高中物理必修二《向心力》教学设计
物理必修二 6.2 向心力
《向心力》教学设计【教材】人民教育出版社高中课程标准实验教科书物理必修二第五章第6节【用时】30分钟一、教材分析1．课程标准要求能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
2．本节内容在物理知识体系中的地位“向心力”是圆周运动中很重要的一个概念，是学习《生活中圆周运动》、《万有引力》、《带电粒子在匀强磁场的运动》的基础，其重要性不言而喻。
本节课是在上一节内容“向心加速度”的基础上展开的，符合认知规律，主要解决向心力的来源、向心力的大小、向心力的方向，向心力的应用这几个问题。
3．教材内容与体系安排教材先让学生获得向心力的感性认识，从而给出向心力的定义，再由向心加速度表达式和牛顿第二定律得出向心力的表达式；接着利用圆锥摆粗略验证向心力表达式；最后分析变速圆周运动和一般曲线运动中的向心力，并探究分析过程中使用的方法。
二、学情分析1．知识基础：学生已经学习了匀速圆周运动，对匀速圆周运动有了一定的理解。
知道描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等，并理解了线速度、角速度、周期、半径之间的关系。
学生知道在转动装置中，共轴的轮子上各点的角速度相等皮带转动不打滑时，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等。
2．技能基础：学会了处理曲线运动的重要方法——运动的合成和分解。
而且已经掌握应用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。
3．思维障碍：学生知道匀速圆周运动是一种变速运动，因为它的线速度方向时刻在变。
需要进行更深一步的分析为什么线速度的方向时刻在变，是什么力在改变物体的这种运动状态，这个力有何特点。
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一华到理性认识。
三、教学目标1．物理观念(1)理解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的；(2)体验向心力的存在，会分析向心力的来源；(3)掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力。
2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》
教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解向心力的概念，掌握向心力是物体做圆周运动时所受合力的表现，明确向心力不是物体受到的某种新力，而是按效果命名的力。
2.科学思维：通过实例分析，学会运用牛顿第二定律分析圆周运动中向心力的来源，培养逻辑推理和问题解决能力。
3.科学探究：通过实验或模拟实验，观察不同条件下物体做圆周运动时的现象，探究向心力大小与哪些因素有关，提升科学探究能力。
4.科学态度与责任：认识圆周运动在日常生活和科学技术中的应用，如汽车转弯、天体运动等，激发探索自然规律的兴趣，培养用物理知识解决实际问题的意识。
教学重点•向心力的概念及其来源。
•理解和应用向心力公式F=mrv2=mrω2。
教学难点•理解向心力是效果力，不是物体实际受到的力。
•灵活运用向心力公式分析解决实际问题。
教学资源•多媒体课件（包含圆周运动视频、动画演示）。
•实验器材（如向心力演示器、小球、细绳、滑轮等）。
•教材、教辅资料及网络教学资源。
教学方法•讲授法结合演示法：通过教师讲解和实验演示，直观展示圆周运动及向心力的概念。
•探究学习法：引导学生设计实验，探究向心力大小与哪些因素有关。
•讨论交流法：组织学生分组讨论，分享对向心力理解的心得，促进思维碰撞。
教学过程导入新课•情境导入：播放一段汽车高速转弯时轮胎与地面摩擦产生响声的视频，提问学生：“为什么汽车能顺利转弯而不冲出路面？是什么力在起作用？”引发学生思考，引出圆周运动及向心力的概念。
新课教学1.概念建立：•讲解圆周运动的基本特点，强调物体做圆周运动时方向时刻改变，需要有力来改变其运动状态。
•引入向心力概念，解释向心力是使物体产生向心加速度、维持圆周运动所需的合力，不是物体实际受到的力，而是按效果命名的。
2.公式推导：•利用牛顿第二定律，从速度变化的角度推导向心力公式F=mrv2，解释公式中各物理量的含义。
向心力的概念高中物理教案
向心力的概念高中物理教案教学目标：1. 理解向心力的概念和特点；2. 能够运用向心力的公式解决相关问题；3. 掌握向心加速度的计算方法。
教学重点：1. 向心力的定义和计算方法；2. 向心力与加速度的关系。
教学难点：1. 理解向心力与惯性力的区别；2. 理解向心力与速度和半径的关系。
教学准备：1. 教师准备课件、实验器材和实验指导书；2. 学生备好笔记本、笔和教材。
教学过程：一、导入教师通过实验或问题引入向心力的概念，让学生思考和讨论向心力的定义和特点。
二、概念讲解1. 向心力的定义：向心力是物体在做圆周运动时受到的一种力，它的大小与物体的质量、速度和半径有关。
2. 向心力的计算方法：F = mv²/r，其中 F 表示向心力，m 表示物体的质量，v 表示物体的速度，r 表示物体运动的半径。
三、实验演示教师通过实验演示向心力的作用和计算方法，让学生参与观察和记录实验数据。
四、案例分析教师给学生提供一些向心力的相关问题，让学生运用公式解决问题，并讨论解决过程和结果。
五、课堂练习教师布置课堂练习题，让学生独立完成并及时纠正。
六、总结教师总结本节课的重点和难点，帮助学生巩固所学内容。
七、课堂作业布置课后作业，综合练习向心力的计算方法。
教学反思：学生通过本节课的学习，理解了向心力的概念和计算方法，能够应用公式解决相关问题。
在实验和案例分析环节，学生积极参与并提出问题，课堂氛围活跃。
但在课堂练习和作业环节，部分学生对向心力的计算方法理解不够透彻，需要进一步加强练习和复习。
高中物理教案向心力
高中物理教案向心力教学目标：1. 了解向心力的定义及作用；2. 理解向心力与加速度之间的关系；3. 掌握向心力的计算方法。
教学重点和难点：重点：向心力的概念和作用；难点：向心力与加速度的关系及计算方法。
教学准备：1. 教材：高中物理教材；2. 实验器材：旋转仪、拉力计、绳子等。
教学步骤：一、导入（5分钟）通过展示一个旋转的物体，引出向心力的概念，让学生了解向心力的重要性和作用。
二、讲解向心力（15分钟）1. 向心力的定义：向物体中心的力称为向心力，是一种使物体沿曲线运动的力；2. 向心力的作用：向心力使物体沿着圆周运动，并与加速度有关；3. 向心力与加速度的关系：向心力与加速度的关系可以通过牛顿第二定律来表达，即F=ma，可以推导出向心加速度的计算公式；4. 向心力的计算方法：通过实验和计算，让学生掌握向心力的计算方法。
三、实验操作（20分钟）1. 让学生通过拉力计等实验器材进行实验，测量向心力的大小；2. 让学生通过试验数据计算向心力的大小和加速度；3. 引导学生进行实验数据分析，并讨论实验结果。
四、总结与小结（10分钟）总结向心力的概念、作用和计算方法，强化学生的理解和记忆。
五、课堂练习（10分钟）布置练习题，让学生巩固所学知识。
六、作业布置（5分钟）布置作业，要求学生复习向心力的相关知识，并准备好下节课的知识。
教学反思：通过本节课的教学，学生对向心力的概念和作用有了更深刻的理解，掌握了向心力与加速度的关系及计算方法。
在以后的教学中，可以通过更多的实验操作和案例分析，进一步加深学生对向心力的理解和应用。
高中物理必修向心力教案
高中物理必修向心力教案
一、教学目标：
1. 理解向心力的概念和作用。
2. 掌握向心力的计算方法。
3. 能够应用向心力的知识解决相关问题。
二、教学重点和难点：
1. 向心力的概念和作用。
2. 向心力的计算方法。
三、教学内容和教学步骤：
1. 引入：通过展示一个旋转的物体或者人体，引发学生对向心力的好奇和疑惑，引出向心力的概念和作用。
2. 概念讲解：向学生介绍向心力的概念，即物体在做圆周运动时，向心力是使其朝向圆心的力，同时向学生解释向心力与向心加速度之间的关系。
3. 计算方法：向学生讲解向心力的计算方法，即向心力的大小等于物体的质量乘以向心加速度，向学生展示向心力的计算公式并进行相关例题讲解。
4. 案例分析：让学生分组进行案例分析，让他们运用向心力的知识解决实际问题，提高他们的应用能力。
5. 练习与讨论：让学生进行相关练习，并对练习内容进行讨论，解答学生的疑问。
6. 总结与复习：总结本节课的重点内容，帮助学生理清向心力的概念和计算方法，做好复习准备。
四、教学手段：
1. 多媒体教学。
2. 实物展示。
3. 小组讨论。
五、作业布置：
1. 完成课堂上未能完成的练习题。
2. 利用向心力的知识解决实际问题。
六、教学反思：
本节课主要围绕向心力的概念和计算方法展开，通过案例分析和练习让学生掌握向心力的应用技能。
在教学过程中，要注重启发学生思维，培养他们解决问题的能力，同时要引导学生将理论知识与实际问题相结合，提高他们的应用能力。
高中物理向心力教案
高中物理向心力教案作为一位辛劳耕耘的教育工作者，可能需要进行教案编写工作，教案是教学活动的总的组织纲领和行动方案。
快来参考教案是怎么写的吧！下面是由作者给大家带来的高中物理向心力教案5篇，让我们一起来看看！高中物理向心力教案篇1一、教学目标1.物理知识方面：(1)知道匀速圆周运动是变速运动;(2)掌控匀速圆周运动的线速度、角速度、周期的物理意义及它们间的数量关系;(3)初步掌控向心力概念及运算公式。
2.通过匀速圆周运动、向心力概念的建立进程，培养学生视察能力、抽象概括和归纳推理能力。
3.渗透科学方法的教育。
二、重点、难点分析向心力概念的建立及运算公式的得出是教学重点，也是难点。
通过生活实例及实验加强感知，突破难点。
三、教具1.转台、小伞;2.细绳一端系一个小球(学生两人一组);3.向心力演示器。
四、主要教学进程(一)引入新课演示：将一粉笔头分别沿竖直向下、水平方向、斜向上抛出，视察运动轨迹。
复习提问：粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么?启示学生回答：速度方向与力的方向在同一条直线上，物体做直线运动;不在同一直线上，做曲线运动。
进一步提问：在曲线运动中，有一种特别的运动情势，物体运动的轨迹是一个圆周或一段圆弧(用单摆演示)，称为圆周运动。
请同学们罗列实例。
(学生举例教师补充)电扇、风车等转动时，上面各个点运动的轨迹是圆大到宇宙天体如月球绕地球的运动，小到微观世界电子绕原子核的运动，都可看做圆周运动，它是一种常见的运动情势。
提出问题：你在跑400米过弯道时身体为何要向弯道内侧微微倾斜?铁路和高速公路的转弯处以及赛车场的环形车道，为何路面总是外侧高内侧低?可见，圆周运动知识在实际中是很有用的。
引入：物理中，研究问题的基本方法是从最简单的情形开始。
板书：匀速圆周运动(二)教学进程设计摸索：什么样的圆周运动最简单?引导学生回答：物体运动快慢不变。
板书：1.匀速圆周运动物体在相等的时间里通过的圆弧长相等，如机械钟表针尖的运动。
人教版高中物理必修2第五章第6节向心力教案
《向心力》教学设计一、教材分析选用教材：人教版必修2第五章第六节教材分析：本节“向心力”的教学是继“圆周运动”、“向心加速度”之后第三次关于圆周运动的教学，前两次是对圆周运动的描述，即研究其运动学方面的内容，而本节则从动力学角度分析物体做匀速圆周运动的原因，这样学生对圆周运动的认识才更加完整。
向心力的教学是遵循先进行理论分析，再进行实验验证的顺序。
在前一节，教材从理论的角度给出了向心加速度的方向及计算公式。
到了本节，教材从理论角度出发，根据牛顿第二定律，得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向和大小，即向心力的方向和大小。
理论的推导需要实验的验证，实验应该尽量从生活中提取素材、使用通用的器材来完成验证实验，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在我身边，对科学产生亲近感。
教材中使用圆锥摆来完成验证向心力的表达式，这容易让学生进行分组实验。
通过这个实验，学生能够很容易理解向心力是按照效果命名的，是由其他性质的力提供的。
二、学情分析学生已经掌握在直线运动中用牛顿运动定律分析对物体的运动，但还未在圆周运动中使用牛顿运动定律，通过这一节对匀速圆周运动的分析，让学生知道圆周运动中力与运动的关系，遵守的仍然是牛顿运动定律。
向心力这部分内容对现阶段的高中学生来说是一重点也是难点，很多学生在学到这部分内容时都感觉很抽象。
在前一节，学生尝试探究匀速圆周运动中向心加速度的方向与表达式，因此在这一节中如果能做好验证向心力公式的实验，将对学生理解向心力是效果力起极大的帮助作用。
三、重难点分析重点：实验验证向心力的表达式难点：向心力是根据力的效果命名的，是由其他性质的力提供的四、教学目标分析知识与技能1、了解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的2、掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力过程与方法1、在实验探究的过程中，体验向心力的存在，会分析向心力的来源2、会测量、分析实验数据，获得实验结果，体会理论与实验相结合的物理学研究方法情感态度与价值观在实验的过程中树立实验与理论相辅相成、尊重实验结果的科学价值观五、教学方法实验教学法六、教学过程1、创设情境，激发思考每组学生发一个系有细绳的小球，让学生抓住绳子一端，让小球在桌面上做匀速圆周运动。
高中物理向心力教案
高中物理向心力教案
教学内容：向心力的概念和作用
教学目标：
1. 了解向心力的定义和计算公式；
2. 掌握向心力在旋转运动中的作用；
3. 能够应用向心力原理解决相关问题。
教学重难点：
1. 向心力的概念和作用；
2. 向心力的计算公式及应用。
教学准备：
1. 教师准备实验装置和材料；
2. 学生准备纸笔和计算器。
教学过程：
一、引入（5分钟）
教师向学生介绍向心力的概念，并举例解释向心力在日常生活和物理运动中的作用。
二、知识讲解（15分钟）
1. 向心力的定义和计算公式；
2. 向心力在旋转运动中的作用；
3. 向心加速度的计算公式。
三、实验演示（20分钟）
1. 教师进行实验演示，用绳子绕圆周围绕一个小球旋转，让学生观察并思考向心力对旋转运动的影响；
2. 学生自行完成实验操作，测量向心力对物体产生的加速度。
四、讨论与总结（10分钟）
1. 学生根据实验结果，讨论向心力对物体的影响；
2. 学生总结向心力的计算方法和应用场景。
五、练习与作业（10分钟）
1. 学生根据所学知识，完成课堂练习；
2. 布置相关作业，巩固所学内容。
教学延伸：
1. 学生可以探究向心力在不同场景下的应用，拓展对向心力的理解；
2. 学生可以进行更复杂的实验，验证向心力在不同物体上的作用效果。
教学反思：
通过本节课的教学内容，学生对向心力的概念和作用有了更清晰的认识，能够运用向心力原理解决相关问题。
但需要注意引导学生探究更深入的物理概念，拓展应用场景，提高学生对物理学的兴趣和理解。
高中物理 人教版必修2 第五章 第6节 向心力 教学设计、教案
第6节 向心力1．理解向心力是一种效果力，其效果是产生向心加速度，方向总是指向圆心．2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算．(重点)3．知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力．(难点)一、向心力1．定义：做圆周运动的物体所受到的指向圆心方向的合力叫向心力． 2．方向：始终沿半径指向圆心． 3．计算式：(1)F n ＝m v 2r；(2)F n ＝mω2r ． 二、变速圆周运动和一般的曲线运动1．变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动．2．一般的曲线运动的处理方法一般的曲线运动，可以把曲线分割成许多极短的小段，每一小段可看做一小段圆弧．研究质点在每一小段的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理．3．变速圆周运动的受力分析：做变速圆周运动的物体所受的合力并不指向圆心．这一力F 可以分解为互相垂直的两个力：跟圆周相切的分力F t 和指向圆心方向的分力F n ．物体做加速圆周运动时，合力方向与速度方向夹角小于90°，如图甲所示，其中F t 使v 增大，F n 使v 改变方向．同理，F 与v 夹角大于90°时，F t 使v 减小，F n 改变v 的方向，如图乙所示．判一判 (1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力． ( )(2)向心力和重力、弹力一样，都是根据性质命名的．( )(3)向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力．( )(4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心．( )(5)变速圆周运动的向心力大小改变．( )(6)做变速圆周运动的物体所受合力的大小和方向都改变．( )提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√做一做(多选)如图所示，用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是( )A．重力、支持力、绳子拉力B．重力、支持力、绳子拉力和向心力C．重力、支持力、向心力D．绳子拉力充当向心力提示：选AD．小球受重力、支持力、绳子拉力三个力的作用，A正确，B、C错误；重力和支持力是一对平衡力，绳子的拉力充当向心力，D正确．想一想荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千由上向下荡下时，求：(1)此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动？(2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？提示：(1)秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动．(2)由于秋千做变速圆周运动，合外力既有指向圆心的分力，又有沿切向的分力，所以合力不指向悬挂点．向心力来源分析1．向心力的作用(1)向心力是产生向心加速度的原因，由牛顿第二定律F n＝ma n知，向心力与向心加速度的大小、方向有瞬时对应关系．(2)质点做圆周运动时，任意时刻都有沿切线方向飞出的趋势，而向心力的作用正是使质点沿圆轨道运动，如果某一时刻失去向心力，质点从此时刻起就沿切线方向飞出去．2．向心力的来源分析(1)向心力是根据力的作用效果命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力．它可以是重力、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．(2)若物体做匀速圆周运动，其向心力必然是物体所受的合力，它始终沿着半径方向指向圆心，并且大小恒定．(3)若物体做非匀速圆周运动，其向心力则为物体所受的合力在半径方向上的分力，而合力在切线方向的分力则用于改变线速度的大小．(4)实例分析①弹力提供向心力如图所示，绳子的一端系在光滑水平桌面上的O点，另一端系一小球，小球在桌面上做匀速圆周运动，则小球做匀速圆周运动的向心力由绳子的拉力(弹力)提供．②静摩擦力提供向心力如图所示，木块随圆盘一起做匀速圆周运动，其向心力由静摩擦力提供，静摩擦力总是沿半径指向圆心．说明木块相对圆盘的运动趋势方向是沿半径背离圆心，静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反．汽车在水平路面上拐弯时所需的向心力就是由路面施加的静摩擦力提供的．③合力提供向心力实际上，上述几种情况均是由合力提供向心力的，只不过物体所受的合力就等于其中某个力而已．物体做匀速圆周运动时，其合力必然等于所需的向心力，只不过有时合力不易求出，必须应用平行四边形定则才能求得．如图所示，汽车过拱形桥经最高点时，其向心力由重力和支持力的合力提供．④向心力由分力提供如图所示，物体在竖直平面内的光滑轨道内做圆周运动．经过A点时，向心力由轨道施加的支持力和重力在半径方向的分力提供，即F n＝F N－G1．命题视角1对向心力的来源分析(多选)如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需向心力是( ) A．绳的拉力B．重力和绳拉力的合力C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力[解析]分析向心力来源时就沿着半径方向求合力即可，注意作出正确的受力分析图．如图所示，对小球进行受力分析，它受到重力和绳子的拉力作用，向心力是指向圆心方向的合力．因此，它可以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向的分力的合力．[答案]CD命题视角2向心力的大小计算质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆上端套有一个质量为m的小球．今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为ω，如图所示，则杆的上端受到球的作用力大小是( )A．mω2R B．m2g2－m2ω4R2C．m2ω4R2＋m2g2D．mg[解析]小球受到重力mg和杆的作用力F作用，如图所示，F与水平方向的夹角为θ，根据牛顿第二定律，水平方向：F cos θ＝mRω2 ①竖直方向：F sin θ＝mg ②由①②两式得：F＝m2g2＋m2R2ω4.[答案] C分析向心力来源的步骤是：首先确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置，然后分析圆周运动物体所受的力，作出受力图，最后找出这些力指向圆心方向的合力就是向心力．【通关练习】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而产生向心力B．向心力不改变做圆周运动物体的速度大小C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力解析：选B.力是改变物体运动状态的原因，因为有向心力物体才做圆周运动，故选项A 错误．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体速度的大小，故选项B正确．物体做匀速圆周运动的向心力方向永远指向圆心，其大小不变，方向时刻改变，故选项C错误．只有在匀速圆周运动中，合力提供向心力，而在非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合力，而是合力指向圆心的分力提供向心力，故选项D 错误．2．如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r 处的P 点不动．(1)关于小强的受力，下列说法正确的是( )A ．小强在P 点不动，因此不受摩擦力作用B ．小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力C ．小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力D ．若使圆盘以较小的转速转动时，小强在P 点受到的摩擦力不变(2)如果小强随圆盘一起做变速圆周运动，那么其所受摩擦力是否仍指向圆心？解析：小强的向心力由其受力中沿半径方向的合力提供．(1)由于小强随圆盘做匀速圆周运动，一定需要向心力，该力一定指向圆心方向，而重力和支持力在竖直方向上，它们不能充当向心力，因而他会受到摩擦力作用，且摩擦力充当向心力，选项A 、B 错误，C 正确；由于小强随圆盘转动，半径不变，当圆盘角速度变小时，由F n ＝mω2r 可知，所需向心力变小，摩擦力变小，故选项D 错误．(2)由于小强的运动在水平面内，小强在竖直方向上受力，必平衡，当小强随圆盘一起做变速圆周运动时，合力不再指向圆心，则摩擦力不再指向圆心．答案：(1)C (2)不指向圆心圆周运动的求解1．解决匀速圆周运动相关问题的方法就是解决动力学问题的一般方法，其解决问题的步骤也是解决动力学问题的步骤，但要注意灵活运用匀速圆周运动的一些运动学规律，同时在解题的过程中要弄清匀速圆周运动问题的轨道平面、圆心和半径等．(1)指导思路：凡是做匀速圆周运动的物体一定需要向心力，而物体所受的合外力充当向心力，这是处理该类问题的理论基础．(2)明确研究对象：明确物体做匀速圆周运动的轨道平面．对研究对象进行受力分析，画出受力示意图．(3)列出方程：垂直圆周轨道平面的合力F 合＝0．跟轨道平面在同一平面的合力F n ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r ． 2．解决变速圆周运动问题的处理办法：解决变速圆周运动问题，依据的规律仍然是牛顿第二定律和匀速圆周运动的运动学公式，只是在公式F n ＝m v 2r ＝mrω2＝m 4π2T2r ＝4π2mn 2r ＝mωv 中，v 、ω都是指该点的瞬时值．当然也可以根据以后学的能量关系求解．3．一般的曲线运动运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，称为一般的曲线运动．一般的曲线运动可以分为很多小段，每一小段都可以看成是某个圆周的一部分，这样在分析物体经过某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了．例如车辆的运动通常是一个比较复杂的曲线运动，在这个复杂的曲线运动中可取一小段研究．如图所示，汽车在高低不平的路面上行驶时，不同位置上所对应的“圆周运动”的“圆心”和“半径”是不同的．命题视角1 匀速圆周运动的求解方法(多选)一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A 和B 贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A 的运动半径较大，则( )A ．A 球的角速度必小于B 球的角速度B ．A 球的线速度必小于B 球的线速度C ．A 球运动的周期必大于B 球运动的周期D ．A 球对筒壁的压力必大于B 球对筒壁的压力[解析] 两球均贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，它们均受到重力和筒壁对它们的弹力作用，这两个力的合力提供向心力，如图所示，可知筒壁对小球的弹力F N ＝mg sin θ，而重力和弹力的合力为F 合＝mg cot θ，由牛顿第二定律可得mg cot θ＝mω2R ＝m v 2R ＝m ·4π2R T 2所以ω＝g cot θR ① v ＝gR cot θ② T ＝2πR g cot θ ③F N ＝mg sin θ④由于A球运动的半径大于B球运动的半径，由①式可知A球的角速度必小于B球的角速度；由②式可知A球的线速度必大于B球的线速度；由③式可知A球的运动周期必大于B 球的运动周期；由④式可知A球对筒壁的压力一定等于B球对筒壁的压力．选项A、C正确．[答案]AC命题视角2变速圆周运动的求解方法如图所示，一质量为m的木块从光滑的半球形的碗边开始下滑，在木块下滑过程中( )A．它的加速度方向指向球心B．它所受合力就是向心力C．它所受向心力不断增大D．它对碗的压力不断减小[解题探究] (1)木块的受力情况如何？向心力的来源如何？(2)木块做圆周运动的速度有何特点？[解析]下滑过程中木块沿弧线切线和法线方向均有加速度，合加速度不指向球心(底端除外)，A错误；物体所受合力的法向分量是向心力，且是变化的，B错误；下滑过程中速度加快，由F向＝m v2R，向心力增大，C正确；而向心力是由支持力和重力法向分力的合力提供，设重力与沿半径方向成夹角θ，则F N－mg cos θ＝m v2R，由于θ减小，而合力在增大，因此支持力在增大，即可推出物体对碗压力增大，D错误．[答案] C命题视角3圆周运动中的临界问题如图所示，水平转盘的中心有一个光滑的竖直小圆孔，质量为m的物体A放在转盘上，物体A到圆孔的距离为r，物体A通过轻绳与物体B相连，物体B的质量也为m．若物体A与转盘间的动摩擦因数为μ，则转盘转动的角速度ω在什么范围内，才能使物体A随转盘转动而不滑动？[思路点拨] 求解本题时首先要明确充当向心力的力并非只有轻绳的拉力．当物体A有沿转盘背离圆心滑动的趋势时，A受到指向圆心的摩擦力；当物体A有沿转盘向圆心滑动的趋势时，A受到背离圆心的摩擦力．[解析]当A将要沿转盘背离圆心滑动时，A所受的摩擦力为最大静摩擦力，方向指向圆心，此时A做圆周运动所需的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力，即F＋F fmax＝mrω21①由于B静止，故有F＝mg ②又F fmax＝μF N＝μmg③由①②③式可得ω1＝g（1＋μ）r当A将要沿转盘向圆心滑动时，A所受的摩擦力为最大静摩擦力，方向背离圆心，此时A做圆周运动所需的向心力为F－F fmax＝mrω22④由②③④式可得ω2＝g（1－μ）r故要使A随转盘一起转动而不滑动，其角速度ω的范围为ω2≤ω≤ω1，即g（1－μ）r≤ω≤g（1＋μ）r.[答案]g（1－μ）r≤ω≤g（1＋μ）r1．圆锥摆模型问题特点(1)物体只受重力和弹力两个力作用．(2)物体在水平面内做匀速圆周运动．(3)在竖直方向上重力与弹力的竖直分力相等．(4)在水平方向上弹力的水平分力提供向心力．2．两点透析变速圆周运动(1)变速圆周运动中，向心加速度和向心力的大小和方向都变化．(2)变速圆周运动中，某一点的向心加速度和向心力均可用a n ＝v 2r 、a n ＝rω2和F n ＝m v 2r、F n ＝mrω2公式求解，只不过v 、ω都是指该点的瞬时值．3．关于水平面内匀速圆周运动的临界问题，要特别注意分析物体做圆周运动的向心力来源，考虑达到临界条件时物体所处的状态，即临界速度、临界角速度，然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动的知识，列方程求解．通常碰到较多的是涉及如下三种力的作用：(1)与绳的弹力有关的临界条件：绳弹力恰好为0．(2)与支持面弹力有关的临界条件：支持力恰好为0．(3)因静摩擦力而产生的临界问题：静摩擦力达到最大值．【通关练习】1．(多选)在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随圆桶一起转动而未滑动，则( )A ．衣服随圆桶做圆周运动的向心力由静摩擦力提供B ．圆桶转速增大，衣服对桶壁的压力也增大C ．圆桶转速足够大时，衣服上的水滴将做离心运动D ．圆桶转速增大以后，衣服所受摩擦力也增大答案：BC2．如图所示，长为l 的悬线固定在O 点，另一端拴着质量为m的小球，将悬线拉至水平，由静止释放小球，当悬线与竖直方向成θ角时，小球的速度为v ，下列说法正确的是( )A ．小球做匀速圆周运动B ．小球的加速度为a ＝v 2lC ．细线的拉力大小为m v 2l＋mg cos θ D ．细线的拉力等于小球的向心力解析：选C.小球下摆过程中速度越来越大，做加速运动，小球除了有向心加速度外还有切向加速度，拉力与重力沿细线方向的分力的合力充当向心力，有F T－mg cos θ＝m v2l，整理得F T＝m v2l＋mg cos θ，故A、B、D错误，C正确．3．如图所示，半径为r的圆柱形转筒，绕其竖直中心轴OO′转动，小物体a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒间的动摩擦因数为μ，要使小物体不下落，圆筒转动的角速度至少为( )A．μgr B．μgC．gμr D．gr解析：选C.当圆筒的角速度为ω时，其内壁对物体a的弹力为F N，要使物体a不下落，应满足μF N≥mg，又因为物体在水平面内做匀速圆周运动，则F N＝mrω2，联立两式解得ω≥gμr，则圆筒转动的角速度至少为ω0＝gμr.[随堂检测]1．(多选)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是( )A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C．物体所受的合外力D．向心力和向心加速度的方向都是不变的解析：选BC.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力，由于指向圆心，且与线速度方向垂直，不能改变线速度的大小，只用来改变线速度的方向，向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的，所以选项A、D错误，选项B、C正确．2．(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s 内匀速转过了约10°．在此10 s时间内，火车( )A．运动路程为600 m B．加速度为零C．角速度约为1 rad/s D．转弯半径约为3．4 km解析：选AD.在此10 s时间内，火车运动路程s＝v t＝60×10 m＝600 m，选项A正确；火车在弯道上运动，做曲线运动，一定有加速度，选项B错误；火车匀速转过10°，约为15.7rad ，角速度ω＝θt ＝157 rad/s ，选项C 错误；由v ＝ωR ，可得转弯半径约为3.4 km ，选项D 正确．3．(多选)如图所示，物体位于半径为R 的半球顶端，若给物体水平初速度v 0时，物体恰能与球面无接触滑下，则( )A ．物体在球顶时对球顶的压力为零B ．物体落地时的水平位移为22R C ．物体的初速度v 0＝gRD ．物体落地时速度方向与地面成45°角解析：选AC.当物体与球面恰好不接触滑离球面时，物体的重力提供向心力，物体对半球顶端的压力为零，v 0满足mg ＝m v 20R，得v 0＝gR ，故选项A 、C 正确；落地时间设为t ，则R ＝12gt 2，水平位移x ＝v 0t ，将v 0＝gR 代入，解以上两式得x ＝2R ，故选项B 错误；落地时v y ＝gt ＝2Rg ，落地速度与水平方向的夹角tan θ＝v y v 0＝2Rg gR＝2，得θ≈55°，故选项D 错误．4．如图所示，质量为m 的滑块与轨道间的动摩擦因数为μ．当滑块从A 滑到B 的过程中，受到的摩擦力的最大值为F ，则( )A ．F ＝μmgB ．F <μmgC ．F >μmgD ．无法确定F 与μmg 的大小关系解析：选C.滑块下滑，到达水平面之前做圆周运动，在圆轨道的最低点，弹力大于重力⎝⎛⎭⎫F N －mg ＝m v 2R ，故摩擦力的最大值F >μmg . 5．未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是( )A ．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B ．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小解析：选B.旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即mg＝mω2r，解得ω＝gr，即旋转舱的半径越大，角速度越小，而且与宇航员的质量无关，选项B正确．6．如图所示，水平转盘上放有一质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度．(2)当角速度为3μg2r时，绳子对物体拉力的大小．解析：(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零时转速达到最大，设此时转盘转动的角速度为ω0，则μmg＝mω20r，得ω0＝μgr.(2)当ω＝3μg2r时，ω＞ω0，所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时，F＋μmg＝mω2r即F＋μmg＝m·3μg2r·r，得F＝12μmg．答案：(1) μgr(2)12μmg[课时作业]一、单项选择题1．如图所示，一个水平圆盘绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，物块A放在圆盘上且与圆盘保持相对静止，则物块A的受力情况是( )A．重力、支持力B．重力、支持力和指向圆心的静摩擦力C．重力、支持力、向心力和摩擦力D．以上说法均不正确解析：选B.水平圆盘匀速转动，物块A放在盘上且与圆盘保持相对静止，则物块A必绕O点在水平面内做匀速圆周运动，一定有力提供它做匀速圆周运动所需要的向心力，物块A 在水平盘上，受重力(方向竖直向下)、支持力(方向竖直向上)，这两个力都不能提供向心力(向心力沿水平方向)，因而只有圆盘对A的静摩擦力充当向心力，才能使A做匀速圆周运动．2．如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)．某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是( )解析：选C. 橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧；合力的径向分力提供向心力，切向分力产生切向加速度．由于做加速圆周运动，转速不断增加，故合力与速度的夹角小于90°；故选C.3．某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动(如图所示)，则下列说法中正确的是( )A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小解析：选B.由向心力的表达式F n＝mω2r可知，保持绳长不变，增大角速度，向心力增大，绳对手的拉力增大，选项A错误，选项B正确；保持角速度不变，增大绳长，向心力增大，绳对手的拉力增大，选项C、D错误．4．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增加，选项图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是( )解析：选B.汽车沿曲线运动时，轨迹应位于F和v的方向夹角之间，且向力一侧弯曲，故A、D选项错误；选项B、C中，将力沿切线和径向分解，沿半径方向的分力F n提供向心力，改变速度的方向；沿切线方向的分力F t改变速度的大小，要使速度增加，F t应与v同向，故B选项正确．5．如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的O点．则小球在竖直平面内摆动的过程中，以下说法正确的是( )A．小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B．在最高点A、B，因小球的速度为0，所以小球受到的合力为0C．小球在最低点C所受的合力，即为向心力D．小球在摆动过程中使其速率发生变化的力为绳子的拉力解析：选C.小球以悬点O为圆心做变速圆周运动，在摆动过程中，其所受外力的合力并不指向圆心．沿半径方向的合力提供向心力，重力沿圆弧切向的分力提供切向加速度，改变小球运动速度的大小．在A、B两点，小球的速度虽然为0，但有切向加速度，故其所受合力不为0；在最低点C，小球只受重力和绳的拉力，其合力提供向心力．由以上分析可知，选项C正确．6．如图所示，“旋转秋千”装置中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是( )A．A的速度比B的大B．A与B的向心加速度大小相等C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小解析：选D.当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，二者的角速度ω相等，由v＝ωr 可知，A的速度比B的小，选项A错误．由a＝ω2r可知，选项B错误．由于二者加速度不相等，悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角不相等，选项C错误．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小，选项D正确．7．如图所示，M能在水平光滑杆上自由滑动，光滑杆连架装在转盘上．M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连．当转盘以角速度ω转动时，M离轴距离为r，且恰能保持稳定转动．当转盘转速增至原来的2倍，调整r使之达到新的稳定转动状态，则滑块M( )。
《向心力》教学设计(优秀3篇)
《向心力》教学设计（优秀3篇）作为一名默默奉献的教育工作者，时常要开展教案准备工作，借助教案可以让教学工作更科学化。
来参考自己需要的教案吧！这里是作者美丽的编辑帮大家收集的《向心力》教学设计（优秀3篇），欢迎参考。
向心力教案篇一知识与技能：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1.向心力：做匀速圆周运动的物体受到的合力。
2.公式：Fn= 或Fn= 。
3.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。
4.作用：产生，改变线速度的方向。
1.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2.求向心力及合力：(1)可用Fn= 计算钢球所需的向心力。
《向心力》教学设计
《向心力》教课方案一、教材剖析课标剖析：能用牛顿第二定律剖析匀速圆周运动的向心力。
教材地位：《向心力》一节是一般高中课程标准试验教科书必修 2 第六章曲线运动的要点、难点，拥有承上启下的作用。
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 ;经过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上涨到理论剖析，又能让学生从生活中的圆周运动剖析提升到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的剖析及推演。
同时，《向心力》一节能够充足表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、学情剖析学生经过前方的学习，理解了质量、力与加快度的关系，认识了描绘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快度，而且学生已经经历了同学之间互相协作、互相议论、互相沟通及最后的成就展现的学习过程，具备了办理问题的一般思路方法：提出问题—剖析问题—解决问题。
三、教课目的(一)知识与技术1.认识向心力看法，知道向心力是依据力的成效命名的一种力。
2.知道向心力大小与哪些要素相关，并能用来进行简单的情形计算。
3.知道在变速圆周运动中，合外力的法向分力供给了向心力，切向分力用于加快。
4.知道一般曲线运动的办理方法。
(二)过程与方法1.经过对向心力看法的研究体验，让学生理解其看法的内涵。
并熟悉办理问题的一般方法：提出问题、剖析问题、解决问题2.在考证向心力表达式的过程中，领会物理实验在办理问题中的作用。
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，让学生领悟解决问题从特别到一般的思想方法。
并学会使劲和运动的看法来剖析、解决问题。
(三)感情态度价值观1.经历从自己提出问题到自己解决问题的过程，培育学生的问题意识及思想能力。
2.经历从特别到一般的研究过程，培育学生剖析问题、解决问题的能力。
3.实例、实验密切联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感觉科学就在身旁，调换学生学习的踊跃性，培育学生的学习兴趣。
高中物理向心力讲课教案
高中物理向心力讲课教案教学内容：向心力的概念、性质、公式及应用一、教学目标：1. 知识与技能：掌握向心力的概念、性质、公式及应用。
2. 过程与方法：通过实验、讨论等方式培养学生的观察、实验分析和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观：培养学生对物理学知识的兴趣，引导学生学会运用物理知识来解决实际问题。
二、教学重点：1. 向心力的概念和性质。
2. 向心力的公式和应用。
三、教学难点：1. 向心力的公式推导。
2. 向心力在实际运用中的应用。
四、教学过程：1. 导入新课（5分钟）教师引导学生回顾圆周运动的特点，并通过一个实验现象引出本节课的主题，即向心力。
2. 学习新知识（15分钟）通过讲解，图示等方式，教师向学生介绍向心力的概念、性质，并列举一些实例加深学生对向心力的理解。
3. 向心力的计算（20分钟）教师引导学生推导向心力的公式，并通过一些例题来让学生掌握向心力的计算方法。
4. 向心力的实验（15分钟）教师组织学生进行向心力实验，通过实验验证学生在前面学习中所掌握的向心力理论知识。
5. 向心力的应用（15分钟）教师通过一些实际例子来引导学生了解向心力在生活中的应用，如汽车转弯、过山车等。
6. 总结归纳（5分钟）教师带领学生回顾本节课的重点内容，并对本节课所学知识进行总结。
五、课堂作业：1. 预习下节课内容。
2. 思考如何应用向心力来解决实际问题。
六、板书设计：主题：向心力1. 概念：向心力的定义及特点2. 公式：向心力的计算公式3. 应用：向心力在实际生活中的应用七、教学反思：通过本节课的教学，学生对向心力的概念、性质、公式及应用有了更深入的了解。
在教学过程中，我注重培养学生的实验分析和解决问题的能力，激发学生对物理学知识的兴趣，帮助学生学会将物理知识运用到实际问题中解决。
需要继续加强的地方是教师在课堂中引导学生主动思考、独立解决问题的能力。
2024-2025学年高中物理第二章圆周运动第2节向心力教案2粤教版必修2
指导学生完成教材上的习题，巩固所学知识。
5.总结与拓展（5分钟）
对本节课内容进行总结，引导学生思考向心力在科技领域的应用。
教学评价：
1.课后收集学生课堂练习，评估学生对向心力知识的掌握程度。
2.在下一节课开始时，进行课堂提问，检查学生对本节课内容的理解和记忆。
核心素养目标
1.物理观念：理解圆周运动中向心力的概念，掌握向心力与速度、半径的关系，形成完整的物理知识体系。
-导入新课：通过播放一辆汽车在弯道行驶的视频，引出向心力的概念，激发兴趣。
-讲解知识点：详细讲解向心力的定义、公式及其在圆周运动中的作用。
-组织课堂活动：设计小组讨论和实验，让学生通过测量不同半径和速度下的向心力，亲身体验向心力与圆周运动的关系。
-解答疑问：针对学生在讨论和实验中的疑问，及时解答。
学生活动：
-向心力的大小与物体的质量、速度和圆周半径有关。
-向心力随速度和半径的增大而增大。
3.向心力的大小计算
向心力的大小可以通过以下公式计算：
F = mv² / r
其中，F表示向心力，m表示物体的质量，v表示物体的速度，r表示圆周运动的半径。
4.向心力与圆周运动的关系
-向心力与圆周运动的速度：速度越快，向心力越大。
课堂小结部分，我们总结了向心力的概念、特点以及它和圆周运动的关系。我们学习了向心力的计算公式F = mv² / r，以及向心力与质量、速度、半径的关系。我们还了解了向心力在生活中的应用实例以及在科技领域的应用。通过实验探究，我们验证了向心力与质量、速度、半径的关系。最后，我们探讨了向心力与其他物理概念的联系。
课堂小结，当堂检测
本节课我们学习了向心力的概念、特点以及它和圆周运动的关系。向心力是指物体在做圆周运动时，指向圆心的那个力。它是使物体保持圆周运动的必要条件，由外界提供。向心力始终指向圆心，与物体的速度方向垂直。向心力的大小与物体的质量、速度和圆周半径有关。向心力随速度和半径的增大而增大。向心力的大小可以通过公式F = mv² / r计算，其中，F表示向心力，m表示物体的质量，v表示物体的速度，r表示圆周运动的半径。
2024-2025学年新教材高中物理第六章2向心力教案新人教版必修2
3.向心力与线速度的关系：向心力与物体的线速度平方成正比，与半径成反比。即F = mv²/r，其中F表示向心力，m表示物体的质量，v表示线速度，r表示半径。
4.向心力与角速度的关系：向心力与物体的角速度平方成正比，与半径成反比。即F = mrω²，其中F表示向心力，m表示物体的质量，r表示半径，ω表示角速度。
（5）向心力与外力的区别：学生难以理解向心力与外力的区别，需要通过对比和分析来引导学生正确理解向心力。
教学方法与手段
教学方法：
1.讲授法：通过教师的讲解，向学生传授向心力的概念、公式及其应用，引导学生理解向心力与线速度、角速度、周期和频率之间的关系。
2.讨论法：组织学生进行小组讨论，分享对向心力的理解和思考，促进学生之间的交流与合作，培养学生的批判性思维和问题解决能力。
2.提供更多的练习和案例，让学生通过实际操作和计算，加强对向心力计算方法的应用和掌握。
3.增加更多的实际应用例子，让学生通过观察和分析，将理论知识与实际联系起来，提高学生的应用能力。
作业布置与反馈
作业布置：
1.向心力计算练习：根据给定的条件，计算物体做圆周运动时所需的向心力。
2.向心力与线速度、角速度、周期和频率的关系练习：通过例题和练习，加深对向心力与这些物理量之间关系的理解。
2.向心力的来源：向心力是由物体与圆周轨道之间的相互作用产生的。
3.向心力与线速度的关系：向心力与物体的线速度平方成正比，与半径成反比。
4.向心力与角速度的关系：向心力与物体的角速度平方成正比，与半径成反比。
5.向心力与周期和频率的关系：向心力与物体的周期或频率无关。
高中物理向心力教案(热门6篇)
高中物理向心力教案（热门6篇）高中物理向心力教案第1篇目录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。
《向心力》教学设计优秀5篇
《向心力》教学设计优秀5篇《向心力》教学设计篇一【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。
人教版高中物理必修二5.6《向心力》教学设计
5.6《向心力》教学设计一、教材分析《向心力》一节是普通高中课程标准实验教科书必修2第五章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。
本节课是在学习圆周运动的概念、描述圆周运动的物理量及力与运动的关系的基础上的进一步学习，是对前面所学知识的检验。
另外，向心力是对力学学习的延伸，它不同于以前学习的重力、弹力等性质力，而是一种效果力，实际上就是做圆周运动的物体所受的合力，所以，本节课也是对物体的受力分析及力的合成与分解的复习及巩固。
同时，本节课还是后续学习和分析“生活中的圆周运动”、“天体运动”及“带电粒子在磁场中的运动”等知识的基础，通过本节课的学习能让学生明白：做匀速圆周运动的物体所受的合外力等于所需要的向心力。
所以，本节是本章乃至本册的重要内容。
二、学情分析1.学生基础分析：我校学生基础很差，特别是理科知识基础，针对这一实际情况，可将部分知识点从略（如：非匀速圆周运动）。
尽量将简单的内容分析透彻，使学生易于接受。
2.学生掌握水平分析：已经学习了匀速圆周运动，对匀速圆周运动有了一定的理解。
知道描述匀速圆周运动快慢的物理量——线速度、角速度、周期、转速等，并了解了它们之间的关系。
学生已能够对运动的物体做简单的受力分析，明白匀速圆周运动是一种变速运动，但对于是什么力来改变物体的这种运动状态，这个力有何特点，这个力与物体所受合外力及描述匀速圆周运动的几个物理量之间有什么关系并不清楚。
并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流的基本学习过程，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、教法分析1.从硬件配备来看：我校的班级人数较少，在课程教学中，可根据需要安排学生实验。
让学生不再被动的接受知识，而去主动思考。
令原本枯燥的理论教学与自主实验相结合，让课堂增添生气与乐趣。
电子白板的出现无疑是对物理教学的一大提升，这一点，可从受力分析中体现。
在本课的教学中，对于运动物体的受力分析，可直接在电子白板进行显示，更生动。
《向心力》教学设计
２ 解 向心力 公式 的含义 ，懂 得应 用控 制变 量法 解决 问题 。 ． 理 （ ）情感 态 度与价 值 观 三
提 问题佣 课件投影展示１ ： ① 细绳 绷 紧前 ，小球 做什 么 运动 ？小球 此 时受 几个 力作 用 ？
２２ ３ ・
课 外 阅读
学生 进行 实 验并 观察 ，通 过 以上 一 系列 问题 的讨 论 、分 析 ，使 那 么猜 测是 否 正确 ？他 们 之 问定 量关 系 又 回怎样 ？教 师 引导 学 学 生初 步认 识 到 ：做 匀 速 圆周运 动 的物体 一 定受 到指 向圆心 的合 外 生运 用 “ 控制 变量 法 ”进行 探究 性 实验 。 力 ，这 个合 外 力 叫做 向心力 。 向心 力指 向 圆心 、方 向不 断变 化 ； 向 实 验装 置 ：向心 力演 示器 。 心 力 的作 用效 果 只改变 速度 方 向 ，不改 变速 度 大小 ；向心力 是根 据 力的作 用效 果命 名 的 。
思 维 定 势 ，学 生 往 往认 为 向心 力 是 一 种 新 的 力 ，实 际上 “ 向心 力
四 教学难点
对 向心 力 的理解 及来 源 的寻 找 。
五 教学准备
带 孔 的小球 、细绳 、图钉 、光 滑木 板 、圆珠笔 杆 、橡 皮塞 、金
不 是 一 种 新 的 力 ，而是 根 据 作 用 效 果 命 名 的力 ” （ 向心 力 的来 属螺母 、尼龙 线 、向心 力演 示器 、课 件 、多媒 体投 影设 备 等 。 即 源 ），学 生对 这一 点 一直 很难 理 解 。为 了突破 重 点 ，难点 ，只有 学 六 ．教学过程 生 主 动参 与探 究 的全 过程 ，成 为 学 习的 主体 ，才 能激 发学 生 的求 知 （ ）新 课引 入 一 欲 望 ，加 深对 知识 的 理解 。在 探究 过 程 中 ，教 师 要给 学生 提供 必 要 １ 复 习提 问 （ ． 用课 件投 影 出示思 考题 ） 的实验 器 材和 多媒 体 资源 ，引 导 学生 去发 现 问题 ，使 学生 产生 探 究 （ ）、物体 分 别做 直 线 运动 、曲线 运 动 时 ，所受 的合 外力 Ｆ １ 的动机 ，从 而 提 问题 ，解决 问题 ，体验 问题 。整个 教学 过程 中 ， 与速 度ｖ 存在 什 么关 系？ 教 师 是 一 个 引 导 者 和参 与者 ，组 织 者 和 帮 助者 ，学 生 是 学 习 的 主 （ ）、什 么是 匀 速 圆周 运 动 ？描 述 匀 速 圆周 运 动 快慢 的物 理 ２ 人 ，课 堂 上教 师要 组织 引 导学 生交 流 讨论 ，充 分 重视 学生 在探 究 过 量 有 哪几个 ？各 物 理量 之 间有什 么关 系 ？ 程 中 的情 感 、态 度 与价值 观 的培 养 。 ２ 新课 引入 ． （ ）教材 分析 二 由于匀 速 圆周运 动 的速 度方 向时刻 在变 ，所 以匀速 圆周 运 动是
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高中物理必修二《向心力》教学设计
高中物理必修二《向心力》教学设计
高中物理必修二《向心力》教学设计
一、教学目标
（一）、知识与技能：
1、了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的。
2、会分析向心力的来源
3、掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力。
4、从牛顿第二定律角度理解向心力表达式
5、初步了解用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的原理。
会测量、分析实验数据，获得实验结论。
6、知道在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。
（二）过程与方法
1、利用身边的事例分析匀速圆周运动所需的向心力，物理知识来源于生活而又服务于生活。
2、在验证向心力表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的使用。
3、进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。
4、让学生阅读课本并演示实验，体现教师只是引导者，学生是课堂主人的理念。
（三）情感态度与价值观
1、培养学生动手、探究的习惯，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。
2、通过实验，激发学生学习物理的兴趣。
二、教学重点
理解向心力的概念和分析向心力的来源，能进行计算。
三、教学难点：
向心力来源的分析。
四、教学课时：
1课时
五、教学准备:
向心力演示仪、圆锥摆、小球、细绳
六、学情分析：
通过前几节课的学习，学生已知道了物体做曲线运动的条件，知道描述匀速圆周运动快慢的物理量，已知道向心加速度的方向指向圆心，它描述物体速度方向变化的快慢。
上学期已对牛顿第二定律深入的学习，因此学生很容易理解向心力的概念，这种认识层层递进，但由于学生往往认为向心力是一种新的力，因此学习向心力是一种效果力将是学生学习的一个难点。
七、教材分析：
这节课是本章的重点内容，学好这部分内容，后一章的天体运动和高二阶段的带电粒子在匀强磁场中的运动的难度就会降低。
本节内容通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，得出向心力的概念，接着又从牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式，为了进一步理解向心力公式，用实验圆锥摆粗略验证向心力的表达式，使学生感受理论与实践是相结合的，理论知识来自于实践，可以用实验去证明，最后由特殊到一般地哲学思想，让学生轻松学习变速圆周运动和一般曲线运动的处理方法。
八、教学过程：
A引入新课
1、知识回顾：
师：上节课学习了匀速圆周运动向心加速度，它的大小和方向有何特点？（学生思考，回答）
师：翻开课本P22，完成练习4
学生练习后教师评价
2、情景设置：
两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，相向心加速度之比为2:1，那么他们的向心加速度是怎样产生的呢？这节课我们就来共同探讨与它息息相关的一个课题———向心力。
课题板书：5.6向心力
B、新课进行中
1、向心力的认识
师：举例生活中的匀速圆周运动：（1）教师演示绳系小球，小球在光滑水平面内做匀速圆周运动；（2）地球围绕太阳做匀速圆周运动；（3）演示漏斗内的小球做匀速圆周运动（4）小球在向心力演示仪中做匀速圆周运动。
归纳特点：物体做匀速圆周运动必有指向圆心的合外力来维持。
明确向心力的概念：这个合外力就是向心力。
学生阅读课本（大声）P23，第二段，向心力的概念
板书：一、向心力
1、概念：F=F合
师生：对以上例子进行受力分析
师：向心力是不是一个新的性质力？
学生思考并回答
板书：
2、来源：向心力是效果力，它可以是某几个性质力的合力，单个力或某个力的分
力。
师：物体做圆周运动时，先对物体进行受力分析，受力分析时能否画上向心力？
学生思考并回答
师：向心力是矢量，就要考虑它的大小和方向，它的大小如何计算？
学生思考并回答，根据牛顿第二定律。
学生回答，教师板书：
3、大小Fn=man
=mV2/r
=m.ω2.r
=……
师：大家考虑，向心力Fn与半径r之间成什么样的比例关系？
学生思考并回答
师：纠正并归纳：看公式Fn=mV2/r=mω2r,用控制变量法解决此问题，在线速度V不变的条件下，向心力与半径成反比，半径越大，向心力越小。
学生练习：练习册P23第三题。
教师评价，并在此环节渗透物理学习中审题的重要性。
师：那向心力的方向如何确定？
学生思考并回答
板书：
方向：沿着半径指向圆心。
师：由此知是变力，大家思考一下在匀速圆周运动中那些物理量不变？
学生思考并回答，
教师强调：速度的大小，加速度的大小，角速度、周期、频率、转速、向心力的大小。
师：物理实验室检验真理的一个基本途径，理论的正确与否是要用实践来证明的。
学生动手让小球做圆锥摆运动
建立物理模型（如图所示）
师：
（1）如图所示，做匀速圆周运动的小球受到哪些力的作用？合力产生了怎样的加速度？
（2）能否在实验室里粗略计算此匀速圆周运动中的向心力大小？
学生思考并回答
师：课本上就是利用圆锥摆中可以有两种方法测向心力来粗略验证向心力的表达式的，同学们课后有兴趣完全可以自己做一下。
2变速圆周运动和一般曲线运动的学习
观看过山车视频，师：
（1）过山车做的是不是圆周运动？
（2）运动时速度大小变不变？
(3)向心力指向以圆心吗？
学生思考并回答，教师评价
引导学生阅读课本P24思考回答以下问题：
（1）变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？
（2）变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？
教师明确，并板书：
二做变速圆周运动的物体所受的力：
Ft：切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.
Fn：向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.
师：怎么分析研究一般的曲线运动？
教师引导学生总结：
处理一般曲线运动的方法：
把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的半径。
在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理.
C知识小结
学生静下心闭上眼睛两分钟回顾本节课知识，
九板书设计
5.6向心力
一、向心力
1、概念：F=F合
2、来源：向心力是效果力，它可以是某几个性质力的合力，单个力或某个力的分力。
3、大小Fn=man
=mV2/r
=m.ω2.r
=……
方向：沿着半径指向圆心。
二做变速圆周运动的物体所受的力：
Ft：切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.
Fn：向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.
三、处理一般曲线运动的方法：
十作业布置
课后练习123。