向心力高中物理教案

　　2、知道勻速圓周運動的向心力和向心加速度的公式，會解答有關問題.

　　能力目標

　　培養學生探究物理問題的習慣，訓練學生觀察實驗的能力和分析綜合能力.

　　情感目標

　　培養學生對現象的觀察、分析能力，會將所學知識應用到實際中去.

　　教學建議

　　教材分析

　　教材先講向心力，后講向心加速度，回避了用矢量推導向心加速度這個難點，通過實例給出向心力概念，再通過探究性實驗給出向心力公式，之后直接應用牛頓第二定律得出向心加速度的表達式，順理成章，便于學生接受.

　　教法建議

　　1、要通過對物體做圓周運動的實例進行分析入手，從中引導啟發學生認識到：做圓周運動的物體都必須受到指向圓心的力的作用，由此引入向心力的概念.

　　2、對于向心力概念的認識和理解，應注意以下三點：

　　第一點是向心力只是根據力的方向指向圓心這一特點而命名的，或者說是根據力的作用效果來命名的，并不是根據力的性質命名的，所以不能把向心力看做是一種特殊性質的力.

　　第二點是物體做勻速圓周運動時，所需的向心力就是物體受到的合外力.

　　第三點是向心力的作用效果只是改變線速度的方向.

　　3、讓學生充分討論向心力大小，可能與哪些因素有關?并設計實驗進行探究活動.

　　4、講述向心加速度公式時，不僅要使學生認識到勻速圓周運動是向心加速度大小不變，向心加速度方向始終與線速度垂直并指向圓心的變速運動，在這里還應把“向心力改變速度方向”與在直線運動中“合外力改變速度大小”聯系起來，使學生全面理解“力是改變物體運動狀態的原因”的含義，再結合無論速度大小或方向改變，物體都具有加速度，使學生對“力是物體產生加速度的原因”有更進一步的理解.

　　教學設計方案

　　向心力、向心加速度

　　教學重點：向心力、向心加速度的概念及公式.

　　教學難點 ：向心力概念的引入

　　主要設計：

　　一、向心力：

　　(一)讓學生討論汽車急轉彎時乘客的感覺.

　　(二)展示圖片1.鏈球做圓周運動需要向心力.〔全日制普通高級中學教科書(試驗修定本·必修)物理.第一冊98頁〕

　　(三)演示實驗：做圓周運動的小球受到繩的拉力作用.

　　(四)讓學生討論，猜測向心力大小可能與哪些因素有關?如何探究?引導學生用“控制變量法”進行探索性實驗.(用向心力演示器實驗)

　　演示1：半徑r和角速度 一定時，向心力 與質量m的關系.

　　演示2：質量m和角速度 一定時，向心力 與半徑r的關系.

　　演示3：質量m和半徑r一定時，向心力 與角速度 的關系.

　　給出 進而得在 .

　　(五)討論向心力與半徑的關系：

　　向心力究竟與半徑成正比還是反比?提醒學生注意數學中的正比例函數 中的k應為常數.因此，若m、 為常數 據 知 與r成正比;若m、v為常數，據 可知 與r成反比，若無特殊條件，不能說向心力 與半徑r成正比還是成反比.

　　二、向心加速度：

　　(一)根據牛頓第二定律

　　得：

　　(二)討論勻速圓周運動中各個物理量是否為恒量：

　　v T f

　　探究活動

　　感受向心力

　　在一根結實的細繩的一端拴一個橡皮塞或其他小物體，掄動細繩，使小物體做圓周運動(如圖).依次改變轉動的角速度、半徑和小物體的質量.

　　體驗一下手拉細繩的力(使小球運動的向心力)，在下述幾種情況下，大小有什么不同：使橡皮塞的角速度 增大或減小，向心力是變大，還是變小;改變半徑r盡量使角速度保持不變，向心力怎樣變化;換個橡皮塞，即改變橡皮塞的質量m，而保持半徑r和角速度 不變，向心力又怎樣變化.

　　做這個實驗的時候，要注意不要讓做圓周運動的橡皮塞甩出去，碰到人或其他物體.

　　向心力教學反思

　　本節課的重點是理解向心力，在前面學生已經學習過向心加速度的方向和表達式，本節課只講勻速圓周運動的向心力，根據向心加速度的定義和牛頓第二定律可以很輕松的得出向心力的概念：做勻速圓周運動的物理所受的合力一定指向圓心，這個指向圓心的合力稱為勻速圓周運動的向心力;對于向心力的表達式可以直接由牛頓第二定律得出 。

　　所以本節的重心是放在向心力的來源，向心力的來源知識是上面所提內容的綜合應用，向心力是一個不易理解、比較抽象的概念，是按力的作用效果命名的，與上學期學的重力、彈力不一樣，為了讓學生更容易接受和理解這個概念，要通過大量的實例和親身體驗。

　　我在課堂上先是讓學生動手做些小實驗，比如我給每個小組發一根繩子，然后讓他們找橡皮擦或鑰匙扣綁在繩上，一端用手拉著繩子讓小物體在桌面上做勻速圓周運動，感受手收到的拉力，然后改變轉動的快慢和繩子的長短，對比手在不同情況下受到的拉力大小，再松開手。觀察看到的現象。在學生親自體會的基礎上，老師再通過在黑板上作圖對物體進行受力分析，討論向心力的來源，然后在黑板上給我多種做勻速圓周運動的情景，比如轉動的圓盤上的物體、在圓筒內壁的物體隨圓筒一起勻速轉動…….，讓學生分組討論向心力的來源。

　　最后通過圓錐擺驗證向心力的表達式，滲透涉及向心力的具體計算的方法。

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