高中物理_向心力教学设计学情分析教材分析课后反思

【教材分析】

本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。 教材的编排思路很清晰，先是从身边的事例出发，让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力，从而引出向心力的概念。由于上一节中，已经从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论，进一步得到了向心加速度的大小。于是根据牛顿第二定律，就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。

接着，教材为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。实际上，这个实验除了要验证向心力表达式之外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。 与过去不同的是，本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。这样安排的目的是从生活实际出发，在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动，什么情况下会做变速圆周运动。以及知道如何处理一般曲线运动的方法。

【学情分析】 （1）思维基础

根据新课程教学理念，从高一第一学期开始，在课堂教学过程中教师一直重视“过程与方法”的教学，学生已经初步有了探究事物的一般方法，即“是什么？──怎么样？──为什么？”的思维方法。因此，本设计中就充分利用学生实验创设情景，激励学生自己提出想要研究的问题。 （2）心理特点

高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段，因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识规律，本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。 （3）已有知识

通过前一节《向心加速度》的学习，学生已经知道了向心加速度的方向指向圆心，它描述了物体速度方向变化的快慢。于是根据牛顿第二定律可知，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的力。因此将向心加速度的表达式代入牛顿第二定律即可得到向心力的表达式。

但由于错误的经验或者说是思维定势，学生往往认为向心力是一种新的力，因此“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”（即向心力的来源）对学生来说，将是个难点。 【教学目标】 1．知识与技能

（1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。

（2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。

（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。

2．过程与方法

（1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。

（2）在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。

（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。

3．情感态度与价值观

（1）经历从自己提出问题到自己解决问题的过程，培养学生的问题意识及思维能力。 （2）经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。 （3）实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。 【重点难点】 1．教学重点

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力的公式，并能用来进行计算。

（3）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小 2．教学难点

（1）向心力的来源。

（2）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。 【教学策略与手段】

本节课设计成了探究性学习课，即在教师创设情景，让学生自己提出想要知道的问题，在教师的引导下，通过全班同学的讨论，自评和互评来不断完善。教师在教学中通过具体的实例、实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地获取知识和能力。 一、难点的突破

“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”和“向心力和切向力的作用效果和特点”对学生来说都将是难点。因此在匀速圆周运动的例子中，必须让学生对物体进行受力分析，并让学生判断合力的作用效果是什么、产生了怎样的加速度，目的是让学生体验向心力的来源。 二、对教材中两个地方的处理

1．由于课本中用来粗略验证向心力表达式的圆锥摆运动在课堂中很难实现让学生测量，所以本设计中安排了先用向心力演示仪去验证向心力的表达式，在习题课中再安排利用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验。

2．通过小球在各种模型运动落实它的向心力来源，最后处理圆锥摆的典型问题，降低了难度。

三、本节课的教学流程设计为 1．向心力概念的引出。

2．引导学生提出自己想要研究的问题。

3．鼓励学生先共同解决自己提出的一部分问题。

4．用实验验证理论──用向心力演示仪验证向心力表达式。

5．从课前的引课实验出发，紧扣实验，以学生实验为主线落实：水平面上绳球做匀速圆周运动的向心力来源、圆锥摆中向心力的来源；以及漏斗中小球的

向心力来源，水平转盘上随转盘匀速转动的物体的向心力来源等问题 6．课堂小结。

在教学手段上，充分使用ppt、视频、演示实验、学生实验、身边的圆周运动，以增强教学的生动性和形象性，活跃课堂气氛，从而充分调动学生学习的积极性，落实教学目标。 【课前准备】

1．实验仪器：带细绳的小钢球（四人一个）。 2．动画及视频：地球绕太阳运动、圆锥摆（动画），游乐园中的转椅和过山车、链球运动的视频及图片。 3．制作ppt。

学情分析

我的学生属于普通班，学生已有的知识和实验水平一般。现对学生学情分析如下： （1）思维基础

根据新课程教学理念，从高一第一学期开始，在课堂教学过程中教师一直重视“过程与方法”的教学，学生已经初步有了探究事物的一般方法，即“是什么？──怎么样？──为什么？”的思维方法。因此，本设计中就充分利用学生实验创设情景，激励学生自己提出想要研究的问题。

（2）心理特点

高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段，因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识规律，本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。 （3）已有知识

通过前一节《向心加速度》的学习，学生已经知道了向心加速度的方向指向圆心，它描述了物体速度方向变化的快慢。于是根据牛顿第二定律可知，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的力。因此将向心加速度的表达式代入牛顿第二定律即可得到向心力的表达式。 但由于错误的经验或者说是思维定势，学生往往认为向心力是一种新的力，因此“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”（即向心力的来源）对学生来说，将是个难点。

效果分析

在本节课中，由于杨老师怡学生实验为主线贯穿整节课，课堂问题设置合理，教学环节完整，能够调动学生学习的积极性，且教学过程中富有激情，深深感染了学生，故整节课气氛热烈，教学效果很好。

教材分析

《向心力》是人教版高中物理必修二第五章《曲线运动》第6节，本节是本节是过程与方法、情感、态度与价值观教育的难得素材。

本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。

教材的编排思路很清晰，先是从身边的事例出发，让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力，从而引出向心力的概念。由于上一节中，已经从一般性的结论入手，

利用矢量运算，在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论，进一步得到了向心加速度的大小。于是根据牛顿第二定律，就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。

接着，教材为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。实际上，这个实验除了要验证向心力表达式之外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。

与过去不同的是，本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。这样安排的目的是从生活实际出发，在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动，什么情况下会做变速圆周运动。以及知道如何处理一般曲线运动的方法。

评测练习

1． 下列关于向心力的说法中，正确的是

A．物体由于做圆周运动产生了一个向心力

B．做匀速圆周运动的物体，其向心力为其所受的合外力 C．做匀速圆周运动的物体，其向心力不变 D．向心加速度决定向心力的大小

2． 有长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上

做匀速圆周运动，那么（ ）

A．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断 B．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断 C．两个球以相同的周期运动时，短绳易断 D．不论如何，短绳易断

3.如上图所示小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做圆周运动，则A 的受力情况是（ ）

A 受重力，支持力 B受重力，支持力和指向圆心的摩擦力 C受重力，支持力，向心力和指向圆心的摩擦力 D以上都不正确。

4、如右图所示的圆锥摆，摆线与竖线的夹角为θ，则小球的的向 心加速度为 ；若摆球的质量为M，则向心力的大小等于

θ ，绳子的受到的拉力为 。

5. A、B两质点均做匀速圆周运动，mA∶mB=RA∶RB=1∶2，当A转60转时，B正好转45转，则两质点所受向心力之比为多少？

参

（1）B ； （2）B； （3） AC； （4）(7)8:9; (8)Mg+mg+ma

gR； （5）tanθmg,

mgcos

课后反思

本教学内容课时安排要根据学生水平层次而定，我教的学生水平比较低，本节课“向心力”内容花了一节半的课时来讲。这节课只处理了向心力的相关问题，未涉及变速圆周运动和一般曲线运动的教学。从教学的进度来看，这样的教学进程慢了点，但从学生这节课所学到的知识技能来看，这节课是比较有效的。新课程改革的课堂上注重的不是老师在课堂上讲的内容有多少或是老师在课堂上讲得有多精彩，而注重的是学生在课堂上能收获多少。对于水平处于中等或中等以下的学生，课堂上多设计一些实验或学习活动，能调动学生参与学习的积极性，和学生学习物理的兴趣。课堂上也可以以学案的形式让学生动脑、动笔。只有在课堂上确保学生能参与到学习活动中，动脑思考，动手写、画，动手做，动口说说自己的想法，学生对知识的理解和掌握才更深刻。这样学生收获的不仅仅是知识，学生的动手能力，思维能力和表达能力也得以提高。

这节课不足之处：在实验过程中，学生的学习兴趣高，课堂气氛很活跃，所以课堂纪律难免会难控制好。有些学生会不听指挥，乐于实验而忽视原理知识。

在实际操作中需要注意以下几个方面： 1．问题提出的必要性

提出的问题应该是学生学习中普遍存在的困惑，能激发学生更深入地思考或理解，为解决下一问题做好铺垫，而不是学生已有知识的简单反应。 2．问题设定的指向性

设定的问题应该有明确的指向，并能够被学生理解，以便学生在思考或讨论中有明确的目的。

在后面的教学过程中会继续研究本节课，争取设计的更科学，更有利于学生的学习，也希望大家提出宝贵意见，共同完善，共同进步!

课标分析

1．知识与技能

（1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。

（2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。

（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。 2．过程与方法 （1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。

（2）在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。

（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。 3．情感态度与价值观

（1）经历从自己提出问题到自己解决问题的过程，培养学生的问题意识及思维能力。 （2）经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

（3）实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。

1．知识与技能 （1）理解性心理概念，知道向心力公式。 （2）通过实验探究向心力的大小与质量、角速度、线速度、半径的定量关系。 2．过程与方法 （1）能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。 （2）通过日常生活中的实例认识向心力的来源，并尝试解决一些与生产生活相关的实际问题。

3．情感、态度与价值观 （1）能够大胆参与讨论，勇于发表自己的观点。 （2）乐于探究日常生活中的圆周运动所隐藏的物理规律。