1、向心力向心力人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū) 物理必修物理必修2 第五章第七節(jié)第五章第七節(jié)教材分析教材分析學(xué)情分析學(xué)情分析教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)和難點(diǎn)教法與學(xué)法教法與學(xué)法教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程板書(shū)設(shè)計(jì)板書(shū)設(shè)計(jì)本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，從動(dòng)力學(xué)角本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，從動(dòng)力學(xué)角度研究圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，學(xué)習(xí)向心力和變速圓周運(yùn)動(dòng)的度研究圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，學(xué)習(xí)向心力和變速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。它與生活實(shí)際聯(lián)系緊密，在物理學(xué)中占有重要地位，知識(shí)。它與生活實(shí)際聯(lián)系緊密，在物理學(xué)中占有重要地位，同時(shí)也是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)好這部分知識(shí)，可以為后

2、面同時(shí)也是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)好這部分知識(shí)，可以為后面萬(wàn)有引力定律和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打好基礎(chǔ)。萬(wàn)有引力定律和帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打好基礎(chǔ)。教材的編排首先從身邊的實(shí)例出發(fā)，引出向心力的概念；教材的編排首先從身邊的實(shí)例出發(fā)，引出向心力的概念；然后根據(jù)牛頓第二定律，從然后根據(jù)牛頓第二定律，從向心加速度的方向和大小推向心加速度的方向和大小推得向得向心力的方向和大小；接著設(shè)計(jì)了心力的方向和大小；接著設(shè)計(jì)了“實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)”欄目欄目用圓錐擺用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式；最后討論了變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲驗(yàn)證向心力的表達(dá)式；最后討論了變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)。線運(yùn)動(dòng)。知識(shí)層面：知識(shí)層面：是繼平拋運(yùn)

3、動(dòng)后，又一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)是繼平拋運(yùn)動(dòng)后，又一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的典型實(shí)例，是學(xué)生普遍感到難學(xué)，但又非常重要的典型實(shí)例，是學(xué)生普遍感到難學(xué)，但又非常重要的部分。學(xué)生已經(jīng)知道了曲線運(yùn)動(dòng)、向心加速度的的部分。學(xué)生已經(jīng)知道了曲線運(yùn)動(dòng)、向心加速度的相關(guān)知識(shí)，并且能夠準(zhǔn)確而熟練的進(jìn)行受力分析和相關(guān)知識(shí)，并且能夠準(zhǔn)確而熟練的進(jìn)行受力分析和運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。思維特點(diǎn)思維特點(diǎn)： 高一學(xué)生的認(rèn)知遵循從感性到理高一學(xué)生的認(rèn)知遵循從感性到理性的規(guī)律，因此主要通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生親身體性的規(guī)律，因此主要通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生親身體驗(yàn)來(lái)達(dá)到感性認(rèn)識(shí)。并且學(xué)生已經(jīng)初步掌握了探驗(yàn)來(lái)達(dá)到感性認(rèn)識(shí)。并且學(xué)生已經(jīng)初步掌握了探究事物

4、的一般方法，因此可以引導(dǎo)他們進(jìn)行自主究事物的一般方法，因此可以引導(dǎo)他們進(jìn)行自主探究。另外，學(xué)生好玩、好問(wèn)、好奇、渴望得到探究。另外，學(xué)生好玩、好問(wèn)、好奇、渴望得到認(rèn)可，教學(xué)中要根據(jù)這些特點(diǎn)來(lái)確定教學(xué)方法。認(rèn)可，教學(xué)中要根據(jù)這些特點(diǎn)來(lái)確定教學(xué)方法。因此，可以讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下獨(dú)立推導(dǎo)向心因此，可以讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下獨(dú)立推導(dǎo)向心力的表達(dá)式，以及分析向心力來(lái)源和變速圓周運(yùn)力的表達(dá)式，以及分析向心力來(lái)源和變速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。動(dòng)問(wèn)題。知識(shí)與技能知識(shí)與技能 過(guò)程與方法過(guò)程與方法情感態(tài)度與價(jià)值觀情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）了解向心力概念，知道向心力是根據(jù)力的效）了解向心力概念，知道向心力是根據(jù)力的效果命名的。果

5、命名的。（2）理解并掌握向心力的表達(dá)式，并能用來(lái)進(jìn)行）理解并掌握向心力的表達(dá)式，并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單情景的計(jì)算。簡(jiǎn)單情景的計(jì)算。（3）會(huì)測(cè)量、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論。）會(huì)測(cè)量、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（4）知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)）知道變速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力是合外力的一個(gè)分力，知道合外力的作用效果。分力，知道合外力的作用效果。（1）通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn)，讓學(xué)生理解）通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn)，讓學(xué)生理解其概念。并掌握處理問(wèn)題的一般方法：提出問(wèn)題，其概念。并掌握處理問(wèn)題的一般方法：提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。（2）在驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的過(guò)程中，體會(huì)控制

6、）在驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的過(guò)程中，體會(huì)控制變量法在解決問(wèn)題中的作用。變量法在解決問(wèn)題中的作用。（3）經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一）經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用運(yùn)動(dòng)和力的觀特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)分析、解決問(wèn)題。點(diǎn)分析、解決問(wèn)題。（1）通過(guò)觀察有趣的小實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷從自己提出問(wèn)題）通過(guò)觀察有趣的小實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷從自己提出問(wèn)題到自己解決問(wèn)題的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)及思到自己解決問(wèn)題的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)及思維能力。維能力。（2）經(jīng)歷從特殊到一般的研究

7、過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析）經(jīng)歷從特殊到一般的研究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。（3）通過(guò)挖掘現(xiàn)實(shí)生活中易忽視的細(xì)節(jié)，體驗(yàn)身邊）通過(guò)挖掘現(xiàn)實(shí)生活中易忽視的細(xì)節(jié)，體驗(yàn)身邊其實(shí)就隱含著許多物理奧秘，激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的熱其實(shí)就隱含著許多物理奧秘，激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的熱情，也引導(dǎo)他們體驗(yàn)科技的巨大魅力；情，也引導(dǎo)他們體驗(yàn)科技的巨大魅力；重點(diǎn)重點(diǎn)（1）理解向心力的概念和公式的建立。）理解向心力的概念和公式的建立。（2）理解向心力的公式，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。）理解向心力的公式，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。（3）理解向心力只改變速度的方向，不改變）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。速度

8、的大小。難點(diǎn)難點(diǎn)：（：（1）向心力的來(lái)源。）向心力的來(lái)源。 （2）理解向心力只改變速度的方向，不改）理解向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小。變速度的大小。 教學(xué)相長(zhǎng)教學(xué)相長(zhǎng)一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課3、欣賞圖片，結(jié)合實(shí)際、欣賞圖片，結(jié)合實(shí)際問(wèn)題問(wèn)題：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體為什么不沿直線飛出去而：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體為什么不沿直線飛出去而沿著一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)？沿著一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)？ 1二、誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)探究二、誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)探究1.向心力引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題 生1：向心力的方向與向心加速度的方向是否相同？ 生2：向心力的大小跟什么有關(guān)？與、之間什么關(guān)系？ 生3：向心力的大小怎么測(cè)量計(jì)算？ 那么

9、物體所受的那么物體所受的合外力合外力沿什么沿什么方方向呢向呢？勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)物體速度改變一定受到不為零的合外力作用(1)地球受到什么力的作用地球受到什么力的作用?這個(gè)力可能沿什么這個(gè)力可能沿什么方向方向?(2)小球受到幾個(gè)力的作用小球受到幾個(gè)力的作用?這幾個(gè)力的合力沿這幾個(gè)力的合力沿什么方向什么方向?受力分析受力分析： 結(jié)論結(jié)論： 合外力為繩的拉力，沿合外力為繩的拉力，沿繩的方向指向圓心。繩的方向指向圓心。OFNFG結(jié)論結(jié)論：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外力方向指向圓心，與速度力方向指向圓心，與速度v的方向垂的方向垂直直,其作用效果是改變速度的方向其作用效果是

10、改變速度的方向。FFFvvvO說(shuō)明：向心力是一種效果力。說(shuō)明：向心力是一種效果力。分析氣球中硬幣的受力光滑桌面上轉(zhuǎn)動(dòng)的小球光滑桌面上轉(zhuǎn)動(dòng)的小球-彈力彈力隨圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體隨圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體-摩擦力摩擦力衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)-萬(wàn)有引萬(wàn)有引力力圓錐擺圓錐擺-重力和彈力的合力重力和彈力的合力當(dāng)研究一個(gè)量與多個(gè)變量的關(guān)系時(shí)，當(dāng)研究一個(gè)量與多個(gè)變量的關(guān)系時(shí)，采用什么方法呢？采用什么方法呢？控制變量法控制變量法向?qū)W生們說(shuō)明： 課本實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式，本實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作起來(lái)比較困難，主要讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)方法，需要哪些實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生們課后可嘗試實(shí)驗(yàn)。本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證我們選擇使用向

11、心力演示儀本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證我們選擇使用向心力演示儀長(zhǎng)槽小球小球彈簧測(cè)力套筒彈簧測(cè)力套筒以以6-8人為小組單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。人為小組單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。給實(shí)驗(yàn)操作快而準(zhǔn)確，得出給實(shí)驗(yàn)操作快而準(zhǔn)確，得出結(jié)論快的小組以結(jié)論快的小組以“物理能手物理能手” 的稱號(hào)。的稱號(hào)。意圖：意圖：激發(fā)激發(fā)學(xué)生動(dòng)手操作學(xué)生動(dòng)手操作的積極性，提的積極性，提高實(shí)驗(yàn)效率，高實(shí)驗(yàn)效率，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。精神。1. r、 一定時(shí)，一定時(shí)，F(xiàn)與與m成正比。成正比。2.m, 一定時(shí)，一定時(shí)，F(xiàn)與與r成正比。成正比。3.當(dāng)當(dāng)m、r一定時(shí)，一定時(shí)，F(xiàn)與與平方成正比。平方成正比。F=kmr22F=mr2由牛頓第二定律得出mvRTmRmRv

12、mmaFnn22224教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程 意圖意圖：學(xué)生親身經(jīng)歷學(xué)生親身經(jīng)歷“提出問(wèn)題提出問(wèn)題猜想與猜想與假設(shè)假設(shè)交流與合作交流與合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究分析與論證分析與論證得出結(jié)論得出結(jié)論”的科學(xué)探究過(guò)程，的科學(xué)探究過(guò)程，加深對(duì)科學(xué)探究的理解，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、加深對(duì)科學(xué)探究的理解，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、耐心的實(shí)驗(yàn)修養(yǎng)，實(shí)事求是、尊重細(xì)致、耐心的實(shí)驗(yàn)修養(yǎng)，實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，并體會(huì)到實(shí)驗(yàn)在探客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，并體會(huì)到實(shí)驗(yàn)在探索物理規(guī)律中的作用。這個(gè)環(huán)節(jié)，突出了索物理規(guī)律中的作用。這個(gè)環(huán)節(jié)，突出了重點(diǎn)，學(xué)生成功演繹了真理發(fā)現(xiàn)的過(guò)程重點(diǎn)，學(xué)生成功演繹了真理發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。FO觀察

13、鏈球運(yùn)動(dòng)視頻觀察鏈球運(yùn)動(dòng)視頻張文秀一枝獨(dú)秀張文秀一枝獨(dú)秀教師提教師提出問(wèn)題出問(wèn)題:鏈球受到繩的拉力，做的是勻速圓鏈球受到繩的拉力，做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎？周運(yùn)動(dòng)嗎？教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程2變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)v vF FF Fn nF Ft t加速加速總結(jié)總結(jié)：在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可以把力分：在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可以把力分解為跟圓周相切的分力解為跟圓周相切的分力 和指向圓心的和指向圓心的分力分力 。 產(chǎn)生圓周切線方向的加速度，產(chǎn)生圓周切線方向的加速度，叫做切向加速度。切向加速度與物體的叫做切向加速度。切向加速度與物體的運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，它改變了物體運(yùn)動(dòng)方向在一條直線

14、上，它改變了物體速度的大小。速度的大小。 產(chǎn)生向心加速度，它改產(chǎn)生向心加速度，它改變了物體速度的方向。變了物體速度的方向。tFnFtFnF教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程一般曲線運(yùn)動(dòng)一般曲線運(yùn)動(dòng)練習(xí)題目：練習(xí)題目：1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力不變，對(duì)嗎？、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的向心力不變，對(duì)嗎？2、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體是否受到一個(gè)特殊性質(zhì)的力、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體是否受到一個(gè)特殊性質(zhì)的力向向心力的作用？心力的作用？3、通過(guò)學(xué)習(xí)，你能否解釋本節(jié)開(kāi)始時(shí)為什么速度大的時(shí)候水、通過(guò)學(xué)習(xí)，你能否解釋本節(jié)開(kāi)始時(shí)為什么速度大的時(shí)候水不流出來(lái)嗎？不流出來(lái)嗎？學(xué)生：小組討論，代表回答。學(xué)生：小組討論，代表回答。教師：正

15、確的予以肯定，錯(cuò)誤的予以糾正。教師：正確的予以肯定，錯(cuò)誤的予以糾正。設(shè)計(jì)意圖設(shè)計(jì)意圖第一個(gè)題目從向心力的作用效果入手，而第二第一個(gè)題目從向心力的作用效果入手，而第二題是對(duì)向心力概念和來(lái)源的考察。題目簡(jiǎn)單卻題是對(duì)向心力概念和來(lái)源的考察。題目簡(jiǎn)單卻抓住了本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，使知識(shí)得以內(nèi)化；抓住了本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，使知識(shí)得以內(nèi)化；第三題回扣了開(kāi)始上課時(shí)的演示實(shí)驗(yàn)情景，使第三題回扣了開(kāi)始上課時(shí)的演示實(shí)驗(yàn)情景，使學(xué)生通過(guò)自主探究協(xié)作學(xué)習(xí)，解決自己的疑惑，學(xué)生通過(guò)自主探究協(xié)作學(xué)習(xí)，解決自己的疑惑，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的反饋。實(shí)現(xiàn)知識(shí)的反饋。三、反饋練習(xí)，鞏固新知三、反饋練習(xí)，鞏固新知四、小組總結(jié)，查漏補(bǔ)缺四、小組總結(jié)，

16、查漏補(bǔ)缺1、書(shū)面作業(yè)：課后題、書(shū)面作業(yè)：課后題2、32、探究性作業(yè)：觀察研究生活中的汽車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題，能、探究性作業(yè)：觀察研究生活中的汽車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題，能發(fā)現(xiàn)什么？如果讓你設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎時(shí)的道路，你會(huì)怎么做？發(fā)現(xiàn)什么？如果讓你設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎時(shí)的道路，你會(huì)怎么做？設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)意圖：第一使得本節(jié)內(nèi)容和牛頓運(yùn)動(dòng)定律得以融會(huì)貫通，第一使得本節(jié)內(nèi)容和牛頓運(yùn)動(dòng)定律得以融會(huì)貫通，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的正向遷移；第二結(jié)合了實(shí)際生活，既讓學(xué)生明白了以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的正向遷移；第二結(jié)合了實(shí)際生活，既讓學(xué)生明白了知識(shí)來(lái)源于實(shí)際又應(yīng)用于實(shí)際，并為下節(jié)課的學(xué)習(xí)埋下了伏筆。知識(shí)來(lái)源于實(shí)際又應(yīng)用于實(shí)際，并為下節(jié)課的學(xué)習(xí)埋下了伏筆。五、布置作業(yè)五、布置作業(yè)六、板書(shū)設(shè)計(jì)六、板書(shū)