2015人教版本必修二（曲线运动）主题单元设计

1、曲线运动主题单元设计主题单元标题曲线运动作者姓名所属单位联系地址联系电话电子邮箱邮政编码学科领域 （在内打 表示主属学科，打+ 表示相关学科。）操作提示：您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。 思想品德 音乐 化学 信息技术 劳动与技术 语文 美术 生物 科学 数学 外语 历史 社区服务 体育 物理 地理 社会实践 其他（请列出）：适用年级高中一年级所需时间8课时+1实验课主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500)本章是共同必修模块的第五章。在第一、二章中，学生学习了运动的描述和匀变速

2、直线运动的规律，对运动学的知识有了一定的了解；在第三、四章中，学生学习了关于力的基本知识和牛顿运动定律，对动力学的知识也有了一定了解。本章以平抛运动和匀速圆周运动为例，介绍物体做曲线运动的条件、规律及其研究方法运动的分解与合成。其中，平抛运动及匀速圆周运动规律是本章的重点，也是各类测试中经常考查的热点。尤其运动的分解与合成作为处理曲线运动的基本方法，既是我们需要掌握的重点知识，也是我们学习过程中的难点知识，应引起高度重视。通过本章学习，我们首先应认识到：牛顿运动定律同样适用于曲线运动，是反映物体机械运动的基本定律；其次，应领会到：运动的分解与合成是物理等效思想方法在曲线运动研究过程中的具体应用

3、；另外，研究不同的运动要注意各自的特点，对具体问题进行具体分析，要学会将知识在不同情况下进行迁移和灵活应用。把教材八个标题的内容设计成五个专题来组织学习活动。专题一：曲线运动；专题二：平抛运动的规律+实验;研究平抛运动（结合实验学习来完成）；专题三：圆周运动+向心加速度、向心力专题四：生活中的圆周运动+离心运动学生最后的预期学习成果将是一份关于“平抛运动”的研究报告。主题学习目标（描述该主题学习所要达到的主要目标）知识与技能：1知道曲线运动是一种变速运动，知道曲线运动中瞬时速度的方向，能在曲线的轨迹图上画出各点的速度方向2经历蜡块速度的研究过程，体会运动合成所用的方法。3知道抛体运动的受力特点

4、，会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动；4认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算5知道向心加速度和线速度、角速度的关系式. 知道向心加速度和线速度、角速度的关系式6知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行计算7能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例过程与方法：1经历研究曲线运动速度方向实验的过程，学会应用学习到的知识设计实验的方法。2经历探究运动合成与分解的过程，并能通过分析实验现象得出结论。3.经历探究抛体运动规律的过程，并能利用学过的知识写出水平运动和竖直运动规律公式。4.能

5、利用速度矢量变化无限逼近的方法得出圆周运动加速度的方向，能利用速度变化率的方法推导出圆周运动的加速度公式。5. 进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点6. 通过对匀速圆周运动的实例分析，渗透理论联系实际的观点，提高学生分析和解决问题的能力情感态度与价值观：1.能体会探究过程的乐趣，有成就感。2.有用曲线运动的知识解释生活中圆周运动的动机。3能将曲线运动的知识拓展到天体运动和航天科学。4.有今后进一步研究该部分知识的愿望对应课标1会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。2会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。3能用牛顿第二定律分析匀

6、速圆周运动的向心力。4.会分析生活和生产中的离心现象。主题单元问题设计1怎样从现实生活入手理解曲线运动及其运动方向？2如何从生活中的现象去理解运动的合成与分解？3怎样正确应用运动的合成与分解？4.怎样根据实例理解向心力并会分析向心力来源专题划分专题一：曲线运动 +运动的合成与分解 （2课时）专题二：平抛运动的规律+实验;研究平抛运动 （1课时+1节实验课）专题三：圆周运动、向心加速度、向心力 （3课时）专题四：生活中的圆周运动、离心运动 专题一专题一：曲线运动 、运动的合成与分解所需课时2课时专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果) “曲线运动

7、 、运动的合成与分解”一节内容编排在高中物理（必修二）第五章第一节中，本节曲线运动是整章教学的知识基础，通过本节课让学生知道什么叫曲线运动，知道曲线运动是一种变速运动，知道曲线运动中瞬时速度的方向，知道物体做曲线运动的条件；会用运动的合成与分解分析曲线运动。本节的教学重点有三个，分别是：1物体做曲线运动的方向的确定2物体做曲线运动的条件其中物体做曲线运动的条件是本节的难点3.掌握运动的合成与分解，并会应用。本节课采用讲授、实验、探究等多种教学方式，采取了观察实验，理论分析，思维探究、分析实例、设计试验等新的教学尝试。本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）1知道曲线运动中速度的方向，理

8、解曲线运动是一种变速运动2知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上 3知道运动的合成与分解，理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则4会用作图和计算的方法，求解位移和速度的合成与分解问题。本专题问题设计1曲线运动的特点和性质是什么？2什么是运动的合成与分解？3运动的合成与分解遵循什么原则？所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)信息化资源视频、图片、多媒体课件常规资源投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁教学支撑环境具有多媒体操作平台的教室其 他学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）第一课时活动一：探究曲线运动，正确理解曲线运动的特点

9、与性质1导入情景、提出问题观察图片中所描述的现象，问题：砂轮打磨下来的炽热的微粒飞出去的链球，它们沿着什么方向运动?2学生发表见解3再创情境，归纳总结，得出结论演示实验让学生观察白纸上的墨迹与轨道(曲线)有什么关系?向学生展示实验器材：斜面、小钢球、小木球、条形磁铁。实验：条形磁铁吸引小钢球请学生总结：（1）曲线运动的概念（2）曲线运动的特点；（3）曲线运动的性质。4逐字分析，正确理解曲线运动的性质，及曲线运动的条件思考：（1）物体受恒力能做曲线运动吗？（2）物体做曲线运动的条件？引入：物体做曲线运动的条件？结论：力与速度方向不在同一条直线上。活动二：科学想象并体会，探索运动的合与分解成问题演

10、示红蜡烛运动的有关装置提问：（1）什么是合运动？ （2）什么是分运动？ （3）什么是运动的合成与分解？ （4）运动的合成与分解遵循什么原则呢？ （5）如何运用运动的合成与运动的分解？1.鼓励学生大胆地动手、科学地想象并体会，在这环节中，学生分组讨论上述问题，教师给以适当提示。2学生归纳总结教学评价可评价的学习要素1、 生活中的曲线运动举例评价方法：现场评价评价指标：1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况2、 曲线运动的特点和性质评价方法：竞答评价指标：答题时间 每题答对率 3、学习活动过程评价方法：量规 参与程度、积极程度 思维逻辑、严密性 表达展示 协作精神专题二专

11、题二：平抛运动的规律、实验;研究平抛运动所需课时1课时+1节实验专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果) “高中课程标准中抛体运动的内容标准为：会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。运动合成与分解方法是一种重要的物理方法，是本章的重点。平抛运动是该方法的实例应用，同时平抛运动规律的研究中也可以引导学生灵活应用已学的匀变速运动规律解决新问题。、本节教学要突出“自主、善导、创新”的主题，通过自主探索实例引入目标导学信息反馈，矫正回授学以致用等教学过程，让学生有充足的时间自主学习自行研究、共同探索新知识、掌握新方法。学生通过实验研究，理论论证，发现平

12、抛运动的特点，在老师的指导下突破难点内容，共同总结出平抛运动的规律。通过生动的实例，巩固知识点，提高学生应用所学知识解决实际问题的能力，充分发挥学生的主观能动性，培养学生的善于观察、认真分析的科学态度，勤于动脑思考的良好习惯和积极探索、勇于创新的科学精神。本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）（1）知道平抛运动的特点是初速度方向水平只有竖直方向受重力作用，运动轨迹是抛物线 （2）知道平抛运动形成的条件（3）掌握平抛运动的分解方法并会利用其进行分析；（4）掌握平抛运动的规律,应用于解题，培养利用所学知识解决实际问题的能力本专题问题设计（1）什么是抛体运动，什么是平抛运动？（2）平抛运动

13、的条件及性质是什么？（3）如何分析平抛运动？（4）如何设计实验研究平抛运动？所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)信息化资源多媒体电视常规资源平抛运动演示仪、平抛竖落仪教学支撑环境具有多媒体操作平台的教室，网络教室其 他学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）活动一：自主探索 课前提供平抛竖落器，让学生预习课文，动手体会，自主探索并思考以下问题：1、A球和B球落地的先后？2、弹片形变量不同时，A球飞行的水平距离有什么不同？3、A球水平初速度的大小不同时，对它在竖直方向上的运动有无影响。目的：1、提高学生自主学习、自主探究的能动性2、避免在课堂上分组实验时间

14、少，学生缺乏思考3、可能小球落地乱滚，课堂较乱。2. 学生归纳总结，得出结论3.在刚才同学们所举的例子中，我们能看到物体明显的形变.把书放到桌子上，用手按压空玻璃瓶，书桌和空玻璃瓶能产生形变吗？4.演示课本上微小形变的实验。总结：1.任何物体都能发生形变.2.有的物体形变较为明显，有的物体形变极其微小.活动二：实例引入生活实例引入，在课堂中创设情景，把物理知识与生活联系在一起，降低难度的同时，提高学生学习的兴趣。实例：网球被水平拍出后，在空中的运动；弹弓水平发射弹丸，弹丸在空中的运动；从水平桌面弹出的橡皮擦在空中的运动；问：它们的运动有什么共同点？学生从多个实例中分析物体运动的共性，引导学生从

15、受力与运动关系得出平抛运动的特点、条件、运动性质。让学生学会从生活现象中发现规律。活动三：目标导学这是本节的重点。1、平抛运动的分解（1）通过对课前学生自主探究的反馈，小结出：平抛运动竖直方向的运动效果为自由落体运动；（2）课堂教师演示实验的现察，引导学生得出：平抛运动水平方向的运动效果为匀速直线运动；（3）由于实验运动速度过快，以上的实验中能是定性的分析，为弥补不足，选用课本频闪照片（或录像演示实验慢镜头）做分析，并提示学生运动直线运动的知识分析频闪照片，可以做定量的计算，求出平抛运动的加速度，但不宜当堂计算。用以上的实验探究、理论分析，由学生总结出把平抛运动的分解为水平方向的匀速直线运动和

16、竖直方向的自由落体运动。2、平抛运动的规律：（1）建立坐标系，画出平抛运动轨迹。运用运动合成与分解的方法，结合直线运动规律，由学生自主得出平抛运动速度、位移公式。（2）问题设置：末速度、位移与水平方向夹角相同吗？平抛运动物体空中飞行时间与什么因素有关？物体飞行水平距离与什么因素有关？平抛运动轨迹方程的特点？引导学生分析理解平抛运动的规律。（3）例题的分析，让学生利用所学知识解决实际问题，学以致用，加深对平抛运动规律的理解，同时规范解题格式。（4）实验设计，利用本节知识，拓展思维，培养学生勤于动脑思考的良好习惯和积极探索、勇于创新的科学精神。教学评价可评价的学习要素1.生活中的抛体运动举例评价方

17、法：现场评价评价指标：1、参与程度、积极程度 2、举例恰当程度 3、课前材料的准备情况2.平抛运动的规律评价方法：测验评价指标：答题时间 每题答对率 及格人数（60-74分） 良好人数（75-84分以上）优秀人数（85分以上） 平均分3.学习活动过程评价方法：量规 参与程度、积极程度 思维逻辑、严密性 表达展示 协作精神专题三圆周运动、向心加速度、向心力所需课时3课时专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果) 本专题是本章重点内容之一，是高考的考点和热点。本节内容主要描述了匀速圆周运动、线速度、角速度、周期等概念，以及线速度与角速度的关系。它既是

18、学习曲线运动的延伸，又为以后学习万有引力定律和天体运动打下了知识基础，具有承前启后的关键作用。在学习本节内容之前学生对周围生活中的圆周运动现象有初步的认识、了解和体验，但是对于如何描述圆周运动以及线速度、角速度之间存在的联系缺乏认识。高中物理不仅因在知识内容上加深、拓宽而造成台阶，还因抽象思维、科学方法上要求提高而使不少学生倍感困难，所以帮助高一学生在初始阶段跨好初、高中台阶很重要的一件事是教会他们学习物理的方法，根据本节教材知识内容学生较为熟悉、易学易懂的特点。本专题内容是高中物理教学的难点之一，且与高二教材中的磁场一章密切相关。对向心力、向心加速度概念的理解以及对公式确切含义的理解是本专题

19、的难点。由圆周运动特点分析得出向心力的方向、向心力的概念，演示实验，课后感受向心力小实验的讨论，这些都有助于学生对公式的含义有明确的认识。本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）1、认识圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算2、理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=r=2rT3、知道什么是匀速圆周运动4、理解匀速圆周运动是变速运动。5、理解速度变化量和向心加速度的概念，6、知道向心加速度和线速度、角速度的关系式7、能够运用向心加速度公式求解有关问题8、理解向心力的概念及其表达式的确切含义9、知道向心力大

20、小与哪些因素有关，并能用来进行计算本专题问题设计（1）什么是线速度、角速度、周期、频率以及它们的定义式？（2）这些物理量间关系是什么？（3）什么是匀速圆周运动？它的特点是什么？（4）什么是向心加速度和向心力？（5） 向心加速度和向心力的物理意义是什么？（6）向心加速度和向心力的特点是什么？（7）向心加速度和向心力的表达式是什么？所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)信息化资源微机、实物投影展台、投影、屏幕、Microsoft PowerPoint软件。常规资源多媒体教学课件；用细线拴住的小球；实物投影仪；圆锥摆等实验设备教学支撑环境具有多媒体操作平台的教室其 他学习活动设计

21、（针对该专题所选择的活动形式及过程）活动一：圆周运动（第一课时）为了更好实现三维教学目标，首先通过播放视频和学生列举生活中常见的圆周运动，让学生感知、认识圆周运动，从而引入本节课的课题。这样从学生的日常生活出发，能激发学生学习的兴趣。为了进一步研究圆周运动，通过创设情景，让学生观察自行车上不同点做圆周运动的快慢，通过学生讨论，引出本节的概念教学。由于自行车上的传动装置比较复杂，学生在认识上存在疑点和模糊点，很容易得出不同的意见。为了突破学生认识上的疑点和模糊点，使学生对于描述圆周运动的快慢有更清晰的认识。设计了两个学生分组体验活动一、三人一组，其中两个同学分别用这种简单的道具在白纸上画圆，比较

22、画的快慢。通过学生的亲身体验很容易得到在相同时间内画的弧长长的运动的快，再通过学生的讨论得出线速度的定义。活动二、再让两名同学画圆，这次使用这样长短不一的绳子，通过画圆，让学生思考观察谁画的快，这时很可能出现争议，有的会认为半径大的运动的快，有的认为半径小的转动的快。通过学生的讨论就不难发现描述圆周运动的快慢仅仅用线速度是不全面的，要想全面的描述元转运的快慢，角速度这个概念就呼之欲出了。从而再通过学生的讨论分析得到角速度的定义。在这里教师要组织引导学生正确理解角速度的单位。二、线速度与角速度的关系提出问题：线速度和角速度都能描述圆周运动的快慢，它们之间有何关系呢?学生讨论总结：依据刚学过的线速

23、度和角速度的概念和定义，推导出线速度和角速度的关系v=r活动二：向心加速度(第2课时)一导入新课1展示多媒体动态投影图6.61和图6.62)提问：图661中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?(2)图6.62中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?学生回答后多媒体课件播放：（1）受到指向太阳的引力作用 （2）小球受到重力、支持力和绳子的拉力三个力的作用，其合力即为绳子的拉力，其方向指向圆心二推进新课 1. 速度变化量复习提问：前面已学过速度变化量，请同学们阅读教材“速度变化量”部分，同时在练习本上画出物体加速运动和减速运动时速度变化量v的图示，思考并回答问题： 速度的变化

24、量v是矢量还是标量? 如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量v?学生回答后多媒体课件播放：三、向心加速度请同学们阅读教材“向心加速度”部分，分析投影图666并思考以下问题：(1)在A、B两点画速度矢量vA和vB时，要注意什么? (2)将vA的起点移到B点时要注意什么? (3)如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量V？ (4)vt表示的意义是什么? (5)v与圆的半径平行吗?在什么条件下v与圆的半径平行?学生按照思考提纲认真阅读教材，思考问题，在练习本上独立完成上面的推导过程，并回答完老师的提问，得出结论：当t很小很小时，v指向圆心再进一步推出向心加速度公式。活动三：

25、向心力(第3课时) 一 引入新课前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征向心力二 讲授新课请同学们阅读教材“向心力”部分，思考并回答以下问题， 1举出几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为什么不沿直线飞去 2用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式学生认真阅读教材，列举并分析实例，体会向心力的作用效果，并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式投影学生推出的向心力表达式：FN=mv2/r , FN=mr2实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式请同学们阅读教材“实验”部分，思考下面的问题： 1实验器材有哪些

26、?一 引入新课前面两节课，我们学习、研究了圆周运动的运动学特征，知道了如何描述圆周运动这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征向心力二 讲授新课请同学们阅读教材“向心力”部分，思考并回答以下问题， 1举出几个物体做圆周运动的实例，说明这些物体为什么不沿直线飞去 2用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式学生认真阅读教材，列举并分析实例，体会向心力的作用效果，并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式投影学生推出的向心力表达式：FN=mv2/r , FN=mr2实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式请同学们阅读教材“实验”部分，思考下面的问题： 1实验器材有哪些? 2简述实验原理

27、(怎样达到验证的目的) 3实验过程中要注意什么?如何保证小球在水平面内做稳定的圆周运动，测量哪些物理量(记录哪些数据)? 4实验过程中产生误差的原因主要有哪些? 学生认真阅读教材，思考问题，找学生代表发言教师听取学生的见解，点评、总结教师巡视并指导学生完成实验，及时发现并记录学生实验过程中存在的问题 点评：让学生亲历实验验证的过程体验成功的乐趣培养动手能力和团结协作的团队精神 教师听取学生汇报验证的结果，引导学生对实验的可靠性作出评估教学评价可评价的要素1、线速度的定义及物理意义评价方法：现场评价评价指标： 线速度的定义线速度的物理意义线速度的定义式及性质实验过程中，小组成员之间相互交流、配合

28、，体现出合作精神2、角速度的定义及物理意义评价方法：现场评价评价指标：角速度的定义角速度的物理意义角速度的定义式及性质3. 线速度与角速度、周期、半径的关系评价方法：课堂展示+作业评价指标：理解周期的定义线速度与角速度的关系式线速度与周期、半径的关系、角速度与周期的关系分析总结能力，掌握控制变量的研究方法4、向心加速度、向心力的概念及其特点评价方法：课堂提问（自评+小组内互评+师评）评价指标： 明确向心加速度的物理意义明确向心加速度的方向及其公式。理解向心力的概念及其特点5、向心力评价方法：课堂提问+作业评价指标： 理解向心力是效果力 会在具体题目中分析向心力的来源 会解决简单的动力学问题专题

29、四生活中的圆周运动、离心运动所需课时2课时专题四概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果) 本节课是在学生学习了圆周运动、向心加速度、向心力以后的一节应用课，加深物理知识在头脑中的印象，同时有利于培养学生理论联系实际的能力。通过本节学习建立起来的解题思路也为以后研究天体运动、带电粒子在磁场中的圆周运动等问题奠定了基础。本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是圆周运动的物体所受的向心力会在具体问题中分析向心力的来源2能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例3知

30、道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度4、知道什么是离心现象，知道物体做离心运动的条件5、结合课本分析的实际问题，知道离心运动的应用和防止本专题问题设计1水平路面上的机车拐弯，什么力提供向心力？2. 火车轨道内外轨高度一样吗？为什么会建成内低外高？3火车拐弯谁提供向心力？4两种桥面上的汽车拐弯有什么动力学特征？所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)信息化资源视频、图片、多媒体课件、实物投影仪等多媒体设备常规资源离心机转台、离心干燥器、离心沉淀器。教学支撑环境具有多媒体操作平台的教室其 他学习活动设计（针对该专题所选

31、择的活动形式及过程）活动一：生活中的圆周运动(第1课时)一导入新课播放视频：据刚果(布)国家广播电台23日报道，21日午夜列车正在从黑角驶往首都布拉柴维尔的途中。在经过一个弯道时，列车突然脱轨，导致4节车厢坠落轨道旁的峡谷。导致76人死亡，745人受伤。提问：我们从物理学的角度分析一下，火车在转弯处发生脱轨的原因是什么？可以怎样避免?学生讨论二讲授新课 1. 铁路的弯道复习提问：阅读教材23页的第一、二两段，回答下列问题：（1）、火车车轮的轮缘有什么作用。（2）、火车转弯处的轨道为什么要铺成外轨道高，内轨道低。<设计意图>培养学生的自学能力和分析问题的能力。（1）、防止火车脱离轨道。（2）、由于火车质量、速度比较大，故所需向心力也很大如果内外轨道等高，轮缘和铁轨之间的挤压作用力将很大，导致的后果是铁轨容易损坏，轨缘也容易损坏那么火车转弯时，为了安全并达到了保护铁轨的目的，要求火车对内外轨都无挤压，这时什么力提供了向心力，圆心又在何处。<设计意图>通过学生的思考，突破本节的难点 师生总结>内外轨道对火车两侧车轮轮