2024-2025學(xué)年高中物理 第五章 曲線運動 6 向心力（1）教案 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中物理第五章曲線運動6向心力（1）教案新人教版必修2學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：高中物理第五章曲線運動6——向心力（1）

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級

3.授課時間：2024-2025學(xué)年，具體時間待定

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘或1課時

課程設(shè)計：

1.導(dǎo)入（5分鐘）：

利用生活中的實例，如汽車在轉(zhuǎn)彎時乘客感受到的向外的力，引出本節(jié)課的主題——向心力。

2.知識講解（15分鐘）：

1)向心力的概念和特點

2)向心力與半徑、質(zhì)量、速度的關(guān)系

3)向心加速度的計算公式

3.案例分析（10分鐘）：

結(jié)合課本例題，分析向心力在實際問題中的應(yīng)用。

4.課堂討論（5分鐘）：

讓學(xué)生針對以下問題進(jìn)行討論：

1)為什么向心力總是指向圓心？

2)向心力與重力、摩擦力的關(guān)系是什么？

5.動手實驗（5分鐘）：

安排一個簡單的實驗，如用繩子綁著一個物體做圓周運動，觀察向心力的作用。

6.課堂總結(jié)（5分鐘）：

梳理本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)向心力與曲線運動的關(guān)系。

7.作業(yè)布置（5分鐘）：

根據(jù)課堂內(nèi)容，布置相關(guān)的練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識。

8.課后反思：

教師對本次課程的實施效果進(jìn)行反思，為下一節(jié)課做好準(zhǔn)備。

注意：以上課程設(shè)計僅供參考，具體實施時需根據(jù)學(xué)生的實際情況進(jìn)行調(diào)整。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課圍繞高中物理第五章曲線運動中的向心力主題，旨在培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：

1.科學(xué)思維：通過導(dǎo)入生活中的實例，讓學(xué)生學(xué)會運用科學(xué)思維方法，從實際現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

2.物理觀念：使學(xué)生掌握向心力的概念、特點及其與半徑、質(zhì)量、速度的關(guān)系，形成完整的物理知識體系，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。

3.探究能力：通過案例分析、課堂討論和動手實驗，引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究過程，培養(yǎng)他們提出問題、解決問題的能力。

4.合作交流：課堂討論環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生相互交流、合作，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神，提高溝通表達(dá)能力。

5.創(chuàng)新意識：在解決實際問題時，引導(dǎo)學(xué)生嘗試多種方法，激發(fā)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

6.情感態(tài)度與價值觀：通過學(xué)習(xí)向心力在生活中的應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識到物理知識與現(xiàn)實生活的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)他們熱愛科學(xué)、追求真理的情感態(tài)度和價值觀。

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計緊密結(jié)合課本內(nèi)容，旨在提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，為他們的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了以下相關(guān)知識：在進(jìn)入本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了直線運動、牛頓運動定律等基本物理概念，對速度、加速度、力的作用效果等有了初步的理解。此外，第五章曲線運動的前幾節(jié)課程中，學(xué)生已經(jīng)接觸到了圓周運動的基本概念，如線速度、角速度等，為學(xué)習(xí)向心力打下了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中二年級的學(xué)生通常對物理現(xiàn)象有一定的探究欲望，對實驗和動手操作類活動表現(xiàn)出較高的興趣。他們具備一定的邏輯思維能力和問題解決能力，但學(xué)習(xí)風(fēng)格各異，有的學(xué)生擅長理論分析，有的學(xué)生則更傾向于通過實驗和觀察來學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：向心力作為曲線運動的一個重點和難點，學(xué)生可能會在以下方面遇到困難：

-理解向心力的概念和作用機(jī)理，特別是為何向心力總是指向圓心。

-掌握向心力與半徑、質(zhì)量、速度之間的關(guān)系，以及如何運用向心加速度的計算公式。

-在實際應(yīng)用中，分析向心力與其他力的關(guān)系，如重力、摩擦力等。

-對實驗現(xiàn)象的觀察和分析能力，可能影響學(xué)生對向心力作用的直觀理解。

針對這些可能遇到的困難和挑戰(zhàn)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)采取不同的教學(xué)策略，幫助學(xué)生克服困難，提高學(xué)習(xí)效果。教學(xué)方法與策略為確保教學(xué)目標(biāo)的有效實現(xiàn)，針對學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，本節(jié)課將采用以下教學(xué)方法與策略：

1.講授法：通過教師對向心力概念、特點及計算公式的系統(tǒng)講解，幫助學(xué)生建立完整的知識結(jié)構(gòu)。

-教師以生動形象的語言描述向心力的作用機(jī)理，結(jié)合PPT展示相關(guān)圖形和公式，使學(xué)生易于理解。

2.案例研究：選取課本中的典型例題，引導(dǎo)學(xué)生通過分析討論，掌握向心力在實際問題中的應(yīng)用。

-分組討論：將學(xué)生分成若干小組，針對案例進(jìn)行討論，鼓勵小組成員發(fā)表見解，相互學(xué)習(xí)。

3.實驗法：組織學(xué)生進(jìn)行實驗，觀察向心力的作用現(xiàn)象，提高學(xué)生的實踐操作能力和觀察能力。

-設(shè)計簡單易行的實驗，如用繩子綁著一個物體做圓周運動，讓學(xué)生親身體驗向心力的作用。

4.項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)置一個與向心力相關(guān)的項目任務(wù)，讓學(xué)生在完成項目過程中，自主探究、解決問題。

-項目任務(wù)：設(shè)計一個關(guān)于向心力的實際問題，如分析賽車在轉(zhuǎn)彎時的向心力需求，讓學(xué)生通過查閱資料、計算、討論等途徑完成。

5.互動討論：在課堂教學(xué)中，教師提出引導(dǎo)性問題，激發(fā)學(xué)生思考，促進(jìn)師生互動。

-教師提出問題，如“向心力與重力、摩擦力的關(guān)系是什么？”等，引導(dǎo)學(xué)生展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和表達(dá)能力。

6.教學(xué)媒體和資源：

-PPT：展示課程內(nèi)容、案例、實驗操作步驟等，幫助學(xué)生直觀地理解知識。

-視頻：播放與向心力相關(guān)的物理現(xiàn)象和實驗操作視頻，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

-在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，提供相關(guān)物理公式、案例分析等學(xué)習(xí)資料，方便學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。

7.課堂小結(jié)與反饋：

-課堂小結(jié)：教師在本節(jié)課結(jié)束時，簡要總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生對向心力知識的掌握。

-學(xué)生反饋：教師收集學(xué)生對課程內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的意見和建議，為后續(xù)教學(xué)提供參考。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺，上傳關(guān)于向心力的預(yù)習(xí)資料，包括PPT、視頻和預(yù)習(xí)指南，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞向心力的概念和特點，設(shè)計問題如“你能舉出生活中哪些現(xiàn)象涉及向心力？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過學(xué)習(xí)平臺的數(shù)據(jù)分析，跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并通過微信或郵件提醒學(xué)生按時完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)指南，自主學(xué)習(xí)資料，了解向心力的基本知識。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生對設(shè)計的問題進(jìn)行思考，并記錄下自己的理解與疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、問題列表等提交至在線平臺，以便教師提前了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和自主學(xué)習(xí)的能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺和微信，實現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和進(jìn)度的監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前接觸向心力的概念，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和探究性思維。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過播放賽車轉(zhuǎn)彎時的視頻，引出向心力的概念，激發(fā)學(xué)生興趣。

-講解知識點：詳細(xì)講解向心力的定義、計算公式及其與圓周運動的關(guān)系，結(jié)合實際例題解釋。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論和實驗，讓學(xué)生在實踐中感受向心力的作用。

-解答疑問：針對學(xué)生在討論和實驗中的疑問，進(jìn)行實時解答和引導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：認(rèn)真聆聽教師的講解，對講解中的關(guān)鍵點進(jìn)行思考。

-參與課堂活動：在小組討論中積極發(fā)言，參與實驗操作，體驗向心力的實際應(yīng)用。

-提問與討論：對不理解的問題提出疑問，與同學(xué)和教師進(jìn)行討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：系統(tǒng)傳授向心力的理論知識。

-實踐活動法：通過實驗和小組討論，加深對向心力作用的理解。

-合作學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作和交流能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解向心力的理論知識，并將其應(yīng)用于實際問題。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和問題解決能力。

-加強(qiáng)學(xué)生之間的合作與交流，提高課堂參與度。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)課程內(nèi)容，布置相關(guān)的習(xí)題和思考題，鞏固學(xué)生對向心力的理解。

-提供拓展資源：推薦相關(guān)的物理書籍、網(wǎng)站和視頻，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給出個性化的反饋和建議。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固課堂所學(xué)知識。

-拓展學(xué)習(xí)：利用教師提供的資源，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，拓寬知識面。

-反思總結(jié)：對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)方法和技巧，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)和探索。

-反思總結(jié)法：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思和評價，促進(jìn)自我提升。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生對向心力知識點的掌握，提高解題能力。

-通過拓展學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神和深度思考習(xí)慣。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的不足，提升學(xué)習(xí)效率。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

(1)《向心力的應(yīng)用》

本書詳細(xì)介紹了向心力在日常生活中的應(yīng)用，如汽車在轉(zhuǎn)彎時的向心力需求，過山車運動中的向心力作用等。書中還配有豐富的插圖和實例，幫助學(xué)生更好地理解向心力的實際應(yīng)用。

(2)《圓周運動與向心力》

這本書深入淺出地講解了圓周運動和向心力之間的關(guān)系，包括向心力的計算、向心加速度的推導(dǎo)等內(nèi)容。書中還提供了大量的習(xí)題和例題，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識。

(3)《物理學(xué)中的曲線運動》

本書系統(tǒng)地闡述了曲線運動的基本概念、分類及其受力分析，其中包括圓周運動、橢圓運動等。書中詳細(xì)介紹了向心力在曲線運動中的作用，以及如何利用向心力計算物體在曲線運動中的速度、加速度等。

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

(1)課后閱讀：學(xué)生可以閱讀以上推薦的拓展閱讀材料，了解向心力的更多應(yīng)用和知識，拓寬知識面。

(2)探究性實驗：鼓勵學(xué)生利用課后時間，設(shè)計并完成與向心力相關(guān)的實驗，如測量不同質(zhì)量、速度、半徑下的向心力大小，觀察向心力的作用效果等。

(3)案例分析：學(xué)生可以收集與向心力相關(guān)的案例，如賽車運動、航天器發(fā)射等，分析向心力在這些案例中的作用，加深對向心力的理解。

(4)小組討論：學(xué)生可以組成學(xué)習(xí)小組，針對向心力相關(guān)的問題進(jìn)行討論和探究，共同提高。

(5)撰寫學(xué)習(xí)報告：鼓勵學(xué)生撰寫關(guān)于向心力的學(xué)習(xí)報告，總結(jié)自己在課堂和課后學(xué)習(xí)中的收獲和感悟。教學(xué)反思1.學(xué)生對向心力概念的理解存在一定困難，特別是在理解向心力的作用機(jī)理和計算方法方面。在今后的教學(xué)中，我需要更加注重學(xué)生對基礎(chǔ)概念的理解，通過生動形象的語言和實例來幫助他們更好地理解向心力的本質(zhì)。

2.學(xué)生在實驗操作和小組討論中的參與度有待提高。我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在實驗中缺乏主動性和思考能力，僅僅按照步驟操作，沒有深入思考實驗背后的物理原理。在未來的教學(xué)中，我將更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和團(tuán)隊合作精神，通過小組合作的方式，讓學(xué)生在實踐中掌握知識。

3.在課后作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)中，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力需要進(jìn)一步提高。我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對于課后作業(yè)和拓展閱讀的完成度不高，缺乏主動學(xué)習(xí)的意識和能力。為了解決這個問題，我計劃在今后的教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)指導(dǎo)，提供更多的學(xué)習(xí)資源和指導(dǎo)，幫助學(xué)生建立良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。

4.我注意到學(xué)生在課堂討論中的積極性有待提高，部分學(xué)生對于討論問題缺乏主動性和思考能力。為了激發(fā)學(xué)生的討論積極性，我計劃在今后的教學(xué)中采取更多的互動式教學(xué)方法，如角色扮演、辯論賽等，讓學(xué)生在互動中提高思考和表達(dá)能力。

5.對于學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)，我需要更加關(guān)注并及時給予指導(dǎo)。在教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在理解向心力的計算公式和應(yīng)用方面存在困難，我需要提供更多的實例和練習(xí)，幫助他們更好地掌握這部分知識。

6.我意識到在教學(xué)中需要更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和個體差異。我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對物理學(xué)科的興趣不高，需要通過激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣來提高他們的學(xué)習(xí)動力。同時，我也需要關(guān)注學(xué)生的個體差異，提供個性化的教學(xué)方法和指導(dǎo)，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置：

(1)填空題：根據(jù)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，完成以下填空題，以鞏固對向心力的理解。

-向心力總是指向______。

-向心力的大小與半徑成______關(guān)系，與質(zhì)量成______關(guān)系，與速度成______關(guān)系。

-向心加速度的計算公式為______。

(2)選擇題：從以下選項中選擇正確的答案，以檢驗對向心力的掌握程度。

-當(dāng)汽車在彎道上行駛時，向心力的方向是：

A.指向彎道外側(cè)

B.指向彎道內(nèi)側(cè)

C.與速度方向垂直

-向心力的大小與半徑的關(guān)系是：

A.成正比

B.成反比

C.無關(guān)

(3)計算題：根據(jù)給定的條件，計算物體的向心力和向心加速度，以加深對向心力的理解。

-給定一個物體以一定的速度沿半徑為R的圓周運動，求其向心力和向心加速度。

(4)分析題：分析向心力在實際問題中的應(yīng)用，如賽車在轉(zhuǎn)彎時的向心力需求，以提高解決問題的能力。

2.作業(yè)反饋：

(1)及時批改作業(yè)：在學(xué)生提交作業(yè)后，及時進(jìn)行批改，并給出評分。

(2)指出存在問題：在批改作業(yè)時，指出學(xué)生存在的問題，如概念理解不準(zhǔn)確、計算錯誤等。

(3)給出改進(jìn)建議：根據(jù)學(xué)生存在的問題，給出具體的改進(jìn)建議，如加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)、注意計算細(xì)節(jié)等。

(4)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步：通過作業(yè)反饋，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足，并鼓勵他們進(jìn)行改進(jìn)，以提高學(xué)習(xí)效果。

注意：以上作業(yè)布置與反饋僅供參考，具體實施時需根據(jù)學(xué)生的實際情況和教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整。板書設(shè)計①重點知識點：

-向心力的概念

-向心力與半徑、質(zhì)量、速度的關(guān)系

-向心加速度的計算公式

②關(guān)鍵詞：

-向心力：總是指向圓心，與半徑成反比，與質(zhì)量成正比，與速度的平方成正比

-向心加速度：由向