2024-2025学年高中物理 第19章 原子核 5 核力与结合能教案 新人教版选修3-5

2024-2025学年高中物理第19章原子核5核力与结合能教案新人教版选修3-5主备人备课成员教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年高中物理第19章“原子核”的5节“核力与结合能”，所使用的是新人教版选修3-5教材。本节课主要涉及以下内容：

1.核力的概念：介绍核力是一种作用于原子核内部的强相互作用力，它是使核子结合在一起形成原子核的力量。

2.结合能的定义：解释结合能是指使原子核中的核子分离所需的最小能量，它是核子间强相互作用的直接体现。

3.结合能的计算：教学结合能的计算方法，以及如何利用结合能来推断原子核的稳定性。

4.核力的应用：探讨核力在核反应、核能发电等方面的应用。

5.质量亏损与质能方程：引入爱因斯坦的质能方程，解释在核反应中质量亏损与能量释放的关系。核心素养目标本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，具体包括：

1.科学思维：通过学习核力的概念和结合能的定义，培养学生的抽象思维能力和科学推理能力，使其能够运用科学的方法分析和解决问题。

2.科学探究：通过探讨核力的应用和质量亏损与质能方程，培养学生进行科学探究的能力，使其能够运用实验和观测数据进行推理和验证。

3.科学态度与科学精神：通过学习原子核知识，使学生理解科学研究的严谨性和客观性，培养其科学态度和科学精神，提高对科学研究的兴趣和热情。

4.科学应用：通过学习核力的应用，培养学生将物理知识应用于实际问题的能力，使其能够将所学知识应用到生活和工作中，提高其解决实际问题的能力。教学难点与重点1.教学重点：

（1）核力的概念：核力是一种作用于原子核内部的强相互作用力，它是使核子结合在一起形成原子核的力量。

（2）结合能的定义：结合能是指使原子核中的核子分离所需的最小能量，它是核子间强相互作用的直接体现。

（3）结合能的计算：教学结合能的计算方法，以及如何利用结合能来推断原子核的稳定性。

（4）核力的应用：探讨核力在核反应、核能发电等方面的应用。

（5）质量亏损与质能方程：引入爱因斯坦的质能方程，解释在核反应中质量亏损与能量释放的关系。

2.教学难点：

（1）核力的性质：核力是一种非常强的力，但它作用的范围非常小，仅限于原子核内部。学生难以理解核力既是强相互作用力，又具有短程性的特点。

（2）结合能的计算：结合能的计算涉及到复杂的数学运算，学生可能难以理解和掌握。

（3）质能方程的应用：学生可能难以理解质量亏损与能量释放之间的关系，以及如何利用质能方程解释核反应中的能量变化。

（4）核力的应用：学生可能难以理解核力在实际应用中的重要性，例如核反应堆的工作原理等。

针对以上难点，教师可以采取以下教学方法：

1.利用直观的物理实验或动画演示核力的作用范围和性质，帮助学生理解核力的特点。

2.通过具体案例和实际应用，让学生了解结合能的计算方法及其在核能领域的应用，从而加深对结合能的理解。

3.通过简单的核反应例子，引导学生运用质能方程解释能量变化，从而加深对质能方程的理解。

4.结合现实生活中的核能应用，如核反应堆、核武器等，让学生了解核力在实际应用中的重要性。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：教师通过讲解核力的概念、结合能的定义和计算方法、质能方程等核心知识点，为学生提供系统的知识框架。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，探讨核力的性质、结合能的应用以及核力在实际问题中的重要性，激发学生的思考和表达能力。

3.实验法：安排核力作用的实验演示，如原子核衰变实验、核反应模拟实验等，让学生直观地感受核力的作用和核反应过程。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件展示核力的作用范围和性质、结合能的计算方法、核反应中的能量变化等，增强教学的直观性和生动性。

2.教学软件：运用物理模拟软件，如模拟核反应过程的软件，让学生亲身体验和理解核反应的原理和能量变化。

3.网络资源：引入相关的网络资源，如科普视频、学术论文等，让学生了解核力的应用领域和最新的科研成果，拓宽学生的知识视野。

4.互动平台：利用教学互动平台，进行在线问答、讨论和作业提交，增加学生与教师之间的互动，及时解答学生的疑问，提高教学效果。

5.实践活动：组织学生参与相关的实践活动，如参观核电站、进行核物理实验等，让学生亲身体验核力的应用和核能的产生过程，提高学生的实践能力。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：教师通过在线平台或班级微信群，发布预习资料，如PPT、视频、文档等，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕核力的概念、结合能的计算方法等核心知识点，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照预习要求，自主阅读预习资料，理解核力的概念和结合能的计算方法等知识点。

-思考预习问题：学生针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：教师引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解本节课的核心知识点，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：教师通过讲述原子核内部的作用力，引出核力的概念，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：教师详细讲解核力的性质、结合能的计算方法等核心知识点，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：教师设计小组讨论、实验等活动，让学生在实践中掌握核力的应用。

-解答疑问：教师针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与小组讨论、实验等活动，体验核力的应用。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：教师通过详细讲解，帮助学生理解核力的性质和结合能的计算方法。

-实践活动法：教师设计实践活动，让学生在实践中掌握核力的应用。

-合作学习法：学生通过小组讨论等活动，培养团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解核力的性质和结合能的计算方法。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据本节课的核心知识点，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与核力应用相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：学生利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的核力的性质和结合能的计算方法。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《原子核物理导论》：这本书详细介绍了原子核的结构、核力的性质以及核反应的原理，适合对原子核物理有深入兴趣的学生阅读。

-《核能手册》：这本书全面介绍了核能的原理、核电站的设计和运行、以及核能的未来发展，有助于学生了解核能在能源领域的应用。

-《核力与核物质》：这篇文章详细讨论了核力的性质、核物质的组成以及核力在核反应中的作用，适合学生深入理解核力的本质。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以在家中进行网上搜索，了解核能在现代社会中的应用，例如核电站、核武器等。

-学生可以尝试阅读一些关于核物理的科普文章，例如《自然》、《科学》等杂志上关于核物理的最新研究成果。

-学生可以观看一些关于核物理的科普视频，例如TED演讲、科普视频网站上的核物理相关视频。

-学生可以尝试解决一些与核物理相关的实际问题，例如计算一个核反应的结合能、讨论核能的优缺点等。

这些拓展阅读材料和自主学习活动将有助于学生更深入地理解核力的性质和结合能的计算方法，培养学生的自主学习能力和科学探究精神。教学反思与改进在完成本节课的教学后，我设计了一些反思活动来评估教学效果并识别需要改进的地方。通过观察学生的反应和参与度，我发现以下几个方面需要改进：

1.在讲解核力的性质时，我发现一些学生难以理解核力既是强相互作用力，又具有短程性的特点。为了帮助学生更好地理解这一概念，我计划在未来的教学中增加一些实际的例子，如原子核的衰变过程，来展示核力的作用。

2.在讲解结合能的计算方法时，我发现一些学生对数学运算感到困难。为了帮助这些学生，我计划在未来的教学中提供更多的练习题，并安排一些小组讨论，让学生互相帮助解决问题。

3.在课堂活动中，我发现一些学生在小组讨论中过于沉默，没有积极参与。为了鼓励更多的学生参与讨论，我计划在未来的教学中设置一些激励机制，如小组积分制，来鼓励学生积极参与。

此外，我还将制定一些改进措施，以提高教学效果：

1.增加互动环节：在未来的教学中，我将增加更多的互动环节，如提问、小组讨论等，以提高学生的参与度和兴趣。

2.调整教学进度：我计划根据学生的学习情况，适当调整教学进度，确保每个学生都能跟上课程的节奏。

3.增加个性化辅导：对于学习有困难的学生，我将提供更多的个性化辅导，帮助他们解决学习中的问题。作业布置与反馈作业布置：

1.结合本节课的教学内容和目标，布置适量的课后作业，包括计算题、思考题和应用题等，以巩固学生对核力的性质、结合能的计算方法等知识点的理解和掌握。

2.鼓励学生进行自主学习和探究，如查阅相关资料、参与线上讨论等，以提高学生的自主学习和研究能力。

3.布置一些与实际应用相关的作业，如分析核能发电的优缺点、讨论核废料的处理方法等，以培养学生的实际应用能力和解决问题的能力。

作业反馈：

1.及时批改学生的课后作业，并对每个学生的作业进行详细的批注和反馈，指出存在的问题和错误，并给出改进建议。

2.针对学生在作业中出现的问题，进行个别辅导，帮助学生解决学习中的困难，提高学生的学习效果。

3.对于学生的自主学习和探究成果，给予积极的评价和反馈，鼓励学生继续进行深入的学习和探究。

4.对学生的实际应用作业进行评价，指出存在的问题和不足，给出改进建议，帮助学生提高实际应用能力和解决问题的能力。课后拓展1.拓展内容：

-《原子核物理学》：这本书详细介绍了原子核的结构、核力的性质以及核反应的原理，适合对原子核物理有深入兴趣的学生阅读。

-《核能的未来》：这本书全面介绍了核能的原理、核电站的设计和运行、以及核能的未来发展，有助于学生了解核能在能源领域的应用。

-《核物理实验方法》：这篇文章详细讨论了核物理实验的方法和技术，适合学生了解核物理实验的基本原理和技巧。

-《核能的利与弊》：这篇文章讨论了核能作为一种能源的优点和缺点，适合学生了解核能作为一种能源的利与弊。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展，阅读以上提供的阅读材料，了解原子核物理和核能的相关知识。

-学生可以在家中进行网上搜索，了解核能在现代社会中的应用，例如核电站、核武器等。

-学生可以尝试阅读一些关于核物理的科普文章，例如《自然》、《科学》等杂志上关于核物理的最新研究成果。

-学生可以观看一些关于核物理的科普视频，例如TED演讲、科普视频网站上的核物理相关视频。

-学生可以尝试解决一些与核物理相关的实际问题，例如计算一个核反应的结合能、讨论核能的优缺点等。

教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。内容逻辑关系1.重点知识点：

①核力的概念：核力是一种作用于原子核内部的强相互作用力，它是使核子结合在一起形成原子核的力量。

②结合能的定义：结合能是指使原子核中的核子分离所需的最小能量，它是核子间强相互作用的直接体现。

③结合能的计算：教学结合能的计算方法，以及如何利用结合能来推断原子核的稳定性。

④核力的应用：探讨核力在核反应、核能发电等方面的应用。

⑤质量亏损与质能方程：引入爱因斯坦的质能方程，解释在核反应中质量亏损与能量释放的关系。

2.关键词：

①核力：强相互作用力、原子核内部、核子结合。

②结合能：最小能量、核子间相互作用、原子核稳定性。