向心加速度物理教案设计

2024-07-12

向心加速度物理教案设计（精选5篇）

向心加速度物理教案设计篇1

高一物理教案《向心力向心加速度》教学设计

精品源自：物理教案大全

教学目标

知识目标

1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，方向总是指向圆心.

2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式，会解答有关问题.

能力目标

培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力.

情感目标

培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去.

教学建议

教材分析

教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量推导向心加速度这个难点，通过实例给出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力公式，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式，顺理成章，便于学生接受.

教法建议

1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从中引导启发学生认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此引入向心力的概念.

2、对于向心力概念的认识和理解，应注意以下三点：

第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的，或者说是根据力的作用效果来命名的，并不是根据力的性质命名的，所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力.

第二点是物体做匀速圆周运动时，所需的向心力就是物体受到的合外力.

第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向.

3、让学生充分讨论向心力大小，可能与哪些因素有关?并设计实验进行探究活动.

4、讲述向心加速度公式时，不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变，向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动，在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来，使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义，再结合无论速度大小或方向改变，物体都具有加速度，使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解.

教学设计方案

向心加速度物理教案设计篇2

速度是一个矢量, 包括速度大小和速度方向。速度方向不变, 只有速度大小变化时, 速度矢量才发生变化, 如直线运动;速度大小不变, 只有速度方向变化时, 速度矢量才发生变化, 如匀速圆周运动。当速度大小和方向都发生变化时, 两者都将影响速度矢量的变化, 如曲线运动, 但速度大小和方向的变化对速度矢量变化的影响不是孤立的。如图1 所示, 做曲线运动的质点的速度方向总是沿轨迹切线方向, 是速度方向的单位矢量, v是速度的大小, 则速度可表示为

从 (3) (4) 式可分析得出:

(1) 速度方向的变化快慢可用描述, 速度大小的变化快慢可用描述。

(3) 加速度可分解成相互垂直的法向分量和切向分量, 法向分量指向圆心所以称为向心加速度, 它仅改变速度的方向而不改变速度的大小, 因而它是加速度的一个效果分量, 是由于速度方向变化所引起的, 但不等同于速度方向变化的快慢。切向分量表示速度大小的变化快慢。

二、角速度和速度方向变化快慢关系的分析

由上述分析可知:

(1) 式 (5) 两边的绝对值是相等的, 可见, 速度方向变化快慢的大小与角速度的大小是相等的, 这一结论也可以从图2左边两个角度相等情况得出:质点转过的角度等于速度方向转过的角度。

(2) 由于角速度的顺时针方向和逆时针方向是描述转动的, 而线速度的切向方向和法向方向是描述平移运动的, 考虑的角度不一样, 所以两者的方向不能放在一起比较。所以“角速度是描述速度方向变化快慢的物理量”的说法欠妥。

在非定轴转动中, 顺时针和逆时针两个方向不足以全面描述转动情况。定义角速度的方向沿转轴方向, 它的正方向与刚体转动方向间满足右手螺旋法则, 则有

三、总结

(1) 向心加速度是由向心力产生的, 它仅改变速度的方向而不改变速度的大小, 它是加速度的一个效果分量, 在匀速圆周运动中, 加速度等于向心加速度;它虽然是由于速度方向变化所引起的, 但不等同于速度方向变化的快慢, 速度方向变化快慢对加速度的影响还要考虑速度大小的影响, 速度越大, 对加速度的影响也越大。

(2) 角速度是描述物体转动快慢的物理量, 速度方向变化快慢是描述物体平动的物理量, 两者定义不同, 适用对象有差异, 但在描述质点转动快慢的大小时, 两者是相等的。

参考文献

[1]李沐东.线速度方向变化快慢用什么物理量描述?[J].物理教师, 2009, (7) .

[2]张修文.关于向心加速度的辨析[J].物理教学探讨, 2006, (6) .

[3]蒋基豪, 吴常光.“关于向心加速度的辨析”质疑[J].物理教学探讨, 2007, (2) .

[4]李涛, 陈世国.对圆周运动中加速度的再思考[J].现代交际, 2012, (6) .

向心加速度物理教案设计篇3

【教学目标】

（一）知识与技能

1、理解速度变化量和向心加速度的概念

2、知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。

3、能够运用向心加速度公式求解有关问题。

（二）过程与方法

体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法。

（三）情感、态度与价值观

培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情、乐于学习的品质。【教学重点】

理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。【教学难点】

向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用【教学课时】 1课时【探究学习】

（一）引入新课

教师活动：通过前面的学习，我们已经知道，作曲线运动的物体，速度一定是变化的，换句话说，作曲线运动的物体，一定有加速度。圆周运动是曲线运动，那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何来确定呢？下面我们就来学习这个问题。

（二）进行新课

教师活动：指导学生阅读教材 “思考与讨论”部分，投影图6.6－1和图6.6－2以及对应的例题，引导学生思考并回答。

学生活动：认真阅读教材，思考问题，选出代表发表见解。

教师活动：倾听学生回答，必要时给学是以有益的启发和帮助，引导学生解决疑难，回答学生可能提出的问题。

设疑：我们这节课要研究匀速圆周运动的加速度，可以上两个例题却在研究物体所受的力，这不是“南辕北辙”了吗？

点评：激发学生的思维，唤起学生进一步探究新知的欲望。通过发表自己的见解，解除疑惑，同时为下一步的研究确定思路。

学生活动：思考后，积极发表见解。

教师活动：倾听学生回答，启发和引导学生解决疑难，总结并点评。同时引出下一课题。

1、速度变化量教师活动：指导学生阅读教材 “速度变化量”部分，引导学生在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量Δv的图示，思考并回答问题：

速度的变化量Δv是矢量还是标量？

如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量Δv？学生活动：认真阅读教材，思考问题，在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量的图示。

教师活动：投影学生所画的图示，点评、总结。

2、向心加速度

教师活动：指导学生阅读教材 “向心加速度”部分，投影图6.6－5，引导学生思考：

（1）在A、B两点画速度矢量vA和vB时，要注意什么？（2）将vA的起点移到B点时要注意什么？

（3）如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量Δv？（4）Δv／Δt表示的意义是什么？

（5）Δv与圆的半径平行吗？在什么条件下，Δv与圆的半径平行？

学生活动：按照思考提纲认真阅读教材，思考问题，在练习本上独立完成上面的推导过程。

点评：让学生亲历知识的导出过程，体验成功的乐趣。

教师活动：倾听学生回答，必要时给学是以有益的启发和帮助，引导学生解决疑难，回答学生可能提出的问题。

师生互动，得出结论：

上面的推导不涉及“地球公转”、“小球绕图钉转动”等具体的运动，结论具有一般性：作匀速圆周运动的物体加速度指向圆心。这个加速度称为向心加速度。

教师活动：匀速圆周运动的加速度方向明确了，它的大小与什么因素有关呢？下面请大家按照课本51页“做一做”栏目中的提示，在练习本上推导出向心加速度的表达式。也就是下面这两个表达式：

v2an

anr2

r学生活动：阅读教材“做一做”栏目中的内容，边思考，边在练习本上推导向心加速度的公式。教师活动：巡视学生的推导情况，解决学生推导过程中可能遇到的困难，给与帮助，回答学生可能提出的问题。

点评：教师要放开，让学生独立完成推导过程。有的学生可能会走弯路，甚至失败，推导结果并不重要，重要的是让学生亲历推导的过程。

教生互动：投影学生推导的过程，和学生一起点评、总结。

教师活动：引导学生思考并完成“思考与讨论”栏目中提出的问题。深化本节课所学的内容。

学生活动：认真阅读相关内容，思考并回答问题。教师活动：听取学生见解，点评、总结。

（三）课堂总结、点评

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

（四）实例探究

［例］关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是（）A.它们的方向都沿半径指向地心

B.它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴 C.北京的向心加速度比广州的向心加速度大 D.北京的向心加速度比广州的向心加速度小

【解析】如图所示，地球表面各点的向心加速度方向（同向心力的方向）都在平行赤道的平面内指向地轴。选项B正确，选项A错误.在地面上纬度为φ的P点，做圆周运动的轨道半径r＝R0cosφ，其向心加速度为

高一物理《向心加速度》教学反思篇4

①通过课本上的两幅图片。

地球绕太阳做匀速圆周运动和细绳拉着小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动的实例，地球和小球的合力指向圆心导出匀速圆周运动的物体所受的合力指向圆心在导出匀速圆周运动的物体加速度指向圆心；

②利用第一节曲线运动的合力和速度方向的关系探讨。

向心加速度物理教案设计篇5

【设计思想】

向心力概念的建立有两条途径：一是先通过实验建立向心力概念，归纳出向心力公式，再推出向心加速度；二是先通过理论推导导出向心加速度，再推出向心力。本节课目的是想通过先理论分析，得出向心力的存在，再通过实验探究，用理论指导实践。理论推导严谨，能训练学生的推理能力，实验方法讲向心力，降低了难度，便于学生理解接受。这样让学生真正认识到向心力的存在及意义。

【教学目标】

一、知识与能力

1、知道向心力的定义和方向，通过实例认识向心力的作用效果及来源。

2、通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关，初步掌握向心力的公式并可以进行计算。

3、知道向心加速度及其公式，能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力及向心加速度。

4、经历向心力和向心加速度的概念形成过程的体验，大胆发表自己对有关问题的认识。

二、过程与方法

通过向心力理论分析到实验探究，培养学生用理论指导实践的素养和能力。

三、情感态度与价值观

培养学生观察生活，思考生活现象的能力，同时培养学生大胆分析及勇于探究的科学素养，以及尊重实验、实践的客观唯物精神。

【教学重点】

向心力概念的建立及实验探究向心力的大小是教学重点。

【教学难点】

向心力概念的建立及实验探究向心的大小也是教学难点。通过简单实例及分组实验加强感知，突破难点。

【教具准备】

1、小球、细绳和光滑木板16套

2、小链球16对。

3、向心力演示器16台。

4、课件。

【教学过程】

一、引入新课

欣赏视频：我国选手赵宏博和申雪在06年冬奥会花样滑冰比赛中，以精彩表演获得金牌，为国争光。视频中申雪的运动可以近似看成什么运动？（学生回答：匀速圆周运动），其运动状态时刻改变的原因是什么？（学生回答：受到合外力）有力就会产生（加速度）。这节课我们共同探究做匀速圆周运动的物体合外力及加速度的特点。

板书：向心力与向心加速度

二、学生实验引出向心力的定义

引导学生分组利用手中的小球、细线、光滑水平木板，构建一个简单的匀速圆周运动，让学生对小球进行受力，得出匀速圆周运动物体所受合外力的特点：始终指向圆心，从而引出向心力的定义。

板书：向心力

1、向心力的定义：做匀速圆周运动的物体会受到一个始终指向圆心等效的力。

三、学生观察得到向心力的方向

再引导学生观察分析得到向心力的方向时刻在变化，是一个变力但始终指向圆心而且和速度方向垂直。

板书：向心力的方向：始终指向圆而且速度方向垂直

四、引导学生分析得到向心力的作用效果

因为向心力和速度方向始终垂直，所以向心力不做功，不改变速度的大小，只改变速度的方向，得到向心力的作用效果。

板书：向心力的作用效果：不改变速度的大小，只改变速度的方向。

五、通过三个典型题目引导学生分析向心力的来源

对物体受力分析，说明向心力的来源。

物体随转盘一起匀速圆周运动物体随滚筒一起匀速圆周运动

板书：向心力的来源：向心力可以由重力、弹力、摩擦力等某个力提供，也可以由它们的合力，或某个力的分力提供。

六、实验探究：向心力的大小

提出问题：向心力的大小跟哪些因素有关？

（引导学生用两个小链球实验，凭感觉粗略体验。学生经实验、讨论有了自己的看法后，自由发言。）

学生的猜想：向心力跟物体质量m、半径r、角速度ω有关。

（若学生说到v，可引导学生由公式v=ωr得出ω和v有重复的部分）

进一步引导学生猜想它们的定量关系。学生可能猜想向心力与质量成正比，与半径成正比，与角速度成正比。老师先不要作出判断。

提问：实验时能否让三个量同时变。

学生：不行，应该保持其它量不变，使一个量变化即控制变量法。

实验装置：向心力演示器。

介绍构造：

讲解工作原理：小球向外压挡板，挡板对小球的反作用力指向转轴，提供了小球做匀速圆周运动的向心力，两力大小相等，同时小球压挡板的力使挡板另一端压缩套在轴上的弹簧，弹簧被压缩的格数可以从标尺中读出，即显示了向心力大小。

演示操作：如何实现控制变量。

强调注意事项：

学生分组实验得出：

①F向心力与质量的关系：ω、r一定，取两球使mA=2mB观察：(学生读数)FA=2FB。

结论：向心力F∝m。

②F向心力与半径的关系：m、ω一定，取两球使rA=2rB观察：(学生读数)FA=2FB。

结论：向心力F∝r。

③F向心力与角速度的关系：m、r一定，使ωA=2ωB观察：(学生读数)FA=4FB。

结论：向心力F∝ω。

归纳：综合上述实验结果可知：物体做匀速圆周运动需要的向心力与物体的质量成正比，与半径成正比，与角速度的二次方成正比。但不能由一个实验、一个测量就得到一般结论，实际上要进行多次测量，同时选取更精密的仪器，大量实验，但我们不可能一一去做。同学们刚才所做的实验得出：m、r、ω越大，F越大；若将实验稍加改进，如课本中所介绍的小实验，加一弹簧秤测出F，可粗略得出结论。我们还可以设计很多实验都能得出这一结论，说明这是一个带有共性的结论。测出m、r、ω的值，可知向心力大小为：F=mrωr。

2板书：向心力：F向心力=mωr=mv/r

我们知道合外力必然产生加速度，向心力实际就是物体做匀速圆周运动的合外力，这个力产生的加速度是怎么样的呢？

七、根据牛顿第二定律推导出向心加速度

板书：向心加速度

1、向心加速度大小：a=F向心力/m=ωr=v/ r=ωv

a=4πr/T=4πrf

提问：方向是怎么样的？

板书：向心加速度的方向：与向心力同向，始终指向圆心

思考：匀速圆周运动是匀变速运动还是非匀变速运动？

学生：不是，因为加速度不恒定。方向时刻在改变。

板书：向心加速度的物理意义：描述速度方向变化快慢的物理量。

【及时巩固】