高中物理人教版 (新课标)必修26.向心力教案

高中物理人教版(新课标)必修26.向心力教案课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析高中物理人教版（新课标）必修26.向心力教案，本节课主要围绕向心力的概念、公式及其应用展开。通过分析物体做圆周运动的受力情况，探讨向心力的来源和计算方法，并结合实际生活中的实例，使学生深入理解向心力的物理意义，为后续学习角动量等概念打下基础。二、核心素养目标培养学生运用物理概念和规律分析实际问题的能力，提高学生的科学思维和科学探究能力。通过向心力概念的学习，引导学生理解圆周运动的动态平衡，培养数学建模和逻辑推理能力。同时，增强学生对物理现象的观察和解释能力，提升科学态度与责任。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在此前已学习过牛顿运动定律、功和能、曲线运动等相关物理知识，具备了一定的力学基础。然而，对于圆周运动和向心力这一概念，学生可能仅停留在定性理解层面，缺乏具体的定量分析能力。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对物理学科普遍保持一定的兴趣，尤其对与日常生活相关的物理现象感兴趣。在学习能力方面，学生具备一定的抽象思维和逻辑推理能力，但在处理复杂问题时，可能存在分析能力不足的问题。学习风格上，部分学生倾向于通过实验和直观感受来理解物理概念，而另一部分学生则更偏好通过公式推导和理论分析来掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习向心力时，可能遇到的困难包括：理解向心力与向心加速度之间的关系，掌握向心力的计算公式，以及如何将向心力应用于解决实际问题。此外，学生可能难以将向心力与之前学习的牛顿运动定律等知识进行有效整合，形成完整的物理图像。因此，教学中需要注重概念之间的联系，通过实例分析和问题解决来帮助学生克服这些困难。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《高中物理人教版（新课标）》必修2教材，以及配套的练习册。

2.辅助材料：准备与向心力相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以增强直观教学效果。

3.实验器材：准备用于演示圆周运动和向心力实验的器材，如旋转木马、速度计等，确保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生进行合作学习；在实验操作台布置实验器材，为学生提供实验操作的空间。五、教学过程一、导入新课

（1）老师：同学们，我们之前学习了牛顿运动定律和曲线运动的相关知识，今天我们将探讨圆周运动中的向心力这一重要概念。请大家思考，什么是圆周运动？圆周运动中物体受到的力有哪些？

（2）学生：圆周运动是物体沿着圆形轨迹的运动，物体受到的力有向心力、离心力等。

（3）老师：很好，那么我们今天就来探究一下向心力这个概念。

二、新课讲授

1.向心力的概念

（1）老师：首先，我们来明确一下向心力的概念。向心力是使物体做圆周运动的力，它的方向始终指向圆心。

（2）学生：向心力是使物体做圆周运动的力，方向指向圆心。

（3）老师：那么，向心力是如何产生的呢？请同学们结合之前学习的牛顿运动定律来分析。

（4）学生：根据牛顿第二定律，物体受到的合外力等于质量乘以加速度。在圆周运动中，物体的加速度是向心加速度，因此向心力就是使物体产生向心加速度的合外力。

（5）老师：很好，同学们的分析很到位。那么，向心力的计算公式是什么呢？

2.向心力的计算公式

（1）老师：向心力的计算公式为F=m*a_c，其中F表示向心力，m表示物体的质量，a_c表示向心加速度。

（2）学生：向心力的计算公式为F=m*a_c。

（3）老师：接下来，我们通过实例来计算一下向心力。

3.向心力在生活中的应用

（1）老师：向心力在现实生活中有很多应用，比如旋转木马、汽车转弯等。请同学们结合实例，谈谈向心力在生活中的应用。

（2）学生：旋转木马、汽车转弯等都需要向心力来保持物体做圆周运动。

（3）老师：很好，同学们能够将所学知识应用到实际生活中，这是很值得表扬的。

三、课堂练习

1.计算向心力

（1）老师：请同学们根据公式F=m*a_c，计算以下物体的向心力：

-物体质量为2kg，速度为5m/s，圆周半径为3m；

-物体质量为4kg，速度为10m/s，圆周半径为2m。

（2）学生：根据公式F=m*a_c，我们可以计算出：

-第一个物体的向心力为F=2kg*(5m/s)^2/3m≈8.33N；

-第二个物体的向心力为F=4kg*(10m/s)^2/2m=200N。

（3）老师：很好，同学们的计算结果正确。

2.应用向心力解决实际问题

（1）老师：请同学们结合实例，运用向心力解决以下问题：

-一辆汽车以60km/h的速度转弯，转弯半径为100m，求汽车所需的向心力；

-一颗卫星在地球轨道上绕地球运动，轨道半径为6.4×10^6m，速度为7.9km/s，求卫星所需的向心力。

（2）学生：根据公式F=m*a_c，我们可以计算出：

-汽车的向心力为F=(60km/h*1000m/km/3600s/h)^2/100m≈335.7N；

-卫星的向心力为F=(7.9km/s*1000m/km/3600s/h)^2/6.4×10^6m≈0.73N。

（3）老师：很好，同学们能够运用所学知识解决实际问题，这是对知识的巩固和提升。

四、课堂小结

（1）老师：今天我们学习了向心力的概念、计算公式及其在生活中的应用。通过学习，我们了解到向心力是使物体做圆周运动的力，其方向始终指向圆心。同时，我们通过实例分析和问题解决，掌握了向心力的计算方法。

（2）学生：今天我们学习了向心力的概念、计算公式及其在生活中的应用。

（3）老师：希望大家能够将所学知识运用到实际生活中，提高自己的物理素养。

五、课后作业

1.复习今天所学的向心力概念、计算公式及其应用；

2.完成教材中的相关练习题；

3.结合实例，思考向心力在生活中的应用。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-向心力与角动量守恒：介绍角动量守恒定律在圆周运动中的应用，如何通过角动量守恒来分析物体在圆周运动中的受力情况。

-向心力与离心力：探讨离心力的概念，以及离心力与向心力的区别和联系，特别是在非惯性参考系中的表现。

-向心力在工程中的应用：介绍向心力在交通工具设计、机械运动分析等工程领域的应用实例。

-向心力与天体运动：探讨向心力在天体运动中的作用，如行星绕太阳运动、卫星绕地球运动等。

2.拓展建议：

-阅读相关科普文章或书籍，了解向心力在自然界和工程技术中的应用。

-观看科普视频，通过动画演示向心力的产生和作用。

-完成一些在线物理模拟实验，通过实际操作来加深对向心力的理解。

-参与物理竞赛或研究项目，尝试将向心力理论应用于解决实际问题。

-与同学组成学习小组，共同讨论和解决与向心力相关的问题，促进知识的交流与深化。

-阅读物理学史，了解向心力概念的发展历程，以及科学家们在研究圆周运动和向心力方面的贡献。

-制作向心力相关的科普小册子或演示文稿，向其他同学或公众介绍这一物理概念。

-参加物理讲座或研讨会，听取专家学者对向心力及其他相关物理问题的深入讲解。

-在日常生活中观察和分析与向心力相关的现象，如旋转的滑冰者、过山车等，将理论知识与实际观察相结合。七、教学反思今天的向心力课程终于结束了，我站在讲台前，回想起整个教学过程，心中有许多感触。

首先，我觉得课程设计得还是比较成功的。从导入到课堂练习，再到最后的拓展资源，每一个环节都紧扣主题，循序渐进。特别是课堂练习部分，通过实际计算和问题解决，同学们对向心力的理解更加深入。但我注意到，有些学生在面对复杂的计算问题时，显得有些手足无措。这可能是因为他们对基础知识掌握得不够扎实，或者是对物理概念的理解还不够深入。因此，我认为在今后的教学中，我需要更加注重基础知识的夯实和概念的理解。

其次，我在教学过程中也发现了一些问题。比如，在讲解向心力的计算公式时，我使用了公式的推导过程，但发现有些学生对此不太感兴趣，甚至有些迷茫。这说明我在教学方式上可能需要做一些调整，比如可以通过实际例子来讲解公式，让学生在实际操作中体会公式的应用，而不是单纯地推导公式。

此外，我还注意到，有些学生对于向心力在生活中的应用并不是很感兴趣。这可能是因为他们觉得这些应用与他们的日常生活关系不大。为了解决这个问题，我在课堂的最后环节引入了一些与向心力相关的实际案例，比如旋转木马、汽车转弯等，发现学生的兴趣有所提高。这说明在今后的教学中，我应该更加注重联系实际，让学生感受到物理知识的力量。

在教学过程中，我还发现了一个问题，那就是学生的参与度不够。有些学生上课时注意力不集中，或者不愿意参与到课堂讨论中。这让我意识到，我需要在课堂管理上下一番功夫，比如通过提问、小组讨论等方式，提高学生的课堂参与度。

最后，我想说的是，今天的课程让我意识到，作为一名物理教师，我需要不断学习，不断反思。我需要关注学生的需求，关注教学效果，努力提高自己的教学水平。我相信，只有通过不断的努力，我才能更好地完成教学任务，帮助学生更好地学习物理。八、教学评价与反馈1.课堂表现：

同学们在今天的向心力课程中表现出了较高的学习积极性。大部分学生能够认真听讲，积极参与课堂讨论。在讲解向心力的概念和计算公式时，学生们表现出浓厚的学习兴趣，能够主动提问并尝试解答问题。然而，也有部分学生在面对复杂的问题时显得有些犹豫，需要更多的引导和鼓励。

2.小组讨论成果展示：

在小组讨论环节，学生们能够围绕向心力的应用和计算展开讨论，提出了一些有创意的问题和解决方案。例如，有小组讨论了如何通过向心力来设计一个旋转木马，以及如何计算木马旋转时的向心力。这些讨论不仅加深了学生对向心力的理解，也培养了他们的团队合作能力和问题解决能力。

3.随堂测试：

随堂测试的结果显示，大部分学生对向心力的概念和计算公式有较好的掌握。然而，也有一部分学生在解决实际问题时遇到了困难。具体表现在对向心力公式的应用不够灵活，以及对物理情景的分析不够深入。这提示我需要在今后的教学中加强对实际问题的训练和分析能力的培养。

4.学生自评与互评：

在课程结束后，我鼓励学生进行自评和互评。学生们普遍认为今天的学习内容对他们理解圆周运动和向心力有很大的帮助。同时，他们也提出了一些改进建议，如希望老师在讲解复杂问题时能够更加耐心，以及希望能够有更多的机会进行实验操作。

5.教师评价与反馈：

针对课堂表现，我认为学生们在向心力这一概念上的学习取得了积极的进展。但在以下几个方面，我需要给予更多的关注和指导：

-加强对复杂问题的分析和解决能力的训练，提高学生的物理思维能力；

-在讲解过程中，注意引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣；

-通过实验和实际案例，让学生更好地理解向心力的应用，提高物理知识的应用能力；

-在随堂测试和课后作业中，关注学生的个体差异，给予个性化的反馈和指导；

-在今后的教学中，注重培养学生的团队合作能力和沟通能力，提高学生的综合素质。板书设计①向心力概念

-向心力：使物体做圆周运动的力

-方向：始终指向圆心

-作用：提供向心加速度

②向心力计算公式

-公式：F=m*a_c

-其中：F=向心力，m=物体质量，a_c=向心加速度

-向心加速度：a_c=v^2/r或a_c=ω^2*r

-v=线速度

-r=圆周半径

-ω=角速度

③向心力与角动量守恒

-角动量守恒：L=I*ω

-L=角动量

-I=