人教版高中物理必修2《6.向心力》教学设计1

这是一份人教版高中物理必修2《6.向心力》教学设计1，共6页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，重点难点，教学策略与手段，课前准备，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
向心力教学设计【教材分析】 　　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，在普遍情况下得出做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。 　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。 　　【学情分析】 　　 　　通过前一节《向心加速度》的学习，学生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。 　　【教学目标】 　　1．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。 　　2．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。并掌握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，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。 　3．情感态度与价值观 　　（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。 　【重点难点】 　　1．教学重点 　　（1）理解向心力的概念和公式的建立。 　　（2）理解向心力的公式，并能用来进行计算。 　　（3）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。 　　2．教学难点 　　（1）向心力的来源。 　　（2）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。 　　【教学策略与手段】 　　本节课设计成了探究性学习课，即在教师创设情景，让学生自己提出想要知道的问题，在教师的引导下，通过全班同学的讨论，自评和互评来不断完善。教师在教学中通过具体的实例、实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地获取知识和能力。 　 　【课前准备】 　　1．实验仪器：带细绳的小钢球。 　　2．动画及视频：地球绕太阳运动、圆锥摆（动画），双人花样滑冰，游乐园中的转椅和过山车、链球运动的视频及图片。 　　3．制作ppt。 
【教学过程】 　　一、向心力概念的引出 　　师：我们先看几个做圆周运动的例子，思考这样一个问题：这些做圆周运动的物体为什么不会飞出去，而是老老实实地绕着一个中心点做圆周运动？ 　　大家也可以自己动手制作一个圆周运动（事先给学生发了个带细绳的小球） 　　 　　生：受到了拉力的作用， 　　[学生活动]：对以上做圆周运动的物体受力分析 　　师：这些力的指向有什么特点呢？ 　　生：指向圆心。 　　师：我们把这样的力叫做向心力。 　　板书  向心力：做圆周运动的物体所需的指向圆心的力，符号：Fn 　　二、引导学生提出自己要研究的问题 　　师：这节我们就来研究向心力。接下来我想把课堂交给在座的各位同学。关于向心力，你想知道什么，想研究什么，就以问题的形式提出来，我们一起解决。大家先考虑两分钟。同桌、前后排的同学也可以相互讨论下。 　　[学生活动]： 　　生1：向心力的方向与向心加速度的方向是否相同？ 　　生2：向心力的大小跟什么有关？与ω、ν之间什么关系？ 　　生3：向心力的大小怎么测量计算？ 　　生4：向心力有什么特点？ 　　生5：向心力的作用效果是怎样的？ 　　生6：向心力是不是合力？ 　　生7：向心力的来源？ 　　生8：向心力的施力物体是什么？ 　　生9：圆周运动的半径为何不变？ 　　生10：向心力与向心加速度的关系如何？ 　 三、鼓励学生先共同解决一部分问题 （师引导学生通过受力分析，并由上节课学习的在圆周运动中某点的向心加速度方向指向圆心，从而总结得到牛顿第二定律在曲线运动中仍成立。）　四、从游乐园里转椅出发落实：①分析圆锥摆中向心力的来源②用圆锥摆实验可以粗略去验证向心力表达式 　　1．圆周摆 　　　　思考与讨论： 　　①如图所示，做匀速圆周运动的小球受到哪些力的作用？合力产生了怎样的加速度？ 　　②能否在实验室里粗略计算此匀速圆周运动中的向心力大小？ 　　分析： 　　①这里的受力分析结合前面落实：向心力不是一种新的力，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是这些性质力的合力，也可以是这些性质力的一个分力。 　　②在“实验室里如何计算向心力的大小”这里，引导学生可以设计两种方法去测。 　　五、由游乐园中的过山车模型和运动员的链球运动落实：物体做匀速圆周运动和变速圆周运动的条件及向心力和切向力的作用效果和特点 　　1、看过山车视频并对右图中的情况进行受力分析，说明各个力产生了怎样的加速度，并进一步引导向心力的来源。 　　2、总结什么情况下，物体做匀速圆周运动，什么情况是做变速圆周运动 　　匀速圆周运动：只有向心加速度时。 　　变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度时。 　　3、分析图2、图3，让学生获得在不同情况下如何分析向心力和切线力的来源 　　4、让学生观察和自己动手体验变速圆周运动从而得到变速圆周运动物体受力情况。 　　 　　再次问学生：向心力是否一定是合力？ 　　生：不一定 　　（七）让学生知道研究一般曲线运动的方法：曲线→小段圆弧→圆周运动，即利用微元法将曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看做一小段圆弧，然后进行研究。 　　六、课堂小结 　　课堂的最后将学生的问题归类：说到底我们研究了向心力的大小，方向，作用效果，来源。 　　【板书设计】 　　向心力 　　1．定义：使物体做圆周运动，指向圆心的力。 　　2．研究内容： 　　⑴向心力的方向与向心加速度的方向是否相同？ 　　⑵向心力的大小跟什么有关？与ω、ν之间什么关系？ 　　⑶向心力的大小怎么测量计算？ 　　⑷向心力有什么特点？ 　　⑸向心力的作用效果是怎样的？ 　　⑹向心力是不是合力？ 　　⑺向心力的来源？ 　　⑻向心力的施力物体是什么？ 　　⑼圆周运动的半径为何不变？ 　　⑽向心力与向心加速度的关系如何？ 　　3．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。