2024年3月27日发(作者：)

知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根

《向心力》教学设计

一、教材分析

选用教材：人教版必修2第五章第六节

教材分析：

本节“向心力”的教学是继“圆周运动”、“向心加速度”之后第三次关于圆周运动的教学，

前两次是对圆周运动的描述，即研究其运动学方面的内容，而本节则从动力学角度分析物体

做匀速圆周运动的原因，这样学生对圆周运动的认识才更加完整。

向心力的教学是遵循先进行理论分析，再进行实验验证的顺序。

在前一节，教材从理论的角度给出了向心加速度的方向及计算公式。到了本节，教材从

理论角度出发，根据牛顿第二定律，得出做匀速圆周运动的物体受到的合外力的方向和大小，

即向心力的方向和大小。

理论的推导需要实验的验证，实验应该尽量从生活中提取素材、使用通用的器材来完成

验证实验，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在我身边，对科学产生亲近感。教材

中使用圆锥摆来完成验证向心力的表达式，这容易让学生进行分组实验。通过这个实验，学

生能够很容易理解向心力是按照效果命名的，是由其他性质的力提供的。

二、学情分析

学生已经掌握在直线运动中用牛顿运动定律分析对物体的运动，但还未在圆周运动中

使用牛顿运动定律，通过这一节对匀速圆周运动的分析，让学生知道圆周运动中力与运动的

关系，遵守的仍然是牛顿运动定律。

向心力这部分内容对现阶段的高中学生来说是一重点也是难点，很多学生在学到这部

分内容时都感觉很抽象。在前一节，学生尝试探究匀速圆周运动中向心加速度的方向与表达

式，因此在这一节中如果能做好验证向心力公式的实验，将对学生理解向心力是效果力起极

大的帮助作用。

三、重难点分析

重点：实验验证向心力的表达式

难点：向心力是根据力的效果命名的，是由其他性质的力提供的

四、教学目标分析

知识与技能

1、了解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的

2、掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力

过程与方法

1、在实验探究的过程中，体验向心力的存在，会分析向心力的来源

2、会测量、分析实验数据，获得实验结果，体会理论与实验相结合的物理学研究方法

情感态度与价值观

在实验的过程中树立实验与理论相辅相成、尊重实验结果的科学价值观

五、教学方法

实验教学法

六、教学过程

1、创设情境，激发思考

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知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根

每组学生发一个系有细绳的小球，让学生抓住绳子一端，让小球在桌面上做匀速圆周运

动。两个同学配合，在绳长不变的情况下改变小球的转速，让转动小球的学生说说自己手受

到绳子拉力变化的感受。

生：当转速变快，手指感受到更大的拉力。

图 1 学生体验向心力

2、引入概念

 理论分析：

通过前面对匀速圆周运动的学习，知道任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆

心，即向心加速度。按照牛顿第二定律，产生向心加速度的原因是物体受到了指向圆心的合

v

2

力，叫做向心力，且向心力F

n

=

m

或F

n

=mω

2

r.

r

 提出疑问：

让学生对刚刚的小球进行受力分析，会发现部分学生在受力分析时，会沿绳的方向画

出一个向心力，为判断这样的分析是否正确，提出如下问题：

①向心力的施力物体是什么？

②向心力的作用是什么？

③绳子的作用是什么？

3、实验一：用传感器验证向心力的表达式

为了判断小球在受到绳子拉力之外，是否还受到一个向心力，用力传感器测量小球在水

平拉力下做圆周运动的向心力。

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