【核心素養(yǎng)】5.1 曲線運(yùn)動(dòng) 教學(xué)設(shè)計(jì) 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

【核心素養(yǎng)】5.1曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)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）【核心素養(yǎng)】5.1曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)課程基本信息1.課程名稱：物理必修第二冊(cè)——5.1曲線運(yùn)動(dòng)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期，高一（1）班

3.授課時(shí)間：2023年5月15日，第3節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

本節(jié)課主要圍繞曲線運(yùn)動(dòng)的基本概念、特點(diǎn)和分類進(jìn)行講解，使學(xué)生了解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，掌握曲線運(yùn)動(dòng)的描述方法和相關(guān)公式，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析曲線運(yùn)動(dòng)的能力，提高抽象思維和邏輯推理能力。

2.科學(xué)探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，探究曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究素養(yǎng)。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：激發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的好奇心，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于探索未知領(lǐng)域的責(zé)任意識(shí)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了初中學(xué)段的基礎(chǔ)物理知識(shí)，如直線運(yùn)動(dòng)的基本概念、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等，對(duì)速度、加速度等物理量有了初步的理解。此外，學(xué)生已具備基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識(shí)，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的函數(shù)運(yùn)算和圖像分析。

2.學(xué)生對(duì)物理學(xué)科具有一定的興趣，尤其是對(duì)有趣的物理現(xiàn)象充滿好奇心。在學(xué)習(xí)能力上，學(xué)生具備了一定的邏輯思維和抽象思維能力，能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)理解物理規(guī)律。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的偏好理論學(xué)習(xí)，有的偏好實(shí)踐操作。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：

-對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解可能存在誤區(qū)，難以區(qū)分曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別。

-在運(yùn)用數(shù)學(xué)工具描述曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)遇到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱導(dǎo)致的困難。

-在實(shí)驗(yàn)觀察和分析過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)操作的熟練度不夠或數(shù)據(jù)分析能力不足而影響學(xué)習(xí)效果。

-理論與實(shí)踐結(jié)合的過(guò)程中，可能難以將抽象的物理概念與實(shí)際現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)。教學(xué)資源-教科書《物理必修第二冊(cè)》（人教版2019）

-多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）

-實(shí)驗(yàn)器材（如小車、斜面、計(jì)時(shí)器、刻度尺等）

-物理實(shí)驗(yàn)室

-教學(xué)PPT

-物理學(xué)科相關(guān)軟件（如物理仿真軟件）

-線上教學(xué)平臺(tái)（用于遠(yuǎn)程教學(xué)或課后輔導(dǎo)）教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

-開場(chǎng)提問(wèn)：“同學(xué)們，你們?cè)谏钪杏^察到過(guò)物體沿著曲線運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象嗎？這些現(xiàn)象背后有什么物理規(guī)律呢？”

-展示一些關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的圖片或視頻片段，如地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)、投擲物體的運(yùn)動(dòng)軌跡等，讓學(xué)生初步感受曲線運(yùn)動(dòng)的魅力。

-簡(jiǎn)短介紹曲線運(yùn)動(dòng)的基本概念，如什么是曲線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)等，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.曲線運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解曲線運(yùn)動(dòng)的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

-講解曲線運(yùn)動(dòng)的定義，包括其主要特征，如軌跡為曲線、速度方向時(shí)刻變化等。

-介紹曲線運(yùn)動(dòng)的分類，如圓周運(yùn)動(dòng)、拋物線運(yùn)動(dòng)等，并使用示意圖幫助學(xué)生理解。

-通過(guò)實(shí)例或案例，如水平拋射運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生更好地理解曲線運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用或作用。

3.曲線運(yùn)動(dòng)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解曲線運(yùn)動(dòng)的特性和重要性。

過(guò)程：

-選擇幾個(gè)典型的曲線運(yùn)動(dòng)案例進(jìn)行分析，如地球衛(wèi)星的軌道運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球的運(yùn)動(dòng)軌跡等。

-詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解曲線運(yùn)動(dòng)的多樣性或復(fù)雜性。

-引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用曲線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

-小組討論：讓學(xué)生分組討論曲線運(yùn)動(dòng)在未來(lái)科技發(fā)展或體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

-將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與曲線運(yùn)動(dòng)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如圓周運(yùn)動(dòng)的向心力、拋物線運(yùn)動(dòng)的軌跡方程等。

-小組內(nèi)討論該主題的物理原理、數(shù)學(xué)表達(dá)以及實(shí)際應(yīng)用。

-每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

-各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的物理原理、數(shù)學(xué)表達(dá)以及實(shí)際應(yīng)用。

-其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

-教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)曲線運(yùn)動(dòng)的重要性和意義。

過(guò)程：

-簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括曲線運(yùn)動(dòng)的基本概念、分類、案例分析等。

-強(qiáng)調(diào)曲線運(yùn)動(dòng)在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，如科技發(fā)展、體育運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域。

-布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)在某一領(lǐng)域應(yīng)用的小論文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-相關(guān)物理學(xué)家的生平介紹：如伽利略、牛頓等對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)研究的貢獻(xiàn)。

-曲線運(yùn)動(dòng)在科技發(fā)展中的應(yīng)用案例：如宇宙飛行器的軌道設(shè)計(jì)、衛(wèi)星通信等。

-數(shù)學(xué)工具在描述曲線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用：如極坐標(biāo)、參數(shù)方程等數(shù)學(xué)方法。

-實(shí)際生活中的曲線運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象：如體育運(yùn)動(dòng)中的投擲、跳躍等動(dòng)作分析。

-曲線運(yùn)動(dòng)的虛擬實(shí)驗(yàn)資源：利用計(jì)算機(jī)軟件模擬不同的曲線運(yùn)動(dòng)，觀察和分析運(yùn)動(dòng)軌跡和動(dòng)力學(xué)特性。

2.拓展建議：

-閱讀物理學(xué)史相關(guān)資料，了解曲線運(yùn)動(dòng)理論的發(fā)展歷程，加深對(duì)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)。

-觀看科普視頻，如天文衛(wèi)星的發(fā)射和軌道運(yùn)行，增強(qiáng)對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)應(yīng)用的理解。

-進(jìn)行數(shù)學(xué)拓展學(xué)習(xí)，掌握極坐標(biāo)和參數(shù)方程在描述曲線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，提高數(shù)學(xué)處理問(wèn)題的能力。

-參與體育活動(dòng)，觀察和分析運(yùn)動(dòng)員在投擲、跳躍等項(xiàng)目中曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和技巧。

-利用物理學(xué)科軟件，如Phyphox等，進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)的仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整參數(shù)觀察不同條件下的曲線運(yùn)動(dòng)軌跡。

-參與科學(xué)探究活動(dòng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究曲線運(yùn)動(dòng)，如利用小車和斜面實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬曲線運(yùn)動(dòng)，收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與科技競(jìng)賽，如物理知識(shí)競(jìng)賽、科技創(chuàng)新大賽等，將課堂所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決中。

-定期組織學(xué)術(shù)討論會(huì)，讓學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得和拓展成果，促進(jìn)知識(shí)的交流與深化。

-建議學(xué)生閱讀相關(guān)的科普書籍和學(xué)術(shù)文章，以拓寬知識(shí)面，加深對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)及相關(guān)物理現(xiàn)象的理解。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我嘗試通過(guò)生活中的實(shí)例來(lái)引起學(xué)生的興趣，比如通過(guò)播放運(yùn)動(dòng)員投擲項(xiàng)目的視頻，讓學(xué)生直觀感受曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，這樣的實(shí)踐證明能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.在案例分析環(huán)節(jié)，我引入了小組討論的方式，讓學(xué)生們合作探討曲線運(yùn)動(dòng)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，這不僅提高了學(xué)生的參與度，也鍛煉了他們的團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新思維。

（二）存在主要問(wèn)題

1.教學(xué)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解仍然停留在表面，對(duì)一些復(fù)雜概念的理解不夠深入。

2.在小組討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生參與度不高，討論的效果不如預(yù)期，可能是因?yàn)橛懻撝黝}設(shè)置不夠貼近學(xué)生實(shí)際或?qū)W生分組不夠合理。

3.課堂評(píng)價(jià)方面，我發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)方式較為單一，主要依賴學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，未能充分體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力。

（三）改進(jìn)措施

1.為了讓學(xué)生更深入地理解曲線運(yùn)動(dòng)，我計(jì)劃在教學(xué)中增加更多實(shí)例和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)探究曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，從而加深理解。

2.我將對(duì)小組討論環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，確保討論主題既有挑戰(zhàn)性又貼近學(xué)生實(shí)際，同時(shí)調(diào)整分組策略，讓每個(gè)學(xué)生都能積極參與討論。

3.在評(píng)價(jià)方面，我將采用多元化的評(píng)價(jià)方式，除了傳統(tǒng)的考試和作業(yè)，還會(huì)加入實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論表現(xiàn)、課堂提問(wèn)等方面的評(píng)價(jià)，以更全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。課后作業(yè)1.請(qǐng)描述物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，并舉例說(shuō)明。

答案：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上。例如，當(dāng)一個(gè)小球從斜面上滾下時(shí)，由于重力和斜面支持力的合力方向與小球的速度方向不一致，小球會(huì)沿著曲線軌跡滾動(dòng)。

2.解釋什么是向心力，并推導(dǎo)出向心力公式。

答案：向心力是指使物體沿圓周運(yùn)動(dòng)的力，它的方向始終指向圓心。向心力公式為Fc=mv^2/r，其中m是物體質(zhì)量，v是物體速度，r是圓周半徑。

3.一個(gè)物體以初速度v0從水平地面拋出，不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)寫出物體運(yùn)動(dòng)軌跡的方程，并解釋各變量的含義。

答案：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的方程為y=xtan(θ)-(gx^2)/(2(v0cos(θ))^2)，其中y是物體在豎直方向的位移，x是物體在水平方向的位移，θ是拋射角，g是重力加速度，v0是初速度。

4.請(qǐng)計(jì)算一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體在半徑為3m的圓周上以4m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力。

答案：向心力Fc=mv^2/r=2kg*(4m/s)^2/3m=10.67N。

5.一個(gè)物體從高度h=5m處水平拋出，初速度v0=10m/s，不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)計(jì)算物體落地時(shí)的速度和落地時(shí)間。

答案：落地時(shí)間t=(2h/g)^0.5=(2*5m/9.8m/s^2)^0.5≈1.02s。落地時(shí)豎直方向的速度vy=g*t=9.8m/s^2*1.02s≈10m/s。落地時(shí)的總速度v=√(v0^2+vy^2)=√(10m/s)^2+(10m/s)^2)≈14.14m/s。落地時(shí)的速度方向可以通過(guò)vy/v0計(jì)算得到，即arctan(vy/v0)≈arctan(1)≈45°。內(nèi)容邏輯關(guān)系①曲線運(yùn)動(dòng)的基本概念

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)的定義、曲線運(yùn)動(dòng)的分類

-重點(diǎn)詞：軌跡、速度變化、向心力

-重點(diǎn)句：物體做