高中物理教学设计 高中物理教案【最新8篇】

时间:2024-01-13 21:40:25

物理学是关于大自然规律的知识的一门自然科学,更广义地说,物理学探索分析大自然所发生的现象,以了解其规则。以下是勤劳的小编帮大家分享的高中物理教案【最新8篇】,希望对大家有所启发。

高中物理教学设计 篇一

教学分析

电动势是本章的一个难点。教科书明确提出了“非静电力”的概念,让学生从功和能的角度理解非静电力,知道非静电力在电路中所起的作用,并能从“非静电力”做功的角度去理解电动势的概念。

同时为了降低难度,教科书直接给出了电动势的定义式,但只是说“电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功”,没有用比值的方法严格定义。电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要,本节作了一些铺垫。

我们常说要让学生经历科学过程,其形式是多种多样的。学生可以通过讨论或实验认识新的规律,通过阅读来了解前人的工作过程,跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等,这都是经历科学过程的不同形式。

教学目标

1.知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。

2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中,静电力和非静电力做功与能量转化的关系。

3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式。

4.理解电源内电阻。

教学重点难点

电动势概念的建立是重点也是难点。此套书多处对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫,此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。可以使学生对电源电动势有深刻的理解,同时也很好地培养了学生的理性思维习惯。本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。也为后面第7节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。

教学方法与手段

实验演示、逻辑推理。在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教学,建立新的概念。

课前准备

教学媒体

金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。

知识准备

1.课前复习:电势差的定义式:U=W q

2.课前说明:在金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子,由于它们带负电荷,电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。为了方便本节按照正电荷移动的说法进行讨论。

教学过程

一、导入新课

实验引入:按如图所示电路分别接入三节干电

池和铅蓄电池(学生电源)

依次接通开关,观灯泡亮度变化。

提问学生看到了什么现象?同样是四个灯泡,

不同电源供电,看到的现象不一样,产生现象的原

因是什么?

学生:电源

本节课研究电源的内部结构,那就得解剖电源

推进新课

[事件1] 教学任务:复习上一节课的知识。

师生活动:

由上一节“电源和电流”知道,电路中之所以能有持续的电流,是因为在电源两极聚集了大量的正负电荷,导线中存在着电场,导线中的电荷在电场力作用下从正极向负极运动。

同时一个新的问题提出,电源的两极聚集了大量的正负电荷,在电源内部也应该有电场。那么,在电源内部电荷是如何运动到两极的呢?

高中物理教学设计 篇二

教学目标:

1、使学生了解碰撞的特点,物体间相互作用时间短,而物体间相互作用力很大。

2、理解弹性碰撞和非弹性碰撞,了解正碰、斜碰及广义碰撞散射的概念。

3、初步学会用动量守恒定律解决一维碰撞问题。

重点:

强性碰撞和非弹性碰撞

难点:

动量守恒定律的应用

教学过程:

1、碰撞的特点:

物体间互相作用时间短,互相作用力很大。

2、弹性碰撞:

碰撞过程中,不仅动量守恒、机械能也守恒,碰撞前后系统动能之和不变

3、非弹性碰撞

碰撞过程中,仅动量守恒、机械能减少,碰撞后系统动能和小于碰撞前系统动能和,若系统结合成一个整体,则机械能损失最大。

4、对心碰撞和非对心碰撞

5、广义碰撞散射

6、例题

例1、在气垫导轨上,一个质量为600g的滑块以15cm/s的速度与另一个质量为400g、速度为10cm/s方向相反的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块并在一起,求碰撞后的滑块的速度大小和方向。

例2、质量为m速度为υ的A球跟质量为3m静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度允许有不同的值。请你论证:碰撞后B球的速度可能是以下值吗?

(1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。

7、小结:略

8、学生作业P19 ③⑤

高中物理教学设计 篇三

教学目的

1.了解组成物质的分子具有动能及势能,并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。

2.理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。

教学重点

物体的内能是一个重要的概念,是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。

教学难点

分子势能。

教学过程

一、复习提问

什么样的能是势能?弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样?

二、新课教学

1.分子动能。

(1)组成物质的分子总在不停地运动着,所以运动着的分子具有动能,叫做分子动能。

(2)启发性提问:根据你对布朗运动实验的观察,分子运动有什么样的特点?

应答:分子运动是杂乱无章的,在同一时刻,同一物体内的分子运动方向不相同,分子的运动速率也不相同。

教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大,有的'分子速率小,从大量分子总体来看,速率很大和速率很小的分子是少数,大多数分子是中等大小的速率。

教帅进一步指出:由于分子速率不同,所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说,每个分子的动能是毫无意义的,而有意义的是物体内所有分子动能的平均值,此平均值叫做分子的平均动能。

(3)要学生讨论研究。

用分子动理论的观点,分析冷、热水的区别。

讨论结论应是:组成冷、热水的大量分子的速率各不相同,则其动能也各不相同,但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。

教师指出:由此可见,温度是物体分子平均动能的标志。

2.分子势能。

(1)根据复习提问的回答(地面上的物体与地球之间有相互作用力;发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力,因此在它们的相对位置发生变化时,它们之间便具有势能)说明分子间也存在着相互作用力,所以分子也具有由它们相对位置所决定的能,称之为分子势能。

(2)分子势能与分子间距离的关系。

提问:分子力与分子间距离有什么关系?

应答:当r=r0时,F=0,r<r0时,F为斥力,r>r0时,F为引力。

教师指出:由于分子间既有引力又有斥力,好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况,因此分子势能与分子间距离也分两种情况。

①当r>r0时,F为引力,分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。

②当r< p="">

小结:分子势能随着分子间距离变化而变化,而组成物体的大量分子间距离若增大(减小)则宏观表现为物体体积增大(减小)。可见分子势能跟物体体积有关。

(3)物体的内能。

教师指出:物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。

①物体的内能是由它的状态决定的(状态是指温度、体积、物态等)。

提问:对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗?

应答,质量相等意味着它们的分子数相同,温度相等意味着它们的平均动能相同,但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多,分子势能也大得多,因而质量相等的水蒸气的内能比水大。

②物体的状态发生变化时,物体的内能也随着变化。

举例说明:当水沸腾时,水的温度保持不变,所供给的大量能用于把分子拉开,增大了分子势能,因而增大了物体的内能,当水汽凝结时,分子动能没有明显变化,但分子靠得更紧密了,分子势能便减小了,因此物体的内能减小了。

③物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。

a.静止在地面上的物体以地球为参照物,物体的机械能等于0,但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着,物体的内能永远不能为0。

b.物体在具有一定的内能时,也可以具有一定的机械能。如飞行的子弹。

C.不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变,不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之,尽管物体的内能在变化,它的机械能可以保持不变。

(4)学生讨论题:

①静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速运动,木箱具有什么能?此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有?

②质量相等而温度不相等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?温度相同而质量不等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?

最后总结一下本课要点。

1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。

2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能。

3.了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳。

高中物理教学设计 篇四

教材分析

本节重点讲述了人造卫星的发射原理,推导了第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个非常重要实例,是人类征服自然的见证,体现了知识的力量,是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论,更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律,因此在分析人造卫星的运动学特点,和动力学特点可采取类比的方法,近而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。因此,本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容,是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论基础。另外,学生通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解,增强学生的民族自信心和自豪感。

学情分析

学生已掌握了运动的合成与分解、牛顿运动定律、圆周运动等章节的理论。并在本章之前学习了天体的运动,和万有引力定律的知识,能运用万有引力定律揭示一些天体运动的特点。学生可以类比行星运动的特点原理自己分析人造卫星的规律。另外学生也可以利用前面的知识和对宇宙奥秘的好奇心来探索人造卫星的发射及宇宙速度。学生可以通过联想上一章所学的对平抛物体的运动的处理方法来探究牛顿的思考,以地心为参考系平抛出去的物体从空间运动效果上可分解为指向地心的自由落体运动和绕地心的匀速圆周运动。而这两个分运动都是变速度运动,它们都需要一个指向地心的力来维持它们各自的运动状态。因此万有引力就有要改变两个运动状态的效果,即要既要产生自由落体加速度又要产生向加速度。当万有引力只能提供向心力时,自由落体加速度就变成零,这样平抛出去的物体就落不下来了,从而得到第一宇宙速度。再根据圆周运动和机械运动的知识可知道速度再大一些会做椭圆运动或摆脱地球对它的约束。这样,人们就可以到更远的地方去探索宇宙的奥秘了……

教学目标

知识与技能

1.了解人造卫星的有关知识

2.分析人造卫星的运动规律

3.掌握三个宇宙速度的物理意义,

4.会推导第一宇宙速度;

5.简单了解航天发展史;

6.能用所学知识求解卫星基本问题。

过程与方法

1.培养学生观察数据分析数据的能力;

2.培养学生科学推理、探索能力;

3.培养学生在处理实际问题时,如何 构建物理模型的能力;

4.学习科学的思维方法培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。

情感态度与价值观

介绍世界及我国航天事业的发展现状,激发学习科学,热爱科学的激情,增强民族自信心和自豪感。

教学重点

卫星运行的动力学特点规律,第一宇宙速度的推导。

教学难点:

1.卫星的运行速度与发射速度的区别;

2.第一宇宙速度是卫星发射的最小速度,是卫星运行的最大速度

教学过程

新课引入

教师:仰望星空,浩瀚的宇宙苍穹给人以无限遐想,千百年来,人类一直向往能插上翅膀飞出地球,去探索宇宙的奥秘,李白的“俱怀逸兴壮思飞,欲上青天揽明月”是怎样的一种豪情?到今天这一梦想实现了吗?

学生:实现了。(激起学生兴趣)

教师:世界上第一颗人造卫星的发射,揭开了人类探索宇宙的新篇章。

提问(1):

1.世界上第一颗人造卫星是哪一年由哪一国家发射的?

2.我国哪一年发射了自己的人造卫星?

3.迄今我国共发射了多少颗人造卫星?

教师:从1970年4月24日东方红一号的成功发射,到2007年10月24日嫦娥一号发射

我国发射人造卫星和其他探测器60多个,他们分别在通信,气象,探测,导航等多个领域发挥着重要作用。

引入新课。

一、人造卫星规律的探究

教师:现在我们地球上空有这么多卫星,他们运行的速度一样吗?他们是怎样被发射升空的今天我们就通过的学习来解决这一问题。

教师:这是我国目前发射的部分卫星的运行规律的数据。

提问观察数据思考:

1.不同卫星的其运行轨道相同吗?

2.不同的卫星运行时有什么规律?

3.你能试着用你学过的知识解释为什么有这样的规律吗?

卫星名称 卫星质量(kg) 轨道近地点(km) 轨道远地点(km) 运行周期(h)

返回型遥感卫星 2100 205 315 1.48

东方红2号甲通信卫星 441 35786 35863 23.9

东方红2号试验通信卫星 461 35469 35782 23.76

返回型遥感卫星 2100 175 400 1.5

风云1号A 750 900 901 1.7

巴达尔1 50 210 9921.57

大气1号 873 900 1.712

学生:1.观察数据,发现规律。

2.合作交流,类比行星运动特点分析人造卫星的运行特点。

3.试着从力和运动的角度分析问题。

教师引导学生发现。

人造卫星运行特点运动学特点:(板书)

1.轨迹:椭圆 有的近似为圆

2.人造卫星的半径不同,其运行的周期也不同,而且半径越大,其周期越大。

3.类比行星运动分析原因,卫星围绕地球作匀速圆周运动,需要向心力。

地球和卫星之间的'引力提供向心力。

4.学生自己应用前面万有引力知识分析

卫星与地球间的万有引力提供了向心力(板书)

(1)由 得 ,

∴r越大,v越小.

(2)由 得 ,

∴r越大, 越小.

(3)由 得 ,

∴r越大,T越大

教师小结:卫星绕地运转轨道半径越大,速度越小、角速度越小、周期越大;(板书)

演示课件:几颗不同轨道卫星同时绕地运行动画,从而直观判断以上变化关系

二、应用知识解决问题

教师:学习了卫星的相关知识,我判断一下下列几种轨道哪一种是可能的为什么?

思考问题1:

下图中,有三颗人造地球卫星围绕地球运动,它们运行的轨道

可能是 ,不可能是 。

学生:分组讨论阐述观点

教师:结合学生讨论引导学生从动力学角度解决问题。

卫星近似做匀速圆周运动,需要向心力,且向心力时刻指向圆心。所以地球与卫星之间指向地心的万有引力提供向心力,所以卫星作圆周运动的圆心应该是地心。

思考问题2:

如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,

1.试比较三颗卫星的线速度、角速度、加速度、周期,万有引力的关系。

2.如果c 的速度增加,能否与同轨道的b相撞。

三、卫星发射原理

教师:过渡:不同的轨道的卫星其速度不同,那人类是怎样将卫星发送到指定轨道上的呢?

介绍牛顿的卫星设想(FLASH)

教师引导:我们抛一物体怎样才能抛的远?

讨论:依据平抛运动学生知道:速度越大,越远,那速度足够大,又有什么现象?

学生探讨:统一结论:不落回地球。

教师总结:这时由于有引力在,卫星想落回地面,但有一定的速度又落不回地面就形成了卫星?

思考:物体需要多大的发射速度,才能刚好贴着地面转?

学生讨论

教师点拨:这时(r=R)

学生

得出第一宇宙速度7.9 km/s

四、宇宙速度

1.第一宇宙速度7.9 km/s

定义:人造卫星在地面附近绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度。

思考:发射什么样的卫星最容易?

统一结论:高轨道发射卫星比低轨道发射卫星困难,原因是高轨道发射卫星时火箭要克服地球对它的引力做更多的功。

以第一宇宙速度发射卫星时其刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动;如果卫星的速度小于第一宇宙速度,卫星将落到地面而不能绕地球运转;

进入半径越大的轨道,所需要的发射V 越大。

思考:这与刚才得出的半径越大的轨道,所需要的 运行速度V 越小矛盾吗?

讨论:

人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念。

(1)发射速度

所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度,并且一旦发射后就再无能量补充,被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度,进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星,发射速度不能小于第一宇宙速度。若发射速度等于第一宇宙速度,卫星只能“贴着”地面近地运行。如果要使人造卫星在距地面较高的轨道上运行,就必须使发射速度大于第一宇宙速度。

(2)运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度。根据 可知,人造卫星距地面越高(即轨道半径r越大),运行速度越小。实际上,由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径,所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度。

(板书)运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度

发射速度 指被发射物体离开地面时的水平初速度

类比得出:

(板书)2.第二宇宙速度(脱离速度):

①意义:使卫星挣脱地球的引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。[]

②如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s,则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆,太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点。

(板书)3.第三宇宙速度(逃逸速度):

①意义:使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。

②如果人造天体具有这样的速度并沿着地球绕太阳的公转方向发射时,就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而邀游太空了。

这个速度目前能做到吗?教师介绍以第三速度发射的探测器,先驱者一号。

教师小结:只有你想不到的,没有你做不到的。

随着科学技术的发展,我们探测太空的脚步会越走越快,越走越远。也许有一天我们也能到其它星球旅游定居。

但是今天我们就必须掌握一些必备知识。也就是我们这节课的重点。

分层练习:

C类

1.关于第一宇宙速度,下面说法:①它是人造卫星绕地球飞行的最小速度;②它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度;③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度;④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有( )

A.①② B.②③ C.①④ D.③④

B类

2.对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,下列说法正确的是( )

A.人造地球卫星的实际绕行速率一定大于7.9km/s

B.从卫星上释放的物体将作平抛运动

C.在卫星上可以用天平称物体的质量

D.我国第一颗人造地球卫星(周期是6.84×103s)离地面高度比地球同步卫星离地面高度小

A类

3.三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动,且绕行方向相同,已知RA<RB<RC 。若在某一时刻,它们正好运行到同一条直线上,如图所示。那么再经过卫星A的四分之一周期时,卫星A、B、C的位置可能是( )

高中物理教学设计 篇五

一、基于问题为中心的课堂教学存在的主要问题

1、问题脱离学生的接受范围

高中物理课堂教学,很多课程的讲述老师要提前做好基础,设计好本节课要讲述的课程内容,提出问题并且还要去解决问题。但是很多教师在课堂教学中往往不能随机应变,一味地照本宣科,不能很好地引起学生的学习兴趣,学生学习的主观能动性就会降低。教师在授课过程中抛出的问题学生不能很好地回答的时候,就说明老师设计的问题脱离了学生的认知水平,尽管老师设计的课程内容是自己十分的熟悉的,但是应该从学生的认知角度出发,很多老师会忽视这一点。不能很好地帮助学生去简化问题以及分析问题,没有将课堂的问题提问发挥到最大化。

2、课堂问题设计重视结果、忽略过程

物理是实验性很强的课程,除了做实验就是老师讲解,但是老师在问题的设计方面没有很好地帮助学生去真正地解决问题,尽管老师设计了问题让学生来作答,但是在课堂有限的教学时间内,老师给予学生独立思考回答问题的时间少之又少,学生在一个知识还没有完全掌握的情况下,接下来又有新的问题与知识出现,灌输式的课堂教学方式,使得学生的思考时间不足,并且在课堂老师的教学氛围中,学生的回答时间十分短暂,当一个学生的回答不足以引起老师的兴趣的时候,老师就会将目标转向下一个学生,这样在一定程度上很容易引起学生的消极心理,学生不能很好地将注意力放在学习上。所以在课堂教学过程中,问题的解答过程要重于解答结果,学生掌握知识是掌握这门知识的学习方法与技巧,而不是结果。这一点要引起教师的注意。

二、基于问题为中心的高中物理课堂

基于生处于思维成长的黄金阶段,老师要做的就是利用自己的学科知识特点,全面培养学生的思维与创新能力,更好地帮助学生快速有效地去吸收知识,打破思维定式,减少学生的学习负迁移,提高学生解决问题的能力与意识,真正地实现课堂教学建立在以问题为中心,让学生提升解决问题的意识。

1、基于问题为中心的习题课的讲解

以往的课堂习题课的教学方式是在老师讲完这一节课的内容后,给学生留出一定时间去解答课后的习题,然后在一定的时间之后,老师带领学生去讲解,这种解答问题的过程,首先学生的做题时间有限,其次是老师让学生自己去做,然后老师再进行讲解,不能帮助学生去分析习题,只是重视解决这一道题,而不是教授学生掌握解答同一种类型的。题型,学生在遇到类似题型的时候不能更好地去解答。所以在习题课的讲解过程中,老师应该讲述该类型的题型,学生掌握这种方法,对于以后遇到类似的题型也很容易去解答。

例:质量为m的物体放在水平位置的钢板C上,与钢板的动摩擦因数为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制,物体只能沿着水平导槽运动。现在使钢板以速度v⒈的向右匀速运动,同时用力F拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v2沿导槽匀速运动,求拉力F的大小。

分析:此道题目中摩擦力不再是一个方向向上的,而延伸至平面上的摩擦力分析,结合相对运动,难度较大。

设计问题:

(1)物体的运动过程中,共受到几个力的作用,各个力的方向如何。

(2)物体相对于钢板的运动方向是怎样的。

2、基于问题为中心的实验课

物理学科是一门实验性非常强的课程,但是在有限的时间内还要做实验,所以很大程度上学生真正自己去动手做实验的时间是十分少的,大部分情况下是在老师的演示下进行的。

中学物理课程的实验课程的教学,要以问题为引导,将实验课程的学习变为探究式的实验课程。在关于电力这一学科知识中,老师要通过让学生自己动手做实验来真正意义上明白什么是电力,以及其具体的操作流程,更好地帮助学生提高独自解决问题的能力。

课堂知识的学习在于掌握正确的学习方法与技巧,而不是死记硬背。所以,在素质教育的今天,如何更好地帮助学生提高学习的能力,需要老师以及学生的共同努力。

高中物理教学设计 篇六

一、教学目标

1.知识目标:

(1)进一步深化对电阻的认识

(2)掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系

2.能力目标:

(1)通过类比,培养学生分析解决三个变量之间关系的科学研究方法

(2)通过从猜想→研究方法→实验操作等一系列探索过程,使学生掌握如何获取知识,发展思维能力。

3.德育渗透点:

(1)通过对各种材料电阻率的介绍,加强学生安全用电的意识

(2)通过我国对超导现象的研究介绍,激发学生爱国和奋发学习的精神。

二、教学重点、难点分析

1.重点:电阻定律

2.难点:电阻率

3.疑点:超导现象的产生

4.解决办法

①对于重点,主要是通过课堂上师生一起(教师动手,学生观察)探索,最后用科学的处理方法导出定律,这样加深了学生对该知识点的渗透。

②对于难点,主要是通过与电阻的比较,从而明确电阻是反映导体本身属性;电阻率是材料本身的属性。

③对于疑点主要是通过实验来加强直观感觉。

三、教学方法:

实验演示,启发式教学

四、教 具:

电阻定律示教板(含金属丝) 学生电源 电流表 伏特表 滑动变阻器 电键 导线 火柴 废弃的“220V 40W”白炽灯 幻灯片 投影仪 计算机 自制CAI课件

五、教学过程:

(一)提出问题,引入新课

1.为了改变电路中的电流强度,怎样做?

由欧姆定律I=U/R,只要增加导体两端的电压U或降低导体电阻R即可。

2.R=U/I的含义,如何测定电阻(让学生自己设计电路)?

从上述的回答我们不难发现电阻R与两端电压及流过电流强度无关,那么它由谁决定呢?

(二)进行新课

1.探索定律——电阻定律

①R可能与哪些因素有关?(科学猜想)

(材料、长度、横截面积、温度……)

②解决方法——控制变量法。(回忆欧姆定律的研究或牛顿第二定律的研究)

③演示实验 幻灯投影电路图。

A.出示电阻定律示教板、金属材料

B.教师与学生一起连接电路,先让E、F分别接A、a,测得一组数据(U、I)记入下表。然后把a、b用短导线连接,E、F分别接A、B,又得一组(U、I).再把A、B用一短线连接,E、F分别接A(B)a(b).又得一组数据(U、I).

C.换用E、F分别接不同材料金属丝C、c,又得一组数据。

D.分析数据

a)先定性观察→R与材料、长度、横截面积有关

b)定理推理

2.电阻定律

①内容——在温度不变时,导线的电阻与它的长度成正比,跟它的横截面积成反比。

②表达式

说明 ——长度 S——横截面积 ——比例系数

3.电阻率——

①单位 欧米

②物理意义 反映材料导电性能好坏。在数值上它等于用该材料制成的1m长,横截面积为1m2的导体电阻。

③测量——学生思考

(幻灯投影书上154页各材料电阻率——20℃时)

引导学生结合生活实际,了解为了电业工人的安全,为使在相同电压下电流小,选用电阻率较大的橡胶、木头等制造电工用具把套。

④电阻率与温度关系

由表格上面写着20℃,要学生明白这意味着这张表格的数据是在20℃时测得的,即电阻率与温度有关。

[演示](幻灯投影电路图)

连接,用火柴点燃来加热白炽灯灯丝后再移开。

现象: 发现小灯泡先变暗后又慢慢变亮

材料的电阻率随温度变化而变化。利用金属的电阻率随温度升高而增大,制成温度计(电阻温度计),但也有些材料的电阻率不随温度改变而改变。

(三)例题精讲

【例】 把一均匀导体切成四段并在一起,电阻是原来的多少倍?拉长四倍后是原来多少倍?

解析:由电阻定律

切成四段体积不变,故 S→4S

所以 变为同理拉长四倍后, 变为原来的16倍

(四)总结、扩展

打开计算机,利用多媒体教学课件再次展示决定电阻大小的因素,再现实验现象,形象直观,给学生留下深刻的印象。

本节课主要通过猜想→探索→得出定律的过程验证,并得到了电阻定律,由实验感知电阻率与温度的关系,关于超导的应用有待同学们进一步去探讨。

六、布置作业

1.第154页(1)(2)(3)题做在作业本上。

2.思考154页(4)题

高中物理教学设计 篇七

一、教材分析

本节内容是在上一节安培力的基础上,进一步形成的新的知识点。重在让学生理解什么是洛伦兹力、并掌握洛伦兹力的方向判断和大小的计算。它也是后续学习《带电粒子在匀强磁场中运动》的知识基础。

本课教材在提出洛伦兹力的概念后,重在引导学生由安培力的方向和大小得出洛伦兹力的方向和大小,这种通过实验结合理论探究洛伦兹力的方向,再由安培力表达式推导出洛伦兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会,一定要让学生都参与进来。

二、学情分析

知识基础:学生已经学习了《磁场对通电导线的作用力》一节,知道如何判断安培力的方向以及如何计算安培力的大小。但对于安培力产生的原因,却还不甚清楚。

技能基础:学生已经具备一定的逻辑推理分析能力,因此本节课可以引导学生思考安培力的产生原因,激发学生的求知欲,引入探究式学习。

三、教学目标

(一)知识与技能

1、知道什么是洛伦兹力。利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

2、知道洛伦兹力大小的推理过程。

3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。

4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断。理解洛伦兹力对电荷不做功。

5、了解电视显像管的工作原理

(二)过程与方法

通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),借助洛伦兹力与安培力的关系,猜想并验证洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断;通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。

(三)情感态度与价值观

进一步学会观察、分析、推理,培养科学思维和研究方法。认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。

四、教学重点与难点

重点:

1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。

2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。

这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点

难点:

1.洛伦兹力对带电粒子不做功。

2.洛伦兹力方向的判断。

五、教学资源

电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体课件

六、教学设计思路

根据对本节教材内容的分析,结合学情和相关教学资源,本节课以“情景问题猜想实验验证理论推导应用巩固”的思路进行设计。

课前通过观看“极光美景”视频,引出本节主题。然后借助“阴极射线管”演示实验指出磁场对运动电荷有力的作用,并激发学生学习的兴趣。课中借助安培力的方向,让学生通过猜想加验证的方式,学习并掌握洛伦兹力方向的判定方法,并进一步得出安培力与洛伦兹力的内在关系;借助安培力大小的计算公式,引导学生推导得出洛伦兹力大小的计算公式。最后通过练习加深对洛伦兹力的理解,并回答引入部分提出的问题。

教学过程中,以演示实验调动学生兴趣,引导学生观察、分析实验现象,围绕难点“洛伦兹力的方向”的理解,通过情景转换,老师引领、学生动手,同学互动,师生互动的方式,让学生感受,体验知识的生成过程。

七、教学过程:

(一)引入

视频欣赏:天文现象——极光

提问:为什么极光只出现在南北两极呢?

引导:解开此谜题的钥匙就是,磁场对运动电荷的作用规律。

[演示实验]观察磁场阴极射线在磁场中的偏转

[教师]说明电子射线管的原理:

说明阴极射线是灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹,磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的,还应明确磁场的方向。

提示:

1、没有磁场时,接通高压电源可以观察到什么现象。

2、光束实质上是什么?

3、若在电子束的路径上加磁场,可以观察到什么现象?

4、改变磁场的方向,通过观查从而判断运动的电子在各个方向磁场中的受力方向。

[实验结果]在没有外磁场时,电子束沿直线运动,蹄形磁铁靠近电子射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。

[学生分析得出结论]磁场对运动电荷有力的作用。------引出新课

(二)新课讲解

1、物理学中把磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力。(展示洛伦兹介绍资料)

2、提问:如何探究洛仑兹力呢?

引导学生思考:

1)、电流怎么形成的?

2)、磁场对电流的作用、磁场对运动电荷的作用,两者间有何关联?

进一步引导学生分析:通电导线在磁场中为什么会受力?得出安培力与洛伦兹力的关系。

【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力,引导学生提出猜想:磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷作用力的积累效果。即,安培力是洛伦兹力的宏观表现。

3、提问:既然安培力是洛伦兹力的宏观表现,那么,你们觉得可以如何探究洛伦兹力呢?

回答:借助对安培力的认识,探究洛伦兹力。

(1)提问:具体怎么探究呢,比如方向?

回答:左手定则

学生说明猜想理由:

1如图,判定安培力方向。(上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上,乙图安培力方向为垂直电流方向向下)

②.电流方向和电荷运动方向的关系。(电流方向和正电荷运动方向相同,和负电荷运动方向相反)

③.F安的方向和洛伦兹力方向关系。(F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同,和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反。)

④.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系。(学生分析总结)

实验验证猜想:(回顾阴极射线管实验)猜想正确!

洛伦兹力方向的判断——左手定则

伸开左手,使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,若四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所受的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向;若四指指向是电荷运动的反方向,那么拇指所指的正方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

【要使学生明确】:正电荷运动方向应与左手四指指向一致,负电荷运动方向则应与左手四指指向相反(先确定负电荷形成电流的方向,再用左手定则判定)。

[投影出示练习题]试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向,或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。

[学生解答]

最后,通过“思考与讨论”,说明由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的,所以它对运动的带电粒子总是不做功的。

(2)、洛伦兹力的大小

现在我们来研究一下洛伦兹力的大小。通过下面的命题引导学生一一回答。

设有一段长度为L的通电导线,横截面积为S,导线每单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中,求:

(1)电流强度I。

(2)通电导线所受的安培力。

(3)这段导线内的自由电荷数。

(4)每个电荷所受的洛伦兹力。

得出洛伦兹力的计算公式:当粒子运动方向与磁感应强度垂直时():

问题:若带电粒子不垂直射入磁场,粒子受到的洛伦兹力又如何呢?

引导学生进行分析:可将磁场分解(类比安培力公式得出方式)得出结论

当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时(v∥B)F=qvBsinθ

上两式各量的单位:F为牛(N),q为库伦(C),v为米/秒(m/s),B为特斯拉(T)

4、课堂练习

1、电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?(4.8×10-14N)

2、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则()

A.带电粒子速度大小改变

B.带电粒子速度方向改变

C.带电粒子速度大小不变

D.带电粒子速度方向不变

(答案:CD)

3、电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动,下列说法正确的是()

A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同

B.如果把+q改为-q,且速度反向,大小不变,则洛伦兹力的大小方向不变

C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直

D.粒子的速度一定变化

(答案:B)

4、来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将()

A.竖直向下沿直线射向地面

B.相对于预定地面向东偏转

C.相对于预定点稍向西偏转

D.相对于预定点稍向北偏转

(答案:B)通过本题进一步引导学生作图分析:为什么极光只出现在地球的`两极?(与课前引入相呼应)

5、.电视显像管的工作原理

(1)原理:应用电子束磁偏转的道理

(2)构造:由电子枪(阴极)、偏转线圈、荧光屏等组成(介绍各部分的作用)

在条件允许的情况下,可以让学生观察显像管的实物,认清偏转线圈的位置、形状,然后运用安培定则和左手定则说明从电子枪射出的电子束是怎样在洛伦兹力的作用下发生偏转的。

再通过“思考与讨论”,让学生弄清相关问题。进而介绍电视技术中的扫描现象。

最后让学生回忆“示波管的原理”,通过对比看看二者的差异。

(三)对本节内容做简要小结

(四)作业布置

(1)复习本节内容

(2)完成“问题与练习”

八、板书设计第5节《磁场对运动电荷的作用力》

一.洛伦兹力

1、洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力

安培力是洛伦兹力的宏观表现

2、洛伦兹力的方向:左手定则

F⊥vF⊥B

3、洛伦兹力大小:F洛=qVBsinθ

V⊥BF洛=qVB

V∥BF洛=0

4、特点:洛伦兹力只改变力的方向,不改变力的大小,洛伦兹力对运动电荷不做功

二.电视显像管的工作原理

1.原理

2.构造

九、教学反思

本节课利用极光这一神奇的自然现象,通过阴极射线在磁场中的偏转演示实验来引入新课,新奇的实验现象极大地吸引了学生的兴趣,明显的实验现象使学生很容易总结出磁场对运动电荷有力的作用。通过电荷的定向运动形成电流,推导出伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),由此可以借助安培力来探究洛伦兹力的大小和方向。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转,这种与生活联系紧密的物理知识,能激发学生对物理学科的热爱,培养学生利用所学物理知识解释生活中的现象,体现从物理走向生活的教学理念。

通过课堂练习反馈,发现本课难点在于如何让学生发挥空间想象能力,判断洛伦兹力的方向。需要在课后加强练习。

高中物理教学设计 篇八

一、教学目标

知识与技能:

1、初步了解做功与能量变化的关系。

2、知道做功的两个要素,理解功的概念,正确应用功的公式计算。

3、知道功是标量,正确理解正功和负功的本质含义。

4、知道总功的两种计算方法。过程与方法:

1、通过推导功的公式,让学生体会由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培养学生的逻辑推理能力和科学论证能力。

2、通过求解分力做功、总功和变力做功等问题,让学生在熟练掌握公式的同时,初步接受“微元法”处理问题的思想。

情感、态度与价值观:

1、通过分析日常生活中的物理现象,让学生体会物理与生活、生产、科技的密切联系,激发学生的学习兴趣。

2、工作、学习都要讲效率,“正功”“负功”可以促使学生的勤奋向上思想意识,合作式学习可以培养学生善于发表见解的意识和与他人交流的愿望。

二、教学重点、难点

重点:明确引入功的物理定义,掌握功的概念和功的计算公式。

难点:

1、理解功的公式的使用条件,体会处理变力功的思想方法。

2、理解正功与负功的含义,体会功是标量。

三、课前准备

PPt课件、小钢球、纸巾

四、教学过程

(一)情境导入

在上课之前我请同学们和我一起完成一个小实验,有请两位同学。教师将小钢球放在纸巾上,小钢球静止。教师将小钢球举高,请同学们观察小钢球落下后纸巾有无损坏。

通过这个实验,同学们受到什么启发?

被举高的物理具有穿过纸张的。能力,也就是具有了能量。

实际上人们在研究能量的过程中往往涉及到做功,这节课我们来看第七章第二节功。

(二)功的定义

1、功的两个要素

在刚才的例子当中,同学们说我将小球举高了,我对小球做了功,你是怎么知道的?因为我对小球有力,并且向上移动了一段距离。那么,在生活当中你还能不能举出做功的例子?

对学生所举例子进行分析,都有两点值得注意,一个是存在力的作用,还有就是一定要发生一段位移。显然这是做功不可缺少的两个因素。那么有力有位移,这个力就一定对物体做功吗?显然不是,而应该在力的方向上存在位移。那么我们就得到了做功的两个要素:力和力方向上的位移。

2、功的定义式刚才的这些例子当中,都存在做功过程,那么究竟力对物体做了多少功?你能不能计算出来?实际上在初中我们已经知道了,当力和位移同方向时功的计算。(展示ppt),一个质量为m的物体,受到力F的作用并向前移动了s,这个力对物体做的功W=Fs。如果情况变化一下,力F与s不在一条直线上,你会不会求这个力所做的功呢?请同学们尝试着回答。

方法有两个,一是分解力,二是分解位移。无论哪种方法,得到的结果都是一样的,W=Fscosa。有了这个公式,我请同学们帮我计算一个问题。我现在用100N的力水平踢一个足球,踢了一脚之后足球水平向前滚动了50m,求我对球做的功等于多少?请同学们回答。

显然这个情况不能用这个公式计算,要想脚对球一直存在作用力,那你这个脚得跟着球向前走50m。所以应用公式要注意:(1)F、s要对应,即在s中要一直都有力的作用

再请同学们观察这个表达式,你还注意到了什么?引出cosa有正有负,那么功是标量还是矢量?是标量那功的正负表示什么呢?实际功的正负既不表示方向,也不表示大小。如果力对物体做了正功,表示这个力是个动力,如果是负功则是阻力。(换句话说,如果力做了正功,那表示有能量转移到这个物体上来,反之做了负功就表示有能量从这个物体中转移出去。)

那在我们的例子当中,这些力是什么样的力?细心观察你会发现都是恒力,这个公式仅适用于恒力做功,变力做功不能用它。当然如果在过程中物体受到阶段性变化的力,每个阶段都是恒力,那自然我们可以将过程分段处理,每一段又都变成恒力了,最后再把各个阶段所做的功代数求和即可。

(三)合力的功

如果在某一个过程中物体受到多个力的作用,那么这些力的合力做了多少功又怎么求呢?请同学们回答。方法有两个:

1、先求各个力的功,再取代数和。

2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一个物体受到水平面内相互垂直的两个力,物体发生5m的位移,求各个力做的功、合力所做的功?

(四)几种可以转化成恒力的变力做功问题

这是我们这节课介绍的有关恒力做功的计算方法,实际上除了刚才所说的阶段性的变力可以转化成恒力来计算做功,还有两种情况我们也可以处理。当力与速度始终同向,而速度方向不断变化时,你会不会计算这个力所做的功呢?引导学生学会用微分的方法处理。

另外如果力方向不变,大小随位移线性变化,我们也可以处理。比如一个弹簧处于原长放在光滑的水平面上,一端固定。用一个力缓慢地拉物体,那么这个力做了多少功呢?在学习匀变速直线运动时,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的匀速直线运动是等效的,我们就用这个平均速度替换掉了这个变化的速度。现在你能不能受到这个例子的启发?我们也可以用一个平均的力替换掉这个变化的力,我们说这是方向不变,大小随位移线性变化的力,它的平均值刚好我们会求,那么这个例子中拉力和弹簧的弹力所做的功就等于kx/2与x的乘积。

五、课堂小结

这节课我们从特殊的情况入手,得到了一般情况下恒力做功的定义式,知道了合力做功的计算方法以及几种能够转变成恒力的变力做功的计算方法,初步体会到了做功与能量变化之间的关系。在接下来的学习中我们会进一步的探讨两者之间的关系。

六、板书设计

7.2功

一功的定义

二合力的功

1功的两个要素

1先求各个力的功,再取代数和力和力方向上的位移

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