6.3向心加速度 教学设计（表格式）2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 6.3向心加速度 教学设计（表格式）2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 193.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-01-03 10:52:04 | ||
图片预览
文档简介
高一 物理 学科基于标准的学教评一致性双主互动课堂教学设计
课题 6.3向心加速度
日 期 节 次 1节
来 源 （具体教材版本信息） 新人教版（2019板）
课型 新授课 授课对象 高一（1）、（2）班学生
目标确 立依据 课标分析 课标摘录 “向心加速度”编排在物理必修2第六章第三节，本节课是在学习向心力的之后再学习向心加速度，根据牛顿第二运动定律F＝ma 和向心力表达式，很容易得出向心加速度的大小
课标分解 学生学 到什么 向心加速度的概念；与向心加速度大小有关的几个因素；匀速圆周运动中，向心加速度的计算；变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心加速度。
学到什 么程度 正确理解向心加速度的概念，及与向心加速度大小有关的几个因素；会通过受力分析解决简单的圆周运动问题。
学生怎 么学 通过理论探究、师生交流与讨论，小组合作学习
教材分析 “向心加速度”编排在物理必修2第六章第三节，本节课是在学习向心力的之后再学习向心加速度，根据牛顿第二运动定律F＝ma 和向心力表达式，很容易得出向心加速度的大小，摒弃了旧教材从加速度的定义式，通过复杂的推导再得出向心加速度的表达式，学生很难理解。 而现在就更轻松了！刚好此内容我以前就是按照新教材的方式教学的！
学情分析 本节内容建立在上节内容基础之上，相对学生来讲就轻松了，知识的迁移是本节内容的最佳方式
本节课在高考考纲及考试说明中定位分析 为今后学习天体的运动、卫星的运动以及带电粒子在洛仑兹力作用下的圆周运动做好知识和方法上的准备，是高考的必考内容。
目 标 细 化 学 记忆 理解 运用 分析 评价 创 造
学习目标 1、了解什么是向心加速度 √
2. 掌握向心加速度和线速度、角速度的关系 √
3.理解向心加速度和向心力的关系 √
重、难点 1、教学重点： 向心加速度和线速度、角速度的关系式 2、教学难点： 向心加速度公式的应用。
本节课的核心概念和落实方法 核心概念： 1.知道什么是向心加速度。 2.理解与向心加速度大小有关的几个因素。 落实方法： 通过理论逻辑探究、交流与讨论，小组合作学习
评估 任务 1、能不能从牛顿第二定律的角度理解向心加速度； 2、能否理解向心加速度，并会运用有关公式分析和解决有关问题。
教学 环节 （教学）导学过程设计 评估要点
揭示目标
激趣导学 课堂导入——复习提问：匀速圆周运动的实质是什么 做曲线运动的物体，一定有加速度。那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何确定呢？——这就是我们今天要研究的课题——探究匀速圆周运动的加速度 一、向心加速度 1、定义：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度 2、符号：an 3、方向：始终指向圆心 4、物理意义：描述速度方向变化的快慢 5、说明：匀速圆周运动加速度的大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动 二、向心加速度的大小 两种探究方案： 1.动力学原理:牛顿第二定律 2.运动学描述:加速度的定义式 1.动力学原理:牛顿第二定律 根据牛顿第二定律，结合上节学习的向心力表达式，推导向心加速度的表达式： 用v 和 r 来表示向心加速度： 用ω 和 r 来表示向心加速度： 用 v 和ω 来表示向心加速度： 用 T 和 r 来表示向心加速度： 用 n ( f )和 r 来表示向心加速度： 随堂练习：如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。当绳子跟竖直方向的夹角为θ时，小球运动的向心加速度an的大小为多少？ 通过计算说明：要增大夹角θ，应该增大小球运动的角速度ω。 Fn＝mgtanθ an＝Fn/m＝gtanθ（1） r＝lsinθ（2） 把向心加速度公式an＝ω2r和（2）式代入（1）式，可得cosθ＝g/lω2 从此式可以看出，当小球运动的角速度增大时，夹角也随之增大。因此，要增大夹角θ，应该增大小球运动的角速度ω。 2.运动学描述:加速度的定义式 曲线运动中的速度的变化量： 如图甲，质点在时间Δt内从A点运动到B点，则它的速度变化量为 ΔV， 如图乙。质点速度方向变化的角度等于圆心角θ。 在va、vb、Δv组成的小三角形中， 把它补成小扇形。在数学上有弧长等于半径与圆心角的积，即 当θ足够小时，则可以认为弧长等于弦长。 这时ΔV相当扇形的弦，va＝vb＝v相当于半径 所以有 因为圆心角等于角速度与时间的乘积 可得 与根据牛顿第二定律得到的结果是一致的。 知识的迁移，起到举一反三的效果 学会用根据牛顿第二定律，结合上节学习的向心力表达式，推导向心加速度的表达式 分析由于小球在水平面内做圆周运动，向心加速度的方向始终指向圆心。可以根据受力分析，求出向心力的大小，进而求出向心加速度的大小。根据向心加速度公式，分析小球做圆周运动的角速度ω与夹角θ之间的关系。 用矢量图表示速度变化量直线运动中的速度的变化量 这个内容基本是不会出现在高考中的，但是也怕考到，内容虽然不难，但是考到就老火了
自主学习 自学检测 1、下列关于向心加速度的说法中，正确的是 （ ） A、向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B、向心加速度的方向保持不变 C、在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D、在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化 2、一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v =0.2m/s,则它的 向心加速度为______m/s2， 角速度为_____ rad/s，周期为_____s. 例3 、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是 （ ） A、它们的方向都沿半径指向地心 B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴 C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大 D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小 根据学生课堂自学的成果，评估本节课各环节的详情。
同伴互学 教师点拨 1．如图10所示，长为L的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个光滑的小钉子A，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置距小球，则细绳碰到钉子前、后瞬间( ) A．绳对小球的拉力大小之比为1∶4 B．小球所受合外力大小之比为1∶4 C．小球做圆周运动的线速度大小之比为1∶4 D．小球做圆周运动的角速度之比为4∶1 能清楚认识匀速圆周运动向心加速度的概念及各物理量之间的区别和联系。
当堂练检 总结提升 1、如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（ ） A．线速度之比为1∶4 B．角速度之比为4∶1 C．向心加速度之比为8∶1 D．向心加速度之比为1∶8 2、如图所示为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（ ） A．A物体运动的线速度大小不变 B．A物体运动的角速度大小不变 C．B物体运动的角速度大小不变 D．B物体运动的角速度与半径成正比 帮助学生理解做匀速圆周运动的各物理量之间的区别和联系，能够分析简单的运动及巩固所学的知识
教学反思 教材也正是为了培养学生的逻辑思维，才引导学生小步走，力争走出乐趣，体会“成就感”。 教材在学生的原有加速度概念的基础上来讨论“匀速圆周运动速度变化快慢”的问题，让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。 根据课堂反馈，及时调整教学方向。
作业布置 完成课后习题 完成练习册课堂检测部分
课题 6.3向心加速度
日 期 节 次 1节
来 源 （具体教材版本信息） 新人教版（2019板）
课型 新授课 授课对象 高一（1）、（2）班学生
目标确 立依据 课标分析 课标摘录 “向心加速度”编排在物理必修2第六章第三节，本节课是在学习向心力的之后再学习向心加速度，根据牛顿第二运动定律F＝ma 和向心力表达式，很容易得出向心加速度的大小
课标分解 学生学 到什么 向心加速度的概念；与向心加速度大小有关的几个因素；匀速圆周运动中，向心加速度的计算；变速圆周运动中，可用上述公式求质点在某一点的向心加速度。
学到什 么程度 正确理解向心加速度的概念，及与向心加速度大小有关的几个因素；会通过受力分析解决简单的圆周运动问题。
学生怎 么学 通过理论探究、师生交流与讨论，小组合作学习
教材分析 “向心加速度”编排在物理必修2第六章第三节，本节课是在学习向心力的之后再学习向心加速度，根据牛顿第二运动定律F＝ma 和向心力表达式，很容易得出向心加速度的大小，摒弃了旧教材从加速度的定义式，通过复杂的推导再得出向心加速度的表达式，学生很难理解。 而现在就更轻松了！刚好此内容我以前就是按照新教材的方式教学的！
学情分析 本节内容建立在上节内容基础之上，相对学生来讲就轻松了，知识的迁移是本节内容的最佳方式
本节课在高考考纲及考试说明中定位分析 为今后学习天体的运动、卫星的运动以及带电粒子在洛仑兹力作用下的圆周运动做好知识和方法上的准备，是高考的必考内容。
目 标 细 化 学 记忆 理解 运用 分析 评价 创 造
学习目标 1、了解什么是向心加速度 √
2. 掌握向心加速度和线速度、角速度的关系 √
3.理解向心加速度和向心力的关系 √
重、难点 1、教学重点： 向心加速度和线速度、角速度的关系式 2、教学难点： 向心加速度公式的应用。
本节课的核心概念和落实方法 核心概念： 1.知道什么是向心加速度。 2.理解与向心加速度大小有关的几个因素。 落实方法： 通过理论逻辑探究、交流与讨论，小组合作学习
评估 任务 1、能不能从牛顿第二定律的角度理解向心加速度； 2、能否理解向心加速度，并会运用有关公式分析和解决有关问题。
教学 环节 （教学）导学过程设计 评估要点
揭示目标
激趣导学 课堂导入——复习提问：匀速圆周运动的实质是什么 做曲线运动的物体，一定有加速度。那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何确定呢？——这就是我们今天要研究的课题——探究匀速圆周运动的加速度 一、向心加速度 1、定义：做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，这个加速度称为向心加速度 2、符号：an 3、方向：始终指向圆心 4、物理意义：描述速度方向变化的快慢 5、说明：匀速圆周运动加速度的大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动 二、向心加速度的大小 两种探究方案： 1.动力学原理:牛顿第二定律 2.运动学描述:加速度的定义式 1.动力学原理:牛顿第二定律 根据牛顿第二定律，结合上节学习的向心力表达式，推导向心加速度的表达式： 用v 和 r 来表示向心加速度： 用ω 和 r 来表示向心加速度： 用 v 和ω 来表示向心加速度： 用 T 和 r 来表示向心加速度： 用 n ( f )和 r 来表示向心加速度： 随堂练习：如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。当绳子跟竖直方向的夹角为θ时，小球运动的向心加速度an的大小为多少？ 通过计算说明：要增大夹角θ，应该增大小球运动的角速度ω。 Fn＝mgtanθ an＝Fn/m＝gtanθ（1） r＝lsinθ（2） 把向心加速度公式an＝ω2r和（2）式代入（1）式，可得cosθ＝g/lω2 从此式可以看出，当小球运动的角速度增大时，夹角也随之增大。因此，要增大夹角θ，应该增大小球运动的角速度ω。 2.运动学描述:加速度的定义式 曲线运动中的速度的变化量： 如图甲，质点在时间Δt内从A点运动到B点，则它的速度变化量为 ΔV， 如图乙。质点速度方向变化的角度等于圆心角θ。 在va、vb、Δv组成的小三角形中， 把它补成小扇形。在数学上有弧长等于半径与圆心角的积，即 当θ足够小时，则可以认为弧长等于弦长。 这时ΔV相当扇形的弦，va＝vb＝v相当于半径 所以有 因为圆心角等于角速度与时间的乘积 可得 与根据牛顿第二定律得到的结果是一致的。 知识的迁移，起到举一反三的效果 学会用根据牛顿第二定律，结合上节学习的向心力表达式，推导向心加速度的表达式 分析由于小球在水平面内做圆周运动，向心加速度的方向始终指向圆心。可以根据受力分析，求出向心力的大小，进而求出向心加速度的大小。根据向心加速度公式，分析小球做圆周运动的角速度ω与夹角θ之间的关系。 用矢量图表示速度变化量直线运动中的速度的变化量 这个内容基本是不会出现在高考中的，但是也怕考到，内容虽然不难，但是考到就老火了
自主学习 自学检测 1、下列关于向心加速度的说法中，正确的是 （ ） A、向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B、向心加速度的方向保持不变 C、在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D、在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化 2、一物体在水平面内沿半径 R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v =0.2m/s,则它的 向心加速度为______m/s2， 角速度为_____ rad/s，周期为_____s. 例3 、关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是 （ ） A、它们的方向都沿半径指向地心 B、它们的方向都平行于赤道平面指向地轴 C、北京的向心加速度比广州的向心加速度大 D、北京的向心加速度比广州的向心加速度小 根据学生课堂自学的成果，评估本节课各环节的详情。
同伴互学 教师点拨 1．如图10所示，长为L的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个光滑的小钉子A，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置距小球，则细绳碰到钉子前、后瞬间( ) A．绳对小球的拉力大小之比为1∶4 B．小球所受合外力大小之比为1∶4 C．小球做圆周运动的线速度大小之比为1∶4 D．小球做圆周运动的角速度之比为4∶1 能清楚认识匀速圆周运动向心加速度的概念及各物理量之间的区别和联系。
当堂练检 总结提升 1、如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（ ） A．线速度之比为1∶4 B．角速度之比为4∶1 C．向心加速度之比为8∶1 D．向心加速度之比为1∶8 2、如图所示为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（ ） A．A物体运动的线速度大小不变 B．A物体运动的角速度大小不变 C．B物体运动的角速度大小不变 D．B物体运动的角速度与半径成正比 帮助学生理解做匀速圆周运动的各物理量之间的区别和联系，能够分析简单的运动及巩固所学的知识
教学反思 教材也正是为了培养学生的逻辑思维，才引导学生小步走，力争走出乐趣，体会“成就感”。 教材在学生的原有加速度概念的基础上来讨论“匀速圆周运动速度变化快慢”的问题，让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。 根据课堂反馈，及时调整教学方向。
作业布置 完成课后习题 完成练习册课堂检测部分