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向心力

一、设计思想：

首先通过生活中的例子，定义向心力的概念，再根据牛顿第二定律推导出向心力的表达式。通过学生使用圆锥摆分组实验探究向心力与哪些因素有关，从而验证了向心力表达式，更有力的说明了实验的科学性和重要性。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。实验中鼓励学生敢于动手，严谨、细致、耐心地进行实验，观察实验现象并能分析，小组之间讨论与交流，归纳结论。最后把曲线运动分割为许多很小段，每一小段可以看作圆周运的一部分。采用圆周运动的分析方法来处理一般运动曲线，渗透了用极限方法处理问题的思想.

采取“学生自主探究，教师启发导学”的新教法，调动学生自主学习，让学生自主探究。本教学设计让学生经历了“提出问题→猜想与假设→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，使课堂的教学效果提高。

二、指导思想与理论依据：

向心力是物体做匀速圆周运动时所受到的合外力，它是本章的重点、难点内容，学生在对物体进行受力分析时，往往还外加一个向心力。为了突出重点，突破难点，只有学生主动参与探究的全过程，成为学习的主体，才能激发学生的求知欲望，加深对知识的理解。

三、教学背景分析：

本节所包含的教学内容包含正文、学生分组实验、做一做、问题与练习等四部分。其中正文包括向心力的概念、向心力的表达式、圆锥摆实验、变速圆周运动和一般的曲线运动等内容。

与原来教材相比较，新教材先讲向心加速度，在这基础上讲向心力，这样向心力概念的提出，向心力表达式的推导变得容易多了。在新教材中，验证向心力表达式的实验，由原来教师使用向心力演示器演示实验变为由学生亲自动手的圆锥摆分组实验，而且，实验使用通用器材，如果使用生活中常见物品代替更好。这样安排的好处是：一、减少由于器材引起的困难，确保实验的展开。二、通过对摆球受力分析的训练，熟练掌握受力分析的方法有利于后面的学习。三、用生活中常见物品做实验会拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在我身边，对科学产生亲近感。

四、教学目标

（一）知识与技能

1、了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的

2、体验向心力的存在，会分析向心力的来源

3、掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力

4、从牛顿第二定律角度理解向心力的表达式

（二）、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，结合牛顿第二定律得出向心力的公式。

4.把曲线运动分割为许多很小段，每一小段可以看作圆周运的一部分。采用圆周运动的分析方法来处理一般运动曲线，渗透了用极限方法处理问题的思想。

（三）、情感态度与价值观

1．通过学生使用圆锥摆分组实验的形式验证向心力表达式和探究向心力与哪些因素有关的探究活动，使学生获得成功的乐趣，培养学生参与物理活 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。

学生在教师的启发下：

根据向心力与加速度关系推导向心力的表达式

已知v=400m/s,m=4000kg,r=400m

求:F向心

解: F向心=mv2/r

F向心=4000X4002/400 N

=1.6X106 N

所以,飞机爬升时受到的向心力大小为1.6X106N

学生探究活动使用圆锥摆粗略验证向心力的表达式

学生讨论交流实验结论分析得出向心力的本质。

学生对摆球受力分析



学生在教师的启发下，根据力和运动的关系分析得出向心力的作用效果。

学生解答

学生解答

体会：1、小球上升阶段速度怎样变化？

2小球下降阶段速度又怎样变化？

观察研究受力分析

得出结论：合力并不通过圆心

学生在教师引导下分解合力





课堂小结

布置作业

教师总结：根据F产生的效果，可以把F分解为两个相互垂直的分力，跟圆周相切的分力Ft和指向圆心的分力Fn，Ft产生圆周切线方向的加速度，切向加速度是与物体的速度方向一致的，它标志着物体速度发生的变化。Fn产生指向圆心的加速度，这就是向心加速度。他始终与速度方向垂直，其表现就是速度方向的改变。仅由向心加速度的运动是匀速圆周运动，同时具有向心加速度和切向加速的圆周运动就是变速圆周运动。

教师总结：可以把曲线运动分割为许多很小段，每一小段可以看作圆周运的一部分。这样在质点经过曲线某位置时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理一般曲线运动。

1． F向心=mw2r； F向心=mv2/r

2．匀速圆周运动受力情况与运动状态通过向心力公式就联系起来了

3．采用圆周运动的分析方法来处理一般曲线运动了。

看书

练习P22 1 4 5

学生讨论得出结论：

仅有向心加速度的运动是匀速圆周运动，同时具有向心加速度和切向加速的圆周运动就是变速圆周运动。

教师引导学生:

1.Ft与速度方向相同，速度不断增加

2.Ft与速度方向相反，速度不断减小

练习题：质量为m小球被一长为L的细线系着在竖直面内做圆周运动，达到最高点和最低点时的速度分别为v和ｕ，求最高点和最低点小球所受拉力，并比较。





七、板书

变速运动和一般曲线运动：

1变速运动

1.Ft与速度方向相同，速度不断增加

2.Ft与速度方向相反，速度不断减小

2.曲线运动：曲线运动分割为许多很小段，每一小段可以看作圆周运的一部分，采用圆周运动的分析方法来处理一般运动曲线。

八、学习效果评价设计：

1.学生对知识与技能的掌握情况

A 较好 B一般 C较差

2.学生在认知活动中的参与水平

A 较好 B一般 C较差

3综合能力、语言表达能力、学生的交流意识、合作精神与能力情况

评价项目

很好

好

一般



语言表达能力









问题意识









应用意识









4.教师的自我评价与反思：

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