第五章 專題 拋體運動的臨界問題 集體備課教學(xué)設(shè)計 -2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

第五章專題拋體運動的臨界問題集體備課教學(xué)設(shè)計-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課程基本信息1.課程名稱：第五章專題拋體運動的臨界問題

2.教學(xué)年級和班級：高一年級

3.授課時間：2023年X月X日第X節(jié)

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模等核心素養(yǎng)。通過分析拋體運動的臨界問題，學(xué)生能夠運用物理知識解決實際問題，提高問題解決能力。同時，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團隊合作精神，提升科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①理解并掌握拋體運動中臨界速度的概念，包括水平初速度和豎直初速度的臨界值。

②能夠運用能量守恒和運動學(xué)公式，計算拋體運動在不同角度和高度下的臨界速度。

③分析拋體運動在不同初始速度和角度下的運動軌跡，理解臨界速度對運動軌跡的影響。

2.教學(xué)難點，

①理解臨界速度與拋物線運動軌跡的關(guān)系，尤其是在不同角度拋出時軌跡的變化。

②準確應(yīng)用數(shù)學(xué)工具，如導(dǎo)數(shù)和極限，分析臨界速度條件下的運動狀態(tài)。

③在復(fù)雜條件下，如空氣阻力和多階段運動，分析臨界速度的適用性和變化。

④將臨界速度的概念應(yīng)用到實際問題中，如設(shè)計拋射物達到特定目標，解決實際問題。學(xué)具準備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準備1.教材：確保每位學(xué)生都有人教版物理必修第二冊教材。

2.輔助材料：準備與拋體運動臨界問題相關(guān)的圖片、圖表和視頻，如拋體運動軌跡動畫、臨界速度計算公式演示等。

3.實驗器材：準備斜面、小球、計時器等實驗器材，用于驗證臨界速度的實驗。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，并準備黑板或電子白板，以便展示解題過程和討論結(jié)果。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標：引起學(xué)生對拋體運動臨界問題的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“同學(xué)們，你們有沒有想過，在拋物線運動中，什么時候球會落回地面？今天我們就來探討這個問題，看看拋體運動的臨界條件是什么。”

展示一些關(guān)于拋物線運動的圖片或視頻片段，讓學(xué)生直觀感受拋體運動的軌跡和速度變化。

簡短介紹拋體運動臨界問題的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.拋體運動臨界問題基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標：讓學(xué)生了解拋體運動臨界問題的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解拋體運動臨界問題的定義，包括臨界速度和臨界角度的概念。

詳細介紹拋體運動臨界問題的組成部分，如初速度、角度、重力加速度等。

3.拋體運動臨界問題案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解拋體運動臨界問題的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的拋體運動臨界問題案例進行分析，如水平拋出、斜拋等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解拋體運動臨界問題的多樣性。

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)用臨界速度和角度解決實際問題。

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，每組選擇一個與拋體運動臨界問題相關(guān)的主題進行深入討論。

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，同時加深全班對拋體運動臨界問題的認識和理解。

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)拋體運動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，包括拋體運動臨界問題的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)拋體運動臨界問題在現(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。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生計算一個特定拋體運動的臨界速度和角度，并分析其運動軌跡。

7.課堂延伸（5分鐘）

目標：激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣，拓展知識面。

過程：

提出一些與拋體運動臨界問題相關(guān)的研究方向或?qū)嶋H問題，鼓勵學(xué)生課后進行思考和探索。

分享一些與拋體運動相關(guān)的物理學(xué)史或著名實驗，增加學(xué)生對物理學(xué)科的了解和興趣。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

1.理解與掌握拋體運動臨界問題的基本概念：學(xué)生能夠清晰地理解臨界速度和臨界角度的定義，以及它們在拋體運動中的重要性。這有助于學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中能夠靈活運用這些概念解決實際問題。

2.運用物理公式和原理解決實際問題：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，通過應(yīng)用能量守恒和運動學(xué)公式，能夠計算出不同初始條件下的臨界速度和角度。這種能力的提升，使得學(xué)生在面對類似問題時能夠迅速找到解決方案。

3.提高數(shù)學(xué)建模能力：在分析拋體運動臨界問題時，學(xué)生需要將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，這有助于提高他們的數(shù)學(xué)建模能力。學(xué)生能夠?qū)W會如何將物理現(xiàn)象與數(shù)學(xué)表達式相結(jié)合，從而更好地理解物理現(xiàn)象。

4.增強邏輯推理能力：通過對拋體運動臨界問題的分析，學(xué)生需要運用邏輯推理來判斷不同情況下的運動狀態(tài)。這種能力的提升，有助于學(xué)生在面對復(fù)雜問題時能夠進行合理的分析和判斷。

5.培養(yǎng)團隊合作精神：在小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生需要與同伴共同探討問題，提出解決方案。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神，提高他們在團隊中的溝通和協(xié)作能力。

6.提升科學(xué)探究能力：通過實驗和案例分析，學(xué)生能夠親身體驗科學(xué)探究的過程，學(xué)會如何觀察、分析、推理和總結(jié)。這種能力的提升，有助于學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)和工作中更好地進行科學(xué)探究。

7.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣：本節(jié)課通過實際案例和互動討論，激發(fā)了學(xué)生對物理學(xué)科的興趣。學(xué)生能夠感受到物理知識在實際生活中的應(yīng)用，從而更加積極地參與到物理學(xué)習(xí)中。

8.增強問題解決能力：在課堂展示和點評環(huán)節(jié)，學(xué)生需要展示自己的學(xué)習(xí)成果，并接受他人的反饋。這有助于提高學(xué)生的問題解決能力，使他們能夠在面對挑戰(zhàn)時更加自信地尋找解決方案。

9.培養(yǎng)創(chuàng)新思維：在小組討論中，學(xué)生需要提出創(chuàng)新性的想法和建議。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使他們能夠在未來的學(xué)習(xí)和工作中勇于嘗試新方法。

10.提高自主學(xué)習(xí)能力：通過課后作業(yè)，學(xué)生需要獨立完成相關(guān)練習(xí)，鞏固所學(xué)知識。這有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使他們能夠在沒有教師指導(dǎo)的情況下，自主探索和學(xué)習(xí)。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

在本節(jié)課中，我們共同探討了拋體運動的臨界問題，這是一個涉及速度、角度和運動軌跡的復(fù)雜物理現(xiàn)象。以下是對本節(jié)課內(nèi)容的簡要回顧：

1.我們首先介紹了拋體運動的基本概念，包括臨界速度和臨界角度的定義，以及它們在拋體運動中的重要性。

2.通過能量守恒和運動學(xué)公式的應(yīng)用，我們學(xué)習(xí)了如何計算不同初始條件下的臨界速度和角度。

3.我們通過具體的案例分析了拋體運動臨界問題的應(yīng)用，包括水平拋出和斜拋等不同情況。

4.在小組討論中，同學(xué)們積極參與，共同探討了拋體運動臨界問題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

5.在課堂展示環(huán)節(jié)，各組代表展示了他們的討論成果，全班同學(xué)進行了提問和點評，促進了知識的交流和理解。

當(dāng)堂檢測：

為了檢測學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，我們將進行以下當(dāng)堂檢測：

1.單項選擇題（每題2分，共10分）

-拋體運動的臨界速度是指（）

A.拋出物體落地所需的最小速度

B.拋出物體在最高點時的速度

C.拋出物體在水平方向上運動的最大速度

D.拋出物體能夠返回原點所需的最小速度

2.判斷題（每題2分，共10分）

-拋體運動的臨界角度是拋出物體能夠返回原點時的角度。（）

-拋體運動的臨界速度不受空氣阻力的影響。（）

-當(dāng)拋體運動的初始速度為零時，其臨界速度也為零。（）

-拋體運動的臨界問題在物理學(xué)中只存在于理論研究中。（）

3.應(yīng)用題（10分）

-一個物體以水平初速度v0拋出，不計空氣阻力，求物體落回地面時的最大水平距離。

4.討論題（10分）

-分析影響拋體運動臨界速度和角度的因素，并舉例說明。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，咱們一起探討了拋體運動的臨界問題，感覺整體來說，教學(xué)效果還是不錯的。下面，我就從幾個方面來反思一下這節(jié)課的教學(xué)情況。

首先，我覺得在教學(xué)方法上，我嘗試了一些新的策略。比如，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我用了圖片和視頻來吸引學(xué)生的注意力，這比單純的文字描述更能激發(fā)他們的興趣。我發(fā)現(xiàn)，這樣的方式確實有效，學(xué)生們在觀看圖片和視頻的時候，眼神都比較集中，討論也比較熱烈。

然后，在講解基礎(chǔ)知識的時候，我盡量用簡潔明了的語言，配合圖表和示意圖，幫助學(xué)生理解。我覺得這種方法對于理解臨界速度和角度的概念挺有幫助的。不過，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生還是有點吃力，可能是因為這些概念比較抽象，需要更多的實際例子來支撐。

課堂展示環(huán)節(jié)，學(xué)生們的表現(xiàn)出乎我的意料，他們能夠清晰地表達自己的觀點，并且能夠很好地回答同學(xué)們的問題。這讓我很高興，說明他們對這節(jié)課的內(nèi)容掌握得不錯。

但是，也存在一些不足。比如，在講解臨界速度的計算時，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于導(dǎo)數(shù)和極限的概念理解不夠深入，這在一定程度上影響了他們對臨界速度公式的理解。另外，課堂討論時，有的學(xué)生似乎不太愿意參與到小組討論中，這可能是因為他們的自信心不足或者害怕犯錯。

針對教學(xué)中存在的問題，我提出以下改進措施：

1.在講解抽象概念時，可以結(jié)合更多的實際例子，幫助學(xué)生更好地理解。

2.在分組討論時，要確保每個學(xué)生都有機會參與到討論中，可以采取一些策略，比如輪流發(fā)言或者小組內(nèi)角色分配。

3.對于學(xué)習(xí)上有困難的學(xué)生，可以在課后進行個別輔導(dǎo)，幫助他們鞏固知識點。

4.在教學(xué)中，要更加注重學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，鼓勵他們提出問題，積極參與課堂活動。板書設(shè)計①拋體運動臨界問題

-臨界速度：v=√(2gh)

-臨界角度：θ=arctan(v?/g)

②拋體運動基本公式

-水平位移：x=v?t

-豎直位移：y=v?t-1/2gt2

-運動時間：t=2v?/g

③能量守恒

-動能+勢能=常數(shù)

-K+U=常數(shù)

④臨界條件

-水平初速度：v?=√(2gh)

-豎直初速度：v?y=√(2gh)

-拋出角度：θ=arctan(v?/g)

⑤實際應(yīng)用

-拋射物達到特定高度

-拋射物落回原點

-拋射物水平距離最大課后作業(yè)1.**計算題**

-一個物體以水平初速度v?=20m/s拋出，不計空氣阻力，求物體落回地面時的最大水平距離。

-解答：使用公式x=v?t，其中t=2v?/g。代入數(shù)值得到t=2*20/9.8≈4.08s。然后計算水平距離x=20*4.08≈81.6m。

2.**應(yīng)用題**

-一個物體從高度h=10m處自由落下，不計空氣阻力，求物體落地時的速度。

-解答：使用公式v=√(2gh)。代入數(shù)值得到v=√(2*9.8*10)≈√196≈14m/s。

3.**分析題**

-分析以下拋體運動情況，確定其臨界速度和臨界角度。

-初速度v?=30m/s，拋出角度θ=45°。

-解答：臨界速度v=√(2gh)，其中h是物體落回地面的高度。假設(shè)物體從地面拋出，則h=0，v=√(2*9.8*0)=0m/s。臨界角度θ=arctan(v?/g)≈arctan(30/9.8)≈71.6°。

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