1 說(shuō)教材
1.1 教材的地位和作用
1. “向心力、向心加速度”是高中《物理》第三章的第二節(jié)內(nèi)容.在這一章中，教材的安排是先復(fù)習(xí)必修課中已講述過(guò)的有關(guān)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的部分知識(shí)，介紹了描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量(v、ω、T)及其計(jì)算式;然后講述了向心力、向心加速度等有關(guān)勻速圓周運(yùn)動(dòng)中動(dòng)力學(xué)方向的知識(shí)及應(yīng)用，重點(diǎn)說(shuō)明物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力、向心加速度的表達(dá)式，這部分知識(shí)可以看作是上一章曲線運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)展;后課本介紹了萬(wàn)有引力定律，并綜合運(yùn)用萬(wàn)有引力和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，討論了天體運(yùn)動(dòng)、人造衛(wèi)星的發(fā)射等方面的問(wèn)題。從教材的編排可以看出：“向心力、向心加速度”一節(jié)是本章承上啟下的重要知識(shí)，學(xué)好這節(jié)內(nèi)容，一方面可以深化前面所學(xué)的知識(shí)，另一方面又為后續(xù)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用打好必要的基礎(chǔ)。
1.2 教學(xué)目標(biāo)
1.2.1 知識(shí)與技能
(1)理解向心力和向心加速度的概念，知道向心力的大小與哪些因素有關(guān)。
(2)理解向心力和向心加速度的公式的確切含義，能運(yùn)用公式解答有關(guān)問(wèn)題。
(3)知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心加速度。
1.2.2 過(guò)程與方法
(1)經(jīng)歷形成向心力概念的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力。
(2)通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情境，讓學(xué)生經(jīng)歷探索向心力F與哪些因素有關(guān)的過(guò)程，學(xué)習(xí)控制變量法，培養(yǎng)學(xué)生分析論證等能力，使學(xué)生在科學(xué)探究中真正體會(huì)到科學(xué)探究的魅力，體驗(yàn)到成功的快樂(lè)。
1.2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀
學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法和科學(xué)研究態(tài)度，發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，使學(xué)生樂(lè)于探究自然界的奧秘，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng)的熱情和與他人合作的精神，有將自己的見(jiàn)解與他人交流的愿望，敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤，具有團(tuán)隊(duì)精神。
1.3 教學(xué)重難點(diǎn)
1.3.1 教學(xué)重點(diǎn)
向心力大小與m、r、ω的關(guān)系。
1.3.2 教學(xué)難點(diǎn)
(1)理解向心力的概念;
(2)理解公式a=rω2 和a=v 2/r。
2 說(shuō)學(xué)情
先前，學(xué)生已經(jīng)初步了解勻速圓周這一“簡(jiǎn)單、和諧又顯生分”的運(yùn)動(dòng)形式，并且學(xué)習(xí)了描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量;但高一學(xué)生，對(duì)物理學(xué)習(xí)還缺乏方法，習(xí)慣于硬套公式，而向心力概念又比較抽象，會(huì)給學(xué)生帶來(lái)較大的理解困難，為了遵循高一學(xué)生的心智發(fā)展水平，采用實(shí)驗(yàn)觀察，感受向心力;分組實(shí)驗(yàn)探究，得出向心力大小;再由牛頓第二定律推出向心加速度表達(dá)式;后，經(jīng)實(shí)踐運(yùn)用，鞏固理解概念。新課程的編寫(xiě)意圖，突出概念形成的物理過(guò)程，降低數(shù)學(xué)推理要求;這樣，將知識(shí)難點(diǎn)的信息傳遞過(guò)程延長(zhǎng)，有利于學(xué)生的接受;避免學(xué)生數(shù)學(xué)上存在思維障礙。
3 說(shuō)教法學(xué)法
“教無(wú)定法，貴在得法”，選擇有效的教學(xué)模式和教學(xué)方法是取得良好教學(xué)效果的保證。為了突破教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，我主要采用“引導(dǎo)探究式”教學(xué)法，創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)探究，讓學(xué)生自覺(jué)提問(wèn)，大膽猜想，動(dòng)手操作，合作交流。
4 說(shuō)教具準(zhǔn)備
多媒體、PPT課件、向心力演示器、鋼球、木球、細(xì)繩、學(xué)生的帶線學(xué)生卡或鑰匙等身邊物品。
5 說(shuō)教學(xué)設(shè)計(jì)
5.1 課前回顧，新課引入
【師】通過(guò)對(duì)第五章第四節(jié)《勻速圓周運(yùn)動(dòng)》的學(xué)習(xí)，我們知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種怎樣性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?
【生】勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的變速曲線運(yùn)動(dòng).
【師】既然勻速圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，那么它的合外力一定不為零，且與線速度不在同一直線上且指向曲線的內(nèi)側(cè).除此之外，其合外力還有何特點(diǎn)呢?
5.2 新課教學(xué)
5.2.1 互動(dòng)交流
②一、向心力
(1)向心力的方向和作用
【師】既然勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力不能與線速度在同一直線上，那么，如圖1所示，只有以下三種情況：
①合外力方向與線速度方向的夾角是銳角; ②合外力方向與線速度方向的夾角是鈍角;
③合外力方向與線速度方向的夾角是直角.
到底是哪種情形呢?請(qǐng)同學(xué)們分組討論.
【生】根據(jù)力的分解，當(dāng)合外力方向與線速度方向成銳角或鈍角時(shí)，在線速度所在直線上的不為零的分力會(huì)使線速度增大或減小，這與勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)不符.因此，合外力只能與線速度垂直且指向曲線的內(nèi)側(cè).
設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)，從理論角度探究得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力與線速度的關(guān)系，加深學(xué)生對(duì)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的理解;留出一定時(shí)間讓學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，使學(xué)生在“探索、表達(dá)、交流”過(guò)程中暴露一些錯(cuò)誤的觀點(diǎn)予以糾正.
【師】(演示實(shí)驗(yàn))在光滑水平桌面上，一個(gè)小球，拴住繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來(lái)細(xì)繩處于松馳狀態(tài);當(dāng)用手輕擊小球，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)繩繃直時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
【生】做圓周運(yùn)動(dòng)的小球受到細(xì)線指向圓心的拉力作用，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力總是指向圓心的.
【師】①由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力總是沿半徑指向圓心，所以根據(jù)其效果命名為向心力;②方向：總是沿著半徑指向圓心;③作用：只改變線速度的方向.
設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的直觀性，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力總是指向圓心這一特點(diǎn)的理解和記憶.
(2)向心力的大小
【生】(體驗(yàn)實(shí)驗(yàn))每個(gè)學(xué)生利用自己的帶線的鑰匙串、�；�、書(shū)包等，讓物體盡量在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變其運(yùn)動(dòng)的快慢、細(xì)線的長(zhǎng)度和質(zhì)量多做幾次實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)手受到的拉力的變化.
【師】大家根據(jù)自己的體驗(yàn)，猜想一下向心力可能與哪些因素有關(guān)呢?
【生】學(xué)生猜想向心力F可能與物體的質(zhì)量m、運(yùn)動(dòng)快慢(角速度ω、線速度和周期、頻率、轉(zhuǎn)速)、半徑r等等因素有關(guān).
【師】介紹教材P93向心力演示器的結(jié)構(gòu)及其功能
【生】(分組實(shí)驗(yàn))利用向心力演示器，結(jié)合控制變量法驗(yàn)證各自猜想的正確性并定性總結(jié).
V2
【師】 介紹定量結(jié)論：F?m?r?m r2
設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究法的運(yùn)用，加深學(xué)生對(duì)探究性方法的學(xué)習(xí)與掌握;留出一定時(shí)間讓學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，讓“探索、表達(dá)、交流”深入學(xué)生內(nèi)心，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力;同時(shí)通過(guò)利用身邊物品進(jìn)行的體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)，增加物理課堂的趣味性和學(xué)生的感性認(rèn)識(shí).
二、向心加速度
【師】A概念：由向心力產(chǎn)生的加速度叫做向心加速度.
FV2
2??r? B公式：a? mr
【師】勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎?
【生】不是.根據(jù)牛頓第二定律，勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度的方向總是沿著半徑指向圓心;因?yàn)樗募铀俣确较驎r(shí)刻變化，不是恒量，所以不是勻速圓周運(yùn)動(dòng).
5.3 隨堂練習(xí)
1.向心加速度只改變速度的___________，而不改變速度的____________。
2.一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它的轉(zhuǎn)速度為原來(lái)的2倍時(shí)，它的線速度、向心力分別變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍?如果線速度不變，當(dāng)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，它的軌道半徑和所受的向心力分別為原來(lái)的幾倍?
5.4 課堂小結(jié)
通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們都有些什么收獲?(鼓勵(lì)學(xué)生回答，從不同角度總結(jié))
5.5 作業(yè)布置
1、教材P95(2)和P96(7)
6 板書(shū)設(shè)計(jì)
7 說(shuō)課綜述
以上是我對(duì)《向心力 向心加速度》這節(jié)教材的認(rèn)識(shí)和對(duì)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)。對(duì)課堂的設(shè)計(jì)，我始終在努力貫徹以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的思想，利用各種教學(xué)手段來(lái)激發(fā)學(xué)生
的學(xué)習(xí)興趣，以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
1.1 教材的地位和作用
1. “向心力、向心加速度”是高中《物理》第三章的第二節(jié)內(nèi)容.在這一章中，教材的安排是先復(fù)習(xí)必修課中已講述過(guò)的有關(guān)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的部分知識(shí)，介紹了描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量(v、ω、T)及其計(jì)算式;然后講述了向心力、向心加速度等有關(guān)勻速圓周運(yùn)動(dòng)中動(dòng)力學(xué)方向的知識(shí)及應(yīng)用，重點(diǎn)說(shuō)明物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力、向心加速度的表達(dá)式，這部分知識(shí)可以看作是上一章曲線運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)展;后課本介紹了萬(wàn)有引力定律，并綜合運(yùn)用萬(wàn)有引力和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，討論了天體運(yùn)動(dòng)、人造衛(wèi)星的發(fā)射等方面的問(wèn)題。從教材的編排可以看出：“向心力、向心加速度”一節(jié)是本章承上啟下的重要知識(shí)，學(xué)好這節(jié)內(nèi)容，一方面可以深化前面所學(xué)的知識(shí)，另一方面又為后續(xù)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用打好必要的基礎(chǔ)。
1.2 教學(xué)目標(biāo)
1.2.1 知識(shí)與技能
(1)理解向心力和向心加速度的概念，知道向心力的大小與哪些因素有關(guān)。
(2)理解向心力和向心加速度的公式的確切含義，能運(yùn)用公式解答有關(guān)問(wèn)題。
(3)知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，可用上述公式求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的向心加速度。
1.2.2 過(guò)程與方法
(1)經(jīng)歷形成向心力概念的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力。
(2)通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情境，讓學(xué)生經(jīng)歷探索向心力F與哪些因素有關(guān)的過(guò)程，學(xué)習(xí)控制變量法，培養(yǎng)學(xué)生分析論證等能力，使學(xué)生在科學(xué)探究中真正體會(huì)到科學(xué)探究的魅力，體驗(yàn)到成功的快樂(lè)。
1.2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀
學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法和科學(xué)研究態(tài)度，發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，使學(xué)生樂(lè)于探究自然界的奧秘，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng)的熱情和與他人合作的精神，有將自己的見(jiàn)解與他人交流的愿望，敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤，具有團(tuán)隊(duì)精神。
1.3 教學(xué)重難點(diǎn)
1.3.1 教學(xué)重點(diǎn)
向心力大小與m、r、ω的關(guān)系。
1.3.2 教學(xué)難點(diǎn)
(1)理解向心力的概念;
(2)理解公式a=rω2 和a=v 2/r。
2 說(shuō)學(xué)情
先前，學(xué)生已經(jīng)初步了解勻速圓周這一“簡(jiǎn)單、和諧又顯生分”的運(yùn)動(dòng)形式，并且學(xué)習(xí)了描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量;但高一學(xué)生，對(duì)物理學(xué)習(xí)還缺乏方法，習(xí)慣于硬套公式，而向心力概念又比較抽象，會(huì)給學(xué)生帶來(lái)較大的理解困難，為了遵循高一學(xué)生的心智發(fā)展水平，采用實(shí)驗(yàn)觀察，感受向心力;分組實(shí)驗(yàn)探究，得出向心力大小;再由牛頓第二定律推出向心加速度表達(dá)式;后，經(jīng)實(shí)踐運(yùn)用，鞏固理解概念。新課程的編寫(xiě)意圖，突出概念形成的物理過(guò)程，降低數(shù)學(xué)推理要求;這樣，將知識(shí)難點(diǎn)的信息傳遞過(guò)程延長(zhǎng)，有利于學(xué)生的接受;避免學(xué)生數(shù)學(xué)上存在思維障礙。
3 說(shuō)教法學(xué)法
“教無(wú)定法，貴在得法”，選擇有效的教學(xué)模式和教學(xué)方法是取得良好教學(xué)效果的保證。為了突破教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，我主要采用“引導(dǎo)探究式”教學(xué)法，創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)探究，讓學(xué)生自覺(jué)提問(wèn)，大膽猜想，動(dòng)手操作，合作交流。
4 說(shuō)教具準(zhǔn)備
多媒體、PPT課件、向心力演示器、鋼球、木球、細(xì)繩、學(xué)生的帶線學(xué)生卡或鑰匙等身邊物品。
5 說(shuō)教學(xué)設(shè)計(jì)
5.1 課前回顧，新課引入
【師】通過(guò)對(duì)第五章第四節(jié)《勻速圓周運(yùn)動(dòng)》的學(xué)習(xí)，我們知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種怎樣性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?
【生】勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的變速曲線運(yùn)動(dòng).
【師】既然勻速圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，那么它的合外力一定不為零，且與線速度不在同一直線上且指向曲線的內(nèi)側(cè).除此之外，其合外力還有何特點(diǎn)呢?
5.2 新課教學(xué)
5.2.1 互動(dòng)交流
②一、向心力
(1)向心力的方向和作用
【師】既然勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力不能與線速度在同一直線上，那么，如圖1所示，只有以下三種情況：
①合外力方向與線速度方向的夾角是銳角; ②合外力方向與線速度方向的夾角是鈍角;
③合外力方向與線速度方向的夾角是直角.
到底是哪種情形呢?請(qǐng)同學(xué)們分組討論.
【生】根據(jù)力的分解，當(dāng)合外力方向與線速度方向成銳角或鈍角時(shí)，在線速度所在直線上的不為零的分力會(huì)使線速度增大或減小，這與勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)不符.因此，合外力只能與線速度垂直且指向曲線的內(nèi)側(cè).
設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)，從理論角度探究得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力與線速度的關(guān)系，加深學(xué)生對(duì)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的理解;留出一定時(shí)間讓學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，使學(xué)生在“探索、表達(dá)、交流”過(guò)程中暴露一些錯(cuò)誤的觀點(diǎn)予以糾正.
【師】(演示實(shí)驗(yàn))在光滑水平桌面上，一個(gè)小球，拴住繩的一端，繩的另一端固定于桌上，原來(lái)細(xì)繩處于松馳狀態(tài);當(dāng)用手輕擊小球，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)繩繃直時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
【生】做圓周運(yùn)動(dòng)的小球受到細(xì)線指向圓心的拉力作用，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力總是指向圓心的.
【師】①由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力總是沿半徑指向圓心，所以根據(jù)其效果命名為向心力;②方向：總是沿著半徑指向圓心;③作用：只改變線速度的方向.
設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的直觀性，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力總是指向圓心這一特點(diǎn)的理解和記憶.
(2)向心力的大小
【生】(體驗(yàn)實(shí)驗(yàn))每個(gè)學(xué)生利用自己的帶線的鑰匙串、�；�、書(shū)包等，讓物體盡量在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變其運(yùn)動(dòng)的快慢、細(xì)線的長(zhǎng)度和質(zhì)量多做幾次實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)手受到的拉力的變化.
【師】大家根據(jù)自己的體驗(yàn)，猜想一下向心力可能與哪些因素有關(guān)呢?
【生】學(xué)生猜想向心力F可能與物體的質(zhì)量m、運(yùn)動(dòng)快慢(角速度ω、線速度和周期、頻率、轉(zhuǎn)速)、半徑r等等因素有關(guān).
【師】介紹教材P93向心力演示器的結(jié)構(gòu)及其功能
【生】(分組實(shí)驗(yàn))利用向心力演示器，結(jié)合控制變量法驗(yàn)證各自猜想的正確性并定性總結(jié).
V2
【師】 介紹定量結(jié)論：F?m?r?m r2
設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究法的運(yùn)用，加深學(xué)生對(duì)探究性方法的學(xué)習(xí)與掌握;留出一定時(shí)間讓學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，讓“探索、表達(dá)、交流”深入學(xué)生內(nèi)心，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力;同時(shí)通過(guò)利用身邊物品進(jìn)行的體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)，增加物理課堂的趣味性和學(xué)生的感性認(rèn)識(shí).
二、向心加速度
【師】A概念：由向心力產(chǎn)生的加速度叫做向心加速度.
FV2
2??r? B公式：a? mr
【師】勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎?
【生】不是.根據(jù)牛頓第二定律，勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度的方向總是沿著半徑指向圓心;因?yàn)樗募铀俣确较驎r(shí)刻變化，不是恒量，所以不是勻速圓周運(yùn)動(dòng).
5.3 隨堂練習(xí)
1.向心加速度只改變速度的___________，而不改變速度的____________。
2.一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它的轉(zhuǎn)速度為原來(lái)的2倍時(shí)，它的線速度、向心力分別變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍?如果線速度不變，當(dāng)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，它的軌道半徑和所受的向心力分別為原來(lái)的幾倍?
5.4 課堂小結(jié)
通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們都有些什么收獲?(鼓勵(lì)學(xué)生回答，從不同角度總結(jié))
5.5 作業(yè)布置
1、教材P95(2)和P96(7)
6 板書(shū)設(shè)計(jì)
7 說(shuō)課綜述
以上是我對(duì)《向心力 向心加速度》這節(jié)教材的認(rèn)識(shí)和對(duì)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)。對(duì)課堂的設(shè)計(jì)，我始終在努力貫徹以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的思想，利用各種教學(xué)手段來(lái)激發(fā)學(xué)生
的學(xué)習(xí)興趣，以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
