2019人教版高中物理必修第二册《第六章 圆周运动》大单元整体教学设计[2020课标]

2025年1月2010:03:08发布者:gggyyy 24 views 举报
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2019 人教版高中物理必修第二册《第六章 圆周运

动》大单元整体教学设计[2020 课标]

一、内容分析与整合

二、《普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分解

三、学情分析

四、大主题或大概念设计

五、大单元目标叙写

六、大单元教学重点

七、大单元教学难点

八、大单元整体教学思路

九、学业评价

十、大单元实施思路及教学结构图

十一、大情境、大任务创设

十二、单元学历案

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十三、学科实践与跨学科学习设计

十四、大单元作业设计

十五、“教-学-评”一致性课时设计

十六、大单元教学反思

一、内容分析与整合

(一)教学内容分析

《第六章 圆周运动》是高中物理必修第二册中的核心内容之一,旨在帮助

学生理解并掌握圆周运动的基本概念、向心力、向心加速度以及圆周运动在日

常生活和科学技术中的应用。本章内容不仅是力学知识体系中的重要组成部分,

也是后续学习天体运动、电磁学等领域的基础。

具体来说,本章首先通过引入圆周运动的概念,让学生理解物体沿圆周或

圆弧轨迹运动的特性。详细阐述了描述圆周运动快慢的物理量——线速度、角

速度和周期,并讨论了它们之间的关系。通过这些基础知识的铺垫,学生能够

初步建立起对圆周运动的认识框架。

在理解圆周运动基本概念的基础上,本章进一步引入了向心力的概念。向

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心力是使物体保持圆周运动状态所必需的力,其方向始终指向圆心。通过分析

向心力的来源和作用效果,学生能够深刻认识到向心力在圆周运动中的关键作

用。本章还通过实验和理论推导,得出了向心力大小的表达式,帮助学生掌握

计算向心力大小的方法。

向心加速度是描述圆周运动中物体速度方向变化快慢的物理量,也是本章

的重点内容之一。通过推导向心加速度的公式,学生能够理解向心加速度与线

速度、角速度和半径之间的关系。本章还通过实例分析,让学生认识到向心加

速度在日常生活和科学技术中的广泛应用。

本章结合生活中的圆周运动实例,如火车转弯、汽车过桥、航天器中的失

重现象等,让学生理解圆周运动在实际问题中的应用。通过这些实例的分析,

学生能够更加深入地理解圆周运动的规律和特点,提高运用所学知识解决实际

问题的能力。

(二)单元内容分析

本单元内容可以分为四个主要部分:圆周运动的基本概念、向心力、向心

加速度和生活中的圆周运动。

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圆周运动的基本概念

线速度:描述物体沿圆周运动的快慢程度,定义为物体在单位时间内通过

的弧长。线速度的方向沿圆周上该点的切线方向。

角速度:描述物体绕圆心转动的快慢程度,定义为物体在单位时间内转过

的角度。角速度的方向用右手螺旋定则确定。

周期:描述物体做圆周运动一周所需的时间。

转速:描述物体转动的圈数与所用时间之比,常用单位为转每秒( r/s )或

转每分( r/min )。

通过这些物理量的引入和讨论,学生能够全面理解圆周运动的基本特性。

向心力

定义:使物体保持圆周运动状态所必需的力,方向始终指向圆心。

来源:可以是某个力或几个力的合力。例如,在匀速圆周运动中,向心力

可以由重力、弹力、摩擦力等提供。

大 小 计 算 : 通 过 理 论 推 导 和 实 验 验 证 , 得 出 向 心 力 大 小 的 表 达 式

F n =mω 2 r

向心力的学习不仅有助于学生理解圆周运动的本质,还为他们后续学习天

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体运动、电磁学等领域奠定了基础。

向心加速度

定义:描述圆周运动中物体速度方向变化快慢的物理量,方向始终指向圆

心。

公式推导:通过运动学方法和牛顿第二定律推导向心加速度的公式

a n 2 r

应用实例:通过分析火车转弯、汽车过桥等实例,让学生理解向心加速度

在实际问题中的应用。

向心加速度的学习有助于学生深入理解圆周运动的规律,提高他们运用所

学知识解决实际问题的能力。

生活中的圆周运动

火车转弯:分析火车在弯道 处行驶 时所需的向心力及其来源,讨论内

高度 对火车 行驶稳 定性的 影响

汽车过桥:分析汽车通过 拱形 桥和 凹形 桥时所需的向心力及其变化,讨论

汽车速度对桥面 力的 影响

航天器中的失重现象: 介绍 航天器绕地 做匀速圆周运动时航天 员处

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全失重状态的 原因 条件

心运动: 介绍离 心运动的定义、 条件 和应用实例,讨论 心运动在

日常生活和科学技术中的应用。

通过这些实例的分析和讨论,学生能够更加深入地理解圆周运动的规律和

特点,提高他们运用所学知识解决实际问题的能力。

)单元内容

本单元内容在 合上 重知识的系 性和 连贯 性。通过引入圆周运动的基

本概念,为学生建立起对圆周运动的认识框架。通过讨论向心力、向心加速度

等核心内容,帮助学生深入理解圆周运动的本质和规律。通过结合生活中的圆

周运动实例,让学生 所学知识应用于实际问题中,提高他们的实 能力和

能力。

合过程中,还 重知识的 拓展 延伸 。例如,在讨论向心力时,可以

引入 有引力定律和牛顿第二定律等 关知识 在讨论向心加速度时,可以引

入变速圆周运动和一 般曲 线运动等 关内容。这些 拓展 延伸 有助于学生 拓宽

视野 开阔思路 ,提高他们的 质和 创新 能力。

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二、《普通高中物理课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解

(一)物理

理解圆周运动的基本概念

学生能够理解圆周运动的定义和特性,掌握描述圆周运动快慢的物理量

(线速度、角速度、周期和转速)及其 相互 关系。

学生能够通过实例分析,识 出物体做圆周运动的 条件 ,并理解圆周运动

在日常生活和科学技术中的应用。

建立向心力的概念

学生能够理解向心力的定义和作用效果,掌握计算向心力大小的方法

F n =mω 2 r

学生能够通过实例分析,识 出向心力在日常生活和科学技术中的应用,

并理解向心力与物体运动状态之间的关系。

理解向心加速度的概念

学生能够理解向心加速度的定义和作用效果,掌握计算向心加速度大小的

方法( a n 2 r )。

学生能够通过实例分析,理解向心加速度与物体速度方向变化之间的关系,

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并认识到向心加速度在圆周运动中的关键作用。

认识生活中的圆周运动

学生能够通过实例分析,理解火车转弯、汽车过桥、航天器中的失重现象

等生活中的圆周运动实例,并掌握分析这些实例的方法。

学生能够 所学知识应用于实际问题中,解决与圆周运动 关的物理问题,

提高他们的实 能力和 创新 能力。

(二)科学 思维

培养模型 能力

学生能够通过 观察 和分析实际物理现象, 象出圆周运动的物理 模型 ,并

理解 模型 在解决实际问题中的应用。

学生能够运用圆周运动的物理 模型 ,解 预测相 关物理现象的 生和

过程。

培养 科学推理能力

学生能够通过理论推导和实验验证 结合的方式, 探究 圆周运动的规律和

特点,并理解这些规律和特点 后的物理本质。

学生能够运用科学推理的方法,分析并解决与圆周运动 关的物理问题,

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提高他们的 逻辑思维 和问题解决能力。

培养批判 思维 能力

学生能够对所学知识和物理现象进 行批判 思考 ,提出 自己 解和 点,

于质 反驳 点。

学生能够运用 批判 思维 的方法,分析并 评价 物理理论和方法的 优缺

点, 选择最适 合解决问题的方

培养创新思维 能力

学生能够在掌握基础知识的 发挥想 象力和 创造 力,提出 的物理

问题或解决方

学生能够运用 创新思维 的方法, 所学知识应用于实际问题中, 创造

的物理理论或技术成果。

)科学 探究

培养 问题 现能力

学生能够通过 观察 和分析实际物理现象, 现并提出与圆周运动 关的物

理问题。

学生能够运用所学知识,对提出的问题进 初步的分析和 判断 ,确定问题

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研究 方向和解决方

培养 实验 计能力

学生能够 根据研究目 的和实验 条件 计合理的实验方 选择 的实

验器 量方法。

学生能够运用实验 计的方法, 定详细的实验步 注意事项 ,确保实

验的 顺利 和结果的 确性。

培养 据收集 理能力

学生能够运用实验器 量方法, 收集 实验数 ,并对数

步的 理和分析。

学生能够运用数 据处 理的方法, 绘制图 表、计算 平均值 标准差 计量,

得出实验结论并进 验证。

培养交流 与合作能力

学生能够在实验过程中与 学进 行交流 和合作, 共同 解决问题并分 实验

成果。

学生能够运用 交流 与合作的方法, 与小组讨论和学术 讨活动,提高

的表达能力和 团队协 作能力。

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