第六章 專題 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)及其臨界問(wèn)題 集體備課說(shuō)課稿 集體備課說(shuō)課稿 -2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第六章專題豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)及其臨界問(wèn)題集體備課說(shuō)課稿集體備課說(shuō)課稿-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)主備人備課成員設(shè)計(jì)思路結(jié)合高一年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知水平和人教版物理必修第二冊(cè)的教學(xué)要求，本節(jié)課將以豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)及其臨界問(wèn)題為核心，圍繞教材中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)展開。首先，通過(guò)引入實(shí)例和生活情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。接著，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫和數(shù)學(xué)推導(dǎo)等手段，讓學(xué)生理解圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。最后，針對(duì)臨界問(wèn)題進(jìn)行深入分析，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生物理觀念，使其能夠運(yùn)用物理知識(shí)解釋豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象；發(fā)展科學(xué)思維能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)方法探究圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；提升科學(xué)探究能力，通過(guò)解決臨界問(wèn)題，培養(yǎng)運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識(shí)，培養(yǎng)其在科學(xué)探究中嚴(yán)謹(jǐn)、客觀、合作的精神。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解和掌握豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及其臨界條件。具體包括：

-豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式：F=mv2/r，其中m為物體質(zhì)量，v為線速度，r為圓周半徑。通過(guò)舉例，如一個(gè)物體在豎直圓環(huán)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生理解向心力如何隨著半徑和速度的變化而變化。

-臨界問(wèn)題的判定：如物體在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，恰好能夠通過(guò)最高點(diǎn)的條件是重力等于向心力，即mg=mv2/r。通過(guò)分析實(shí)例，讓學(xué)生掌握如何判斷物體是否能夠通過(guò)臨界點(diǎn)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)主要涉及對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)臨界條件的理解和應(yīng)用。具體包括：

-向心力的來(lái)源和變化：學(xué)生在理解向心力時(shí)，可能會(huì)混淆不同情境下向心力的來(lái)源，如物體在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力可能由重力、摩擦力或繩子的拉力提供。通過(guò)具體例子，如分析一個(gè)物體在豎直圓環(huán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力如何由重力和繩子的拉力共同提供，幫助學(xué)生理解。

-臨界條件的應(yīng)用：學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，可能難以確定何時(shí)達(dá)到臨界狀態(tài)，以及如何應(yīng)用臨界條件。例如，在分析物體從豎直圓環(huán)的最高點(diǎn)滑下的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如何利用臨界條件判斷物體是否能夠脫離圓環(huán)。通過(guò)詳細(xì)的例題解析，幫助學(xué)生掌握臨界條件的應(yīng)用方法。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)步驟師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：人教版物理必修第二冊(cè)，確保每位學(xué)生均有教材。

2.輔助材料：收集豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫視頻、相關(guān)物理現(xiàn)象的圖片和臨界問(wèn)題案例分析資料。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備小球、光滑圓桿、細(xì)線、滑輪、砝碼等，用于演示圓周運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行臨界條件實(shí)驗(yàn)。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作區(qū)，確保學(xué)生安全進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；預(yù)留討論區(qū)，便于學(xué)生分組討論。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)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)及其臨界問(wèn)題的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開場(chǎng)提問(wèn)：“你們?cè)谏钪杏袥](méi)有觀察到物體做圓周運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象？這些現(xiàn)象背后有什么物理規(guī)律？”

展示一些關(guān)于豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的圖片或視頻片段，如摩天輪、過(guò)山車等，讓學(xué)生初步感受圓周運(yùn)動(dòng)的魅力。

簡(jiǎn)短介紹豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念、重要性和臨界問(wèn)題的意義，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的定義，包括其主要特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

詳細(xì)介紹豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的組成部分，如向心力、線速度、角速度等，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)案例進(jìn)行分析，如物體在豎直圓環(huán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)、拋物線運(yùn)動(dòng)等。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解豎直面內(nèi)圓周運(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)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)在科技發(fā)展或改進(jìn)方向，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)與豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如臨界問(wèn)題的判定、圓周運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化等。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

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)豎直面內(nèi)圓周運(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，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

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)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)及其臨界問(wèn)題的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)及其臨界問(wèn)題在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)及其臨界問(wèn)題的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識(shí)點(diǎn)梳理1.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念

-圓周運(yùn)動(dòng)：物體沿著圓周軌跡運(yùn)動(dòng)。

-豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)：物體在豎直平面內(nèi)沿著圓周軌跡運(yùn)動(dòng)。

2.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

-向心力：使物體保持在圓周軌跡上運(yùn)動(dòng)的力。

-向心力公式：F=mv2/r，其中m為物體質(zhì)量，v為線速度，r為圓周半徑。

3.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

-線速度：物體在圓周運(yùn)動(dòng)中沿圓周軌跡的速度。

-角速度：物體在圓周運(yùn)動(dòng)中繞圓心的角速度。

-周期：物體完成一次圓周運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間。

-頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體完成圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。

4.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題

-臨界狀態(tài)：物體在圓周運(yùn)動(dòng)中恰好能夠保持在圓周軌跡上的狀態(tài)。

-臨界條件判定：當(dāng)物體受到的合力等于向心力時(shí)，物體處于臨界狀態(tài)。

-臨界問(wèn)題應(yīng)用：通過(guò)解決臨界問(wèn)題，可以分析物體在圓周運(yùn)動(dòng)中的穩(wěn)定性、脫離圓周軌跡的條件等。

5.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化

-動(dòng)能：物體在運(yùn)動(dòng)中具有的能量。

-勢(shì)能：物體在某一位置具有的能量。

-機(jī)械能守恒定律：在沒(méi)有外力作用下，物體的機(jī)械能守恒。

6.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析

-摩天輪：摩天輪的運(yùn)轉(zhuǎn)涉及豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)。

-過(guò)山車：過(guò)山車在豎直面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周運(yùn)動(dòng)。

-拋物線運(yùn)動(dòng)：物體在豎直面內(nèi)做拋物線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可視為圓周運(yùn)動(dòng)的一部分。

7.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和臨界條件。

-實(shí)驗(yàn)器材：小球、光滑圓桿、細(xì)線、滑輪、砝碼等。

-實(shí)驗(yàn)步驟：搭建實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)整小球在圓桿上的位置，記錄小球運(yùn)動(dòng)情況，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

8.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

-工程領(lǐng)域：如旋轉(zhuǎn)機(jī)械、離心分離等。

-科技領(lǐng)域：如衛(wèi)星發(fā)射、航天器軌道設(shè)計(jì)等。

-生活領(lǐng)域：如摩天輪、過(guò)山車等娛樂(lè)設(shè)施。

9.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的安全問(wèn)題

-分析物體在圓周運(yùn)動(dòng)中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況。

-探討如何避免或減少圓周運(yùn)動(dòng)中的安全事故。

10.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)

-新材料、新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的影響。

-未來(lái)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)在科技、工程等領(lǐng)域的發(fā)展前景。板書設(shè)計(jì)①豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念

-物理現(xiàn)象：摩天輪、過(guò)山車

-定義：物體在豎直平面內(nèi)沿圓周軌跡運(yùn)動(dòng)

-關(guān)鍵詞：圓周運(yùn)動(dòng)、豎直面、軌跡

②豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和運(yùn)動(dòng)規(guī)律

-向心力公式：F=mv2/r

-線速度、角速度、周期、頻率

-關(guān)鍵詞：向心力、線速度、角速度、周期、頻率

③豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題

-臨界狀態(tài)判定：合力等于向心力

-臨界問(wèn)題應(yīng)用：物體脫離圓周軌跡的條件

-關(guān)鍵詞：臨界狀態(tài)、臨界條件、穩(wěn)定性、脫離條件

④豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化

-動(dòng)能、勢(shì)能

-機(jī)械能守恒定律

-關(guān)鍵詞：動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能守恒

⑤豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證運(yùn)動(dòng)規(guī)律和臨界條件

-實(shí)驗(yàn)器材：小球、圓桿、細(xì)線、滑輪、砝碼

-關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、臨界條件

⑥豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的安全問(wèn)題

-安全分析：物體在圓周運(yùn)動(dòng)中的危險(xiǎn)情況

-安全措施：避免或減少安全事故的方法

-關(guān)鍵詞：安全分析、安全措施、危險(xiǎn)情況

⑦豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)

-新材料、新技術(shù)應(yīng)用

-發(fā)展前景：科技、工程等領(lǐng)域

-關(guān)鍵詞：新材料、新技術(shù)、發(fā)展前景反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.結(jié)合實(shí)際生活案例，如摩天輪、過(guò)山車等，讓學(xué)生能夠直觀地理解豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的概念和臨界問(wèn)題。

2.引入實(shí)驗(yàn)操作，通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證圓周運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和科學(xué)探究精神。

3.采用小組合作學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生相互討論，共同解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

（二）存在主要問(wèn)題

1.教學(xué)管理方面，對(duì)學(xué)生的個(gè)性化需求把握不夠，未能充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.教學(xué)組織方面，課堂討論環(huán)節(jié)時(shí)間分配不夠合理，導(dǎo)致部分學(xué)生未能充分參與到討論中。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)方面，過(guò)于依賴傳統(tǒng)的筆試評(píng)價(jià)，未能充分體現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

（三）改進(jìn)措施

1.針對(duì)學(xué)生的個(gè)性化需求，我將采