6.2向心力 教学设计 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

6.2向心力教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

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设计思路

本节课以人教版高中物理必修第二册第六章第二节“向心力”为核心内容，针对高一年级学生的认知水平，结合实际教学需求，设计以下教学方案。通过引导学生回顾牛顿运动定律和圆周运动的基础知识，引入向心力概念，让学生在探究中理解向心力的来源、方向和大小。通过实验、案例分析、小组讨论等多种教学方法，激发学生的学习兴趣，培养其科学探究能力和团队协作能力，最终达到掌握向心力的计算和应用。

核心素养目标

1.理解向心力概念，提高物理观念的应用能力。

2.通过实验和观察，培养科学探究和问题解决能力。

3.在小组讨论中，发展合作交流与批判性思维能力。

4.结合实际情境，增强物理知识的生活应用意识。

教学难点与重点

1.教学重点

-向心力的概念：明确向心力是使物体沿圆周运动的力，是物体受到的合外力在指向圆心的分力。

-向心力的计算公式：F=m*v^2/r，其中F是向心力，m是物体质量，v是线速度，r是圆周半径。通过例题展示如何运用公式计算向心力。

-向心力与圆周运动的关系：强调向心力与物体的运动状态（速度和半径）的密切关系，以及向心力不改变物体速度大小，只改变速度方向的特点。

2.教学难点

-向心力的方向判断：学生往往难以理解向心力始终指向圆心，而物体在圆周运动中速度方向时刻变化。可以通过动态图示或实验演示来帮助学生形象理解。

-向心力来源的多样性：学生可能会混淆向心力的来源，比如在地球表面上的圆周运动中，向心力可能由重力、张力或其他力的合力提供。通过具体案例分析，如地球表面物体做圆周运动时的向心力来源，帮助学生区分和理解。

-非匀速圆周运动的向心力处理：在非匀速圆周运动中，向心力的计算需要考虑加速度的变化，这是学生的一个难点。可以通过逐步解析加速度的概念，以及如何将其应用于向心力的计算中，来帮助学生理解并掌握。

教学资源

-软硬件资源：投影仪、计算机、实验器材（如滑轮、绳子、小球、传感器等）

-课程平台：学校内部网络教学平台

-信息化资源：多媒体课件、教学视频、在线模拟实验软件

-教学手段：小组讨论、实验演示、问题驱动、案例分析

教学过程

1.导入新课

-“同学们，我们在之前的学习中了解了圆周运动的基本概念，那么大家思考一下，是什么力使得物体能够保持圆周运动呢？这就是我们今天要学习的内容——向心力。”

2.回顾基础知识

-“首先，请大家回忆一下，什么是圆周运动？圆周运动有哪些特点？”

-学生回答后，总结：“圆周运动是物体沿着圆形轨迹的运动，它的特点是速度大小恒定，但方向不断变化。”

3.引入向心力概念

-“在圆周运动中，物体必须受到一个指向圆心的力，这个力就是向心力。向心力使物体不断改变运动方向，但并不改变速度的大小。”

-“请大家打开课本，找到第六章第二节，我们一起来阅读关于向心力的定义。”

4.探究向心力的来源和计算

-“接下来，我们通过一个实验来观察向心力。请大家看这个实验装置，我将会让小球在绳子的一端做圆周运动，注意观察小球受到的力。”

-实验演示后，提问：“大家看到了什么？小球在运动过程中，绳子提供了向心力。”

-“现在，我们来看一下向心力的计算公式：F=m*v^2/r。这个公式告诉我们，向心力与物体的质量、线速度的平方以及圆周半径有关。”

-“请大家尝试用这个公式计算一下，如果小球的质量是0.2kg，速度是2m/s，圆周半径是0.5m，那么向心力是多少？”

5.分析向心力的应用案例

-“在实际生活中，向心力有很多应用。比如，汽车在转弯时，摩擦力提供了向心力。请大家思考一下，如果摩擦力不足，会发生什么情况？”

-学生回答后，总结：“摩擦力不足会导致汽车在转弯时侧滑，甚至失控。”

6.小组讨论

-“现在，请大家分成小组，讨论以下问题：1)向心力与物体质量的关系；2)向心力与线速度的关系；3)向心力与圆周半径的关系。”

-学生讨论后，每组选代表进行分享，老师进行点评和总结。

7.巩固练习

-“下面我们来做一个练习题。假设一个物体在半径为10m的圆周上做匀速圆周运动，速度为5m/s，求物体的向心力。”

-学生独立计算后，老师公布答案并进行讲解。

8.拓展延伸

-“除了匀速圆周运动，物体还可以做非匀速圆周运动。在非匀速圆周运动中，向心力的计算会有所不同。请大家思考一下，非匀速圆周运动中的向心力应该如何计算？”

-学生思考后，老师进行讲解：“在非匀速圆周运动中，向心力仍然是物体受到的合外力在指向圆心的分力，但此时需要考虑物体的加速度。”

9.总结反馈

-“今天我们学习了向心力的