《向心力》名师教案.docVIP

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§5.6《向心力》教学设计

甘肃省酒泉市玉门油田第一中学刘洋

一、核心素养

通过《向心力》的学习探究过程，让学生体会科学紧密联系生活实践，拉近与科学的距离，让学生感受科学就在身边，发展对学习的积极性和学习兴趣。

二、教学目标

1.了解向心力概念，知道向心力是根据力的效果命名的一种力。

2.知道向心力的大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的计算。

3.通过对圆周运动的物体受力分析，体会到任何运动状态的变化都能找到动力学原因。

4.创设物理情景，感受物理实验，学生通过对具体现象的分析，归纳向心力产生的来源，体会向心力是如何产生的。

三、教学重难点

1.理解向心力的概念、公式。

2.会在具体问题中分析向心力。

3.理解向心力是一个效果力，会分析向心力的来源。

四、教学过程

课前：登陆优教平台，发送预习任务。根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。

（优教提示：请登陆优教平台，发送本节预习任务）

1.复习回顾，引出本节知识点。

已经学习了曲线运动中的一种典型运动——匀速圆周运动，请同学们回顾匀速圆周运动的特点。

匀速圆周运动中，圆周说明这是一个曲线运动，质点的速度方向时刻改变；匀速说明速度的大小不变。由此得出匀速圆周运动属于一种变速运动。能够导致速度发生变化说明质点有加速度，这个加速度与速度在方向上应该有什么关系呢？

因为a与v垂直，v沿圆周的切线方向，那么a就沿半径方向指向圆心，我们把这样的加速度形象的称为向心加速度。向心加速度的方向始终指向圆心，与速度方向垂直。大小可以用公式进行计算。

由牛顿第二定律的表达式可知，加速度是由质点所受的合外力来提供的，因此向心加速度也是由做圆周运动的质点所受的合力来提供的。下面研究这个用来提供向心加速度的力。

2.实验探究：运动与力的关系。

小组进行实验探究，用笔尖在白纸上确定一个圆心，将绳套的一端套在笔上，给小球蘸上印泥。将绳子放松为自由状态，即不把绳子绷紧，给小球一个垂直于绳子方向的初速度，纸上就会留下小球运动的轨迹。进行实验，观察小球的运动轨迹，并讨论分析产生这一轨迹的原因。

实验发现，小球先做匀速直线运动；后做匀速圆周运动。小球先后做这两种运动的原因是合外力不同，不同的力对用产生不同的运动性质。

3.使物体做圆周运动的原因——向心力。

做匀速圆周运动的物体，其合外力时刻指向圆心，且与线速度方向垂直，形象称之为向心力。向心力就是做圆周运动的物体受到的指向圆心的合力叫做向心力。它的方向始终指向圆心，与线速度方向垂直。向心力的作用效果是产生向心加速度。已知向心力的计算公式和牛顿第二定律的表达式，可得向心力的计算公式。

向心力是一个根据它的效果而命名的效果力，只能说合外力提供了向心力，不能说物体受到向心力。

（优教提示：请打开素材“动画演示：向心力演示器”）

4.梳理解题思路，练习应用。

清楚了匀速圆周运动的性质以及导致这一运动的力的关系，解题思路总结如下：①明确对象。

②找轨迹、圆心、半径。

③受力分析，找指向圆心的合力，即向心力。

结合这一思路，分析几种常见的圆周运动。

（1）细线的一端拴一个小球，另一端固定在天花板上，让小球在水平面内做圆周运动。

（2）一小物块紧贴着空心圆柱筒的侧壁，随着圆筒一起绕其中心轴做圆周运动。

五、随堂练习，判断概念对错。练习找具体情境中，做圆周运动物体的向心力。

（优教提示：打开优教配套习题，使用互动答题卡，更快更便捷地掌握学生的学习情况）

六、作业

1.课本课后习题1、2

2.大册子P21自我诊断1、2

能力提升，选做：

大册子P22【典例2】过关训练2

七、板书设计

§5.6向心力

（一）向心力

1.定义：做圆周运动的物体，指向圆心方向的合力叫做向心力。

2.方向：始终指向圆心，与v垂直。

3.作用效果：产生向心加速度。

4.大小：

5.特点：是变力；是效果力（合力提供了向心力）。

（二）解题思路

1.明确对象。

2.找轨迹、圆心、半径。

3.受力分析，找指向圆心的合力，即向心力。