《向心力》教学设计优推4篇

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高一物理向心力教案【第一篇】

1.通过利用动力学知识来亲自推导向心力的表达式

2.通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关，分析向心力的来源，体验向心力是效果力，并通过课后具体“做一做”来理解公式的含义

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

情感、态度与价值观[2]

1.在实验中，培养学生动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力

2.体验成功的快乐，体会实验的意义，激发学习物理的兴趣

3.体会“从特殊到一般”的物理研究方法

4.领略“理论推导到实验验证”的科学思想，养成严谨的科学态度

向心力教案【第二篇】

一、教材分析

课标分析：能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

教材地位：《向心力》一节是普通高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、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。同时，《向心力》一节能够充分体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

(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。

(二)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。

(三)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

五、教学过程

教学程序 教学内容 学生活动 思维对话 课前活动 学生实验：

以电动玩具赛车作为研究对象，如图所示，在地上画出一圆周作为赛车的轨道。将绳子穿过一个空心笔杆，绳子的一端系玩具赛车，另一端系一个弹簧测力计。注意观察弹簧测力计的示数。

相互合作

观察现象

现象：

小赛车做匀速圆周运动时弹簧测力计上有示数且大小不变。

知 识 回 顾 问题1：回顾：匀速圆周运动的性质。

问题2：回顾：向心加速度的物理意义、定义、方向及大小。

问题3：回顾：牛顿第二定律的内容、表达式。

查看前面笔记回顾所学 1.做匀速圆周运动的物体线速度大小不变、角速度不变(周期不变)。

2.物理意义：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。

定义：物体在做匀速圆周运动时指向圆心的加速度

方向：时刻指向圆心。

大小：

3.内容：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

情景引入

1.感知向心力

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小橡皮的绳子，让它在光滑的桌面上做匀速圆周运动(注意安全)，说出你感觉到了什么？

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。

学生自己活动体验

1.小赛车做匀速圆周运动时弹簧测力计上有示数且大小不变。

2.感觉到绳子对手有力的作用

寻找向心力

问题1：请同学们观看视频，回答：(1)、地球绕太阳近似做什么运动？(2)、为什么地球绕太阳做这种运动？

问题2：对上面的问题2中做匀速圆周运动的物体受力分析且求出合力？

问题3：请同学思考如何让带细绳的小橡皮做不同于问题2的匀速圆周运动？建立物理模型且分析其受力情况，求出合力？

问题4：通过上面例子，总结归纳匀速圆周运动的受力特点

过渡语：前面我们学习了匀速圆周运动中方向始终指向圆心的加速度──向心加速度，根据牛顿第二定律，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向圆心的合力。这个合力叫做向心力

独立思考，完成受力分析图

小组讨论

得出结论 1.(1).地球绕太阳近似做圆周运动并且是匀速圆周运动。

(2)太阳对地球有引力作用。

2.=F

3.(1)=T

(2)=

匀速圆周运动的受力特点：

1.可受一个力或多个力

2.合力指向圆心

3.合力可以是弹力、引力、摩擦力等性质力，也可以是这些性质力的合力或分力。 3.认识向心力

问题1：请同学们在总结归纳上面问题的基础上，给出向心力的定义、方向、大小、特点及作用效果。

问题2：对于向心力大小的表达，有的同学认为是：=;而有的同学根据牛顿第二定律又认为是：

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？

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。

总结归纳，交流评价，记录笔记

交流讨论、思考回答

高中物理向心力教案【第三篇】

教材分析

本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书(物理2·必修)第五章《曲线运动》第六节《向心力》。

教材的内容方面来看，本章节主要讲解了向心力的定义、定义式、方向及验证向心力的表达式，变速圆周运动和一般曲线运动。前面几节已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，这节讲的是描述使物体做圆周运动的合外力，是对物体运动认识上的升华，为接下来万有引力的的学习奠定了基础。所以在整个教材体系中起了承上启下的作用，并且这样的安排由简单到复杂，符合学生的认知规律。

从教材的地位和作用方面来看，本章节是运动学中的重要概念，也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一，是对物体运动认识上的升华，它把运动学和动力学联系在了一起，具有承上启下的桥梁作用，也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。

学情分析

知识基础方面在学习本节课前学生已经学习了曲线运动、圆周运动、向心加速度，具备了探究向心力的基本知识和基本技能，这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。

思维基础方面高一的学生通过初中科学和第一学期的学习，具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力，但接受能力尚欠缺，需要教师正确的引导和启发。

情感态度方面在学生的生活经验中，与向心力有关的现象有，但是有一些是错误的这就给学生理解向心力的概念带来困难。

教学目标

知识技能目标

理解向心力的定义；

能说出向心力的定义、写出向心力的定义式和单位

理解向心力的作用效果；

用圆锥摆粗略验证向心力的表达式；

过程方法目标

通过对向心力，向心加速度，圆周运动，牛顿第二定律的理解与学习，相互联系，体验对物理概念的学习方法

情感态度与价值观目标

通过用概念前后联系的方法得出加速度的概念，感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点；

通过向心力的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发，激发学生的学习兴趣；

通过一些有趣的实验实验，加深学生的印象，容易让学生理解，引起学生兴趣；

四、重点与难点

重点：向心力表达式验证，向心力来源与作用效果。设定一定运动情景，来验证向心力表达式。来源进行举例说明，进行受力分析。(重点如何落实)

难点：向心力表达式的验证。通过用圆锥摆粗滤验证表达式，通过圆锥摆做匀速圆周运动解释原理，分析其在运动角度和手里角度的合外力，测量数据与测量器材，一步步得出表达式的正确。(难点咋么突破)

五、教学方法与手段

教学方法：演示法，讲授法，讨论法

教学手段：多媒体，口述

六、教学过程

引入

回顾本章内容，复习向心加速度，放一个有关视屏，向同学提问物体为甚么做圆周运动？

新课教学(熟悉一下过渡)

一、做小球做圆周运动的实验，多问题进行思考，得出向心力特点进行总结

二、教授有关向心力的有关知识并进行一定补充。

三、用圆锥摆粗滤验证向心力表达式

小结

向心力定义

表达式

方向

作用效果

教学任务

知识回顾

教师活动

列出知识的联系曲线运动——匀速圆周运动--受到力--向心加速度，提问向心加速度定义、方向、表达式 学生活动

A.回答

定义：做匀速圆周运动的物体的加速度指向圆心。

方向：指向圆心

表达式：a=v2/r 设计意义

回顾旧知识，温故而知新，为向心力表达式做准备

新课引入 播放视频

利用课件视频资源，在大屏幕上播放笼中摩托车的视频，引导学生分析摩托车为什么做匀速圆周运动？

提问、引导

1、摩托车做什么运动？

为什么做匀速圆周运动？

模拟小球在光滑桌面上做匀速圆周运动，提问：

1、小球为什么做匀速圆周运动？

2、小球受到哪些力作用？

3、合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？

4、一旦断线与松手，结果如何？

观看视频

认真观看视频，观察运动员的运动状态

积极回答、讨论

匀速圆周运动

受到力的作用

A学生回答：

受到力的作用。

重力，支持力，绳子的拉力。

绳子的拉力，方向指向圆心。使物体做匀速圆周运动。

《向心力》教学设计【第四篇】

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”。为此本教学设计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。

教学内容

《普通高中课程标准实验教科书·物理（2）》（司南版）

教学目标

1、知识与技能

（1）知道向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源

（2）通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关系，能运用向心力公式进行计算。

（3）知道向心加速度及其公式，能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度。

2、过程与方法

（1）经历形成向心力概念的过程，培养学生观察、分析、归纳能力。

（2）通过创设一定的问题情境，让学生经历探索向心力F与哪些因素有关的过程，学习控制变量法，培养学生分析论证等能力。

3、情感态度与价值观

学习科学研究方法和科学研究态度，发展学生对科学的好奇心与求知欲，使学生乐于探究自然界的奥秘，体验探索自然规律的艰辛与喜悦，培养学生主动参与活动的热情和与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。

教材分析

《向心力和向心加速度》是司南版必修2第三章第二节。本节是本章承上启下的重要知识，学好这一节可以为学好本章应用部分以及万有引力的应用作必要准备。 教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量推导向心加速度这个难点，通过实例给出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力公式F=mrω2或 F=mv2/r，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式a=rω2或a=v2/r，顺理成章，便于学生接受。

学情分析

在前面的教学中，学生已经学习了匀速圆周运动。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，并理解它们之间的关系。知道在传动装置中，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。但学生只是表面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，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？学生将带着这些疑问来进入本节课的学习。

教学过程

一、引入新课

1、 设置情景

教师做“水流星”实验，并设下疑问：为什么盛水的杯子以一定的速度做圆周运动，水不从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，杯口已经朝下，水也不会从杯里洒出来？

[在课堂上创设真实可见的物理情景，通过演示实验的现象，使学生产生悬念，激发好奇心和探索欲望，培养学生把生活与物理联系一起的习惯。]

2、 复习提问

（1）什么是匀速圆周运动？

（2）“匀速”的含义是什么？

在上节课的基础上，学生很快得出答案。教师引导学生分析：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变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。那么做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零。那么物体所受的外力有何特点？加速度怎样呢？指出：这两个问题即是我们这节课要研究的问题，且通过这节课的学习大家即可自行解释前面小实验的因果。

[采用这样的导入法是在复习旧知识的基础上，提出将要进一步研究的。问题，从而使学生对讲授的新内容产生迫切求知的欲望，主动积极开展思维活动，进入新课的学习。同时能给学生一种知识的整体感。]

二、向心力

1、实验探究“小球在光滑水平面做圆周运动”。

（1）、步骤

①一个小球，拴在绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态

②用手轻击小球，观察绳绷直前后小球的运动情况。

（2）、借助课件引导学生讨论、分析：

①绳绷紧前，小球做匀速直线运动，小球受到哪些力的作用？

②绳绷紧后，小球做匀速圆周运动，小球受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？

（3）、通过讨论得到：

①做圆周运动的物体始终受到一个指向圆心的力的作用，这个力叫向心力。

②向心力指向圆心，方向不断变化。是变力。

③向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。

[这实验简单易做，效果明显，通过亲身感受学生获得了成功的乐趣。讨论时教师应适时介入引导学生得出正确的结论。]

2、课件展示动画：（1）圆锥摆 （2） 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 （3）汽车转弯 （4）卫星绕地球运行

3、向心力的来源：通过对以上四个圆周运动实例的分析得出向心力的来源可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。

4、应用：学生尝试解释“水流星”的实验现象。

[向心力的来源是学生在本章学习中的一个难点，用多媒体呈现直观刺激材料，易引起学生注意，提高学习兴趣。 圆锥摆等现象中，物体都做圆周运动，具有运动方面的共性，由此启发学生对这些物体的受力进行分析，寻找受力方面的共性，使学生经历了分析、比较、归纳等思维过程，也体验到了成功的喜悦。学生在未来的学习中可能将向心力当成独立的一个力，教师此时应特别指出：受力分析时， 不能多出一个向心力。且①物体做匀速圆周运动时，向心力就是物体所受到的合外力。②物体做非匀速圆周运动时，向心力物体并非是所受到的合外力。]

三、 向心力的大小

1、 实验探究：感受向心的大小

让学生利用身边的材料如钥匙串、橡皮擦、笔、细绳等动手实验并感受向心的大小。

（1）让学生用细线联结钥匙串、橡皮擦、笔等，然后拉住绳的一端，让钥匙串、橡皮擦、笔等尽量做匀速圆周运动，改变转动的快慢、细线的长短多做几次。

（2）引导学生猜想：向心力的大小可能与物体的质量、角速度、半径有关。因此在探究向心力大小实验中应采用控制变量法来研究这一问题。

[该小实验在此做了改动，与课本上的不尽相同。做该实验时学生的感受更直接，更易操作。提醒学生实验时应使物体尽可能在水平面内做圆周运动，这样绳的拉力近似等于向心力。]

课件展示：

2、 实验探究向心力大小

（1）实验方法：控制变量法

（2）介绍向心力演示器的构造和使用方法。

（3）实验过程

①质量不同的钢球和铝球，当它们运动的半径r和角速度ω相同时，比较向心力的大小

②两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系

③两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系

（4）实验记录表格

实验质量比值(m1:m2)半径比值(r1:r2)角速度比值(ω1:ω2)向心力近似比值(F1:F2)123

（5）实验结论：

①实验表明物体做圆周运动所需向心力大小为：

F=mω2r （式中F表示向心力，m表示物体的质量，ω是物体做圆周运动的角速度，r是所做圆周运动的圆周半径。）

②应用线速度和角速度的关系，上述公式可变形为：

F=mv2/r （式中v是做匀速圆周运动的线速度）

[对于控制变量法学生已有一定程度的认知，因此在学生的自主探究并提出猜想后通过演示实验师生一起探究最后得出向心力大小的关系式。在介绍向心力演示器的构造和使用方法时教师可结合传动装置中，共轴的轮子上各点的角速度相等，皮带传动（不打滑）中，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等这一知识点让学生思考怎样控制角速度不变。当学生明白这一问题后，教师的演示也可换成学生的演示。不然，台上的忙得不亦乐乎，台下的却不知所以然，纯看热闹。]

四、向心加速度：

⒈ 定义： 由向心力产生的加速度叫向心加速度。

2、物理意义： 它是表示速度方向变化快慢的物理量。

3、向心加速度的大小与方向

（1）引导学生利用牛顿第二定律推导出向心加速的表达式----a=ω2r.

向心力的大小还可以用F=mν2/r来表达，同样向心加速度也可表示为--a=ν2/r.

（2）方向：与向心力的的方向一致。沿半径指向圆心，方向不断变化，所以匀速圆周运动是变加速运动。

4、动动脑：a=ω2r、a=ν2/r ，a与r究竟是成正比呢，还是成反比？

指出：当w一定时，a∝r

当v一定时，a∝1/r

5、课本例题：在航空竞赛场里，由一系列路标塔指示飞机的飞行路径。在飞机转弯时，飞行员能承受的最大向心加速度大小约为6g(g为重力加速度)。设一飞机以150 m/s的速度飞行，当加速度为6g时，其路标塔转弯半径应该为多少？

六、小结[在小结中需给学生指出，向心力和向心加速度的公式虽然是从匀速圆周运动中推导出来的，但这些公式对变速圆周运动中求某点的向心力和向心加速度也适用。]

七、作业：P72 3、4、5小题

设计思路

向心力和向心加速度是高中物理的一个难点内容，学生对于向心力一直很难理解。为了突破重点，难点，本节课本节首先通过创设真实可见的物理情景，激发他们的求知欲，引起学习的兴趣。然后学生亲身进行实验探究来感受向心力。当学生对向心力的概念有了一定的认识后，就进一步提出向心力的大小与哪些因素有关呢？再让学生动手完成感受向心力大小的小实验后做出猜想，然后借助了向心力演示器进行实验，从而得出了向心力公式。接着运用牛顿第二定律，给出向心加速度的公式，让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小不变，但方向时刻在改变。

本教学设计和教学实施都落实了高中物理新课程的目标要求，体现了新课程的精神，采取“学生自主探究，教师启发导学”的新教法，充分调动学生自主学习，让学生自主探究，亲身体会到科学探究的过程。通过实验探究，让学生人人参与，亲身体验探究过程，活跃学生思维，并在探究中突破教学难点。教师结合演示实验，同时充分利用多媒体课辅助教学，使课堂的教学效果大大提高。这是一节科学的、操作性很强的教学设计案例。