匀速圆周运动的向心力和向心加速度

匀速圆周运动的向心力和向心加速度 说课稿

尊敬的各位老师好，我是--，我说课的题目匀速圆周运动的向心力和向心加速度，是教育科学出版社出版的物理必修2第二章当中的内容，下面我将从以下五个方面进行今说课。

一、教材分析

教材分析我分以下几个内容来进行：

1. 教材地位和作用分析：本节内容是教科版《高中物理（必修2）》第二章“匀速圆周运动”的第二节。向心力和向心加速度是在学生掌握牛顿第二定律、匀速圆周运动的基本概念基础上学习的两个较为抽象的物理量，它是用动力学的方法研究匀速圆周运动的基础。在高中物理中属于主干知识的范畴。 本节内容没有采用先用矢量推导得出向心加速度的公式，再由向心加速度的公式得出向心力公式的编排，而是通过生活中的实例说明做匀速圆周运动的物体始终受到一个指向圆心的力——向心力的作用，接着通过实验探究得出其计算公式，再由牛顿第二定律得出向心加速变的公式。体现了从感性到理性的过渡，降低了学习的难度。 2. 教学目标 知识与技能：（1）归纳物体做匀速圆周运动的条件，理解向心力的概念、来源。（2）归纳影响向心力大小的因素，理解向心力计算公式的含义，并能用公式计算向心力的大小。（3）理解向心加速度的概念。

过程与方法：通过实例分析，引导学生初步总结物理规律；通过动手实验和演示实验引导学生分析问题，得出结论，体会物理思想方法；通过讲练结合巩固新知识。

情感、态度、价值观：关注生活，培养好奇心；增强合作意识；理论联系实际。

3. 重点难点

重点：向心力、向心加速度的概念、计算公式

难点：分析向心力的来源，探究向心力的大小 二、学情分析

学生已经进行了第一章“抛体运动”的学习，研究抛体运动是采用等效转换的方法，本质上还是直线运动的研究方式。圆周运动是另一种形式的曲线运动，直接针对圆周运动进行整体性研究对学生而言有一定难度。学生虽然有动力、阻力等效果力的概念，但是向心力的复杂性在理解上难度是较大的。学生在初中阶段也曾经历过类似电阻定律这样有多个影响因素的探究，但是向心力大小的探究又会遇到新的挑战。 三、教法学法

教法：讲授法、实验探究法、小组讨论法

学法：主动参与，观察、思考、联想、质疑。 四、教学过程

（1）导入新课

放映一段“魔盘”游戏的视频，观察表明：人在“魔盘”转速较小、或者靠近转轴时容易随盘转动；反之容易滑出去。说明要保证人坐在磨盘上做圆周运动需要满足一定的条件。 再放映一段链球比赛中，运动员从旋转到抛出链球的视频，说明要使链球做圆周运动需要用力的作用，并且这个力要满足一定的条件。

（设计意图：从生活中的示例引入，可以激发学生的好奇心。） （2）新课教学

【活动】：感受向心力

用一根结实的细绳，一端捏在手上，另一端栓一个小球，在光滑桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，体验手对绳的拉力，从而感悟绳对做圆周运动物体的拉力。

在黑板上画图，分析受力，说明小球受到的合力就是细绳对小球拉力，该力的方向是指向圆心的。

链球运动员抓住铁索，使另一端的链球旋转时，铁索对链球也有拉力作用，这个拉力也是指向圆心的。做圆周运动的物体是不是都受到指向圆心的力的作用呢？

（设计意图：通过实验亲身体验向心力的存在。增加感性认识。） 【讨论交流】：

观察：月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动的视频。 思考：月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时受到哪些力的作用？这些力的合力指向哪里？画出受力分析图。要求同学们进行受力分析，并找出每一个力的施力物体。

归纳：1．向心力（板书）

定义：物体做匀速圆周运动时所受合力始终指向圆心，这个力就叫向心力（板书）

思考：向心力是不是做匀速圆周运动的物体另外受到的一个力？

归纳：不是，没有另外的施力物体。向心力是物体做匀速圆周运动时所受合力，是根据效果来命名的。

说明：向心力是效果力，只能由其他的力或者合力来提供。（板书） 思考：月球、“旋转秋千”做匀速圆周运动时受到的合力方向与速度方向是什么关系？是否改变速度的大小？

引导学生从初中物理功的角度分析。由同学们利用匀速圆周运动的轨迹，在不同位置分析向心力的方向、线速度的大小和方向来得出向心力的方向和作用。

向心力方向：始终指向圆心，与速度方向垂直。（板书）

向心力作用效果：只改变线速度的方向而不改变大小（板书） 2．匀速圆周运动的条件：合外力恰好提供向心力（板书）

（设计意图：创设情境，设计问题，讨论交流，后请学生代表归纳，教师整

理结论。通过问题情境调动学生参与的热情；通过问题台阶化解学生思维的难度。）

【实验探究】3．探究向心力大小F与质量m、角速度ω、和半径r之间的关系。（板书）

猜想：向心力大小F与哪些因素有关？

活动：继续进行前面抡细绳旋转的活动，改变旋转的速度，或者增大旋转的半径，或者换用质量更大的物体进行实验，比较拉力的大小有什么不同。在此基础上猜想。

（设计意图：科学猜想是研究自然科学的一种广泛应用的思想方法，它不是无根据的幻想，是在生活经验或者客观基础上的推测或者假想。学生可能既猜想向心力跟角速度有关，又猜想向心力跟线速度有关，指出要这两种猜想要进行整合。）

向心力大小F可能与物体质量m、角速度ω、和半径r有关。（板书） 设计方案：控制变量。

为了便于设计实验步骤。可以由验证牛顿第二定律实验的物理方法引导学生如何使用“控制变量法”。

实验演示：实验前要说明实验仪器上标尺显现的距离和向心力大小的关系，需简单介绍利用皮带传动改变ω的方法，改变转盘半径的比例就是改变是角速度的比例。提醒学生需要观察的现象,如：小球的质量，角速度的关系，半径，以及套管下降的距离和向心力大小的关系，实验分三步：

r和ω一定时，探究F与m的关系； m和ω一定时，探究F与r的关系； m和r一定时，探究F与ω的关系；

最终归纳得出结论：F＝mω2r，然后再由ω＝v/r 推出F＝mv2/r。（板书） 【讨论交流】： 思考：为什么一个公式里面向心力跟半径成正比，另一个公式里面向心力跟成半径成反比？它们相互矛盾吗？

说明：这是“控制变量法”的再次体现。 解释：“导入新课”视频中出现各种现象的原因。 4．向心加速度（板书） 由牛顿第二定律引导得出向心加速度的概念，推导得出向心加速度的公式，向心加速度的方向始终指向圆心。

a＝ω2r=v2/r（板书）

指出匀速圆周运动的向心加速度反映了速度方向变化的快慢。

总结出匀速圆周运动的性质：加速度方向不断改变的变加速曲线运动。 5．例题分析（课本例题） （三）总结、质疑

布置学生回顾通过本节课的学习有哪些收获，教师在此基础上梳理出知识网络