《向心力》教学设计案例

《向心力》教学设计案例展示教学设计向心力6

（一）知识与技能

1.知道什么是向心力，理解它是一种效果力

2.理解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，知道合外力的作用效果

（二）过程与方法

1.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，并具体“做学习目标一做”来理解公式的含义

2.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运动

（三）情感态度与价值观

1.经历从提出问题到解决问题、从特殊到一般的研究过程培养学生的问题意识及思维能力

2.实例、实验紧密联系生活，拉近物理与学生的距离，使学生感到物理就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣科学方法核心素养教学过程教师活动学生活动物理核观察环节一观察生活中的圆周运动，思考这心素养展示几张有关圆周运动的图片（地球围绕太阳创设情境些物体做匀速圆周运动的原因法的四大转动，摩天轮、水流星、过山车），介绍生活要素之分析引入课题科学思中的圆周运动，提出问题这些物体为什么做综合维圆周运动而不沿直线飞去？引导学生认识匀速法圆周运动，分析匀速圆周运动的受力特点匀速圆周运动在实际生活中有很多实际应用，因此，通过引导学生观察生活实例，可以有效地激发学生学习匀速圆周运动的学习动机，并为学生学习匀速圆周运动创设了良好学习情境设计目的环节二观察布置学习任务，要求学生带着前面提出的问题学生阅读教材，通过自主学习或物理核合作探究法阅读教材“向心力”部分，通过自主学习或小小组讨论完成[知识梳理1],结心素养构建新知科学的四大组讨论完成【知识梳理合向心加速度的知要素之物推理识，用牛顿第二定律推导向心力

1.向心力理观念Uo老师辅导检查学生完成情况，根据学生掌握法的表达式，分析向心力的方向和和科学情况补充讲解思维特点数学【知识梳理1】方法

一、向心力

1.定义做匀速圆周运动的物体受到了指向圆心的合力.这个合力叫做向心力.

2.方向始终沿着半径指向圆心.方向不断的变化

3.表达式⑴F mV r2向=2F m32r向二3F m——2rT向二

4.向心力是根据力的作用效果来命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力.学生是学习的主体，在课堂教学中应该让学生带着问题去主动学习以体现学生的主体性设计目的观察法物理核

2.直观感设计如图所示的实验装置，将绳子的一端固定实验法心素养体验做圆周运动的物体需要一受，体验向在乒乓球上，穿过圆珠笔笔筒，下面挂一物体，的四大直觉个向心力，定性感受向心力大小要素之心力用手转动笔筒，使乒乓球做圆周运动，绳子可法科学探与圆周运动速度的关系究将重物拉起老师示范演示并指导学生操作体/_r__\验j-1F通过学生亲身体验，直观观察体验向心力，定性感受向心力大小与圆周运动速度的关系，提高学设计目的生动手能力，培养学生科学探究的核心素养

3.实验探学生阅读教材实验部分，了实验物理

1、指导学生阅读教材实验部分，了解实究，用圆锥核心解实验仪器和实验原理师法摆验证向验原理素养心力表达生合作完成实验，观察实验观察的四

2、介绍实验装置及两种实验方案，实验式大要现象记录数据分析实验结法演示并要求学生观察实验现象，记录实素之果并对实验结果的可靠性比较科学验数据，分析实验结果（下面我演示实探究验过程）做出评估法分析法数学法逻辑思维法r-d、方案测r,合力mgtan8=mg1/-（r.d）2向心力2-用（亍＞「始长项小躇半SB定半径质flh合力M心力径L d

0.

11450.

040.

110.

73850.

0270.

204413550.21477055方案二测h,合力mgtan8=mg向心力Fn=m字＞“d-b+db T缆长加小寻牛因走半程d WWT盛flh合力M心力径I

0.

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220263540.

221125210.

0883、对实验结果的可靠性做出评估设计目的通过圆锥摆验证向心力表达式是本节课的难点通过实验验证，让学生回顾物体受力分析求合力的方法，认识到向心力不是一种新的力，而是做圆周运动的物体所受的始终指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、耐心的思维品质提高学生科学探究的核心素养【教师活动】出示几个生活中的圆周学生小组讨论完成上述四逻辑物理

4.实例核心运动，指导学生独立分析或小组讨论完个圆周运动的向心力来源分析素养探究，分成四个圆周运动的向心力来源老师辅及特点法的四析向心导检查学生完成情况，根据学生掌握情大要素之况补充讲解力的来物理分析下列几种圆周运动所需向心力观念和科分别由什么力提供.学思维fiw

（1）绳子对小球的拉力.

（2）目Z尸]物块受到的静摩擦力（也可以说是物块所受重力、支持力、静摩

（1）用细绳拉小球在光滑圆盘上做匀速圆周擦力的合力）.

（3）漏斗对小运动如图甲）.球的支持力和小球所受重力的合

（2）圆盘上物块随圆盘一起匀速转动（如图力.

（4）静摩擦力提供向心力.乙）.

（3）在光滑漏斗内壁上，小球做勺速圆周运动（如图丙）.

（4）汽车在水平路面转弯（如图丁）.通过几个圆周运动向心力来源的实例分析，使学生掌握解决匀速圆周运动问题的方法提高学生科学设计目的思维的核心素养类比法物理核5,变速【学生活动】阅读教材厅解变指导学生阅读教材，了解变速圆周运动受力特逻辑思心素养速圆周运动受力特点和一般的曲维法极的四大圆周运点和一般的曲线运动处理方法.老师辅导检查限法数要素之线运动处理方法.通过自主学习动和一学生完成情况,根据学生掌握情况补充讲解学法科学思或小组讨论完成【知识梳理2】维【知识梳理2】般的曲

二、变速圆周运动和一般的曲线运动线运动

1.变速圆周运动的合力变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图所示.11跟圆周相切的分力Ft产生切向加速度.此加速度描述线速度大小变化的快慢.2指向圆心的分力F产生向心加速度，此向:加速度描述线速度方向改变的快慢.

2.一般的曲线运动的处理方法1⑴一般的曲线运动运动轨迹既不是直线也不是圆囿的曲线运动.2处理方法可以把曲线分割成许多很短的小段.每一小段可看做一小段圆孤.研究质点在这一小段的运动时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理.设计目的由匀速圆周运动推广到一般的曲线运动，体现了学习知识由简到难，由特殊到一般的循序渐进特点，增强学生科学思维的核心素养

1.向心力的理解多选下面关于向心力

1.答案ACD逻辑物理环节三的叙述中，正确的是解析向心力是根据力的思维核心课堂检测法分析素养的A.向心力的方向始终沿着半径指向圆作用效果来命名的，它可以四巩固练习心，所以是一个变力是物体受力的合力，也可以综合大要法素之科B.做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体是某一个力的分力，因此，在进学思维对它的作用力外，还一定舞i^＞心力的乍用行受力分析时，不能再分析向心力.向心力时刻指C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个向圆心，与速度垂直，所以向心力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者力只改变速度方向，不改变速度是某一个力的分力大小，A、C、D正确.D.向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小

2.答案14N

2.（圆周运动中的动力学问题）如图所示，质解析小球在最低量为1kg的小球用细绳悬挂于点，将小球拉点时做圆周运动的FT离竖直位置释放后，到达最低点时的速度为2向心力由重力mg和m/s,已知球心到悬点的距离为1m,重力加速度绳的拉力6g=10m/s2,求小球在最低点时对绳的拉力的大提供（如图所示），小.2G LmV即F—mg=1r2mv所以片=吵+=（1X10r1X22+）N=14N小球对绳1的拉力与绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力，所以小球在最低点时对绳的拉力大小为

3.（圆周运动的向心力及有关计算）长为L的14N.细线，拴一质量为加的小球，细线上端固定，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，答案⑴mgcos8求细线与竖直方向成角时（重力加速度为

（2）gZsin仇an0g）

（1）细线中的拉力大小；

（2）小球运动的线速度的大小.解析

（1）小球受重力及细线的拉力两力作用，如图所示，「FTI ZFT4—、机Q-----}加（0力--〈0）/~-------------一///G竖直方向FTCOS0=mg,故拉力后=mg*cos02小球做圆周运动的半径〃=Asin a向心力F=F^sin0=mgtannd6,而F=m,rn故小球的线速度v=gLsin aan

3.运用向心力表达式分析解决有关圆周运动的问题时本节课重点引导学生运用科学方法解决具体的物设计目的理问题，使学生实现知识向能力的转化，增强学生科学思维的核心素养小结和

一、向心力板书设计做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫做向心力注意

1、向心力是根据力的作用效果来命名的

2、向心力的方向与线速度的方向垂直，起改变速度方向的作用，不改变速度的大小

二、向心力的来源分析重力、弹力、摩擦力中的某个力，或某个力的分力或某几个力的合力

三、向心力的大小Fn=mrw或Fn=m-r

四、匀速圆周运动仅有向心加速度的运动变速圆周运动同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动运动课后作业

1、练习四13。