高考资源网4.2《向心力与向心加速度》说课稿

高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家 版权所有@高考资源网 4.2《向心力与向心加速度》说课稿尊敬的诸位评委，您好！我说课的内容是《向心力与向心加速度》，这是鲁科版大学物 理必修 第五章《匀速圆周运动》第二节的内容。下面我分六部分将我对本课的课堂设计做下面探讨： 一、课程标准预测 《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理 2”的内容标准中，涉及本节的内容有 条目2： “知道向心加速度；”条目3：“能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。”该 条目的要点是在理解向心加速度、向心力概念的基础上，弄清向心力和向心加速度的关系， 能预测一些做匀速圆周运动的质点所受的向心力。 二、教材分析 1、教材的地位以及作用 《向心力与向心加速度》是在学生学习了上一章《抛体运动》和本章第一节《匀速圆 周运动快慢的叙述》之后而编排的，是本章重点也有难点，有承上启下的作用，是学好圆周 运动范例分析的前提；也为学好万有引力定律和带电粒子在电场中运动作打算。 教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量计算向心加速度这个难点，通过例子 给出向心力概念，再借助探究性实验给出向心力公式 ，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式 ，顺理成章，便于学生接受。

为了以学生的发展为本，面向全体，全面发展提升科学能力为指导观念。我结合新课程 标准模式，提出了三维教学目标。 2、教学目标 【知识与技能】 (1)知道向心力，通过例子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这些原因有关加速度教案模板，能利用向心力公式进行推导。 (3)知道向心加速度及其定理，能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。 【过程与技巧】 （1）经历产生向心力概念的过程，培养学生观察、分析、归纳能力。 （2）通过营造一定的情景，让学生经历探索向心力F 与这些原因有关的过程，学习控 制变量法，培养学生探讨论证等素质，使教师在科学研究中真正领悟到科学研究的魅 力，体验到顺利的幸福。 【情感态度与价值观】 （1）学习科学探究方式跟科学研究态度，发展学生对科学的好奇心与求知欲，使教师乐于 探究自然界的真谛。 （2）观赏运动美（通过电影），体验探索自然规律的艰难与愉悦，培养教师主动参加活动 的热情跟与对方合作的精神，有将自己的看法与对方交流的梦想，敢于坚持正确看法， 勇于修正错误，具有团队精神。 3、教学重点、难点 (1)重点：向心力大小与m、r、ω的关系： (2)难点：理解向心力的概念； 高考资源网（ks5u.com） 您身边的中考专家 版权所有@高考资源网 学情分析高一学生逻辑推理能力跟抽象思维能力不是很强，不重视对常识内涵的探究，对物理学 习还缺少原则，习惯于硬套公式，而向心力概念非常抽象，会帮学生带来较大的理解困难， 为了顺应高一学生的心智发展水准，在课堂中我引入实验观察，感受向心力；通过实验研究， 得出向心力大小；再由理论研究（牛顿第二定律）推出向心加速度表达式；最后，经实践运 用，巩固理解概念。

这只是新课程的编写意图，突出概念教学的化学过程，降低地理推理应 求；这样，将知识难点的信息传递过程延长，有利于学生的接受。 通过前几节内容的学习，学生将要掌握了曲线运动的通常规律，知道曲线运动是一种 变速运动，懂得做变速运动的质点有加速度以及力是造成加速度的诱因，知道物体做曲线运 动的条件是物体所受的合外力方向与速度方向不在同一直线上，还引入角速度、线速度、周 期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。同时已有应用控制变量法进行试验研究的经 四、教学方法与学法指导本课主要运用“引导研究”式教学法，该教学法不仅注重知识的获取，而且很注重学 生获得知识的过程及技巧，更加突显了学员的学，学生学得主动，学得积极。 对于学法指导主要是提供教师观察、思考、体验、探究、及尝试表达的机会。 五、教学设计观念 创造以“学生为主体，教师为主导”的课堂环境，使教师在真实的情境中完成任务， 改变我们长期存在的校长在台上讲，学生在台下听的灌输式教学，充分发挥教师学习的自主 性，引导学生主动发现问题，分析信息，主动构建良好的思维结构，培养创新精神。 向心力和向心加速度是高中数学的一个难点内容，学生针对向心力一直很难理解，在对 物体进行受力分析时，往往还外加一个向心力。

为了突破重点，难点，只有学生主动参与探 究的全过程，成为学习的主体，才能促使学生的求知欲望，加深对知识的理解。 本节课的设计流程为：创设情境发现问题进行推测探索研究得出推论指导实践。 六、教学过程 在数学课的课堂中，怎样使教师理解、掌握抽象的数学概念是难点。因此，设计好教学 过程也就成了关键，在本课课堂中，为了更好的突破重难点，我将教学过程分六个环节并做 了如下设计： 教学过程 内容设计 设计因素及目的 创设情景 引入新课 分钟）播放两段影片，创设情境：（1）飞车走壁（2）过山 大家再留意观察这两个影片中的物体所做的圆周运动，为什么飞车和过山车通过圆周最高点时掉不出来 呢？下面请同学们和我一起来完成一个实验：用一段 绳子系一个装水的塑料盘子。如果将杯口朝下水会由 于重力的作用而倒下来，有没有办法让杯口朝下但水 著名物理学家杨振宁 说过：“成功的真正 秘诀是兴趣”。为了 激发学生的兴趣，我 通过使学员观看短片 和演示趣味实验，设 置问题，激发学生的 求知欲望，使学生主 动思考，主动学习。 高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 版权所有@高考资源网 不流下来呢？请一位同学来演示。

设问：杯子做的是圆周运动，到最高点时杯口朝下， 水为什么没洒出去呢？ 我们读完本章后即将知道其中的奥秘。这节课我们就 一起来研究圆周运动的动力学问题。 （33分钟） 认识向心力设计一个演示实验：用一个两端都开口的玻璃管，内 置两个小球，在白色小球的一端用纸片封闭住玻璃管口， 在白色小球一端没有任何物质阻挡玻璃管口。使玻璃管转 动，请同学们观察两个小球的运动状况。 实验现象：绿色小球飞出玻璃管，红色小球继续做圆周运 动。请同学们分析原因。 分别对静止时的小球和做圆周运动时的小球进行受 力预测，总结出向心力的概念：物体做圆周运动时，沿半 径指向圆心方向的外力（或外力沿直径指向圆心方向的分 力）称为向心力。 通过 flash 动画为学生直观展现出向心力的方向时刻 跟速度方向平行，学生按照上面的常识可知向心力只改变 物体的速率方向，不改变速度大小。 举例：播放两段视频，让学生分析做圆周运动的质点是由 哪个力来提供向心力的？ 教师指出：向心力不是物体实际受的新的力，是按物体的 具体实际运动效果来命名，受力分析时不要多分析一个向 心力。物体做圆周运动时所必须的向心力是由物体所受的 一个力以及几个力的合力来提供的。

猜想与假定：定性研究向心力大小与这些原因有关学生研究实验，给每桌同学打算如下装置： 实验装置介绍：（1）和（2）中小球质量一样但绳长不一样；（2）和（3）中绳长一样但小球质量不同。 教师鼓励学员进行实验：使小球在水平面内做圆周运动， 此时小球做圆周运动的向心力是由那个力来提供？（绳子 拉力）绳子拉力大小可以借助与铁丝连在一起的橡皮筋的 伸长量来判断。 学生借助亲自操作试验并按照实验进行推测向心力大小 由于向心力的概念比 较写实，我设计了一 个既简洁又可表明问 题的试验。 通过对静止时的小球 和做圆周运动时的小 球进行受力分析，让 学生认识到物体做圆 周运动必须一个力来 提供向心力。这样更 自然地就引入了向心 力的概念，学生更容 易接受。 通过真实场景加深学 生对向心力概念的理 中学数学课本中试验多为验证性实验探 索性实验较少。这种 先行理论后行验证的 传统做法极大的抑制 了学生的求知兴趣。 基于以上的了解在本 节课的课堂中我依据 美国心理学家布鲁纳 的“发现学习”的教 学观念，采用了指导 ——探究式教学模 式。在这一部分我采 用分组试验和探讨 法。让学员亲自感受， 通过试验研究来推测 高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 版权所有@高考资源网 的制约因素或许有：质量、物体运动的长短、半径等。

描述物体做圆周运动快慢的物理量有什么？（线速度、角 速度、周期、频率） 下面我们就选其中的“角速度”作为代表研究物体做圆周 运动的强弱对向心力大小的制约。 探究向心力（F）与质量（m）、角速度（）、半径（r）之间的定量关系。 由于学生之前已有用控制变量法进行试验研究的历程，所 以学生迅速可以得出要怎么进行控制变量： 关系实验装置：向心力演示器 教师介绍“向心力演示器”的构造，然后将全班同学 分为三大组，每组同学分别负责研究一个问题，每组先通 过探讨建立试验方案，然后老师评析方案，接着学生进行 分组试验研究： 第一组：（1）ω、r 不变，研究F 关系：用质量比为2：1 的钢球和铝球，使他们运动的半径 和同样，观察得到露出的红白相间方格数比值为 2：1，即两个球所 受向心力的比值也为2：1，因此F 成正比。第二组：（2） 关系：当m、相同时，半径比为 2：1，向心力的比值也为 2：1，因此 成正比。第三组：（3） 成正比。精确的探究表明向心力大小的推导： 要求学生结合上式根据线速率与角速度的关系再计算向心力的另一表达式： 4、向心加速度引导学生探讨：根据力是造成加速度的缘由，可知： 做圆周运动的质点，在向心力F 的作用下必定要形成一个 加速度。

根据牛顿第二定律得到：这个加速度的方向与向 心力的方向同样，始终指向圆心，所以称为向心加速度。 向心加速度的作用效果与向心力的作用效果一样，只改变 速度的方向。 启发学生按照牛顿第二定律和向心力的定理公式向心 加速度的推导定理： 向心力大小的制约因素和得出两者的定量 关系。激发了教师的 学习兴趣加速度教案模板，调动了学 生的主动性和切实 同时借助分组实验使学生感受分工合作在 实验过程中的重要作 用，增强合作的观念。 学生经历了“提出问 题猜想与假定设 计试验实验探究 分析与论证交流与 合作得出结论”等 一系列过程，亲身体 会到科学研究的过 从已知的基本知识：“力是造成加速度的 原因”出发，帮助学 生确立向心加速度的 概念，另外让学生认 识到向心加速度的作 用效果是只改变速度 的方向。 高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 版权所有@高考资源网 强调向心力与向心加速度的推导使用范围：不仅适用于匀速圆周运动，而且适用于一般的曲线运动。 总结匀速圆周运动是一种加速度大小不变但方向在不 断变化的变速运动。 5、学有所得 开放研究 在这个过程中我设定了课前引入部分的几个问题跟生 活中有关向心力的难题给学生讨论： （1）飞车和过山车通过圆周最高点时向心力是由这些力 来提供的？ （2）装有水的盘子在竖直平面内做圆周运动，到最高点 时杯口朝下，水做圆周运动的向心力由这些力来提供？ （3）假设你坐在一辆车上，周围没有其他司机，也不靠 在车厢上，当车辆侧滑时，你的向心力是从那里来的？ 引入向心加速度的表 达式由学生来完成。

体现学生的主体性。 为了帮助学生消化理 解新常识，把枯燥的 知识带到生活中去。 我设定了课前引入部 分的几个问题跟生活 中有关向心力的难题 让学员去探讨。让学 生意识到物理既源于 生活更加走向生活。 同时也起至前后呼应 的作用。 的轻质弹簧，劲度系数为k，一端系在圆盘的中心O，另一端系一品质为m 的金属球，不计摩擦，当 盘跟球一起旋转时弹簧伸长量为Δ L，金属球受几个力的 作用？各是哪个性质的力？方向怎样？金属球所受的向 心力是由哪个力提供的？盘转动的向心加速度和角速率 分别为多少？ 2、要让一个3 千克的物体，在直径为2 的速度运动，需要很大的向心力？通过详细例子使 学生初步体验圆周运 动中向心力的来源， 并对圆周运动中力和 运动的关系有较深入 的了解。帮助学生巩 固概念，发展认知。 分钟）1、学生回顾本课的探讨过程：发现问题进行推测探 索研究得出结论指导实践。教师指明这是探究物理的 基本模式。 总结本节课学习的内容。进一步帮助学生理 清知识脉络，利于知 识的反向迁移。 （2）开放研究题：调查道路转弯处地面的特征，分析汽车在转弯处的向心力是由从那里来的？ 巩固和反馈、评价教 学效果。

板书设计 向心力与向心加速度 1.向心力 概念：物体做圆周运动时，沿直径指向圆心方向的外力 （或外力沿直径指向圆心方向的分力）称为向心力。 注意：向心力方向总是指出圆心，是一个变力。 向心力是按照力的功效效果命名的。 大小： 2.向心力加速度：概念：向心力产生的加速度 意义：描述线速率方向差异的强弱。高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 版权所有@高考资源网