2024-2025学年高中物理 第五章 曲线运动 4 圆周运动（4）教学实录 新人教版必修2

2024-2025学年高中物理第五章曲线运动4圆周运动（4）教学实录新人教版必修2科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中物理第五章曲线运动4圆周运动（4）教学实录新人教版必修2课程基本信息1.课程名称：2024-2025学年高中物理第五章曲线运动4圆周运动（4）教学实录

2.教学年级和班级：高一年级

3.授课时间：2024年10月15日第3节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.通过圆周运动的学习，培养学生对物理现象的观察和实验探究能力。

2.培养学生对物理规律的理解和运用能力，提高逻辑思维和数学建模能力。

3.强化学生对于运动学知识的综合运用，提升科学思维和创新意识。

4.培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，在合作学习中提高沟通与协作能力。教学难点与重点1.教学重点

-理解圆周运动的角速度和线速度的关系，明确角速度是描述圆周运动快慢的物理量。

-掌握向心力的概念和计算方法，能够运用向心力公式解决实际问题。

-理解圆周运动中的向心加速度，并能够区分向心加速度和切向加速度。

2.教学难点

-向心力的来源和性质，学生可能难以理解向心力不是实际存在的力，而是由其他力（如重力、摩擦力等）提供的。

-向心力公式中的向心加速度与半径和角速度的关系，学生可能混淆向心加速度与角速度、线速度的关系。

-在非匀速圆周运动中，如何正确处理向心力和切向力的关系，以及如何分析物体的运动状态。

-实际应用中，如何结合具体情境选择合适的向心力公式，如牛顿第二定律和向心力公式。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的新人教版物理必修2教材。

2.辅助材料：准备圆周运动相关的图片、图表和视频，以帮助学生直观理解概念。

3.实验器材：准备用于演示圆周运动的模型或实验装置，如旋转木马模型、速度计等。

4.教室布置：设置分组讨论区，确保每个小组有足够的空间进行讨论和实验操作。教学流程1.导入新课（5分钟）

-开场白：引导学生回顾上一节课学习的曲线运动概念，提出本节课的学习目标——圆周运动。

-提问：什么是圆周运动？它与直线运动有哪些不同？

-展示图片：展示不同类型的圆周运动实例，如旋转的地球、车轮等，引发学生思考。

2.新课讲授（15分钟）

-角速度和线速度的关系：

-解释角速度和线速度的定义，通过实例说明它们在圆周运动中的意义。

-利用动画展示角速度和线速度的变化，让学生直观感受它们的关系。

-讲解角速度和线速度的计算公式，并举例说明如何应用。

-向心力的概念和计算：

-介绍向心力的定义，强调它是维持物体做圆周运动的力。

-讲解向心力公式，解释公式中的各个物理量的含义。

-通过实例演示如何计算向心力，如计算卫星绕地球运行的向心力。

-向心加速度：

-解释向心加速度的概念，区分向心加速度与切向加速度。

-讲解向心加速度的计算公式，并举例说明如何计算。

3.实践活动（10分钟）

-学生分组实验：分组进行实验，观察不同半径和角速度下的圆周运动，记录数据。

-小组讨论：分析实验数据，计算向心力和向心加速度，验证向心力公式。

-案例分析：分析实际生活中的圆周运动案例，如汽车转弯、卫星轨道等，应用所学知识解释现象。

4.学生小组讨论（10分钟）

-学生讨论向心力的来源：

-学生举例：讨论重力、摩擦力等如何提供向心力，如地球对卫星的引力。

-学生讨论向心加速度与角速度、线速度的关系：

-学生举例：讨论在不同半径和角速度下，向心加速度如何变化。

-学生讨论向心力公式的应用：

-学生举例：讨论如何应用向心力公式解决实际问题，如计算卫星的轨道速度。

5.总结回顾（5分钟）

-回顾本节课的核心内容：角速度、线速度、向心力、向心加速度。

-强调本节课的重难点：向心力的概念和计算，向心加速度与角速度、线速度的关系。

-通过提问和解答，检查学生对知识的掌握程度，如“向心力公式适用于哪些情况？”

-布置课后作业，巩固所学知识。

总用时：45分钟学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：

-学生能够熟练理解并运用圆周运动的基本概念，如角速度、线速度、向心力和向心加速度。

-学生能够根据向心力公式计算不同情况下的向心力，并能够区分向心加速度与切向加速度。

-学生能够分析并解决与圆周运动相关的实际问题，如计算卫星的轨道速度、汽车转弯时的向心力等。

2.能力提升：

-学生在实验活动中培养了观察和实验探究的能力，通过实际操作加深了对圆周运动的理解。

-学生通过小组讨论和案例分析，提高了团队合作和沟通能力，学会了如何将理论知识应用于实际情境。

-学生在解决问题时，提升了逻辑思维和数学建模能力，能够运用物理规律和公式进行计算和分析。

3.思维发展：

-学生通过学习圆周运动，发展了抽象思维和空间想象力，能够从几何角度理解圆周运动的性质。

-学生在理解向心力的来源和性质时，培养了科学探究精神，学会了质疑和求证。

-学生在分析圆周运动时，锻炼了批判性思维，能够从多个角度审视问题，提出合理的解决方案。

4.学习态度：

-学生对物理学科的兴趣得到提升，认识到物理知识在日常生活和科技发展中的重要性。

-学生养成了严谨的学习态度，对待物理实验和问题解决更加认真负责。

-学生在学习过程中，培养了自主学习和终身学习的意识，为未来的学习和职业发展奠定了基础。

5.实践应用：

-学生能够将圆周运动的知识应用于实际生活，如理解自行车转弯时的力学原理，预测卫星轨道的变化等。

-学生在解决实际问题时，能够运用所学知识进行科学推理和决策，提高了解决问题的能力。

-学生在科技制作和设计活动中，能够运用圆周运动的原理进行创新设计，如设计小型机器人运动轨迹。重点题型整理1.题型一：计算向心力

-题目：一辆汽车以60km/h的速度在半径为50m的圆形跑道上匀速转弯，求汽车所需的向心力。

-解答：首先将速度转换为米每秒，即\(v=60\times\frac{1000}{3600}=16.67\)m/s。然后使用向心力公式\(F_c=\frac{mv^2}{r}\)，其中\(m\)是汽车的质量，\(v\)是速度，\(r\)是半径。假设汽车质量为\(m=1000\)kg，则\(F_c=\frac{1000\times(16.67)^2}{50}=5556\)N。

2.题型二：计算向心加速度

-题目：一个物体在半径为2m的圆周上以5m/s的角速度运动，求物体的向心加速度。

-解答：向心加速度的公式为\(a_c=\omega^2\timesr\)，其中\(\omega\)是角速度，\(r\)是半径。将已知值代入公式，得到\(a_c=(5)^2\times2=25\times2=50\)m/s²。

3.题型三：分析圆周运动中的力

-题目：一个物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为3m，角速度为2rad/s，求物体所受的向心力。

-解答：向心力公式\(F_c=m\times\omega^2\timesr\)，其中\(m\)是物体的质量。假设物体质量为\(m=2\)kg，则\(F_c=2\times(2)^2\times3=2\times4\times3=24\)N。

4.题型四：比较不同圆周运动的速度

-题目：两个物体在相同半径的圆周上运动，一个以10m/s的线速度，另一个以5rad/s的角速度，哪个物体的速度更快？

-解答：线速度\(v=\omega\timesr\)，其中\(\omega\)是角速度，\(r\)是半径。对于线速度为10m/s的物体，假设半径为\(r\)，则\(\omega=\frac{v}{r}\)。对于角速度为5rad/s的物体，其线速度\(v=\omega\timesr\)。由于半径相同，可以直接比较\(\omega\)的大小，因此角速度为5rad/s的物体速度更快。

5.题型五：圆周运动中的能量变化

-题目：一个物体在竖直平面内做圆周运动，从最高点下落到最低点，求物体动能和势能的变化。

-解答：在竖直平面内，物体的势能变化等于重力势能的变化，动能变化等于动能的变化。假设物体质量为\(m\)，从最高点到最低点的高度差为\(h\)，则势能变化\(\DeltaU=m\timesg\timesh\)，其中\(g\)是重力加速度。动能变化\(\DeltaK=\frac{1}{2}m\timesv_{最低点}^2-\frac{1}{2}m\timesv_{最高点}^2\)，其中\(v_{最低点}\)和\(v_{最高点}\)分别是物体在最低点和最高点的速度。通过能量守恒定律，可以计算出动能和势能的变化量。板书设计①圆周运动的基本概念

-角速度\(\omega\)

-线速度\(v\)

-向心力\(F_c\)

-向心加速度\(a_c\)

②角速度和线速度的关系

-公式：\(v=\omega\timesr\)

-\(r\)：圆周运动的半径

-\(\omega\)：角速度

③向心力的计算

-公式：\(F_c=\frac{mv^2}{r}\)

-\(m\)：物体的质量

-\(v\)：线速度

-\(r\)：圆周运动的半径

④向心加速度的计算

-公式：\(a_c=\omega^2\timesr\)

-\(\omega\)：角速度

-\(r\)：圆周运动的半径

⑤向心力的来源

-由其他力提供，如重力、摩擦力等

-非实际存在的力，是效果力

⑥向心加速度的特点

-始终指向圆心

-大小与线速度平方成正比，与半径成反比

⑦圆周运动中的能量变化

-动能和势能的变化

-能量守恒定律的应用

⑧实际应用举例

-汽车转弯

-卫星轨道

-旋转木马教学反思与总结今天这节课，我们学习了圆周运动的相关知识，包括角速度、线速度、向心力和向心加速度等概念。我觉得整体教学效果还是不错的，但也存在一些需要改进的地方。

首先，我觉得在导入新课的时候，我通过展示一些圆周运动的实例，比如旋转的地球、车轮等，让学生对这些现象有了直观的认识，这有助于激发他们的学习兴趣。但是，我发现有些学生对于圆周运动的概念还是有些模糊，这可能是因为他们对直线运动的理解还不够深入。所以，我需要在今后的教学中，更加注重基础知识的巩固，让学生建立起扎实的物理知识体系。

在讲解新课的过程中，我尽量用简洁明了的语言解释了角速度、线速度、向心力等概念，并通过动画和实例帮助学生理解。我发现，学生们对于向心力的理解比较困难，他们难以理解向心力不是实际存在的力，而是由其他力提供的。为了解决这个问题，我尝试用生活中的例子来解释，比如地球对卫星的引力提供了向心力，这样他们就能更好地理解这个概念了。

在实践活动环节，我安排了学生分组实验，让他们观察不同半径和角速度下的圆周运动，并记录数据。这个环节的设计是为了让学生通过实验来验证向心力公式，加深对知识的理解。但是，我发现有些小组在实验过程中存在操作不规范、数据记录不准确的问题。这说明我在实验指导方面还需要加强，确保每个学生都能正确进行实验操作。

在学生小组讨论环节，我提出了几个问题，比如向心力的来源、向心加速度与角速度、线速度的关系等。学生们讨论得比较热烈，能够提出一些有见地的观点。但是，我也注意到有些学生对于问题的理解不够深入，回答问题时有些偏离主题。这提示我在今后的教学中，需要更加注重引导学生深入思考，提高他们的分析问题和解决问题的能力。

当然，也存在一些不足之处。比如，我在讲解向心力时，可能没有足够的时间让学生充分理解，导致他们在讨论环节有些吃力。此外，我在实验指导方面还需要更加细致，确保每个学生都能掌握实验操作。

针对这些问题，我提出以下改进措施和建议：

-在今后的教学中，我会更加注重基础知识的讲解，确保学生能够牢固掌握物理概念。

-在实验教学中，我会提供更加详细的实验指导，确保学生能够正确进行实验操作。

-我会设计更多贴近生活的实例，帮助学生更好地理解物理知识，提高他们的学习兴趣。

-我会鼓励学生积极参与课堂讨论，引导他们深入思考，提高他们的分析问题和解决问题的能力。课堂课堂评价是教学过程中不可或缺的一环，它能够帮助教师及时了解学生的学习情况，发现问题并进行针对性的解决。以下是我对课堂评价的一些具体做法：

1.提问评价

-在课堂教学中，我会通过提问的方式来评价学生的学习效果。例如，在讲解圆周运动的概念时，我会提问：“什么是圆周运动？它与直线运动有哪些不同？”通过学生的回答，我可以了解他们对基本概念的理解程度。

-对于较