作为一位兢兢业业的人民班主任，经常要举办教学设计的打算工作，教学设计是教育技术的组成部份，它的功能在于运用系统方式设计教学过程，使之成为一种具有操作性的程序。教学设计要如何写呢？下边是小编搜集整理的高中数学《向心力和向心加速度》教学设计，希望还能帮助到你们。
新课程指出“将学习的重心从过于指出知识的弘扬和积累向获取知识的探究过程转化，从中学生被动接受知识向主动获取知识转化，进而培养中学生的探究能力、实事求是的科学心态和勇于创新的精神”。因此本教学设计和教学施行就是采用中学生实验探究和班主任演示实验相结合的实验探究教学法。
教学内容
《普通中学课程标准实验教科书·物理（2）》（司南版）
教学目标
1、知识与技能
（1）晓得向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源。
（2）通过实验理解向心力的大小与什么诱因有关系，能运用向心力公式进行估算。
（3）晓得向心加速度及其公式，能运用牛顿第二定理剖析匀速圆周运动的向心力和向心加速度。
2、过程与技巧
（1）经历产生向心力概念的过程，培养中学生观察、分析、归纳能力。
（2）通过创设一定的问题情景，让中学生经历探求向心力F与什么诱因有关的过程，学习控制变量法，培养中学生剖析论证等能力。
3、情感心态与价值观
学习科学研究方式和科学研究心态，发展中学生对科学的好奇心与求知欲，使中学生乐于探究自然界的奥秘，体验探求自然规律的辛酸与喜悦，培养中学生主动参与活动的热情和与别人合作的精神，有将自己的看法与别人交流的心愿，勇于坚持正确观点，敢于修正错误，具有团队精神。
教材剖析
《向心力和向心加速度》是司南版选修2第三章第二节。本节是本章承上启下的重要知识，学好这一节可以为学好本章应用部份以及万有引力的应用作必要打算。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F=mrω2或F=mv2/r，然后直接应用牛顿第二定理得出向心加速度的表达式a=rω2或a=v2/r，顺理成章，以便中学生接受。
学情剖析
在后面的教学中，中学生早已学习了匀速圆周运动。晓得描述匀速圆周运动快慢的数学量有线速率、角速率、周期、转速等，并理解它们之间的关系。晓得在传动装置中，共轴的轮子上各点的角速率相等；皮带转动（不抱死）中，凡和皮带接触的点，线速率的.大小相等。那些都为本节课的学习奠定了基础。但中学生只是表面晓得匀速圆周运动是一种变速运动，由于它的线速率方向时刻在变，更深一步来剖析，为何线速率的方向时刻在变？是哪些力来改变物体的这些运动状态，这个力有何特征？中学生将带着这种疑惑来步入本节课的学习。
教学过程
一、引入新课
1、设置情境
班主任做“水流星”实验，并设下疑惑：为何盛水的瓶子以一定的速率做圆周运动，水不从杯里洒出，甚至瓶子在竖直面内运动到最低点时，杯口早已朝下，水也不会从杯里洒下来？
[在课堂上创设真实可见的数学情境，通过演示实验的现象，使中学生形成悬念，迸发好奇心和探求欲望，培养中学生把生活与化学联系一起的习惯。]
2、复习提问
（1）哪些是匀速圆周运动？
（2）“匀速”的涵义是哪些？
在上节课的基础上，中学生很快得出答案。班主任引导中学生剖析：因为匀速圆周运动的速率方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的诱因。这么做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零。这么物体所受的外力有何特征？加速度如何呢？强调：这两个问题即是我们这节课要研究的问题，且通过这节课的学习你们即可自行解释上面小实验的因果。
[采用这样的导出法是在备考旧知识的基础上，提出即将进一步研究的问题，因而使中学生对讲授的新内容形成急切求知的欲望，主动积极举办思维活动，步入新课的学习。同时能给中学生一种知识的整体感。]
二、向心力
1、实验探究“小球在光滑水平面做圆周运动”。
（1）、步骤
①一个小球，拴在绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原先细绳处于松弛状态。
②用手轻敲小球，观察绳绷直前后小球的运动情况。
（2）、借助讲义引导中学生讨论、分析：
①绳紧绷前，小球做匀速直线运动，小球遭到什么力的作用？
②绳紧绷后，小球做匀速圆周运动摩擦力实验教学设计，小球遭到什么力的作用？合外力是那个力？这个力的方向有哪些特征？这个力起哪些作用？
（3）、通过讨论得到：
①做圆周运动的物体仍然遭到一个指向圆心的力的作用，这个力叫向心力。
②向心力指向圆心，方向不断变化。是变力。
③向心力的作用疗效——只改变运动物体的速率方向，不改变速率大小。
[这实验简单易做，疗效显著，通过亲身体会中学生获得了成功的乐趣。讨论时班主任应适时介入引导中学生得出正确的推论。]
2、课件展示动漫：
（1）圆柱摆。
（2）物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动。
（3）车辆拐弯。
（4）卫星绕月球运行。
3、向心力的来源：通过对以上四个圆周运动实例的剖析得出向心力的来源可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。
4、应用：中学生尝试解释“水流星”的实验现象。
[向心力的来源是中学生在本章学习中的一个难点，用多媒体呈现直观剌激材料，易造成中学生注意，提升学习兴趣。圆柱摆等现象中，物体都做圆周运动，具有运动方面的共性，由此启发中学生对那些物体的受力进行剖析，找寻受力方面的共性，使中学生经历了剖析、比较、归纳等思维过程，也体验到了成功的喜悦。中学生在未来的学习中可能将向心力当作独立的一个力，班主任此时应非常强调：受力剖析时，不能多出一个向心力。且①物体做匀速圆周运动时，向心力就是物体所遭到的合外力。②物体做非匀速圆周运动时，向心力物体并非是所遭到的合外力。]
三、向心力的大小
1、实验探究：体会向心的大小
让中学生借助身边的材料如锁匙串、橡皮擦、笔、细绳等动手实验并体会向心的大小。
（1）让中学生用细线连结锁匙串、橡皮擦、笔等，之后拉住绳的一端，让锁匙串、橡皮擦、笔等尽量做匀速圆周运动，改变转动的快慢、细线的长短多做几次。
（2）引导中学生推测：向心力的大小可能与物体的质量、角速率、半径有关。因而在探究向心力大小实验中应采用控制变量法来研究这一问题。
[该小实验在此做了改动，与课本上的不尽相同。做该实验时中学生的体会更直接，更易操作。提醒中学生实验时应使物体尽可能在水平面内做圆周运动，这样绳的拉力近似等于向心力。]
讲义展示：
2、实验探究向心力大小
（1）实验方式：控制变量法。
（2）介绍向心力演示器的构造和使用方式。
（3）实验过程：
①质量不同的钢球和铝球，当它们运动的直径r和角速率ω相同时，比较向心力的大小。
②两个质量相同的小球，保持运动直径相同，观察向心力与角速率之间的关系。
③两个质量相同的小球，保持小球运动的角速率相同，观察向心力的大小与运动直径之间的关系。
（4）实验记录表格
实验质量比值（m1：m2）直径比值（r1：r2）角速率比值（ω1：ω2）向心力近似比值（F1：F2）123
（5）实验推论：
①实验表明物体做圆周运动所需向心力大小为：
F=mω2r（式中F表示向心力，m表示物体的质量，ω是物体做圆周运动的角速率，r是所做圆周运动的圆周直径。）
②应用线速率和角速率的关系，上述公式可变形为：
F=mv2/r（式中v是做匀速圆周运动的线速率）
[对于控制变量法学生已有一定程度的认知，因而在中学生的自主探究并提出推测后通过演示实验师生一起探究最后得出向心力大小的关系式。在介绍向心力演示器的构造和使用方式时班主任可结合传动装置中，共轴的轮子上各点的角速率相等，皮带传动（不抱死）中，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等这一知识点让中学生思索如何控制角速率不变。当中学生明白这一问题后，班主任的演示也可换成中学生的演示。不然，台上的忙得不亦乐乎，台下的却不知所以然，纯看热闹。]
四、向心加速度：
1、定义：由向心力形成的加速度叫向心加速度。
2、物理意义：它是表示速率方向变化快慢的数学量。
3、向心加速度的大小与方向
（1）引导中学生借助牛顿第二定理推导入向心加速的表达式：a=ω2r。
向心力的大小还可以用F=mν2/r来抒发，同样向心加速度也可表示为：a=ν2/。
（2）方向：与向心力的的方向一致。沿直径指向圆心，方向不断变化，所以匀速圆周运动是变加速运动。
4、动动脑：a=ω2r、a=ν2/r，a与r到底是成反比呢，还是成正比？
强调：当w一定时，a∝r
当v一定时，a∝1/r
5、课本例题：在民航大赛场里，由一系列路标塔指示客机的飞行路径。在客机拐弯时，飞行员能承受的最大向心加速度大小约为6g（g为重力加速度）。设一客机以150m/s的速率飞行，当加速度为6g时，其路标塔拐弯直径应当为多少？
六、小结[在小结中需给中学生强调，向心力和向心加速度的公式其实是从匀速圆周运动中推论下来的，但这种公式对变速圆周运动中求某点的向心力和向心加速度也适用。]
七、作业：P723、4、5小题
设计思路
向心力和向心加速度是小学数学的一个难点内容，中学生对于向心力仍然很难理解。为了突破重点，难点，本节课本节首先通过创设真实可见的数学情境，迸发她们的求知欲，造成学习的兴趣。然后学生亲身进行实验探究来体会向心力。当中学生对向心力的概念有了一定的认识后，就进一步提出向心力的大小与什么诱因有关呢？再让中学生动手完成体会向心力大小的小实验后作出推测，之后利用了向心力演示器进行实验，因而得出了向心力公式。接着运用牛顿第二定理，给出向心加速度的公式，让中学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小不变，但方向时刻在改变。
本教学设计和教学施行都落实了中学数学新课程的目标要求，彰显了新课程的精神，采取“学生自主探究，班主任启发学案”的新教法，充分调动中学生自主学习，让中学生自主探究，亲身感受到科学探究的过程。通过实验探究摩擦力实验教学设计，让中学生人人参与，亲身体验探究过程，活跃中学生思维，并在探究中突破教学难点。班主任结合演示实验，同时充分借助多媒体课辅助教学，使课堂的教学疗效大大增强。这是一节科学的、操作性很强的教学设计案例。
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