课程总体目标

认识向心力是按效果命名的合力，理解其方向总指向圆心、只改变速度方向；分析向心力的来源，通过实验（控制变量法）得出 F=mω²r=mv²/r，并了解变速圆周运动与一般曲线运动的受力特点。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
向心力的概念

理解向心力是按效果命名的合力，方向指向圆心，只改变速度方向。

知识理解
2
向心力的来源

能分析具体情境中向心力的提供者（某个力、合力或分力）。

知识理解
3
向心力的大小

通过实验探究，知道 F 与 m、r、ω 的关系，掌握 F=mω²r=mv²/r。

技能应用
4
变速圆周运动

理解合力不指向圆心时做变速圆周运动，Fn 改方向、Ft 改大小。

知识理解
5
合力与速度夹角

知道合外力与速度夹锐角时速率增大、夹钝角时减小。

科学探究
6
一般曲线运动

了解把一般曲线分割为小圆弧、用圆周运动方法分析的思路。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    从空中飞椅等情境提出向心力问题，认识其方向总指向圆心。

  • 2
    巩固阶段

    分析向心力来源，通过演示器实验（控制变量法）探究大小关系并得出表达式。

  • 3
    练习阶段

    推广到变速圆周运动（Fn/Ft 分解）与一般曲线运动的近似处理方法。

完成后你将掌握

向心力是按效果命名的合力，方向指向圆心，只改变速度方向、不改变大小；受力分析不写向心力。
向心力大小 F=mω²r=mv²/r，由实验（控制变量法）得出 F∝m·r·ω²。
变速圆周运动：法向分力 Fn 改方向、切向分力 Ft 改大小；合力与速度夹锐角速率增、夹钝角速率减；一般曲线可分段看作圆弧。