第六章 专题 竖直面内的圆周运动及其临界问题 集体备课说课稿 集体备课说课稿 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第六章专题竖直面内的圆周运动及其临界问题集体备课说课稿集体备课说课稿-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册主备人备课成员设计思路结合高一年级学生的认知水平和人教版物理必修第二册的教学要求，本节课将以竖直面内的圆周运动及其临界问题为核心，围绕教材中的相关知识点展开。首先，通过引入实例和生活情境，激发学生的学习兴趣和探究欲望。接着，运用实验、动画和数学推导等手段，让学生理解圆周运动的基本概念和运动规律。最后，针对临界问题进行深入分析，引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的分析和解决问题的能力。核心素养目标培养学生物理观念，使其能够运用物理知识解释竖直面内圆周运动的现象；发展科学思维能力，通过实验和数学方法探究圆周运动的规律；提升科学探究能力，通过解决临界问题，培养运用物理知识解决实际问题的能力；同时，激发学生的科学态度与责任意识，培养其在科学探究中严谨、客观、合作的精神。教学难点与重点1.教学重点

本节课的教学重点在于让学生理解和掌握竖直面内圆周运动的基本规律及其临界条件。具体包括：

-竖直面内圆周运动的向心力公式：F=mv²/r，其中m为物体质量，v为线速度，r为圆周半径。通过举例，如一个物体在竖直圆环内做匀速圆周运动，让学生理解向心力如何随着半径和速度的变化而变化。

-临界问题的判定：如物体在竖直面内做圆周运动时，恰好能够通过最高点的条件是重力等于向心力，即mg=mv²/r。通过分析实例，让学生掌握如何判断物体是否能够通过临界点。

2.教学难点

本节课的教学难点主要涉及对圆周运动临界条件的理解和应用。具体包括：

-向心力的来源和变化：学生在理解向心力时，可能会混淆不同情境下向心力的来源，如物体在竖直面内运动时，向心力可能由重力、摩擦力或绳子的拉力提供。通过具体例子，如分析一个物体在竖直圆环内运动时，向心力如何由重力和绳子的拉力共同提供，帮助学生理解。

-临界条件的应用：学生在解决实际问题时，可能难以确定何时达到临界状态，以及如何应用临界条件。例如，在分析物体从竖直圆环的最高点滑下的运动时，如何利用临界条件判断物体是否能够脱离圆环。通过详细的例题解析，帮助学生掌握临界条件的应用方法。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时步骤师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：人教版物理必修第二册，确保每位学生均有教材。

2.辅助材料：收集竖直面内圆周运动的动画视频、相关物理现象的图片和临界问题案例分析资料。

3.实验器材：准备小球、光滑圆杆、细线、滑轮、砝码等，用于演示圆周运动和进行临界条件实验。

4.教室布置：设置实验操作区，确保学生安全进行实验；预留讨论区，便于学生分组讨论。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对竖直面内圆周运动及其临界问题的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们在生活中有没有观察到物体做圆周运动的现象？这些现象背后有什么物理规律？”

展示一些关于竖直面内圆周运动的图片或视频片段，如摩天轮、过山车等，让学生初步感受圆周运动的魅力。

简短介绍竖直面内圆周运动的基本概念、重要性和临界问题的意义，为接下来的学习打下基础。

2.竖直面内圆周运动基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解竖直面内圆周运动的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解竖直面内圆周运动的定义，包括其主要特征和运动规律。

详细介绍竖直面内圆周运动的组成部分，如向心力、线速度、角速度等，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.竖直面内圆周运动案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解竖直面内圆周运动的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的竖直面内圆周运动案例进行分析，如物体在竖直圆环内运动、抛物线运动等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解竖直面内圆周运动的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用圆周运动知识解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论竖直面内圆周运动在科技发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与竖直面内圆周运动相关的主题进行深入讨论，如临界问题的判定、圆周运动的能量转化等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对竖直面内圆周运动的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调竖直面内圆周运动及其临界问题的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括竖直面内圆周运动的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调竖直面内圆周运动及其临界问题在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用圆周运动知识。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于竖直面内圆周运动及其临界问题的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理1.竖直面内圆周运动的基本概念

-圆周运动：物体沿着圆周轨迹运动。

-竖直面内圆周运动：物体在竖直平面内沿着圆周轨迹运动。

2.竖直面内圆周运动的向心力

-向心力：使物体保持在圆周轨迹上运动的力。

-向心力公式：F=mv²/r，其中m为物体质量，v为线速度，r为圆周半径。

3.竖直面内圆周运动的运动规律

-线速度：物体在圆周运动中沿圆周轨迹的速度。

-角速度：物体在圆周运动中绕圆心的角速度。

-周期：物体完成一次圆周运动所需的时间。

-频率：单位时间内物体完成圆周运动的次数。

4.竖直面内圆周运动的临界问题

-临界状态：物体在圆周运动中恰好能够保持在圆周轨迹上的状态。

-临界条件判定：当物体受到的合力等于向心力时，物体处于临界状态。

-临界问题应用：通过解决临界问题，可以分析物体在圆周运动中的稳定性、脱离圆周轨迹的条件等。

5.竖直面内圆周运动的能量转化

-动能：物体在运动中具有的能量。

-势能：物体在某一位置具有的能量。

-机械能守恒定律：在没有外力作用下，物体的机械能守恒。

6.竖直面内圆周运动的实例分析

-摩天轮：摩天轮的运转涉及竖直面内的圆周运动。

-过山车：过山车在竖直面内的运动轨迹为圆周运动。

-抛物线运动：物体在竖直面内做抛物线运动时，可视为圆周运动的一部分。

7.竖直面内圆周运动的实验研究

-实验目的：通过实验验证竖直面内圆周运动的运动规律和临界条件。

-实验器材：小球、光滑圆杆、细线、滑轮、砝码等。

-实验步骤：搭建实验装置，调整小球在圆杆上的位置，记录小球运动情况，分析实验数据。

8.竖直面内圆周运动的应用

-工程领域：如旋转机械、离心分离等。

-科技领域：如卫星发射、航天器轨道设计等。

-生活领域：如摩天轮、过山车等娱乐设施。

9.竖直面内圆周运动的安全问题

-分析物体在圆周运动中可能出现的危险情况。

-探讨如何避免或减少圆周运动中的安全事故。

10.竖直面内圆周运动的发展趋势

-新材料、新技术的应用对竖直面内圆周运动的影响。

-未来竖直面内圆周运动在科技、工程等领域的发展前景。板书设计①竖直面内圆周运动的基本概念

-物理现象：摩天轮、过山车

-定义：物体在竖直平面内沿圆周轨迹运动

-关键词：圆周运动、竖直面、轨迹

②竖直面内圆周运动的向心力和运动规律

-向心力公式：F=mv²/r

-线速度、角速度、周期、频率

-关键词：向心力、线速度、角速度、周期、频率

③竖直面内圆周运动的临界问题

-临界状态判定：合力等于向心力

-临界问题应用：物体脱离圆周轨迹的条件

-关键词：临界状态、临界条件、稳定性、脱离条件

④竖直面内圆周运动的能量转化

-动能、势能

-机械能守恒定律

-关键词：动能、势能、机械能守恒

⑤竖直面内圆周运动的实验研究

-实验目的：验证运动规律和临界条件

-实验器材：小球、圆杆、细线、滑轮、砝码

-关键词：实验验证、运动规律、临界条件

⑥竖直面内圆周运动的安全问题

-安全分析：物体在圆周运动中的危险情况

-安全措施：避免或减少安全事故的方法

-关键词：安全分析、安全措施、危险情况

⑦竖直面内圆周运动的发展趋势

-新材料、新技术应用

-发展前景：科技、工程等领域

-关键词：新材料、新技术、发展前景反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合实际生活案例，如摩天轮、过山车等，让学生能够直观地理解竖直面内圆周运动的概念和临界问题。

2.引入实验操作，通过动手实验来验证圆周运动的物理规律，增强学生的实践操作能力和科学探究精神。

3.采用小组合作学习方式，鼓励学生相互讨论，共同解决问题，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

（二）存在主要问题

1.教学管理方面，对学生的个性化需求把握不够，未能充分调动每个学生的学习积极性。

2.教学组织方面，课堂讨论环节时间分配不够合理，导致部分学生未能充分参与到讨论中。

3.教学评价方面，过于依赖传统的笔试评价，未能充分体现学生的综合素质和创新能力。

（三）改进措施

1.针对学生的个性化需求，我将采