第六章 专题 水平面内的圆周运动及其临界问题 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

第六章专题水平面内的圆周运动及其临界问题集体备课说课稿-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2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册教材，本章节旨在让学生掌握水平面内圆周运动的基本概念、特点及其临界问题。设计思路如下：

1.通过引入生活中的实例，激发学生学习兴趣，引出圆周运动的概念。

2.利用实验演示，让学生直观感受圆周运动的特点，引导学生观察、思考、总结。

3.分析圆周运动的力学原理，结合牛顿运动定律，让学生理解圆周运动中的向心力、向心加速度等概念。

4.通过例题讲解，让学生学会解决圆周运动及其临界问题的方法。

5.安排课堂练习，巩固所学知识，提高学生的应用能力。

6.组织小组讨论，培养学生的合作意识，拓展知识面。

教学内容与课本紧密关联，注重实用性，符合高一年级的知识深度。核心素养目标分析1.科学思维：培养学生运用物理知识分析实际问题的能力，通过圆周运动的学习，发展学生的逻辑思维和批判性思维。

2.科学探究：通过实验探究和问题解决，提升学生观察、实验、推理和验证的科学探究能力。

3.物理观念：帮助学生建立正确的物理观念，理解圆周运动中的向心力、向心加速度等概念，并将其与牛顿运动定律联系起来。

4.科学态度与责任：激发学生对物理学科的兴趣，培养其求真务实、勇于探索的科学态度，增强社会责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的学习中已经了解了牛顿运动定律、运动学公式和基本的力学概念，具备了解决直线运动问题的能力。此外，学生还接触过一些简单的圆周运动现象，如地球绕太阳的运动。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对圆周运动可能存在一定的好奇心，尤其是在实际生活中的应用，如旋转木马、摩天轮等。他们在逻辑思维和数学计算方面有一定的能力，但可能在物理概念的理解上存在差异。学生的学习风格多样，有的偏好实验操作，有的喜欢理论推导，还有的通过实际问题解决来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生可能对圆周运动中的向心力概念理解不深，难以将其与牛顿运动定律联系起来。此外，解决圆周运动的临界问题需要较强的数学计算能力和逻辑思维能力，学生可能会在公式应用和问题分析上遇到困难。同时，对于实验数据的处理和分析也可能是一个挑战。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方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解圆周运动的基本概念、原理及临界问题的解决方法，确保学生理解基础理论。

2.讨论法：组织学生针对具体问题进行小组讨论，促进思维碰撞，提高分析问题的能力。

3.实验法：通过实验演示和数据分析，让学生直观感受圆周运动的特点，增强实践经验。

教学手段：

1.多媒体设备：使用PPT展示动态圆周运动过程，增强视觉效果，辅助讲解复杂概念。

2.教学软件：利用物理模拟软件，让学生在虚拟环境中操作实验，提高互动性和学习兴趣。

3.网络资源：整合网络教学资源，提供额外的学习材料和习题，帮助学生拓展知识面和自我练习。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对圆周运动的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们在生活中有没有见过物体做圆周运动的现象？比如旋转木马、车轮等。”

展示一些关于圆周运动的图片或视频片段，如地球绕太阳的运动、自行车轮的运动，让学生初步感受圆周运动的魅力或特点。

简短介绍圆周运动的基本概念和其在物理学中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.圆周运动基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解圆周运动的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解圆周运动的定义，包括其主要特征，如速度、加速度和向心力。

详细介绍圆周运动的组成部分或功能，使用示意图帮助学生理解向心力、向心加速度等概念。

3.圆周运动案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解圆周运动的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的圆周运动案例进行分析，如卫星绕地球的运动、汽车转弯时的运动。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解圆周运动的多样性和复杂性。

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：让学生分组讨论圆周运动在科技发展中的应用和未来可能的改进方向，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，每组选择一个与圆周运动相关的主题进行深入讨论，如圆周运动的稳定性、临界问题等。

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，强调圆周运动的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括圆周运动的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调圆周运动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圆周运动在生活中的应用的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理1.圆周运动的基本概念

-定义：圆周运动是指物体沿着圆周轨迹运动。

-分类：根据运动轨迹的不同，圆周运动分为水平面内的圆周运动和空间内的圆周运动。

2.圆周运动的基本参数

-角速度（ω）：描述物体在圆周运动中角度变化的速度，单位为弧度每秒（rad/s）。

-线速度（v）：描述物体在圆周运动中沿着圆周轨迹运动的速度，单位为米每秒（m/s）。

-周期（T）：物体完成一次圆周运动所需的时间，单位为秒（s）。

-频率（f）：单位时间内物体完成圆周运动的次数，单位为赫兹（Hz）。

3.向心力与向心加速度

-向心力（Fc）：使物体沿圆周运动的力，方向指向圆心。

-向心加速度（ac）：物体在圆周运动中产生的加速度，方向也指向圆心。

-向心力与向心加速度的关系：Fc=m*ac，其中m为物体的质量。

4.圆周运动的动力学方程

-向心力方程：Fc=m*v^2/r，其中r为圆的半径。

-向心加速度方程：ac=v^2/r。

5.圆周运动的临界问题

-临界速度：物体在圆周运动中，当向心力等于重力时，物体将脱离圆周轨迹，此时的速度称为临界速度。

-临界半径：物体在圆周运动中，当向心力等于重力时，物体将脱离圆周轨迹，此时的圆周半径称为临界半径。

6.水平面内的圆周运动

-水平面内的圆周运动是指物体在水平面内进行的圆周运动。

-水平面内的圆周运动受到重力、摩擦力等影响，需要考虑这些力的合力对物体的作用。

7.实际案例分析

-卫星绕地球的圆周运动：分析卫星的轨道、速度、周期等参数，了解卫星运动的稳定性。

-汽车转弯的圆周运动：分析汽车在转弯时的速度、半径、向心力等参数，了解汽车转弯时的安全性。

8.圆周运动的应用

-圆周运动在科技、工程、生活等领域有广泛的应用，如钟表的摆动、电动机的旋转、游乐设施的运转等。

9.实验与探究

-通过实验测量圆周运动的相关参数，如角速度、线速度、周期等，验证圆周运动的理论。

-探究圆周运动中的临界问题，如在不同半径和速度下，物体的运动状态。

10.知识拓展

-了解圆周运动在科学研究中的应用，如天体物理学中的行星运动、量子力学中的电子轨道等。

-探索圆周运动与其他物理概念的联系，如牛顿运动定律、能量守恒定律等。板书设计1.圆周运动的基本概念及参数

①圆周运动的定义

②角速度（ω）的定义及单位

③线速度（v）的定义及单位

④周期（T）的定义及单位

⑤频率（f）的定义及单位

2.向心力与向心加速度

①向心力的定义及公式（Fc=m*v^2/r）

②向心加速度的定义及公式（ac=v^2/r）

③向心力与向心加速度的关系

3.圆周运动的临界问题

①临界速度的定义

②临界半径的定义