6.2 向心力 教学设计-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

教 学 设 计 《向心力》第二课时 教师单位：安徽省宣城市第二中学 教师姓名： 田 俊 良 授课时间： 2022 年 9 月 N02 High School Xuancheng Anhui 《向心力》 教 学 设 计 一、教材分析： 向心力第二课时是人教版高中物理 2019 版新课程必修第二册第六章第二节后半部分内容，本节课本节内容安 排在前一节向心力概念和大小学习之后，学生已经感受体验了什么是向心力和定量探究向心力表达式，通过观察、 合作探究、理论分析、讨论交流的学习方式，利用已有的知识和方法验证向心力大小表达式和向心力来源。本节是 高中物理的关键内容，也是本章圆周运动的重点和难点，学好这部分知识，既让学生明白了匀速圆周运动的物体如 何受力分析，又明确动力学模型怎么建立。教材上没有相应的内容，需要老师结合实际生活中的实例和带领学生从 更高的理论高度来进一步建立圆周运动模型和分析向心力来源。关于变速圆周运动和一般曲线运动，课本也只是简 单的介绍了切向力的概念和一般曲线运动研究方式。这里需要老师由很深的知识储备，从物理学史的角度，理论上 深挖牛顿如何建立“微小时间”来研究圆周运动向心力表达式，推广到一般曲线运动的研究问题上来。 二、学生分析 思维特点：高一学生认知发展阶段的主要思维特点是在头脑中可以把事物的形式和内容分开，可以离开具体事物根据假设事件进行逻辑推演，能运用形式运算来解决诸如组合、排除及因素分析等逻辑课题。学生已经具有一定的发现问题、分析问题和解决问题的能力；能够与其他同学讨论，流利地表达自己的思想和批判他人的观点。 知识基础：学生在前面一节课的学习中知道做匀速圆周运动向心力的概念和大小表达式，并能针对一些简单现象分析向心力的来源，但有些学生由于思维定势容易认为向心力是一种新的力，因而本节课继续引导学生正确理解向心力的来源和作用效果，并明确变速圆周运动和一般曲线运动的力学条件。 这一届的学生从上高中开始就已经接触利用实验来认识学习的物理知识和物理规律，但是学生对研究活动的具体过程设计和处理方法还是欠缺，即如何形成物理思维和培养物理能力，因此教师的指导是必要的。 通过对本章节旳教学可以提高学生把生活事例简化为物理模型旳能力，复习旧知，强化受力分析能力，用学过旳物理规律解释现实生活中旳现象，提高学生学习兴趣。 三、教学课时 第 2 课时：向心力来源和变速圆周运动、一般曲线运动问题。 （共 2 课时） 四、教学目标 物理观念：学生在前一节的基础上，构建匀速圆周运动模型、进一步理解向心力的作用效果，即匀速圆周运动的力学条件，明确向心力来源；通过匀速圆周运动的力学条件理解变速圆周运动力学条件，建构切向力的概念。 科学思维：通过观察与思考，知道匀速圆周运动的力学条件是合力提供向心力，变速圆周运动的力学条件是合力同时提向心力和切向力供；从利用“微小时间”即微元思想推导向心力表达式中得到启发，运用科学思维进行推理，理解分析一般曲线运动的方法。 科学探究：完整经历了发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学探究过程。 科学态度与责任：通过实例分析与应用，知道做匀速圆周运动的力学条件和向心力来源，知道在实际生活中的应用，用来指导生产生活实践。 五、重点难点 （一）教学重点 知道和理解各种匀速和变速圆周运动如何构建力学模型和分析向心力来源。 （二）教学难点 1、如何将理论应用于实际来分析向心力来源； 2、通过微小时间理论推导向心力表达式以及结合变速圆周运动来理解一般曲线运动分析。 六、教学流程 引入 开始上课 观看月亮图片，展开联想；引出牛顿思考问题。 复习上一节的向心力相关知识。 简要分析，明确建立匀速圆周运动力学模型 学生展开联想，让学生对月亮以及宇宙产生兴趣，也让学生和历史上物理巨匠站在一起，增强信心。 引导学生学习复习回顾旧知。 引导学生思考，激发学习 教学 任务一：向心 力来源实例分 析 任务二：理解 变速圆周运动 力学条件 任务三：理解 一般曲线运动 研究方法 指导学生从理论的角度分析各类具体实例中向心力来源，并匀速圆周运动的力学模型 1、图片导入和学生回忆体验小球在 加速过程中的绳子拉力与向心力方向即径向是否一致； 2、理论分析变速圆周运动； 物理学史上，在牛顿“微小时间”的思想指导下，对做一般曲线运动的物体的受力特点做出指导。 帮助学生深化分析匀速圆周运动力学模型和向心力来源。 1、引导学生思考，激发学习 兴趣； 2、帮助学生理论上认识变速 知道物理学史上向心力大小 公式如何得来，使学生理解一 般曲线运动分析的思想 总结 学生具有应用物理知识解释自 教师展示 PPT，引导学生总结本节课所学知 然现象和实际问题的能力。 七、教学过程 任务 情境 问题 教师活动 学生活动 设计意图 学生发展 复习回顾 上节课学习的向心力的 引导学生回忆 思考向心力的概念、 回顾向心力的相关 温故而知新 相关知识 方向和作用效果；匀 知识，为寻找匀速圆 速圆周运动力学条件 周运动力学模型和 和大小表达式 向心力来源理论基 础。 情境创设， 引发探究 观看宇航员在太空拍摄月球照片，引出思 月亮在天上“悬浮”是因 提出问题，引导学生 思考回答 学生展开情景联想， 学生具有主动 考问题。 为什么？ 从运动定律和圆周运 让学生对月球以及 分享自己想法的 动思考问题。 宇宙产生兴趣，也让 乐趣，也能从他 引导学生明确接下来 学生和历史上物理 人的奇思妙想中 巨匠站在一起，增强 获得启发。 的思考思路 信心。 任务 情境 问题 教师活动 学生活动 设计意图 学生发展 提出三个常见的匀速圆周运动的实例，进 一步从理论上分析向心力的来源，并指导 向心力来 对某些生活实际问题的认识。 源实例分析 1、物体相对转盘静止， 随盘做匀速圆周运动是 什么力提供向心力？方 向如何？ 学生在导学案上画出 通过画图受力分析， 受理示意图。知道找 分析匀速圆周运动 引导学生在导学案上 到转动轨迹的圆心， 模型，使得学生具备 2、物块随着圆桶一起匀 画受力分析分析示意 转动半径和向心力来 分析具体问题时会 源；并学会分析都是 从受力分析和运动 图，并寻找以上问题 速转动时，物块的受力如 学生具有一定的 的答案。 哪 些 力 充 当 向 心 分析的能力；培养构 分析和推理能力 何？物块向心力的来源? 力，；理解相关知识 建模型解决实际问 在生产生活中的指导 题的能力。体现物理 意义。 的学科思维和物理 能力的培养。 3、旋转飞椅和人在空中 做什么运动？受力如 何？向心力来源和力学 模型是什么？ 环节 情境 问题 教师活动 学生活动 设计意图 学生发展 图片导入， 引入变速圆周运动实例回顾 第一节课转小球的体验，受力分析。 理解变速 圆周运动 力学条件 1、教师提出问题； 2、引导学生感受小球 加速过程的力的方向 在导学案上完成小球 特点； 加速和减速过程的受 变速圆周运动和匀速圆 3、指导完成力学分 力分析，并指出什么 时候加速，什么时候 周运动受力的受力特点 析。 是否一致？ 减速？ 做圆周运动需要什么方 4、总结什么是切向 向的力？ 力？和向心力是否一 线速度大小变大和变小 样 需要什么方向的力？ 什么是是切向力？ 学生在构建模型 1、引导学生思考， 的基础上，认识 激发学习兴趣； 并深化切向力的 概念；理解变速 2、帮助学生理论上 圆周运动的力学 认识变速圆周运动。 条件，指导生产生活实践。 环节 情境 问题 教师活动 学生活动 设计意图 学生发展 秋千这个变速圆周运动 1、提出问题; 思考并完成分析 利用生活中常见实 学生在构建模型 的受力如何？ 例，学生结合自身感 的基础上，认识 变速圆周运动的力学条 受和理论分析，进一 并深化切向力的 2、 指导完成秋千这 步认识变速圆周运 概念；理解变速 件是什么？ 个变速圆周运动的受 动的力学条件 圆周运动的力学 力和力学条件。 条件，指导生产 生活实践。 PPT 图片引入秋千 1、教师从物理学史的 这种基于“微小时间”的 角度，提出微元法。 了解一般曲线运动的 让学生体会微元思 学生具有应用物 推导对于指导一般曲线 2、对于一般曲线运 研究方法 想在这些变速运动 理知识解释自然 一般曲线 运动的研究方法有什么 问题研究中的重要 现象和实际问题 动，我们也可以从变 运动研究 意义？ 价值。 的能力 PPT 引入一般曲线运动 速圆周运动的角度来 方法 认识，这对于工程上 是非常有意义的。 总结 课堂总结 本节课学习了哪些知 展示这节课学习的知 总结学习成果 引导学生总结，使学 站在理论的高度 识？ 识 生在学习知识的同 指导实践 时关注方法的培养。 八、板书设计 向心力（第二课时） 1、匀速圆周运动模型建立：Fn=mω2r= m v2 2、变速圆周运动力学条件： r ①圆盘匀速圆周运动问题 ①变速圆周运动受力和力学条件 ②圆筒匀速圆周运动问题 ②切向力的概念 ③ 旋转飞椅匀速圆周运动问题： 3、一般曲线运动研究方法： 九、教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $$