第五章 第1节 曲线运动2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步教学设计（人教版2019）

第五章第1节曲线运动2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步教学设计（人教版2019）课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析“第五章第1节曲线运动2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步教学设计（人教版2019）”主要介绍曲线运动的基本概念、特点及分类。本节课内容与实际生活紧密联系，通过分析物体做曲线运动的条件，探讨曲线运动的规律。教材以生动的实例和实验为基础，引导学生理解曲线运动的速度、加速度等物理量的变化规律，为后续学习打下坚实基础。二、核心素养目标培养学生对曲线运动现象的观察与分析能力，发展科学思维，提高运用物理知识解决实际问题的能力。通过探究曲线运动的规律，增强学生的实验操作和数据分析能力，培养其科学探究精神与创新意识。三、学习者分析1.学生已经掌握了直线运动的基本概念和公式，了解加速度的概念，具备基础的物理实验操作技能。

2.学生对物理学科有一定的兴趣，尤其是对实验现象感兴趣；学习能力方面，学生能够理解物理概念，但分析复杂运动的能力尚待提高；学习风格上，学生更倾向于通过实验和实例来理解抽象概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括对曲线运动条件的理解，以及如何将抽象的物理概念与具体运动形式联系起来。此外，学生可能在解决曲线运动相关问题时，对数学工具的应用感到不熟练，以及在实验数据收集和分析中遇到困难。四、教学方法与策略采用讲授与讨论相结合的方法，引入实际案例以帮助学生理解曲线运动的概念。设计实验活动，让学生通过动手操作来探究曲线运动的规律。利用多媒体教学资源，如动画和视频，来直观展示曲线运动的特点。通过小组合作和问题解决活动，促进学生的参与和互动。五、教学流程1.导入新课（5分钟）

详细内容：以日常生活中的曲线运动现象，如抛物线运动的篮球或圆周运动的摩天轮为例，引导学生思考什么是曲线运动，并与学生讨论曲线运动与直线运动的区别，激发学生对新课内容的兴趣。

2.新课讲授（15分钟）

详细内容：

（1）介绍曲线运动的概念，通过板书和多媒体展示曲线运动的特点，如速度方向的变化和加速度的存在。

（2）讲解曲线运动的分类，如抛物线运动、圆周运动等，并分析每种运动的特点和条件。

（3）通过数学公式推导，解释曲线运动中的速度和加速度的计算方法，以及它们如何随时间变化。

3.实践活动（10分钟）

详细内容：

（1）分组进行实验，使用小球和斜面装置，让学生观察并记录小球沿斜面滚动时的运动轨迹。

（2）引导学生使用传感器和计算机软件，实时测量和记录小球运动的速度和加速度。

（3）要求学生根据实验数据，绘制速度-时间图和加速度-时间图，分析曲线运动的变化规律。

4.学生小组讨论（10分钟）

详细内容举例回答：

（1）讨论实验中观察到的曲线运动轨迹与理论预测是否一致，举例说明可能的偏差和原因。

（2）分析实验数据，讨论速度和加速度的变化规律，举例说明如何通过数据分析验证曲线运动的条件。

（3）探讨在实验过程中可能遇到的困难，如测量误差、数据采集问题等，并分享解决这些问题的策略。

5.总结回顾（5分钟）

详细内容：回顾本节课的重点内容，如曲线运动的概念、分类和运动规律，强调曲线运动中速度和加速度的变化特点。通过提问方式检查学生对课程内容的理解和掌握程度，确保学生对曲线运动有了清晰的认识。六、学生学习效果1.理解了曲线运动的基本概念，能够区分曲线运动与直线运动，并识别出生活中常见的曲线运动实例。

2.掌握了曲线运动的分类和特点，能够根据运动轨迹判断物体的运动类型，如抛物线运动、圆周运动等。

3.学会了通过实验观察和记录物体做曲线运动时的轨迹，能够使用传感器和计算机软件测量和记录物体的速度和加速度。

4.能够运用数学公式推导曲线运动中的速度和加速度，理解了速度和加速度随时间变化的规律。

5.在小组讨论中，学生能够有效地分析和解释实验数据，发现并解决实验过程中遇到的问题，提高了实验操作能力和团队合作能力。

6.学生能够将所学知识应用于解决实际问题，如通过分析物体的运动轨迹来预测其未来的位置和速度。

7.学生在课堂讨论中表现出较高的参与度，能够积极提问和回答问题，提高了对物理学科的兴趣和自信心。

8.通过总结回顾，学生能够准确复述曲线运动的关键知识点，表明他们对课程内容的理解和记忆有所提高。

9.学生在完成课堂练习和作业时，能够正确应用曲线运动的相关公式和概念，显示出他们已经将理论知识内化为自己的能力。

10.最重要的是，学生通过本节课的学习，提高了科学探究能力和创新思维，为后续物理课程的学习打下了坚实的基础。七、内容逻辑关系①曲线运动的基本概念

-重点知识点：曲线运动的定义、条件

-重点词汇：轨迹、速度变化、加速度

-重点句子：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上。

②曲线运动的分类和特点

-重点知识点：抛物线运动、圆周运动的特点和区别

-重点词汇：抛物线、圆周、向心力

-重点句子：抛物线运动是物体在重力作用下沿抛物线轨迹运动，而圆周运动则需要向心力维持。

③曲线运动的数学描述

-重点知识点：速度和加速度的分解、运动方程

-重点词汇：速度分量、加速度分量、运动方程

-重点句子：在曲线运动中，速度和加速度可以分解为沿轨迹切线和法线方向的分量。八、典型例题讲解八、典型例题讲解

【例题1】

题目：一辆汽车从静止出发，沿着一个半径为R的圆形轨道做匀速圆周运动。求汽车在圆周上任意一点的速度和加速度。

解答：汽车在圆周运动中的速度大小是恒定的，为v=ωR，其中ω是角速度。加速度分为向心加速度和切向加速度，向心加速度a_c=v^2/R，指向圆心；切向加速度a_t=αR，其中α是角加速度。如果圆周运动是匀速的，则切向加速度为零。

【例题2】

题目：一个小球从高度h处水平抛出，速度为v0，不计空气阻力。求小球落地时的速度大小和方向。

解答：小球在水平方向的速度保持不变，仍为v0。竖直方向的速度由重力加速度g决定，落地时的速度大小为v_y=gt，其中t是从抛出到落地的时间。落地时的总速度大小为v=√(v0^2+v_y^2)，方向可以用tanθ=v_y/v0计算，θ是速度矢量与水平方向的夹角。

【例题3】

题目：一个物体在平面上做曲线运动，其位置随时间的变化可以表示为x=t^2，y=t^3。求物体在t时刻的速度和加速度。

解答：速度是位移对时间的导数，因此v_x=dx/dt=2t，v_y=dy/dt=3t^2。速度的大小v=√(v_x^2+v_y^2)。加速度是速度对时间的导数，因此a_x=dv_x/dt=2，a_y=dv_y/dt=6t。加速度的大小a=√(a_x^2+a_y^2)。

【例题4】

题目：一个物体做匀速圆周运动，半径R=10m，角速度ω=2rad/s。求物体在圆周上任意点的加速度。

解答：向心加速度a_c=ω^2R=(2rad/s)^2*10m=40m/s^2，指向圆心。由于是匀速圆周运动，切