物理：5.6《向心加速度》教案(新人教版必修2)
必修2《向心力与向心加速度》教学设计
第 1 页 必修2?向心力与向心加速度?教学设计
【设计思想】
向心力概念的建立有两条途径：一是先通过实验建立向心力概念，归纳出向心力公式，再推出向心加速度;二是先通过理论推导导出向心加速度，再推出向心力。本节课目的是想通过先理论分析，得出向心力的存在，再通过实验探究，用理论指导理论。理论推导严谨，能训练学生的推理才能，实验方法讲向心力，降低了难度，便于学生理解承受。这样让学生真正认识到向心力的存在及意义。
【教学目的】
一、知识与才能
1、知道向心力的定义和方向，通过实例认识向心力的作用效果及来源。
2、通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关，初步掌握向心力的公式并可以进展计算。
3、知道向心加速度及其公式，能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力及向心加速度。
4、经历向心力和向心加速度的概念形成过程的体验，大胆发表自己对有关问题的认识。
二、过程与方法
通过向心力理论分析到实验探究，培养学生用理论指导理论的素养和才能。 第 2 页 三、情感态度与价值观
培养学生观察生活，考虑生活现象的才能，同时培养学生大胆分析及勇于探究的科学素养，以及尊重实验、理论的客观唯物精神。
【教学重点】
向心力概念的建立及实验探究向心力的大小是教学重点。
【教学难点】
向心力概念的建立及实验探究向心的大小也是教学难点。通过简单实例及分组实验加强感知，打破难点。
【教具准备】
1、小球、细绳和光滑木板16套
2、小链球16对。
3、向心力演示器16台。
4、课件。
【教学过程】
一、引入新课
欣赏视频：我国选手赵宏博和申雪在06年冬奥会把戏滑冰比赛中，以精彩表演获得金牌，为国争光。视频中申雪的运动可以近似看成什么运动?(学生答复：匀速圆周运动)，其运动状态时刻改变的原因是什么?(学生答复：受到合外力)有力就会产生(加速度)。这节课我们共同探究做匀速圆周运动的物体合外力及加速度的特点。 第 3 页 板书：向心力与向心加速度
物理56向心加速度 教案新人教版必修21.doc
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作匀速圆周运动的物体的加速度指向圆心方向，被称为向心加速度。
下面通过向心力演示仪，探究向心加速度的大小与那些量有关。
人教版必修二《向心加速度》教案设计
课题 第五节 向心加速度
教学目标 知识与技能
1．理解速度变化量和向心加速度的概念，
2．知道向心加速度和线速度、角速度的关系式．
3．能够运用向心加速度公式求解有关问题．
过程与方法
体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法，教师启发、引导．学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果．
情感、态度与价值观
培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质．特别是“做一做”的实施，要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦．
重点 理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式．
难点 向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用．
教学方法 讨论法、探究法、讲解法 课时计划 1课时
新课导学 师：通过前面的学习，我们已经知道，做曲线运动的物体速度一定是变化的．即使是我们上一堂课研究的匀速圆周运动，其方向仍在不断变化着．换句话说，做曲线运动的物体，一定有加速度．圆周运动是曲线运动，那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如伺寒确定呢?——这就是我们今天要研究的课题．
导
学
流 程 （一）自主阅读
展示学习目标，要求学生自主阅读：
1．理解速度变化量和向心加速度的概念，
2．知道向心加速度和线速度、角速度的关系式．
3．能够运用向心加速度公式求解有关问题．
（二）基础检测
完成金版新学案，基础导学部分。 （三）合作探究
问题1：加速度是如何定义的；什么是速度的变化量？
结论1：加速度是速度的变量与所用时间的比值；速度的变化包括大小的变化和时间的变化。
活动1：老师举例地球的公转、月球的公转让学生判断其受力情况，并演示绳子拉小球做匀速圆周运动的实例，要求学生判断绳子的受力情况分析合外力的方向。
问题2：如何确定匀速圆周运动的向心加速度的方向？
结论2：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心。
5.5 向心加速度 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第五章：曲线运动 (5)
5 向心加速度
【教材分析】
向心加速度是人教版高中物理必修2第五章曲线运动第六节内容。
在上一节学习了圆周运动的基础上，学生们了解到对于圆周运动可运用线速度(v)和角速度(ω)这两个物理量来描述。
对于圆周运动，即使是匀速圆周运动，由于运动方向在不断改变，所以也是变速运动。既然是变速运动，就会有加速度。再联系到必修1中，描述直线运动的物理量有速度(v)与加速度(a)。结合圆周运动，不难得出，做圆周运动的物体也具有加速度，并且可通过生活中的实例确定：做匀速圆周运动的物体，所受合外力指向圆心，因此加速度方向也指向圆心。
本节课主要是通过对匀速圆周运动的分析，进而推导出向心加速度大小的表达式。因此，如何得出向心加速度大小的表达式是本节课的重点与难点。
【学情分析】
（1）知识基础
通过必修1《速度变化快慢的描述—加速度》的学习，学生已经掌握加速度的概念是：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，通常用代表，若用表示速度在时间间隔内发生的变化，则有。
同时，经过上节内容的学习，容易想到要研究匀速圆周运动的向心加速度，可以从匀速圆周运动的速度变化量入手来探索向心加速度。利用图示法画出做匀速圆周运动物体速度的变化量，类比直线运动，通过数形结合的思想，经过严谨的数学推导，从而得出向心加速度大小的表达式。
（2）思维特征
学生为高一的孩子，好奇心强，具有较强的探究欲望；并且已经学过直线运动加速度的由来和物体做曲线运动的条件及描述圆周运动的物理量。同时学生也具备了一定的数学基础。
因此，作为老师要善于发挥学生的主体作用，积极引导学生思考、分析问题情境，培养他们的类比思维和逻辑推理能力。经历一步一步推算的过程，最终得出结论。
（3）心理特征
探索描述物理现象的物理量总是和生活实际紧密相联的，即物理来源于生活，而又不停留于生活中的事物的表象，物理研究的是事物的本质。通过现象看本质是学习物理的基本心avttvaav理特征。
高中物理必修二教案：5.5 向心加速度
5.5 向心加速度
教学目标
一、知识与技能
1．知道匀速圆周运动是变速运动，存在加速度。
2．理解匀速圆周运动的加速度指向圆心，所以又叫做向心加速度。
3．知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。
4．能够运用向心加速度公式求解有关问题。
二、过程与方法
5．通过对向心力理论分析到实验探究，培养学生用理论指导实践的素养和能力。
三、情感、态度与价值观
6．培养学生观察生活、思考生活现象的能力，同时培养学生大胆分析及勇于探究的科学素养，以及尊重实验、实践的客观唯物精神。
教学重点
1．理解匀速圆周运动是变速运动，存在加速度。
2．从运动学角度理论推导加速度的公式，体会极限思想。
3．加速度公式的基本应用。
教学难点
从运动学角度理论推导加速度的公式。
加速度公式的基本应用。
教学过程
一、引入
展示视频1──链球的运动；视频2──播放一段汽车拐弯的视频。
教师提出问题：①为什么链球离手后会沿直线（切线）飞出，运动员如何控制它飞出的方向？
②离手后球不受任何力的作用吗？
③汽车转弯处路面要做成倾斜的，路面倾斜直接影响到什么力？
教师在每个问题提出后及时组织同学们做简要的分析和讨论总结。作曲线运动的物体，速度一定是变化的，一定有加速度。圆周运动是曲线运动，那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何来确定呢？下面我们共同来探讨这个问题。
二、新课教学
（一）向心加速度
指导学生用细线和小球做实验。分组用细线拉小钢球、小木球让其做匀速圆周运动，改变小球的转速、细线的长度多做几次。
教师提出问题：
①小球受到几个力的作用？
②小球的合外力沿什么方向？
③小球是否具有加速度，假若有的话，其方向具有什么特点？
学生动手做实验并分析以上问题。
1. 向心加速度
任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫向心加速度，用符号an表示。
2. 向心加速度的方向
方向始终指向圆心
5.5 向心加速度 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第五章：曲线运动 (1)
5 向心加速度
（一）指导思想与理论依据
概念是构成物理知识的基础，正确地理解、掌握物理概念是学好物理的保证。在教学中如果能根据物理概念的特点以及学生的认知规律，运用认知心理学理论设计概念教学过程，必将有利于学生对概念的习得。根据现代认知理论，知识的习得可分为三个阶段：知识的领会、知识的巩固、知识的应用。结合物理概念的特点，其教学的过程也可分为三个阶段：概念的领会、概念的理解和概念的应用。
本课时的教学将遵从现代认知理论设计教学过程。
（二）学习内容分析
1．本节在教材中的地位
向心加速度是加速度概念的延续，同时是圆周运动与向心力之间的纽带。理解向心加速度将为理解向心力与圆周运动的关系奠定良好的基础。利用向心加速度分析圆周运动速度变化的问题继承了运动学分析问题的一般方法。这部分内容既可以复习直线运动的知识，更为今后圆周运动的解决提供方法。
2．本节在课程标准中的内容
知道向心加速度的概念，及其应用
（三）学生情况分析
学生通过必修1的学习，已经了解了直线运动的解决方法。通过牛顿运动定律的学习已经体会了力与运动的关系。对曲线运动条件的学习，让学生已经认识到曲线运动都是变速运动，一定会产生加速度。对于圆周运动中加速度的问题，学生应该不会觉得陌生。
（四）创新之处
1．创设情景的全程性
本节整体设计的提出是基于学生对向心加速度的认识和理解。首先通过花样滑冰、链球比赛这两个视频观察做圆周运动的物体需要怎样的力。而后通过学生实验：朔料杯中的小球做圆周运动和细线拉着的小球在水平桌面上做圆周运动，让学生亲自体会做圆周运动的物体受到的力是如何提供的。得出做圆周运动的物体受到指向圆心的力，由这个力产生的加速度称为向心加速度。
在推导向心加速度大小时，利用做好的泡沫板大圆和毛衣针、磁帖、磁条动态的演示△t 趋于零时△v的极限过程。同时要求学生做图，体会△v的方向和大小，进而推导出向心加速度的表达式。
2023年新教材高中物理向心加速度讲义新人教版必修第二册
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3．向心加速度
(1)知道向心加速度的概念．
(2)会用矢量图表示速度变化量与速度间的关系．
(3)能运用数学方法，结合加速度定义式推导向心加速度的公式．
一、匀速圆周运动的加速度方向
1．定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，把它叫作向心加速度(centripetal acceleration)．
2．方向：向心加速度的方向沿半径指向圆心，即向心加速度的方向与速度方向垂直．
导学：向心加速度与周期、转速、线速度、角速度关系的推导
由线速度与周期的关系v＝2𝜋𝜋𝜋代入a＝𝜋2𝜋得a＝4𝜋2𝜋2r．
由T＝1𝜋(n取r/s)代入a＝4𝜋2𝜋𝜋2
得a＝4π2n2r．
由v＝ωr代入a＝𝜋2𝜋得a＝𝜋2𝜋＝v·𝜋𝜋＝ωv．
二、匀速圆周运动的加速度大小
1．推导：向心加速度与向心力的关系符合牛顿第二定律，则有：Fn＝man＝m𝜋2𝜋＝mω2r．
2．向心加速度公式：an＝________＝________．
3．作用效果：只改变线速度的方向，不改变线速度的大小．
拓展：
速度变化量的矢量图
从同一点作出vA和vB的矢量，从vA末端指向vB末端的矢量，即Δv
知识点一 向心加速度的方向及意义
导学探究 2
(1)图甲中的小球与图乙中的运动员正在做匀速圆周运动，是否具有加速度？
(2)做匀速圆周运动的加速度方向如何确定？你的依据是什么？
探究总结
1．向心加速度的方向特点：
(1)指向圆心：无论匀速圆周运动，还是变速圆周运动，向心加速度的方向都指向圆心，或者说与线速度的方向垂直．
(2)时刻改变：无论向心加速度的大小是否变化，向心加速度的方向随线速度方向的改变而改变．所以一切圆周运动都是变加速曲线运动．
2．匀速圆周运动中的“变”与“不变”：
(1)“不变”量：匀速圆周运动的角速度、周期、转速不变；线速度、加速度这两个矢量的大小不变．
(2)“变化”量：匀速圆周运动的线速度、加速度这两个矢量的方向时刻改变．
《向心加速度》参赛教案设计
第三届全国“教学中的互联网搜索”优秀教案评选
第 1 页 共 6 页 人教版高一物理·《向心加速度》教案设计
一、教案背景
1．面向学生： □√高中 2．课时：共1课时
3．教材分析：本课是人教版高中物理必修2第5章曲线运动的第5节。是在学习了描述圆周运动的几个物理量后，进一步从运动的角度深入分析物体做圆周运动的特征。是力和运动知识在圆周运动中的应用，是为解决圆周运动实例分析问题所学的准备知识，也是学习万有引力定律及其应用的知识基础。本节具有承前启后的重要作用。
4．学生分析：
（1）高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片、动画来支持。
（2）学生在初中时没有接触过向心加速度的概念。
（3）学生已学习过矢量知识，但将其应用到物理中来，理解上会感到一定的困难，在教学中应注重讲解思想方法，对定量计算不应做具体要求。
二、教学重点与难点
1．教学重点：理解匀速圆周运动中存在向心加速度，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。
2．教学难点：向心加速度的方向的确定过程和其公式的推导过程。
三、教学准备
1．教师准备：通过百度及其它网络搜索相关图片、视频、课件等，并对其进行选择、整理，制作成PPT课件、资源库（专题文件夹）等用于课堂教学。
2．学生课前准备：
（1）预习本节导学案，初步了解匀速圆周运动中存在向心加速度；
（2）百度输入关键词“向心加速度”、“圆周运动”等进行搜索，浏览相关知识；
四、教学方法
课前首先要求学生对导学案进行预习，并且通过百度搜索“圆周运动”、“向心加速度”，浏览相关知识，使学生在头脑建立感性认识、并形成本节课的初步概念。
本课采用“引导探究”式教学法，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维的培养，充分发挥学生的主动性。其主要程序是：激起探究愿望→启发探究思考与实践→引导学生进行理论探究→得出探究结论→实例探究→探究评价。它不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的主动学习。
高中物理人教版必修2向心加速度教学设计
向心加速度教学设计
【三维目标】
知识与技能
1.理解速度变化量和向心加速度的概念。
2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。
3.能够运用向心加速度公式求解有关问题。
过程与方法
1.体验向心加速度的导出过程。
2.领会推导过程中用到的数学方法。
情感、态度与价值观
培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情、乐于学习的品质。
【教学重点】
1. 理解匀速圆周运动中加速度的产生原因。
2. 掌握向心加速度的确定方法和计算公式。
【教学难点】
向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用
【教学课时】
1课时
【教具准备】
多媒体课件、实物投影仪等。
教学过程
【引入新课】
情景导入
通过前面的学习我们知道在现实生活中，物体都要在一定的外力作用下才能做曲线运动，如下列两图：
对于图中的地球和小球，它们受到了什么样的外力作用？它们的加速度大小和方向如何确定？
【进行新课】
一、速度变化量
引入：从加速度的定义式a=tv可以看出。a 的方向与v相同，那么v的方向又是怎么样的呢？
1.指导学生学生阅读教材中的“速度变化量”部分，引导学生在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量v的图示。
问题：1.速度的变化量v是矢量还是标量？
2.如果初速度v1和末速度v2不在同一条直线上，如何表示速度的变化量v？
结论：（1）直线运动中的速度变化量
如果速度是增加的，它的变化量与速度方向相同（甲）；如果速度是减少的，其速度变化量就与初速度的方向相反（乙）。
（2）曲线运动中的速度变化量
物体沿曲线运动时，初速度v1和v2不在同一直线上，初速度的变化量v同样可以用上述方法求得。例如，物体沿曲线由A向B运动，在A、B两点的速度分别为v1和v2。在此过程中速度的变化量如图所示：
可以这样理解：物体由A运动到B时，速度获得一个增量v，因此，v1与v的矢量和即为v2。我们知道，求力F1 、F2的合力F时，可以以F1 、F2为邻边作平行四边形，则F1 、F2所夹的对角线就表示合力F。与此类似，以v1和v为邻边作平行四边形，两者所夹的对角线就是v1和v的矢量和，即v2，如图所示。因为AB与程度CD平行且相等，故可以把v1、v、v2放在同一个三角形中，就得到如图所示的情形。这种方法叫适量三角形法。
高一物理《向心力 向心加速度》教案与学好高中物理的方法
高一物理《向心力 向心加速度》教案与学好高中物理的方法
高一物理《向心力 向心加速度》教案
教学目标
知识目标
1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，方向总是指向圆心.
2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式，会解答有关问题.
能力目标
培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力.
情感目标
培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去.
教学建议
教材分析
教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量推导向心加速度这个难点，通过实例给出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力公式，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式，顺理成章，便于学生接受.
教法建议
1、要通过对物体做圆周运动的实例进行分析入手，从中引导启发学生认识到：做圆周运动的物体都必须受到指向圆心的力的作用，由此引入向心力的概念.
2、对于向心力概念的认识和理解，应注意以下三点：
第一点是向心力只是根据力的方向指向圆心这一特点而命名的，或者说是根据力的作用效果来命名的，并不是根据力的性质命名的，所以不能把向心力看做是一种特殊性质的力.
第二点是物体做匀速圆周运动时，所需的向心力就是物体受到的合外力.
第三点是向心力的作用效果只是改变线速度的方向.
3、让学生充分讨论向心力大小，可能与哪些因素有关?并设计实验进行探究活动.
4、讲述向心加速度公式时，不仅要使学生认识到匀速圆周运动是向心加速度大小不变，向心加速度方向始终与线速度垂直并指向圆心的变速运动，在这里还应把“向心力改变速度方向”与在直线运动中“合外力改变速度大小”联系起来，使学生全面理解“力是改变物体运动状态的原因”的含义，再结合无论速度大小或方向改变，物体都具有加速度，使学生对“力是物体产生加速度的原因”有更进一步的理解.