高一向心力教案

高一向心力教案（精选3篇）

1.高一向心力教案 篇一

【自主学习】

向心力的来源：

向心力并不是一种特殊的、另外的力，它可以由一个力或几个力的合力来提供.在解决圆周运动有关问题时，分析向心力的来源是非常重要的，以下是几类典型情况.1)水平面的圆周运动 ①汽车转弯

汽车在水平的圆弧路面上的做匀速圆周运动时(如图6-1甲所示)，是什么力作为向心力的呢?则汽车所受的地面对它的静摩擦力提供向心力

②火车转弯

火车转弯时，是什么力提供向心力呢?

使转弯时所需的向心力完全由重力G和支持力FN的合力来提供，如上右图所示.F=。

2)竖直平面内的圆周运动 ①汽车过凸桥

汽车在拱桥最高点时的受力情况如上图所示，重力G和桥对它的支持力F1的合力就是汽车做圆周运动的向心力，方向竖直向下(指向圆心)所以

F=。

②水流星

2.高中物理向心力教案 篇二

以高中物理新课改的基本理念为指导，基于高一学生的实际和与向心力相关的学习任务，注重在教学中体现科学探究精神，使学生尽可能完整地经历科学探究的过程。通过学生探究式的大胆的假设和猜想以及科学的分析，不仅仅获取科学知识，同时能将物理理论应用生活实际之中。

鉴于教材根据牛顿第二定律直接推导出向心力的表达式的教学方法，本节课突破该教学方法，采用“引导探究”式教学法，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创新思维的培养，充分发挥学生主动性。其主要程序是：

不仅重视知识的获得，而且更重视学生获得知识的过程及方法，更加突出了学生的主动学习。学生活动约占课时的一半，力求体现“以教师为主导，以学生为主体”的教学思想。

二、前期分析

1.学习任务

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，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。

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。

2.学习者

学生通过前一节《向心加速度》的学习，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。于是根据牛顿第二定律可知，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的力。因此将向心加速度的表达式代入牛顿第二定律即可得到向心力的表达式。

但由于错误的经验或者说是思维定势，学生往往认为向心力是一种新的力，因此“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”(即向心力的来源)对学生来说，将是个难点。

三、教学目标

1.知识与技能

(1)能结合实例分析，知道向心力是一种效果力以及方向;

(2)能够用自己的语言归纳向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算;

(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，能够描述合外力的作用效果。

2.过程与方法

(1)通过对向心力概念的探究体验，能够用自己的语言说出其概念;

(2)在引导探究向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用;

(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，领会解决问题从特殊到一般的思维方法。

3.情感、态度与价值观

实例、实验紧密联系生活，拉近与科学的距离，感受到科学就在身边，发展自己对学习的积极性和学习兴趣。

综上(前期分析及教学目标)，可见本节课的重点和难点：

四、教学准备

1.教具与学具

飞机拐弯视频、花样滑冰转圈视频、地球绕太阳公转动画、轻绳牵引小球在光滑面上的实验小装置、自制的探究向心力与哪些因素有关的仪器、自制的橡皮泥纱布袋等。

2.教学策略

本课基于建构主义学习理论，具体以引导探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。

五、教学过程设计

1.实验或视频激疑，导入新课——向心力

(1)引入：欣赏视频：飞机拐弯、花样滑冰转圈、地球绕太阳公转

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)迷你小实验1：向心力与圆周运动

取一根细绳，一端系上一小球，另一端固定在一枚图钉上。将图钉定在

光滑的板上，如图所示：

a.用手指沿小球与图钉连线的垂直方向轻轻弹击小球，当绳子未伸直前，小 球做 运动

b.用手指沿小球与图钉连线的垂直方向加大力弹击小球，当绳子伸直后，

小球做 运动

引导：学生分析、讨论：

a：绳绷紧前，小球为什么做匀速直线运动?

b：绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动?小球此时受到哪些力的作用?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?

过程：实验模拟——受力分析——力与运动分析——结论

总结：向心力(效果力)

(1)概念：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的等效力的作用，这个力叫向心力。

(2)方向：向心力总是指向圆心，方向不断变化。

(3)作用效果：不改变速度大小，只改变运动物体的速度方向。

对向心力实例分析：

a：让学生讨论汽车急转弯时，乘客向心力的来源(结合感觉)。

b：分析转盘上物体所做的圆周运动。(动画)

c：手抡动细绳，使小物体做圆周运动。(如图)

分析：向心力的来源(性质)

总结：

(1)向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质力。

(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F向= F合。

(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。

通过对以上视频、动画、迷你小实验，在物体做圆周运动基础上，引出本课主题——向心力。

2.亲身体验，感受向心力存在

迷你小实验2：感受向心力与什么因素有关

在一根结实的细绳的一端拴一个橡皮泥纱布袋或其他小物体，抡动细绳，使小物体做圆周运动(如图)，依次改变转动的角速度、半径和小物体的质量，拉力如何变化。

体验一下手拉细绳的力(使小球运动的向心力由物体受的拉力和重力的合力提供)，大小有什么不同：

猜想：向心力可能与m、w、r有关。

3.匀速圆周运动 向心力的教案示例 篇三

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400m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。思考：匀速周圆运动的一个显著特点是具有周期性。用什么物理量可以描述匀速圆周运动的快慢？

（学生自由发言）

板书：2.描述匀速圆周运动快慢的物理量

（1）线速度：物体通过的圆弧长s与所用时间t的比值。

当t很短，s很短，即为某一时刻的瞬时速度。线速度其实就是物体做圆周运动的瞬时速度。当物体做匀速圆周运动时，各个时刻线速度大小相同，而方向时刻在改变。那么，线速度方向有何特点呢？

演示：水淋在小伞上，同时摇动转台。观察：水滴沿切线方向飞出。

思考：说明什么？

师生分析：飞出的水滴在离开伞的瞬间，由于惯性要保持原来的速度方向，因而表明了切线方向即为此时刻线速度的方向。

板书：方向：沿着圆周各点的切线方向。如图3。

（2）角速度：半径转过的角度φ所用时间的比值。如图4。

（3）周期：质点沿圆周运动一周所用的时间。如：地球公转周期约365天，钟表秒针周期60s等，周期长，表示运动慢。

（角速度、周期可由学生自己说出并看书完成）板书：（师生共同完成）

思考：物体做匀速圆周运动时，v、ω、T是否改变？（ω、T不变，v大小不变、方向变。）讲述：匀速周周运动是匀速率圆周运动的简称，它是一种变速运动。

提出问题：匀速圆周运动是一种曲线运动，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外力作用，这个合外力的方向有何特点呢？学生小实验（两人一组）：

线的一端系一小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动。小球质量很小（可用橡皮塞等替代），甩动时线速度尽量大，小球重力与拉力相比可忽略，以保证拉线近似在水平方向。观察并思考：

①小球受力？

②线的拉力方向有何特点？ ③一旦线断或松手，结果如何？（提问学生后板书并图示）

概括：要使物体做匀速圆周运动，必须使物体受到与速度方向垂直而指向圆心的力作用，故名向心力。

板书：3.向心力：物体做匀速圆周运动所需要的力。

提出问题：向心力的大小跟什么因素有关？

（学生自己设想，用刚才的仪器做小实验，凭感觉粗略体验。学生经实验、讨论有了自己的看法后，自由发言。）

演示实验（验证学生的设想）：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。提问：实验时能否让三个量同时变？ 保持两个量不变，使一个量变化。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。提问：向心力由什么力提供？如何测量？

小球向外压挡板，挡板对小球的反作用力指向转轴，提供了小球做匀速圆周运动的向心力，两力大小相等，同时小球压挡板的力使挡板另一端压缩套在轴上的弹簧，弹簧被压缩的格数可以从标尺中读出，即显示了向心力大小。

演示内容：

①向心力与质量的关系：ω、r一定，取两球使mA=2mB 观察：（学生读数）FA=2FB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rA=2rB 观察：（学生读数）FA=2FB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）FA=4FB结论：向心力F∝ω2

归纳：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、一个测量就得到一般结论，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，如课本中所介绍的小实验，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。

反馈练习：

①对于做匀速圆周运动的物体，下面说法正确的是：A速度不变；B速率不变；C角速度不变；D周期不变。

②如图7为一皮带传动装置，在传动过程中皮带不打滑。试比较轮上A、B、C三点的线速度、角速度大小。

③物体做匀速圆周运动所需要的向心力跟半径的关系，有人说成正比，有人说成反比。你对这两种说法是如何理解的？

④（前后呼应）解释跑400m弯道时身体为何要倾斜等一类问题。（火车拐弯要求课后看书）

（三）课堂小结 1.科学方法

①点明建立概念的过程：是通过大量实例，概括抽象出本质的内容，即由个别到一般的思维过程。

②点明实验归纳的过程：必须经过多次实验，必须有足够的事实，由多个特殊的共同结论才能归纳出一般情况下的结论。

2.知识内容：（见板书）

3.对向心力的理解：向心力并不是一种特殊性质的力，它的名称只是根据始终指向圆心这一作用效果来命名的。下节课再进一步讨论。

五、说明

1.向心力、向心加速度的讲授顺序。向心力概念的建立有两条途径：一是先通过实验建立向心力概念，归纳出向心力公式，再推出向心加速度；二是先通过理论推导导出向心加速度，再推出向心力。

先讲加速度，理论推导严谨，又能训练学生的推理能力，但方法较抽象，对基础差的学生难度较大。考虑到我所任班级学生的实际情况，我选用了先讲向心力，降低了难度，便于学生理解、接受，现行必修教材采用的也是这一顺序。不足之处是：由于实验存在误差，只能粗略得出结论，而且课堂不可能做很多实验，实验归纳的事实不足。解决的关键是尽量减小实验误差，补充实例，弥补实验事实不足的缺陷。

2.对向心力的教学，本节完成了感知、概括、定义，即完成了个别到一般的过程和简单的再认。而进一步的再认即一般到个别，留待下节完成，所以本节对向心力的要求教学目标定为初步掌握。