2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第六章 圓周運(yùn)動(dòng) 3 向心加速度（1）教案 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第六章圓周運(yùn)動(dòng)3向心加速度（1）教案新人教版必修2科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱(chēng)）2024-2025學(xué)年新教材高中物理第六章圓周運(yùn)動(dòng)3向心加速度（1）教案新人教版必修2教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來(lái)自于2024-2025學(xué)年新教材高中物理第六章“圓周運(yùn)動(dòng)”的第三節(jié)“向心加速度（1）”。該章節(jié)主要涉及以下內(nèi)容：

1.向心加速度的定義：向心加速度是指物體在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，指向圓心的加速度。

2.向心加速度的計(jì)算公式：向心加速度a=v2/r，其中v為物體的速度，r為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。

3.向心加速度與線(xiàn)速度的關(guān)系：向心加速度與線(xiàn)速度的平方成正比，與半徑成反比。

4.向心加速度的物理意義：向心加速度描述了物體在圓周運(yùn)動(dòng)中速度方向變化的快慢。

5.向心加速度的例子：汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，需要產(chǎn)生向心加速度以保持圓周軌跡。教學(xué)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面：

1.科學(xué)思維：通過(guò)學(xué)習(xí)向心加速度的概念和計(jì)算公式，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)推理能力，使學(xué)生能夠運(yùn)用向心加速度的公式分析實(shí)際問(wèn)題。

2.科學(xué)探究：在探究向心加速度與線(xiàn)速度、半徑關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析能力，使學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心加速度的計(jì)算公式。

3.科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神：通過(guò)學(xué)習(xí)向心加速度的概念和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣和好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和勇于探究的精神。

4.科學(xué)應(yīng)用：通過(guò)學(xué)習(xí)向心加速度的概念和計(jì)算公式，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中，如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎、衛(wèi)星軌道等，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在進(jìn)行本節(jié)課學(xué)習(xí)之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了以下相關(guān)知識(shí)：物理學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)，包括速度、加速度等概念；平面幾何中圓的基本概念和性質(zhì)；簡(jiǎn)單的三角函數(shù)知識(shí)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：對(duì)于物理學(xué)科，大部分學(xué)生通常對(duì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題感興趣。在學(xué)習(xí)能力上，學(xué)生應(yīng)該具備一定的邏輯思維能力和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，有的學(xué)生喜歡通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作來(lái)學(xué)習(xí)，有的學(xué)生則更喜歡通過(guò)理論推導(dǎo)和計(jì)算來(lái)學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)向心加速度的概念和計(jì)算公式時(shí)，學(xué)生可能會(huì)對(duì)向心加速度的物理意義和與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系感到困惑。在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，學(xué)生可能面臨實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析的挑戰(zhàn)。此外，部分學(xué)生可能在數(shù)學(xué)運(yùn)算方面存在困難，需要教師的耐心引導(dǎo)和幫助。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有2024-2025學(xué)年新教材高中物理第六章“圓周運(yùn)動(dòng)”的第三節(jié)“向心加速度（1）”的教材或?qū)W習(xí)資料，以便學(xué)生能夠在課后進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。

2.輔助材料：為了幫助學(xué)生更好地理解向心加速度的概念和計(jì)算公式，準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。例如，可以準(zhǔn)備一些展示汽車(chē)轉(zhuǎn)彎、衛(wèi)星軌道等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的圖片和視頻，以及一些動(dòng)畫(huà)演示向心加速度和線(xiàn)速度關(guān)系的圖表。

3.實(shí)驗(yàn)器材：本節(jié)課涉及實(shí)驗(yàn)探究向心加速度與線(xiàn)速度、半徑關(guān)系。因此，需要準(zhǔn)備以下實(shí)驗(yàn)器材：

-輪子（自行車(chē)輪或?qū)嶒?yàn)室專(zhuān)用輪子）

-測(cè)量輪子直徑的卷尺或尺子

-測(cè)量輪子轉(zhuǎn)速的計(jì)時(shí)器或秒表

-測(cè)量輪子向心加速度的傳感器或測(cè)力計(jì)

-計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)采集器用于記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，對(duì)教室進(jìn)行適當(dāng)布置，以創(chuàng)造有利于學(xué)習(xí)和討論的環(huán)境?？梢詫⒔淌曳殖蓭讉€(gè)小組討論區(qū)，每個(gè)區(qū)域配備一張桌子和幾把椅子，以便學(xué)生進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作。此外，還可以設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，用于展示實(shí)驗(yàn)器材和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備投影儀或智能黑板等教學(xué)工具，以便教師能夠展示多媒體資源和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)和討論。

6.安全措施：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，確保學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，如佩戴實(shí)驗(yàn)器材時(shí)注意安全、操作實(shí)驗(yàn)器材時(shí)要小心謹(jǐn)慎等。教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的管理和指導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全性。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課內(nèi)容

過(guò)程：教師通過(guò)展示一些實(shí)際生活中的圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎、衛(wèi)星軌道等，引導(dǎo)學(xué)生思考這些現(xiàn)象背后的物理原理。同時(shí)，教師可以提出問(wèn)題，如“汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)為什么會(huì)向外飛出？”、“衛(wèi)星是如何保持圓形軌道的？”等，激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，引出本節(jié)課的主題——向心加速度。

2.向心加速度的定義與計(jì)算公式（10分鐘）

目標(biāo)：學(xué)生能夠理解向心加速度的概念和計(jì)算公式

過(guò)程：教師通過(guò)講解和示例，向?qū)W生介紹向心加速度的定義，即物體在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)指向圓心的加速度。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)向心加速度的計(jì)算公式a=v2/r，其中v為物體的速度，r為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。教師可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示或?qū)嶒?yàn)演示來(lái)幫助學(xué)生直觀地理解向心加速度的概念和計(jì)算公式。

3.向心加速度與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系（20分鐘）

目標(biāo)：學(xué)生能夠理解向心加速度與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系

過(guò)程：教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過(guò)測(cè)量不同速度和半徑下的向心加速度，分析向心加速度與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系。教師可以提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，并引導(dǎo)學(xué)生使用適當(dāng)?shù)膬x器和工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，如測(cè)量輪子的直徑、轉(zhuǎn)速和向心加速度等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師鼓勵(lì)學(xué)生觀察、記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)向心加速度與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題

過(guò)程：教師將學(xué)生分成小組，并提供一些實(shí)際問(wèn)題，如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心加速度、衛(wèi)星軌道的穩(wěn)定性等。學(xué)生分組討論并運(yùn)用所學(xué)的向心加速度的知識(shí)和計(jì)算公式來(lái)解決這些問(wèn)題。教師可以巡回指導(dǎo)，提供幫助和解答學(xué)生的疑問(wèn)。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：學(xué)生能夠展示自己的解題過(guò)程和結(jié)果，培養(yǎng)表達(dá)能力

過(guò)程：每個(gè)小組選擇一位代表進(jìn)行課堂展示，向全班同學(xué)展示他們的討論過(guò)程和解決實(shí)際問(wèn)題的方法及結(jié)果。其他同學(xué)可以提出疑問(wèn)或進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，教師對(duì)學(xué)生的展示和討論進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)重要的概念和解決問(wèn)題的方法。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：學(xué)生能夠總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)

過(guò)程：教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)，包括向心加速度的定義、計(jì)算公式和與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系等。教師可以提供關(guān)鍵詞或概念，幫助學(xué)生梳理和鞏固所學(xué)知識(shí)。同時(shí)，教師可以提醒學(xué)生課后進(jìn)行復(fù)習(xí)和練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：

1.圓周運(yùn)動(dòng)的概念：了解圓周運(yùn)動(dòng)是指物體在固定點(diǎn)或固定軌道上進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)，物體在圓周運(yùn)動(dòng)中不斷改變方向。

2.向心加速度的定義：掌握向心加速度是指物體在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，指向圓心的加速度。向心加速度只改變物體的速度方向，不改變速度大小。

3.向心加速度的計(jì)算公式：能夠運(yùn)用向心加速度的計(jì)算公式a=v2/r，其中v為物體的速度，r為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。

4.向心加速度與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系：理解向心加速度與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系，即向心加速度與線(xiàn)速度的平方成正比，與半徑成反比。

5.向心加速度的物理意義：理解向心加速度描述了物體在圓周運(yùn)動(dòng)中速度方向變化的快慢。

6.向心加速度的例子：能夠運(yùn)用向心加速度的概念和計(jì)算公式分析實(shí)際問(wèn)題，如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎、衛(wèi)星軌道等。

7.實(shí)驗(yàn)探究方法：掌握實(shí)驗(yàn)探究向心加速度與線(xiàn)速度、半徑關(guān)系的方法，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集和分析等。

8.解決實(shí)際問(wèn)題的能力：能夠運(yùn)用所學(xué)的向心加速度的知識(shí)和計(jì)算公式解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。課后作業(yè)1.請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言描述向心加速度的概念。

答案：向心加速度是指物體在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，指向圓心的加速度，它只改變物體的速度方向，不改變速度大小。

2.請(qǐng)推導(dǎo)出向心加速度的計(jì)算公式。

答案：向心加速度的計(jì)算公式為a=v2/r，其中v為物體的速度，r為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。

3.請(qǐng)解釋向心加速度與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系。

答案：向心加速度與線(xiàn)速度的平方成正比，與半徑成反比。即當(dāng)線(xiàn)速度增大或半徑減小時(shí)，向心加速度增大；當(dāng)線(xiàn)速度減小或半徑增大時(shí)，向心加速度減小。

4.請(qǐng)給出一個(gè)生活中的實(shí)例，說(shuō)明向心加速度的應(yīng)用。

答案：一個(gè)實(shí)例是在汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)輛需要產(chǎn)生向心加速度以保持圓周軌跡，防止車(chē)輛滑出道路。

5.請(qǐng)根據(jù)以下條件，計(jì)算物體在圓周運(yùn)動(dòng)中的向心加速度：

-物體的速度v=20m/s

-圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=10m

答案：根據(jù)公式a=v2/r，代入v=20m/s和r=10m，得到向心加速度a=202/10=40m/s2。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置

根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，布置適量的作業(yè)，以便于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)并提高能力。以下是幾個(gè)作業(yè)題目：

題目1：已知物體在圓周運(yùn)動(dòng)中的速度v=30m/s，半徑r=15m，求向心加速度。

題目2：一輛汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，速度v=60km/h，轉(zhuǎn)彎半徑r=100m，求汽車(chē)產(chǎn)生的向心加速度。

題目3：請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析向心加速度與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系。

題目4：已知衛(wèi)星的軌道半徑r=6400km，速度v=7.9km/s，求衛(wèi)星的向心加速度。

題目5：請(qǐng)描述汽車(chē)在高速行駛時(shí)突然轉(zhuǎn)彎時(shí)，乘客所經(jīng)歷的向心加速度感受。

2.作業(yè)反饋

及時(shí)對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改和反饋，指出存在的問(wèn)題并給出改進(jìn)建議，以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步。在批改作業(yè)時(shí)，注意以下幾點(diǎn)：

-檢查學(xué)生的計(jì)算過(guò)程，確保其正確性。

-關(guān)注學(xué)生對(duì)向心加速度概念的理解，是否有正確的描述。

-確認(rèn)學(xué)生是否能夠正確應(yīng)用向心加速度的計(jì)算公式。

-檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析是否準(zhǔn)確，是否能夠得出合理的結(jié)論。

-提供改進(jìn)建議，如在作業(yè)中出現(xiàn)錯(cuò)誤，指出錯(cuò)誤所在，并給出正確的解題方法。教學(xué)反思與改進(jìn)在本次教學(xué)中，我主要教授了向心加速度的概念、計(jì)算公式以及與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系。在教學(xué)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方，并制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以便在未來(lái)的教學(xué)中更好地進(jìn)行教學(xué)。

首先，我注意到學(xué)生在理解向心加速度的概念時(shí)存在一定的困難。有些學(xué)生對(duì)于向心加速度的物理意義和作用不太明白，導(dǎo)致他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題時(shí)感到困惑。因此，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，通過(guò)更多的實(shí)例和實(shí)際問(wèn)題來(lái)幫助學(xué)生更好地理解向心加速度的概念和應(yīng)用。

其次，學(xué)生在運(yùn)用向心加速度的計(jì)算公式時(shí)也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。有些學(xué)生在計(jì)算過(guò)程中容易出錯(cuò)，例如將速度和半徑的單位不統(tǒng)一，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算過(guò)程的指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)單位統(tǒng)一的重要性，并提供更多的練習(xí)題讓學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。

此外，我在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中不夠仔細(xì)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集和分析出現(xiàn)誤差。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)和注意事項(xiàng)，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

最后，我認(rèn)識(shí)到在教學(xué)過(guò)程中，我需要更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋。通過(guò)及時(shí)批改和反饋學(xué)生的作業(yè)，我可以更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)給予解決。同時(shí)，我還需要加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)和討論，鼓勵(lì)他們提出問(wèn)題，以便及時(shí)解答他們的疑惑。板書(shū)設(shè)計(jì)-向心加速度的定義和計(jì)算公式

-向心加速度與線(xiàn)速度、半徑的關(guān)系

-向心加速度的物理意義和應(yīng)用實(shí)例

-實(shí)驗(yàn)探