第六章 專題 豎直面內(nèi)的圓周運動及其臨界問題 集體備課說課稿 集體備課說課稿 -2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

第六章專題豎直面內(nèi)的圓周運動及其臨界問題集體備課說課稿集體備課說課稿-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊主備人備課成員設(shè)計思路結(jié)合高一年級學(xué)生的認知水平和人教版物理必修第二冊的教學(xué)要求，本節(jié)課將以豎直面內(nèi)的圓周運動及其臨界問題為核心，圍繞教材中的相關(guān)知識點展開。首先，通過引入實例和生活情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。接著，運用實驗、動畫和數(shù)學(xué)推導(dǎo)等手段，讓學(xué)生理解圓周運動的基本概念和運動規(guī)律。最后，針對臨界問題進行深入分析，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題，提高學(xué)生的分析和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學(xué)生物理觀念，使其能夠運用物理知識解釋豎直面內(nèi)圓周運動的現(xiàn)象；發(fā)展科學(xué)思維能力，通過實驗和數(shù)學(xué)方法探究圓周運動的規(guī)律；提升科學(xué)探究能力，通過解決臨界問題，培養(yǎng)運用物理知識解決實際問題的能力；同時，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識，培養(yǎng)其在科學(xué)探究中嚴謹、客觀、合作的精神。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

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

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

-臨界問題的判定：如物體在豎直面內(nèi)做圓周運動時，恰好能夠通過最高點的條件是重力等于向心力，即mg=mv2/r。通過分析實例，讓學(xué)生掌握如何判斷物體是否能夠通過臨界點。

2.教學(xué)難點

本節(jié)課的教學(xué)難點主要涉及對圓周運動臨界條件的理解和應(yīng)用。具體包括：

-向心力的來源和變化：學(xué)生在理解向心力時，可能會混淆不同情境下向心力的來源，如物體在豎直面內(nèi)運動時，向心力可能由重力、摩擦力或繩子的拉力提供。通過具體例子，如分析一個物體在豎直圓環(huán)內(nèi)運動時，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)生在解決實際問題時，可能難以確定何時達到臨界狀態(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)的最高點滑下的運動時，如何利用臨界條件判斷物體是否能夠脫離圓環(huán)。通過詳細的例題解析，幫助學(xué)生掌握臨界條件的應(yīng)用方法。學(xué)具準備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時步驟師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準備1.教材：人教版物理必修第二冊，確保每位學(xué)生均有教材。

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

3.實驗器材：準備小球、光滑圓桿、細線、滑輪、砝碼等，用于演示圓周運動和進行臨界條件實驗。

4.教室布置：設(shè)置實驗操作區(qū)，確保學(xué)生安全進行實驗；預(yù)留討論區(qū)，便于學(xué)生分組討論。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標：引起學(xué)生對豎直面內(nèi)圓周運動及其臨界問題的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們在生活中有沒有觀察到物體做圓周運動的現(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)圓周運動的圖片或視頻片段，如摩天輪、過山車等，讓學(xué)生初步感受圓周運動的魅力。

簡短介紹豎直面內(nèi)圓周運動的基本概念、重要性和臨界問題的意義，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.豎直面內(nèi)圓周運動基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

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

過程：

講解豎直面內(nèi)圓周運動的定義，包括其主要特征和運動規(guī)律。

詳細介紹豎直面內(nèi)圓周運動的組成部分，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)圓周運動案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解豎直面內(nèi)圓周運動的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的豎直面內(nèi)圓周運動案例進行分析，如物體在豎直圓環(huán)內(nèi)運動、拋物線運動等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解豎直面內(nèi)圓周運動的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用圓周運動知識解決實際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論豎直面內(nèi)圓周運動在科技發(fā)展或改進方向，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：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與豎直面內(nèi)圓周運動相關(guān)的主題進行深入討論，如臨界問題的判定、圓周運動的能量轉(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，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對豎直面內(nèi)圓周運動的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)豎直面內(nèi)圓周運動及其臨界問題的重要性和意義。

過程：

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

強調(diào)豎直面內(nèi)圓周運動及其臨界問題在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進一步探索和應(yīng)用圓周運動知識。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于豎直面內(nèi)圓周運動及其臨界問題的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識點梳理1.豎直面內(nèi)圓周運動的基本概念

-圓周運動：物體沿著圓周軌跡運動。

-豎直面內(nèi)圓周運動：物體在豎直平面內(nèi)沿著圓周軌跡運動。

2.豎直面內(nèi)圓周運動的向心力

-向心力：使物體保持在圓周軌跡上運動的力。

-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)圓周運動的運動規(guī)律

-線速度：物體在圓周運動中沿圓周軌跡的速度。

-角速度：物體在圓周運動中繞圓心的角速度。

-周期：物體完成一次圓周運動所需的時間。

-頻率：單位時間內(nèi)物體完成圓周運動的次數(shù)。

4.豎直面內(nèi)圓周運動的臨界問題

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

-臨界條件判定：當物體受到的合力等于向心力時，物體處于臨界狀態(tài)。

-臨界問題應(yīng)用：通過解決臨界問題，可以分析物體在圓周運動中的穩(wěn)定性、脫離圓周軌跡的條件等。

5.豎直面內(nèi)圓周運動的能量轉(zhuǎn)化

-動能：物體在運動中具有的能量。

-勢能：物體在某一位置具有的能量。

-機械能守恒定律：在沒有外力作用下，物體的機械能守恒。

6.豎直面內(nèi)圓周運動的實例分析

-摩天輪：摩天輪的運轉(zhuǎn)涉及豎直面內(nèi)的圓周運動。

-過山車：過山車在豎直面內(nèi)的運動軌跡為圓周運動。

-拋物線運動：物體在豎直面內(nèi)做拋物線運動時，可視為圓周運動的一部分。

7.豎直面內(nèi)圓周運動的實驗研究

-實驗?zāi)康模和ㄟ^實驗驗證豎直面內(nèi)圓周運動的運動規(guī)律和臨界條件。

-實驗器材：小球、光滑圓桿、細線、滑輪、砝碼等。

-實驗步驟：搭建實驗裝置，調(diào)整小球在圓桿上的位置，記錄小球運動情況，分析實驗數(shù)據(jù)。

8.豎直面內(nèi)圓周運動的應(yīng)用

-工程領(lǐng)域：如旋轉(zhuǎn)機械、離心分離等。

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

-生活領(lǐng)域：如摩天輪、過山車等娛樂設(shè)施。

9.豎直面內(nèi)圓周運動的安全問題

-分析物體在圓周運動中可能出現(xiàn)的危險情況。

-探討如何避免或減少圓周運動中的安全事故。

10.豎直面內(nèi)圓周運動的發(fā)展趨勢

-新材料、新技術(shù)的應(yīng)用對豎直面內(nèi)圓周運動的影響。

-未來豎直面內(nèi)圓周運動在科技、工程等領(lǐng)域的發(fā)展前景。板書設(shè)計①豎直面內(nèi)圓周運動的基本概念

-物理現(xiàn)象：摩天輪、過山車

-定義：物體在豎直平面內(nèi)沿圓周軌跡運動

-關(guān)鍵詞：圓周運動、豎直面、軌跡

②豎直面內(nèi)圓周運動的向心力和運動規(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)圓周運動的臨界問題

-臨界狀態(tài)判定：合力等于向心力

-臨界問題應(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)圓周運動的能量轉(zhuǎn)化

-動能、勢能

-機械能守恒定律

-關(guān)鍵詞：動能、勢能、機械能守恒

⑤豎直面內(nèi)圓周運動的實驗研究

-實驗?zāi)康模候炞C運動規(guī)律和臨界條件

-實驗器材：小球、圓桿、細線、滑輪、砝碼

-關(guān)鍵詞：實驗驗證、運動規(guī)律、臨界條件

⑥豎直面內(nèi)圓周運動的安全問題

-安全分析：物體在圓周運動中的危險情況

-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、危險情況

⑦豎直面內(nèi)圓周運動的發(fā)展趨勢

-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)展前景反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.結(jié)合實際生活案例，如摩天輪、過山車等，讓學(xué)生能夠直觀地理解豎直面內(nèi)圓周運動的概念和臨界問題。

2.引入實驗操作，通過動手實驗來驗證圓周運動的物理規(guī)律，增強學(xué)生的實踐操作能力和科學(xué)探究精神。

3.采用小組合作學(xué)習(xí)方式，鼓勵學(xué)生相互討論，共同解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)管理方面，對學(xué)生的個性化需求把握不夠，未能充分調(diào)動每個學(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)評價方面，過于依賴傳統(tǒng)的筆試評價，未能充分體現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

（三）改進措施

1.針對學(xué)生的個性化需求，我將采