向心力教学设计优质课
高中物理向心力教案
高中物理向心力教案
一、教学目标
1. 理解向心力的定义及其产生条件。
2. 掌握向心力的计算公式和方向特点。
3. 能够分析并解释生活中与向心力相关的实例。
4. 培养学生的实验观察能力和科学探究精神。
二、教学内容与重点
1. 向心力的定义：物体做圆周运动时，指向圆心的力称为向心力。
2. 向心力的产生：只有当物体受到不指向圆心的合外力作用时，才会产生向心力。
3. 向心力的计算：F = m v^2 / r，其中m是物体的质量，v是物体沿圆周的速度，r是圆的半径。
4. 向心力的方向：始终垂直于物体的运动平面，指向圆心。
三、教学方法与步骤
1. 启发式引入：通过播放地球绕太阳公转的视频，引出向心力的概念。
2. 讲解与示范：教师详细讲解向心力的概念、公式和方向，同时利用多媒体工具进行直观展示。
3. 互动探讨：分组讨论，让学生举例说明生活中哪些现象与向心力有关，并尝试解释其背后的物理原理。
4. 实验操作：学生在教师指导下完成向心力的实验，观察并记录实验现象。
5. 总结归纳：学生汇报实验结果，教师引导学生总结向心力的特点和作用。
6. 作业布置：设计相关的习题，巩固学生对向心力概念的理解和应用。
四、教学资源
- 多媒体课件（包含向心力的定义、公式、方向等内容）
- 实验器材（如小球、细绳、旋转台等）
- 相关视频资料（如地球绕太阳公转的动画演示）
五、评价方式
- 课堂参与度：学生在讨论和实验中的积极程度。
- 实验报告：学生对实验的观察记录和理论分析。
- 课后作业：学生对向心力概念理解的深度和应用能力。
《向心力》教学设计
《向心力》教学设计教材分析：本节内容是必修2教材第五章曲线运动第6节的教学内容，是曲线运动中圆周运动内容学习的升华。
前面几节的内容主要是去认识与了解圆周运动，本节内容则是去进一步了解这种运动的本质原因。
也为后面章节内容的学习以及生活中的圆周运动现象的解释做好准备。
而且本节内容渗透着力和运动关系的思想，是考试的重要知识考点，须引起重视。
本节内容要求学生认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此提出向心力的概念。
并体会存在着力相互渗透的物理思想，牛顿第二定律不仅在直线运动中适用，对于曲线运动仍然适用。
向心力的认识与理解，需注意几点：向心力是效果力，而非性质力，本质为物体受到的合外力。
向心力只改变物体的速度方向。
其大小由诸多因素共同决定，如质量，线速度，角速度，周期，轨道半径。
设计思想：在上节课已经得出了做匀速圆周运动物体向心加速度的表达式，结合所学习的牛顿第二定律容易得出向心力的表达式。
学生容易接受。
需要指出的是向心力是以力的作用效果命名的力，通过展示相关图片视频，帮助学生认识向心力可以是某一个力，可以是几个力的合力。
方向始终指向圆心。
加深对向心力的理解。
再次，通过实验巩固向心力的大小与哪些因素有关。
为后面分析一般曲线运动和变速圆周运动做准备。
这样可以使得知识衔接紧密，过渡自然，便于学生理解。
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、生活常见现象，帮助学生分析现象，使学生对向心力的认识从感性认识升华到理性认识。
教学目标分析：1. 知道什么是向心力，理解向心力的概念及表达式的确切含义。
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。
人教版物理必修二：5.6向心力教学设计课件-优质课件
计这些动车转弯时，就用到了圆周运动的相关知识．
栏 目 链 接
课 点
标 击 1．理解向心力的概念． 2．知道向心力的大小与哪些因素有关，会分析向 心力的来源，理解向心力公式的确切含义并能用来计 算． 3．在变速圆周运动中，会用相关公式求质点在圆 周上某一点的向心力和向心加速度．
栏 目 链 接
问 探
Hale Waihona Puke 题 究(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．以下用几个实例来分析．
①弹力提供向心力．
如图所示，在光滑水平面上的O点系上绳子的一 端，绳子另一端系一小球，使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．
速度的方向．
切向 加速度，与速度方向在一条直线 2 ． Ft 产生 ________
上，改变速度的大小．
课 前 导 读 3．物体做加速圆周运动时，合力方向与速度方 向的夹角 ________90 °，如图甲所示，其中 Ft 只改变 小于 速度的大小，Fn只改变速度的方向．Fn产生的就是向 心加速度．
2 ．处理方法：将曲线运动分成许多小段，
每一小段都可看成___________ 圆周运动 的一部分．
栏 目 链 接
栏 目 链 接
问 探
题 究
问题一 向心力有什么特点？向心力的来源有哪些？
1．向心力的特点．
(1)向心力是按力的作用效果来命名的力．它不是具有确 定 性 质 的某 种 力 ， 相 反 ， 任何 性 质 的力 都 可 以作 为 向 心 力．例如，小铁块在匀速转动的圆盘内保持相对静止的原因 是静摩擦力充当向心力．
《向心力》教学设计案例
《向心力》教学设计案例展示
3、对实验结果的可靠性做出评估。
通过圆锥摆验证向心力表达式是本节课的难点。
析求合力的方法，认识到向心力不是一种新的力，
向圆心的合外力。
使学生经历提出问题、设计实验、并进行实验、观察、测量、分析，总结、归纳等过程，培养学生事实求是、尊重客观规律的科学态度，严谨、细致、耐心
甲乙丙丁
用细绳拉小球在光滑圆盘上做匀速
跟圆周相切的分力F t：产生切向加，此加速度描述线速度大小变化
竖直方向：
cos θ＝mg，故拉力F T
mg
cos θ.。
《向心力》教学设计完美版
人教版高一年级《向心力》教学设计瑞安十中应继豹课题：§ 6.7 向心力课型：新授课（1 课时）一：设计思想本节课主要是学习物体做圆周运动的动力学特征——向心力，因此本节课的教学主要是从动力学的角度研究学习向心力的知识。
物理问题的研究总是从最简单、最基本的着手，所以本节课的教学首先从圆周运动中最简单的运动——匀速圆周运动入手，得出向心力的表达式；然后进一步推广到变速圆周运动和一般曲线运动的动力学规律；符合“从特殊到一般”的认知规律和教学规律。
在向心力的表达式的教学中，本节课采用先用牛顿第二定律理论推导公式再实验验证的科学研究方法。
这样既可以使学生加深对向心力公式的理解，又能使学生知道科学研究的严谨性；而且通过理论分析和实验探究还能让学生体会向心力的来源和向心力的性质，知道求向心力的两种方法：根据受力分析求解和根据公式求解。
另外实验探究部分采用随堂实验和播放录制的实验视频相结合的方法，既能让所有学生现场读数，参与到实验中来，又能有效节约课堂时间。
在变速圆周运动的教学中，本节课采用“质疑（猜想）——讨论分析——得出正确规律” 的教学方式，使学生真正参与到课堂中，从“争论”中得出结论，获得知识。
体现“以学生为本”的新课标理念。
考虑到课堂时间较紧张以及安全问题（学生手抡沙袋时容易发生碰撞），教材“做一做”部分本节课安排给学生课后完成（发给每位学生实验器材），要求学生亲身体验F n与v、3的关系，体会“控制变量法”的思想。
二：教材分析本课内容是在学生从运动学的角度学习了圆周运动的向心加速度后，从动力学的角度学习向心力和变速圆周运动和一般曲线运动知识；其内容在初中并未涉及。
从教材地位和作用来看，本课内容是本章的重要内容，在教材上既承接上节向心加速度的知识又为下节的生活中的圆周运动学习作铺垫，起着承上启下的作用；同时本课内容也是会考和高考知识考查的重要内容。
本节内容主要要求学生了解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的，掌握向心力的表达式，会分析向心力的来源，能计算简单情景中的向心力；要求学生能从牛顿第二定律角度理解向心力表达式，知道变速圆周运动的合力一般不指向圆心，可分解为切向分力和向心分力；知道向心力的公式也适用于变速圆周运动，对竖直平面内的变速圆周运动问题，能运用向心力公式对最高点和最低点作定量分析；不要求掌握用“等效圆”处理一般曲线运动；变速圆周运动和曲线运动的切向分力和切向加速度不作定量计算要求；不要求计算物体所受的外力不在同一直线上的向心力问题[1] 。
高中物理《向心力》优质课教案、教学设计
向心力教学设计创设情境，引入新课教学[事件1]在教师的引导下做个小游戏，乒乓球和杯子，让学生尝试在手不碰杯子的情况下，将乒乓球提起来跨过障碍物移到这个盒子中。
教师让乒乓球在杯子内快速旋转，引导学生思考，快速做圆周运动的乒乓球不会掉下来？做圆周运动的受力有什么特点呢？引入本节课的学习内容。
[教学设计说明]通过小游戏激发学生的学习兴趣，调动学生学习积极性，自然地引领学生感知生活中的物理，懂得物理来源于生活，同时又服务于生活，（一）新课教授1. 观察演示实验，给出向心力概念[事件2]教师演示与学生体验：教师演示1：让小球在水平面上做匀速圆周运动，然后向学生提问小球为什么没有飞出去。
学生体验1：学生通过手中的绳子感受小球在转动过程中手指的感觉，观察松开手中的绳子，小球是否做圆周运动。
结论：小球受到绳子的拉力，方向指向圆心。
教师演示2：将小球放入一个圆形容器中，并给小球一个初速度，小球沿容器内壁做圆周运动，提问学生为什么小球没有沿直线飞出去呢？学生体验2：让学生利用两个圆形塑料器皿（其中一个器壁有缺口），将完整的塑料器皿放在手中，让小球做圆周运动，感受一下器壁是否发生了形变，让小球在有缺口的容器中转动，观察小球是否还在做圆周运动。
结论：小球受到器壁给他的弹力，方向指向圆心。
教师演示2：将物体放在可转动的圆盘上，摇动手柄，让物体随圆盘一起做圆周运动。
提问学生，为什么物体没有飞出去？加速转动，让学生分析运动趋势学生观察：物体转动过程中是动摩擦力还是静摩擦力以及物体的运动趋势。
结论：静摩擦力的一个效果是不让物体甩出去，方向指向运动的圆心。
教师演示和学生体验相结合的方式，让学生总结实验中的共同点。
小结：三个实验，共同特点在于物体都在做圆周运动，受到指向圆心力的作用。
让学生总结归纳向心力的定义：做圆周运动的物体受到指向圆心力的作用，叫做向心力。
引出概念，对向心力概念的外延进行分析方向：指向圆心，垂直于速度方向教师需要指明：向心力是按照力的作用效果来命名的力，引导学生分析在上面三个实验中谁来提供向心力。
《向心力》教学设计（精选2篇）
《向心力》教学设计（精选2篇）《向心力》篇1一、教学内容分析向心力是物体做匀速圆周运动时所受到的合外力，它是本章圆周运动的重点。
由于这一节内容比较多，可分为两个课时，第一课时讲述有关向心力的概念，第二课时是生活中向心力的应用实例，而本--是第一课时有关向心力的概念。
本节课的教学重点和难点是学生如何建立向心力的概念，为了使学生容易接受，教材采取以实验为基础加上必要的简单的理论分析的方法，在这里，编者增加了一个演示实验，就是借助向心力演示器进行实验，把学生的实验结论逐一验证，从而验证了向心力公式，更有力说明了实验的科学性和重要性。
课本35页中的“讨论与交流”这一点学生往往觉得抽象，只是理论来分析，这里编者把它改成实验探究，这样学生通过实验亲身感受，定性分析，这比理论分析更具有说服力。
二、教学对象分析在前面的教学中，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）中，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等。
这些都为本节课的学习奠定了基础。
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，但只是表面的知道，更深一步来分析，为什么线速度的方向时刻在变？是什么力来改变物体的这种运动状态，这个力有何特点？学生带着这些疑问来进入本节课的学习。
三、--思想及策略在以往的教学中，课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向，老师满堂灌，学生被动的接受，很难从多方面培养学生的综合素质。
而新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。
为此本--和教学实施就是采用学生实验探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法。
(人教版)物理必修二课件：5-6-向心力教学设计优质课件-共43页
第五章
课时6
第12页
RJ版· 物理· 必修2
二、非选择题
45分钟作业与单元评估
二合一
7.如图所示，旋转木马被水平钢杆拴住绕转台的中心轴做 匀速圆周运动．若相对两个木马间的杆长为 6 m，木马质量为 30 kg，骑木马的儿童质量为 40 kg，当木马旋转的速度为 6 m/s 时，试问：
(1)此时木马和儿童的向心力分别是由哪个物体提供的？ (2)此时儿童受到的向心力是多大？
45分钟作业与单元评估
二合一
第五章
课时6
第7页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
3.甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧秤做圆周运动 的溜冰表演，如图所示．m 甲＝80 kg，m 乙＝40 kg，两人相距 0.9 m，弹簧秤的示数为 9.2 N，则下列判断正确的是( )
第五章
课时6
限时：45 分钟 总分：100 分
第五章
课时6
第3页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
一、选择题(1～3 为单选，4～6 为多选。) 1.如图所示，一个小朋友坐在圆台上随圆台一起做匀速圆 周运动，提供小朋友做匀速圆周运动的向心力是小朋友受到的 ( )
第五章
课时6
第4页
RJ版· 物理· 必修2
第五章
课时6
第14页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
课前预习作业 1．C 2.A
3．D 两人的角速度相同，向心力相同，设两人的运动半 径分别为 r 甲和 r 乙，由牛顿第二定律和圆周运动得 r甲 m 乙 1 m 甲 r 甲 ω ＝m 乙 r 乙 ω ，所以 ＝ ＝ ， r乙 m 甲 2
向心力高中物理公开课教案设计
向心力高中物理公开课教案设计第一章：导入1.1 课程背景向心力是高中物理中的重要概念，对于理解物体在做圆周运动时的受力情况具有重要意义。
本章将通过实例引入向心力的概念，让学生了解向心力在实际中的应用。
1.2 教学目标1. 了解圆周运动的定义及特点；2. 掌握向心力的定义及其作用；3. 能够运用向心力解释实际问题。
1.3 教学内容1.4 教学过程1. 引入实例：汽车在转弯时的受力分析2. 引导学生思考：为什么汽车在转弯时需要受到向心力的作用？3. 讲解向心力的概念及其作用；4. 分析实例：自行车转弯时的向心力来源。
第二章：向心力的计算2.1 课程背景掌握向心力的计算方法对于解决实际问题至关重要。
本章将介绍向心力的计算公式及其应用。
2.2 教学目标1. 掌握向心力的计算公式；2. 能够运用向心力公式解决实际问题。
2.3 教学内容2.4 教学过程1. 回顾向心力的概念；2. 讲解向心力计算公式：F = mv²/r；3. 示例讲解：如何运用向心力公式计算汽车在转弯时的向心力；4. 练习：让学生运用向心力公式解决实际问题。
第三章：向心力的来源3.1 课程背景了解向心力的来源有助于深入理解向心力的本质。
本章将探讨向心力的来源及其变化规律。
3.2 教学目标1. 掌握向心力的来源；2. 能够分析向心力在不同情况下的变化。
3.3 教学内容3.4 教学过程1. 讲解向心力的来源：合力与分力的关系；2. 分析向心力在不同情况下的变化规律；3. 示例讲解：如何分析汽车在转弯时的向心力变化；4. 练习：让学生分析自行车在转弯时的向心力变化。
第四章：向心力与摩擦力4.1 课程背景了解向心力与摩擦力的关系对于解释生活中的现象具有重要意义。
本章将探讨向心力与摩擦力的关系及其在实际中的应用。
4.2 教学目标1. 掌握向心力与摩擦力的关系；2. 能够运用向心力与摩擦力的关系解释实际问题。
4.3 教学内容4.4 教学过程1. 讲解向心力与摩擦力的关系；2. 分析实例：汽车在转弯时摩擦力的作用；3. 讲解如何运用向心力与摩擦力的关系解决实际问题；4. 练习：让学生运用向心力与摩擦力的关系解决实际问题。
《向心力》教学设计
向心力教学设计一、设计思想：连云港市“三案六环节“教学模式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，使学生在课前作好充分准备，在课堂能主动展示，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，培养自主质疑、主动展示的新的学习模式。
二、课标要求：能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
三、教材分析：本节首先根据牛顿运动定律和向心加速度表达式得到向心力的表达式，定义向心力概念，讨论向心力的性质和特点。
对推导出的向心力表达式用圆锥摆实验来验证，最后分析变事圆周运动和一般的曲线运动中的物体的受力情况和处理方法。
四、学情分析：本班学生成绩一般，对已有知识的应用上还存在一定困难，已经学习了牛顿第二定律和向心加速度的表达式，这部分内容刚学过，因此学生应用起来估计不会有太大问题，但对物体受力分析和力的分解与合成则可能是比较困难。
因此本节课只对匀变速圆周运动的向心力进行分析，对变速圆周运动和一般的曲线运动留作下一节的教学。
五、教学目标：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）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。
（4）从牛顿第二定律角度理解向心力表达式。
过程与方法：（1）初步了解用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的原理，（2）学会测量、分析实验数据，获得实验结论。
情感态度价值观：（1）通过实验的分析，学会分析问题和解决问题的能力。
（2）让学生感受物理与生活的联系，培养学生的学习兴趣。
六、教学重难点：教学重点：（1）理解向心力的概念和公式，会用公式进行简单计算。
（2）会分析向心力的来源。
（3）理解向心力的特点：只改变速度的方向，不改变速度的大小。
教学难点：（1）通过受力分析，找出向心力的来源。
（2）理解向心力的特点：只改变速度的方向，不改变速度的大小。
《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》教案(可编辑修改word版)
5.7 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.v 22.表达式：a n= =rω2.r3.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：v 22F n=m a n=m =m rω2=mr( )2.R T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m A=2m B,观察：(学生读数)F A=2F B,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r A=2r B,观察：(学生读数)F A=2F B,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)F A=4F B,结论：向心力F∝ω2.B B 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，m A ∶ m B =R A ∶R B =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.B 2.B2n 3.解答：设在时间 t 内，n A =60 转，n B =45 转,质点所受的向心力 F=mω2R=m()2·R ，t 相t 同，F ∝mn 2R Fm n 2 R 1 602 1 4所 以 A = A A A = ⨯ ⨯ = . F B 讨论交流m n 2 R 2 452 2 9 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 B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20 cm.用一根长1 m 的细绳，一端系一个质量为0.5 kg 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2 m/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 4 N，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0.2 m，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F max=4 N 时，球做匀速圆周运动的半径为r min，则有g (1- ) / r g (1 + ) / r 1 2 F max =mv 2/r minr min =mv 2/F max =（0.5×22/4）m=0.5 m.绳第二次碰钉子后半径减为 0.6 m ，第三次碰钉子后半径减为 0.4 m.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=t 1+t 2+t 3=πl/v+π（l-0.2）/v+π（l-0.4）/v=（3l-0.6）·π/v=（3×1-0.6）×3.14/2 s=3.768 s.答案：3.768 s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+F m ′=mω 2r ①由 于 B 静止 ， 故 F=mg②由于最大静摩擦力是压力的 μ 倍，即F m ′=μF N =μmg③由①②③解得 ω1= 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-F m ′=mω 2r ④由②③④得 ω2= .故 A 随盘一起转动，其角速度 ω 应满足 ≤ ≤ .答案： ≤ ≤ 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g (1+ ) / r g (1- ) / r g (1 - ) / r g (1 + ) / r切向加速度的圆周运动是变速圆周运动.3.匀速圆周运动向心加速度大小不变，方向指向圆心，时刻在变化，所以不是匀变速运动. 布置作业教材“问题与练习”第1、3 题.板书设计7.向心力1.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它受到了指向圆心的合力.这个合力叫做向心力v 222.表达式：F n=m a n= m =m rω2=mr( )2R3.向心力的方向：指向圆心4.向心力由物体所受的合力提供T活动与探究课题：讨论汽车在过弯道时为什么要减速，不减速会出现什么情况，如果让你设计弯道你应该怎么设计，设计的依据是什么.过程：用汽车模型（最好用遥控小汽车，以便于方向的改变）或其他工具模拟汽车在过弯道时，为何要减速.若不减速应该怎么办.通过实际操作，找到合适的方法，并进行理论分析.习题详解1.解答：地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度为a=ω2r= (222 ⨯ 3.14 211 2 -5 2) r = (T365 ⨯ 24 ⨯ 3600)×1.5×10 m/s =5.95×10 m/s所以太阳对地球的引力是F=ma=6.0×1024×5.95×10-5N=3.57×1020 N.2.解答:小球的受力分析如图所示，因此小球的向心力是由重力和支持力的合力提供的.3.解答：（1）向心力F=mω2r=0.10×42×0.10 N=0.16 N.（2）我同意甲的观点，因为物体的受力为重力、支持力和静摩擦力，其中重力和支持力的合力为零,所以合外力即为静摩擦力.另外，物体相对于圆盘的运动趋势是沿半径方向向外，而不是向后，故乙的观点是错误的.4.解答：根据机械能守恒有不论钉子钉在何处，小球到达最低点的速度都是相等的，而在碰钉子前和碰钉子后的区别就是做圆周运动的圆心由O 点移到A 点，即圆周运动的半径不一样.v 2设碰钉子后细绳的拉力为T，则据牛顿第二定律有T-mg= mr.可以看出，当r 越小时，细绳的拉力T 越大，即当细绳与钉子相碰时，如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断. 5.解答：我认为正确的是丙图，因为如果将力F 分解为沿切线和垂直于切线的两个方向，由于汽车是沿M 向N 的方向上做减速运动，则只有丙图是符合的.设计点评向心力和向心加速度是比较抽象的内容，因此学生不太容易理解，在教学设计时尽量采用了一些生活中的事例，易于帮助学生理解.本设计让学生通过自己动手实验亲自感受拉力的变化，加深对向心力的理解.教学中尽可能多地让学生参与课堂教学活动和课堂实验，体现了以学生为主体的教学理念.。
《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。
最新精编高中人教版必修2高一物理6.7 向心力公开课优质课教学设计
师：请同们阅读教材“向心力”部分，思考并回答以下问题，
1．举出几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为什么不沿直线飞去．
2．用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式．
生认真阅读教材，列举并分析实例，体会向心力的作用效果，并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式．
师：请同们交流各自的阅读心得并进行相互间的讨论．
生：不能．因为我刚才做实验时发现，当我的手保持不动时，沙袋的速度并不能改变，只有当我的手在动时，沙袋的速度才能改变，所以不能．但具体细节我还没有搞清．
生：刚才XXX同的发现我也体会到了，我认为手不动时，绳子的拉力和沙袋运动的速度方向垂直，故沙袋的速度不变．而当手动时，绳子的拉力和沙袋运动的速度方向不垂直，此时可以把拉力分解为沿速度方向和垂直于速度方向的两个分力，其垂直于速度方向的分力提供沙袋所需的向心力，并不改变沙袋的速度大小；而沿速度方向的分力产生的加速度使沙袋的速度发生了改变．
师：请同们两人一组，完成课本第54页“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小．
生按照“做一做”栏目中的实验介绍，独立操作，在实验中去体验．
点评：通过实验，增强生的感性认识，同时激发生习物理的兴趣．
三、变速圆周运动和一般曲线运动
师：在刚才“做一做”的实验中，我们可以通过抡绳子调节沙袋速度的大小，这就给我们带一个疑问：难道向心力能改变速度的大小吗?为什么?
生：用手枪一个被绳子系着的物体，使它做圆周运动，是因为绳子的力在拉着它．一旦绳子断了，小球就会飞出去．
生：月球之所以绕地球做圆周运动，是地球对月球的引力在“拉”着它．
师：同们有没有发现过，做圆周运动的物体由于突然不受力了，结果物体沿直线飞出去的现象?
生：我自己做过这个实验：用手抡一个被绳子系着的物体，使它做圆周运动，一旦绳子断了，小球就会飞出去．
高中物理优质课：向心力
A．向心力是恒力
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，其向心力方 向不一定变
D．向心力属于性质力
3．关于向心加速度，下列说法正确
的是 (A)
A．它描述的是线速度方向变化的快慢 B．它描述的是线速度大小变化的快慢 C．向心加速度方向不一定变 D．它描述的是转动的快慢
：重力和支持力的合力提供
F mg cot m v2
r
N
Fθ
θ
mg
练习1．关于质点做匀速圆周运动的下
列说法中，错误的是( ABCD ) A．由a = v 2 可知，a与r成反比
r
B．由a=ω2r可知，a与r成正比 C．由v=ωr可知，ω与r成反比 D．由ω=2πn可知，ω与n成反比
2．下列关于向心力的说法中，
用向心力演示器来验证
弹簧测力套筒
长 槽
小球
短 槽
三层变速塔轮
转动手柄
标尺
弹簧测力套筒
挡板
两塔轮:皮带相连边缘各点线速度
大小相等。v =ω r ω与r成反比
r1
r2
r同 ω同
r1 2 1 1 r2 1 2 2
r1
r2 r1 3 r2 1
1 1 2 3
使用方法：匀速转动手柄，可以使塔轮、 长槽、短槽匀速转动，槽内的小球就做 匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动 的向心力由横臂的挡板对小球的压力提 供，球对挡板的反作用力通过杠杆的作 用使弹簧测力套筒下降，标尺上露出的 红白相间等分格可显示出两个球所受向 心力的比值。
实验探究 体验向心力的大小：
用细线连结的质量较小的钢球、木球，拉住 绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动,细线 接近水平时,拉力近似等于向心力:
向心力教学设计5人教版(美教案)
总课题课题师教学目标教课要点教课难点学法指导教课准备教课假想曲线运动总课时第课时向心力课型新讲课知识与技术．理解向心力的观点及其表达式确实切含义．．知道向心力大小与哪些要素相关，并能用来进行计算．．知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加快度．过程与方法．经过用圆锥摆大略考证向心力的表达式的实验来认识向心力的大小与哪些因素相关，并详细“做一做”来理解公式的含义．．进一步领会力是产生加快度的原由，并经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色．感情、态度与价值观．在实验中，培育学生着手的习惯并提高剖析问题、解决问题的能力．．领会牛顿第二定律在向心力上的应用．．明确向心力的意义、作用、公式及其变形．．圆锥摆实验及相关物理量的丈量．．怎样运用向心力、向心加快度的知识解说相关现象．自主阅读、合作研究、精讲精练、圆锥摆预习导学→学生初步认识本节内容→合作研究→突出要点，打破难点→典型例题剖析→稳固知识→达标提高利用上一节的向心加快度方向、大小表达式等已有知识，指引学生以牛顿第二定律为依照，得出向心力的定义，成效，大小表达式，并实时让学生经过“做一做”，分小组体验向心力的大小，从而用圆锥摆实验近似考证，因为本实验比较大略，而且大小的考证也并不是本节要点，因此我没有采纳学生疏组实验，而是学生协助演示实验的实验手段。
在学生有了大批的实例剖析和体验后，指引学生总结向心力的成效、根源，教学过程生互动增补内容或错题校正任务一预习导学（仔细阅读教材，独立达成以下问题）一、向心力(请同学们阅读教材“向心力”部分，思虑并回答以下问题)．举出几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为何不沿直线飞去．．用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式．、请同学们达成课本第页“做一做”栏目中的实验，自己感觉向心力的大小．（学生依照“做一做”目中的介，独立操作，在中去体．）、明以下几个周运的例中向心力是由哪些力供给的．（）、的一端拴一小球，手另一端使小球在圆滑水平面上做匀速周运．（）、火星太阳运的向心力是什么力供给的?（）、在上放一个小物，使小物随一同做匀速周运，剖析小物受几个力，向心力由供给．任务二合作研究一、实验：用圆锥摆大略考证向心力的表达式（同学教材“”部分，思虑下边的：）．器械有哪些?．述原理(怎达到的目的)．．程中要注意什么?怎样保小球在水平面内做定的周运，量哪些物理量(哪些数据)?．程中生差的原由主要有哪些?二、速周运和一般曲运引：在才“做一做”的中，我能够通子来沙袋速度的大小，就我来一个疑：道向心力能改速度的大小?什么?引：怎么剖析研究一般的曲线运动？①做变速圆周运动的物体所受的力：：切向分力，它产生加快度，改变速度的.：向心分力，它产生加快度，改变速度的.②办理一般曲线运动的方法：例．如所示，一能够一个通中心且垂直于面的直，在上搁置一木，当匀速，木随一同运，那么⋯( ).木遇到它的摩擦力，方向背叛中心.木遇到它的摩擦力．方向指向中心.因木与一同做匀速，因此它之没有摩擦力.因为摩擦力老是阻挡物体运动的，因此木块遇到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反例题．一根长为 1.0m的细绳系一质量为0.5kg的小球，在圆滑水平面上匀速圆周运动，如下图，小球转动的角速度为ω＝π，试求（）小球的向心加快度（）绳中的拉力练习．一个2.0kg的物体在半径是的圆周上以／的速向心加快度率运动，为多大?所需向心力为多大?任务三达标提高.以下对于向心力的说法中，正确的选项是（）．物体因为做圆周运动产生了一个向心力．做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力．做匀速圆周运动的物体，其向心力不变．向心加快度决定向心力的大小、如下图，为一皮带传动装置，右轮半径为，为它边沿上一点；左边是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为，点在小轮上，到小轮中心的距离为。
向心力优秀教案
向心力优秀教案向心力优秀教案导语：有经历了沧桑的心，才能够体会与懂得。
人生学会画句号，就是有始有终，不会半途而废，有一个负责的态度，这就是有关人格的问题。
以下店铺为大家介绍向心力优秀教案文章，欢迎大家阅读参考!向心力优秀教案1一、教学目标1.物理知识方面：(1)理解匀速圆周运动是变速运动;(2)掌握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)初步掌握向心力概念及计算公式。
2.通过匀速圆周运动、向心力概念的建立过程，培养学生观察能力、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计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、主要教学过程(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，观察运动轨迹。
复习提问：粉笔头做直线运动、曲线运动的条件是什么?启发学生回答：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，有一种特殊的运动形式，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。
请同学们列举实例。
(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形式。
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，为什么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况开始。
板书：匀速圆周运动(二)教学过程设计思考：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。
向心力学案 优秀公开课
第23课时：向心力（1）【学习目标】1．理解向心力的概念，知道向心力的大小与哪些因素有关。
2．理解公式的确切含义，并能用来进行有关计算。
3．学会分析做圆周运动物体的向心力的来源，分析向心力的作用效果。
4．通过向心力的分析来研究生活中的物体的圆周运动，培养热爱生活的情趣。
【教材解读】1．做圆周运动的物体为什么不沿直线飞出去而是沿着一个圆周运动？这是因为做圆周运动的物体受到了力的作用。
做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它受到了指向圆心的合力。
这个力叫做向心力。
2．向心力的作用效果是什么？ 向心力是产生向心加速度的力，它的方向始终指向圆心，以不断改变物体的速度方向，维持物体做圆周运动。
3．向心力是一种特殊的力吗？向心力不是按照性质命名的，它是按照力的作用效果命名的。
向心力可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力提供，甚至可以由某一个力的分力提供，这要根据物体受力的实际情况判定。
在分析做圆周运动的质点受力情况时，切不可在物体受到的实际力（如重力、弹力、摩擦力）外再添加一个向心力。
4．向心力的大小与哪些因素有关？根据牛顿第二定律n ma F =和r r v a n 22ω==得： 向心力大小：r m rv m F 22ω== 方向：总是指向圆心，时刻在变作用效果：产生向心加速度，只改变速度方向，不改变速度大小5．匀速圆周运动中的向心力是恒力吗？⑴匀速圆周运动特点：线速度大小恒定，角速度、周期、频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力大小不变，方向始终指向圆心。
⑵性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变化的变速曲线运动，而且是加速度大小不变，方向在时刻变化的变加速曲线运动。
⑶匀速圆周运中向心力特点：由于物体在做匀速圆周运动时，仅是速度方向变化而速度大小不变，故仅存在向心加速度。
因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合外力。
⑷物体做匀速圆周运动的条件：质点具有初速度，并且始终受到跟线速度方向垂直、时刻指向圆心、大小恒定的合外力（即向心力）的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
向心力教学设计一、教学内容分析：1.背景分析：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，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。
应用分析：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。
2.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，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。
最后分析一般曲线运动和变速圆周运动中的向心力。
二、学生情况分析：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：1.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一种力。
（2）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。
（3）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。
（4）知道一般曲线运动的处理方法。
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（2）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。
（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。
并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。
3.情感态度价值观（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、教学策略设计：1.教法与学法：（1）教法：采用媒体展示，小实验展示，提出问题，演示过程，指导实验，总结结论，反馈评价。
（2）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。
2.教学媒体设计：视频：水流星、花样滑冰转圈、飞车走壁，三个过程。
黑板：出示标题，例题讲解。
五、教学重点、难点1．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2．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六、教学过程1．导入新课：情景导入：观看视频：水流星、花样滑冰转圈、飞车走壁。
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．感知向心力（学生自己活动体验）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钥匙的绳子，让它在水平面内做匀速圆周运动（注意安全），说出你感觉到了什么（感觉到绳子对手有力的作用）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。
3. 推导向心力表达式：问题1：匀速圆周运动的性质是什么（线速度大小不变、角速度不变（周期不变）的曲线运动。
）问题2：匀速圆周运动的向心加速度是如何定义的表达式是什么（匀速圆周运动是变速运动，所以有加速度，表达式an=v2 /r=ω2 r）问题3：匀速圆周运动的向心加速度的物理意义是什么（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）问题4：牛顿第二定律的内容是什么（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）问题5：把向心加速度的公式带人牛顿第二定律可得向心力的表达式公式：Fn =man= mrω2 = mv2 /r4.寻找向心力（小组讨论，得出结论）请同学们观看课件图片，回答：问题1：行星绕太阳近似做什么运动为什么行星绕太阳做这种运动回答：行星绕太阳近似做圆周运动并且是匀速圆周运动。
太阳对行星有引力作用。
问题2：对上面的问题中做匀速圆周运动的物体受力分析且求出合力学生独立思考完成受力分析图问题3：通过上面例子，总结归纳匀速圆周运动的受力特点总结：定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。
特点：方向：时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直）大小：F n = mr ω2 = mv 2 /r = mr(2π/T)2作用：只改变线速度的方向不改变速度大小过渡语：下面我们来更深层次的了解这个力。
5．认识向心力（总结归纳，交流评价）问题1：对于向心力大小的表达，有的同学认为是：F n =F 合；而有的同学根据牛顿第二定律又认为是： F n =ma n = mr ω2 = mv 2 /r 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（交流讨论，思考回答） 回答：两个式子都正确。
式子：F n =F 合是从做匀速圆周运动的物体的受力角度分析了物体能提供的向心力。
式子：F n =ma n = mr ω2 = mv 2 /r 是用描述匀速圆周运动的物理量描述了需要的向心力。
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。
实验探究：（观察实验现象，记录实验数据，分析实验数据，得出实验结论） 实验目的：F 合ma n = mr ω2 = mv 2 /r实验原理：构造一个圆锥摆。
一方面由受力分析得到向心力：测量小球的重力mg ，小球到选点的竖直高度h ，小球圆周运动的半径r 。
得出：hr mgmg F ==θtan 合 一方面由小球所受的重力与绳拉力的合力计算提供的向心力：测量物体转动n圈用的时间t 计算出周期T ，根据公式计算出角速度T πω2=根据向心力公式：r m F n 2ω=θ=根据数值验证公式rtanωmg2m实验器材：钢球、细线、画有同心圆的木板、秒表、直尺观察实验现象记录实验数据实验过程： a.组装仪器b.圆锥摆摆动c.物理量测量d.数据记录e.数据分析实验结论：做匀速圆周运动的物体合力提供向心力。
向心力来源的几个实例分析：(1)光滑水平面内做匀速圆周运动的小球（课件展示受力分析图）(2)相对转盘静止，随转盘做匀速圆周运动的人（课件展示受力分析图）(1)随圆桶一起匀速转动的物块（课件展示受力分析图）(4)沿光滑漏斗或碗的内壁做匀速圆周运动的小球（课件展示受力分析图）通过实验及几个实例的分析，同学们讨论总结向心力的特点：(1)向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。
(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。
(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。
6．变速圆周运动和一般的曲线运动：（交流讨论，思考回答）问题1：匀速圆周运动所受的合力充当向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗多媒体课件展示链球加速圆周运动的图片及简化模型的受力分析图总结：F t 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.F向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.n结论：同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动，匀速圆周运动切向加速度为零。
问题2：对于本章我们研究的对象是曲线运动，而到目前为止我们已经研究了两种特殊的曲线运动──平抛运动和圆周运动，那对于一般的曲线运动，我们怎么去研究呢如图所示：处理一般曲线运动方法：一般曲线小段圆弧圆周运动课堂总结问题：想想本节你都学到了哪些知识请自己总结一下。
课堂练习1、关于向心力说法中正确的是（ B ）A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力；B、向心力不改变速度的大小；C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的；D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力2、用细线拴住一球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ BC ）A 、在线速度一定情况下，线越长越易断B 、在线速度一定情况下，线越短越易断C 、在角速度一定情况下，线越长越易断D 、在角速度一定情况下，线越短越易断3、如图，半径为r 的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）解析：小橡皮受力分析如图小橡皮恰不下落时，有：F f =mg其中：F f =μF N而由向心力公式：F N =m ω2r 解以上各式得：4、A 、B 两个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A 的质量为m ，B 的质量为2m ，A 离轴为R/2，B 离轴为R ，则当圆台旋转时：(设A 、B 都没有滑动，如下图所示) ( AD )A 、B 的向心加速度是A 的向心加速度的两倍B 、B 的静摩擦力是A 的静摩擦力的两倍C 、当圆台转速增加时，A 比B 先滑动D 、当圆台转速增加时，B 比A 先滑动七、课后作业必做：课本P25页26页问题与练习：1、2、3、5题。
选做：课本P26页问题与练习：4题。
八、板书设计一、向心力r g μω＝1、定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个合力叫做向心力。
2、方向：时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方向垂直）= mrω2 = mv2 /r= mr(2π/T)23、大小：Fn4、作用：只改变线速度的方向不改变速度大小5、特点：(1)向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。
(2)向心力的来源：可以是弹力，引力，摩擦力等性质力，也可以是这些力的合力或分力。
(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。
二、变速圆周运动1、定义：同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是变速圆周运动。
2、特点：F t 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.F向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.n三、一般曲线运动处理方法：一般曲线小段圆弧圆周运动九、课后反思本节课在“和谐高效、思维对话”的理念下展开，旨在以“问题引领”形式，启发学生思维、发动集体力量，克服学习困难。