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

2024-2025学年高中物理第19章原子核5核力与结合能说课稿新人教版选修3-5授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容：本节课主要讲解核力和结合能的相关知识，包括核力的性质、作用范围、结合能的概念及其计算方法。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与高中物理选修3-5中的原子核章节紧密相连，学生在学习原子核结构、衰变等知识的基础上，进一步了解核力和结合能，为后续学习原子核反应和核能打下基础。核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验和理论分析，引导学生理解核力的性质和结合能的概念。

2.提升学生的抽象思维能力，通过核力的描述和结合能的计算，锻炼学生从具体现象抽象出物理规律的能力。

3.增强学生的科学思维能力，通过核力与结合能的学习，培养学生运用物理理论解决实际问题的能力。

4.强化学生的科学态度与责任，使学生认识到科学研究的严谨性和社会责任感在科学研究中的重要性。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在进入本章节学习之前，学生已经学习了原子核的基本结构、核衰变以及相关粒子物理的基础知识。他们已经具备了一定的原子物理和粒子物理的基础，能够理解原子核的稳定性以及放射性衰变的基本原理。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中学生对物理学科普遍保持着较高的兴趣，尤其对原子核和核能等前沿领域感兴趣。他们的学习能力强，能够通过实验和理论相结合的方式进行学习。在学习风格上，大部分学生偏好于通过实验验证理论知识，同时也愿意接受抽象概念的学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在学习核力和结合能时可能遇到的困难包括对核力这种短程力的理解、结合能计算公式的推导和应用，以及如何将核力与原子核稳定性联系起来。此外，学生对核能利用的伦理和安全问题也可能产生疑问，需要教师引导他们进行深入思考。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过系统讲解核力的性质、结合能的概念及其计算方法，帮助学生建立清晰的知识体系。

2.讨论法：组织学生围绕核力的特点和结合能的应用进行小组讨论，激发学生的思维和参与度。

3.实验法：结合核力实验，让学生通过实际操作体验核力的作用，加深对理论知识的理解。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示核力的图像和结合能的计算过程，直观展示抽象概念。

2.互动软件：使用教学软件模拟核力实验，让学生在虚拟环境中进行操作，增强学习体验。

3.网络资源：推荐相关网络资源，如在线视频、科普文章等，拓展学生的知识面和视野。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：以核能利用在现代社会中的应用为例，如核电站发电、核武器等，提问学生关于原子核的稳定性以及核能释放的问题，引发学生的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾原子核的组成、核衰变类型以及放射性同位素的应用，为引入核力与结合能的概念做好铺垫。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解核力的性质，包括其吸引力、短程性和饱和性，以及结合能的概念和计算方法。

-举例说明：通过具体的原子核模型，如氦核和铁核，展示核力的作用和结合能的计算过程。

-互动探究：分组讨论核力的作用机制，以及结合能如何影响原子核的稳定性。学生可以设计简单的实验或模拟实验来探究核力的性质。

3.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：让学生独立完成几道关于核力和结合能的计算题，包括理论计算和实验数据的分析。

-教师指导：对学生的练习进行个别指导，纠正错误，解答疑问，确保学生对知识的正确理解。

4.课堂总结（约5分钟）

-总结本节课的主要知识点，强调核力与结合能在原子核稳定性中的作用。

-引导学生思考核力的研究对核能利用和核物理发展的意义。

5.作业布置（约5分钟）

-布置课后阅读材料，要求学生阅读关于核力最新研究的文章，了解该领域的最新进展。

-布置思考题，让学生思考核力与结合能在实际应用中的潜在问题和挑战。

6.拓展活动（约10分钟）

-组织学生进行小组讨论，探讨核能的安全性和环境影响，以及如何平衡核能利用和环境保护的关系。

-邀请相关领域的专家或校友进行讲座，分享核物理研究的实际应用和职业发展。

7.反馈与评价（约5分钟）

-收集学生对本节课的反馈，了解他们的学习体验和收获。

-根据学生的课堂表现和作业完成情况，给予相应的评价和指导。教学资源拓展1.拓展资源：

-核力的历史发展：介绍核力研究的起源，从卢瑟福的原子核模型到现代的量子色动力学，展示核力研究的历程。

-结合能的应用：介绍结合能在核物理和核工程中的应用，如核反应堆的设计、核能发电的效率分析等。

-核反应类型：讲解不同类型的核反应，如裂变、聚变、衰变等，以及它们在核能利用中的角色。

-核物理实验技术：介绍核物理实验的基本原理和常用技术，如粒子加速器、探测器等。

-核能安全与环境保护：探讨核能利用带来的安全问题和环境保护挑战，以及相应的解决方案。

2.拓展建议：

-阅读经典文献：推荐阅读关于核力的经典物理学文献，如《原子核物理学》等，以加深对核力本质的理解。

-观看科普视频：推荐观看关于核物理和核能利用的科普视频，如“原子世界”系列视频，帮助学生直观理解核物理现象。

-参与科学竞赛：鼓励学生参加物理竞赛或核科学相关的竞赛，如国际青年物理学家竞赛，提升学生的实践能力和创新思维。

-参观核设施：组织学生参观核电站、核实验室等核设施，亲身体验核物理研究的实际应用。

-开展小组研究：鼓励学生分组进行研究项目，如探究核反应的机制、设计核能发电模型等，培养学生的团队合作和科研能力。

-交流学习心得：定期组织学生交流学习心得，分享他们在学习核物理过程中的发现和疑问，促进知识的深入理解和拓展。

-阅读相关书籍：推荐阅读《核能与人类未来》等书籍，了解核能发展对人类社会的影响和未来发展趋势。

-关注学术动态：引导学生关注核物理领域的最新研究动态，如通过阅读学术期刊、参加学术会议等方式，保持对学科前沿的了解。内容逻辑关系①核力的性质

-核力的吸引力：核力是一种强相互作用力，主要表现为吸引力，维持原子核的稳定。

-核力的短程性：核力作用范围非常有限，仅在原子核尺度内有效。

-核力的饱和性：每个核子只与邻近的核子相互作用，核力在核内是饱和的。

②结合能的概念

-结合能的定义：结合能是指将一个原子核分解成单个核子所需的能量。

-结合能的类型：包括平均结合能和单个核子的结合能，反映原子核的稳定性。

-结合能与原子核稳定性的关系：结合能越高，原子核越稳定。

③结合能的计算

-结合能的计算公式：结合能可以通过质能方程和核子质量亏损来计算。

-结合能的计算实例：以铁-56为例，展示结合能的计算过程。

-结合能的应用：结合能的计算在核物理和核工程中的应用，如核反应能的计算。教学反思与改进在教学过程中，我深刻体会到教学是一个不断学习和反思的过程。以下是我对本次教学的一些反思和改进措施。

首先，我在导入环节的设计上，尝试通过实际案例来激发学生的兴趣。我发现，虽然案例能够吸引学生的注意力，但部分学生对于案例中的专业术语感到困惑，导致他们对后续内容的理解产生障碍。因此，我计划在未来的教学中，更加注重案例的选取，确保其既能够激发学生的兴趣，又能够与教学内容紧密结合。

其次，我在新课呈现环节，对于核力的性质和结合能的计算方法进行了详细的讲解。在讲解过程中，我发现部分学生对核力的短程性和饱和性理解不够深入，这可能是由于核力本身的概念比较抽象。为了帮助学生更好地理解，我打算在接下来的教学中，增加一些直观的图示和动画演示，通过形象化的方式来辅助教学。

再次，我在巩固练习环节，布置了一些计算题和实验设计题。通过批改作业，我发现部分学生在计算结合能时，对公式应用不够熟练，甚至在解题过程中出现了概念混淆。针对这一问题，我计划在今后的教学中，加强学生的公式应用训练，并通过小组讨论的方式，让学生在互动中加深对知识点的理解。

此外，我在课堂总结环节，试图总结本节课的主要知识点，并引导学生思考核力与结合能在实际应用中的意义。然而，我发现有些学生对于总结的内容不够关注，可能是因为总结部分过于理论化。因此，我计划在未来的教学中，结合实际案例，用更加生动的方式来进行总结，以提高学生的参与度和兴趣。

在教学反思中，我还注意到学生的个体差异。有些学生在学习核物理时表现出较强的逻辑思维能力，而有些学生则更偏向于形象思维。为了更好地满足不同学生的