2024-2025学年高中物理 第五章 曲线运动 6 向心力（1）教学实录 新人教版必修2

2024-2025学年高中物理第五章曲线运动6向心力（1）教学实录新人教版必修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课教学内容为新版人教版高中物理必修2第五章“曲线运动”中的第六节“向心力（1）”。主要包括曲线运动的条件、向心力的概念及其产生原因，以及向心力的计算方法。通过学习，使学生掌握曲线运动的基本规律，理解向心力的产生和作用，为后续学习打下基础。核心素养目标培养学生运用物理知识解释现实世界中的现象，提升科学思维能力和探究能力。通过向心力概念的学习，使学生能够运用数学工具解决实际问题，提高定量分析问题的能力。同时，强化学生的模型建构意识，培养其对物理规律的抽象理解和应用。教学难点与重点1.教学重点

-理解向心力的概念及其在曲线运动中的应用。

-掌握向心力的计算公式：F=mv²/r，并能够应用此公式解决实际问题。

-识别并计算物体做曲线运动时的向心力大小，例如在圆周运动中的自行车轮轴的向心力。

2.教学难点

-向心力的来源：学生需要理解向心力不是由物体所受的力直接提供，而是由物体的速度和运动轨迹共同作用的结果。

-向心加速度的概念和计算：学生可能难以理解向心加速度与切向加速度的区别，以及它们在物体运动中的关系。

-复杂曲线运动中的向心力分析：在非匀速曲线运动中，向心力的大小和方向可能会变化，学生需要学会如何处理这类问题。

-例题解析：学生在应用公式计算向心力时，可能面临如何正确应用已知条件，如何处理涉及多变量的情形等困难。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有新版人教版高中物理必修2教材。

2.辅助材料：准备与曲线运动和向心力相关的图片、图表、动画等多媒体资源，以便于直观展示概念和公式。

3.实验器材：准备用于演示圆周运动的实验装置，如旋转平台、小球、绳索等。

4.教室布置：设置分组讨论区，提供白板或投影仪，以便于展示学生讨论结果和演示实验。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，如PPT、视频等，明确预习目标是理解曲线运动的基本概念和向心力的初步认识。

设计预习问题：围绕“曲线运动的条件”和“向心力的定义”，设计问题如“什么是曲线运动？曲线运动中物体受到的力有哪些？”

监控预习进度：通过平台反馈或课堂提问，了解学生预习情况。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读相关内容，初步了解曲线运动和向心力的概念。

思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，形成初步的理解。

提交预习成果：学生将预习笔记或疑问提交给教师。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过预习培养学生自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台进行预习资源的共享和监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示圆周运动的实例，引出向心力的概念。

讲解知识点：讲解向心力的计算公式F=mv²/r，并解释其物理意义。

组织课堂活动：进行小组讨论，让学生推导向心力公式，并应用公式解决实际问题。

解答疑问：针对学生在推导和应用公式时遇到的问题进行解答。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，思考向心力的来源和计算方法。

参与课堂活动：学生在小组活动中积极参与，共同解决问题。

提问与讨论：学生提出疑问，与同学和教师进行讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解帮助学生理解向心力的概念和计算。

实践活动法：通过小组活动让学生在实践中应用知识。

合作学习法：通过小组讨论培养学生的合作精神和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置与向心力相关的计算题和应用题，巩固学生对公式的理解。

提供拓展资源：推荐相关书籍或在线资源，供学生进一步学习。

反馈作业情况：批改作业，针对学生的错误进行个别指导。

学生活动：

完成作业：学生独立完成作业，巩固所学知识。

拓展学习：利用推荐资源进行深入学习和研究。

反思总结：学生反思自己的学习过程，总结学习心得。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过作业和拓展学习，培养学生独立解决问题的能力。

反思总结法：通过反思帮助学生形成对知识的深入理解。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

《物理世界的奇妙之旅》

-章节一：圆周运动的奥秘，探讨圆周运动中的向心加速度和向心力，以及它们在实际生活中的应用。

-章节二：天体运动与向心力，介绍天体运动中的向心力概念，如地球绕太阳的运动、行星的轨道等。

《高中物理实验指导》

-实验一：圆周运动实验，通过实验验证向心力公式，观察不同质量物体在相同半径的圆周运动中的向心力变化。

-实验二：非匀速圆周运动实验，探究非匀速圆周运动中向心力的变化规律。

《现代物理科学进展》

-章节一：相对论中的向心力，介绍爱因斯坦相对论中关于向心力的理论，如光速不变原理对向心力的影响。

-章节二：量子力学与向心力，探讨量子力学中向心力的概念，如电子在原子轨道中的运动。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

1)学生可以尝试设计实验，验证向心力公式在不同条件下的适用性，如改变质量、半径、速度等。

2)探究向心力在实际生活中的应用，例如汽车转弯时的向心力、地球绕太阳运动的向心力等。

3)结合物理知识，分析生活中的现象，如旋转的陀螺、飞行的飞机等，解释它们所受的向心力。

4)阅读相关拓展阅读材料，了解向心力在物理学史上的地位和发展。

5)参与物理竞赛或课题研究，深入研究向心力及其相关理论。

6)与同学、教师交流讨论，分享自己的学习心得和发现。课后作业1.作业题目：一辆汽车以60km/h的速度在水平弯道上行驶，弯道半径为50m。求汽车在弯道上行驶时所需的向心力大小。

解答：向心力F=mv²/r，其中m为汽车质量，v为速度，r为半径。

已知v=60km/h=60*1000/3600m/s=16.67m/s，r=50m。

假设汽车质量m=1000kg，则F=(1000kg)*(16.67m/s)²/50m=555.56N。

答案：汽车在弯道上行驶时所需的向心力大小为555.56N。

2.作业题目：一个质量为0.5kg的小球以10m/s的速度在水平面上做圆周运动，圆周半径为0.5m。求小球所受的向心力。

解答：向心力F=mv²/r，其中m为小球质量，v为速度，r为半径。

已知m=0.5kg，v=10m/s，r=0.5m。

则F=(0.5kg)*(10m/s)²/0.5m=100N。

答案：小球所受的向心力为100N。

3.作业题目：一个物体在水平面上做匀速圆周运动，速度为20m/s，半径为4m。如果物体的质量为2kg，求向心加速度。

解答：向心加速度a=v²/r，其中v为速度，r为半径。

已知v=20m/s，r=4m。

则a=(20m/s)²/4m=100m/s²。

答案：向心加速度为100m/s²。

4.作业题目：一辆自行车在水平弯道上以30km/h的速度行驶，弯道半径为15m。如果自行车的质量为70kg，求自行车所受的向心力。

解答：向心力F=mv²/r，其中m为自行车质量，v为速度，r为半径。

已知v=30km/h=30*1000/3600m/s=8.33m/s，r=15m，m=70kg。

则F=(70kg)*(8.33m/s)²/15m=288.89N。

答案：自行车所受的向心力为288.89N。

5.作业题目：一个物体在水平面上做圆周运动，速度为5m/s，半径为2m。如果物体的质量为1kg，求物体所受的向心力。

解答：向心力F=mv²/r，其中m为物体质量，v为速度，r为半径。

已知m=1kg，v=5m/s，r=2m。

则F=(1kg)*(5m/s)²/2m=12.5N。

答案：物体所受的向心力为12.5N。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-曲线运动的条件：物体受到的合外力与速度方向不在同一直线上。

-向心力的概念：使物体沿曲线运动的力，方向始终指向曲线的凹侧。

-向