高一物理粤教版必修2教学教案第二章第02节-向心力-1-Word版含答案.doc

《向心力》教学设计
教学目标
理解向心力的概念，知道向心力是根据效果来命名的，是一种效果力；通过演示实验来探究向心力大小的影响因素，验证匀速圆周运动的向心力公式，并能结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式。通过对学生的启发，让学生学会通过物理现象去思考物理本质，通过列举生活中的圆周运动拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边。调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。
学情分析
学生通过必修一的学习，理解了质量、力与加速度的关系，并会用控制变量法研究某个物理量的影响因素。也学会了对物体进行简单的受力分析，以及力的合成与分解。上一节学生也已经学习了描述圆周运动快慢的各个物理量及其关系，对匀速圆周运动有了一定的了解，这些都为本节课的学习奠定了基础，学生只知道匀速圆周运动是一种变速运动，线速度的方向时刻改变，但是为什么线速度的方向时刻在变化？是什么力改变了物体的这种运动状态，这个力又有什么特点，学生并不知道。因此，让学生带着这些疑问来学习本节的内容，他们一定会充满兴趣。
重点难点
重点：理解向心力的概念和公式，并能用来进行简单的判断计算，会分析向心力的来源。
难点：理解向心力是一种效果力，会分析向心力的来源，理解匀速圆周运动中的供求关系。

教学过程
情境导入
封面图片导入：你坐过过山车吗？过山车是什么样的曲线运动？（学生回答）生活中的圆周运动还有很多，例如双人花样溜冰，丢链球等，教师还可以让学生自己列举生活中的圆周运动。设计意图是让学生发现原来生活中有那么多的圆周运动，激发学生的兴趣。
教学过程
1、感受向心力
过度：物体做圆周运动需要满足什么条件吗？（以小球在光滑水平桌上运动为例）

教师提问：小球为什么能做圆周运动？合外力有什么特点？（请学生回答）学生会回答是因为受到绳子拉力的作用。
教师进一步提问：小球受到的仅仅是绳子拉力吗？是否还受到其他力？（设计目的是让学生学会全面看问题，不要漏掉某些力）
经过老师的提示，学生马上会想到除了绳子拉力，还有重力和支持力，而重力和支持力正好抵消，所以小球的合力就是绳子的拉力。正是这个指向圆心的合力使得小球做匀速圆周运动。

回答前面的问题：做匀速圆周运动的物体必须要受到一个指向圆心的合外力，根据这个力的效果（指向圆心），把这个力叫做向心力。
接着老师又提问：那么，向心力有什么特点呢？（由学生思考举手回答）

学生可能的回答：向心力总是沿着半径指向圆心，垂直于物体的运动方向；向心力只改变物体的运动方向，而不改变物体速度的大小。（老师给予肯定或指点）

2、向心力的大小
问题探究：向心力的大小与什么因素有关呢？（体验：用绳子拉一个物体粗略感受向心力大小的影响因素）
猜想：向心力的大小与质量，角速度，线速度，半径等有关。
方法：控制变量法。
教师说明：因为线速度，角速度和半径三者之间存在某种联系，为了简化实验，在探究时可以把线速度去掉，因此只要探究向心力与质量，角速度，半径的关系。
观看视频：探究向心力大小的实验。（由于学校条件有限，本实验不能让每个学生都能动手操作，所以设计了观看视频这一环节）
得出结论：向心力大小与物体的质量，角速度，运动半径有关。由更加精确的实验还可以定量得到向心力的计算公式

其余的推导公式可以给时间让学生自行推出：

教师说明：对于一个确定的匀速圆周运动，w和r大小不变，所以匀速圆周运动向心力的大小是不变的！

3、向心加速度
引入向心加速度：做匀速圆周运动的物体，在向心力的作用下，必定有一个与向心力相对应的加速度，那就是向心加速度。
因为上学期已经学习了牛顿第二定律，所以这一部分的内容让学生在老师的指导下自行推出：

教师提问：什么叫加速度？
学生回答：加速度是表示速度变化快慢的物理量。
教师追问：那么，向心加速度表示什么意思呢？
引导：向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。因此所对应的向心加速度仅表示速度方向变化快慢的物理量。

4、向心力的来源
教师强调：通过上面的学习，学生知道了向心力是一种效果力，是物体做匀速圆周圆周运动时受到的合力，千万不能认为是物体受到的一个额外的力！
教师讲解：向心力可以来源于重力、弹力、摩擦力，也可以由它们的合力或分力提供。下面举几个例子：
实力分析1：地球绕着太阳转（举这个例子的目的是为下一章学习万有引力做铺垫）
万有引力（重力）提供向心力。

实例分析2：汽车在水平地面转弯（这是生活中很常见的例子，激发学生的兴趣，引起学生的求知欲）

教师先让学生尝试分析是什么提供了向心力，学生可能回答得不对，教师加以纠正。（向心力由路面对车轮的侧向静摩擦力提供）
实例分析3：物体随着转盘一起转动（实际上可以看成是餐桌上的盘子随餐桌一起转动未打滑的情况，让学生体会现实生活中对应的物理模型）
盘子的向心力由静摩擦力提供。

实