必修二6.2《向心力》教学设计（凌国亮）..docx

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1、?向心力?教学设计深圳市高级中学 凌国亮【教 材】人民教育出版社高中课程标准试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其次定律分析匀速圆周运动的向心力。2 .本节内容在物理学问体系中的地位“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？的根底，其重要性不言而喻。本节课是在上一节内容“向心加速度的根底上 绽开的，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 .教材内容与体系支配教材先让同学获得向心力的感性熟悉，从而给出向心力的定义，再由向心加速

2、度表达式和牛顿 其次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；最终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 .学问根底：同学已经学习了匀速圆周运动，对匀速圆周运动有了肯定的理解。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。同学知道在转动装置中，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 .技能根底：学会了处理曲线运动的重要方法一一运动的合成和分解。而且已经把握应用运动 的合成与分解学问争论了平抛运动。3 .思维障碍：同

3、学知道匀速圆周运动是一种变速运动，由于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，是什么力在转变物体的这种运动状态，这个力有 何特点。由于向心力是一种同学感到生疏的力，而高一同学的抽象思维力量和规律推理还不是很强, 所以需要在教学中通过实例、试验，使同学对向心力的熟悉从感性熟悉升一华到理性熟悉。三、教学目标1 .物理观念(1)理解向心力的概念，知道向心力是依据力的效果命名的；(2)体验向心力的存在，会分析向心力的来源；(3)把握向心力的表达式，计算简洁情景中的向心力。2 .科学思维用变速圆周运动的方法争论一般的曲线运动，渗透物理学中“微元的思想。3 .科学探究(

4、1)通过对试验的观看、思索和探究，理解向心力；(2)通过同学间的争论与沟通，培育同学合作学习与相互沟通的力量。4 .科学态度与责任(1)通过试验体验向心力的存在，激发学习爱好，增加求知的欲望；(2)培育同学认真观看、认真思索、乐观参加、实事求是的科学态度。四、教学重难点1 .教学重点：向心力的来源，大小和方向应用向心力解决一些实际问题。2 .教学难点：向心力的来源，应用向心力解决一些实际问题。五、教学方法1 .试脸演示法通过演示生活中的圆周运动激发同学学习爱好，让同学更加贴近生活。同时引导同学慢慢查找 问题的答案。2 .试验探究法物理学是一门以试验为根底的科学，而物理试验是教学的重要内容和手段

5、。本节教学注意让同 学设计试验，从而查找问题的答案。3 .启发引导法教学过程中适时地穿插老师形象生动、富有启发的讲解，以点拨、启发同学。在讲授学问的过 程中渗透探究的思想，而在探究的过程中又讲授必要的物理学问。如最终引导同学分向心力的来源, 总结归纳向心力的特征。六、教学流程创设情境、导入新课；温故知新、引出概念；事例剖析、分析来源；理论推导、定量分析；试 验探究、验证结论；学问迁移、拓展延长；课堂练习、稳固新知；课堂总结、布置作业。七、教学过程教学环节与教学内容老师活动同学活动设计意图一、创设情境、导入新课播放“把戏滑冰视频。二、温故知新，引出概念1 .复习回忆圆周运动的相 关概念，牛顿其次

6、定律的 内容，引出向心力的概念。【播放视频】播放“把戏滑冰视频：两 名运发动在冰面上做圆周运 动。【启发思索】做匀速圆周运动的物体具有 一个指向圆心的向心加速 度，而力是产生加速度的缘 由。产生向心加速度的力是 什么？这个力又有怎样的特 点？【提出问题】匀速圆周运动的合外力与向 心加速度有什么关系？【引入新知】向心力概念：做匀速圆周运 动的物体受到的合外力总是 指向圆心，我们把这个力叫 做向心力。【观看】【思索】产生向心加速度 的力是什么？这 个力又有怎样的 特点？【答复】力与加速度满意 牛顿其次定律。【记笔记】创设学习圆周运动 的情境，激发同学 学习爱好，这是引 入新课的指导思 想。举例生活

7、中的 圆周运动案例，引 导同学归纳出圆周 运动的特征，让同 学思索圆周运动的 的条件，使同学思 维快速进入新课。结合所学向心加速 度，引导同学定义 向心力的概念，明 确向心力的方向和 大小。为后面的向 心力来源推断，导 出向心力的表达式 奠定学问根底。2 .动态图呈现向心力与向 心加速度的方向。三、事例剖析，分析来源 1 .例1：光滑桌面上有一个 小球，由于细绳的牵引， 绕桌面上的图钉做匀速圆 周运动。2.例2：观看视频物块 在水平圆盘上做匀速圆周 运动。【引导分析】通过动态图引导同学分析向 心力的方向、特征。【引导分析】分析小球受到的力。【深化剖析】合力是绳子的拉力，方向沿 绳子指向圆心。【

8、引导分析】分析物块受到的力。同学活动 【分析】作用效果：只转 变线速度方向， 不转变线速度大 小。特点：向心力是 变力，方向时刻 变化【分析】小球受：重力、支持力、 绳子的拉力【归纳】绳子的拉力可以 供应向心力【分析】物块受：重力、 支持力、静摩擦 力。设计意图向心力的方向和特 点是解决向心力来 源的关键。动态图 形象生动的呈现出 了力的方向和特 点。举例生活中的圆周 运动，通过受力分 析，联系力与运动 的关系，让同学分 析指向圆心的力是 哪一个？采纳层层递进的引 导方法，让同学进 一步辨析向心力的 来源。【归纳】摩擦力可以供应 向心力【深化剖析】合力是静摩擦力，方向沿指 向圆心。【分析】小球

9、受：重力、 拉力。【归纳】重力和绳子拉力 的合力可以供应 向心力。通过受力平衡的观 点进一步引导同学 从不同方面查找和 理解向心力的来 源。3.例3：小球在绳子的牵引 下在空中做匀速圆周运 动。【引导分析】分析小球受到的力。【深化剖析】重力和拉力的合力沿指向圆 心。4 .归纳总结:自感电动势 的作用和特征。四、理论推导、定量分析 通过公式和数学手段推导 向心力的计算式。五、试验探究、验证结论 用圆锥摆粗略验证向心力 的表达式。【回忆】例1：光滑桌面上的小球绕钉 子做匀速圆周运动；例2：物 块在水平圆盘上做匀速圆周 运动；例3：小球在绳子的牵 引下在空中做匀速圆周运 动。【归纳总结】向心力可以是

10、某一个力，可 以是某几个力的合力，也可 以是某个力的分力。向心力 并不是具有特定性质的力， 它是按力的作用效果命名 的，任何一共性质力都可以 充当向心力。【理论推导】向心力的数学表达式一v2,F - m（in =m-=mco r -州亚r向心加速度:an= = a）2rv = o）rr【提出问题】用圆锥摆粗略验证向心力的 表达式的试验中要用什么器 材？做圆锥摆的钢球受几个 力的作用？什么力供应向心 力？钢球做匀速圆周运动时 所需的向心力的大小由什么 因素打算？试验原理是什 么？试验需要测量哪些 物理量？【数学处理】【归纳】通过分析三个事 例，归纳总结向 心力的来源、性 质。【记笔记】回忆三个事

11、例，从 事例中查找共同 点，这是培育同学 归纳总结力量的根 本手段。老师通过 引导，让同学总结 向心力的来源和性 质，是科学思维、 科学探究力量培育 的的主要途径。【记笔记】 学以致用，让同学利用所学学问：向 心力公式、牛顿其 次定律，推导向心 力的计算公式。【分析】小球在空中做匀 速圆周运动，从 力的角度求出 F,从运动的角 度求出产人将尸 与所进行比拟。【答复】需要测量八fi、 2、转圈数所 用时间to【进行试验】试验器材尽量选择 生活中的物体会拉 近科学与同学的距 离，使同学对科学 产生亲切感。先依据受力分析求 出合力，再用向心 力的表达式计算出 钢球所受的向心 力，最终验证合力 是否等

12、于向心力。 试验不仅是为了对 向心力有一个感性 熟悉，也让同学能 够感知到向心力并 不是一个新力。在试验中培育同学 严谨的试验态度， 并敬重试验结果和 事实。六、学问迁移、拓展延长 变速圆周运动与一般曲线 运动的处理方法1.观看视频链球运 动。分析小球在平面内顺 时针做加速圆周运动。2.学习一般曲线运动的 处理方法。七、课堂练习、稳固新知八、课堂总结、布置作业1 .向心力的方向：指向圆心2 .向心力的作用效果：改变速度的方向3 .向心力的大小I|1 Ij F=mo）2r IL 二 l，4.变速圆周运动中的合力并非指向圆心 在匀速网周运动中合力充当向心力八、板书设计【提出问题】小球的线速度有什么

13、变化？ 为什么会有这样的变化？两 个力的合力有什么特点？【归纳总结】处理变速圆周运动的方法： 将合外力沿该点切线方向分 解，它的作用是产生切向加 速度，转变速度的大小。将 合外力沿该点半径方向分 解，它的作用是产生向心加 速度，转变速度方向。【引导分析】分析质点经过曲线上某位置 的运动时，可以采纳圆周运 动的分析方法对一般曲线运 动进行处理。【布置练习】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 以外的一种新的力练习2.质St为r=lkg的物

14、体相对转施静止，随盘做匀 速画周运动的加速度3-2md/、,如果物体到转位圆心 的距离为求物体受：解：对物体遂行受力分析 重力与支持力相互抵消 静摩擦力提供向心力 由向心力公式可知：祐带入数据存：，峥x 22x 0.5 = 2/V【布置作业】【思索】做变速圆周运动 的物体所受的合 外力并不指向圆 心。【归纳】把一般曲线分割 为很多极短的小 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，说明它们具 有不同的曲率半 径（内切圆的半 径）。【做练习】【做作业】从常见的体育运动 动身，引导同学利 用新学的学问分析 变速圆周运动，将 理论与实践相结 合。表达了物理源 于生活效劳生活的

15、 特点。通过特别的曲线运 动，培育同学把握 解决一般曲线运动 的方法，落实科学 思维素养的培育。两道练习题一道是 对向心力的理解， 一道是计算向心力 的大小和推断向心 力的来源。通过练 习，进一步突破本 节课的重点、难点。课堂总结和布置作 业是一堂课的点睛 之笔，对本节课的 学习进行梳理和总 结。为下一节课的 学习奠定学问根 底。向心力1 .向心力的方向：指向圆心2 .向心力的作用效果：转变速度的方向3 .向心力的大小4变速圆周运动中的合力并非指向圆心九、教学反思本教学设计基于高中物理核心素养来确定教学任务，不仅注意学问，而且更加重视高中物理核 心素养的培育。其次，教学设计创立的物理情境应尽量选择实际情境，激发同学的求知欲，产生主 动探究向心力的爱好，同学成为整个教学任务过程中的主体；设计的试验方案中的试验器材应尽量 选择生活中常见的物体，使同学对科学产生亲切感；试验过程中应注意培育科学思维力量和促进同 学物理观念的形成，更要重视培育同学严谨的科学态度与责任。