2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册

第2章 匀速圆周运动 第2节 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 仁寿铧强中学：郭鹏 1、 教材分析 本节内容起到承上启下 的作用，既是对上节圆周运动的进一步研究，也是为后期万有引力的学习做好准备。因为利用加速度定义推导向心加速度的表达式对学生能力要求较高，所有教材安排在“发展空间”供学有余力的同学参考。教材先是通过生活中的一些实例，让学生感受向心力，再给出向心力概念，再进一步通过探究实验得到向心力的表达式。 本节可以划分为三个小节。1、什么是向心力；2、向心力的大小；3、向心加速度 2、 学生分析 第一节《圆周运动》，学生已经学习了匀速圆周运动，对匀速圆周运动有了一定的理解。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，并理解线速度、角速度、周期、半径之间的关系。学生知道曲线运动的条件，能够对一些情景进行受力分析。这些都为本节课的学习奠定了基础。学生知道匀速圆周运动是一种变速运动，因为它的线速度方向时刻在变，但只是表面的知道，更深一步来分析，为什么线速度的方向时刻在变？是什么力来改变物体的这种运动状态，这个力有何特点？学生带着这些疑问来进入本节课的学习。 3、 教学目标 1. 物理观念 （1） 理解向心力的概念。 （2） 知道向心力的大小与那些因素有关，理解公式的含义。 （3） 理解向心加速度的概念，结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式。 2. 科学思维 （1） 通过“移动乒乓球”“感受向心力”活动，提出设想圆周运动受力特点的猜想，进而提出向心力的概念。 （2） 通过“制作教具实验”活动，进一步让学生感受向心力与质量、加速度大小和转动半径有关，为后续探究实验做铺垫。 3. 科学探究 （1） 分组通过实验，探究向心力与质量、角速度、转动半径的关系。 （2） 讨论交流得出结论。 4. 科学态度与责任 在定量关系实验中，激发学生对科学实验的求知欲，使学生乐于参与观察，敢于实验，体会实验在物理规律中的作用。 4、 教学重难点 1、 教学重点 （1） 向心力概念的建立 （2） 实验探究：向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系 2、 教学难点 （1） 向心力的理解 （2） 实验分析 5、 教学过程 1、 【导入】复习引入 （1）复习 ①什么是匀速圆周运动？ ②描述匀速圆周运动的物理量有那些？他们是如何定义的？他们之间有何关系？ （2）引入： 匀速圆周运动的变速运动，所以物体必定受到力的作用，物体也必定具有加速度。那么物体受力有何特点？加速度又是怎么样的呢？ 2、 【活动】感知向心力 （1） 通过“移动乒乓球”的活动模拟第二章开篇插图“飞车走壁”,同时也提起同学们的好奇：为什么只有C图的杯子能办到？ （2） 让同学们做各个圆周的受力分析图，观察做匀速圆周运动的受力特点。为向心力概念的提出做铺垫。 （3） 通过对比实验，让同学们感知向心力的大小，进而提出猜想：向心力的大小可能与哪些因素有关. 3、 【实验】探究向心力的大小与半径、质量和角速度的关系 （1） 让同学们分组实验。培养学生的动手、观察、团队协作能力 （2） 实验数据的分析与处理。培养学生分析处理问题的能力 （3） 实验结论。学生提出，教师总结。 4、 【公式】提出向心力和向心加速度的公式 （1） 教师提出向心力的公式，学生得到向心加速度的公式 （2） 教师说明相关注意事项 5、 【例题】 （1） 例题1：主要对向心力的理解。 （2） 例题2：向心力公式的基本应用。 （3） 例题2：向心力在实际情景中的应用。 6、 板书设计 7、 课后作业 《练习与评价》：再次熟悉向心力和向心 加速度 《发展空间》：对学有余力的同学的拔高 8、 教学反思 $$