6.1圆周运动 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第二册

中小学教育资源及组卷应用平台 6.1圆周运动 教学设计 一、核心素养目标 1.物理观念 通过生活实例与实验观察，明确圆周运动的定义与特征，建立“物体绕固定点（轴）做轨迹为圆周的运动”的认知，能区分匀速圆周运动与非匀速圆周运动。掌握线速度、角速度、周期的物理意义，理解三者的定量关系（v=ωr、ω=2π/T），构建“描述圆周运动快慢的不同视角”的物理观念。认识向心加速度的方向特性与大小规律（a =v /r=ω r），明确其“改变速度方向”的作用，能用圆周运动规律解释生活中的圆周现象（如洗衣机脱水、汽车转弯）。 2.科学思维 经历“观察圆周运动→提出描述物理量→推导物理量关系→归纳规律”的思维过程，培养“从现象到本质”的抽象概括能力。通过对比线速度与角速度的定义方法，体会“用比值定义物理量”的思想，能根据具体情境选择合适的物理量描述圆周运动快慢。结合向心加速度的推导过程，培养“极限思维”与“矢量分析”能力，理解加速度方向沿半径指向圆心的逻辑，提升运用数学工具（几何关系、三角函数）解决物理问题的能力。 3.科学探究 参与“探究圆周运动快慢的描述”实验，自主操作圆盘转动实验装置、频闪相机等器材，观察不同位置物体的运动情况，记录数据并分析线速度与角速度的差异，培养实验操作与数据处理能力。在“探究向心加速度与半径、角速度的关系”实验中，通过控制变量法（固定ω变r、固定r变ω），分析实验数据与向心加速度的关联，归纳规律，深化对控制变量法的应用认知。小组合作设计“生活中圆周运动的观察方案”，自主收集数据（如自行车轮转动、时钟指针运动），计算相关物理量，培养合作探究与实践创新能力。 4.科学态度与社会责任 通过分析圆周运动在科技（卫星绕地、机械齿轮）、生活（摩天轮、离心机）、体育（花样滑冰、链球投掷）中的应用，体会物理规律与实际生活的紧密联系，培养关注生活的科学态度。在实验探究中尊重数据真实性，严谨推导物理量关系，不主观臆断结论，养成实事求是的科学品质。结合圆周运动规律在交通安全（转弯限速）、工程设计（机械转速控制）中的应用，认识物理规律对保障安全、推动技术进步的作用，增强社会责任意识。 二、教学重难点 1.教学重点 圆周运动的基本概念：明确匀速圆周运动的定义（速率不变、速度方向时刻变化的曲线运动），区分匀速与非匀速圆周运动的本质差异。描述圆周运动的物理量：线速度（定义v=Δs/Δt、方向沿切线）、角速度（定义ω=Δθ/Δt、单位rad/s）、周期T、频率f的物理意义及相互关系（v=ωr、ω=2π/T=2πf）。向心加速度：理解其方向“始终沿半径指向圆心”，掌握大小公式（a =v /r=ω r），能结合公式进行定量计算。圆周运动规律的应用：能用线速度、角速度关系及向心加速度公式解决生活中的简单问题（如齿轮传动、天体运动初步）。 2.教学难点 线速度方向的理解：难以从“直线运动速度方向”迁移到“圆周运动切线方向”，无法直观认识“速度方向时刻变化”的特性，易将“匀速圆周运动”误解为“速度不变的运动”。角速度概念的建立：对“角度变化快慢”的感知不直观，难以理解角速度与线速度的区别与联系，不会根据情境选择合适的物理量描述运动。向心加速度的方向与推导：无法通过逻辑推理得出“加速度方向指向圆心”，对“向心加速度只改变速度方向，不改变速度大小”的规律理解不深刻。复杂情境应用：在齿轮传动、皮带传动等关联圆周运动中，无法准确判断线速度或角速度的关联关系，难以建立多物体间的物理量联系。 三、教学环节 （一）情境导入：从生活现象到物理问题 1.展示多元圆周运动情境：①生活场景：摩天轮转动、时钟指针运动、洗衣机脱水筒工作、汽车转弯；②体育场景：花样滑冰运动员原地旋转、链球运动员 ... ...