第6章《圆周运动》整体教学设计-- 【大单元教学】高一物理同步备课系列（人教版2019必修第二册）

必修二物理大单元整体学习学程 第六单元《圆周运动》 第六单元 《圆周运动》 单元概述 1、【单元内容】 圆周运动单元教学内容 核心知识及重点素养 线速度 角速度 周期 、转速（周期性观念）、向心力、向心加速度（极限思想）、水平面及竖直面的匀速圆周运动模型 圆周运动的传动模型等真实情境下的建模（模型构建）。 物理观念（物质观、运动与相互作用观、能量观） 线速度、角速度、周期、向心加速度、转速（周期性观念）、向心力、向心加速度（极限思想），以上均是运动与相互作用观。 教材重视概念的构建，不但着力为揭示概念的物理意义做好铺垫，还通过结构调整，引导学生形成结构良好的概念体系。这种一以贯之的安排不仅有利于学生建立概念体系，也有利于学生形成分析质点力学问题的大思路，即先描述物体的运动情况，再分析质点的受力情况，最后根据牛顿运动定律建立运动与相互作用之间的关系。 从运动与相互作用观来看，更复杂的运动中需要新的物理概念来解决问题。相比于上一章抛体运动，把运动分解的方法及其对应的物理量，不好解决圆周运动中产生的问题。 科学思维（模型构建、科学推理、科学论证、质疑创新） 线速度和角速度推导过程（科学推理）、真实情境下圆周运动的传动模型 水平面及竖直面的匀速圆周运动模型（模型构建）、一般曲线运动（质疑创新）。 线速度与角速度的关系：找不同物量之间的关系，就是一个定性分析、推理和判断，进而导出两者关系的过程（科学推理）；同样道理可以推导周期和转速之间的关系。 一般曲线运动（质疑创新）：通过探究找到了圆周运动中向心力的大小和方向，观察和体会加速圆周运动时，力的方向不指向圆心，产生质疑：变速圆周运动向心力是什么？绳的拉力还有什么作用？用我们学过的知识能解释吗？ 科学探究（问题、证据、解释、交流） 探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。 科学态度与责任（科学本质、科学态度、社会责任） 生产生活中的圆周运动、一般曲线运动，其产生的原因及其应用。 单元学习价值 本章是运动学和动力学知识在曲线运动特例——圆周运动上的具体应用，使学生所学运动学和动力学知识的进一步拓展和延伸。因为是加速度不恒定的曲线运动，和上一章抛体运动有着不同的处理方式。学会了用另一套物理量（线速度、角速度、周期、向心加速度、转速）来处理曲线运动，表面上和抛体运动（时间、速度、位移、加速度）没有关系，实际上他们都是曲线运动处理方法这颗藤上的两个瓜。实际生活中也存在许多圆周运动的实例，构建起圆周运动的解题模型，就能解决了。 2、【课标要求】 （1）会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。 （2）知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。 （3）通过实验，探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。 （4）了解生产生活中的离心现象及其产生的原因。 3、【单元学习目标】 单元目标 核心知识及重点素养 圆周运动中物理概念的建立：线速度 角速度 周期 、转速（周期性观念）；向心力、向心加速度（极限思想）；圆周运动的传动模型、水平面及竖直面的匀速圆周运动模型（模型构建）。 物理观念（物质观、运动与相互作用观、能量观） 在描述圆周运动及其快慢的问题中，建立线速度、角速度、周期、转速等物理概念，学会用文字、公式等方式定量描述圆周运动，能从运动的的视角分析自然与生活中的有关简单问题 科学思维（模型构建、科学推理、科学论证、质疑创新） 通过线速度和角速度概念，一是可以从数学表达式角度建立线速度与角速度的关系，二是从物理意义的角度找不同物量之间的关系，就是一个定性分析、推理和判断，进而导出两者关系的过程。这样让学生体会数学作为工具的作用，同时深化理解物理量的物理意义。同样道理可以推导周期和转速之间的关系。 利用科学探究得到的向心力，再结合牛顿运动定律推导得到向心加速度，体会科学推理的思维方法。也可以从加速度定义式推导向心加速度的方向和大小，体会研究物理问题的近似、极限思想。 通过实例，让学生通过受力分析、运动分析建立圆周运动的模型，再运用牛顿运动定律和圆周运动知识求解一些具体问题。体会建模过程中物理规律的统一性，实际情况的差异性。 科学探究（问题、证据、解释、交流） 在感性体验的基础上建立向心力的概念，分析匀速圆周运动向心力的来源，并通过实验定量探究匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。学会使用实验器材获取数据，用表格、图像等方式呈现数据，分析得到结论。 科学态度与责任（科学本质、科学态度、社会责任） 本节对圆周运动进行分析，本质上仍然是应用牛顿第二定律来解决问题，与前面章节求解直线运动思路是相同的，这体现了科学本质的统一性。有利于学生构建自己的知识结构，也会进一步深化运动和