第五章 專題 拋體運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題 集體備課教學(xué)設(shè)計(jì) -2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第五章專題拋體運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題集體備課教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：第五章專題拋體運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)

3.授課時(shí)間：2023年X月X日第X節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模等核心素養(yǎng)。通過(guò)分析拋體運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題，學(xué)生能夠運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提高問(wèn)題解決能力。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神，提升科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解并掌握拋體運(yùn)動(dòng)中臨界速度的概念，包括水平初速度和豎直初速度的臨界值。

②能夠運(yùn)用能量守恒和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，計(jì)算拋體運(yùn)動(dòng)在不同角度和高度下的臨界速度。

③分析拋體運(yùn)動(dòng)在不同初始速度和角度下的運(yùn)動(dòng)軌跡，理解臨界速度對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的影響。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解臨界速度與拋物線運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系，尤其是在不同角度拋出時(shí)軌跡的變化。

②準(zhǔn)確應(yīng)用數(shù)學(xué)工具，如導(dǎo)數(shù)和極限，分析臨界速度條件下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

③在復(fù)雜條件下，如空氣阻力和多階段運(yùn)動(dòng)，分析臨界速度的適用性和變化。

④將臨界速度的概念應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中，如設(shè)計(jì)拋射物達(dá)到特定目標(biāo)，解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有人教版物理必修第二冊(cè)教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題相關(guān)的圖片、圖表和視頻，如拋體運(yùn)動(dòng)軌跡動(dòng)畫(huà)、臨界速度計(jì)算公式演示等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備斜面、小球、計(jì)時(shí)器等實(shí)驗(yàn)器材，用于驗(yàn)證臨界速度的實(shí)驗(yàn)。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，并準(zhǔn)備黑板或電子白板，以便展示解題過(guò)程和討論結(jié)果。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“同學(xué)們，你們有沒(méi)有想過(guò)，在拋物線運(yùn)動(dòng)中，什么時(shí)候球會(huì)落回地面？今天我們就來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題，看看拋體運(yùn)動(dòng)的臨界條件是什么?！?/p>

展示一些關(guān)于拋物線運(yùn)動(dòng)的圖片或視頻片段，讓學(xué)生直觀感受拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡和速度變化。

簡(jiǎn)短介紹拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的定義，包括臨界速度和臨界角度的概念。

詳細(xì)介紹拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的組成部分，如初速度、角度、重力加速度等。

3.拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題案例進(jìn)行分析，如水平拋出、斜拋等。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的多樣性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用臨界速度和角度解決實(shí)際問(wèn)題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生計(jì)算一個(gè)特定拋體運(yùn)動(dòng)的臨界速度和角度，并分析其運(yùn)動(dòng)軌跡。

7.課堂延伸（5分鐘）

目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，拓展知識(shí)面。

過(guò)程：

提出一些與拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題相關(guān)的研究方向或?qū)嶋H問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生課后進(jìn)行思考和探索。

分享一些與拋體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的物理學(xué)史或著名實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的了解和興趣。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

1.理解與掌握拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的基本概念：學(xué)生能夠清晰地理解臨界速度和臨界角度的定義，以及它們?cè)趻侒w運(yùn)動(dòng)中的重要性。這有助于學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中能夠靈活運(yùn)用這些概念解決實(shí)際問(wèn)題。

2.運(yùn)用物理公式和原理解決實(shí)際問(wèn)題：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用能量守恒和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，能夠計(jì)算出不同初始條件下的臨界速度和角度。這種能力的提升，使得學(xué)生在面對(duì)類似問(wèn)題時(shí)能夠迅速找到解決方案。

3.提高數(shù)學(xué)建模能力：在分析拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題時(shí)，學(xué)生需要將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，這有助于提高他們的數(shù)學(xué)建模能力。學(xué)生能夠?qū)W會(huì)如何將物理現(xiàn)象與數(shù)學(xué)表達(dá)式相結(jié)合，從而更好地理解物理現(xiàn)象。

4.增強(qiáng)邏輯推理能力：通過(guò)對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的分析，學(xué)生需要運(yùn)用邏輯推理來(lái)判斷不同情況下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這種能力的提升，有助于學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)能夠進(jìn)行合理的分析和判斷。

5.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神：在小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生需要與同伴共同探討問(wèn)題，提出解決方案。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，提高他們?cè)趫F(tuán)隊(duì)中的溝通和協(xié)作能力。

6.提升科學(xué)探究能力：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和案例分析，學(xué)生能夠親身體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，學(xué)會(huì)如何觀察、分析、推理和總結(jié)。這種能力的提升，有助于學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中更好地進(jìn)行科學(xué)探究。

7.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣：本節(jié)課通過(guò)實(shí)際案例和互動(dòng)討論，激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣。學(xué)生能夠感受到物理知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，從而更加積極地參與到物理學(xué)習(xí)中。

8.增強(qiáng)問(wèn)題解決能力：在課堂展示和點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)，學(xué)生需要展示自己的學(xué)習(xí)成果，并接受他人的反饋。這有助于提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力，使他們能夠在面對(duì)挑戰(zhàn)時(shí)更加自信地尋找解決方案。

9.培養(yǎng)創(chuàng)新思維：在小組討論中，學(xué)生需要提出創(chuàng)新性的想法和建議。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使他們能夠在未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中勇于嘗試新方法。

10.提高自主學(xué)習(xí)能力：通過(guò)課后作業(yè)，學(xué)生需要獨(dú)立完成相關(guān)練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。這有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使他們能夠在沒(méi)有教師指導(dǎo)的情況下，自主探索和學(xué)習(xí)。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

在本節(jié)課中，我們共同探討了拋體運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題，這是一個(gè)涉及速度、角度和運(yùn)動(dòng)軌跡的復(fù)雜物理現(xiàn)象。以下是對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的簡(jiǎn)要回顧：

1.我們首先介紹了拋體運(yùn)動(dòng)的基本概念，包括臨界速度和臨界角度的定義，以及它們?cè)趻侒w運(yùn)動(dòng)中的重要性。

2.通過(guò)能量守恒和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用，我們學(xué)習(xí)了如何計(jì)算不同初始條件下的臨界速度和角度。

3.我們通過(guò)具體的案例分析了拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的應(yīng)用，包括水平拋出和斜拋等不同情況。

4.在小組討論中，同學(xué)們積極參與，共同探討了拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

5.在課堂展示環(huán)節(jié)，各組代表展示了他們的討論成果，全班同學(xué)進(jìn)行了提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)了知識(shí)的交流和理解。

當(dāng)堂檢測(cè)：

為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，我們將進(jìn)行以下當(dāng)堂檢測(cè)：

1.單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10分）

-拋體運(yùn)動(dòng)的臨界速度是指（）

A.拋出物體落地所需的最小速度

B.拋出物體在最高點(diǎn)時(shí)的速度

C.拋出物體在水平方向上運(yùn)動(dòng)的最大速度

D.拋出物體能夠返回原點(diǎn)所需的最小速度

2.判斷題（每題2分，共10分）

-拋體運(yùn)動(dòng)的臨界角度是拋出物體能夠返回原點(diǎn)時(shí)的角度。（）

-拋體運(yùn)動(dòng)的臨界速度不受空氣阻力的影響。（）

-當(dāng)拋體運(yùn)動(dòng)的初始速度為零時(shí)，其臨界速度也為零。（）

-拋體運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題在物理學(xué)中只存在于理論研究中。（）

3.應(yīng)用題（10分）

-一個(gè)物體以水平初速度v0拋出，不計(jì)空氣阻力，求物體落回地面時(shí)的最大水平距離。

4.討論題（10分）

-分析影響拋體運(yùn)動(dòng)臨界速度和角度的因素，并舉例說(shuō)明。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，咱們一起探討了拋體運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題，感覺(jué)整體來(lái)說(shuō)，教學(xué)效果還是不錯(cuò)的。下面，我就從幾個(gè)方面來(lái)反思一下這節(jié)課的教學(xué)情況。

首先，我覺(jué)得在教學(xué)方法上，我嘗試了一些新的策略。比如，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我用了圖片和視頻來(lái)吸引學(xué)生的注意力，這比單純的文字描述更能激發(fā)他們的興趣。我發(fā)現(xiàn)，這樣的方式確實(shí)有效，學(xué)生們?cè)谟^看圖片和視頻的時(shí)候，眼神都比較集中，討論也比較熱烈。

然后，在講解基礎(chǔ)知識(shí)的時(shí)候，我盡量用簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)言，配合圖表和示意圖，幫助學(xué)生理解。我覺(jué)得這種方法對(duì)于理解臨界速度和角度的概念挺有幫助的。不過(guò)，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生還是有點(diǎn)吃力，可能是因?yàn)檫@些概念比較抽象，需要更多的實(shí)際例子來(lái)支撐。

課堂展示環(huán)節(jié)，學(xué)生們的表現(xiàn)出乎我的意料，他們能夠清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，并且能夠很好地回答同學(xué)們的問(wèn)題。這讓我很高興，說(shuō)明他們對(duì)這節(jié)課的內(nèi)容掌握得不錯(cuò)。

但是，也存在一些不足。比如，在講解臨界速度的計(jì)算時(shí)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于導(dǎo)數(shù)和極限的概念理解不夠深入，這在一定程度上影響了他們對(duì)臨界速度公式的理解。另外，課堂討論時(shí)，有的學(xué)生似乎不太愿意參與到小組討論中，這可能是因?yàn)樗麄兊淖孕判牟蛔慊蛘吆ε路稿e(cuò)。

針對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題，我提出以下改進(jìn)措施：

1.在講解抽象概念時(shí)，可以結(jié)合更多的實(shí)際例子，幫助學(xué)生更好地理解。

2.在分組討論時(shí)，要確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與到討論中，可以采取一些策略，比如輪流發(fā)言或者小組內(nèi)角色分配。

3.對(duì)于學(xué)習(xí)上有困難的學(xué)生，可以在課后進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，幫助他們鞏固知識(shí)點(diǎn)。

4.在教學(xué)中，要更加注重學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)他們提出問(wèn)題，積極參與課堂活動(dòng)。板書(shū)設(shè)計(jì)①拋體運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題

-臨界速度：v=√(2gh)

-臨界角度：θ=arctan(v?/g)

②拋體運(yùn)動(dòng)基本公式

-水平位移：x=v?t

-豎直位移：y=v?t-1/2gt2

-運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=2v?/g

③能量守恒

-動(dòng)能+勢(shì)能=常數(shù)

-K+U=常數(shù)

④臨界條件

-水平初速度：v?=√(2gh)

-豎直初速度：v?y=√(2gh)

-拋出角度：θ=arctan(v?/g)

⑤實(shí)際應(yīng)用

-拋射物達(dá)到特定高度

-拋射物落回原點(diǎn)

-拋射物水平距離最大課后作業(yè)1.**計(jì)算題**

-一個(gè)物體以水平初速度v?=20m/s拋出，不計(jì)空氣阻力，求物體落回地面時(shí)的最大水平距離。

-解答：使用公式x=v?t，其中t=2v?/g。代入數(shù)值得到t=2*20/9.8≈4.08s。然后計(jì)算水平距離x=20*4.08≈81.6m。

2.**應(yīng)用題**

-一個(gè)物體從高度h=10m處自由落下，不計(jì)空氣阻力，求物體落地時(shí)的速度。

-解答：使用公式v=√(2gh)。代入數(shù)值得到v=√(2*9.8*10)≈√196≈14m/s。

3.**分析題**

-分析以下拋體運(yùn)動(dòng)情況，確定其臨界速度和臨界角度。

-初速度v?=30m/s，拋出角度θ=45°。

-解答：臨界速度v=√(2gh)，其中h是物體落回地面的高度。假設(shè)物體從地面拋出，則h=0，v=√(2*9.8*0)=0m/s。臨界角度θ=arctan(v?/g)≈arctan(30/9.8)≈71.6°。

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