2024-2025學(xué)年高中物理 第5章 6 向心力教學(xué)實(shí)錄 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中物理第5章6向心力教學(xué)實(shí)錄新人教版必修2課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容2024-2025學(xué)年高中物理第5章6向心力教學(xué)實(shí)錄新人教版必修2

本章內(nèi)容主要包括：向心力的概念、向心力的產(chǎn)生原因、向心力的計(jì)算公式以及向心力在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握向心力的基本概念和計(jì)算方法，并能將其應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)探究能力。學(xué)生將通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究向心力的產(chǎn)生和大小，提升分析物理現(xiàn)象和提出科學(xué)解釋的能力。同時(shí)，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和模型構(gòu)建能力，增強(qiáng)科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐技能。三、學(xué)情分析本節(jié)課針對(duì)的是高中一年級(jí)的學(xué)生，他們?cè)谖锢韺W(xué)科上已經(jīng)接觸了基本的力學(xué)知識(shí)，對(duì)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律有一定的了解。然而，由于向心力是圓周運(yùn)動(dòng)中的概念，學(xué)生可能對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)理解還不夠深入，對(duì)于向心力的概念和計(jì)算可能存在一定的困難。

在知識(shí)層面，學(xué)生已經(jīng)具備基本的物理概念和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，但可能對(duì)向心力這一較為抽象的概念理解不夠，容易混淆向心力和重力的區(qū)別。在能力方面，學(xué)生的邏輯思維和分析問(wèn)題的能力有待提高，尤其是在處理涉及向心力的復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，可能缺乏有效的解決策略。

在素質(zhì)方面，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和合作學(xué)習(xí)意識(shí)相對(duì)較弱，部分學(xué)生在面對(duì)新概念時(shí)可能表現(xiàn)出一定的焦慮情緒。此外，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理方面也有待加強(qiáng)，這對(duì)于向心力實(shí)驗(yàn)的理解和操作至關(guān)重要。

行為習(xí)慣上，學(xué)生在課堂上的參與度和積極性普遍較高，但部分學(xué)生可能存在注意力不集中、參與討論不積極等問(wèn)題。這些行為習(xí)慣對(duì)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定的影響，可能導(dǎo)致學(xué)生在理解和應(yīng)用向心力概念時(shí)遇到障礙。四、教學(xué)資源1.軟硬件資源：物理實(shí)驗(yàn)器材（如圓周運(yùn)動(dòng)裝置、計(jì)時(shí)器、測(cè)力計(jì)）、多媒體教學(xué)設(shè)備（如投影儀、電腦）。

2.課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)，用于發(fā)布教學(xué)資料和在線(xiàn)作業(yè)。

3.信息化資源：在線(xiàn)視頻教程、物理教學(xué)軟件、相關(guān)物理現(xiàn)象的動(dòng)畫(huà)演示。

4.教學(xué)手段：實(shí)物演示、小組討論、課堂提問(wèn)、黑板板書(shū)。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)向心力的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們?cè)谌粘Ｉ钪杏袥](méi)有遇到過(guò)需要轉(zhuǎn)彎或圓周運(yùn)動(dòng)的情況？你們覺(jué)得這些運(yùn)動(dòng)中有沒(méi)有什么特殊的力在起作用？”

展示一些關(guān)于車(chē)輛轉(zhuǎn)彎、衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)等圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受向心力的存在和作用。

簡(jiǎn)短介紹向心力的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.向心力基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解向心力的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解向心力的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)，如質(zhì)量、速度、半徑等。

詳細(xì)介紹向心力的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解向心力的計(jì)算公式。

3.向心力案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解向心力的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的向心力案例進(jìn)行分析，如旋轉(zhuǎn)木馬、汽車(chē)轉(zhuǎn)彎等。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解向心力的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用向心力解決實(shí)際問(wèn)題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與向心力相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“向心力在生活中的應(yīng)用”或“向心力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)向心力的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)向心力的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括向心力的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)向心力在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用向心力。

7.課后作業(yè)布置（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

過(guò)程：

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫(xiě)一篇關(guān)于向心力在日常生活或?qū)W習(xí)中應(yīng)用的短文或報(bào)告。

提醒學(xué)生注意作業(yè)的要求和截止日期，鼓勵(lì)他們?cè)谡n后繼續(xù)思考和探索向心力相關(guān)的內(nèi)容。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-向心力與圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：介紹向心力與圓周運(yùn)動(dòng)的基本原理，包括角速度、線(xiàn)速度和半徑之間的關(guān)系，以及向心力如何影響物體的圓周運(yùn)動(dòng)。

-向心力的應(yīng)用：探討向心力在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎、地球衛(wèi)星軌道、離心力現(xiàn)象等，以及這些應(yīng)用如何影響我們的生活。

-向心力的數(shù)學(xué)表達(dá)：深入探討向心力的數(shù)學(xué)表達(dá)式，包括向心加速度和向心力的計(jì)算公式，以及如何應(yīng)用這些公式解決實(shí)際問(wèn)題。

-向心力與牛頓第二定律的結(jié)合：介紹向心力與牛頓第二定律的結(jié)合，探討在圓周運(yùn)動(dòng)中物體的受力分析和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

-向心力與角動(dòng)量的關(guān)系：探討向心力與角動(dòng)量的關(guān)系，包括角動(dòng)量守恒定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以嘗試制作一個(gè)簡(jiǎn)易的圓周運(yùn)動(dòng)模型，如用繩子綁住小球進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，觀察和記錄小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，以此來(lái)加深對(duì)向心力的理解。

-鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)視頻或書(shū)籍，了解向心力在實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，如離心力實(shí)驗(yàn)、旋轉(zhuǎn)加速器實(shí)驗(yàn)等。

-學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)或圖書(shū)館資源，閱讀關(guān)于向心力在航天、工程和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，拓寬視野。

-教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生提出關(guān)于向心力在日常生活中應(yīng)用的創(chuàng)意，如設(shè)計(jì)一個(gè)利用向心力原理的簡(jiǎn)易裝置。

-布置課后思考題，引導(dǎo)學(xué)生思考向心力在不同情境下的作用，如地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力如何影響地球上的物體運(yùn)動(dòng)。

-推薦學(xué)生閱讀一些科普文章或書(shū)籍，了解向心力在歷史科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的角色，以及科學(xué)家如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心力的存在。

-學(xué)生可以嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量不同條件下向心力的大小，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，以此來(lái)驗(yàn)證向心力公式的正確性。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)校或社區(qū)的科學(xué)展覽，展示他們對(duì)向心力學(xué)習(xí)的理解和研究成果，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和表達(dá)能力。七、教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)是評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果的重要指標(biāo)。在本節(jié)課中，教師會(huì)觀察學(xué)生的參與度、注意力集中程度以及回答問(wèn)題的準(zhǔn)確性。學(xué)生能夠積極回答問(wèn)題，參與討論，并在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出一定的動(dòng)手能力，這些都將被記錄下來(lái)作為課堂表現(xiàn)的評(píng)價(jià)。

2.小組討論成果展示：

通過(guò)小組討論，學(xué)生能夠更好地理解向心力的概念和應(yīng)用。評(píng)價(jià)小組討論成果展示時(shí)，教師會(huì)關(guān)注以下幾個(gè)方面：

-小組成員的參與度和合作精神；

-展示內(nèi)容的邏輯性和條理性；

-學(xué)生對(duì)向心力相關(guān)知識(shí)的理解和應(yīng)用；

-學(xué)生在展示過(guò)程中表達(dá)能力和溝通技巧的展示。

3.隨堂測(cè)試：

為了檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)向心力知識(shí)的掌握程度，教師會(huì)在課程結(jié)束后進(jìn)行隨堂測(cè)試。測(cè)試將包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，旨在評(píng)估學(xué)生對(duì)向心力概念、公式和應(yīng)用的掌握情況。

4.課后作業(yè)：

課后作業(yè)是鞏固知識(shí)的重要環(huán)節(jié)。教師會(huì)對(duì)學(xué)生的課后作業(yè)進(jìn)行批改，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：

-學(xué)生對(duì)向心力相關(guān)概念的理解程度；

-學(xué)生運(yùn)用向心力公式解決問(wèn)題的能力；

-學(xué)生在作業(yè)中展現(xiàn)出的獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

針對(duì)學(xué)生課堂表現(xiàn)、小組討論、隨堂測(cè)試和課后作業(yè)的反饋，教師將進(jìn)行以下評(píng)價(jià)與反饋：

-對(duì)積極參與課堂討論、表現(xiàn)突出的學(xué)生給予表?yè)P(yáng)，鼓勵(lì)他們?cè)谖磥?lái)的學(xué)習(xí)中繼續(xù)保持；

-對(duì)在小組討論中表現(xiàn)出色的小組給予肯定，同時(shí)指出他們?cè)谡故具^(guò)程中可以改進(jìn)的地方；

-對(duì)隨堂測(cè)試中表現(xiàn)不佳的學(xué)生進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，幫助他們理解難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)成績(jī)；

-通過(guò)課后作業(yè)的批改，發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍存在的問(wèn)題，并在下一節(jié)課中進(jìn)行針對(duì)性的講解和指導(dǎo)；

-對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新想法給予鼓勵(lì)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探索精神；

-定期與學(xué)生進(jìn)行交流，了解他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中的困惑和需求，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議。八、內(nèi)容邏輯關(guān)系①向心力的定義與產(chǎn)生

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：向心力的定義、向心力的產(chǎn)生原因

-重點(diǎn)詞句：向心力是使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力，其方向始終指向圓心。

②向心力的計(jì)算

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：向心力的大小計(jì)算公式、向心加速度的計(jì)算

-重點(diǎn)詞句：向心力F=m*a_c，其中a_c為向心加速度。

③向心力在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：向心力在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用、向心力在變速圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

-重點(diǎn)詞句：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心力提供向心加速度，使物體保持圓周運(yùn)動(dòng)；在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心力與切向力共同作用于物體，影響其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。典型例題講解1.例題：

一物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為0.5m，速度為10m/s，求該物體所受的向心力大小。

解答：

根據(jù)向心力公式F=m*a_c，其中a_c=v^2/r。

將已知數(shù)值代入，得到F=m*(10m/s)^2/0.5m=m*200m^2/s^2/0.5m=400m*m/s^2=400N。

因此，該物體所受的向心力大小為400N。

2.例題：

一衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為6.4×10^6m，速度為7.9km/s，求衛(wèi)星所受的向心力大小。

解答：

將速度單位轉(zhuǎn)換為m/s，即v=7.9×10^3m/s。

根據(jù)向心力公式F=m*a_c，其中a_c=v^2/r。

將已知數(shù)值代入，得到F=m*(7.9×10^3m/s)^2/6.4×10^6m=m*6.241×10^7m^2/s^2/6.4×10^6m=9.68m*m/s^2=9.68N。

因此，衛(wèi)星所受的向心力大小為9.68N。

3.例題：

一汽車(chē)以50km/h的速度轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑為20m，求汽車(chē)所受的向心力大小。

解答：

將速度單位轉(zhuǎn)換為m/s，即v=50km/h=50×1000m/3600s≈13.89m/s。

根據(jù)向心力公式F=m*a_c，其中a_c=v^2/r。

將已知數(shù)值代入，得到F=m*(13.89m/s)^2/20m=m*193.21m^2/s^2/20m=9.66m*m/s^2=9.66N。

因此，汽車(chē)所受的向心力大小為9.66N。

4.例題：

一物體在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為0.3m，向心加速度為100m/s^2，求物體的質(zhì)量。

解答：

根據(jù)向心力公式F=m*a_c，其中a_c=v^2/r。

由于已知向心加速度，可以直接計(jì)算質(zhì)量m=F/a_c。

將已知數(shù)值代入，得到m=F/a_c=m*100m/s^2/0.3m=m*1000m/s^2/3m=333.33m。

因此，物體的質(zhì)量為333.33kg。

5.例題：

一衛(wèi)