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 案例名称 向心力 科目 物理 教学对象 高一 授课人 一、教学内容分析 （一）本节课的位置（或课时安排）及前后内容的关系 本节课是高中必修二第六章第二节课的内容，具有承前启后的作用。它既是本章知识的一个拐点，又是本章内容拓展的重要基础;通过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析，又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时,《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性，是运动与力关系学习的好素材。 （二）本节课内容介绍 本节内容通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，得出向心力的概念，接着又从牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式，为了进一步理解向心力公式，用实验圆锥摆粗略验证向心力的表达式，使学生感受理论与实践是相结合的，理论知识来自于实践，可以用实验去证明，最后由特殊到一般地哲学思想，让学生轻松学习变速圆周运动和一般曲线运动的处理方法。 二、学习者特征分析与学习方法 （一）学习者特征分析 通过前几节课的学习，学生已知道了物体做曲线运动的条件，知道描述匀速圆周运动快慢的物理量，已知道向心加速度的方向指向圆心，它描述物体速度方向变化的快慢。上学期已对牛顿第二定律深入的学习，因此学生很容易理解向心力的概念，这种认识层层递进，但由于学生往往认为向心力是一种新的力，因此学习向心力是一种效果力将是学生学习的一个难点。 （二）学习方法 学生自主学习，回顾知识，提前预习新课内容，积极引导学生参与课堂，教与学相结合，体现学生的主体地位 三、教学目标及教学重点、教学难点 （一）教学目标： 1.物理观念： （1)了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的一种力。 （2）理解向心力的定义、效果及其表达式的确切含义。 （3）知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算。 2.科学思维： （1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念的内涵。2.在验证向心力表达式的过程中，体会物理实验在处理问题中的作用。 （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。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。 3.科学探究： （1）利用身边的事例分析匀速圆周运动所需的向心力，物理知识来源于生活而又服务于生活。 （2）在验证向心力表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的使用。 （3）进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。 4.科学态度与责任： （1）在实验中，培养学生动手、探究的习惯。 （2）体会实验的意义，感受成功的快乐，激发学生探究问题的热情、乐于学习的品质。 （二）教学重、难点： 教学重点：理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系，并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源 教学难点：对向心力的理解及来源的寻找。 运用向心力、向心加速度的知识解决圆周运动问题。 四、教学过程流程图与教学方法 （一）教学过程流程图： 创设情境，导入新课 图片演示，讲解新知 老师提问巩固 学习新知识 以提问形式总结新知识 布置作业 （2） 教学方法： 讲授法 小组讨论法 演示法 五、教学资源准备与环境布置 （1） 教学资源准备 PPT、课本、课上所需材料、多媒体教室 （2） 教师或学生准备 教师：PPT、课上所需材料视频 学生：课本，学生课前预习 六、教学过程 教学阶段 教师活动 学生活动 设计意图及资源准备 （一）.新课导入 （二）新课教学 师:上节课学习了匀速圆周运动向心加速度，它的大小和方向有何特点? 情景导入:观看视频:水流星、花样滑冰转圈、飞车走壁。 学生回答后进一步引导:那做匀速圆周运动物体的受力有什么特点呢?我们从下面几个常见的物理情景入手，对它做一个猜想 大屏幕:提供物理情景 ①花样滑冰女选手绕男选手的匀速旋转(视频) ②绳拉小球在唱片上匀速转动(视频) ③勇敢者转盘(图片) ④卫星绕地球运动(图片) 教师进一步引导引导从理论上如何支持这一猜想呢？ 教师总结:做匀速圆周运动的物体--定受到一个指向圆心方向的合力，引出向心力定义。 1、 定义:圆周运动物体受到的指向圆心的合力 师:知道了向心力的方向，我们还得了解它的大小。请同学们根据向心加速 度的公式结合牛顿第二定律推导的向心力的表达式。 给学生时间思考后教师和学生一起推导后得到公式 学生思考后回答问题 学生很容易说出应该有一个指向圆心方向的力。 学生可说出由于向心加速度指向圆心，由牛顿第二定律，必然力也指向圆心。 学生们记笔记 推导向心力表达式 学生和老师一起推导公式 温故知新，巩固旧知识，以便更好的学习新知识。 教师让学生自己进行思考印象更加深刻。 教师启发式教学学生更易于接受。 老师总结加深印象 锻炼学生的独立思考能力 学生能够独立完成后又由老师带领加深印象。 师:大家用控制变量法解决此问题，在线速度V不变的条件考虑，向心力与半径r之间成什么样的比例关系? 师:纠正并归纳:看公式, 下，向心力与半径成反比，半径越大，向心力越小。 师:那向心力的方向如何确定? 教师总结 ：方向沿着半径指向圆心。 师：接下来我们一起来探究一下向心力的来源。 让学生们思考两个问题 1. 向心力是不是物体受到的另外的一个力？ 2. 怎样去寻找向心力？ 教师引导总结体会: 1．向心力是根据效果命名的力 2．向心力的来源:可以是各种性质的单个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。 3．匀速圆周运动物体合外力提供向心力 学习变速圆周运动和一般曲线运动 观看过山车视频，引导学生回答： 1． 过山车做的是不是圆周运动? 2．运动时速度大小变不变? 3．向心力指向以圆心吗? 学生思考并回答问题 学生对书上习题进行练习 学生思考并回答 学生思考 学生记笔记 学生思考并回答问题 学生自主学习印象深刻 教师总结后学生练习巩固所学知识加深印象。 学生思考后回答加深印象 观看视频激起学生的兴趣 教师引导学生总结： 1做变速圆周运动的物体所受的力: Ft : 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小. Fn:向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向. 2.处理一般曲线运动的方法: 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的半径。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理。 （三）总结 教师带领学生总结 学生跟随教师总结 巩固知识 七、板书设计 八、教学效果检测设计 (一)课后布置作业 (二)下节课对本节课内容进行课前简短提问 (三)本章讲完后进行章末测试 (四)学生回答流畅，题目作答正确，则教学成果良好;学生回答模糊不清,需要加强练习;学生回答不出问题且题目作答不好，需要重新梳理 九、总结与反思 (一)教学目标达成情况较好。 (二)本节课的教学设计设法让学生体会到“生活的物理。从自然界的一些现象引入课题，会使学生认识到生活中无处不值含着物理知识。极大激发了学生学习物理的兴趣。 (三)本节课的不足及改进:缺少互动，如问题的提出方式，探究方案的设计等等。这些改革有利于培养学生的兴趣，提高学生的分析问题和解决问题的能力。 (四)本节课的收获或感悟:在不违背新课程标准的前提下，在教学过程中，对教材进行了一系列的创新。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$