第六章 專題 水平面內(nèi)的圓周運動及其臨界問題 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

第六章專題水平面內(nèi)的圓周運動及其臨界問題集體備課說課稿-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2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊教材，本章節(jié)旨在讓學(xué)生掌握水平面內(nèi)圓周運動的基本概念、特點及其臨界問題。設(shè)計思路如下：

1.通過引入生活中的實例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出圓周運動的概念。

2.利用實驗演示，讓學(xué)生直觀感受圓周運動的特點，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、總結(jié)。

3.分析圓周運動的力學(xué)原理，結(jié)合牛頓運動定律，讓學(xué)生理解圓周運動中的向心力、向心加速度等概念。

4.通過例題講解，讓學(xué)生學(xué)會解決圓周運動及其臨界問題的方法。

5.安排課堂練習(xí)，鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

6.組織小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識，拓展知識面。

教學(xué)內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，注重實用性，符合高一年級的知識深度。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析1.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識分析實際問題的能力，通過圓周運動的學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維和批判性思維。

2.科學(xué)探究：通過實驗探究和問題解決，提升學(xué)生觀察、實驗、推理和驗證的科學(xué)探究能力。

3.物理觀念：幫助學(xué)生建立正確的物理觀念，理解圓周運動中的向心力、向心加速度等概念，并將其與牛頓運動定律聯(lián)系起來。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)其求真務(wù)實、勇于探索的科學(xué)態(tài)度，增強社會責(zé)任感。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了牛頓運動定律、運動學(xué)公式和基本的力學(xué)概念，具備了解決直線運動問題的能力。此外，學(xué)生還接觸過一些簡單的圓周運動現(xiàn)象，如地球繞太陽的運動。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對圓周運動可能存在一定的好奇心，尤其是在實際生活中的應(yīng)用，如旋轉(zhuǎn)木馬、摩天輪等。他們在邏輯思維和數(shù)學(xué)計算方面有一定的能力，但可能在物理概念的理解上存在差異。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的偏好實驗操作，有的喜歡理論推導(dǎo)，還有的通過實際問題解決來學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生可能對圓周運動中的向心力概念理解不深，難以將其與牛頓運動定律聯(lián)系起來。此外，解決圓周運動的臨界問題需要較強的數(shù)學(xué)計算能力和邏輯思維能力，學(xué)生可能會在公式應(yīng)用和問題分析上遇到困難。同時，對于實驗數(shù)據(jù)的處理和分析也可能是一個挑戰(zhàn)。學(xué)具準(zhǔn)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)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解圓周運動的基本概念、原理及臨界問題的解決方法，確保學(xué)生理解基礎(chǔ)理論。

2.討論法：組織學(xué)生針對具體問題進(jìn)行小組討論，促進(jìn)思維碰撞，提高分析問題的能力。

3.實驗法：通過實驗演示和數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生直觀感受圓周運動的特點，增強實踐經(jīng)驗。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：使用PPT展示動態(tài)圓周運動過程，增強視覺效果，輔助講解復(fù)雜概念。

2.教學(xué)軟件：利用物理模擬軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中操作實驗，提高互動性和學(xué)習(xí)興趣。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：整合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，提供額外的學(xué)習(xí)材料和習(xí)題，幫助學(xué)生拓展知識面和自我練習(xí)。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對圓周運動的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們在生活中有沒有見過物體做圓周運動的現(xiàn)象？比如旋轉(zhuǎn)木馬、車輪等?！?/p>

展示一些關(guān)于圓周運動的圖片或視頻片段，如地球繞太陽的運動、自行車輪的運動，讓學(xué)生初步感受圓周運動的魅力或特點。

簡短介紹圓周運動的基本概念和其在物理學(xué)中的重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.圓周運動基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解圓周運動的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解圓周運動的定義，包括其主要特征，如速度、加速度和向心力。

詳細(xì)介紹圓周運動的組成部分或功能，使用示意圖幫助學(xué)生理解向心力、向心加速度等概念。

3.圓周運動案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解圓周運動的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的圓周運動案例進(jìn)行分析，如衛(wèi)星繞地球的運動、汽車轉(zhuǎn)彎時的運動。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解圓周運動的多樣性和復(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)生分組討論圓周運動在科技發(fā)展中的應(yīng)用和未來可能的改進(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題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與圓周運動相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如圓周運動的穩(wěn)定性、臨界問題等。

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.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對圓周運動的認(rèn)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(jìn)行提問和點評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，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，強調(diào)圓周運動的重要性和意義。

過程：

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

強調(diào)圓周運動在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)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)于圓周運動在生活中的應(yīng)用的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識點梳理1.圓周運動的基本概念

-定義：圓周運動是指物體沿著圓周軌跡運動。

-分類：根據(jù)運動軌跡的不同，圓周運動分為水平面內(nèi)的圓周運動和空間內(nèi)的圓周運動。

2.圓周運動的基本參數(shù)

-角速度（ω）：描述物體在圓周運動中角度變化的速度，單位為弧度每秒（rad/s）。

-線速度（v）：描述物體在圓周運動中沿著圓周軌跡運動的速度，單位為米每秒（m/s）。

-周期（T）：物體完成一次圓周運動所需的時間，單位為秒（s）。

-頻率（f）：單位時間內(nèi)物體完成圓周運動的次數(shù)，單位為赫茲（Hz）。

3.向心力與向心加速度

-向心力（Fc）：使物體沿圓周運動的力，方向指向圓心。

-向心加速度（ac）：物體在圓周運動中產(chǎn)生的加速度，方向也指向圓心。

-向心力與向心加速度的關(guān)系：Fc=m*ac，其中m為物體的質(zhì)量。

4.圓周運動的動力學(xué)方程

-向心力方程：Fc=m*v^2/r，其中r為圓的半徑。

-向心加速度方程：ac=v^2/r。

5.圓周運動的臨界問題

-臨界速度：物體在圓周運動中，當(dāng)向心力等于重力時，物體將脫離圓周軌跡，此時的速度稱為臨界速度。

-臨界半徑：物體在圓周運動中，當(dāng)向心力等于重力時，物體將脫離圓周軌跡，此時的圓周半徑稱為臨界半徑。

6.水平面內(nèi)的圓周運動

-水平面內(nèi)的圓周運動是指物體在水平面內(nèi)進(jìn)行的圓周運動。

-水平面內(nèi)的圓周運動受到重力、摩擦力等影響，需要考慮這些力的合力對物體的作用。

7.實際案例分析

-衛(wèi)星繞地球的圓周運動：分析衛(wèi)星的軌道、速度、周期等參數(shù)，了解衛(wèi)星運動的穩(wěn)定性。

-汽車轉(zhuǎn)彎的圓周運動：分析汽車在轉(zhuǎn)彎時的速度、半徑、向心力等參數(shù)，了解汽車轉(zhuǎn)彎時的安全性。

8.圓周運動的應(yīng)用

-圓周運動在科技、工程、生活等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如鐘表的擺動、電動機的旋轉(zhuǎn)、游樂設(shè)施的運轉(zhuǎn)等。

9.實驗與探究

-通過實驗測量圓周運動的相關(guān)參數(shù)，如角速度、線速度、周期等，驗證圓周運動的理論。

-探究圓周運動中的臨界問題，如在不同半徑和速度下，物體的運動狀態(tài)。

10.知識拓展

-了解圓周運動在科學(xué)研究中的應(yīng)用，如天體物理學(xué)中的行星運動、量子力學(xué)中的電子軌道等。

-探索圓周運動與其他物理概念的聯(lián)系，如牛頓運動定律、能量守恒定律等。板書設(shè)計1.圓周運動的基本概念及參數(shù)

①圓周運動的定義

②角速度（ω）的定義及單位

③線速度（v）的定義及單位

④周期（T）的定義及單位

⑤頻率（f）的定義及單位

2.向心力與向心加速度

①向心力的定義及公式（Fc=m*v^2/r）

②向心加速度的定義及公式（ac=v^2/r）

③向心力與向心加速度的關(guān)系

3.圓周運動的臨界問題

①臨界速度的定義

②臨界半徑的定義