《向心力》教学设计【精选4篇】

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《向心力》【第一篇】

一、教学内容分析

向心力是物体做匀速圆周运动时所受到的合外力，它是本章圆周运动的重点。由于这一节内容比较多，可分为两个课时，第一课时讲述有关向心力的概念，第二课时是生活中向心力的应用实例，而本--是第一课时有关向心力的概念。本节课的教学重点和难点是学生如何建立向心力的概念，为了使学生容易接受，教材采取以实验为基础加上必要的简单的理论分析的方法，在这里，编者增加了一个演示实验，就是借助向心力演示器进行实验，把学生的实验结论逐一验证，从而验证了向心力公式，更有力说明了实验的科学性和重要性。课本35页中的“讨论与交流”这一点学生往往觉得抽象，只是理论来分析，这里编者把它改成实验探究，这样学生通过实验亲身感受，定性分析，这比理论分析更具有说服力。

二、教学对象分析

在前面的教学中，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。学生知道在转动装置中，共轴的轮子上各点的角速度相等；皮带转动（不打滑）中，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等。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。

三、--思想及策略

在以往的教学中，课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向，老师满堂灌，学生被动的接受，很难从多方面培养学生的综合素质。而新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。为此本--和教学实施就是采用学生实验探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法。

本节首先通过日常生活经验和观察中的两个实例，提出问题，加上老师的即时演示实验，其现象更加深学生心中的疑惑，激发他们求知探索的欲望，更易引起学习的兴趣。然后学生亲身进行实验探究来感受向心力。当学生对向心力的概念有了一定的认识后，就进一步提出向心力的大小与哪些因素有关呢？可以先让学生根据前述实验做出猜想，然后再让学生设计实验对猜想进行验证，教师可以按照教材的设计指导学生完成，进一步强化学生对向心力的感性认识。教师还借助了向心力演示器进行实验，把学生的实验结论逐一验证，从而验证了向心力公式。接着运用牛顿第二定律，给出向心加速度的公式，让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小不变，但方向时刻在改变。最后把课本35页的“讨论与交流”改成实验探究，这样学生通过实验亲身感受，定性分析，这比理论分析更具有说服力。

本节课的教学重点和难点是学生如何建立向心力的概念，而突破这一点的办法是让学生进行探究实验，让学生亲身感受，获得感性认识。由于本节课学生实验探究活动比较多，教学中老师需根据学生的实际能力去引导学生进行实验，必要时做出指导。实验中提倡学生敢于动手，严谨、细致、耐心的进行实验，观察实验现象并能分析，小组之间讨论与交流，归纳结论。本节课以实验探究为主线，以问题和小组交流贯穿课堂的始终，把传授知识、培养能力和学生情感有机的结合起来。

四、教学目标及教学重点、难点

教

学

目

标

知识与技能

1.理解向心力的概念。

2.知道向心力大小与哪些因素有关，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。

过程与方法

1.通过实验，体验和感受做匀速圆周运动的物体需要向心力。

2.先猜想影响向心力大小的因素，再进行实验探究。

3.通过演示实验，验证匀速圆周运动的向心力公式，结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式。

情感态度与价值观

1.通过亲身的探究活动，使学生获得成功的乐趣，培养学生参与物理活动的兴趣。

2.培养学生对科学的求知欲，乐于参与观察，敢于实验，体会实验在探索物理规律中的作用和方法。

3.培养学生事实求是、尊重客观规律的科学态度，养成严谨、细致、耐心的实验修养。

教学重点

1.理解向心力的概念。

2.学生实验探究：感受向心力和影响向心力大小的因素。

教学难点

理解向心力的概念。

五、教法学法

学生实验探究，教师演示实验相结合；学生思考、猜想、讨论，教师提问、讲解相结合。

六、教学用具和课时安排

质量不同的小物体（钢球、木球）、小绳、圆珠笔杆、向心力演示器、圆环轨道、cai课件、多媒体投影设备。

课时安排1课时。

七、教学流程图

八、教学过程

教学

环节

教学内容及教师组积活动

学生主体活动

设计意图及说明

情景

设疑

引入

新课

1.同学们跑步转弯时，身体会自然的怎么样？（例如4*100米接力赛）

2.在湿滑的水泥路上转弯时，无论是骑自行车还是驾车，必须怎么办？

3.教师演示：把小球在不同的高度沿着斜面轨道滚下时，观察通过圆环运动的情况。（例如娱乐场所里玩“过山车”游戏）你知道其中的奥秘吗？物体做圆周运动的条件是什么？这就是我们这一节课要探究的问题了。

1.由于学生对前面的两个问题有很丰富的日常经验，会大胆发言。

2.观察实验现象，对现象和老师提出的问题进行思考，产生悬念。

从日常生活情景中构建物理情景，以培养学生把生活与物理联系一起的习惯，特别是演示实验的现象，使学生产生悬念，激发好奇心和探索欲望。

实

验

与

探

究

教师指导学生做课本实验，提出问题：1.你牵绳的手有什么感觉？2.如果增大或减小小球的线速度，手的感觉有何变化？3.如果松手，将会发生什么现象？4.小球匀速圆周运动受到哪些力的作用？合外力是哪个？这个力起什么作用？

学生亲身进行实验探究，然后小组讨论交流，归纳结论，回答老师的提问。

这实验简单易做，效果明显，学生通过亲身感受使学生获得成功的乐趣，实际教学效果表明学生乐于参与观察，敢于实验。

引

出

向

心

力

概

念

1.承上启下，引出向心力的概念：维持物体做匀速圆周运动需要一个指向圆心的力的作用，这个力就叫向心力。

2.配合演示动画片。

3.教师强调：使物体做匀速圆周运动的向心力只是合外力，并不是真正受到的力；向心力的作用只是改变速度的方向，不改变速度的大小。（举例对比：f与v同一直线时，f对v的作用）

引导学生回答物体做匀速圆周运动的条件。

学生观察、思考、回答、理解、记录。

向心力的概念是本课的难点，加上新教材没有明确向心力的概念，教师应深入浅出地做出理论分析，使学生容易接受。

猜

想

与

假

设

1.教师提出问题：向心力的大小与哪些因素有关？

2.引导学生设计实验并对猜想进行验证。

学生根据前面的实验作出猜想，一般学生都会各抒己见，大胆发表自己的猜想。最后师生共同讨论，得出实验探究的方案。

学生经历了“提出问题→猜想与假设→设计实验→实验探究→分析与论证→交流与合作→得出结论”等一系列过程，亲身体会到科学探究的过程

实

验

与

探

究

教师演示动画片，让学生知道怎样使用器材探究。同时明确：细绳的拉力提供圆周运动所需的向心力。注意用牵细绳的手的感觉来判断向心力的大小。教师强调实验时要注意安全。

用先前准备的空心圆珠笔杆和实验室配备的带小绳的铁球、木球。

学生按照先前设计的方案进行实验与探究，对猜想进行验证。实验后小组内互相交流感受，进行分析、讨论、总结结论：（1）当m、相同时，r越大f越大。（2）当m、r相同时，越大f越大。（3）当、r相同时，m越大f越大。

培养学生养成严谨、细致、耐心的实验修养。

演

示

实

验

教师先介绍向心力演示器的结构和使用方法，然后进行如下操作如下：

（1）用质量比为2：1的钢球和铝球，使他们运动的半径r和相同，观察得到露出的红白相间方格数比值为2：1，即两个球所受向心力的比值也为2：1，因此f与m成正比。

（2）当m、相同时，半径比为2：1，向心力的比值也为2：1，因此f与r成正比。（3）当m、r相同时，比值为2：1，向心力的比值为4；1，因此f与2成正比。

教师由此验证向心力大小的公式：f＝mr2

学生观察、思考、分析，然后根据推导向心力的另一表达式。

培养学生事实求是、尊重客观规律的科学态度，让学生体会到实验在探索物理规律中的作用和方法。

引出

向心

加速

度的

概念

做圆周运动的物体，在向心力f的作用下必然要产生一个加速度，根据牛顿第二定律得到：这个加速度的方向与向心力的方向相同，所以称为向心加速度。（对比：直线运动中的加速度与向心加速度的区别。）

学生结合牛顿第二定律得到：

让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小不变，但方向时刻在改变。所以匀速圆周运动又是一种变速运动。

实

验

与

探

究

看课本35页的“讨论与交流”，引导学生从公式和转换成公式f＝mr2和进行探究：同一物体做匀速圆周运动时，当半径比较大时，向心力比较大还是比较小？教师引导学生探究实验，如图示：

其中小球分别到绳结a、b的距离比为2：1。引导学生手握绳子，使小球在水平方向做匀速圆周运动，请另一位学生帮助：看着手表，每秒钟喊2次口令。

操作一：手握绳结a，手握绳子，使小球每2次口令运动1周，即每秒1周。

操作二：改为手握绳结b，仍使小球每秒运动1周。

操作三：又改为手握绳结a，但使小球每秒钟运动2周。

以上3次实验学生注意体会绳子拉力的大小。

师生共同归纳：操作一与操作二m、相同，但r越大f就越大。操作二与操作三m、v相同，但r越小反而f就越大。

学生对课本35页的“讨论与交流”往往有点迷糊，难以理解。现在能通过实验亲身感受，定性分析，学生才确信真理，这比理论分析更有说服力。

举一反三，即从公式看，当一定时，a与r成正比；从公式看，当v一定时，a与r成反比。

总结与

作业

1.对本节课内容进行小结。

2.作业：练习课本37页习题1、2

学生知识回顾

巩固所学的知识

检测所学的知识

九、教学反思

上完这节课后，从整个课堂活动中看，学生很喜欢老师多举一些生活的实例，能大胆发言。比如教师情景设疑导入新课，强烈的激发学生好奇心和探索欲望，课堂气氛非常好；教师叫学生猜想时，他们都很活跃，各抒己见。在课堂中，学生实验探究活动比较多，但他们的积极性很高，每个学生都在“玩”那个带绳子的小球。就这样，这节课就在学生的探究性活动中结束了，学生通过亲自动手，亲身感受，在这“玩”当中获得了成功的愉悦，这种充分发挥学生的主体地位和以学生为主的探究实验课，比老师讲和做好得多，达到了事半功倍的效果！

本节课的难点是如何建立向心力的概念，特别是让学生理解向心力并不是物体真正受到的力，这一点比较抽象，教师应注意把握语言的简练，深入浅出的加以说明。由于整堂课探究实验较多，要注意控制好时间，如果时间确实不够，可以课堂练习一些题目，把最后的探究实验留在课后“做一做”。

十、课后点评

本--和教学实施都落实了高中物理新课程的目标要求，体现了新课程的精神，采取“学生自主探究，教师启发导学”的新教法，充分调动学生自主学习，让学生自主探究。本-（）-让学生经历了“提出问题→猜想与假设→设计实验→实验探究→分析与论证→交流与合作→得出结论”等一系列过程，亲身体会到科学探究的过程。通过实验探究，让学生人人参与，亲身体验探究过程，活跃学生思维，并在探究中突破教学难点。教师结合演示实验，同时充分利用“多媒体课堂辅助教学资料库”的教学课件，使课堂的教学效果大大提高。这是一节科学的、操作性很强的--案例。

向心力高中物理反思【第二篇】

本节课的重点是理解向心力，在前面学生已经学习过向心加速度的方向和表达式，本节课只讲匀速圆周运动的向心力，根据向心加速度的定义和牛顿第二定律可以很轻松的得出向心力的概念：做匀速圆周运动的物理所受的合力一定指向圆心，这个指向圆心的合力称为匀速圆周运动的向心力；对于向心力的表达式可以直接由牛顿第二定律得出 。

所以本节的重心是放在向心力的来源，向心力的来源知识是上面所提内容的综合应用，向心力是一个不易理解、比较抽象的概念，是按力的作用效果命名的，与上学期学的`重力、弹力不一样，为了让学生更容易接受和理解这个概念，要通过大量的实例和亲身体验。

我在课堂上先是让学生动手做些小实验，比如我给每个小组发一根绳子，然后让他们找橡皮擦或钥匙扣绑在绳上，一端用手拉着绳子让小物体在桌面上做匀速圆周运动，感受手收到的拉力，然后改变转动的快慢和绳子的长短，对比手在不同情况下受到的拉力大小，再松开手。观察看到的现象。在学生亲自体会的基础上，老师再通过在黑板上作图对物体进行受力分析，讨论向心力的来源，然后在黑板上给我多种做匀速圆周运动的情景，比如转动的圆盘上的物体、在圆筒内壁的物体随圆筒一起匀速转动……。，让学生分组讨论向心力的来源。

最后通过圆锥摆验证向心力的表达式，渗透涉及向心力的具体计算的方法。

《向心力》【第三篇】

设计思想

向心力概念的建立有两条途径：一是先通过实验建立向心力概念，归纳出向心力公式，再推出向心加速度；二是先通过理论推导导出向心加速度，再推出向心力。本节课目的是想通过先理论分析，得出向心力的存在，再通过实验探究，用理论指导实践。理论推导严谨，能训练学生的推理能力，实验方法讲向心力，降低了难度，便于学生理解接受。这样让学生真正认识到向心力的存在及意义。

教学目标

一、知识与能力

1、知道向心力的定义和方向，通过实例认识向心力的作用效果及来源。

2、通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关，初步掌握向心力的公式并可以进行计算。

3、知道向心加速度及其公式，能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力及向心加速度。

4、经历向心力和向心加速度的概念形成过程的体验，大胆发表自己对有关问题的认识。

二、过程与方法

通过向心力理论分析到实验探究，培养学生用理论指导实践的素养和能力。

三、情感态度与价值观

培养学生观察生活，思考生活现象的能力，同时培养学生大胆分析及勇于探究的科学素养，以及尊重实验、实践的客观唯物精神。

教学重点

向心力概念的建立及实验探究向心力的大小是教学重点。

教学难点

向心力概念的建立及实验探究向心的大小也是教学难点。通过简单实例及分组实验加强感知，突破难点。

教具准备

1、小球、细绳和光滑木板16套

2、小链球16对。

3、向心力演示器16台。

4、课件。

教学过程

一、引入新课

欣赏视频：我国选手赵宏博和申雪在XX年冬奥会花样滑冰比赛中，以精彩表演获得金牌，为国争光。视频中申雪的运动可以近似看成什么运动？（学生回答：匀速圆周运动），其运动状态时刻改变的原因是什么？（学生回答：受到合外力）有力就会产生（加速度）。这节课我们共同探究做匀速圆周运动的物体合外力及加速度的特点。

板书：向心力与向心加速度

二、学生实验引出向心力的定义

引导学生分组利用手中的小球、细线、光滑水平木板，构建一个简单的匀速圆周运动，让学生对小球进行受力，得出匀速圆周运动物体所受合外力的特点：始终指向圆心，从而引出向心力的定义。

板书：向心力

1、向心力的定义：做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心等效的力。

三、学生观察得到向心力的方向

再引导学生观察分析得到向心力的方向时刻在变化，是一个变力但始终指向圆心而且和速度方向垂直。

板书：向心力的方向：始终指向圆而且速度方向垂直

四、引导学生分析得到向心力的作用效果

因为向心力和速度方向始终垂直，所以向心力不做功，不改变速度的大小，只改变速度的方向，得到向心力的作用效果。

板书：向心力的作用效果：不改变速度的大小，只改变速度的方向。

五、通过三个典型题目引导学生分析向心力的来源

对物体受力分析，说明向心力的来源。

物体随转盘一起匀速圆周运动    物体随滚筒一起匀速圆周运动

板书：向心力的来源：向心力可以由重力、弹力、摩擦力等某个力提供，也可以由它们的合力，或某个力的分力提供。

六、实验探究：向心力的大小

提出问题：向心力的大小跟哪些因素有关？

（引导学生用两个小链球实验，凭感觉粗略体验。学生经实验、讨论有了自己的看法后，自由发言。）

学生的猜想：向心力跟物体质量m、半径r、角速度ω有关。

（若学生说到v，可引导学生由公式v=ωr得出ω和v有重复的部分）

进一步引导学生猜想它们的定量关系。学生可能猜想向心力与质量成正比，与半径成正比，与角速度成正比。老师先不要作出判断。

提问：实验时能否让三个量同时变。

学生：不行，应该保持其它量不变，使一个量变化即控制变量法。

实验装置：向心力演示器。

介绍构造：

讲解工作原理：小球向外压挡板，挡板对小球的反作用力指向转轴，提供了小球做匀速圆周运动的向心力，两力大小相等，同时小球压挡板的力使挡板另一端压缩套在轴上的弹簧，弹簧被压缩的格数可以从标尺中读出，即显示了向心力大小。

演示操作：如何实现控制变量。

强调注意事项：

学生分组实验得出：

①f向心力与质量的关系：ω、r一定，取两球使ma=2mb观察：(学生读数)fa=2fb。

结论：向心力f∝m。

②f向心力与半径的关系：m、ω一定，取两球使ra=2rb观察：(学生读数)fa=2fb。

结论：向心力f∝r。

③f向心力与角速度的关系：m、r一定，使ωa=2ωb观察：(学生读数)fa=4fb。

结论：向心力f∝ω2。

归纳：综合上述实验结果可知：物体做匀速圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。但不能由一个实验、一个测量就得到一般结论，实际上要进行多次测量，同时选取更精密的仪器，大量实验，但我们不可能一一去做。同学们刚才所做的实验得出：m、r、ω越大，f越大；若将实验稍加改进，如课本中所介绍的小实验，加一弹簧秤测出f，可粗略得出结论。我们还可以设计很多实验都能得出这一结论，说明这是一个带有共性的结论。测出m、r、ω的值，可知向心力大小为：f=mrω2r。

板书：向心力：f向心力=mω2r=mv2/r

我们知道合外力必然产生加速度，向心力实际就是物体做匀速圆周运动的合外力，这个力产生的加速度是怎么样的呢？

七、根据牛顿第二定律推导出向心加速度

板书：向心加速度

1、向心加速度大小：a=f向心力/m=ω2r=v2/ r=ωv

a=4π2r/t2=4π2rf2

提问：方向是怎么样的？

板书：向心加速度的方向：与向心力同向，始终指向圆心

思考：匀速圆周运动是匀变速运动还是非匀变速运动？

学生：不是，因为加速度不恒定。方向时刻在改变。

板书：向心加速度的物理意义：描述速度方向变化快慢的物理量。

及时巩固

长度为的轻绳一端系一质量为2kg的小球，另一端固定，小球绕固定点在光滑水平面上以4m/s的速度做匀速圆周运动，请计算小球做匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小？

课堂小结

1.知识内容：(见板书)

2.实验方法：控制变量法。

3.物理思想：先猜想后探究，从定性到定量。

《向心力》【第四篇】

学习目标：

（1）理解向心力的概念，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源。

（2）通过实验理解向心力大小与哪些因素有关系，能运用向心力公式进行计算。

（3）知道向心加速度及其公式，能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度。

实验探究：向心力的大小与哪些因素有关？

猜想：_____________________________________________。

实验方法：控制变量法

实验器材：向心力演示器

实验步骤：

1.探究向心力f与质量m的关系

r、ω相同，长短槽上小球质量比为1比2。

在r、ω一定时，f向与m成_______比。

长槽端标尺露出

格数（向心力）

短槽端标尺露出

格数（向心力）

1

2

3

向心力之比为

2.探究向心力f与半径r的关系

m、ω相同，长短槽上小球半径比为2比1。

在m、ω一定时，f向与r成_______比。

长槽端标尺露出

格数（向心力）

短槽端标尺露出

格数（向心力）

2

4

6

向心力之比为

3.探究向心力f与角速度ω的关系

m、r相同，长短槽上小球角速度比为1比2。

在m、r一定时，f向与ω____________比。

长槽端标尺露出

格数（向心力）

短槽端标尺露出

格数（向心力）

1

2

向心力之比为

巩固1：

对物体受力分析，说明向心力的来源。

物体随转盘一起匀速圆周运动     物体随滚筒一起匀速圆周运动

巩固2：

长度为的轻绳一端系一质量为2kg的小球，另一端固定，小球绕固定点在光滑水平面上以4m/s的速度做匀速圆周运动，请计算小球做匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小？

当堂检测：

1、下列关于向心力的说法正确的是（    ）

a、向心力是物体做匀速圆周运动时产生的一个特殊性质的力

b、做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的

c、向心力不改变物体的速度

d、做匀速圆周运动的物体，合外力提供向心力

2、关于向心加速度说法正确的是（    ）

a、它是描述物体运动快慢的物理量

b、它是描述向心力变化快慢的物理量

c、它是描述速度方向变化快慢的物理量

d、它是描述速度大小变化快慢的物理量

3、向心力、向心加速度和半径的关系说法正确的有（    ）

a、由公式f=mω2r可知在m和ω一定的情况下，向心力和半径成正比

b、由公式f=mv2/r可知向心力和半径成反比

c、由公式a=ω2r可知向心加速度和半径成正比

d、由公式a=v2/r可知向心加速度和半径成反比