高中物理教学设计

高中物理教学设计

高中物理教学设计1

一、内容

人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》

二、教学分析

1.教材分析

本节课是《万有引力定律》之后的一节，内容是万有引力在天文学上的应用。教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。学生通过这一节课的学习，一方面对万有引力的应用有所熟悉，另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现，促进学生对物理学史的学习，并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。

2．教学过程概述

本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手，对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢？接下来，通过“假设你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”，围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。在教材的处理上，既立足于教材，但不被教科书所限制，除了介绍教科书中重要的基本内容外，关注科技新进展和我国天文观测技术的发展，时代气息浓厚，反映课改精神，着力于培养学生的科学素养。

三、教学目标

1.知识与技能

（1）通过“计算天体质量”的学习，学会估算中数据的近似处理办法，学会运用万有引力定律计算天体的质量；

（2）通过“发现未知天体”，“成功预测彗星的回归”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

2.过程与方法

运用万有引力定律计算天体质量，体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。

3.情感、态度、价值观

（1）通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习，体会科学定律在人类探索未知世界的作用；

（2）通过了解我国天文观测技术的发展，激发学习的兴趣，养成热爱科学的情感。

四、教学重点

1.中心天体质量的计算；

2.“称量地球的质量”和海王星的发现，加强物理学史的教学。

五、教学准备

实验器材、PPT课件等多媒体教学设备

六、教学过程

（一）、图片欣赏复习引入

通过几张宇宙图片的欣赏，学生体验宇宙中螺旋的共同特点，万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。那么，万有引力定律在天体运动中还有哪些具体的应用呢？让我们一起进入本章《万有引力理论的成就》的学习。

（二）、创设情境解决中心问题

情境创设：假如你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船航行在宇宙深处，突然，前方一美丽的天体出现在你的面前。你先关闭了宇宙的发动机，然后飞船刚好绕美丽天体做了完美的圆周运动，绕行一周后，飞船就平稳的降落在了星球上。

合作讨论：你有什么办法可以测得这一神秘天体的质量吗？

（学生通过小组探究，教师巡回指导，形成自己本组的意见，由小组选出的代表来向全班展示自己思考的结果。）

小组代表讲解展示：

思路一：测出宇宙飞船绕行一周的时间和轨道半径，根据万有引力提供向心力，即：

从而得出星球（中心天体）的质量

思路二：根据宇航员降落在星球表面上后，重力近似等于万有引力，即：得出

在思路二完成之后，紧接着问题：如何测得星球表面的重力加速度g呢？

（学生讨论回答，现场教师展示借助小球的自由落体运动，通过现代技术“传感器”现场完成重力加速度的测量。）

设计说明：1.通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，围绕”如何测得星球的质量？”这一中心问题展开学生的讨论活动，在让学生觉得有趣味的同时，通过小组讨论、合作学习来促使学生创造性的思考、解决本节课的.中心问题。2.多媒体和现代测量方法——传感器让学生感受技术带来的便捷。

（三）、物理学史展现人文魅力

启示：一旦测出了引力常量G，那么就可以利用公式得到地球的质量了。

17，卡文迪许通过自己设计的扭秤实验，成功得到了引力常量的值。因此卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球的重量”，是不无道理的。

而正是这段故事，让一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情的说：“科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多的收获！”

（四）、课堂延伸——如何得到这一天体的密度？

设计说明：在这一问题中，老师提示了球体的体积公式，然后就把时间交给学生了。学生进行了积极的演算，可得到的答案有两种，一种是带有半径的，而另一种则是把半径约分掉的。“为什么半径可以约掉呢？”这一问题又再一次促进了学生的思考。而这也保证了课堂的开放性。

（五）、发现未知天体

视频：“海王星的发现”，——展现科学发现的足迹，注重学生进行科学态度和情感。

诺贝尔物理学奖获得者、物理学家冯劳厄说：“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力的树立起人们对年轻物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国……”

（六）、课堂小结与反馈简单回顾本节课的教学内容

七、板书设计：第4节《万有引力理论的成就》

一、图片欣赏，引入新课

二、测中心天体的质量

三、卡文迪许——人文魅力

四、应用

1.测天体密度

2.发现未知天体

八、教学反思：

本节课在教学设计上创造性的使用教材，通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，让学生在极大的趣味中完成了本节中心内容的教学。学生的学习过程脉络清晰。物理学家的人文魅力学生也有一定的感知。高中物理教学设计2

一、设计试验

让学生阐述自己进展试验的初步设想。

①器材。

②电路。

③操作。

对学生的试验方法提出异议，促使学生思考试验的改良。

锁定试验方案，板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生根据学案的过程，补充试验器材，画电路图，并且简洁陈述自己的试验操作过程。

学生依据教师提出的`异议，争论试验的改良方案，并修正器材、电路图、操作方法。设计试验局部是一个难点，教师要进展引导，不要轻易否认学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自我发觉问题。

二、进展试验

教师巡察指导，帮忙困难学生。学生以小组为单位进展试验。

试验数据之间的关系特别明显，要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发觉的规律过程，传授学生掌握变量法。

三、分析论证

传授学生观看数据的方法，投影问题，让学生通过观看数据找到问题的答案，最终得到结论。学生依据教师投影出的问题观看数据，在回答下列问题的过程中发觉规律。

四、评估沟通

让学生争论在试验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决方法，教师引领答复几个大家普遍遇到的问题。学生小组内争论。

使学生意识到共同争论可以发觉自己的缺乏，借鉴别人的阅历。

反思总结、当堂检测

扩展记录表格，让学生补充。

投影一道与生活有关的题目。学生补充表格。

学生在作业本上完成。这个练习很简洁，但能使学生沿着前面的思维惯性走下去，强化学生对欧姆定律的熟悉。

这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。

课堂小结

让学生归纳这节课学到的学问，回忆试验的设计和操作过程，既强化了学问又熬炼了学生归纳整理学问的力量。学生归纳。

让学生意识到课堂回忆的重要性，并培育学生归纳整理的力量，对提高学生的自学力量有重要的作用。高中物理教学设计3

教学目标：

1、理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

2、知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。

3、掌握自由落体运动的规律。

教学重点

掌握自由落体运动的规律

教学难点

通过实验得出自由落体运动的规律

教学方法

实验现象＋合力推理＋实验验证

教学用具

用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片

课时安排

1课时

教学步骤

一、导入新课

1、复习：什么是匀变速直线运动，其速度公式、位移公式分别是什么？

2、导入：同学们，我们通常有这样的生活经验：重的物体比轻的物体落得快，物体下落的'速度到底与物体的质量有没有关系呢？我们这节课就来研究这个问题。

二、新课教学

演示实验：让一个纸袋与小钢球同时自由下落，可看到什么现象？

学生：钢球落得快。

老师：对，这就是我们的生活经验，这也是公元前希腊的哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的__多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗？伽利略做过大量的由静止下落的实验，并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。同学下去看课后阅读材料，伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误，他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上，使两铁球同时下落，结果两铁球几乎同时落地。

且再看实验：把刚才的纸袋揉成团，和小钢球由静止同时下落，同学再观察：

学生：几乎同时落地。

师：同一个纸袋，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢？

学生：这是因为空气的阻力的影响。把纸袋揉成团，所受空气的阻力要比纸袋所受空气的阻力小得多，所以与小钢球几乎同时落地。

老师：如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，和伽利略的结论一样吗？

演示：把事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管拿出来，让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。

学生：同时落下。

演示：把小钢球装进纸袋，与另一个小钢球同时下落。

现象：同时落地。

老师：这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论，给其下一个定义。

学生回答：

在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略的条件下，物体从静止竖直下落。

1、自由落体运动

板书：自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。

2、自由落体运动的加速度

距我们三百多年前的伽利略经过大量的实验、严密的数学推理、得出：自由落是初速度为零的匀加速直线运动。高中物理教学设计4

一、教学目标

1、认识光的干涉现象及产生光干涉的条件、

2、理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征、

3、通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力、

4、通过“扬氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物科学的物理思维方法、

二、重点、难点分析

1、波的干涉条件，相干光源、

2、如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”、

3、培养学生观察、表述、分析能力、

三、教具

1、演示水波干涉现象：频率可调的两个波源，发波水槽，投影幻灯，屏幕、

2、演示光的干涉现象：直丝白炽灯泡;单缝;双缝;红、绿、蓝、紫滤色片;光的干涉演示仪;激光干涉演示仪、

3、干涉图样示意挂图，为分析干涉所做的幻灯片;或电脑及干涉现象示意的动画软件、

四、主要教学过程

(一)引入

由机械波的干涉现象引入：首先演示“水波干涉现象”，并向学生提出问题、

(1)这是什么现象?

(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象?

让学生回答，让学生描述稳定干涉现象的特征，指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景;一切波都能发生干涉现象，干涉现象是波特有的现象、要得到稳定干涉现象需是相干波源、

(二)教学过程设计

1、光的干涉现象——扬氏干涉实验、

(1)提出问题：光是否具有波动性?如果有则会有光的干涉现象，观察光的干涉现象可以用屏幕，在屏幕上会得到什么现象呢?

演示：两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源，移动屏与它们之间的距离，屏幕上看不到明暗相间的现象、

实验结果表明：两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象、说明光的复杂性、认识事物不是一帆风顺的'实验的不成功是光无波动性?还是实验设计有错误，没有满足相干条件?

(2)扬氏实验、

①介绍英国物理学家托马斯·扬、如何认识光，如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时，学习扬氏的科学态度，巧妙的思维方法、

②介绍实验装置——双缝干涉仪、

说明双缝很近0、1mm，强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等，所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同，而且总是同相、

③演示：

先用加滤色片后单色光红光进行演示，然后改用激光源做双缝干涉实验，并使双缝与屏幕的距离加大，这样在屏幕上得到条纹间距离大，更为清晰的明暗相同的图样、

展示双缝干涉图样，让学生注意观察图样，回答图样的特点：(1)明暗相间、(2)亮纹间等距，暗纹间等距、(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹、

提出问题：为什么会出现这样的图样?怎样用波动理论进行解释、

2、运用波动理论进行分析、

(1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景、

用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示;或用编制好的软件在电脑上进行演示、

注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况、

①仍在某一平衡位置附近往复振动，位移随时间而改变、

②两列波同相振幅变大，说明此点振动加强了;两列波反相振幅减小，说明此点振动减弱了、

强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线，演示波在传播时，波峰波谷的移动情况、

(2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图，演示两列频率相同，同相波由近及远波峰、波谷的示意图、

操作：

波峰、波谷行进位置高中物理教学设计5

一、教材分析

欧姆定律是电学中的根本定律，是进一步学习电学学问和分析电路的根底，是本章的重点。本次课的规律性、理论性很强，重点是学生要通过自己的试验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是试验方法，另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在试验的过程中渐渐理解，而且定律的形式很简洁，所以是重点而不是难点。学生对试验方法的把握既是重点也是难点，这个试验难度比拟大，主要在试验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于试验的`难度比拟大，学生消失错误的可能性也比拟大，所以试验的评估和沟通也比拟重要。这些方面都需要教师的引导和帮助，所以这次课采纳启发式综合教学法。

二、教学目标

学问与技能

①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。

②通过试验熟悉电流、电压和电阻的关系。

③会观看、收集试验中的数据并对数据进展分析。

过程与方法

①依据已有的学问猜想未知的学问。

②经受欧姆定律的发觉过程并把握试验的思路、方法。

③能对自己的试验结果进展评估，找到胜利和失败的缘由。

情感、态度与价值观

①让学生用联系的观点对待四周的事物并能设计试验方案证明自己的猜想。

②培育学生大胆猜测，当心求证，形成严谨的科学精神。

三、教学重点与难点

重点：把握试验方法;理解欧姆定律。

难点：设计试验过程;试验数据的分析;试验结果的评估。

四、学情分析

在技能方面是练习用电压表测电压，在学问方面是讨论串、并联电路中的电压关系。这是一节探究性试验课，让学生自主试验、观看记录，自行分析，归纳总结得出结论。学生对探究性试验有深厚的兴趣，这种方式能激发学生的制造性思维活动有利于提高认知力量和试验力量，但由于学生的探究力量尚不够成熟，引导培育学生探究力量是本节课的难点

五、教学方法

启发式综合教学法。

六、课前预备

教具：投影仪、投影片。

学具：电源、开关、导线、定值电阻(5、10)、滑动变阻器、电压表和电流表。

七、课时安排

一课时

八、教学过程

教师活动学生活动说明

(一)预习检查、总结怀疑

①我们学过的电学局部的物理量有哪些?

②他们之间有联系吗?

③一段导体两端的电压越高，通过它的电流如何变化?当导体的电阻越大，通过它的电流如何变化?学生以举手的形式回答下列问题，并将自己的想法写在学案上。

这局部问题学生以前已经有了感性的熟悉，大局部学生答复得很正确，即使有少数同学答复错误也没有关系，学生之间会进展订正。

(二)情景引入、展现目标

提问：电压增大，电流也随着增大，但是你知道电流增大了多少吗?

让学生猜想电流I、电压U、电阻R之间的关系式。学生大胆猜测。

不管对错，教师都应仔细对待，但应当留意：猜测不是瞎猜、乱猜，不是公式越多越好，应当引导学生在原有学问的根底上有依据，符合规律进展猜测。同时可将全部学生的猜测写在黑板上，这对其他的同学有启发作用。

(三)合作探究、精讲点播高中物理教学设计6

物理教学是科学过程在教学上的一种特殊形式，如何在建构物理知识的同时，发展学生的探究能力，改变传统物理课重理论、轻实践，重动脑、轻动手，重知识、轻能力的教学局面，是当前物理教学改革的一个重要方向。

按学生主动性程度划分，物理教学的开展有三种形式：教师演示，学生模仿探究；教师引导，学生探究；教师提示点拨，学生自主探究。这三种形式中，学生探究的主动性、主体性与创造性程度不相同。物理教学中具体采用哪一种形式，一方面要看学生的技能、能力水平，另一方面还要看客观条件（如时间、实验设备）情况。但是不管哪一种探究，都要做好如下设计工作。

1设计好认知措施

建构主义特别强调新旧知识、经验之间的对接、整合，实现有效的同化和有准备的顺应，达到认知的进步与发展，因此，任课教师非常有必要在课前对学生关于新知识的适应情况作全面调研。在传统教学中，这一点往往被忽视。那么，究竟作哪些调研呢？笔者认为，主要有两方面：一是哪些新知识可以通过同化进行认知，要调研学生新旧知识间的差距或台阶，是否具有表象基础、是否学过类似的方法，数学知识是否具备等方面。如由速度概念来建立对加速度的理解，前者表示位置变化的快慢，后者表示速度变化的快慢，这里方法相同，容易迁移，但后者物理意义更难以理解；磁场概念可以运用电场的表象同化来建立，但要注意它们有区别。二是哪些知识必须运用顺应，这是我们常常所说的难点。一般地，新旧知识在方法、表述上相差太大的，或者本身无法被同化时，则要通过顺应让学生接受，如电磁感应现象，初中是闭合回路的一部分导体“切割磁感线”，高中描述为“穿过闭合回路的磁通量的变化”，这两种表述差别较大，需要顺应学习。除了新知识的认知调查外，问题解决方面的情况也应作好相应准备。

2设计好教学环境及素材

教学环境设计包括内外环境设计，内环境是指学生积极的学习心态，外环境包括物理环境和人际环境。物理环境的设计已经又很多这方面的成果，这里不再多谈。人际环境中要特别设计学生和学生合作、交流和讨论活动，以及教师与学生之间创建民主氛围的措施设计。比如一堂课中哪些环节设计为小组合作完成任务，哪些环节设计为集体讨论或分组讨论，是否设计交流探究成果的`环节，等等。这些环节都是基于人际环境来开展的。对于民主氛围设计的措施，可以从总体上安排，如教师控制提问几个问题和多长时间，教师引导探究为多长时间，学生自主与合作探究多长时间，在课前都应做好设计，临场可以有所调整，但不应超过上限时间。对于激发学生积极心态的设计，必须有具体的措施，如明确新知识的重要性及对于后续学习甚至个人理想实现的意义，可以介绍知识在生产生活中的应用、科学人文等，也通过插播课堂录像片段或课件来实现。

3设计好教学目标

设计教学目标要考虑来自两个方面的要求，一是课题的内容具有的教育教学功能，二是学生在此学习阶段的可接受性；前者反映了目标设计的内容要求，后者反映了目标设计的主体要求。就某一课题而言，这两方面相互作用而可能达到的认知、技能与能力、态度等的最近发展水平都应该成为课题教学目标。为了让学生有效地建构知识和发展能力，应该根据物理知识特点和学习条件，分辨出课题内容的主（要）目标和次（要）目标，主目标的实现是该课题教学的主要任务，次目标可以考虑在完成主目标的基础上有意识地延展任务来完成。例如，在课题的探究教学中，要探究的知识的结论获得和探究能力的发展这两个目标一般都是主目标，而培养兴趣等目标可以在引入课题和结果的运用等环节通过激发好奇心和动机来达成，通过发挥学生在探究过程中的首创精神来实现创新意识与创新能力目标等等。实际上，也有很多情况是完成主目标的同时也完成了次目标，例如科学态度的养成与发展。

4设计好教学模块、环节

一般地说，课堂教学过程是由主目标指导下的若干环节组成，这些环节具有特定活动和完成特定功能。为了完成特定功能，必须设计每一环节活动及其措施。有些环节是物理教学常用的，如实验操作环节，它们一般使用的程序和方法变化不大，具有较稳定的结构，把这样的环节称为模块较合适；还有些环节是根据需要课堂上教师临时增加的，可以称为临时环节。因此，教学设计可以分为模块设计和临时环节设计。模块设计主要考虑它的功能、程序、所用方法、可能的难点及措施等，临时环节着重考虑其功能。物理教学中，模块通常有课题引入、实验设计、实验操作、数据分析处理、结论应用等；临时环节如知识铺垫性环节。在某一堂课中，该组合哪些模块和环节，各自占用时间多少要根据具体情况断定。一般地，模块可以主要在课前设计，临时环节可根据需要临时增加，次数不宜多，时间不宜长。如高中“电磁感应现象”的教学设计，“条形磁铁插入闭合线圈实验，及以通电螺线管代替条形磁铁的实验”可设计为模块，教师上课时发现“初中的部分导体切割磁感线实验”学生忘了，可以临时复习这个实验内容和结果，这就是临时环节。

5设计好教学思维

总体上讲，课堂教学思维有发散思维和辐合思维两类。教学主线一般由教师来驾御，以某一问题作为立足点，启发学生思维发散，同样以某一结论的得出作为归宿，使学生思维辐合。思维散而不收，则显得凌乱，缺乏目的性；思维收而不散，则显呆板，缺乏灵活性，这些都影响物理知识的有效构建。思维发散与辐合的这种辨证统一关系，存在于物理教学的各个环节，教学设计应予以重视。当然，教学中也存在分析思维（逻辑推理）和直觉思维的成分，设计时也应该关注。

在求异中思维发散，在目标指引中思维辐合，这是教学思维设计的基本原则。物理教学思维设计，应使学生在学习中能够将内部思维与外部行为自然地结合起来，在操作中充分感知、识记、领会物理现象；通过理性思考和数据分析，把握物理客体及其运动变化的规律性。同时，还让学生在迷惑或困境中不断地发现、提出问题，触发解决问题的欲望，有所发现有所创新，以及亲自体验成功与失败，科学的思想、方法和历程。高中物理教学设计7

教学目标：

1.知识与技能

(1)解释速度的概念，能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。

(2)解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。

(3)能够说出速率的概念并辨认速度与速率。

2.过程与方法

(1)在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。

(2)通过平均速度引出瞬时速度的过程，锻炼使用极限思维。

(3)通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨，学会运用辨析的方法。

3.情感态度与价值观

(1)对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。

(2)积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。

(3)通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。

课型：新授课

课时：第一课时

学情分析：

一般而言，高一学生在经历了初中阶段的学习后，思维能力得到了较好的发展，抽象逻辑思维逐渐取代形象思维占据主要地位.学生的一般特征主要表现为以下几个方面：

(1)学生能够按照探究性学习的过程利用假设思维进行学习;

(2)学生在学习过程中自我调控能力得到了进一步加强，学习过程更加具有目的性;

(3)在某种程度下学生思维不再是“抱残守缺”，而是较为容易接受新事物;

(4)学生学习动机由兴趣支撑逐渐转变为由意志支撑，学习的目的性更加明确;

(5)学生之间的交流对于学生学习具有一定的影响.

关于“速度”的学习，学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是，单位时间内通过的路程.这与高中对于“速度”的定义截然不同，学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础，但这个基础里大部分仍然是迷思概念.如何将初中阶段所接受到的关于“速度”的迷思概念转变为科学概念，达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线.同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于“位移”、“路程”的学习为本节课奠定了一个很好的基础.

本节课可能存在的问题有两个，一是学生根据初中阶段的学习积累对于“速度”难以产生正确、客观的认识，其中所存在的'迷思概念需要在教学过程中进行转变;二是学生对于“平均速度”、“瞬时速度”两个概念可能会有所混淆，教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分.

教学重点：

速度的概念，由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。

教学难点：

对瞬时速度的理解，怎样由平均速度引出瞬时速度。

教学方法：

问题情境引入、探测已有概念、产生认知冲突、解构迷思概念和建构科学概念、形成新的认知平衡。

教学过程：

引入：速度的二段式测验3道题，情境引入，激发学生产生冲突。

(一)速度

“速度”的引入：运动会上，要比较哪位运动员跑得快，可以用什么方法?通过相同的位移比较时间的长短。若运动的时间是相等的，我们可以根据位移的大小来比较。如果运动的位移、所用的时间都不一样，又如何比较呢?

在物理学中，我们引入速度这个物理量来描述物体运动的快慢。

1.定义：位移Δ_与发生这个位移所用时间Δt的比值(比值定义法)。

描述物体运动快慢的物理量。

2.国际单位：m/s或m?s-1，其他单位：km/h等

3.速度是矢量，方向与运动方向相同。

在匀速直线运动中，速度保持不变。如果物体做变速直线运动，速度的大小不断改变，根据求得的则表示物体在Δt时间内的平均快慢程度，称为平均速度。

(二)平均速度和瞬时速度

1.平均速度

⑴公式：

⑵平均速度是矢量，方向即位移的方向。

对于变速直线运动，各段的平均速度一般并不相同，求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。

⑶求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。

过渡：平均速度只能粗略的描述物体运动的快慢，为了精确地描述做变速直线运动的物体运动的快慢，我们可以将时间Δt取得非常小，接近于零，这是求得的速度值就应该是物体在这一瞬时的速度，称为瞬时速度。

2.瞬时速度

⑴定义：物体在某一时刻(或某一瞬间)的速度。

⑵瞬时速度简称速度，方向为物体的运动方向。

在日常生活中，人们对“速度”这一概念并不一定明确指出是“平均速度”还是“瞬时速度”，我们应根据上下文去判断。“平均速度”对应的是一段时间，“瞬时速度”对应的是某一时刻。

3.瞬时速率：瞬时速度的大小，简称速率。

例：课本P16汽车速度计上指针所指的刻度是汽车的瞬时速率。

(三)平均速率：物体运动的路程与所用时间的比值。

与“平均速度的大小”完全不同。

例1：下列对各种速率和速度的说法中，正确的是()

A.平均速率就是平均速度

B.瞬时速率是指瞬时速度的大小

C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度

D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等

例2：一辆汽车沿平直的公路行驶

⑴若前一半位移的平均速度是v1，后一半位移的平均速度是v2，求全部路程的平均速度;

⑵若汽车前一半时间的平均速度是v1，后一半时间的平均速度是v2，求全部路程的平均速度。

总结：平均速度不是速度的平均值，应严格按照定义来计算。

例3：人乘自动扶梯上楼，如果人站在扶梯上不动，扶梯将人送上楼去需用30s。若扶梯不动，某人沿扶梯走到楼上需20s。试计算这个人在扶梯开动的情况下仍以原来的速度向上走，需要多长时间才能到楼上?(12s)

作业：

必做：p18―1、2、3、4

选做：新新学案第一章第三节高中物理教学设计8

一、背景和教学任务简介

动能定理是高中物理中十分重要的内容之一，是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个：一个是初状态、末状态的确定；一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论，使学生能根据题意，正确的确定初状态、末状态；在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解，了解动能定理的一般解题规律，通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解，让学生对功、能关系有比较全面、深刻的认识。

本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上，通过学生讨论、教师点拨，然后归纳得出解决一些常见问题的方法，希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。

二、教学目标：

知识目标：

1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容；

2、理解和应用动能定理，掌握动能定理表达式的正确书写。

3、分析得出应用动能定理解决问题的`解题步骤。

4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。

能力目标：

1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。

2、理论联系实际，培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力；

情感目标：通过动能定理的理解和解题应用，培养学生对物理复习课学习的兴趣，牢固树立能量观点，坚定高考必胜信念。

三、重点、难点分析

重点、

1、本节重点是对动能定理的理解与应用。

2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点，总功的符号书写也是学生出错率最多的地方，应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

3、通过动能定理进一步复习，让学生学会正确熟练应用动能定理，掌握应用动能定理解题的步骤，这是本节的难点。

四、教学设计思路和教学流程：

通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容，然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤，同时教师把规范的解题步骤展示给学生，以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念，采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法，突出老师与学生教与学的相互性，力求改变老师一讲到底的传统上课方式，在课堂教学模式上有所突破，同时根据学生的认知过程强化双基教学，提高学生的分析问题基本能力。

教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索，通过师生对问题的共同讨论分析，最后由学生讨论、发言，总结出动能定理解题的一般步骤，并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习，应使学生理解动能定理的内容，清楚动能定理的解题步骤，通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点：即运用动能定理解题，由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间，适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动，因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高（高端思维方式）、更快（加快解题速度）、更强（强化能量意识）的思想。

五、学习资源准备

教学课件，“五羊高考”复习资料高中物理教学设计9

一、直观形象，了然于目

有这样一道典型的关于光的折射的习题：

如图1所示，一个储油桶的地面直径与高均为d.当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的B点。汤桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C,C、B两点相距d4.求油的折射率和光在油中传播的速度。

本题教师对该题解析之后，如果配备实物演示出相关的情境，则如同锦上添花。实验的道具：烧杯(带刻度)，激光笔，色拉油。将激光笔发出的光线投射至无油烧杯底角，让学生缓慢将油倒入烧杯，用一张黑纸作为背景，光线在油内的传播路径清晰可见。随着液面高度的升高，光线在烧杯底部的.投射点发生移动。

这样的实验教学，学生一看就能明白，不仅直观有趣，而且让学生更爱学物理，更喜欢物理习题课，充分展现了物理研究的内涵。

二、可靠可信，泰然于心

每一堂物理习题课，我们都可以思考是否可以穿插一些有趣而可行的实验。除了可以让学生深刻认识这类问题，更可以通过实验树立题目的典型性和可靠性。

我们经常会让学生做这样一类题目：将摆长为L的单摆固定于悬点O,在悬点的正下方P处有一枚铁钉，将悬线拉至水平，若静止释放的小球能绕过铁钉沿竖直方向做圆周运动，则OP间距离应满足什么条件(如图2)学生利用机械能守恒定律，很容易求得结论。但是，或许学生更乐于看到真实的画面，来印证他们所求的答案。

我们可以把圆柱形强磁铁吸附在黑板上(现在黑板基本都可以被吸附)，将细线夹在硬币和强磁铁之间，就构成了非常牢固的支架.而此操作正是为了使小球相对黑板平面悬空，而不至于在运动过程中与黑板发生摩擦。在黑板上画出一系列的水平等间距的平行线，用于标志小球所处的高度。

三、有趣生动，畅然于怀

提高课堂教学效率，积极创设课堂学习气氛，提高学生学习兴趣是关键。一堂好的物理课必然是生动有趣而富有物理内涵的。

大家所熟知的运动学练习题：三个相同的小球分别沿三条光滑路径自顶端滑下，哪个环可以先滑到底端。

本题是牛顿运动定律与运动学公式相结合的经典习题。学生利用自己所掌握的知识可以计算得出，三球将同时到达底端。这是一个匪夷所思的答案，但计算结果又的确是这样。我们可以用铝合金制成如图3的教具。

我们不一定有太多的金钱、精力和时间花在实验器材的设计和制作上。但凭借物理老师特有的对真理和结论的探究精神，也该多做一些简单的尝试，以追求更高效的物理课堂。

四、探索求真，豁然于胸

物理教学研究的本质是实验探索与理论研究的结合。在习题讲解中渗透实验教学，对发展和培养学生的创造性思维及动手能力，有着极大的帮助。而面对具体题目，通过课堂演示实验去探知和求索，更能彰显物理学的科学与严谨。

有这么一道例题：有一个电流表G,内阻Rg=30赘，满偏电流Ig=1mA.要把它改装为量程为3V的电压表，要串联多大的电阻

我们可以自己设计以下两个分练习题与三个针对这些练习的课堂演示。

问题一：当我们用灵敏电流计测电路中的电流时，电流计的内阻总会给测量结果带来影响。请同学们设计一些测量该电阻的方案。

实验一：用伏安法或欧姆表测电流计的内阻

问题二：现在大家已经测出了灵敏电流计的内阻Rg,表盘现实改电流计的满偏电流为Ig,若要把它改装成3V量程的电压表，要串联多大的电阻呢

实验二：用问题二中计算出的阻值，准备电阻箱，与灵敏电流计串联后，改装电表。

实验三：将改装后电压表连接在两节干电池两端，粗略验证改装后电表的量程是否准确。

实验的结果不出意外，灵敏电流计恰好满偏。该实验的过程能够让学生体验对真理求索的过程，感受成果的喜悦。例题教学的效果甚佳。

相比教师单一的例题、习题教学陈述以及简单的师生问答式互动，不管从直观性、可靠性、趣味性还是探究性角度去理解，课堂演示都凸显出其极大的优越性。学生能够从实验中轻松获得知识，这样的课堂教学更高效，这样的课堂时间花得值!高中物理教学设计10

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11

一、教学内容分析：

《普通高中课程标准物理教科书教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系物理2（必修）》（司南版）第二章第一节动能的改变２．恒力做功与动能改变的关系。

动能定理是力学中最重要的规律之一，它的应用贯穿于以后的许多章节，通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系，是对动能定理的初步研究，是学习整章内容的重要的前期准备，这部分知识的学习让学生从一个新的角度思考问题，即开始培养学生从功和能相互联系的角度定量分析解决力学问题。所以本节要求学生通过做功转化成其它能量的数学描述。为培养学生综合分析问题打下基础。

二、学生学习情况分析：

初中时学生已学过了动能的初步知识，这为本节教学奠定了一定的基础。在此基础上，进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的定量关系，为实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺垫。另外，通过“必修1”的学习，学生已经掌握了实验探究的一些科学研究方法，经历了匀变速直线运动的实验研究过程等相关知识

三、设计思想：

“课堂探究教学”并不在于让学生在课堂解决多少实际问题，而是通过研究训练，帮助学生逐步学会发现问题、熟悉研究过程、模仿研究方法，提高合作能力和实践习惯。

本课时采用“问题—讨论—分组实验—交流归纳”的教学过程。从生活中实例发现问题，激发学生思考讨论，进而确定实验方案并进行分组实验，得出结论。在教学中要的是体现学生自主学习的'教育观念，引导学生进行实验探究，使学生在知识获取的同时建立一种成就感，调动学生的学习兴趣。全课教学流程如下：

四、教学目标：

1．知识与能力：掌握动能的概念，实验探究外力（恒力）做功与动能的变化数值关系。初步认识动能定理。

2．过程与方法：通过实验探究，让学生经历科学探究的过程和探究的主要方法。锻炼学生的动手操作能力，培养学生对实验原理和方法的迁移能力和利用已知知识解决实际问题的能力。

3．情感态度与价值观：在探究过程中大胆发表自己对问题的看法，并与他人相互交流讨论。培养学生实事求是、严谨认真的科学态度。激发学生学习物理的兴趣。

五、教学重点、难点：

重点：建立动能的概念，实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系，为理论推导动能定理奠定实验基础。

难点：实验探究外力（重力）做功与物体动能变化的定量关系。

六、教学方法：

采用实验探究教学法，让学生在实验探究的过程中，对动能定理有个初步的认识。

七、主要教学过程：

1、建立场景，导入学习。

生活实例演示：让一小球做自由落体运动。

问（1）：小球的速度如何变化？动能如何变化？

生活实例：列车离站加速行驶时，速度越来越大，即动能越来越大：汽车刹车后，速度越来越小，即动能越来越小。

问（2）：什么原因导致物体的动能发生变化？（重力做功）

[这个简单的小实验调动学生，复习巩固动能定义，同时从情境中引入问题，比较符合高一学生认识过程，激发进一步探究的兴趣，]

2、提出问题

为了研究方便，以自由落体运动中的重力做功为例，研究重力所做的功与物体动能改变量之间的定量关系。你能否根据已有的知识对这种关系作出猜想，并设计一个实验来验证你的猜想？

3、讨论设计实验方案[这一环节是这节课的关键，学生能做好这一环节，后面的探究就顺理成章了，所以教师在让学生积极思考，讨论的同时，应该适时的给他们一定的指导和点拨。最后讨论出的方案可能有好几个，现列举两个最容易讨论出，并行之有效的方案]

方案A：研究做自由落体运动的物体重力做功和物体动能变化的关系

这个方案比较简单，学生在前面生活实例演示和根据“必修1”的学习，已经经历并掌握了自由落体运动——一种匀变速直线运动的实验研究过程很容易想到，实验装置图如下：（教师事先备用，直接展示。）

方案B：课本上介绍的方案这个方案，学生在实际操作时可能存在一定的困难，教师引导学生思考：怎样确保小车在运动过程中受恒定的外力作用（实验条件）？怎样平衡小车在斜面上所受的摩擦力，使小车只受拉力的恒力作用（判断平衡依据）？教师要引导学生排出难点。（这里我们就让学生明白：教材上给出的方案不一定就是最简单的）

[使学生易于对实验方案的优劣进行理解，从而进一步鼓励学生开拓思路，不要拘泥于一种方案。学生的探究过程可能会有一些困难，此时教师可适当作一些指导，留给学生更多的思考空间，体现出学生是学习的让人。]

结合讨论后的方案，确定可能用到的实验器材：

小车、电火花计时器、刻度尺、纸带、细绳、木板、砝码、定滑轮、铁架台、夹子等。

4、学生分组实验，记录并分析数据

根据之前的讨论，学生自主选择实验方案，确定实验步骤，（建议每个方案都要有人）进行分组实验，教师巡视给与适时的指导和点拨。

[学生通过自己实验发现问题，解决问题，进一步体现把课堂交给学生的教学思想，让学生明确在课题已经确定的情况下应如何逐步通过实验对课题研究。]

不论选择哪一方案，实验数据处理都是对纸带分析，在纸带上取两个合适的点（如上图中纸带上的B点和D点），用刻度尺测出这两点间的距离SBD，用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时，重锤的速度VB和VD，（提示学生匀变速直线运动物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中点时刻的速度教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系）。

力F/N位移S/m功W=FS（J）B点速度VB（m/s）D点速度VD（m/s）动能的变化ΔEK（J）第1次第2次

由实验数据得出结论：

在误差允许的范围内，恒力所做的功等于物体动能变化的大小。

[这时，教师呈现各代表小组的表格，要求学生分析总结，结论由学生自己总结得出，这样有助于加深印象，教师只是在学生总结的基础上，规范其文字的表述。]

5、评估与交流

小组间相互交流，了解其他组的实验情况，在实验结果上和其它组是否一致？试分析影响实验结果的可能因素，对实验过程中好的方面和不妥有待改进的地方，进行评估。先让每个小组推荐一两个代表对自己小组进行评估、总结，教师可以在学生发言前设置下面几个问题：

（1）、在实验结论数据中，功W和动能的改变ΔEK是否一致？

（2）、在实验过程中，你们认为影响实验结果的可能因素是什么？又如何减少实验过程误差的？

（3）、实验装置可有改进的地方？

[培养学生虚心向他人学习，正确听取、采纳他人意见的好习惯，达到相互学习，共同促进的作用。]

教师归纳：大量更为精确实验表明，能量转化可以用做功来量度。如合外力做总功等于动能的变化。

八、课后作业

1、用数学表达式描述恒力做功和动能改变的关系（动能定理）。

2、理论推导：请根据牛顿运动定律和运动学知识从理论上推导动能定理。

九、教学反思

“物理课堂实验探究课”，目的是让学生经历动能定理的实验研究过程，体会实验在发现自然规律中的作用，这就是体现了“过程与方法”的培养目标。在本节课中，通过学生动手实验探究恒力（重力）做功数量，进一步分析物体动能的改变数值，从而建立功和能量变化之间的定量关系，让学生主动参与、全面感受到实验探究的全过程，培养了学生观察、分析、归纳等各项综合本质。学生在解决实际问题中的学习是比教师单纯教授知识更有效，思维训练也更加深刻，学生得到的不仅有知识，还包括解决问题的方法和策略，独立思考的认知技能和实际操作能力等。高中物理教学设计12

人类从很早就认识了摩擦起电的现象，例如公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中就写下了“顿牟掇芥”一语，指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。

后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种：用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

一、电荷：

1、把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷．

2、电荷量：C

“做一做”验电器与静电计

为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少，从18世纪起，人们经常使用一种叫验电器的简单装置：玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一条导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出（图甲）。如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计（图乙）

问：是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释看到的现象？

1、摩擦起电

摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的'能力不同．特别是离核较远的电子受到的束缚较小。当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体。实质：电子的转移．结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．得到电子：带负电；失去电子：带正电问：摩擦起电有没有创造了电荷？

生：没有，摩擦起电是带电粒子（如电子）从一个物体转移到另一个物体。师：很多物质都会由于摩擦而带电，是否还存在其它的使物体起电的方式？在学习新的起电方式之前，我们先来学习金属导体模型。

金属导体模型也是一个物理模型P3（动画演示）

自由电子：脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。

带正电的离子：失去电子的原子，都在自己的平衡位置上振动而不移动。

2、感应起电

演示取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们

彼此接触。起初它们不带电，帖在下部的金属箔是闭合的。

①把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B(参见课本图1、1－1)．金属箔有什么变化？

实验现象：可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．提出静电感应概念：

（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象。

规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷

（2）利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．

（3）提出问题：静电感应的原因？

带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中，导体A和B带上了等量的异种电荷．

①演示

②如果先把C移走，金属箔又有什么变化？实验现象：A和B上的金属箔就会闭合．

③如果先把A和B分开，然后移开C，金属箔又有什么变化？

实验现象：可以看到金属箔仍张开，表明A和B仍带有电荷；

④如果再让A和B接触，金属箔又有什么变化？

实验现象：金属箔就会闭合，表明他们就不再带电．这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．

问：感应起电有没有创造了电荷？

生：没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。

师：无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷、

得出电荷守恒定律．三、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．

师：电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。

师：迄今为止，科学家实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。元电荷：电子所带的电荷量，用e表示。e=1、60_10－19C注意：迄今为止，发现所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。

（三）小结

二、电荷守恒定律：

电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。

一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。

三、几个基本概念

电荷量──电荷的多少叫做电荷量。符号：Q或q单位：库仑符号：C。

元电荷──电子所带的电荷量，用e表示，e=1．60_10C。

注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得

比荷──电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m，符号：C/㎏。

静电感应和感应起电──当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。高中物理教学设计13

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k_/2与_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高中物理教学设计14

【教材分析】

本节是人教版高中《物理》必修2第五章第7节，是《曲线运动》一章的最后一节。学习本节内容既是对圆周运动规律的复习与巩固，又是后面继续学习天体运动规律的基础，具有承上启下的作用。教材安排了铁路的弯道，汽车过拱桥，航天器中的失重现象，离心现象四个方面的内容，如果面面俱到，难免会蜻蜓点水，为了在教学中突出重点、分散难点，我将教材内容进行了重新整合，分两课时完成。本课为第一课时主要讨论铁路弯道的设计意图。【学情分析】通过前面的学习，学生已经对圆周运动有了较为清晰地认识，但是对于向心力的概念理解还不够深入。同时高一的学生思维活跃，求知欲强，他们很希望参与到课堂中来，自主的解决问题。【三维学习目标】过程与方法知识与技能情感态度和价值观经历观察思考，自主探究，交流讨论等活动进一步理解向心力的概念。

能在具体问题中找到向心力的来源培