高中物理向心加速度教案精选与教学设计解析

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教案是教师备课过程中思维过程的展现，它不仅反映了教师对课程标准、教材内容和学生认知水平的深刻理解，还体现了教师运用教育理论和教学原则组织教学活动的能力。接下来，我们将为大家呈现一份详尽的高中物理向心加速度教案，希望能为您的教学提供参考和启发。

### 高中物理向心加速度教案

#### 一、指导思想与理论依据

物理概念是构成物理知识的基础，正确理解和掌握物理概念是学好物理的关键。在教学中，根据物理概念的特点和学生的认知规律，运用认知心理学理论设计概念教学过程，将有效促进学生对概念的习得。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。本节课将遵循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，同时也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。这部分内容既能复习直线运动的知识，也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**

课程标准要求学生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、链球比赛等视频观察做圆周运动的物体需要怎样的力。然后通过学生实验：塑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，利用泡沫板大圆和毛衣针、磁帖、磁条动态演示△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。

在应用向心加速度的表达式时，展示拆卸好的自行车轮盘和制作好的皮带轮，让学生感受从实际应用到构建模型，体会物理的研究方法。

2. **在教学中体现认知规律**

从观察圆周运动的实例，到动手体验圆周运动，再到理论推导向心加速度表达式，最后应用向心加速度表达式。这个过程遵从了对知识学习的认知规律，领会、巩固、应用。在应用阶段，先从实际运动情景展开，向学生展示熟悉的自行车轮盘，而后再抽象为物理模型——教学用的皮带轮。

3. **自制教具提升教学效果**

教学中几项自制实验教具，给本课时的教学带来了较好的效果。推导演向心加速度表达式时用到的泡沫板大圆、毛衣针、磁帖、磁条为动态展示极限思想起到了很好的作用。教学用皮带轮为学生从实际运动过度到物理模型起到了不可替代的作用。

4. **学生学习的自主性**

本节课创设的情景生动自然丰富，设问有层次。问题中既运用了原有知识，又提供新信息做参考，有助于学生温故知新，在思考、讨论和交流中自主构建知识体系。

#### 五、教学三维目标

1. **知识与技能**

– 知道匀速圆周运动是变速运动，具有指向圆心的加速度——向心加速度。
– 会用矢量图表示速度变化量与速度之间的关系，理解加速度与速度、速度变化量的区别。
– 知道向心加速度的表达式，能根据问题情景选择合适的向心加速度的表达式并会用来进行简单的计算。

2. **过程与方法**

– 通过实例分析匀速圆周运动向心加速度的方向，体会实例分析的方法。
– 通过推导向心加速度的表达式，体会矢量法则。
– 通过推导向心加速度的过程再次体会极限思想。

3. **情感态度与价值观**

– 加强学生的合作学习，自主学习。
– 体会圆周运动与生活的关系。

#### 六、教学重点

– 向心加速度方向的分析
– 匀速圆周运动中速度变化量的矢量表达
– 向心加速度表达式的推导

#### 七、教学难点

1. 匀速圆周运动中速度变化量的矢量表达
2. 向心加速度的物理意义

#### 八、媒体应用

– 视频2个
– 教学PPT
– 电脑多媒体

#### 九、实验器材

– 教师实验器材：玻璃大烧杯、乒乓球、泡沫朔料板制作的大圆、毛衣针6支、小磁铁6块、磁条4根，拆卸好的自行车、自制的皮带轮
– 学生实验器材：朔料烧杯、小钢球、细线各20套

#### 十、教学环节设计

1. **流程图**

（此处应插入流程图）

2. **教学过程**

（此处应详细描述教学过程）

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