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高中物理《电势能》优秀教案
第一章
1.4电势差教学设计
一【教材分析】
本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。同时，得出电势差与电势零点的选择无关。在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。
二【教学目标】
（一）知识与技能
理解电势差是描述电场的能的性质的物理量
知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算
知道电势与电势差的关系 ，
（二）过程与方法
培养学生的分析能力，抽象思维的能力，综合能力
（三）情感态度与价值观
通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力．
三【教学重点难点】
重点：电势差的概念；
静电力做功公式 的推导和该公式的具体应用。
难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四【 学情分析】
对电势差概念的引入，考虑到用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。所以，在教学过程中，从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力。，这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势差的概念。
五【教学方法】
推导公式法、讲授法
六【课前准备】
多媒体辅助教学设备或挂图
七【课时安排】一课时
八【教学过程】
教师活动 学生活动 设计意图
（一）预习检查
问题：电场的两个基本性质是什么？
☆答：电场的两个基本性质：
电场的力的性质（ ）
电场的能的性质（电势能、电势、 ）
在学习电势时，我们知道，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点的电势的数值也会改变，那么，在物理学中，能不能找到一个更能反映电场的能的性质的物理量呢？
倾听、回答
巩固知识点
（二）情景引入、展示目标
重力做功有什么特点？
☆答：重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多。只要高度差确定，移动同一物体重力做功就相同.
问题：
电场力做功具有什么特点呢？
☆答：电场力做功也与路径无关，仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关。
▲结论：根据类比法，对于同一电荷，电场力对它所做的功，决定于两位置， 也为一恒量。
（三）合作探究、精讲点播
因此在物理学中，把这比值定义为电势差。
1、定义：
电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。
2、定义式：
问题：
这是采用什么方法定义的？
☆答：比值定义法
问题：
由什么决定？ 是否与 、q有关？
☆答： 仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径， 、q均无关。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到.
▲教师：电势差 与q、 均无关，仅与电场中A、B两位置有关.故电势差反映了电场本身的性质.
3、物理意义：电势差反映了电场本身的性质.（4）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C
倾听、思考、回答
↓
分析、思考
倾听、思考、
理解、回答
培养学生的分析能力
培养思维、理解能力
↓
●二、电势与电势差
由 ；
得
▲电势差是电场中两点间的电势的差值 （ ）
问题：
电势差的大小，与选取的参考点有关吗？
☆答：类比于两位置的高度差与零位置选取无关，两点间的电势差也与零势差选取无关。
问题：
电势和电势差都是标量，他们的正负号表示什么含义呢？
☆答：
电势的正负表示该点比参考点的电势大或小；
电势差的正负表示两点的电势的`高低。
分析、回答
培养学生的思维能力和分析问题的能力
●三、功的计算
由 得
分析：应用 计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：
＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；
＜0，电场力做负功， ＜0， ＜
思考、分析
↓
培养学生的分析能力
↓
（四）反思总结
通过本节学习，主要学了以下几个问题：
1、电势差的概念采用比值定义法定义，与检验电荷q，电场力所做功无关，仅由电场本身的因素决定，故都表示电场本身的性质.
2、电势差类比于重力场中的高度差，这种类比方法是物理问题研究中常用的一种科学方法.
3、应用以下公式计算时注意：
（1） ，将WAB，q正、负号同代入.
＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；
＜0，电场力做负功， ＜0， ＜
（2）
当堂检测 ：
1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（ D ）
A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动；
B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动；
C.不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动；
D.不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。
2、一个带正电的质点，电量q=2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差Ua－Ub为（ B ）
A.3×104 V B.1×104V
C.4×104 V D.7×104 V
巩固知识点
●五、练习作业
P21例题，P22-1、3
九．【板书设计】 第五节 电势差
一、电势差
（1）定义：
电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。
（2）定义式：
（3）物理意义：电势差反映了电场本身的性质.
（4）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C
二、电势与电势差
三、功的计算
＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；
＜0，电场力做负功， ＜0， ＜
十．【教学反思】
1、在讲解电势差和电势的关系时还应该采用类比法（和高度，高度差相比），因怕学生混淆概念，没有敢讲，结果效果并不理想。
2、电场力做功与电势能变化之间的关系，学生判断较熟练。
学校：临清三中 学科：物理 编写人：高晶 审稿人：马立震
第五节 电势差学案
课前预习学案
一、预习目标
1．理解电势差是描述电场的能的性质的物理量。
2．理解电势是描述电场的能的物理量。
二、预习内容
1、你知道什么叫“类比”吗？
所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面 也可能有相同或类似的属性。
“类比”法是一种科学的研究方法。
2、电势能和我们以前学过的哪种能量相类似？
二、电势能与重力势能对比后得到：
结论： ，电势能减小；
电场力作负功(克服电场力做)， 。
静电力做的功等于电势能的减少量，公式
三、电势定义：
公式： 变形得： 。
课内探究学案
一、学习目标
1．理解电势差是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式UAB=WAB/q进行相关的计算．
2．理解电势是描述电场的能的物理量，知道电势与电势差的关系 ，电势与零势面的选取有关，知道在电场中沿着电场线的方向电 势逐渐降低．
3．知道电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系．
二、学习过程
电势差与电势的关系。
电势差定义： 也叫 。
设电场中A点的电势为 ，B点的电势为 ，
电势差表示成
也可以表示成
显然
讨论与交流：
1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？
2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？
二、静电力做功与电势差的关系。
电荷q从电场中A点移到B点，静电力做功与电势差的关系。
WAB= = = =
即
或
讨论与交流：
1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？
2、WAB跟q、UAB有关吗？
三、反思总结
1、电势差和电势的概念。2、电势差和电势的区别。3、应用 计算时的注意事项。
四、当堂检测
1、关于对UAB =WAB/q 和WAB = qUAB的理解，正确的是（ ）
A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比
B、在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电量q成正比
C、UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系
D、WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关
2、关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解，正确的是（ ）
A、UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB = φB - φA
B、UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB = -UBA
C、φA 、φB都有正负，所以电势是矢量
D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点
课后练习与提高
1、有一个带电量q = -3.0×10-6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6.0×10-4J，从B点移到C点时，电场力做功9.0×10-4 J。试问：
（1）A、B、C三点之间的电势差UAB 、UBC和UCA各是多少？
（2）若规定B点电势为零，则A、C两点的电势φA和φC各是多少？该电荷在A、C两点的电势能EPA和EPC分别又是多少？
2、图中,a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点的距离.在a点固定放置一个点电荷,带电荷量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U.将另一个点电荷+q从d点移到e点的过程中( )
A.电场力做功qU B.克服电场力做功qU
C. 电场力做功大于qU D.电场力做功小于qU
当堂检测答案：1.BC 2.BD
课后练习与提高答案：1.200v -300v 100v (2) 200v -300v -6.0×10-4J 9.0×10-4J 2.D
高中物理电势能和电势教案设计
学习内容
1.4电势能和电势
学习目标
1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
3、明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
4、了解电势与电场线的关系，等势面的意义及与电场线的关系。
学习重、难点 重点：
理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题
学法指导
自主、合作、探究
知识链接
1．回顾：静电力、电场强度、重力势能的概念 。
2．一个静止的试探电荷放入电场中，它在静电力的作用下将做加速运动而获得动能，请同学们思考：是什么能转化为试探电荷的动能？
学习过程 用案人自我创新
[自主学习]
一．静电力做功的特点
结合课本1.4-1分析试探电荷q在场强为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。
（1） q沿直线从A到B，W1= 。
（2） q沿折线从A到M、再从M到B，W2= 。
（3） q沿任意曲线线A到B，W3= 。
静电力做功特点与重力做功一样吗？
二．电势能（与重力势能相类比）
（1） 电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，所以电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做 。
（2） 静电力做功等于电势能的变化量（静电力做功改变电势能） 电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加。电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。（与重力做功相类比）
分析：
正电荷顺着电场线移动，电场力做 ，电势能
正电荷逆着电场线移动，电场力做 ，电势能
负电荷顺着电场线移动，电场力做 ，电势能
负电荷逆着电场线移动，电场力做 ，电势能
( 3 )注意：
①．电势能零点的规定：大地或无穷远默认为零
②在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。
在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
[思考、讨论]
1．如何计算电荷在电场中某一点A具有的电势能EP？
2．将电荷由A点移到B点如何判断电荷A、B两点电势能的大小？
三．电势 （相当于高度）
（1）定义： 。用 表示。电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负。[高考资源网KS5U.COM]
（2）公式： （与试探电荷无关） 单位：伏特（V）
（3）零电势位置的规定：大地或无穷远默认为零，电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．
讨论（合作学习）：
1、电势的高低与电场线的关系： 。
2、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负
四．等势面
1． 定义：电场中电势相等的点构成的面
2． 几种电场的电场线及等势面（虚线）
3.等势面的特点
1、 在等势面上移动电荷，电场力不做功
2、 电场线（或E）⊥等势面
3、 电场线由高的等势面指向低的等势面
4、 等势面不相交 ，可以闭合
5、 静电平衡的'导体是等势体，表面是等势面（了解）
7、沿电场方向电势降低最快（场强方向是电势降落最快的地方）
特别说明：（结合上面图理解）
①等量同种电荷（正）连线和中线上
连线上：中点电势最小
中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。
②等量异种电荷连线上和中线上
连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
中线上：各点电势相等且都等于零。
达标检测 1、下列说法正确的是（ ）
A. 在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少
B. 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少
C. 在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少
D. 在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加
2、如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A、若在C点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能减小
B、若在C点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能增大
C、若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能增大
D、若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能减小
3、图一表示等量异种电荷P和Q形成的电场内的一簇等势面，求
(1) P、Q各带何种电荷？
(2) 把q=10－7C的正点电荷从A移到B，电场力做多少功？
(3) 把q从B移到C电场力做多少功？
(4) 把q从C移到A电场力做多少功？
(5) q从A出发经过B和C回到A的过程中电场力对电荷做的总功为多少？
4、如图6，在点电荷＋Q电场中，以＋Q为球心的同一球面上有A、B、C三点，把正检验电荷从球内P点移到A、B、C各点时电场力作功WPA、WPB、WPC的大小关系为________．
5、如图7，a、b、c、d为某电场中的等势面，一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动．由图可知，四个等势面电势Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列顺序是_______，带电粒子在M、N两点中，电势能较大的是_________点．
6、如图3，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（ ）
A．小球在运动过程中机械能守恒
B．小球经过环的最低点时速度最大
C．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg＋Eq）
D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg－qE）
7、若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ）
A．一定沿着电场线由高电势向低电势运动
B．一定沿着电场线由低电势向高电势运动
C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动
D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动
8、在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（ ）
A．电场强度大的地方电势一定高
B．电势为零的地方场强也一定为零
C．场强为零的地方电势也一定为零
D．场强大小相同的点电势不一定相同
9、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图52-6所示，其中ab=√3 cm，bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-2×10－8C的点电荷从a 移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.8×10－7J
(1)画出通过 a、b、c 三点的电场线
(2)求该匀强电场的电场强度
高中物理弹性势能知识
一、弹性势能：
1、定义：
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，叫做弹性势能。
说明：
1、弹性形变 弹力的相互作用
2、由于整个物体都发生了形变，各部分之间都有弹力
3、这种能量归结为势能
对比：
重力势能是由于有重力的相互作用，具有对外做功本领而具有的一种能量
引导：
弹性势能和重力势能一样大小都和相对位置有关。下面我们就来研究弹性势能的大小，我们研究最简单的，弹簧的弹性势能大小。
2、研究弹性势能的出发点
弹性势能与重力势能都是物体凭借其位置而具有的能。在讨论重力势能的时候，我们从重力做功的分析入手。同样，在讨论弹性势能的时候，则要从弹力做功的分析入手。弹力做功应是我们研究弹性势能的出发点。
二、探究弹簧弹性势能的大小
1、弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关呢?
①可能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度有关。这是因为，与重力势能相类比，重力势能与物体被举起(或下降)的高度有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度有关。重力势能与高度成正比，但是弹性势能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度则不一定成正比，在地球表面附近可认为重力不随高度变化，而弹力在弹簧形变过程中则是变力。
②可能与弹簧的劲度系数有关。这是因为，不同弹簧的“软硬”程度不同，即劲度系数不同，使弹簧发生相同长度的形变所需做的功也不相同。
2、弹性势能与拉力做功的关系
当弹簧的长度为原长时，我们设它的弹性势能为0，弹簧被拉长或缩短后就具有了弹性势能。我们研究弹簧被拉长的情况，那么弹簧的弹性势能应该与拉力所做的功相等。可见，研究弹性势能的表达式，只需研究拉力做功的表达式。
高中物理考试注意事项
1.计算大题绝对不能空着
即便你做不上来，也要写该部分对应课本中的基本物理公式。需要注意的是，必须带入题中的符号。比如说题目中电荷量是e，你在答题纸上写q往往就不会给分了。阅卷中我们老师们都严格遵守采点给分原则，也就是说，你写对了几个物理公式(与答案一样)，即便没有计算，我们也给对应的分值。这是阅卷的规则，谁都不能改变。
2.重视画图
解题过程中要受力分析、研究运动轨迹的，一定要画图，养成画图的好习惯。图像画出来虽然有时候是没分的，借助于图像来分析题意很方便。另外，物理题的答案并不是标准的，有的时候你写的与答案不一样，老师们怎么理解呢?看图是一个捷径。答题纸上的内容是给老师看的(是你和阅卷老师的对话)，不要给老师们的阅卷制造困难，图一定要画。
见到很多学生不画图，也没有个依据，就直接来个物理公式。我的第一感觉就是，莫非是抄别人的?相信判你卷子的老师也是一样的。
3.物理试卷中几乎没有多选题四个选项都是对的
物理多选题，基本上是不会有四个选项全对的，除非是非常老旧的题(90年代的高考题)。如果你物理成绩很差，我建议你把多选题都当成单选来做，这样更有利于得分，特别是多选题的最后一道题。
4.不会的暂时跳过，合理分配考试时间
同学们在考场上要注意解题时间的分配，没有思路的题先跳过去。建议多选题的最后一道先跳过，实验题的最后一个空，解答题的最后一问更是要留到最后再做。原因不解释了，大家都知道，不过王尚老师想说的是，真正的在考场上认真去执行的同学还是少数。
高中物理考试答题技巧
选择题的答题技巧
解答选择题时，要注意以下几个问题：
(1)注意题干要求，让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。
(2)相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。
切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。不要再最简单的地方，轻敌栽坑!
实验题的做题技巧
(1)实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。
填空题：数值、单位、方向或正负号都应填全面;
作图题：
①对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。
②对电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全。
③对光路图不能漏箭头，要正确使用虚、实线，各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改)，最后用黑色签字笔涂黑。
切记：游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。
切记：选择题有8-10分是送你的，但你可能拿不到(单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等)。
(2)常规实验题：主要考查课本实验，几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析，解答常规实验题时，这种题目考得比较细，要在细、实、全上下足功夫。
(3)设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意，明确实验目的，应用迁移能力，联想相关实验原理。在设计电学实验时，要把安全性【所谓的安全不是对人来说，而是对仪器来说的】放在第一位，同时还要尽可能减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑，系统免不了，偶然可减小】，避免出现大量程测量小数值的情况。
计算题的答题技巧
(1)仔细审题，明确题意。每一道计算题，首先要认真读题，弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中，要特别重视题中的关键词和数据，如静止、匀速、 最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则，一旦做题方向偏了，只能是白忙一场。
(2)敢于做题，贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数，怎样建立方程呢?方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中，存在于状态或状态变化之中;隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律，建立主体关系式。
(3)敢于解题，深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目，在审题过程中，若明确了某一阶段的情景，并列出了方程。要敢于先把结果解出来，这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定，所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。
(4)答题要规范，得分有技巧
①简洁文字说明与方程式相结合
②尽量用常规方法，使用通用符号
③分步列式，不要用综合或连等式
④对复杂的数值计算题，最后结果要先解出符号表达，再代入数值进行计算。
高中物理弹性势能知识点
一、弹性势能：
1、定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，叫做弹性势能。
说明：1、弹性形变 弹力的相互作用
2、由于整个物体都发生了形变，各部分之间都有弹力
3、这种能量归结为势能
对比：重力势能是由于有重力的相互作用，具有对外做功本领而具有的一种能量
引导：弹性势能和重力势能一样大小都和相对位置有关。下面我们就来研究弹性势能的大小，我们研究最简单的，弹簧的弹性势能大小。
2、研究弹性势能的出发点
弹性势能与重力势能都是物体凭借其位置而具有的能。在讨论重力势能的时候，我们从重力做功的分析入手。同样，在讨论弹性势能的时候，则要从弹力做功的分析入手。弹力做功应是我们研究弹性势能的出发点。
二、探究弹簧弹性势能的大小
1、猜想，并进行定性研究弹性势能表达式中相关物理量的猜测
弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关呢?
① 可能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度有关。这是因为，与重力势能相类比，重力势能与物体被举起(或下降)的高度有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度有关。重力势能与高度成正比，但是弹性势能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度则不一定成正比，在地球表面附近可认为重力不随高度变化，而弹力在弹簧形变过程中则是变力。
② 可能与弹簧的劲度系数有关。这是因为，不同弹簧的“软硬”程度不同，即劲度系数不同，使弹簧发生相同长度的形变所需做的功也不相同。
2、探究弹性势能表达式
1)弹性势能与拉力做功的关系
当弹簧的长度为原长时，我们设它的弹性势能为0，弹簧被拉长或缩短后就具有了弹性势能。我们研究弹簧被拉长的情况，那么弹簧的弹性势能应该与拉力所做的功相等。可见，研究弹性势能的表达式，只需研究拉力做功的表达式。
电能知识点
⒈电功W：电流所做的功叫电功。电流作功过程就是电能转化为其它形式的能。
公式：W=UQW=UIt=U2t/R=I2RtW=Pt单位：W焦U伏特I安培t秒Q库P瓦特
⒉电功率P：电流在单位时间内所作的电功，表示电流作功的快慢。【电功率大的用电器电流作功快。】
公式：P=W/tP=UI(P=U2/RP=I2R)单位：W焦U伏特I安培t秒Q库P瓦特
⒊电能表(瓦时计)：测量用电器消耗电能的仪表。1度电=1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106焦耳
电磁的知识点
(1)磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)。
(2)磁体：定义：具有磁性的物质。
分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体。
(3)磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极(磁体两端最强中间最弱)。
种类：水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)。
作用规律：同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
说明：最早的指南针叫司南，一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
(4)磁化：①定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料.钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料.所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。
(5)物体是否具有磁性的判断方法：①根据磁体的吸铁性判断.②根据磁体的指向性判断.③根据磁体相互作用规律判断.④根据磁极的磁性最强判断。
(6)磁感应线：
①定义：在磁场中画一些有方向的曲线.任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
②方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
③说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的.但磁场客观存在。
B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C、磁感线是封闭的曲线。
D、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
E、磁感线不相交。
F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
教学准备
教学目标
知识与技能
1、掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。
2、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式，会推导，能进行有关计算。
3、知道v-t图象的意义，会根据图象分析解决问题。
过程与方法
引导学生通过研究v-t图象，寻找规律，发现匀变速直线运动的速度与时间的关系。
情感态度与价值观
1、学生通过自己做实验并发现规律，激发学生探索规律的兴趣。
2、体验同一物理规律的不同描述方法，培养科学价值观。
3、将所学知识与实际生活相联系，增加学生学习的动力和。
教学重难点
教学重点
1、理解匀变速直线运动的v-t图象的物理意义。
2、匀变速直线运动的速度与时间的关系式及应用。
教学难点
1、学会用v-t图象分析和解决实际问题。
2、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式并会运用。
教学过程
新课导入
师：前面几节课，我们学习了如何描绘运动物体的v-t图象，本节课我们就从v-t图象入手，探究匀变速直线运动的运动规律。
新课教学
一、匀变速直线运动
师：请同学们观察下面的v-t图象(课件展示)，它们分别表示物体在做什么运动?
生1：①中物体的速度的大小和方向都不随时间变化，说明物体在做匀速直线运动。
生2：②中物体的速度随时间不断增大，说明物体在做假速直线运动。
师：仔细观察②中物体速度增加的有规律吗?
生：是均匀增加。如果取相等的时间间隔，速度的变化量是相同的。
师：很好。请同学们自己画图操作，试一试。
学生自己画图，动手操作
教师用课件投影，进一步加以阐述。
师：我们发现每过一个相等的时间间隔，速度的增加量是相等的。所以无论△t选在什么区间，对应的速度v的变化量△v与时间的变化量△t之比△v/△t都是一样的，即物体的加速度保持不变。
投影出示匀变速直线运动的定义
沿着一条直线运动，且加速度保持不变的运动，叫做匀变速直线运动(uniformvariablerectilinearmotion)。
匀变速直直线运动的速度时间图象是一条倾斜的直线
在匀变速直线运动中，如果物体的速度随时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随时间均匀减小，这个运动就叫做匀减速直线运动。
生：我知道了，在刚才图1中③的速度随时间均匀减小，表示的就是物体在做匀减速直线运动。
师：你所的对!请同学们再思考一下，三条直线的交点表示什么?
生1：是相遇!
生2：不是相遇，交点的横、纵坐标都相等，应该表示在同一时刻，三者的速度相等。
师：是的，在v-t图象中，交点仅表示他们的速度相等，并不表示相遇，同学们不要把v-t图象与x-t图象相混淆。
教师接着引导学生思考教材第39页“说一说”
这条图线表示物体的速度怎样变化?在相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等的吗?物体在做匀加速直线运动吗?
生：速度增加，但在相等的时间间隔内，速度的变化量越来越大，说明△v/△t逐渐增大，即加速度增大，加速度不是恒量，那物体的运动就不是匀加速直线运动了。
师：没错。在不同的瞬时，物体的加速度不同，那我们怎么找某一点的瞬时加速度呢?
学生纷纷讨论。
生：是做切线吗?
师：非常好。我们可以做曲线上某点的切线，这一点的切线的斜率就表示物体在这一时刻的瞬时加速度。
二、速度与时间的关系
师：除了图像外，我们还可以用公式表示物体运动的速度与时间的关系。
从运动开始(这时t=0)到时刻t，时间的变化量△t=t-0,速度的变化量△v=v-v0,因为加速度a=△v/△t是一个恒量，所以a=△v/△t=v-v0/t-0
解出速度v,得到v=v0+at
这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式。
师：想一想，at在数值上等于什么?
生：a在数值上等于单位时间内速度的变化量，再乘以t就是0—t时间内速度的变化量。
生：at再加上vo就是t时刻的速度了。
师：我们还可以从图象上进一步加深对公式的理解。
例题1
(投影)汽车以40km/h的速度行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少?
教师引导学生明确已知量、待求量，确定研究对象和研究过程
学生自主解题
师：投影出示规范步骤
解：初速度vo=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，时间t=10s，10s后的速度为
v=v0+at
=11m/s+0.6m/s2×10s
=17m/s
=62km/h
例题2
(投影)汽车以36km/h的速度匀速行驶，若汽车以0.6m/s2的加速度刹车，则10s和20s后的速度减为多少?
教师指导学生用速度公式建立方程解题，代入数据，计算结果。
教师巡视查看学生自己做的情况，投影出示典型的样例并加以点评。
有的同学把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at，求出v10=16m/sv20=22m/s
师：这种做对吗?
生：汽车在刹车，使减速运动，所以加速度应代负值，即a=﹣0.6m/s2。
有的同学把a=﹣0.6m/s2代入公式v=vo+at，求出v10=4m/sv20=﹣2m/s
师：这样做对吗?
生：对，我也是这样做的
师：v20=—2m/s中负号表示什么?
生：负号表示运动方向与正方向相反。
师：请同学们联系实际想一想，汽车刹车后会再朝反方向运动吗?
生：哦，汽车刹车后经过一段时间就会停下来。
师：那这道题到底该怎么做呢?
生：先计算出汽车经多长时间停下来。
教师出示规范解题的样例。
解：设初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=﹣0.6m/s2，时间t=10s，由速度公式v=vo+at，可知刹车至停止所需时间t=v﹣v0/a=0﹣10/﹣0.6=16.7s。
故刹车10s后的速度v10=v0+at=10m/s﹣0.6×10m/s=4m/s
刹车20s时汽车早已停止运动，故v20=0
师：通过这道题，我们大家知道了汽车遇到紧急情况时，虽然踩了刹车，但汽车不会马上停下来，还会向前滑行一段距离。因此，汽车在运行时，要被限定速度，超过这一速度，就可能发生交通事故。请同学们结合实际想一想：当发生交通事故时，是如何判断司机是否超速行驶的?
生：汽车刹车时会留下痕迹，可以通过测量痕迹的长度，计算出司机刹车时的速度。以此来判断司机是否超速行驶。
师：好极了。
小结
本节重点从图象和公式两个方面研究了匀变速直线运动，理解时注意以下几点：
1、在匀变速直线运动中，质点的加速度大小和方向不变，但不能说a与△v成正比、与△t成反比，决定于△v和△t的比值。
高中物理优秀教案
教学目标
1、知识目标：
(1)知道什么是惯性系和非惯性系;
(2)知道牛顿运动定律在惯性系中成立;
(3)知道什么是惯性力.
2、能力目标：培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.
3、情感目标：培养学生辩证的科学思想.
教学建议
教材分析
(1)教材首先引入了《关于两种世界体系的对话》中一段在船舱里观察到现象的描述，并通过对它的分析和实例对比引入了惯性参考系和非惯性参考系的概念.指出了常用到的惯性参考系.
(2)通过对实例的进一步分析，引入了在非惯性参考系中存在的惯性力及其规律，并在升降机实例中简单应用.
教法建议
(1)本节属于选学内容，请教师根据自己学生的实际情况掌握深度和层次.
(2)在授课时采用举实例让学生分析，发现问题：运动和力的关系出现矛盾的现象.从而再引导学生分析发生矛盾的症结所在，和解决矛盾的方法.让学生学习知识的同时，学会辩证的科学思想.
教学设计示例
教学重点：惯性系和非惯性系、惯性力
教学难点：惯性力
示例：
一、惯性系和非惯性系
1、发现问题：
举例1：如图1所示，小车静止，小球静止于小车内光滑的水平桌面上.当小车相对于地面以加速度 的乘积的力，称为惯性力.
2、注意：惯性力不是物体间的相互作用力，不存在施力物，也不存在反作用力.而且只有在非惯性系中才有惯性力.
3、例题：见典型例题.
探究活动
1、组织部分学生继续深入研究该课题.
2、开有关相对论的科普讲座，引发学生研究兴趣.
教学目标
知识目标
1、知道直线上机械波的形成过程.
2、知道什么是横波，知道波峰和波谷;知道什么是纵波，知道疏部和密部.
3、知道“机械振动在介质中的传播，形成机械波”.知道波在传播运动形成的同时也传递了能量.
4、通过学习使学生能明白用语言交流是利用声波传递信息等生活中的机械波.
能力目标
培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神.
教学建议
本节重点是理解形成机械波的物理过程;学习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动，并不随波迁移。知道横波和纵波的区别是波形不同，横波有波峰、波谷，而纵波有疏部和密部.认真分析下列问题：
1、机械波能离开媒质向外传播吗?
(解答)不能.机械波一定要依赖媒质才能传播，若没有媒质，相邻质点间的相互作用就不能发生，前一个质点就不能带动后一质点振动，所以振动形式无法传播出去.
2、日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢人石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢?
(解答)不能.向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去.这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动.
教学设计示例
(一)教学目标
1、明确机械波的产生条件;掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征。
2、了解机械波的种类极其传播特征;掌握描述机械波的物理量(波长、频率、周期、波速)。
3、要注意观察演示实验，对波的产生条件及形成过程有较深刻的理解，同时要求学生认真分析课本的插图。
4、通过学习机械波使学生能解释生活中的现象。
(二)教学重点：机械波的形成过程及描述;
(三)教学难点：机械波的形成过程及描述。
(四)教学用具：
1、演示绳波的形成的长绳;并用课件展示。
2、横波、纵波演示仪;并用课件展示。
3、用幻灯展示机械波 。
(五)教学过程
引入新课
我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。
1、机械波的产生条件
演示——水波：教师用幻灯机做实验：使平静的水面振动，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。
演示——绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传 播出去，形成绳波。
以上两种波都可以叫做机械波。
教师提问：水波离开水能看到上面的现象吗?绳波离开绳行吗?
学生回答：不行。
教师提问：当振动停止后我们又看到了什么现象?
学生回答：传出去的仍然在传播，以后水(绳)都静止不动了。
请学生总结：(教师可引导)
(1)机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波
(2)机械波的产生条件：振源和介质。
振源——产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动就是振源。
按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：横波和纵波。
(1)横波的定义：质点的振动方向与波的传播方向垂直。
波形特点：凸凹相间的波纹(观察横波演示器)，
叫起伏波。如图3波形所示。
(2)纵波的定义：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
波形特点：疏密相间的波形，又叫疏密波。如图4波形所示。
举例：声波是纵波，其中：振源——声带，介质——空气、液体、固体。
声波在空气中的传播速度大约为：340m/s;
声波在水中中的传播速度大约为：1500m/s;
声波在钢铁中的传播速度大约为：5000m/s;
地震波既有横波又有纵波。其中横波和纵波的传播速度不同。
水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。
5、描述机械波的物理量
(1)波长定义：沿着波的传播方向，两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。单位：米，符号：λ。
演示，(观察演示仪器)：
①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离;在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。
②质点振动一个周期，振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长，即：振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。
(2)波速定义：波的传播快慢，其大小由介质的性质决定的，在不同的介质中速度并不相同。
单位：米/秒 符号：v
表达式：v=λ/T=λf
(3)周期和频率：质点振动的周期又叫做波的周期(T);质点振动的频率又叫做波的频率(f)。 波的振动周期和频率只与振源有关，与媒质无关。(媒质质点的振动都是受迫振动，所以周期同振源的周期)。
探究活动
1、到湖边观察水波的情况，研究质点不随波迁移的问题。
2、研究声波的传播情况。
教学目标
知识目标
1、了解磁场的产生和磁现象.
2、理解磁场的方向性，知道用磁感线反映磁场的方向.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况.
3、掌握安培定则，并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向.
能力目标
1、通过磁场现象的学习，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.
2、利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力.
情感目标
1、让学生了解我国古代对磁现象的研究(如指南针的发明)，培养学生爱国主义思想，鼓励他们学习科学的热情.
2、通过对磁感线的引进，使得学生了解如何将抽象的概念转化为形象的模型进行研究的方法.
教学建议
教材分析
由于学生在初中时已经对磁场概念有了初步的了解，又由于前面学习了电学的有关知识，因此在学习磁场知识时会比较容易的接受.但是在学习用磁感线来描述磁场以及相关的几个特殊磁场的磁感线分布时会感到一定的困难，教材给了有关的插图，在“媒体资料”中，提供了相关的磁感线分布的三维动画，教师可以参考使用，有助于学生对磁感线空间形象的准确把握.
教法建议
教师在讲解磁场的有关概念时，可以参考电场的相关内容进行类比，如：电场线描述电场————磁感线描述磁场.在以后几节的学习上，可以大量采用这种方法，分析电场与磁场的相同之处，找出不同，帮助学生加深对“磁场”这一抽象概念的理解.
教学设计示例
第一节、磁场 磁感线
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1、了解磁场的产生和磁现象.
2、理解磁场有方向性，知道用磁感线反映磁场的方向.
3、能用安培定则熟练地判定电流磁场的方向.
4、掌握常见几种磁场的磁感线分布情况.
(二)能力训练点
1、通过观察演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.
2、利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力.
(三)德育渗透点
1、了解我国古代对磁现象的研究(如指南针的发明)，培养学生爱国主义思想，鼓励他们学习科学的热情.
2、通过引进虚拟的磁感线教学，对学生进行物理问题变抽象为形象的方法论教育.
(四)美育渗透点
让学生体会磁感线图像的对称美、形式美.
二、学法引导
1、教师采用演示实验法引入，直观教学、利用电场对比教学.
2、学生认真观察实验现象，理解磁场的存在，类比电场理解磁场的性质及磁场的描绘.
三、重点·难点·疑点及解决办法
1、重点
(1)理解磁场的基本性质——力的作用和方向性.
(2)掌握安培定则及常见几种磁场的磁感线分布.
2、难点
磁场的空间分布与磁感线的对应联系.
3、疑点
(1)看不见、摸不着的磁场是客观存在的.
(2)描绘磁场的磁感线是虚拟的曲线.
4、解决办法
(1)通过演示实验，直观地反映磁场的存在，突破本节教学的重点和疑点.
(2)利用与电场的对比教学，帮助学生理解几种常见磁场磁感线的空间分布.
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
条形磁铁;蹄形磁铁;小磁针;导线和开关;电源;铁架台;细铁屑;玻璃板.
六、师生互动活动设计
1、教师先演示实验.直观引入磁场的存在，再通过实验演示，学生思考总结磁极之间、电流之间、电流与磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的.通过类比电场、演示实验使学生理解磁感线的意义及分布规律.
2、课外组织学生阅读材料“电流磁效应的发现”深化对磁场的认识.
利用课外时间，要求学生做一做“验证环形电流的磁场方向”实验.
七、教学步骤
(一)明确目标
(略)
(二)整体感知
本节的教学分为两部分：1、理解磁场客观存在.电磁极间相互作用，推理磁场的客观存在，由演示实验进一步得出电流周围也存在着磁场，磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都是通过磁场来传递的、2、对磁场进行描述、通过演示实验得出磁场是有方向性的，用磁感线可以形象地描述磁场的方向性，通过演示实验形象直观显示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线、电流的磁场的磁感线可用安培定则来反映.
(三)重点、难点的学习与目标完成过程
1、引入新课
我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献.在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等等.进入21世纪后，科技的发展突飞猛进，一日千里，作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好扎实的基础.今天，我们首先认识磁场.
2、磁场的产生
在玻璃板上放两辆小车，小车上各放置一
a、通电直导线电流磁场(用右手螺旋定则判定).
b、通电环形电流磁场(用右手螺旋定则判定).
(4)磁感线的特点
a、磁感线是不相交的封闭曲线.
b、磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向.
c、磁感线的疏密可以反映磁场的强弱.
(四)总结、扩展
1、磁体周围，电流周围都有磁场，磁场是物质存在的一种形式，其性质是对放入其中的电流和磁体有力的作用.
2、磁场是有方向性的，可用磁感线直观形象地反映常见磁场的方向，但须注意磁感线是虚拟的曲线.
3、通电螺旋管内部的磁感线是平行轴线分布的.其外部磁感线由N极出发至S极，其内部是由S极重新回到N极的封闭曲线，所以螺旋管内部磁感线最密、磁场最强.
八、布置作业
九、板书设计
第一节磁场
一、磁场的产生
1、磁场的客观存在.
2、磁场的产生.
(1)磁体周围.(2)电流周围.
3、磁场的基本性质——力的作用.
二、磁场的方向
1、规定小磁针静止时北极的指向为磁场方向.
三、磁感线
1、磁感线的概念.
2、常见几种磁场的磁感线分布.
3、电流磁场的磁感线可用安培定则判定.
本节授课内容： §17.1 能量量子化 个人观点 备课人：范世豪 教学目标：
1.了解什么是热辐射及热辐射的特性。
2.了解黑体辐射，了解黑体热辐射的强度与波长的关系 。
3.了解能量子的概念 及提出的科学过程，领会这一科学突破过程中科学家的思想。
4.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人们对于物质 教学重难点：
重点 ：能量子的概念。
难点：黑体辐射的实验规律。 教学方法：
讲授为主，启发、引导。
教学过程：
一、引入新课
二、进行新课
1.黑体与黑体辐射
请同学们阅读教材27第一段，思考：什么是热辐射，物体的热辐射有什么特性?(学生阅读教材、思考问题)
(1)热辐射现象
我们周围的一切物体都在辐射各种波长的电磁波，这种辐射与由于物体中的分子、原子受到激发而造成的，它与温度有关，因此称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。 当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强。。例如：在给铁块加热使其温度升高时，从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 ，这表明辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
课件展示：铁块在温度升高时颜色的变化(下图)。
1
1 热辐射
①定义
②特性
辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
(2)黑体
除了热辐射之外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。
能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。
?课件展示黑体模型(如下图)并进行阐释。
不透明的材料制成带小孔的空腔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出。这个小孔可近似看作黑体。
2.黑体辐射的实验规律
一般材料的物体和黑体辐射电磁波的情况有什么不同呢?
一般材料的物体辐射电磁波的情况除与温度有关，还与材料的种类和表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础，请阅读教材“黑体辐射的实验规律”，稍后，课件展示(如下图)并讲解黑体辐射的实验规律。
辐射强度?
教学目标
知识目标
通过学习物理学史的知识，使学生了解地心说(托勒密)和日心说(哥白尼)分别以不同的参照物观察天体运动的观点;通过学习开普勒对行星运动的描述，了解牛顿是通过总结前人的经验的基础上提出了万有引力定律.
能力目标
通过学生的阅读使学生知道开普勒对行星运动的描述;
情感目标
使学生在了解地心说和日心说两种不同的观点，也使学生懂得科学的道路并不是平坦的光明大道，也是要通过斗争，甚至会付出生命的代价;
说明：
1、日心、地心学说及两者之间的争论有许多内容可向学生介绍，教材为了简单明了地简述开普勒关于行星运动的规律，没有过多地叙述这些内容.教学中可根据学生的实际情况加以补充.
2、这一节的教学除向学生介绍日心、地心学说之争外，还要注意向学生说明古时候人们总是认为天体做匀速圆周运动是由于它遵循的运动规律与地面上物体运动的规律不同.
3.学习这一节的主要目的是为了下一节推导万有引力定律做铺垫，因此教材中没有过重地讲述开普勒的三大定律，而是将三大定律的内容综合在一起加以说明，节后也没有安排练习.希望老师能合理地安排这一节的教学.
教学建议
教材分析
本节教材首先让学生在上课前准备大量的资料并进行阅读，如：第谷在1572年时发现在仙后座中有一颗很亮的新星，从此连续十几个月观察这颗星从明亮到消失的过程，并用仪器定位确证是恒星(后称第谷星，是银河系一颗超新星)，打破了历来“恒星不变”的学说.伽利略开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学.为_以亚里士多德为旗号的经院哲学对科学的禁锢、改变与加深人类对物质运动和宇宙的科学认识而奋斗了一生，因此被誉为“近代科学之父”.开普勒幼年时期的不幸，通过自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作.这些物理学家的有关资料可以帮助学生在了解万有引力定律发现的过程中体会科学家们追求真理、实事求是、不畏强权的精神.
教法建议
具体授课中教师可以用故事的形式讲述.也可通过放资料片和图片的形式讲述.也可大胆的让学生进行发言.
在讲授“日心说”和“地心说”时，先不要否定“地心说”，让学生了解托勒密巧妙的解释，同时让学生明白哥白尼的理论_了统治人类长达一千余年的地球是宇宙中心的“地心说”理论，为宣传和捍卫这一学说，意大利的思想家布鲁诺惨遭烧死，伽利略也为此受到残酷迫害.不必给结论，让学生自行得出结论.
典型例题
关于开普勒的三大定律
例1月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天。应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多少高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在无空中不动一样.
分析：月球和人造地球卫星都在环绕地球运动，根据开普勒第三定律，它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的.
解：设人造地球卫星运行半径为R，周期为T，根据开普勒第三定律有：
同理设月球轨道半径为，周期为，也有：
由以上两式可得：
在赤道平面内离地面高度：
km
点评：随地球一起转动，就好像停留在天空中的卫星，通常称之为定点卫星.它们离地面的高度是一个确定的值，不能随意变动。
利用月相求解月球公转周期
例2若近似认为月球绕地球公转与地球绕日公转的轨道在同一平面内，且都为正圆.又知这两种转动同向，如图所示，月相变化的周期为29.5天(图是相继两次满月，月、地、日相对位置示意图).
解：月球公转(2π+)用了29.5天.故转过2π只用天.
由地球公转知.
所以=27.3天.
例3如图所示，A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是哪个?
A.B、C的线速度相等，且大于A的线速度
B.B、C的周期相等，且大于A的周期
C.B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度
D.若C的速率增大可追上同一轨道上的B
分析：由卫星线速度公式可以判断出，因而选项A是错误的.
由卫星运行周期公式，可以判断出，故选项B是正确的.
卫星的向心加速度是万有引力作用于卫星上产生的，由，可知，因而选项C是错误的.
若使卫星C速率增大，则必然会导致卫星C偏离原轨道，它不可能追上卫星B，故D也是错误的.
解：本题正确选项为B。
点评：由于人造地球卫星在轨道上运行时，所需要的向心力是由万有引力提供的，若由于某种原因，使卫星的速度增大。则所需要的向心力也必然会增加，而万有引力在轨道不变的时候，是不可能增加的，这样卫星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而会作离心运动。
探究活动
1、观察月亮的运动现象.
2、观察日出现象.
【教学目标】
1.了解什么是热辐射及热辐射的特性。
2.了解黑体辐射，了解黑体热辐射的强度与波长的关系 。
3.了解能量子的概念 及提出的科学过程，领会这一科学突破过程中科学家的思想。
4.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识 。
【教学重点】
能量子的概念。
【教学难点】
黑体辐射的实验规律。
【教学方法】
讲授为主，启发、引导。
【教学用具】
多媒体辅助教学设备。
【教学过程 】
一、引入新课
师：19世纪末，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。
19在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” “但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。”
这两朵乌云是指什么呢? 一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。然而， 事隔不到一年(1900年底)，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着(19)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路， 柳暗花明又一村”。
我们这节课就来学习“能量量子化的发现 ——物理学新纪元的到来”。
二、进行新课
1.黑体与黑体辐射
师：请同学们阅读教材27第一段，思考：什么是热辐射，物体的热辐射有什么特性?(学生阅读教材、思考问题)
(1)热辐射现象
师：我们周围的一切物体都在辐射各种波长的电磁波，这种辐射与由于物体中的分子、原子受到激发而造成的，它与温度有关，因此称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。 当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强。。例如：在给铁块加热使其温度升高时，从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 ，这表明辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
课件展示：铁块在温度升高时颜色的变化(下图)。
(板书)1 热辐射
①定义
②特性
辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
(2)黑体
教师：除了热辐射之外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。
(板书)能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。
教师：课件展示黑体模型(如下图)并进行阐释。
不透明的材料制成带小孔的空腔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出。这个小孔可近似看作黑体。
2.黑体辐射的实验规律
教师：一般材料的物体和黑体辐射电磁波的情况有什么不同呢?
一 教材内容分析
电场力是一种新的性质力，本章前面几节，对电场力的产生条件、大小和方向，以及部分作用规律（遵循平行四边形法则，牛顿运动定律等）进行了探究学习。本节进一步研究电场力作用规律——电场力做功及其能量变化规律，就是顺理成章的事。从本章的整个教材编写思路来看，与必修教材几乎吻合。因此，充分利用学生们学习必修教材时所学到的知识、技能、方法，就显得十分必要。其实，这也符合高中教学的特点和要求。另一方面，前面几节，从力的角度探究了电场的性质，本节则从能的角度探究电场的性质。同样地，这里依然要发挥好“知识迁移”、“能力迁移”的正作用，充分体验“学以致用”的学习乐趣。
如果从本章学习要求来看，前者是一条暗线（副线）；而后者是一条明线（主线）。笔者认为，学习本章时，教师可以做适当调节，使明线暗淡一些，而使暗线明亮一些。众所周知，能（量）是最为抽象的概念之一，而静电场领域里的能量概念，就尤为抽象。所以本节知识是本章的难点。
综上，本节教学设计为两个课时，第一课时，探究电场力的做功特点，得出电势能的概念，并分析电势能的性质；第二课时，进一步探究（静）电场的性质，类比导出电势概念、分析电势的性质，了解等势面的概念。
二 教学目标
（一）知识与技能目标
1 认识电场力做功的特点；
2 分析电场力做功引起的能量变化，理解电势能概念及其性质；
3 知道电势的定义方法及其定义式，并会使用它分析相关问题；
4 理解“沿着电场线的方向电势越来越低”的这一结论；
5 知道等势面，理解等势面与电场线之间的关系。
（二） 过程与方法目标
通过类比法探究新知识，体验知识探究过程。
（三） 情感、态度与价值观目标
渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养探索自然规律的兴趣。
三 知识重难点分析
（一）重点
1 电场力做功特点的分析；
2 电场力做功与能量变化之间关系的理解，以及电势能的理解；
3 电势的理解与运用；
4 等势面的理解。
（二） 难点
1 电场力做功特点与电势能概念之间关系的理解；
2 电势能与电势的辨析；
3 电场线中有关电势和等势面性质的理解。
四 教学流程设计
（一）第一课时：电势能
1 引入新课
教师：我们知道电场力是一种新的性质力，前面几节课，学习了它的产生条件、大小和方向、以及部分作用规律，例如遵循平行四边形法则，牛顿运动定律等等。在必修课中，我们还探究了什么力学概念和规律？
学生：做功，动能定理，机械能守恒定律和能量守恒定律。
教师：很好，现在我们回顾这些方面的知识。请同学们完成下面填空。
（1） 做功的定义是：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小，和力与位移夹角的余弦这三者的乘积；公式是：W=Flcosθ ，单位是：焦耳；做功是能量变化的量度；
（2）动能是指由于物体运动所具有的能量，定义式是Ek=1/2mv^2 ；动能定理：力对物体所做的功等于物体动能的变化量；公式为 W=Ek2-Ek1；
（3）势能是指相互作用的物体凭借其位置所具有的能量；
（4）重力做功的特点是：重力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关；重力对物体做功是重力势能变化的量度，公式是：W=mgh1-mgh2 ；重力势能的定义式是：Ep=mgh ，重力势能具有相对性，重力势能差值具有绝对性。
（5）能量守恒定律：能量既不能产生，也不能消亡，它只能从一个物体转移给另一物体，或者由一种能量形式转变为另一能量形式，而变化过程中总的能量保持不变。
学生：完成上面填空。
设计说明：以上可以作为课前学案由同学们预习时完成。但建议在课堂引入中，在请学生口头作答。
教师：这节课，我们研究电场力做功问题，从中我们探究电场力做功的规律。
2 进入新课
教师：给出下面问题，请同学们完成。先做（1）题。
例1 （1）质量为m的物体从A位置运动到B位置，如图一所示（重力加速度为g）。求：① 沿路径1，重力对物体做功为多少？②沿路径2，重力做功又是多少？
（2）带电量为q的物体（不计重力）在匀强电场中从A位置运动到B位置，如图二所示。求① 沿路径1，电场力对物体做功为多少？②沿路径2，电场力做功又是多少？(图见附课件)
学生：完成练习。
教师：这是一道复习题，大家很容易就完成了。而且从中，我们可以得到重力做功的特点，这个特点是？
学生：重力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关。
教师：结合W=mgh1-mgh2 ，我们知道mgh 表示一种能量，而且是由位置决定的能量，是一种势能，我们称之为重力势能。因此，我们说：重力做功是重力势能变化的量度，数学表达式就是W=Ep1-Ep2 。
设计说明：这里暗含重力做功与路径无关的特点和建立重力势能之间的“充要”关系。关于此，教学中可以点到为止；亦可根据同学们的实际情况，追问：如果重力做功与路径有关，还能建立重力势能概念吗？为什么？
学生：再做（2）题。
教师：同学们也完成的很好。同学们肯定体会到了电场力做功特点，这个特点是？
学生：电场力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关。
教师：由W=qEd1-qEd2 ，我们知道 qEd暗含什么物理量？
学生：是能量，而且是一种势能。
教师：同学们也给这个势能取一个名字吧？
学生：电势能（或电力势能，或电场力势能）。
教师：我觉得都可以。但是多读几遍，你应该能够感觉到：电场力势能和电力势能音节复杂，而且还有些拗口，所以我们还是拣好一点的名称：电势能。同学们再读读“重力势能”和“重势能”，那个读起来顺溜一些？
学生：尝试着读，并品味。
教师：我的感觉是重力势能好听一些。命名要讲究音律美的，这也是一种艺术美。
教学设计：这是一段插曲，但我认为这符合教学改革理念。另外，可以帮助消除误解，从而确定：电势能和重力势能同属于势能范畴。然而，也同样为了避免误解，教师应该强化下面教学：
教师：电势能和重力势能都是势能范畴，但是：重力势能，包括弹性势能都属于机械能范畴，而电势能不属于机械能。
教师：也就是说，电场力做功是什么的量度？
学生：电势能变化的量度。
教师：为此，我们也可以写成表达式：W=Ep1-Ep2 。为明确表达始末位置，我们的教材把这个表达式明确表示为：WAB=EpA-EpB 。
教师：今天我们采用什么样的学习方法？
学生：类比学习法。
教师：我们之所以采用了类比学习法，就是因为电场力做功的特点和重力做功的特点是完全相似的。因此有关重力做功的有些重要结论也可以直接搬到电场力做功中来，比如：重力做正功……？
学生：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大。
教师：电场力做功呢？
学生：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大。
教师：重力做功是重力势能变化的量度……
学生：电场力做功是电势能变化的量度。
教师：我们说某一点的重力势能具有什么性？而任意两点的重力势能差值又具有什么性？
学生：某一点的重力势能具有相对性；任意两点的重力势能差值具有绝对性。
教师：翻译到电势能中来……
学生：某一点的电势能具有相对性；任意两点的电势能差值具有绝对性。
教师：所以，为了确定某一点的电势能数值，我们应该怎么做？
学生：选择一点（位置）作为零势能点。
教师：陈述下面问题。
例2 如下图，选择A点为零势能点，那么B点的电势能怎样确定？(图见附课件)
学生：点电荷从B点移动到A点，电场力所做的功在数值上就等于B点的电势能。
教师：B点的电势能是确定的吗？还跟什么因素有关？
学生：跟点电荷的性质、电荷量的大小，以及电场等因素有关。
教师：通常，电荷在离场源无限远处或在大地表面上的电势能规定为零。
教师：同学们今天的表现都很好！现在请同学们查阅教材，教材给电势能定义了具体数学表达式没有？
学生：查阅，没有。
教师：为什么教材不直接定义为 ？
学生：我们匀强电场情况下得出电场力做功与路径无关的特点，而这一特点对于一般电场也同样成立。因此 没有普遍意义。
设计说明：以上教学设计，把重力做功特点与重力势能概念提出放在一起，突出重力做功特点与重力势能概念提出之间的充要关系。然而通过类比，也就能突出电场力做功特点与电势能之间的逻辑关系。在这里打破教材的编排次序，我认为这正好克服了教材编写上的不足。
3 课堂练习
练习1 在一电荷量 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功 J,从B点移到C点时电场力做功 J。问：
（1） 以B点为零势能点，电荷在A点时的电势能 是多少？
（2） 以C点为零势能点，电荷在A点时的电势能 又是多少？
练习2 将一个 点电荷从无限远处移动到右图所示的电场中的A点，电荷的电势能为 ，问此过程中电场力做功多少？（见课件）
练习3 图甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O点是连线的中点。
（1） 在甲图中，把单位正电试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，电场力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？
（2） 在乙图中，把单位正电试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，电场力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？
4 结束新课。
★ 高中物理优秀教案
★ 高中物理弹力教案
★ 高中物理备课教案
★ 高中物理重力教案
★ 高中物理简单教案
★ 高中物理优质教案
