fā)他們的求知欲，引起學(xué)習(xí)的興趣。然后學(xué)生親身進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究來(lái)感受向心力。當(dāng)學(xué)生對(duì)向心力的概念有了一定的認(rèn)識(shí)后，就進(jìn)一步提出向心力的大小與哪些因素有關(guān)呢？再讓學(xué)生動(dòng)手完成感受向心力大小的小實(shí)驗(yàn)后做出猜想，然后借助了向心力演示器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而得出了向心力公式。接著運(yùn)用牛頓第二定律，給出向心加速度的公式，讓學(xué)生明白勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度的大小不變，但方向時(shí)刻在改變。
本教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施都落實(shí)了高中物理新課程的目標(biāo)要求，體現(xiàn)了新課程的精神，采取“學(xué)生自主探究，教師啟發(fā)導(dǎo)學(xué)”的新教法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自主探究，親身體會(huì)到科學(xué)探究的過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生人人參與，親身體驗(yàn)探究過(guò)程，活躍學(xué)生思維，并在探究中突破教學(xué)難點(diǎn)。教師結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，同時(shí)充分利用多媒體課輔助教學(xué)，使課堂的教學(xué)效果大大提高。這是一節(jié)科學(xué)的、操作性很強(qiáng)的教學(xué)設(shè)計(jì)案例。
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