教师资格初中《物理学科》：向心力、向心加速度

　　一、教材分析

　　(一)教材的地位和作用

　　本节课的内容是人教版高中物理第一册第五章《曲线运动》的第五节知识。这部份知识是本章的重点，也是承上启下的重要知识。学好这部份知识，一方面可以深化前面所学的匀速圆周运动，另一方面也为学习本章万有引力应用部分的内容做好必要的准备。

　　为了便于学生接受，教材在处理这部份知识时，没有采用先用矢量推导得出向心加速度的公式，再由向心加速变的公式得出向心力公式的讲法，而是通过实验说明做匀速圆周运动的物体始终受到一个指向圆心的力--向心力的作用，其大小可以证明为F=mrω2再由牛顿第二定律得出向心加速变的公式a=rω2。

　　(二)教学目标

　　1.知识与技能：知道什么是向心力，什么是向心加速度。能运用向心力和向心加速变的公式解答有关问题。

　　2.过程与方法：懂得物理学中常用的研究方法，培养学生的学习能力和研究能力。

　　3.情感态度价值观目标：在探究合作过程中，增强探究意识与合作意识，养成敢于发表自己观点，逐步树立严谨科学的实验态度和正确的认识观。

　　( 三)教学重点与难点

　　1.重点：向心力大小与m、r、ω的关系

　　二、学生现状分析

　　1.这部份知识在必修课有所学习，但涉及得不多，再来这本是高三年学习的知识现提前了，学生接受能力肯定有限，这需要教师把握好教学要求。

　　学生刚刚从初中步入高中，对高中物理的学习还不够得法，应要求教师在学习方法上应以指导。

　　三、教学方法

　　现代教育目标对中学物理教学提出了明确要求：中学物理教学必须以学生发展为本，以物理学知识体系为载体，以学生创新精神和实践能力的培养为重点，以提高学生的科学素质为目标，逐步培养学生的学习能力和研究能力，最终达到全面提高素质，发展个性，形成特长的目的。

　　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：提出问题→科学猜想→设计实验→探索研究→得出结论→指导实践。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，更加突出了学生的学，学生学得主动，学得积极。学生活动约占课时的1/2，课堂气氛比较活跃，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。

　　四、教学媒体

　　1.投影仪和投影片

　　2.学生分组实验器材：弹簧秤,绳子,小球(若干个)，圆珠笔杆套

　　五、教学过程：

　　关于向心力

　　1.展示情景，提出问题

　　播放“赛车因速度过大而脱离轨道”的片段，创设情景，让学生悟出物体未获得所需大小的向心力时不能做匀速圆周运动。

　　设问：质量为m的物体以角速度ω做半径r的匀速周运动时所需的向心力究竟多大?引出“探究向心力大小”这一研究课题。

　　2.科学猜想，思维发散

　　鼓励学生大胆猜测：假如你是历史上第一个研究向心力大小的人，猜猜看“向心力可能与哪些因素有关?”培养学生思维的发散性，指出科学猜想是研究自然科学的一种广泛应用的思想方法，它不是无根据的幻想，是有客观根据的。猜想是否正确，要靠实验检验。被实验肯定的猜想，就是实验规律;被实验否定的猜想，应该放弃，重新提出新的猜想，再用实验来检验。

　　在这环节中，学生分组讨论，教师给以适当提示，最终根据学生的猜想，总结出：F向与m、ω、r可能有关系。

　　3.设疑集思，设计实验

　　用投录仪映出思考题：①F向可能与那么多因素有关，怎样研究?②实验中如何控制变量?实验的研究对象是什么?需观察、记录什么?③列出实验原理、所用的器材和具体步骤。

　　在这环节中，学生分组讨论，然后请个别学生回答。

　　4.分组实验，探索研究

　　经过讨论，确定利用课本P72小实验提供的装置进行探究。

　　在此环节中，学生以四个人为一个小组，像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验，边做边想边记。教师巡视，注意他们设计是否合理，仪器使用是否得当，数据记录是否正确，做个别辅导。

　　学生在教师的指导下，自觉、主动地和教师、教材、同学、教具相互作用，进行信息交流，自我调节，形成了一种和谐亲密、积极参与的教学气氛，一个思维活跃、鼓励创新的环境。学生的思维在开放、发散中涨落，在求异、探索中又趋于有序;这培养了学生独立操作能力，发展了学生的思维能力、创造能力。

　　5.综合分析，得出结论

　　学生根据自己的实验结果，分析、归纳，得出结论，以组为单位，推举代表发言。

　　教师引导学生发现：F向确实与m、ω、r有关，并讲明进一步精确的实验得出F向αmω2r，即F向=mrω2。

　　学生在实验中获得感知，再对这些数据进行比较、概括，进行思维加工，总结出结论，与传统教学中的总结不同的是，教师不是对自己做的演示实验进行自我总结，而是在学生自我发展的基础上，通过疏理学生认知结果来归纳结论，使学生感到成功的喜悦。

　　6.应用练习，指导实践

　　用投影仪映出分层练习题：

　　A级：要使一个3千克的物体，在半径为2米的周圆上以4m/s的速变运动，需要多大的向心力。

　　B级：线的一端拴一重物，手执线的另一端，使重物做匀速圆周运动。当每分钟转数相等时，线长易断还是线短易断?

　　C级：质量是4000千克的卡车，以18千米/小时的速变分别通过⑴平桥;⑵曲率半径50米的凸形桥最高点。问卡车对桥面的压力各是多少?

　　在这环节中，学生选择一至两个级别的题目练习。教师巡视指导，根据反馈信息讲评。

　　教师组织学生运用结论解决一些实际问题，这是检查学生对知识的理解和巩固的一种手段，也是迁移知识，深化知识的重要环节。通过运用和深化，使学生的知识、技能逐渐转化为能力和素质，这是学生完成自身发展的延续。

　　根据因材施教，保底拔尖的原则，练习题力争层次化、系统化，保证量与质的适变性。

　　7.归纳总结，学法指导

　　教师总结：让学生回顾本课的探究过程：发现问题→进行猜想→探索研究→得出结论→指导实践。指明这是研究物理的基本思路，这也证明了“世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以认识的，认识是为造福人类的。”这一辩证唯物主义观点。

　　物理教学中应注意渗透了科学研究方法，同时也应进行了学法指导和辩证唯物主义教育。

     本文选自新东方在线论坛。