高中物理教学案例
《高中物理教学案例》
——原子物理复习教学中的有效性问题建构
重庆求精中学 宋伦翔
苏霍姆林斯基认为：“教育过程中要实现智育的主要目是发展智力。每个教师都应当成为学生智力的得法的、有头脑的培育者。只有当教师不把知识的积累和知识量的扩大视为教学过程的最终目的，而只是当做发展认识和创造力以及喜好钻研的灵活思考能力的一种手段的情况下，才能在教学过程中实现智育。”
因此，在物理教学的思考中应该时刻牢记我们是在培养人才这个最终的目标。
一、复习课《守恒思想在核反应中的应用》
我们在力学中复习了能量守恒和动量守恒，其实是自然界普遍成立的规律，自然界中不少物理量都遵循守恒定律，如动量守恒定律、能量守恒定律，电量守恒定律和质量守恒定律。“守恒”是自然界的基本规律，也是中学物理的重点，对学生物理素养和科学素质的培养起到重要的作用，在每年的物理高考题中得到了较全面的体现，占有较多的分值，可见守恒思想在物理学中具有举足轻重的位置。
问题引导：守恒定律的本质是什么呢？
教师引导学生由事实分析归纳，得出：“守恒定律的本质就是物质在发生变化或者两物体在发生相互作用的过程中某些物理量的总量保持不变。即这些物理量在这一过程中是守恒的” 。
在自然界中有许多物理量都遵守守恒定律。例如：1756年俄国化学家罗蒙诺索夫发现的质量守恒定律、1746 沃森提出电荷守恒及公元1843年英国法拉第用冰桶实验证明的电荷守恒定律。19世纪中叶，克劳修斯使热力学第一定律（即包括热现象在内的能量守恒定律）有了数学解析表达式。
原子核在发生变化和反应的过程中也遵循能量守恒定律、电荷守恒定律和质量数守恒定律及动量守恒定律。
教师提问：在核反应方程中质量数守恒，那么质量守恒吗？
引导指出：质量守恒是物体系统运动过程中的最基本规律。通常情况下，质量守恒是在低速条件下的静止质量守恒。在高速运动的情况下，静止质量与运动质量相互转化，总质量仍然守恒。
（一）质量数、电荷数守恒
质量数守恒和电荷数守恒是原子核反应方程中的两个基本定律，也是解决这类问题的的基本根据。那么什么是质量数守恒和电荷数守恒呢？
质量数守恒是核反应前原子核的质量数之和等于反应后的质量数之和；即核子数不变。 电荷数守恒是核反应前原子核的电荷数之和等于反应后的电荷数之和。
题1：
天然放射性元素23290Th （钍）经过一系列α衰变和β衰变之后，变成20882Pb （铅）
，下列论断中正确的是（ ）
A 、 铅核比钍核少24个中子
B 、 铅核比钍核少8个质子
C 、 衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变
D 、 衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
引导学生分析：
提问：天然放射性元素的衰变是怎样发生的？
引导学生：天然放射性元素的衰变是由于原子核不稳定而自发地发出某种射线的现象。 提问：有几种类型的衰变？发出什么射线？
引导学生：伴随着α衰变和β衰变，有三种射线发出：α射线、β射线和γ射线。
提问：这三种射线有什么不同的性质？
引导学生：
α射线是速度为光速的1/10的氦核流（42He ）
，贯穿作用很弱，电离作用很强。 β射线是速度接近光速的电子流，贯穿作用较弱，电离作用较强。
γ射线一般是由于发生衰变的原子核处于激发态，在向较低的能级跃迁时，伴随α射线和β射线产生的波长较短的电磁波，其贯穿作用最强，电离作用最弱。
提问：组成原子核的核子有什么样的数量关系？
引导学生：核电荷数=质子数=原子序数=核外电子数，质量数=核子数=质子数+中子数。
提问：符号232
90Th 中，左上角232表示什么？右下角90表示什么？20882Pb 呢？
引导学生：23290Th 表示质量数为232（核子数），电荷数为90（质子数）。208
82Pb 表示有
208个核子，其中有82个质子。
提问：这里没有涉及中子数，怎么办？
引导学生：可利用数量关系“质量数=核子数=质子数+中子数”求出中子数。
可见，铅核比钍核少24个核子，其中质子少8个，中子少16个。故B 对、A 错。
提问：那么，氦核和电子的符号又该怎么写？
引导学生：由分析232
90Th （钍）和20882Pb （铅）得，氦核的符号是42He ，电子符号是01e -
提问：由42He 和01e -可知道氦原子核的什么信息？
引导学生：氦原子核有4个核子组成，其中有2个质子、2个中子。电子带一个单位的负电，静止质量为零。
提问：怎么求α衰变和β衰变的次数呢？
引导学生：要将题中的α衰变、β衰变写成核反应方程。
提问：在整个衰变过程中，核反应方程怎么写？
引导学生：设发生了M 次α衰变和N 次β衰变，则有232
20840908221Th Pb M He N e -→++。
提问：由质量数守恒，写出在衰变中的质量数关系？
引导学生： 232=208+4M ，得M=（232－208）÷4=6
提问：由电荷数守恒，写出在衰变中的电荷数关系？
引导学生：90=82+2M+（－N ），得N=4
可见，衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变。故D 对、C 错。
所以，应该选择B 、D 。
（二）能量守恒
1.质能方程：
提问：质能方程说明了什么？
引导学生：质量和能量是不可分割而联系着的。一方面，任何物质系统既可用质量m 来标志它的数量，也可用能量E 来标志它的数量；另一方面，一个系统的能量减少时，其质量也相应减少，另一个系统接受而增加了能量时，其质量也相应地增加。
题2：
裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核23592U 为燃料的反应堆中，当23592U 俘
获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：
92235
0134139
3894
0112343U n Xe Sr n m m m m +?→?++
反应方程中下方字母符号是中子及有关原子的静止质量，单位是kg ，真空中光速为C 。则核裂变反应释放的核能为____________。
引导学生分析：
提问：解决核反应过程方程的的关键是什么？
引导学生：电荷数守恒和质量数守恒。
提问：哪些核反应有质量亏损？
引导学生：核裂变和核聚变反应都可以释放能量、有质量亏损。
问题：怎么计算核反应中的质量亏损呢？
引导学生：如果给出的质量单位是“kg ”，则：
??E mC =2=212342[(2)(3)]m m m m m C +-++=21234(2)m m m m C ---
问题思考：如果质量单位是“u ”，又如何计算呢？
2.综合应用
题3：
太阳现在正处在主序星演化阶段．它主要是由电子和1412H He 、等原子核组成．
维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是01411224e H He -+→+释放的核能，这些核
能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于核聚变反应而使太阳中的11H
核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段．为了简化，
假定目前太阳全部由电子和11H 组成。
（1）为了研究太阳演化进程，需知道太阳的质量M ．已知地球半径6
6.410R m =?，
地球质量246.010m kg =?，日地中心的距离111.510r m =?，地球表面处的重力加速度为210/g m s =，1年约73.210s ?。试估算目前太阳的质量M 。
（2）已知质子质量271.672610
p m kg -=?，42He 质量276.645810m kg α-=?，电子质量300.910
e m kg -=?，光速8310/c m s =?。求每发生一次题中所述的核反应所释放的
核能。
（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能321.3510/W m ω=?。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只保留一位有效数字）
引导学生分析：
（1）估算太阳的质量M
首先复习解决万有引力应用问题的两条思路：
视星球的环绕为匀速圆周运动，且引力提供向心力；在地球表面附近，如果忽略地球自转，引力约等于物体的重力。
则引导学生写出下面两式：
设T 为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律可知：
r T m r mM G 22)π2(=
地球表面处的重力加速度为： 2Mm G
mg R
= 以上两式联立得 g R r m T M 23
2)π2(=．
由题给数值代入，得：
kg 10230?=M ．
（2）根据质量亏损和质能公式，每发生一次该核聚变反应释放的核能为：
2
αe p )224(c m m m E -+=?
代入数值得： J 104.212-?=?E （3）先画出示意图，再根据题给假定，目前太阳全部由电子和核11H 组成，且电子的
静止质量不计。按目前关于恒星演化的理论，若由于核聚变反应使太阳中的11H 核数减少
10%，太阳将离开主序星阶段。所以，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，太阳的质量将减少10%M ，发生一次题中所述核聚变所消耗的质子数为4个，因此该核聚变的次数为：
%104p
?=
m M N
因此，在上述时间里太阳发生N 次这种核聚变总共辐射出的能量为： E N E ??=
设太阳辐射是各向同性的，则（在以太阳为中心，以日地距离为半径的球面上）每秒太阳向外放射的辐射能为：2
4r επω=
所以太阳继续保持在主序星的时间为： εE t =
由以上各式得：
ω2p 2αe p π44)24(1.0r m c m m m M t ?-+=
代入数值并以年为单位得： 10110t =?年=1百亿年
（三）动量守恒
题四：
由于U235具有易俘获慢中子而发生裂变的特点，而裂变时产生的中子速度都很大，不易被铀235俘获而诱发新的裂变，所以在核反应堆中常用石墨作减速剂，当快中子跟石墨原子核经过若干次弹性碰撞后就会变为慢中子．设每次碰撞前石墨的原子核都处于静止状态，一个具有初动能0E 的中子，去正面弹性碰撞质量是中子K 倍的石墨的核．试问：
（1）第一次碰撞后，中子的动能是多少?
（2）第n 次碰撞后，中子的动能是多少?
引导学生分析：
问题引导：对于弹性碰撞问题，我们应该首先想到两个什么守恒？
设碰前中子的速度为0v ，质量为m ，第一次碰后中子的速度为1v ，碳核的速度为1
v '，则由弹性碰撞的动量守恒和动能守恒有：
110'+=v Km mv mv
2
12120212121'+=v Km mv mv
由以上二方程可得：
0111v K K v +--
=
问题：负号表示什么？ 负号则表示碰后1v 的方向和碰前0v 的方向相反。
故第一次碰撞后，中子的动能是：
21121mv E =
2022111mv K K ??? ??+-=
2
11E K K ??? ??+-=
（2）问题：那么，第二次碰撞跟第一次有什么区别？
同理，由以上讨论可知，第二次碰撞后中子的速度2v 的大小为： 02
121111v K K v K K v ??? ??+-=??? ??+-=
第三次碰撞后中子的速度3v 的大小为：
03
311v K K v ??? ??+-= …
第n 次碰撞后中子的速度n v 的大小为： 011v K K v n
n ??? ??+-=
第n 次碰撞后，中子的动能是： 0211E K K E n
n ??? ??+-=
二、《原子核》一章的复习
（一）原子的核式结构、原子核
1．电子的发现与汤姆生原子模型
问题引入：电子的发现说明了什么？
19世纪末，电学兴起，提供了破坏原子的方法。在低压气体下放电，原子被分为带电的两部分。1897年，汤姆生在研究这两部分电荷时，发现其一带负电（称为电子），而另一个较重的部分带正电。这说明原子不再是不可分割的，由此汤姆生提出了 “枣糕”模型，认为原子的正电荷和质量联系在一起均匀连续分布于原子范围，电子镶嵌在其中，可以在其平衡位置作微小振动。
2．α粒子散射实验及原子的核式结构模型（重点）
问题引入：
通过观察α粒子散射实验，该实验用到哪些器材？各有什么作用？观察到什么现象？ α粒子散射实验的现象是： α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进， α粒子却发生了较大的偏转，并且有 α粒子偏转超过90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°。（强调各数量形容词）
引导学生思考：
α粒子与电子碰撞会发生大角度偏转吗？两边均匀的正电荷对α粒子作用的斥力对α粒子的运动有什么影响？这种现象说明了什么呢？用汤姆生的“枣糕”原子模型可以解释吗？
1909年卢瑟福的助手H.盖革和E.马斯登在卢瑟福建议下做了α粒子散射实验，用α射线轰击厚度为微米的金箔，发现绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小 ，但有少数α粒子发生角度比汤姆生模型所预言的大得多的偏转，大约有1／8000 的α粒子偏转角大于90°，甚至观察到偏转角等于150°的散射，称大角散射，更无法用汤姆孙模型说明。
此实验开创了原子结构研究的先河。
问题引导：
英国物理学家卢瑟福的原子核式结构学说，其内容是：在原子的中心有一个 叫
做原子核，原子的 正电荷和 质量都集中在原子核里，带负电的电子在 空间里绕核旋转。（卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。原子核所带的正电荷数等于核外的电子数，整个原子是中性的）
3．原子的核式结构模型对α粒子散射实验的解释
由于原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，当α粒子与核十分接近时，会受到很大的库仑斥力而发生大角度偏转，但因为原子内部大部分是空的，核又很小，所以α粒子穿过原子时靠近核的机会很少，绝大多数α粒子将沿原方向前进，只有极少数α粒子离核较近，发生大角度偏转。
引导学生思考：
为什么卢瑟福认为：与原子的体积相比，核占有的空间很小？（从实验事实可以判断） 原子核带正电、电子带负电，为什么核没有把电子吸到核上去？向心力由谁提供？向心力的方向与速度方向有什么关系？（电子绕核旋转，库仑力提供向心力，电子和原子核对立统一于原子之中）
根据实验事实，卢瑟福原子模型否定了汤姆生原子模型，那么两者之间有什么异同？（相同点：A 、原子都由带正电的物质和带负电的电子组成，且正负电荷相等。B 、电子质量很小，原子的质量几乎都集中在带正电的物质上。不同点：A 、有核与无核。B 、空与实。C 、电子转与不转绕核）。
卢瑟福是肯定了汤姆生原子模型的正确之处，否定了不符合实际的部分后提出了自己的学说，是在肯定基础上的否定，使认识向前发展。
4．原子核的组成
原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子。质子带正电（与电子带电量相等），中子不带电，质子与中子的质量几乎相等。
有以下概念和关系：
核电荷数=质子数（Z ）=元素的原子序数=核外电子数
质量数（A ）=核子数=质子数+中子数
5．元素的同位素
具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称为同位素。同位素的化学性质完全相同。 引导学生：怎么理解同位素有相同的化学性质？（在元素周期表上位置相同的元素，具有相同的核外电子数，特别是具有相同的最外层电子数）
6．核力
使核子结合成为原子核的吸引力叫做核力。在原子核的范围内，核力起着主要的作用。 问题引导：
原子核的半径很小，质子和质子之间的库仑斥力很大，为什么却可以共存与同一个原子核中？（它们之间的核力远大于库仑力）
核力的特点是：（1）是一种很强的吸引力，现在已知有/100F F 核库。
（2）是一种短距离作用力，只在2.0×10-15
m 短距离内起作用，即核子
几乎只跟与它相邻的核子才有核力的作用。
问题激发：核力的本质是什么？（核力是核子之间的作用力，它是核子组成稳定的原子
核的非常巨大的力。核力是一种近程力，在大于10-15米的距离时，核力远比库仑力小。在
小于10-15米的距离时，核力比库仑力增加得更为迅速，核力与核子是否带有电荷并无关系。目前核力的本质，还没有一个比较完美的理论来说明，科学界还在深入研究中，希望同学们有所作为！）
（二）天然放射性、衰变、放射性的应用与防护
1．天然放射现象
问题引导：
原子核的半径大约是10-15～10-14m ，原子核的半径大约是原子半径的万分之一（原子半
径大约是10-10
m ）。原子核的体积大约是原子体积是万亿分之一。那么原子核里面到底有什么呢？原子核是否可以再分呢？有什么方法来研究原子核呢？人类对原子核的复杂结构及其变化规律的认识就是从发现天然放射现象开始的。
2．放射线的种类和特征
问题引导：射线究竟是什么?放射线的粒子在与其他物质作用时会发生什么现象？怎样对放射线进行探测？我们已经知道放射线能使用照相底片感光，那么我们可以用什么方法来研究这些射线是否带电？以及带什么电？
引导学生回顾：放射线的粒子在与其他物质作用时会使气体电离、使照相底片感光、使荧光物质产生荧光等。电场和磁场具有可以使带电粒子偏转的性质。
请学生设计一个实验装置，来测定射线是否带电，并画出示意图。根据学生的装置引导学生展开分析讨论。（这里要注意分析的灵活性和针对性）
注意分析：射线是否偏转？向哪个方向偏转？偏转的角度大小有什么区别？为什么会有这些区别？跟哪些因素有关？
然后再通过图表来比较对比分析三种射线的组成、速度、贯穿本领、电离作用等。
3．原子核的衰变
问题引导：
什么是衰变？原子核为什么要发生衰变？
引导分析：原子序数大于83的天然存在的元素由于中子数过多而不稳定，它们都会自发地从原子核里放射出α、β和γ射线而转变为其它元素的原子核。原子序数小于83的元素也有一些具有放射性。γ射线是由于α、β衰变后原子核不稳定而产生的能量较高的电磁辐射。
4．元素的半衰期
问题引导：能否由半衰期计算出某个放射性原子核要经过多长时间才衰变？
引导分析：按统计规律，放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。由原子核内部本身的因素决定，与原子所处的物理、化学状态无关。而且半衰期是表示大量原子核衰变的平均快慢程度，是一个统计规律，只适用于大量放射性原子构成的样品，就其中个别原子核来说，它要经过多长时间才衰变是不得而知的。
5．放射性的应用与防护
问题引导：放射线的粒子就象看不见的子弹，既有贯穿和电离作用，在探测仪面前也会暴露放射性元素。那么，怎样对它有利的一面加以利用、对有害的一面加以防护呢？
引导学生阅读、讨论。
（三）核反应、核能、裂变、聚变
1．核反应
问题激发：我国在1964年10月16日成功爆炸了第一颗原子弹，1967年6月17日又爆炸了第一颗氢弹。氢弹比原子弹所用的燃料要少，但是爆炸的威力却大得多，这是什么原因呢？
通过历史回顾，引导学生写出人工核转变的核反应方程：
质子的发现（卢瑟福）`14
417
17281N He O H +→+
中子的发现（查德威克）`9
41214260Be He C n +→+ 2．核能及其计算
（1）核能：通过能量的复习，引出核能的概念。
（2）质量亏损：
问题引导：在化学反应中往往会有吸热或者放热，那么在核反应中是否也会有能量的吸收或者释放呢？在这些核反应中，反应前后的总质量是否要发生变化？如果有变化，又会怎样变化？
通过实验复习介绍引出质量亏损，并且为核能的计算埋下伏笔。
（3）质能方程：
引导学生讨论爱因斯坦的质量和能量联系方程 2E mc =及 2
E mc ?=?的比较。 质能方程说明，质量和能量是不可分割而联系着的。一方面，任何物质系统既可用质量m 来标志它的数量，也可用能量E 来标志它的数量；另一方面，一个系统的能量减少时，其质量也相应减少，另一个系统接受而增加了能量时，其质量也相应地增加。
（4）核能的计算
引导学生思考，哪些核反应要释放核能？怎样计算这些核反应中释放出来的能量？ 情况一：如果题目给出的质量单位是“kg ”，则用2E mc =或2E mc ?=?进行计算。 情况二：如果题目给出的质量单位是“u ”，则用“1u 相当于931.5MeV 的能量”这个结论进行计算。
由问题引出：
哪些核反应是要释放核能的？（重核的裂变和轻核的聚变）
3．重核的裂变与链式反应
1938年12月，科学家在用中子轰击铀核的产物中发现了钡的放射性同位素。终于证实，铀核在俘获一个中子后，发生了一个重核分裂成两个中等质量的核的反应过程——核裂变。这一发现，为核能的利用开辟了道路。
铀核裂变的产物是多种多样的，有时裂变为氙(Xe)和锶(Sr)，有时裂变为钡(Ba)和氪(Kr)或锑(Sb)和铌(Nb)，同时放出2～3个中子。铀核还可能分裂成三部分或四部分，不过这种情形比较少见。
引导学生：利用两个守恒写出核反应方程，铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是： 235
190136
19203854010U n Sr Xe n +→++ （再写出其他的核裂变方程）
问题引导：怎样计算在这个反应中释放的能量？
首先计算反应过程中质量减少了Δm=0.1510u
然后计算反应中释放的能量：ΔE=Δmc 2=141MeV
然后再引导学生进一步计算（给出必要的数据）：
在不同的反应中，铀核释放的能量也不同。一般说来，铀核裂变时，平均每个核子放出的能量约为1兆电子伏。如果1千克铀全部裂变，它放出的能量就相当于2500吨优质煤完全燃烧时放出的化学能。
问题引导：
怎样才能让上述核裂变连续不断地进行下去呢？
核裂变方程 235
1901369203854010U n Sr Xe n +→++ 中产生的10个中子会到哪里去呢？
引出链式反应。
铀核裂变时，同时放出多个中子，如果这些中子再引起其他铀235核裂变，就可使裂变反应不断地进行下去．这种反应叫做链式反应。为了使裂变的链式反应容易发生，最好是利用纯铀235。
问题引导：铀块的体积是否也会对核裂变产生影响？
铀块的体积对于产生链式反应也是一个重要因素。因为原子核非常小，如果铀块的体积不够大，中子从铀块中通过时，可能还没有碰到铀核就跑到铀块外面去了。能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积。如果铀235的体积超过了它的临界体积，只要有中子进入铀块，立即会引起铀核的链式反应，在极短时间内就会释放出大量的核能，发生猛烈的爆炸。原子弹就是根据这个原理制成的。
介绍核电站、增殖反应堆。
4．轻核的聚变
问题引导：在我们的周围有核聚变现象吗？
热核反应在宇宙中是很普遍的现象，在太阳内部和许多恒星内部，温度都高达1千万度以上，在那里热核反应激烈地进行着。太阳每秒钟辐射出来的能量约为3.8×1026焦，就是从热核反应中产生的。地球只接受了其中的二十亿分之一，就使地面温暖，产生风云雨露，河川流动，生物生长。
问题引导：氢弹的原理是怎样的？
一个氘核和一个氚核结合成一个氦核时，释放出17.6兆电子伏的能量，平均每个核子放出的能量在3兆电子伏以上，这时的核反应方程是：
2
3411120H H He n +→+
问题引导：为什么我们直接将两个物体压缩不能发生聚变反应呢？
分析：使核发生聚变，必须使它们接近到10－15米，也就是接近到核力能够发生作用的
范围。由于原子核都是带正电的，要使它们接近到这种程度，必须克服电荷之间的很大的斥力作用。这就要使核具有很大的动能。
问题引导：用什么办法能使大量的轻核获得足够的动能来产生聚变呢？
有一种办法，就是把它们加热到很高的温度。从理论分析知道，物质达到几百万度以上的高温时，原子的核外电子已经完全和原子脱离，这时小部分原子核就具有足够的动能，能够克服相互间的库仑斥力，在互相碰撞中接近到可以发生聚变的程度。因此，这种反应又叫做热核反应。
问题引导：怎样产生这样高的温度呢？
原子弹爆炸时能产生这样高的温度，所以可以用原子弹来引起热核反应。氢弹就是这样制造出来的。
高中物理新课程教学设计案例分析(一)
高中物理新课程教学设计案例分析（一） 内容:选修3-1第三章《磁现象和磁场》(普通高中课程标准实验教科书) 教材分析 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。 学生分析 磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系（如黑子、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。 教学目标 一、知识与技能 1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。 2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。 3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。 二、过程与方法 1、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。 2、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。 3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 三、情感态度价值观 1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。 2、通过知识的学习，培养学生学科学、爱科学、用科学的精神，树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用，加强爱国主义教育。 3、强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动，获得亲身体验，产生积极情感。 重点难点 电流磁效应的研究是本节课的重点，也是难点 教学设计思想 1、这是磁场章节的第一节课，教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。为此，本节课采用以问题为主线、实验为基础的教学策略。问题情景的创设，是思维的启动点和切入口，而实验是物理研究的理论支持。 2、电流磁效应的研究是本节课的重点，在设计中可让学生自己讨论研究的思想，在这基础上再提出奥斯特的实验及其研究过程中出现的困难。然后自然得过渡到磁场对电流的作用上来。 3、在天体磁场的教学中，本设计注意用多媒体手段，将大量的图片、影象资料传递给学生，让学生了解中国古代对地磁的应用及其它天体磁场的认识，提高课堂的趣味性和教学效果。 教学过程设计 一、课前调查、准备 教师提出问题：1、你对生活中有关磁的现象和应用了解多少，能否举出你所熟悉的一些现象和应用呢？ 任务：在课前请同学通过网络去获知磁有关的知识 二、实验演示，引入新课 1、利用磁钢堆硬币积木。
高中物理教学案例
高中物理教学案例：都是“加速度” 1.问题的产生 去年国庆，我的第一届学生聚会，我是班主任，同时任教他们高一入门的物理课，被他们邀到现场，大家非常开心，由于是高中同学，不免要回忆高中时代的一些生活学习片断，一位医科大学毕业的学生顺手拿起桌上的一个苹果向空中抛去，然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答： ●你是指抛上去还是落下来的过程？（一个女孩子，也是医科大学毕业的） ●上升加速度朝上，下降时加速度朝下。（军事指挥院校的本科毕业生干脆利索地回答） ●上升过程速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧。（师大学毕业的，不是学物理专业） ●最高点苹果都停下来了，肯定没有加速度。（竟然是一个重点大学理工科毕业学生的回答） ●老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。（一个女孩，后来学文科了） 2. 他们是这样学的，我是这样教的 加速度的概念在高中物理中的地位不言而喻，它贯穿高中物理始终，但过不了三五年，他们将这些东西抛到了九霄云外，抑或将加速度概念扭曲。也就是上面回答的那些根深蒂固的“加速度”答案。 想想原来我的教学方法，基本上都是两种模式进行导入： 第一种是列一个如下所示的表格作为新课的引入： 然后设计问题：根据表格中的信息回答下列问题： 1.哪一个速度改变量大？ 2.哪一个所用时间长？ 3.哪一个速度变化快？
学生讨论回答完毕，老师总结：单位时间速度的改变量就叫加速度。然后转身在黑板上醒目地写上今天的主题：“速度变化的快慢 加速度”． 第二种是作速度-时间图像进行导入： 作出两物体的v —t 图像，都是匀变速直线运动，同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。 学生：甲图中，物体的速度每5秒变化30m/s ， 乙图中，物体的速度每5秒变化10m/s 。 师：哪个物体的速度改变要快一些呢？ 学生：甲物体，因为甲的速度每秒才改变6m/s 。 师：对，今天我们就来引入一个新概念——加速度，来描述速度改变的快慢． 这两种方式估计是全中国千千万万的物理教师通常的教学方法，以生活中常见的物体的速度、速度的变化、速度的变化快慢来引出“加速度”，最终迫不及待地给出定义：用来描述速度变化快慢的物理是就叫加速度。然后说出加速度的矢量性，有正负之分，再进行交流与讨论，对公式进行巩固等等。对于加速度方向问题，更是弄得学生晕头转向。教材对加速度方向的描述为“加速度也有方向，在直线运动中，通常取物体初速度0v 的方向为正方向，当末速度0t v v ，加速度a 为正值，表明加速度方向与初速度的方向与初速度0v 的方向相同，物体在加速；这句话我一直耿耿于怀，除了表述使你发晕之外，再找不到其它价值所在，何况还经不起推敲。 为此，我建议取一个合理的中文名词取代“加速度”。
(完整)高中物理教学案例
高中物理教学案例 高中物理教学案例 宜昌市长阳一中谢世林整理 【课题】：欧姆定律（一课时） 【教材分析】： 本节教材内容涉及两个问题。一是欧姆定律，二是导体的伏安特性曲线。关于欧姆定律，教科书先用演示实验探究导体中电流与电压的关系，通过U-I图像处理的方法得到电流与电压的正比关系，由斜率反映了导体对电流的阻碍作用，然后定义电阻。在此基础上，通过对因果关系、适用条件的分析等，得到欧姆定律的公式及表述。这样安排，在实验电路、数据处理、研究思路等方面都较初中有很大提高，也更加科学。对导体伏安特性曲线的研究，尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，使学生对欧姆定律的认识更加深化。 【学生分析】：
在初中学生对欧姆定律已有一定的认识，本节课要让学生对欧姆定律有一个更多、更深层次的认识。学生的动手能力不强，在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性，调动学生的积极性。 【教学目标】： （一）.知识与技能： 1.进一步体会用比值定义物理量的方法，知道什么是电阻以及电阻的单位. 2.理解并掌握欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题。 3.通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，掌握和用分压电路改变电压的基本技能；知道伏安特性曲线，知道线性原件和非线性原件，学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法。 （二）.过程与方法 1
1.通过演示实验知道电流的大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。 2.运用数字图像法处理，培养学生用数字进行逻辑推理能力。 （三）.情感、态度和价值观 1.通过探究欧姆定律的建立过程，激发学生的创新意识，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。 2.培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质，培养学生仔细观察认真分析的科学态度。 【教学重点难点】： 重点： 1.欧姆定律的内容、表达式及适用条件。 2.会用姆定律分析解决一些实际问题。
高中物理教学叙事案例
高中物理教学叙事案例 高中物理教学叙事一节课的引入正是本节课的知识建构的开始，如何抓住学生的认知需求和规律，激发学生积极思考、质疑释疑、渴求探索交流的情感，突显学生在课堂教学中的主体性，有效帮助学生实现知识建构，这是从教学基本技能中提升的教学艺术。为此，本人在教学中就选择课堂引入这一环节进行尝试，也收集一些课堂实例，并整理为以下体会和案例，与大家共同探讨 案例一：在《超重与失重》这节课的引入，我设计这样两个随堂小实验：（1）用一定宽度的纸带（不能太细也不能太粗，使之恰能承受重锤的重力），拴住一个重锤，让学生竖直提着并保持静止，并给学生一个问题：不借助其他器材，有没有什么方法可以挣断纸带？学生有一定的生活经验再让学生亲自实验一下，就会看到，“迅速向上提升重锤或迅速下降时突然停止，纸带断了”，这个能使学生在亲自动手实践中，体会到在加速上升或减速下降的过程中重锤对纸带的拉力超过自身重力，这就是超重现象，使学生在实验中获取感性的认识进而展开理性的思考。（2）准备一台体重计（机械指针型的），请一位同学站在体重计上分别呈现静止、下蹲、起立过程，另一位同学观察体重计的示数变化（有条件的可用摄像头将指针示数转化为视频，展示给全班同学）。先请同学预测再做实验，结果是静止时指针保持稳定、下蹲过程先减小再增大，起立过程先增大再减小。学生对示数变化的预测往往与实际情况有出入，教师可根据实验体验进行现象分析、过程分析、本质归纳（用牛顿第二定律分析）、应用拓展，
这使物理知识来源于生活、源于有意识的实践体验，充分挖掘直接经验和课堂生成的资源，体现物理教学以人为本，源于生活、走向社会。 案例二：在《运动的合成与分解》这节课的引入时，设置以下三个小问题：（1）在很平静的水面上，船头垂直指向对岸具有一定速度的小船的运动轨迹？（2）将船的动力关闭，船头垂直指向对岸放在具有一定水流速度的河水中，小船的运动轨迹？（3）如果船头指向不变且有一定的速度，同时行驶在具有一定水流速度的河水中，小船会怎样运动呢？轨迹如何？前两个问题仅是铺垫，我让学生猜猜小船将如何过河，画出轨迹（我用小船的模型让学生上台展示自己的想法）。学生非常踊跃，结果出乎我的预计，学生提供的方案各有说词，争执不下，主要分歧在船头的指向和 小船的轨迹。这是课堂生成的教学资源，我兴奋了，能从这里入手将这几种方案的是非讲座分析清楚，本节课的重、难点合运动与分运动的独立性、矢量性就得到了突破。 总的说来，课堂引入是课堂教学的基本环节，我们可以从不同的角度、不同的思路去设计以激活课堂、增强教育教学效果。
高中物理教学案例-(精选范文)
高中物理教学案例 内容:选修3-1第三章《磁现象和磁撤(普通高中课程标准实验教科书) 教材分析 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场(太阳、月亮等)，故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。 学生分析 磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基矗但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁尝太阳的磁场和自然界的一些现象的联系(如黑子、极光等)，满足学生渴望获取新知识的需求。 教学目标 一、知识与技能
1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。 2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。 3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场 二、过程与方法 1、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。 2、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。 3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 三、情感态度价值观 1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。 2、通过知识的学习，培养学生学科学、爱科学、用科学的精神，树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用，加强爱国主义教育。
物理教学设计案例共篇
篇一：高中物理新课程教学设计案例及分析 高中物理新课程教学设计案例及分析 《磁感应强度》 一、三维目标 （一）知识与技能 1、知道磁感应强度b的物理意义。 2、了解磁感应强度的方向是如何规定的。 1、通过对电场的研究方法类比探究描述磁场的物理量。 2、利用控制变量法探究磁场力与电流及长度的关系。 3、通过演示实验，分析总结，获取知识。 瓦房店市第三高级中学徐军 二、分析教学内容、确定重点难点 磁感应强度是电磁学的重要概念之一，是本节的重点。 三、分析学生状况、创设问题情境 在引入磁感应强度的概念时，基于学生接受能力不是太强，让学生首先回忆在学习电场强度时的探究方法。 四、设计和指导学生探究的教学策略 办代替。 通过上面的复习我们可以得到磁场的探究方法，即从磁场的基本性质出发，通过磁场对磁极和电流的作用来寻找描述磁场的物理量。可以通过小磁针的北极受力来规定磁感应强度的方向，但是因为小磁针有南极和北极，而不是磁单极子，两极受力会平衡，所以无法通过小磁针受力来定义磁感应强度的大小。教师指导学生通过磁场对电流元的作用力来定义磁感应强度的大小。 五、教学手段 蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电流表、金属杆、导线、铁架台、投影仪、投影片等 六、教学过程 （一）复习提问 如下表所示，填充电场中内容，并猜测磁场中填充内容： （二）引入新课 1、磁感应强度的方向（板书） 电场和磁场都是客观存在的。 问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？ 同学分析讨论后结果：不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极，小磁针静止时，两个磁极所受合力为零，因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱。 研究电场时我们通过试探电荷受到的力与电量的比值定义电场强度。在物理学中，把很短一段通电导线中的电流i与导线长度l的乘积il叫做电流元。但要使导线中有电流，就要把它连接到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。 实验结果发现： 磁感应强度（板书）
高中物理教学案例分析
牛顿第二定律教学案例分析 教学目标： 一、知识目标 1．理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义； 2．知道得到牛顿第二定律的实验过程； 3．理解加速度与力和质量的关系。 二、能力目标 培养学生的分析能力、实验能力和解决问题的能力。 三、德育目标 使学生知道物理中的一种研究问题的方法——控制变量法 教学重点 1．牛顿第二定律的实验过程； 2．牛顿第二定律。 教学难点 牛顿第二定律的意义。 教学方法 讲授法、实验法、归纳法 教学用具 两辆质量相同的小车，光滑的水平板（一端带有定滑轮）；砝码（一盒），细绳、夹子 课时安排 2课时 教学过程 一、导入新课 1．提问：什么是物体运动状态的改变？物体运动状态发生改变的原因是什么？ 2．引入新课： 通过上节课的学习，我们已知道：物体运动状态改变时产生加速度，而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关，那么：加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题。 二、新课教学 （一）用投影片出示本节课的学习目标： 1．理解加速度与力的关系； 2．理解加速度与质量的关系 3．理解牛顿第二定律的内容。 （二）学习目标完成过程： 1、加速度和力的关系： （1）用多媒体课件演示本节课所用的实验装置，教师进行讲解：图中是两辆质量相同的小车，放在光滑的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。 （2）对本次实验中说明的两个问题 1：砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。 2：用一只夹子夹住两根细绳，以同时控控制两辆小车。 （3）实验的做法： 1：在两砝码盘中放不同数量的砝码，以使两小车所受的拉力不同。 2：打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后关上夹子，让它们同时停下来。 （4）需观察的现象，观察两辆车在相等的时间里，所发生的位移的大小。（实验现象：所受拉力大的那辆小车，位移大） （5）分析推理： 1：由公式得到在时间t一定时，位移s和加速度a成正比； 2：由实验现象得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比。 3：推理得到结论：对质量相同的物体，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比，即：
【高中物理实验教学案例】 高中物理实验改进案例
【高中物理实验教学案例】高中物理实验改进案例 高中物理实验对于物理学的发展、物理教学的开展和学生的成长都有很大帮助。下面小编给高中学生带来物理实验教学案例，希望对你有帮助。物理实验教学案例 一、案例研究的背景和目的 本案例的研究将结合本校的实际情况，体现时代发展对中学物理实验教学的要求。其中以中学物理教学大纲为准绳，以新课改的高中物理教材中的演示实验、学生实验为基础，坚持理论与实验相结合的原则，灵活贯彻学以致用、实事求是、因材施教、突出个性的教学方法，使学生通过实验获得物理学基础知识，形成基本的物理学观点，初步掌握研究自然科学的方法之一——实验法，为学生的终生学习和工作奠定良好的基础。 二、案例过程的总结及认识 1.建议增加演示实验，优化实验过程要持久地保持学生学习物理的兴趣，光靠课本上的演示实验是不够的，应充分挖掘身边现有器材甚至是很不起眼的器材，结合特定的物理情境，增加实验的趣味性、直观性、新颖性、科学性，激发学生的好奇心和求知欲，引发学生思维，引导学生发现问题，解决问题。教材有一些内容或实验只作为“做一做”或课外实验来处理，实际上，很多内容都可以通过仪器和方法的改进来优化为演示实验。比如在“超重和失重”一节中，课后的“做一做”就可以改进为演示实验。找一个用过的易拉罐、金属罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水。移开手指，水就从洞中射出来。如果放开手，让罐子自由落下，在下落过程中，水将不再从洞中射出。 对于演示超重失重现象还可以做如下的改进： 在易拉罐底部开一个出水孔，在罐中水位较低时，由于表面张力的作用，水不从小孔流出。若使罐子突然向上加速运动，水就会从孔中喷出，由此可以说明超重现象。 用透明的塑料可乐瓶，里面装入大半瓶水，盖上瓶塞，由于重力的作用，空气在水面的上方，水面是平的。将塑料瓶向上抛出，可以看到，瓶中的空气在水中形成了一个或几个大小不同的空气泡，呈球形。 在悬挂的木板上放一块砖，在砖和木板之间放一条纸带。静止时抽动纸带，由于有比较大的压力而使纸带断裂。如果剪断吊砖的悬挂线，而使砖块和木板自由下落，则抓住纸带的手可以不费力地把纸带完好地抽出。教材的有些章节对于公式或定律的导出几乎是灌输式的，在这种地方，我们完全有必要加入一些形象而又简单的演示实验来说明定律或公式得出的原因或用以说明验证。 2.变部分演示实验为学生实验，培养学生创新的能力把演示实验改为学生实验，让学生去做、去观察、去想、去感悟，提高学生主动参与探究的热情。这样在整个教学过程中，不仅可使学生的观察、实验能力得到培养和提高，而且能充分展现物理课教学的特点和魅力。 将部分规律课由老师演示探究过程改为学生分组探究体验高中物理教材中涉及的规律有很多，比如“牛顿第二定律”、“力的平行四边形定则”、“自由落体运动”、“机械能守恒定律”、“动量守恒定律”、“单摆的等时性”、“胡克定律”、“电阻定律”、“闭合电路欧姆定律”、“楞次定律”等等。对于这些规律课，由于以前受到实验条件的限制，及“做实验不如讲实验”观念的影响，物理教师大多的处理方法是采用“老师讲解或演示探究过程或方法，学生听、记”的模式，也就是人们常说的“填鸭式”教学。这种教学方法在很大程度上扼杀了学生的创造性和主动思考的能力。我们曾经做过这样的改革：请三位学生到讲台上演示探究某个规律的全过程，并将实验所得数据全都记录在黑板上。目的是想体现学生主体探究地位。但是我们发现这样的模式还是存在一个很大的弊端——效率太低。对于演示的同学来讲，真正是得到了主人翁式的探索体验，但是对占更多数的讲台底下的同学，效率则是很低的。从整体来讲，这种模式收到的效果仍然不理想。为此我们尝试采取了学生分组探究的模式进行尝试，
高中物理新课程教学案例
高中物理新课程教学案例 ——平抛物体的运动 [教材分析] 1、平抛运动是一种重要的运动，学习平抛运动，不仅是知识的深化和扩展，更重要的是能力的培养和提高。 2、平抛运动比直线运动复杂，不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律，需要将它分解成较简单的运动来研究，教学时应综合频闪照片使学生认识：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。利用实验事实得出结论，能给学生留下深刻的印象，因此做好课本的演示实验是很重要的，让学生从观察中总结出两球总是同时落地，得出平抛运动在竖直方向上做自由落体运动的结论。 3、对于平抛运动的学习，不能仅停留在运动规律的描述上，教学时应利用动力学的知识，分析平抛物体的受力情况，讨论平抛物体为什么在竖直方向上做自由落体运动，使学生对平抛运动的理解深入一步，建立起前后所学知识间的联系，形成知识结构。 [学情分析] 1、本人所在学校绝大多数学生学习成绩不好，学习习惯也不好，没有刻苦学习精神。 2、传统式的教学方法，已不再适合我们学校的教学，所以改变“重教、轻学”的倾向。 3、把自觉法作为一种重要的基本教学方法。要使学生“学会学习”，就一定要给予时上的保证，而这个时间，不能只放在课前、课后，而应该放在课堂上。[教学目标] 一、知识与技能 1、知道什么是平抛运动。 2、理解平抛运动是两个直线运动的合成。 3、掌握平抛运动的规律，并能用来解决简单的问题。 二、过程与方法 1、通过对频闪照片的分析，培养学生的观察能力和分析能力。 2、提高学生运用数学知识解决问题的能力。 三、价值观 使学生学会认识运动的规律，从而得以更好地利用规律。 [教学重点] 1、平抛运动的研究方法——可以用两个简单的直线运动来等效取代。 2、平抛运动的规律。 [教学难点] 1、对频闪照片的正确分析。 2、平抛运动的规律。 [设计思路]
高中物理教学案例
化曲为直，用直解曲 ——《平抛运动》教学案例 黎城一中刘黎明【案例背景】：《平抛运动》是普通高中课程标准实验物理教科书(必修2)第五章《曲线运动》第二节的内容。平抛运动作为高中阶段研究的两种典型曲线运动中的一种，它是学生第一次用所学过的直线运动的知识来处理曲线运动的问题，体会分析解决曲线运动问题的方法——运动的合成与分解。在教学中应让学生主动尝试经历应用这种方法来探究平抛物体运动规律的学习过程，体验知识发生的过程，激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题，将曲线运动的问题化为直线运动的问题。让学生真正理解运动的合成与分解这种思想方法的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 【预设思路】：本节课采用演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果等方法。让学生通过观察实验，同学之间相互讨论，来体会是如何将一个复杂的曲线运动——平抛运动，等效分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。为了使学生能主动获取知识、培养能力、学会学习和研究的方法，调动学生学习积极性，使学生获得成就感，应把观察现象、初步分析、猜想、实验研究、推导规律等环节都尽量交给学生自主完成，让教学过程真正成为学生学习的过程，使学生既学到了知识，又培养了科学探究能力，充分体现教师的主导作用和学生主体作用。
【案例描述】： [复习导入] 师：前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解，在学习新课之前我们先来回顾一下．物体在什么情况下物体会做曲线运动? 生：当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 师：做曲线运动的物体其速度方向是怎样的? 生：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 师：对于曲线运动，我们通常会如何处理？ 生：把它分解为两个方向的运动来研究，两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。 [进行新课] 一、抛体运动与平抛运动 师：阅读教材，理解什么是平抛运动？举出生活中物体做平抛动的例子。 将一张小纸团水平抛出，小纸团的运动能否看成是平 抛运动？为什么？ 生：阅读教材，回答出平抛运动的概念，列举生活实例。思考抛出的纸团的运动是不是平抛运动，通过对纸团运动的 分析，理解平抛运动的条件――空气阻力相对物体的 重力可以忽略不计。 师：通过实例分析，理解平抛运动的条件。增强学生的感性认识，激发学习物理的兴趣。 二、竖直方向的运动规律 师：演示实验，喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹。 提出问题，引导学生观察：平抛运动的轨迹是一条曲 线，我们如何研究这个曲线运动的规律呢？根据物体 做平抛运动的条件，对竖直方向上的运动能否作出猜 测？
高中物理新课程教学设计案例分析
高中物理新课程教学设计案例分析 内容:选修3-1第三章《磁现象和磁场》(普通高中课程标准实验教科书) 一、教材分析 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在 磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之 间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。 二、学生分析 磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的
一些现象的联系（如黑子、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。 三、教学目标 （一）、知识与技能 1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。 2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。 3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。 （二）、过程与方法 1、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。 2、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。 3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 （三）、情感态度价值观 1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。
高中物理综合实践活动教学案例
高中物理综合实践活动教学案例 高中物理综合实践活动教学案例 一、问题的提出： 随着手机普及程度不断提高，近年来学校里学校里学生使用手机的人也越来越多，而且我国消费者更换手机的周期已由过去的3～5年到现在的18个月左右，手机已进入了更新换代的高峰期。这些手机旧电池的最终命运将如何？ 若被遗弃，不但污染了环境，还浪费了宝贵的资源。该问题日益突出，亟待解决。若能找到一种将手机旧电池加以再利用的方法，就可以变废为宝。鉴于此,结合高中综合实践的基本理念及新课程标准的精神,本次综合实践活动我们将就手机旧电池进行一番研究，看看能否找到好的再利用的方法,为节约资源、保护环境作贡献。 二、活动目的： 1．知识与技能 (1) 、学习有关手机电池的知识,实验探究掌握测量手机电池电压及容量的方法 (2) 、分组实验探究手机电池的放电特性,为手机旧电池的再利用问题,提供有利的实验依据 2．过程与方法 (1) 、会利用多媒体技术搜索新旧电池的有关信息,学会信息检索的方法 (2) 、会自主设计电路图测量电池的电压、容量.会分析处理数据 (3) 、分组讨论并设计利用手机旧电池的方案,制着利用手机旧电池的家用小电器 3．情感、态度、价值观 (1) 、通过该活动的开展让学生学会与他人合作，培养学生的责任感、组织和策划能力 (2) 、通过对手机电池容量的测量实验,更好的掌握电路实验方法和提高科学实验动手的能力 (3) 、通过设计手机旧电池的再利用方案活动,提高解决问题和发明创造能力,并找到利用手机旧电池的一种方法,为节约资源,保护环境作贡献 三、活动过程 ㈠．知识准备 1、借助互网络搜索引擎（如baidu、google)，调查我国目前手机的拥有量废手机旧电池的去向等相关知识 2、分组讨论废手机旧电池对环境带来的影响 3、查阅资料，了解手机电池的类型，掌握巩固手机电池的几个重要参数 (1)、手机电池类型 (2)、手机电池的几个重要参数 ㈡．分组实验：测量新手机旧电池的电压(电动势)、内阻、容量 (1)、测量新手机旧电池的电压电压(电动势)、内阻 实验结论：废弃的手机电池空载电压远小于标称电压， 而手机旧电池的空载电压略小于标称电压，手机旧电池的内阻大于新手机电池的内阻，内耗能量多。 (2)、测量手机容量 实验结论： (1)、通过实测手机旧的结果表明，它的电量大约是原来的百分之＿50﹪。 (2)、报废的旧电池还能向外输出电流，电量大约为原来的一半，可以反复对它进行充电加以利用，比普通碱性电池耐用，体积小、能量大。 通过以上两个探究实验表明:手机旧电池的内阻变大，标称电压、储存和释放电量的能力都减弱.所以手机旧电池不能在手机上继续使用，但它可以用在电流较小的电路上。 根据实验结果学生分组讨论：得出手机旧电池在一些小家电中可以再利用，例如：儿童电玩具、手电、发光二级管、门铃、计算器、收音机、遥控器等。
高一物理弹力教学案例
3.2弹力 问题1：四种基本相互作用 这四种基本力是物体直接接触就能起作用的，但我们所观察到的是接触力如：拉力、压力、支持力、阻力等，按性质分可归纳为弹力和摩擦力。 问题2：作用在物体上的力可以产生哪些作用效果 改变物体的运动状态或使物体发生形变。 问题3：能不能列举一些外力使物体发生形变的例子。 在运动场上跳远时要用踏跳板，撑杆跳高运动员的杆，拉弓射箭、跳水踏跳板。 分析：发生形变的物体会对施加外力的物体产生力的作用，这种力叫做弹力，也就是我们这节课要研究的问题。 一、弹性形变 １．发生形变的物体如果在撤去外力后能够恢复原状，这样的形变叫做弹性形变。 ２．发生弹性形变的物体对与它接触的物体产生的作用力叫做弹力。所以，产生弹力的条件是：相互接触且发生弹性形变。 ３．在物体的弹性限度内，物体的形变量越大，弹力越大。 二、几种弹力 １．桌面和放在桌子上的蓝球或足球。 压力和支持力都是弹力，它们的方向都垂直于物体的接触面。 ２．绳子的拉力 当用外力拉绳子时，绳子将伸长，由于要恢复原状，因而对施加外力的物体产生一个力的作用，这个力沿着绳指向绳子收缩的方向。 结论：压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。 3. 悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳，使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变，对悬绳沉重竖直向下的弹力F1，这是物对绳的拉力；悬绳由于发生微小形变，对物产生竖直向上的弹力F2，这就是绳对物体的拉力。 结论：拉力是弹力，方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
判断有无弹力： 例1：如图所示，一球体静止于一水平面与一侧壁之间，不计任何摩擦，判断侧壁对球体有无弹力。 方法1：①假设水平面和侧壁对球体均产生弹力，分别为F1、F2，对球体受力分析 如图所示。由图可知，F2的存在显然不能使还应体处于静止状态，与题设条件（球体静止）相矛盾，故侧壁对球体无弹力。或②假设侧壁对球体无弹力，则球体只受重力和水平面的弹力（支持力），球体能够保持静止，满足题意，故假设成立。 假设法——就是假设这个力存在，看在这个力存在时作用效果是否与物体实际的运动状态相符合，如果符合，说明这个力确实存在，否则这个力不存在． 方法2：条件法——撤去斜面，球能保持静止，则斜面对球无弹力。 [练习]：判断图2中物体有无弹力作用。 ①②③④ 四种接触情况下弹力的方向 ①面面接触：垂直于接触面②点面接触：垂直于接触面 ③点点接触：垂直于过接触点的切面④绳子拉力：沿着绳并指向绳收缩的方向 [课堂训练] 1．请在图中画出杆及球所受的弹力． 甲乙丙丁 画出下列各静止物体的弹力（接触面光滑） F2 G
高中物理教学案例
物理教学案例之《匀速圆周运动》 一、课程设计背景 这是一节概念课，内容多且抽象，不好上。如果按照传统的上法，将是一节乏味的概念课。新课程将这一节课的内容作了一些整合，首先在导入过程运用在南极附近通过慢速暴光得到的星空照片和游乐场的过山车，说明了身边的圆周运动，接着通过运用较多的实验器材配合概念教学，既增强了学生对概念的理解，又增加了课堂的情趣。我在处理这一节内容时，除了根据教材要求，运用“过山车模型”替代游乐场的过山车导入外，还视实验室的具体情况采用其他的替代实验进行演示。但我认为采用教材的导入还不够，若能增加“水流星”的实验导入将会引起学生更大的兴趣。如果真是这样的话，那么这节课将成功一半。基于这样的想法，我在设计时就将“水流星”的实验增加到导入过程里了。 二、教学过程 上课时，我按照设计好的顺序，首先引导学生观看在南极附近通过慢速暴光得到的星空照片，体会地球的圆周运动，接着通过“过山车模型”说明了游乐场过山车的圆周运动。我发现学生的好奇心开始被激发起来，但还没有达到高潮。这时我拿出了自制的“水流星”装置问：“哪位同学上来表演水流星？”，在大家的推举下，汤新奇同学大胆地走上讲台，在没有任何指点的情况下表演了“水流星”。由于缺乏经验，汤新奇同学在收回“水流星”装置时，不小心将“水流星”中的水洒了一半到地上，引起了同学们的一阵笑声。汤新奇同学有些不好意思，有退缩的表现。这时我鼓励汤新奇同学要大胆表现自己，要勇于克服困难。在我的指导下，汤新奇同学将“水流星”装置重新装满水，再次进行了表演。这次表演“水流星”中的水洒了一点点到地上，只引起同学们轻微的叹息声。接着，我将“水流星”从汤新奇同学的手中接过来亲自表演，并将有关方法向同学们阐述清楚。当表演即将结束时，我照着“水流星”的惯性顺势一带，“水流星”便稳稳当当地停了下来，一滴水都没掉出来。表演获得了圆满成功，全体同学报以热烈的掌声，课堂气氛达到了高潮，同学们的注意力完全被吸引到课程内容上。接下来可想而知，整堂课上得非常活。 三、反思与评价 我对这一堂课有两个想不到，第一个想不到的是我在导入过程增设“水流星”的实验，原本是要增加一些课堂气氛，没想到课堂气氛会那么热烈。第二个想不到的是原本很枯燥的概念课会上得那么活。 新课程提出“知识与技能”，即学习物理的概念、定律、模型、理论及实验技能等，认识物理科学对社会的影响；“过程与方法”，即经历科学探究的过程，动手实验，学习科学方法，体会科学思想，形成自主学习的能力；“情感态度与价值观”，即培养学习物理的兴趣与激情，感受自然的和谐与奇妙，领悟其中的意义，养成科学精神与科学态度的“三维目标”，在“三维目标”中必须以“知识与技能”为载体，重视“过程与方法”的体验，关注“情感态度与价值观”的熏陶。 为了在课堂教学中顺利地实现三维目标，必须首先要创设问题情境，为教学问题创造良好的教学氛围，这样可以引起学生对教学内容的兴趣，激发学生的求知欲望，为达成课程目标打下基础，为教学活动的顺利开展创造条件。从本次公开课的导入所产生的效应可以看出新课程理念下创设问题情境的重要性。 1、身边的课程资源是创设问题情境的源泉 学生最熟悉的现象莫过于身边的物理，对身边的物理现象感兴趣，是学生的天性。因此，在物理教学过程中，应充分利用身边的课程资源，接近学生的经验，这样创设出来的问题情境才有亲切感，才会营造出良好的课堂氛围。一个小小的“水流星”实验能够引起学生强烈的共鸣就是很好的例证。 2、问题情境的创设要抓住如下几个要素 （1）根据学校的实际情况选择课程资源 由于各个学校条件各有不同，所以在选择课程资源的时候应依据教材的要求， 结合本校
高中物理教学案例加速度
高中物理教学案例：加速度 1.问题的产生 刚刚从事新一年级的物理教学，一些高中学生顺手拿起桌上的一本书向空中抛去，然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答： ●你是指抛上去还是落下来的过程？ ●上升加速度朝上，下降时加速度朝下。 ●上升过程速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧。 ●最高点苹果都停下来了，肯定没有加速度。 ●老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。 …… 这是一群口无遮拦的学生的回答，在这种场合下，他们不会在乎回答错了老师对他们的批评，也不奢求答出最佳答案以博得老师的赞许。这就是他们对“加速度”活生生的理解，这就是那些曾经陪伴他们高中三年的“加速度”留在脑海中的第一印象。 大家兴致勃勃，嘘寒问暖，他们都大学毕业三年了，有的高中毕业后就未曾谋面。但我却一直在思考一个问题：为什么只要谈到加速度，学生会情不自禁地想到速度；只要谈到加速度方向，学生会自然地联想到运动方向。这还是当时省属重点中学的尖子生啊！学习物理的最终价值难道就是为了考上大学？
2. 他们是这样学的，我是这样教的 加速度的概念在高中物理中的地位不言而喻，它贯穿高中物理始终，但过不了三五年，他们将这些东西抛到了九霄云外，抑或将加速度概念扭曲。也就是上面回答的那些根深蒂固的“加速度”答案。 想想原来我的教学方法，基本上都是两种模式进行导入： 第一种是列一个如下所示的表格作为新课的引入： 1.哪一个速度改变量大？ 2.哪一个所用时间长？ 3.哪一个速度变化快？ 学生讨论回答完毕，老师总结：单位时间内速度的改变量就叫加速度。然后转身在黑板上醒目地写上今天的主题：“速度变化的快慢 加速度”． 第二种是作速度-时间图像进行导入： 作出两物体的v —t 图像，都是匀变速直线运 动，同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。
(完整版)高中物理新课程教学设计案例及分析
高中物理新课程教学设计案例及分析 《磁感应强度》 瓦房店市第三高级中学徐军 一、三维目标 （一）知识与技能 1、知道磁感应强度B的物理意义。 2、了解磁感应强度的方向是如何规定的。 3、理解磁感应强度B的定义。 4、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。 （二）过程与方法 1、通过对电场的研究方法类比探究描述磁场的物理量。 2、利用控制变量法探究磁场力与电流及长度的关系。 3、通过演示实验，分析总结，获取知识。 4、体会比值法定义物理量。 （三）情感、态度与价值观 使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。 二、分析教学内容、确定重点难点 磁感应强度是电磁学的重要概念之一，是本节的重点。同时磁场对磁极和电流的作用力远比电场对电荷的作用力复杂，怎样建立磁感应强度的概念是本课教学的难点。 三、分析学生状况、创设问题情境 在引入磁感应强度的概念时，基于学生接受能力不是太强，让学生首先回忆在学习电场强度时的探究方法。即通过从电场的基本性质入手寻找描述电场的物理量，让他们类比从磁场的基本性质着手寻找描述磁场的物理量，这样可以降低教学难度。 这样设计增加了学生参与的活动以增进学生对类比方法的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生设计探究方案的能力和归纳能力。 四、设计和指导学生探究的教学策略 探究式学习是新一轮课程改革中物理课程标准里提出的重要课程理念，其宗旨是改变学生的学习方式，突出学生的主体地位。对学生而言，学习是一种经历，其中少不了学生自己的亲身体验，老师不能包
办代替。物理教学要重视科学探究的过程，要从重视和设计学生体验学习入手，让学生置身于一定的情景，去经历、感受。 通过上面的复习我们可以得到磁场的探究方法，即从磁场的基本性质出发，通过磁场对磁极和电流的作用来寻找描述磁场的物理量。可以通过小磁针的北极受力来规定磁感应强度的方向，但是因为小磁针有南极和北极，而不是磁单极子，两极受力会平衡，所以无法通过小磁针受力来定义磁感应强度的大小。教师指导学生通过磁场对电流元的作用力来定义磁感应强度的大小。在探究的过程中指导学生运用控制变量法来探究力与电流元的关系，然后类比电场比值法定义磁感应强度。 五、教学手段 蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电流表、金属杆、导线、铁架台、投影仪、投影片等 六、教学过程 （一）复习提问 如下表所示，填充电场中内容，并猜测磁场中填充内容： （二）引入新课 磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量。怎样的物理量能够起到这样的作用呢？ 今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。 （三）进行新课 1、磁感应强度的方向（板书） 电场和磁场都是客观存在的。我们想想，电场强度的方向是如何规定的？对磁场我们可以采用同样的方法来研究。 物理学规定：在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向，亦即磁感应强度的方向。（板书） 问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？ 同学分析讨论后结果：不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极，小磁针静止时，两个磁极所受合力为零，因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱。既无法定义磁感应强度的大小。 提问：那么通过什么来研究磁感应强度的大小呢？磁场除了对放入其中的小磁针有力的作用，还对电流有力的作用，所以我们通过电流在磁场中受力的角度去研究。 2、磁感应强度的大小（板书） 研究电场时我们通过试探电荷受到的力与电量的比值定义电场强度。在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。但要使导线中有电流，就要把它连接到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。那我们怎样研究磁场中某点的磁感应强度呢？可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中，研究较长的一段通电导线的受力情况，从而推知一小段电流元的受力情况。 下面我们通过控制变量法探究磁场力与长度、电流之间的关系。 演示实验：如图所示，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度我们可以比较磁场力的大小，分别接通“1、2”、“1、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流强度由外部电路控制。 （1）先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小。 学生分析得出结论：通电导线长度一定时，电流越大，导线所受磁场力就越大。