《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿（省级获奖实验说课案例）
匀速圆周运动的向心力与向心加速度之实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 说课高一下学期物理
次数 半径 质量 力 r/m m/kg F/N
1 0.10 0.05 2.28
2 0.10 0.03 1.54
3 0.10 0.02 1.14
实验数据
F-m图像
结论：F的大小与m成正比
实验教学过程
（三）数字化实验：定量探究向心力与三者关系
实验规律：做匀速圆周运动所需向心力的大小，跟转动半径r 成正比，跟角速度的平方成正比，跟物体的质量m成正比， 即 F∝ｍω²r。 （3）验证向心力公式 取ω值及对应实时测量的F的实验数值；将ω、r、m值带入公 式计算出理论值。误差范围内，实验值与理论值近似相等。 即 F=ｍω²r。
实验结论：在误差允许范围内，向心力F=ｍω²r。
八 实验效果评价
实验效果评价
在实验教学中运用定性、半定量、定量的进阶式教学策略， 引导学生个人体验、分小组探究等方式参与到实验操作中来。
（1）无线向心力实验器测量精度高，操作方便，可以让学生定量探 究向心力的大小与物体的质量、角速度和半径的关系。
（2）数据处理借助实验系统软件，提高实验数据的可靠性的同时， 大幅度提高实验教学效率。
（2）实验操作 探究二：控制m、ω不变，探究F的大小与r的关系
次数 1
半径 r/m 0.06
质量 m/kg 0.05
力 F/N 1.57
2 0.08 0.05 2.01
3 0.10 0.05 2.40
4 0.12 0.05 2.76
实验数据 结论：F的大小与r成正比
F-r图像
实验教学过程 （三）数字化实验：定量探究向心力与三者关系
3.数据处理上的创新：通过计算机以及高中科学实验系统V1.0软件实时 展示测量结果，定量探究向心力的公式 F=mω2r。
《向心力》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《向心力》说课稿一、使用教材人民教育出版社高二物理必修II第五章第6节《向心力》二、实验器材自制向心力演示仪、各种圆周运动实验模块，向心力大小体验教具三、实验创新要点（一）利用电子测力计的数据锁定功能解决了测力计旋转时难于读数的问题；（二）利用霍尔传感器与强磁铁组合实现对角速度的精确测量；（三）测力计与小车在轨道上的位置可方便调整从而可以任意改变物体做圆周运动的轨道半径（四）多种实验模块可选，既可实现对向心力大小的实验探究，又可提供多种物体做圆周运动的真实情境，帮助学生分析理解向心力的来源。
四、实验原理电子测力计可以测量物体做圆周运动时向心力的大小，在数据稳定2s后锁定数据，停止转动就可读出向心力的大小；利用霍尔传感器和磁体组合可以测量物体做圆周运动的周期，计算出角速度，并直接在屏上显示出来。
利用控制变量法和图像法验证向心力（F）大小与物体质量（m）、转动半径（r）、角速度（ω）的关系。
如：验证向心力大小与角速度的关系，可保持物体的质量和转动半径不变，改变物体做圆周运动的角速度并测出对应的向心力大小，测量多组数据，用Excle软件描绘出F-ω2图像，如果图像是一条过原点的直线就可以验证F与ω2成正比。
同理，若研究向心力与质量的关系，可以画F-m图象；若研究向心力与半径的关系，可以画F-r图象。
五、实验教学目标（一）物理观念理解向心力的概念，会分析向心力的来源。
（二）科学思维控制变量法、图像法。
（三）科学探究根据实验数据推导出向心力与质量、半径和角速度的关系。
（四）科学态度与责任严谨认真、实事求是科学态度。
六、实验教学内容（一）体验性实验。
体验、观察向心力的大小与哪些因素有关；（二）探究性实验。
探究向心力大小与物体质量、转动半径、角速度的关系；（三）拓展性实验。
分析各种做圆周运动物体向心力的来源。
七、实验教学过程（一）魔术引入，激发兴趣图1甲、乙是两个双层杯子，内层杯子可以旋转。
表演分两步：先用甲杯子盖住桌上的两个小球，让学生看见球被盖上的过程，此时乙杯中的小球附着在旋转的内层杯子上，学生看不到小球;然后让甲杯内层杯子开始旋转，小球随着杯子旋转被隐藏起来，与此同时让乙杯内层杯子停止旋转，乙杯里的小球掉落在桌上，学生看到的现象好像是甲杯中的小球转移到乙杯中。
《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿一、使用教材教科版高中《物理必修2》第2章第二节。
二、实验器材自制教具：力传感器、光电门、电机、半径调节装置、质量调节装置、角速度调节装置、电脑、Dislab软件。
三、实验创新要求/改进要点实验装置：利用力传感器便于直接测量向心力的大小、利用光电门便于间接扫描角速度。
通过半径调节便于直接调节半径、通过最新步进电机调节转速来改变角速度。
Dislab 软件随机拟合向心力与角速度的图像四、实验原理/实验设计思路受轻杆拉力的圆柱体，在水平面内做匀速圆周运动。
利用半径调剂装置、质量调节装置、角速度调节装置来改变半径、质量、角速度。
五、实验教学目标（1）知识与技能：1、让学生体验向心力。
2、联系生活实际，让学生充分感受向心力大小与半径，质量，以及描述圆周运动快慢物理量之间关系。
3、通过定量探究向心大小实验，让学生领悟实验探究的基本过程和基本方法。
（2）过程与方法：通过两个兴趣实验感受向心力的抽象概念、通过两个分组探究实验探究向心力大小。
（3）情感、态度、价值观：1、让学生领悟定量探究向心力大小的思想方法，努力培养学生的科学家思维能力。
2、利用数字化实验，培养高中学生信息化数据处理的能力。
3、对实验数据测评，培养学生实验设计的能力。
六、实验教学内容本节课是，从生活情境中引入，利用硬币在气球内做圆周运动、质量小的小球拉质量较大的大球，引入向心力的概念。
利用自制向心力大小实验仪探究向心力的大小。
七、实验教学过程1、兴趣引入：引出向心力的概念。
教师引导1：硬币为什么在气球内做圆周运动？学生讨论回答1：是由于有向心力的作用。
2、兴趣引入：引出向心力的大小。
教师引导2：为什么质量较轻的小球能将质量较重的大球拉起来呢？学生讨论回答2：是由于有向心力的作用。
3、探究实验：引出向心力大小因素。
教师引导3：向心力大小与那些因素有关呢？学生讨论回答3：向心力大小可能与质量、轨道半径、速度等有关。
实验说课稿-郑州市达标评优课
各位评委老师好，我实验说课的题目是探究向心力大小的表达式。
我将从选题背景、实验原理与方案设计、实验目标、实验操作及教学过程、实验效果与反思五个方面来完成我的说课。
首先我们来看选题背景，本实验选自人教版高中物理必修二第六章第二节《向心力》。
本章研究的是一种特殊的曲线运动——圆周运动，首先引入描述圆周运动的角速度、线速度、周期等几个物理量；然后根据物体做曲线运动的条件，探究物体做圆周运动时所需要的向心力，并且在此基础上，根据牛顿运动定律，讨论匀速圆周运动的向心加速度；最后联系实际。
本章继承了04版教材“圆周运动的描述→圆周运动的受力分析→圆周运动联系实际问题”的整体结构，但19版教材安排“向心力”在前，“向心加速度”在后。
普通高中物理课程标准2020年版必做实验增加了“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”，旨在突出物理观念的形成，以及科学思维与科学探究能力的发展。
在上一节课中学生已经掌握描述圆周运动的物理量，在本节课中，学生将通过一些生活实例和小实验知道物体做圆周运动的条件，掌握影响向心力的几个因素的定性关系，以及利用控制变量法和图像法解决物理问题的能力。
04版教材采用圆锥摆验证向心力的表达式，操作中很难给小球一个恰当的初速度，让它在水平面里做匀速圆周运动，它的轨迹可能变成椭圆，影响半径、周期和线速度的测量，合力mg tanθ测量比较麻烦，所以这个实验只能用来粗略地验证向心力的表达式。
在19版教材中，用向心力演示器来半定量研究向心力的大小，我们还可以用二维空间—时间描迹仪研究分析向心力的规律，能实现充分的定量探究，实验数据更具有一般性和说服力，但对学生而言，实验操作复杂，难度大。
那么，我们还可以用更加精密的DIS向心力实验器来完成对向心力大小的探究。
在备课中挖掘了本实验所蕴含的物理学科核心素养，从物理观念、科学探究、科学思维、科学态度四个方面来完成了本节课的实验目标撰写。
下面我来说一下关于实验操作和过程，我们采用的是向心力演示器，首先让学生了解实验装置，并思考以下几个问题。
《探究影响向心力大小的因素》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究影响向心力大小的因素》说课稿一、使用教材鲁科版高中物理必修二第三章第2节二、实验教学目标1、实验探究向心力的表达式2、体会控制变量法在实验过程中的使用，领会从定性到定量的认识方法3、从探究实验中培养学生的物理观念、科学思维和协作精神三、实验器材绳子，小球，传统向心力演示仪，DIS向心力演示器四、实验原理和方法传统向心力演示仪实验原理：两个质量相同的小球、一个质量较小的轻质小球，可以控制m是否一样。
由于塔台转轴各个皮带盘半径不一样，通过改变皮带的位置，我们能够调整角速度ω相同或者不同。
通过放置小钢球的位置，我们可以改变圆周运动的半径r。
通过观察量腿的格数，我们能判断力的大小。
1．控制变量法(1)控制小球质量､半径不变，探究向心力与角速度的关系｡(2)控制小球质量､角速度不变，探究向心力与半径的关系｡(3)控制小球角速度､半径不变，探究向心力与质量的关系｡2．图像法把数据输入计算机，分别作出F-ω2､F-r､F-m图像，得出结论｡3．验证法将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果，理论值与测量值比较，验证实验结论，得出结果｡五、实验设计思路或创新点：本节课围绕三个实验进行展开，从兴趣实验的猜想----传统向心力演示仪的定性判断----传感器实验的定量研究。
符合学生的认知规律，从未知到已知，从定性分析到定量研究，设计系列递进实验，展示思维能力发展过程。
【兴趣实验的创新点】这个实验装置比较简单，让学生通过甩动摆球，感受绳对手的拉力去体验向心力的大小｡该实验现象明显，能很快让学生得到定性地结论，在具体教学中，很好地激发了学生的学习兴趣｡教学的第一要素，是激发学生的兴趣，于是我设计了兴趣实验“感受向心力”｡教师引导学生体会与猜想，小球做圆周运动的向心力大小与什么因素有关？【传统向心力实验创新点】探究性实验可以激发学生的学习兴趣，学生对某一问题进行实验探索，独立地分析问题和解决问题，最终对研究的问题有一结果，使学生在实验过程中，发现新问题，学习新知识。
《探究向心力表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究向心力表达式》说课稿一、使用教材选用教材：人教版高中物理必修2 第五章第六节向心力二、实验器材朗威DISLab数据采集器、光电门传感器、力传感器、DISLab向心力实验器、计算机。
三、实验改进要点充分发挥实验在高中物理教学的重要作用，采用朗威DISlab数字实验系统进行实验探究，充分利用数字化实验系统的易操作、精度高、数据处理便捷等特点，利用现代化装备激发学生的学习兴趣，突出重点、突破难点。
四、实验原理/实验设计思路从问题出发，利用朗威数字化实验设备，探究向心力与角速度、质量、半径之间的关系。
通过数字实验的数据拟合探究向心力的具体表达式。
通过力学单位制分析，以得到最后的向心力表达式。
五、实验教学目标（1）物理观念：理解向心力的概念，会分析向心力的来源。
（2）科学思维：构建物理模型，熟练掌握控制变量法进行科学推理、科学论证。
（3）科学探究：提出问题、作出假设、通过实验探究向心力与质量、角速度、半径之间的关系。
结果分析，交流与反思。
（4）科学态度与责任：培养学生严谨认真，实事求是的科学态度。
六、实验教学内容本节课分别探究向心力与角速度、质量、半径之间的关系；通过数字化实验设备，分别改变物理量，利用数字实验的拟合方式直观的探究向心力与物理量之间的关系。
最终得到向心力的具体表达式。
七、实验教学过程（1）创设情境，激发思考每组学生发一个系有细绳的小球，让学生抓住绳子一端，让小球在桌面上做匀速圆周运动。
通关改变细绳的半径、速度和小球的质量，让学生感受细绳拉力的变化，从而猜想，向心力与那些因素有关？学生通过感受能大致推导出向心力的定量关系。
因此猜想F∝（m，w，r，v）老师引导缩小研究范围，研究F∝（m，r，w）之间的定量关系。
（2）实验探究教师引导学生在数字实验室利用朗威DIS数字实验探究向心力的表达式：1、将光电门传感器和力传感器固定在朗威DISLab向心力实验器上，光电门传感器接入数据采集器第一通道，力传感器接入第二通道。
《探究向心力的表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究向心力的表达式》说课稿一、教材与学情分析（一）教材分析该节是人教版高中《物理必修2》第五章第6节的实验内容。
本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，是本章的重点和难点，是学好圆周运动的关键点，为学好天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动做准备。
（二）学情分析：1．知识层面:学生通过前面的学习，理解了牛顿第二定律，在本章学习了线速度、角速度、周期和向心加速度的概念，能数学推导向心力的表达式。
2．能力层面:在实验中，学生掌握了控制变量法,具备利用图象法解决物理问题的能力。
二、实验教学目标（一）知识目标：1．会判断向心力的大小与什么因素有关2．能用控制变量法定量探究向心力的表达式（二）学科素养目标：1．【物理观念】认识向心力公式的确切含义。
2．【科学思维】能通过动手实验、观察实验现象并猜想向心力大小与什么因素有关，提出自己的见解。
3．【实验探究】能合理设计实验，动手实验验证猜想是否正确。
4．【科学态度与责任】在实验中培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度，并体会物理与生活的联系，能利用身边物品进行实验探究，体验成功的快乐、实验的意义。
三、教学重难点重难点：利用控制变量法定量探究向心力表达式四、实验方法（一）控制变量法1．控制小球质量､半径不变,探究向心力与角速度的关系｡2．控制小球质量､角速度不变,探究向心力与半径的关系｡3．控制小球角速度､半径不变,探究向心力与质量的关系｡（二）图象法：记录数据，用EXCEL软件作F-ω2､F-r､F-m 图像并得出结论｡（三）验证法：将实验数据代入向心力表达式F=mrω2计算出结果,理论值与测量值比较,验证实验结论,得出结果｡五、教学过程设计（一）引入实验：感受向心力的魅力（4分钟）（二）定性实验：猜想影响向心力大小的因素（8分钟）（三）定量实验：探究向心力与各因素的定量关系（23分钟）（四）验证实验：验证向心力的表达式（5分钟）六、实验内容设计（一）引入实验：感受向心力的魅力演示实验：绳子一端接一个塑料小球，中间穿过圆管，另一端接一瓶矿泉水，通过使小球做圆周运动可以拉起一瓶矿泉水，还可以控制水瓶上下运动。
《探究向心力大小的表达式》说课稿(全国实验说课大赛获奖案例)
《探究向心力大小的表达式》说课稿一、使用教材本实验使用的教材是人教版普通高中物理必修2第六章第二节向心力。
二、实验器材向心力演示仪、DisLab 向心力实验设备、力传感器、钩码、机械能实验背景板、数据采集器、笔记本电脑。
三、实验创新要求/改进要点2004版旧教材，在此处设计的是“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”该实验：很难给小球施加合适的初速度，让其在水平面内做匀速圆周运动，小球运动过程中由于阻力，轨迹也会慢慢变成椭圆；小球在摆动过程对应半径r 和高度h 和周期T 不好测量计算麻烦，所以，本实验只能够粗略验证验证向心力的大小。
2019新版教材中，重新选择了传统实验“向心力演示器”来探究向心力的大小。
这个实验的优点是：现象直观，操作方便。
这也是新教材选择它的原因。
但是，这个装置也有局限性：圆周运动的半径是设计好的固定值，不具有普遍意义。
向心力的数值只能通过比值比较，无法准确测量。
不过，我们可以用更精密的设备，改进创新数字实验来弥补这个问题。
在完成向心力公式F=m ω2r 的探究后，通过简单改制DIS 机械能守恒实验器，探究向心力的另一个公式F =rv m 2。
我们把Dis 机械能守恒实验器的背景板安装在铁架台上，把力的传感器安装在铁架台的顶端，选择不同质量的钩码作为摆件，悬挂在力传感器的挂钩上，光电门传感向心力研究实验装置改进创新实验器放置在背景板最低点D。
四、实验原理/实验设计思路为了全面又精确的探究向心力的大小，我们计划分别应用传统的向心力演示器和自制改进的Dis数字实验设备，通过控制变量法，探究向心力与其决定因素之间的关系，确定向心力的大小表达式。
五、实验目标挖掘本实验蕴含的物理学科核心素养，从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面制订了本实验课学生学习的目标。
1.通过活动体验和科学探究，进一步完善向心力的概念，深化运动与相互作用观念。
2.感受影响向心力大小的因素，并通过理解实验原理探究它们之间的关系，领会利用控制变量法研究问题的科学思维。
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《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿（省级获奖实验说
课案例）
《定量探究圆周运动向心力的大小》说课稿
一、使用教材
教科版高中《物理必修2》第2章第二节。
二、实验器材
自制教具：力传感器、光电门、电机、半径调节装置、质量调节装置、角速度调节装置、电脑、Dislab软件。
三、实验创新要求/改进要点
实验装置：利用力传感器便于直接测量向心力的大小、利用光电门便于间接扫描角速度。
通过半径调节便于直接调节半径、通过最新步进电机调节转速来改变角速度。
Dislab 软件随机拟合向心力与角速度的图像
四、实验原理/实验设计思路
受轻杆拉力的圆柱体，在水平面内做匀速圆周运动。
利用半径调剂装置、质量调节装置、角速度调节装置来改变半径、质量、角速度。
五、实验教学目标
（1）知识与技能：1、让学生体验向心力。
2、联系生活实际，让学生充分感受向心力大小与半径，质量，以及描述圆周运动快慢物理量之间关系。
3、通过定量探究向心大小实验，让学生领悟实验探究的基本过程和基本方法。
（2）过程与方法：通过两个兴趣实验感受向心力的抽象概念、通过两个分组探究实验探究向心力大小。
（3）情感、态度、价值观：1、让学生领悟定量探究向心力大小的思想方法，努力培养学生的科学家思维能力。
2、利用数字化实验，培养高中学生信息化数据处理的能力。
3、对实验数据测评，培养学生实验设计的能力。
六、实验教学内容
本节课是，从生活情境中引入，利用硬币在气球内做圆周运动、
质量小的小球拉质量较大的大球，引入向心力的概念。
利用自制向心力大小实验仪探究向心力的大小。
七、实验教学过程
1、兴趣引入：引出向心力的概念。
教师引导1：硬币为什么在气球内做圆周运动？
学生讨论回答1：是由于有向心力的作用。
2、兴趣引入：引出向心力的大小。
教师引导2：为什么质量较轻的小球能将质量较重的大球拉起来呢？学生讨论回答2：是由于有向心力的作用。
3、探究实验：引出向心力大小因素。