资源简介

6.5 专题：竖直面内的圆周运动教学设计
一、课标要求
条目 说明
课程标准 依据《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》中“运动与相互作用观念”要求，理解竖直面内圆周运动的特点，能运用相关知识解释和解决实际问题。
二、教学内容与重难点
条目 说明
教学内容 1.绳（轨）球模型。2.杆（管）球模型。3.竖直面内圆周运动的最高点和最低点受力分析。4.两类模型的对比与解题思路。
教学重点 1.理解绳（轨）球模型和杆（管）球模型的特点。2.掌握竖直面内圆周运动的最高点和最低点受力分析。3.掌握两类模型的解题思路。
教学难点 1.理解竖直面内圆周运动的临界条件。2.掌握竖直面内圆周运动的受力分析和解题技巧。
三、学生学情
条目 说明
知识基础 学生已学习过匀速圆周运动、向心力等知识，对圆周运动的基本概念有一定理解，但对竖直面内圆周运动的复杂情况缺乏系统认识。
能力水平 学生具备一定的逻辑分析能力，能通过理论推导物理规律，但对复杂运动的分析及应用能力有待提高。
兴趣与动机 学生对生活中常见的竖直面内圆周运动现象（如过山车、摩托车飞车等）有直观感受，对探究其运动规律有较强兴趣。
四、学习目标
目标维度 内容
1.物理观念 理解竖直面内圆周运动的特点，掌握绳（轨）球模型和杆（管）球模型的特点及受力分析。
2.科学思维 掌握运用受力分析和运动学公式解决竖直面内圆周运动问题的思维方式，能通过建立坐标系、分解力等手段简化问题，分析速度和加速度的变化规律。
3.科学探究 经历“探究竖直面内圆周运动规律”的理论推导与实例分析过程，学会运用已学物理知识和方法，对竖直面内圆周运动问题进行系统分析，得出科学结论。
4.科学态度与责任 体会物理知识在解释自然现象、解决实际问题中的重要作用，培养对科学探究的严谨态度和团队合作精神，激发学生对科学探究的兴趣和热情。
五、评价任务
任务类型 说明
课堂提问 关于竖直面内圆周运动的特点、受力分析、解题方法等知识性问题。
实例分析 观察学生在分析竖直面内圆周运动实例（如教材例题）时，是否能正确运用受力分析和运动学公式，准确求解相关问题。
作业布置 检查学生是否能独立完成课后作业，运用所学知识解决竖直面内圆周运动问题，检验学生对知识的掌握程度和应用能力。
应用解释 能否运用所学知识解释生活中的竖直面内圆周运动现象，培养学生将物理知识与生活实际相结合的能力。
六、教学准备
准备 说明
教师 PPT课件、投影仪等教学设备，准备相关实验演示道具（如小球、轻绳、轻杆等）以增强课堂直观性。
学生 预习竖直面内圆周运动的相关概念，自带笔记本和笔，分组（4人/组），明确操作员、记录员、汇报员等角色（若课堂中有实验演示则适用）。
七、学习活动设计
环节 教师活动（详案） 学生活动（详案） 时间安排 设计意图
问题与思考（3分钟） 1.播放摩托车飞车表演的视频，吸引学生的注意力。2.提出问题：摩托车为什么能安全地完成飞车表演？ 1.观看视频，感受竖直面内圆周运动的场景。2.思考并回答教师提出的问题，产生探究竖直面内圆周运动的兴趣。 3分钟 通过视频引入，激发学生对竖直面内圆周运动的兴趣，引出本节课的主题。
绳球模型（10分钟） 1.讲解绳（轨）球模型的特点，引导学生理解轻绳小球模型和轻轨小球模型的受力特点。2.通过图示，引导学生分析最高点和最低点的动力学方程。3.通过实例分析——水流星，引导学生理解最高点和最低点的受力情况。4.通过例题1和例题2，引导学生运用所学知识解决实际问题。 1.理解绳（轨）球模型的特点。2.观察图示，分析最高点和最低点的动力学方程。3.通过实例分析，理解最高点和最低点的受力情况。4.完成例题1和例题2，运用所学知识解决实际问题。 10分钟 通过模型讲解和实例分析，帮助学生理解绳（轨）球模型的特点和受力分析，培养学生的分析能力。
杆球模型（10分钟） 1.讲解杆（管）球模型的特点，引导学生理解轻杆小球模型和轻管小球模型的受力特点。2.通过图示，引导学生分析最高点的动力学方程。3.讲解最高点的临界速度和受力情况。4.通过图示，引导学生分析最低点的受力情况。5.通过例题3和例题4，引导学生运用所学知识解决实际问题。 1.理解杆（管）球模型的特点。2.观察图示，分析最高点的动力学方程。3.理解最高点的临界速度和受力情况。4.观察图示，分析最低点的受力情况。5.完成例题3和例题4，运用所学知识解决实际问题。 10分钟 通过模型讲解和实例分析，帮助学生理解杆（管）球模型的特点和受力分析，培养学生的分析能力。
模型对比与解题思路（7分钟） 1.通过表格对比绳（轨）球模型和杆（管）球模型的物理情景、受力特征。2.讲解模型解题思路，引导学生掌握竖直面内圆周运动的解题方法。 1.通过表格对比，理解两种模型的差异。2.学习模型解题思路，掌握竖直面内圆周运动的解题方法。 7分钟 通过模型对比和解题思路讲解，帮助学生掌握竖直面内圆周运动的解题方法，培养学生的解题能力。
巩固提升（10分钟） 1.通过练习题，引导学生巩固所学知识，提升解题能力。2.讲解练习题的解题思路和方法。 1.完成练习题，巩固所学知识。2.学习解题思路和方法。 10分钟 通过练习题的讲解和分析，帮助学生巩固所学知识，提升解题能力。
八、作业设计
类型 内容
基础性作业 完成课后练习题，巩固竖直面内圆周运动的受力分析和解题方法。
拓展性作业 查阅资料，了解生活中常见的竖直面内圆周运动现象（如过山车、摩托车飞车等），分析其运动特点及规律，并写一篇小短文。
九、板书设计
6.5 专题：竖直面内的圆周运动
一、绳（轨）球模型
1.模型及特点 2.最高点分析 3.最低点受力分析
二、杆（管）球模型
1.模型及特点 2.最高点的临界速度 3.最高点的受力情况 4.最低点的受力情况
三、模型对比与解题思路
1.模型对比 2.解题思路
十、教学反思
内容 说明
成功之处 学生通过理论推导和实例分析，对竖直面内圆周运动的特点和受力分析有了清晰的认识，课堂参与度高，学习效果较好。
不足 部分学生在理解竖直面内圆周运动的临界条件时存在困难，特别是在分析最高点和最低点的受力情况时，解题能力有待提高。
改进 在讲解竖直面内圆周运动的临界条件时，可以增加更多实例和图示进行解释；在练习题中，增加更多变式题，帮助学生熟练掌握解

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