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课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析本节课选自新人教版选修3-5第19章原子核的第五节，主要围绕核力与结合能展开。教材从基本概念入手，引导学生了解核力的性质、特点以及核力的作用范围，进而探讨原子核的结合能及其计算方法。本节课内容紧密联系现实，以核能的开发与利用为背景，深化学生对核物理基础知识的理解，旨在培养学生的科学素养和实际问题解决能力。通过本节课的学习，学生将能更好地理解原子核稳定性与核反应的本质。二、核心素养目标三、学习者分析1.学生已掌握了原子结构、量子力学初步等基础知识，理解了原子序数、质子、中子等概念，并具备了一定的放射性衰变知识。

2.学生对物理现象具有好奇心，具备一定的逻辑思维能力和探究精神，学习风格多样，部分学生擅长理论分析，部分学生喜欢实验操作。

3.在本节课中，学生可能遇到的困难和挑战包括：核力的概念理解、结合能计算公式的运用以及对核物理实际应用的拓展思考。特别是对核力的微观机制和结合能的物理意义可能存在理解上的障碍。此外，将理论知识与实际问题结合的过程中，学生可能需要更多指导与启发。四、教学方法与策略1.针对本节课的教学目标和学生特点，采用讲授法、讨论法和案例研究法相结合的教学方法。通过讲授法明确核力与结合能的基本概念和原理，利用讨论法激发学生思考核物理现象的内在联系，案例研究法则帮助学生理解核能的实际应用。

2.设计教学活动时，融入实验探究和小组合作游戏，如模拟核反应的实验和核力作用范围的互动游戏，以增强学生的参与感和体验感，促进课堂互动。

3.教学媒体方面，使用多媒体课件展示核力作用动画、结合能计算实例等，辅助学生形象理解；同时，提供网络资源链接，供学生课后深入探究。五、教学过程设计1.导入环节（5分钟）

创设情境：播放一段关于核能利用的视频，展示核能发电站的运作原理和核反应堆的核心部件。通过视频，提出问题：“核能是如何产生的？原子核内部的力是什么？如何衡量原子核的稳定性？”以此激发学生的学习兴趣和求知欲。

提问：邀请学生分享他们对核能的了解，以及对核力与结合能的好奇之处。

2.讲授新课（15分钟）

a.核力的概念与特性（5分钟）

-解释核力的定义，强调核力是一种强相互作用，作用范围很短。

-分析核力的性质，如电荷无关性、饱和性等。

b.结合能的含义与计算（5分钟）

-介绍结合能的定义，解释为什么原子核的结合能与核子的平均质量有关。

-通过示例计算，展示结合能的计算方法。

c.核力的应用与影响（5分钟）

-探讨核力在核反应中的应用，如核聚变、核裂变等。

-分析核力对原子核稳定性的影响。

3.巩固练习（10分钟）

a.课堂练习（5分钟）

-发放练习题，要求学生计算给定原子核的结合能。

-引导学生通过分组讨论，互相检验答案，共同解决问题。

b.课堂提问（5分钟）

-针对核力与结合能的知识点进行提问，检查学生对新知识的理解和掌握。

-鼓励学生提出疑问，进行解答和讨论。

4.创新教学与师生互动（10分钟）

a.角色扮演（5分钟）

-学生分组，每组扮演一个核物理研究小组，讨论核力的发现过程。

-各组分享研究成果，互相提问，进行学术交流。

b.实验探究（5分钟）

-安排一个简单的模拟核反应实验，让学生观察核力的作用效果。

-引导学生通过实验，深入理解核力的微观机制。

5.核心素养能力拓展（5分钟）

a.问题解决（3分钟）

-提出一个与核力与结合能相关的实际问题，如核能发电的效率问题。

-学生分组讨论解决方案，提出创新思路。

b.思维拓展（2分钟）

-邀请学生分享他们对核物理未来发展的看法和期望。

-总结课堂所学，强调核力与结合能在现代科技中的重要性。

整个教学过程用时45分钟，确保每个环节的紧密衔接，注重师生互动和学生的主动参与，以提高课堂教学效果。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-推荐阅读：与本节课相关的经典物理书籍，如《原子核物理》、《核能与核技术》等，帮助学生深入理解核力与结合能的理论基础。

-科普文章：选取一些关于核物理的科普文章，介绍核力与结合能在实际应用中的重要性，如核能发电、核技术医疗等。

-视频资料：收集一些核物理实验操作、核反应过程的视频，让学生直观地感受核力的作用和结合能的释放。

-研究报告：提供一些关于核物理领域的前沿研究报告，帮助学生了解核物理的发展动态。

2.拓展建议：

-阅读拓展：鼓励学生在课后阅读相关书籍和科普文章，加强理论知识的学习，提升科学素养。

-实践拓展：组织学生参观核电站或相关实验室，让学生亲身体验核物理在现实生活中的应用，提高实践能力。

-探究拓展：引导学生关注核物理领域的最新研究成果，激发学生的创新意识和探究精神。

-交流拓展：鼓励学生参加学术论坛、科技竞赛等活动，与同龄人分享学习心得，提升交流与合作能力。七、教学反思与改进在本次教学过程中，我关注到学生在核力与结合能的概念理解上存在一些困难，尤其是在核力特性的把握和结合能计算的应用方面。在教学后，我计划进行以下反思活动来评估教学效果：

1.收集学生的课堂练习和课后作业，分析他们在哪些方面容易出错，哪些知识点掌握不够牢固。

2.与学生进行交流，了解他们在学习过程中的困惑和问题，特别是对核力微观机制和结合能物理意义的理解。

3.观察课堂互动情况，评估学生参与度和讨论的有效性，思考如何更好地激发学生的积极性和思考能力。

针对反思活动中发现的问题，我将制定以下改进措施：

-在讲解核力特性时，引入更多生动的例子和模型，帮助学生形象地理解核力的微观机制。

-对于结合能的计算，提供更多实际案例，让学生通过具体计算来加深对结合能物理意义的理解。

-增加课堂提问环节，鼓励学生提出疑问，及时解答他们的困惑，提高课堂互动效果。

-设计更具挑战性的课后习题，引导学生自主探究，提升他们的问题解决能力。

-考虑将小组合作学习与同伴教学相结合，促进学生之间的知识交流和合作能力的培养。

在未来的教学中，我会逐步实施这些改进措施，并持续观察学生的反馈和学习成果，以便不断调整和优化教学策略。同时，我也会继续探索更多有效的教学方法，以提高学生在核物理领域的核心素养。八、内容逻辑关系①重点知识点：

-核力的概念与特性：强相互作用、短程力、电荷无关性、饱和性。

-结合能的含义：原子核稳定性、核子平均质量、质量亏损。

-结合能的计算：结合能=（质量亏损）×光速的平方。

-核力的应用：核聚变、核裂变、原子核稳定性。

②关键词：

-核力、结合能、强相互作用、稳定性、质量亏损、光速、核聚变、核裂变。

③板书设计：

-核力与结合能

1.核力特性

-强相互作用

-短程力