5.6向心力学案（人教版必修2）
1．做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指
向________的合力，这个合力叫做向心力．向心力产生向心加速度，不断改变物体的速
度________，维持物体的圆周运动，因此向心力是一种________力，它可以是我们学过
的某种性质力，也可以是几种性质力的________或某一性质力的________．
2．向心力大小的计算公式为：Fn＝________＝________，其方向指向________．
3．若做圆周运动的物体所受的合外力不沿半径方向，可以根据F产生的的效果将其分
解为两个相互垂直的分力：跟圆周相切的____________和指向圆心方向的____________，
Ft产生________________________，改变物体速度的________；Fn产生_____，改变物
体速度的________．仅有向心加速度的运动是________________，同时具有切向加速度
和向心加速度的圆周运动就是________________．
4．一般曲线运动
运动轨迹既不是________也不是________的曲线运动，可称为一般曲线运动．曲线运动
问题的处理方法：把曲线分割成许多极短的小段，每一段都可以看作一小段________，
这些圆弧上具有不同的________，对每小段都可以采用____________的分析方法进行处
理．
5．关于向心力，下列说法中正确的是()
A．物体由于做圆周运动而产生一个向心力
B．向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小
C．做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力
D．做一般曲线运动的物体的合力即为向心力
6．如图1所示，
图1
用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动，关于小球的受力，
下列说法正确的是()
A．重力、支持力
B．重力、支持力、绳子拉力
C．重力、支持力、绳子拉力和向心力
D．重力、支持力、向心力
7．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在
相同的时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的向心力之比为()
A．1∶4B．2∶3C．4∶9D．9∶16
【概念规律练】
知识点一向心力的概念
1．下列关于向心力的说法中正确的是()
A．物体受到向心力的作用才能做圆周运动
B．向心力是指向弧形轨道圆心方向的力，是根据力的作用效果命名的
C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某一种力或某一种力
的分力
D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢
2．关于向心力，下列说法正确的是()
A．向心力是一种效果力
B．向心力是一种具有某种性质的力
C．向心力既可以改变线速度的方向，又可以改变线速度的大小
D．向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
知识点二向心力的来源
3．如图2所示，
图2
一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做
圆周运动，运动中小球所需向心力是()
A．绳的拉力
B．重力和绳拉力的合力
C．重力和绳拉力的合力沿绳的方向的分力
D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
4．如图3所示，
图3
有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的P点不动，关
于小强的受力，下列说法正确的是()
A．小强在P点不动，因此不受摩擦力作用
B．小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力
C．小强随圆盘做匀速圆周运动，盘对他的摩擦力充当向心力
D．若使圆盘以较小的转速转动时，小强在P点受到的摩擦力不变
知识点三变速圆周运动
5．如图4所示，
图4
长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L2处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到
跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的
()
A．线速度突然增大
B．角速度突然增大
C．向心加速度突然增大
D．悬线的拉力突然增大
【方法技巧练】
一、向心力大小的计算方法
6．一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，则空气对
老鹰作用力的大小等于()
A．mg2＋(v2R)2B．m(v2R)－g2
C．mv2RD．mg
7．在双人花样滑冰运动中，有时会看到男运动员拉着女运动员离开冰面在空中做圆锥摆
运动的精彩的场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为30°，
重力加速度为g，估算该女运动员()
A．受到的拉力为3GB．受到的拉力为2G
C．向心加速度为3gD．向心加速度为2g
二、匀速圆周运动问题的分析方法
8.
图5
长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点．让其在水平面内做匀速圆周
运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图5所示．当摆线L与竖直方向的夹角为α时，
求：
(1)线的拉力F；
(2)小球运动的线速度的大小；

(3)小球运动的角速度及周期．

参考答案
课前预习练
1．圆心方向效果合力分力
2．mv2rmω2r圆心
3．分力Ft分力Fn沿圆周切线方向的加速度大小指向圆心的加速度方向匀速圆周运动变速圆周运动
4．直线圆周圆弧半径圆周运动
5．B[由向心力的概念对各选项作出判断，注意一般曲线运动与匀速圆周运动的区别．
与速度方向垂直的力使物体运动方向发生改变，此力指向圆心命名为向心力，所以向心力不是物体做圆周运动而产生的．向心力与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向．做匀速圆周运动的物体的向心力始终指向圆心，方向在不断变化，是个变力．做一般曲线运动的物体的合力通常可分解为切向分力和法向分力．切线方向的分力提供切向加速度，改变速度的大小；法线方向的分力提供向心加速度，改变速度的方向．正确选项为B.]
6．B[向心力是效果力，可以是一个力，也可以是一个力的分力或几个力的合力．]
7．C[由匀速圆周运动的向心力公式Fn＝mrω2＝mr(θt)2，可得F甲F乙＝m甲r甲(θ甲t)2m乙r乙(θ乙t)2＝12×12×(60°45°)2＝49.]
课堂探究练
1．ABCD[向心力是使物体做圆周运动的原因，它可由各种性质力的合力、某一个力或某一个力的分力提供，方向始终从做圆周运动的物体的所在位置指向圆心，是根据力的作用效果命名的，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小．]
2．AD[向心力是按力的作用效果命名的，是一种效果力，所以A选项正确，B选项错误；由于向心力始终沿半径指向圆心，与速度的方向垂直，即向心力对做圆周运动的物体始终不做功，不改变线速度的大小，只改变线速度的方向，因此C选项错误，D选项正确．]
点评由于向心力是一种效果力，所以在受力分析时不要加上向心力，它只能由其他性质的力提供．
3．CD[
如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳的拉力，向心力由指向圆心O方向的合外力提供，因此，它可以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向分力的合力，故选C、D.]
4．C[由于小强随圆盘一起做匀速圆周运动，一定需要向心力，该力一定指向圆心方向，而重力和支持力在竖直方向上，它们不能充当向心力，因此他会受到摩擦力作用，且充当向心力，A、B错误，C正确；由于小强随圆盘转动的半径不变，当圆盘角速度变小时，由Fn＝mrω2可知，所需向心力变小，故D错误．]
点评对物体受力分析得到的指向圆心的力提供向心力．向心力可以是某个力、可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力．
在匀速圆周运动中，向心力就是物体所受的指向圆心方向的合外力．在变速圆周运动中，物体所受合外力一般不再指向圆心，可沿切线方向和法线方向分解，法线方向的分力就是向心力．
5．BCD[悬线与钉子碰撞前后瞬间，线的拉力始终与小球的运动方向垂直，不对小球做功，故小球的线速度不变．当半径减小时，由ω＝vr知ω变大，再由F向＝mv2r知向心加速度突然增大．而在最低点F向＝FT－mg，故悬线的拉力变大．由此可知B、C、D选项正确．]
点评作好受力分析，明确哪些力提供向心力，找准物体做圆周运动的径迹及位置是解题的关键．
6．A
7．B[
如图所示
F1＝Fcos30°
F2＝Fsin30°
F2＝G，F1＝ma
a＝3g，F＝2G.]
方法总结用向心力公式解题的思路与用牛顿第二定律解题的思路相似：
(1)明确研究对象，受力分析，画出受力示意图；
(2)分析运动情况，确定运动的平面、圆心和半径，明确向心加速度的方向和大小；
(3)在向心加速度方向上，求出合力的表达式，根据向心力公式列方程求解．
8．(1)F＝mgcosα(2)v＝gLtanαsinα
(3)ω＝gLcosαT＝2πLcosαg
解析
做匀速圆周运动的小球受力如图所示，小球受重力mg和绳子的拉力F.
(1)因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心O′，且是水平方向．由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgtanα，线对小球的拉力大小为：F＝mgcosα.
(2)由牛顿第二定律得：mgtanα＝mv2r
由几何关系得r＝Lsinα
所以，小球做匀速圆周运动线速度的大小为
v＝gLtanαsinα
(3)小球运动的角速度
ω＝vr＝gLtanαsinαLsinα＝gLcosα
小球运动的周期
T＝2πω＝2πLcosαg.
方法总结匀速圆周运动问题的分析步骤：
(1)明确研究对象，对研究对象进行受力分析，画出受力示意图．
(2)将物体所受外力通过力的分解将其分解成为两部分，其中一部分分力沿半径方向．
(3)列方程：沿半径方向满足F合1＝mrω2＝mv2r＝4π2mrT2，另一方向F合2＝0.
(4)解方程，求出结果．

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人教版高中物理必修二《向心力》教学设计

一、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、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表达式

5、初步了解用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的原理。会测量、分析实验数据，获得实验结论。

6、知道在变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。

（二）过程与方法

1、利用身边的事例分析匀速圆周运动所需的向心力，物理知识来源于生活而又服务于生活。

2、在验证向心力表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的使用。

3、进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。

4、让学生阅读课本并演示实验，体现教师只是引导者，学生是课堂主人的理念。

（三）情感态度与价值观

1、培养学生动手、探究的习惯，经历科学探究的过程，领略实验是解决物理问题的一种基本途径。

2、通过实验，激发学生学习物理的兴趣。

二、教学重点

理解向心力的概念和分析向心力的来源，能进行计算。

三、教学难点：

向心力来源的分析。

四、教学课时：

1课时

五、教学准备:

向心力演示仪、圆锥摆、小球、细绳

六、学情分析：

通过前几节课的学习，学生已知道了物体做曲线运动的条件，知道描述匀速圆周运动快慢的物理量，已知道向心加速度的方向指向圆心，它描述物体速度方向变化的快慢。上学期已对牛顿第二定律深入的学习，因此学生很容易理解向心力的概念，这种认识层层递进，但由于学生往往认为向心力是一种新的力，因此学习向心力是一种效果力将是学生学习的一个难点。

七、教材分析：

这节课是本章的重点内容，学好这部分内容，后一章的天体运动和高二阶段的带电粒子在匀强磁场中的运动的难度就会降低。本节内容通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，得出向心力的概念，接着又从牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式，为了进一步理解向心力公式，用实验圆锥摆粗略验证向心力的表达式，使学生感受理论与实践是相结合的，理论知识来自于实践，可以用实验去证明，最后由特殊到一般地哲学思想，让学生轻松学习变速圆周运动和一般曲线运动的处理方法。

八、教学过程：

A引入新课

1、知识回顾：

师：上节课学习了匀速圆周运动向心加速度，它的大小和方向有何特点？（学生思考，回答）

师：翻开课本P22，完成练习4

学生练习后教师评价

2、情景设置：

两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，相向心加速度之比为2:1，那么他们的向心加速度是怎样产生的呢？这节课我们就来共同探讨与它息息相关的一个课题———向心力。

课题板书：5.6向心力

B、新课进行中

1、向心力的认识

师：举例生活中的匀速圆周运动：（1）教师演示绳系小球，小球在光滑水平面内做匀速圆周运动；（2）地球围绕太阳做匀速圆周运动；（3）演示漏斗内的小球做匀速圆周运动（4）小球在向心力演示仪中做匀速圆周运动。

归纳特点：物体做匀速圆周运动必有指向圆心的合外力来维持。

明确向心力的概念：这个合外力就是向心力。

学生阅读课本（大声）P23，第二段，向心力的概念

板书：一、向心力

1、概念：F=F合

师生：对以上例子进行受力分析

师：向心力是不是一个新的性质力？

学生思考并回答

板书：

2、来源：向心力是效果力，它可以是某几个性质力的合力，单个力或某个力的分力。

师：物体做圆周运动时，先对物体进行受力分析，受力分析时能否画上向心力？

学生思考并回答

师：向心力是矢量，就要考虑它的大小和方向，它的大小如何计算？

学生思考并回答，根据牛顿第二定律。

学生回答，教师板书：

3、大小Fn=man

=mV2/r

=m.ω2.r

=……

师：大家考虑，向心力Fn与半径r之间成什么样的比例关系？

学生思考并回答

师：纠正并归纳：看公式Fn=mV2/r=mω2r,用控制变量法解决此问题，在线速度V不变的条件下，向心力与半径成反比，半径越大，向心力越小。

学生练习：练习册P23第三题。教师评价，并在此环节渗透物理学习中审题的重要性。

师：那向心力的方向如何确定？

学生思考并回答

板书：

方向：沿着半径指向圆心。

师：由此知是变力，大家思考一下在匀速圆周运动中那些物理量不变？

学生思考并回答，

教师强调：速度的大小，加速度的大小，角速度、周期、频率、转速、向心力的大小。

师：物理实验室检验真理的一个基本途径，理论的正确与否是要用实践来证明的。

学生动手让小球做圆锥摆运动

建立物理模型（如图所示）

师：

（1）如图所示，做匀速圆周运动的小球受到哪些力的作用？合力产生了怎样的加速度？

（2）能否在实验室里粗略计算此匀速圆周运动中的向心力大小？

学生思考并回答

师：课本上就是利用圆锥摆中可以有两种方法测向心力来粗略验证向心力的表达式的，同学们课后有兴趣完全可以自己做一下。

2变速圆周运动和一般曲线运动的学习

观看过山车视频，师：

（1）过山车做的是不是圆周运动？

（2）运动时速度大小变不变？

(3)向心力指向以圆心吗？

学生思考并回答，教师评价

引导学生阅读课本P24思考回答以下问题：

（1）变速圆周运动的合外力也指向圆心吗？

（2）变速圆周运动的速度大小是怎么改变的？

教师明确，并板书：

二做变速圆周运动的物体所受的力：

Ft：切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.

Fn：向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.

师：怎么分析研究一般的曲线运动？

教师引导学生总结：

处理一般曲线运动的方法：

把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的半径。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用圆周运动的分析方法进行处理.

C知识小结

学生静下心闭上眼睛两分钟回顾本节课知识，

九板书设计

5.6向心力

一、向心力

1、概念：F=F合

2、来源：向心力是效果力，它可以是某几个性质力的合力，单个力或某个力的分力。

3、大小Fn=man

=mV2/r

=m.ω2.r

=……

方向：沿着半径指向圆心。

二做变速圆周运动的物体所受的力：

Ft：切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小.

Fn：向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向.

三、处理一般曲线运动的方法：

十作业布置

课后练习123

“向心力”教学设计

一般给学生们上课之前，老师就早早地准备好了教案课件，规划教案课件的时刻悄悄来临了。在写好了教案课件计划后，这样我们接下来的工作才会更加好！你们会写多少教案课件范文呢？小编特地为您收集整理““向心力”教学设计”，希望对您的工作和生活有所帮助。

一、教学内容分析

向心力是物体做匀速圆周运动时所受到的合外力，它是本章圆周运动的重点。由于这一节内容比较多，可分为两个课时，第一课时讲述有关向心力的概念，第二课时是生活中向心力的应用实例，而本--是第一课时有关向心力的概念。本节课的教学重点和难点是学生如何建立向心力的概念，为了使学生容易接受，教材采取以实验为基础加上必要的简单的理论分析的方法，在这里，编者增加了一个演示实验，就是借助向心力演示器进行实验，把学生的实验结论逐一验证，从而验证了向心力公式，更有力说明了实验的科学性和重要性。课本35页中的“讨论与交流”这一点学生往往觉得抽象，只是理论来分析，这里编者把它改成实验探究，这样学生通过实验亲身感受，定性分析，这比理论分析更具有说服力。

二、教学对象分析

在前面的教学中，学生已经学习了匀速圆周运动，对匀速圆周运动有了一定的理解。知道描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等，并理解线速度、角速度、周期、半径之间的关系。学生知道在转动装置中，共轴的轮子上各点的角速度相等；皮带转动（不打滑）中，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等。这些都为本节课的学习奠定了基础。学生知道匀速圆周运动是一种变速运动，因为它的线速度方向时刻在变，但只是表面的知道，更深一步来分析，为什么线速度的方向时刻在变？是什么力来改变物体的这种运动状态，这个力有何特点？学生带着这些疑问来进入本节课的学习。

三、--思想及策略

在以往的教学中，课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向，老师满堂灌，学生被动的接受，很难从多方面培养学生的综合素质。而新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。为此本--和教学实施就是采用学生实验探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法。

本节首先通过日常生活经验和观察中的两个实例，提出问题，加上老师的即时演示实验，其现象更加深学生心中的疑惑，激发他们求知探索的欲望，更易引起学习的兴趣。然后学生亲身进行实验探究来感受向心力。当学生对向心力的概念有了一定的认识后，就进一步提出向心力的大小与哪些因素有关呢？可以先让学生根据前述实验做出猜想，然后再让学生设计实验对猜想进行验证，教师可以按照教材的设计指导学生完成，进一步强化学生对向心力的感性认识。教师还借助了向心力演示器进行实验，把学生的实验结论逐一验证，从而验证了向心力公式。接着运用牛顿第二定律，给出向心加速度的公式，让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小不变，但方向时刻在改变。最后把课本35页的“讨论与交流”改成实验探究，这样学生通过实验亲身感受，定性分析，这比理论分析更具有说服力。

本节课的教学重点和难点是学生如何建立向心力的概念，而突破这一点的办法是让学生进行探究实验，让学生亲身感受，获得感性认识。由于本节课学生实验探究活动比较多，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。实验中提倡学生敢于动手，严谨、细致、耐心的进行实验，观察实验现象并能分析，小组之间讨论与交流，归纳结论。本节课以实验探究为主线，以问题和小组交流贯穿课堂的始终，把传授知识、培养能力和学生情感有机的结合起来。

四、教学目标及教学重点、难点

教

学

目

标

知识与技能

1．理解向心力的概念。

2．知道向心力大小与哪些因素有关，理解公式的含义。

3．理解向心加速度的概念，结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式。

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，验证匀速圆周运动的向心力公式，结合牛顿第二定律得出向心加速度的公式。

情感态度与价值观

1．通过亲身的探究活动，使学生获得成功的乐趣，培养学生参与物理活动的兴趣。

2．培养学生对科学的求知欲，乐于参与观察，敢于实验，体会实验在探索物理规律中的作用和方法。

3．培养学生事实求是、尊重客观规律的科学态度，养成严谨、细致、耐心的实验修养。

教学重点

1．理解向心力的概念。

2．学生实验探究：感受向心力和影响向心力大小的因素。

教学难点

理解向心力的概念。

五、教法学法

学生实验探究，教师演示实验相结合；学生思考、猜想、讨论，教师提问、讲解相结合。

六、教学用具和课时安排

质量不同的小物体（钢球、木球）、小绳、圆珠笔杆、向心力演示器、圆环轨道、CAI课件、多媒体投影设备。

课时安排1课时。

七、教学流程图

八、教学过程

教学

环节

教学内容及教师组积活动

学生主体活动

设计意图及说明

情景

设疑

引入

新课

1．同学们跑步转弯时，身体会自然的怎么样？（例如4*100米接力赛）

2．在湿滑的水泥路上转弯时，无论是骑自行车还是驾车，必须怎么办？

3．教师演示：把小球在不同的高度沿着斜面轨道滚下时，观察通过圆环运动的情况。（例如娱乐场所里玩“过山车”游戏）你知道其中的奥秘吗？物体做圆周运动的条件是什么？这就是我们这一节课要探究的问题了。

1．由于学生对前面的两个问题有很丰富的日常经验，会大胆发言。

2．观察实验现象，对现象和老师提出的问题进行思考，产生悬念。

从日常生活情景中构建物理情景，以培养学生把生活与物理联系一起的习惯，特别是演示实验的现象，使学生产生悬念，激发好奇心和探索欲望。

实

验

与

探

究

教师指导学生做课本实验，提出问题：1．你牵绳的手有什么感觉？2．如果增大或减小小球的线速度，手的感觉有何变化？3．如果松手，将会发生什么现象？4．小球匀速圆周运动受到哪些力的作用？合外力是哪个？这个力起什么作用？

学生亲身进行实验探究，然后小组讨论交流，归纳结论，回答老师的提问。

这实验简单易做，效果明显，学生通过亲身感受使学生获得成功的乐趣，实际教学效果表明学生乐于参与观察，敢于实验。

引

出

向

心

力

概

念

1．承上启下，引出向心力的概念：维持物体做匀速圆周运动需要一个指向圆心的力的作用，这个力就叫向心力。

2．配合演示动画片。

3．教师强调：使物体做匀速圆周运动的向心力只是合外力，并不是真正受到的力；向心力的作用只是改变速度的方向，不改变速度的大小。（举例对比：F与V同一直线时，F对V的作用）

引导学生回答物体做匀速圆周运动的条件。

学生观察、思考、回答、理解、记录。

向心力的概念是本课的难点，加上新教材没有明确向心力的概念，教师应深入浅出地做出理论分析，使学生容易接受。

猜

想

与

假

设

1．教师提出问题：向心力的大小与哪些因素有关？

2．引导学生设计实验并对猜想进行验证。

学生根据前面的实验作出猜想，一般学生都会各抒己见，大胆发表自己的猜想。最后师生共同讨论，得出实验探究的方案。

学生经历了“提出问题→猜想与假设→设计实验→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

实

验

与

探

究

教师演示动画片，让学生知道怎样使用器材探究。同时明确：细绳的拉力提供圆周运动所需的向心力。注意用牵细绳的手的感觉来判断向心力的大小。教师强调实验时要注意安全。

用先前准备的空心圆珠笔杆和实验室配备的带小绳的铁球、木球。

学生按照先前设计的方案进行实验与探究，对猜想进行验证。实验后小组内互相交流感受，进行分析、讨论、总结结论：（1）当m、相同时，r越大F越大。（2）当m、r相同时，越大F越大。（3）当、r相同时，m越大F越大。

培养学生养成严谨、细致、耐心的实验修养。

演

示

实

验

教师先介绍向心力演示器的结构和使用方法，然后进行如下操作如下：

（1）用质量比为2：1的钢球和铝球，使他们运动的半径r和相同，观察得到露出的红白相间方格数比值为2：1，即两个球所受向心力的比值也为2：1，因此F与m成正比。

（2）当m、相同时，半径比为2：1，向心力的比值也为2：1，因此F与r成正比。（3）当m、r相同时，比值为2：1，向心力的比值为4；1，因此F与2成正比。

教师由此验证向心力大小的公式：F＝mr2

学生观察、思考、分析，然后根据推导向心力的另一表达式。

培养学生事实求是、尊重客观规律的科学态度，让学生体会到实验在探索物理规律中的作用和方法。

引出

向心

加速

度的

概念

做圆周运动的物体，在向心力F的作用下必然要产生一个加速度，根据牛顿第二定律得到：这个加速度的方向与向心力的方向相同，所以称为向心加速度。（对比：直线运动中的加速度与向心加速度的区别。）

学生结合牛顿第二定律得到：

让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小不变，但方向时刻在改变。所以匀速圆周运动又是一种变速运动。

实

验

与

探

究

看课本35页的“讨论与交流”，引导学生从公式和转换成公式F＝mr2和进行探究：同一物体做匀速圆周运动时，当半径比较大时，向心力比较大还是比较小？教师引导学生探究实验，如图示：

其中小球分别到绳结A、B的距离比为2：1。引导学生手握绳子，使小球在水平方向做匀速圆周运动，请另一位学生帮助：看着手表，每秒钟喊2次口令。

操作一：手握绳结A，手握绳子，使小球每2次口令运动1周，即每秒1周。

操作二：改为手握绳结B，仍使小球每秒运动1周。

操作三：又改为手握绳结A，但使小球每秒钟运动2周。

以上3次实验学生注意体会绳子拉力的大小。

师生共同归纳：操作一与操作二m、相同，但r越大F就越大。操作二与操作三m、v相同，但r越小反而F就越大。

学生对课本35页的“讨论与交流”往往有点迷糊，难以理解。现在能通过实验亲身感受，定性分析，学生才确信真理，这比理论分析更有说服力。

举一反三，即从公式看，当一定时，a与r成正比；从公式看，当v一定时，a与r成反比。

总结与

作业

1．对本节课内容进行小结。

2．作业：练习课本37页习题1、2

学生知识回顾

巩固所学的知识

检测所学的知识

九、教学反思

上完这节课后，从整个课堂活动中看，学生很喜欢老师多举一些生活的实例，能大胆发言。比如教师情景设疑导入新课，强烈的激发学生好奇心和探索欲望，课堂气氛非常好；教师叫学生猜想时，他们都很活跃，各抒己见。在课堂中，学生实验探究活动比较多，但他们的积极性很高，每个学生都在“玩”那个带绳子的小球。就这样，这节课就在学生的探究性活动中结束了，学生通过亲自动手，亲身感受，在这“玩”当中获得了成功的愉悦，这种充分发挥学生的主体地位和以学生为主的探究实验课，比老师讲和做好得多，达到了事半功倍的效果！

本节课的难点是如何建立向心力的概念，特别是让学生理解向心力并不是物体真正受到的力，这一点比较抽象，教师应注意把握语言的简练，深入浅出的加以说明。由于整堂课探究实验较多，要注意控制好时间，如果时间确实不够，可以课堂练习一些题目，把最后的探究实验留在课后“做一做”。

十、课后点评

本--和教学实施都落实了高中物理新课程的目标要求，体现了新课程的精神，采取“学生自主探究，教师启发导学”的新教法，充分调动学生自主学习，让学生自主探究。本--让学生经历了“提出问题→猜想与假设→设计实验→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，同时充分利用“多媒体课堂辅助教学资料库”的教学课件，使课堂的教学效果大大提高。这是一节科学的、操作性很强的--案例。

人教版高中物理必修二《向心力》教学反思

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，有效的提高课堂的教学效率。那么，你知道教案要怎么写呢？小编收集并整理了“人教版高中物理必修二《向心力》教学反思”，相信您能找到对自己有用的内容。

人教版高中物理必修二《向心力》教学反思

关于《向心力》这节课，我上了一堂公开课。我本着给学生讲简单，易于学生理解和掌握的原则。

因此，我是这样处理的：先复习向心加速度的大小和方向，紧接着出一道思考题，即上一节的第四题，情景引出：两艘游艇的向心加速度是怎样产生的？这节课就来学习与这个问题息息相关的知识—向心力；展开新课，向心力概念→矢量性（大小和方向）→向心力来源→用圆锥摆实验粗略验证向心力公式。

本来还设计了变速圆周运动和一般曲线运动的讲解，但考虑到学生对向心力是效果力这一难点的透彻理解，这点需要的时间比较多，就没有把设计的都讲完。从第二节课的情况看，学生的掌握情况良好。当然，还有诸多值得我反思的地方：

1、过高评价学生。设计教学环节时，有些我预设认为简单的问题在学生看来，不能很快到位的理解，这也是这堂课没按设计讲完的一个原因。

2、关于向心力是效果力。为了降低难度，我先引用了学生很容易理解的动力和阻力是效果力，粉笔头做竖直上抛运动时，重力是阻力；粉笔头竖直下落时，重力是动力。当物体做匀速圆周运动时，想要实现这种效果，要有指向圆心的力。其它力的合力提供这种效果，那么这些力的合力就是向心力，因此向心力是效果力；这点处理我个人比较满意。当然也许存在不妥之处，愿与大家共同讨论。

3、图画的有些小。图画的大点，受力分析会更直观。

向心力的实例分析

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，高中教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。优秀有创意的高中教案要怎样写呢？以下是小编为大家收集的“向心力的实例分析”供大家借鉴和使用，希望大家分享！

向心力的实例分析学案
【学习目标】
（1）．知道向心力是使物体产生向心加速度的原因．
（2）．会在具体问题中分析向心力的来源，并能初步应用公式计算．
（3）．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例．
（4）．知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度．
【学习重点】会在具体问题中分析向心力的来源，并结合牛顿运动定律求解有关问题．
【学习难点】
1．具体问题中向心力的来源．
2．对变速圆周运动的理解和处理．
【学习过程】
一、复习提问
提问1：做匀速圆周运动的物体有什么特点？

提问2：做匀速圆周运动的物体的向心力就是物体受到的合外力，那么什么样的力可以提供或充当向心力呢？

提问3：向心力是一种实际存在的力吗？在受力分析中如何处理向心力？在实际问题中又如何确定向心力的大小呢？
展示生活中的圆周运动实例的图片或影片，生活中有很多物体在做圆周运动，他们的向心力是由哪些力来提供呢？这节课我们结合生活中一些具体的问题来分析向心力的来源问题。
二、新课学习
（一）、火车转弯问题
1．分析火车在平直轨道上匀速运动时受什么力？

2．如果火车在水平面内转弯时情况又有何不同呢？。

3．火车转弯做的是一段圆周运动，需要有力来提供火车做圆周运动的向心力，而平直路前行不需要．那么火车转弯时是如何获得向心力的?

4．高速行驶的火车的轮缘与铁轨挤压的后果会怎样?
如何解决这一实际问题?结合学过的知识加以讨论，提出可行的解决方案，并画出受力图，加以定性说明．
交流与讨论
学生发挥自己的想象能力，结合知识点设计方案．结合受力图发表自己的见解……
设计的方案：
5．运用刚才的分析进一步讨论：火车转弯时的速度多大时才不至于对内外轨道产生相互挤压?
选择合适的弯道倾斜角度，使向心力仅由支持力FN和重力G的合力F合提供：
F向=mv02/r=F合=mgtanθ
v0=
讨论：
（1）当v=v0，F向=F合内外轨道对火车两侧车轮轮缘都无弹力。
（2）当vv0，F向F合外轨道对外侧车轮轮缘有弹力。
（3）当vv0，F向F合内轨道对内侧车轮轮缘有弹力。
6．提问：要使火车转弯时损害最小，对行驶的速度有什么要求？

〖拓展应用〗
1．解释下列现象：
（1）．为什么高速公路弯道处外高内低，超速车道比主车道更倾斜？

（2）．在场地自行车比赛中，为什么比赛路面也是外高内低，

（3）．飞机要在空中实施水平转弯，应该怎样飞行？

（4）．汽车在水平面内转弯是什么力提供向心力？

（二）、汽车过拱形桥（只限在最高点）
分析汽车过桥的特点
1．汽车过桥时做什么运动？在最高点汽车受什么力的作用？什么力提供汽车做圆周运动的向心力？

投影问题情境：质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，试画出受力分析图，分析汽车通过桥的最高点时对桥的压力．通过分析你可以得出什么结论?汽车在桥顶出现什么现象？
2．当汽车对桥的压力刚好减为零时，汽车的速度有多大，当汽车的速度大于这个速度时，会发生什么现象？

3．分析汽车通过凹形桥最低点时，汽车对桥的压力比汽车的重力大些还是小些？
4．刚才同学们分析了汽车在拱形桥最高点和凹形桥的最低点的情形，如果汽车不在拱形桥的最高点或最低点，前面的结论还是否能用?如果不能直接运用，又如何来研究这一问题呢?

〖拓展应用〗
下面请同学看影片回答问题
1、杂技”水流星”在通过最高点时为什么水没有流出来？

2、演示小球过“山车”，学生求小球过“山车”在竖直平面内做圆周运动的最高点最小速度（知小球过“山车”在竖直平面内做圆周运动的半径为R）

3、满足什么条件如图所示的翻滚过山车就不会从最高点掉不下来？

4、思维拓展-------思考与讨论
地球可以看做一个巨大的拱形桥。汽车沿南北行驶，不断加速。请思考：会不会出现这样的情况。速度大到一定程度时，地面对车的支持力是零，此时汽车处于什么状态？驾驶员与座椅间的压力是多少？驾驶员躯体各部分间的压力是多少？驾驶员此时可能有什么感觉？

[课堂训练]
例：一辆质量m=2t的小轿车，驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面，求：
(1)若桥面为凹形，汽车以20m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大?
(2)若桥面为凸形，汽车以l0m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？
【课堂小结】
本节课通过一些具体的实例探究了物体在水平面内和竖直平面内作圆周运动的运动规律，知道了在具体圆周运动中如何来确定向心力。用向心力公式求解问题时的解题步骤如何？
（1）明确研究对象，确定它在哪个平面内做圆周运动，找到圆心和半径；
（2）确定研究对象在某个位置所处的状态，进行具体的受力分析，分析哪些力提供了向心力；
（3）根据牛顿第二定律，以及向心力公式列方程；
（4）解方程，对结果进行必要的讨论。
【阅读资料】
海南汽车试验场
海南汽车试验场内环境优美，花香鸟语，各种试验道路纵横交错，形成一道独特的风景线。其中，高速性能试验跑道尤为特别，它全长6公里，是我国最长的高速试车道，南北两个环道有如两个环型墙壁绕成一圈，跑道两边高差达5米多，有两层楼高，路面与地平面的夹角成43度多，当汽车在上面驾驶时，有如飞车走壁一般，真叫人惊叹不已。
有机会乘上试验车在高速跑道上奔驰一圈，感受更为奇妙：从车内往外看，车好象是贴着斜壁，如履平地，疾走如飞；而此时乘客的感觉，象是被一股力量紧紧地吸住，如果挥动双手将有一种沉重感，这种感觉是在一般跑道上无法感受到的。

文章来源：//m.jab88.com/j/3777.html

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