下面小编为大家带来高中物理《量子世界》教案（共含18篇），希望能帮助大家!同时，但愿您也能像本文投稿人“蓝澈之渊”一样，积极向本站投稿分享好文章。
精选高中物理《量子世界》教案
量子世界
从容说课
在这一节，教材开始涉及微观粒子的运动规律.主要从人类研究黑体辐射遇到的问题引入，引出普朗克的黑体的研究成果“能量的不连续性”，得出量子的概念.最后，从光的本质认识入手，发现不但光子具有波粒二象性，物质也同样具有波粒二象性.
这一节的教学要特别注意两点：第一点，从可以直接感知的实验现象经过推理得到不能直接感知的微观结构和微观粒子的运动规律；第二点，帮助学生建立诸如能量量子化、光与实物粒子的波粒二象性以及物质的波粒二象性应用于实践等新的观念.关于后者我们没有直接的生活经验，所以教学中就更显重要.但也正是因为这个原因，不可能期望学生经过这短短一节的学习就能牢固正确地树立这些观念.
教学重点1.理解普朗克的量子假说，知道能量具有不连续性，与传统的连续性认识是不同的；
2.了解事物的连续性与分立性是相对的；
3.知道物质既具有波动性，又具有粒子性.
教学难点了解事物的连续性与分立性是相对的.
教具准备投影仪，投影片.
课时安排1课时
三维目标
一、知识与技能
1.理解普朗克的量子假说，知道能量具有不连续性，与传统的连续性认识是不同的.
2.了解事物的连续性与分立性是相对的；
3.知道物质既具有波动性，又具有粒子性；
4.了解光是一种概率波；
5.了解物质的波粒二象性在实践中的应用.
二、过程与方法
1.学习体会假说的提出与论证这一近代物理学中的研究方式.
2.初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子理论的建立深化了人类对物质世界的认识.
三、情感态度与价值观
通过本节课的学习，领会实验是检验真理的唯一标准；体会我们唯有敢于向真理挑战、向传统的观念挑战，才有可能有所创新、有所发现，直至发现新的真理.
教学过程
导入新课
对物体热辐射的研究，尤其是对黑体辐射的研究是19世纪后期的一个重要课题，下面就请大家阅读教材P117，自学人们在研究黑体辐射中遇到的问题，即“紫外灾难”.
推进新课
一、紫外灾难
学生活动：交流、讨论自学后的收获，并作出自己的大胆假设.
教师补充：人们研究发现，黑体的辐射能力与黑体的辐射波长和温度有关，但研究又发现用经典物理的理论去推导却导不出与实验结果相吻合的实验曲线.更为严重的是波长向紫外区域延伸时，出现了障碍.这也就是开尔文所说的第二朵乌云.
【合作探究】
你觉得夏天穿什么颜色的衣服最热？为什么？
大家都知道，火可以辐射光和热.有位同学说：“寒冬的雪也会辐射光和热”.你怎么看？
教师点拨：参看教材的两个图像“辐射强度”与“理论曲线”就可以得到答案.
教师活动：难道这个障碍就真的无法逾越吗？我们接下来再看看另一位伟大的物理学家普朗克是如何来解决这个问题的.看看和你的假设是否一致呢？
二、不连续的能量
德国物理学家普朗克用了六年的'时间，在用经典理论无论如何都解释不了实验结果的情况下，他不得已提出了新的假说.这就是非常著名的量子假说，成功地解决了“紫外灾难”.请同学们阅读教材，找出他的观点，并说出你自己的认识.
学生活动：交流、讨论自学后的收获，并做出自己对这种假说的认识，并比较分析量子化假设与传统观念的碰撞，用例子说明量子化与连续性的相对性.
教师小结：普朗克的量子假说认为，物质辐射（或吸收）的能量是一份一份的，就像物质是由一个个原子组成的一样.将这样的一份份能量称为量子.而且他还给出了量子的能量与波长成反比，与频率成正比.即 ，公式中h是普朗克常量，是微观现象量子特性的表征.
教师活动：量子化与连续性的相对性我们可以这样去理解，在宏观世界里能量体现的是连续的，在微观世界里量子化或不连续性是显著的.量子化假说的提出，使人类对世界的认识由宏观转向了微观世界，极大地开拓了我们的眼界.
既然我们已经掌握了探究微观世界的有力武器――量子，下面我们就来更深入地研究微观世界的物质体现的特性，看看和我们再熟悉不过的宏观世界有哪些不同的地方？
三、物质的波粒二象性
教师活动：请同学们阅读教材P119-P121，找出历史上对光的认识，并说出你自己的认识.
学生活动：交流、讨论自学后的收获，并阐述自己对这些假说的认识.
教师总结：人类历史上对光的本质有两种不同的认识，其实不管是牛顿的微粒说还是惠更斯的波动说都是为了解释某一特定的现象才引入的.所以它们都有各自的弊端.一些问题的难以解决又将人们带入了对光的本质的重新认识.
关键时刻又是爱因斯坦带来了新鲜的血液.他将普朗克的量子化理论用在了解释光的本质上.
请同学们再仔细阅读教材，看看爱因斯坦是如何解释这个问题的.
学生活动：交流、讨论自学后的收获，并阐述自己对这些假说的认识.
教师活动：是的，光具有波粒二象性.在一定条件下，突出的表现为微粒性实质为不连续性；而在另一些条件下，又突出表现出波动性.
问题好像到此应该结束了，人们将光的本质已经很好地解释了，接下来有发生了什么事情呢？大家接着看书思考.
学生活动：交流、讨论自学后的收获，并阐述自己对这些假说的认识.
【教师精讲】
法国物理学家德布罗意进一步提出了物质波的理论（获1929年诺贝尔物理学奖），根据这一理论，每个物质粒子都伴随着一种波，即物质波，又称为概率波.这个理论揭示了物质的统一性.
总之，物质具有波粒二象性，我们要注意粒子性的本质在于不连续；波动性的实质在于对微观物体状态及运动描述的不确定性，不能把物质波理解为经典的机械波和电磁波.
学生总结光本性学说发展史：
（1）17世纪牛顿的微粒说：光是从光源发出的一种物质微粒，在均匀介质中以一定的速度传播.能解释光的反射等现象，不能解释光的互不干扰、同时发生的反射和折射、在介质中v （2）17世纪惠更斯的波动说：光是在空间传播的某种波.能解释光的互不干扰、同时发生的反射和折射，但不能解释影子的形成、传播不需要介质等问题. （3）19世纪60年代麦克斯韦的电磁说：光是一种电磁波，具电磁本性.使波动理论发展到了相当完美的地步.根据有：电磁波速等于光速；传播不需要介质；不能完美地解释光电效应. （4）20世纪初爱因斯坦的光子说：光是不连续的，是一份一份的，每一份叫一个光子，E=hν.注意，这完全不同于牛顿的“微粒”.爱因斯坦吸收了普朗克的量子思想，很好地解释了光电效应，又保留了电磁波的特征. （5）20世纪前期德布罗意的波粒二象性：光是一种波，同时也是一种粒子，即光具有波粒二象性. 四、物质波粒二象性的实践应用 光学显微镜和电子显微镜的设计与制造原理，就是充分利用物质的波动性.当今技术可以制造出观察原子的扫描隧道显微镜. 课堂小结 通过本节课的学习，我们初步了解了微观世界中的量子化现象，知道了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类对物质世界的认识；理解了普朗克的量子假说，知道能量具有不连续性，与传统的连续性认识是不同的；了解事物的连续性与分立性是相对的；知道物质既具有波动性，又具有粒子性；了解物质的波粒二象性在实践中的应用. 布置作业 课本P121作业2、3. 板书设计 一、紫外灾难 人类对黑体辐射的研究遇到了困难 二、不连续的能量 普朗克提出了量子假说，即 ，认为辐射中的能量是一份一份的，而不是连续的.在微观世界里，量子化或不连续性是很显著的. 三、物质的波粒二象性 不仅光具有波粒二象性，物质也同样具有波粒二象性； 波粒二象性是指物质既有粒子性，又有波动性. 活动与探究 高中物理量子世界测试题 一、单项选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分) 1.普朗克能量子假说认为( ) A.在宏观领域，物体能量的变化是不连续的 B.在微观领域，物体的能量是连续变化的 C.物体辐射或吸收能量是一份一份进行的 D.辐射的波长越长，物体辐射的每一个能量子的能量就越大 2.(泉州高一检测)太阳能发电是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能的.假设有N个频率为ν的光子打在硅光电池极板上并完全被转化为电能，则产生的电能为( ) A.hν B. Nhν C.Nhν D.2Nhν 3.关于光的本性，下列说法正确的是( ) ①光子说并没有否定光的电磁说 ②光电效应现象反映了光的粒子性 ③光的波粒二象性是综合了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说得出来的 ④大量光子产生的效果易显示出粒子性，个别光子产生的效果易显示出波动性 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 4.下列对光的波粒二象性的理解正确的是( ) A.光有时是波，有时是粒子 B.光表现为波动性时，与水面波是同种类的波 C.光不可能同时具有波动性和粒子性 D.光的直线传播只是宏观近似规律 5.氦―氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为( ) A.2.2×1015 B.3.2×1015 C.2.2×1014 D.3.2×1014 6.关于德布罗意波，说法不正确的是( ) A.任何物体都有波动性 B.宏观物体不能看成物质波 C.科学家根据电子的波动性制成了电子显微镜 D.德布罗意物质波理论揭示了物质(光与实物)的统一性 二、非选择题(本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述) 7.(10分)某电视机显像管中电子的运动速率为4.0×107 m/s，质量为10 g的一颗子弹的运动速率为200 m/s，分别计算它们的德布罗意波波长，并比较两者的波动性强弱.(已知德布罗意波波长公式为λ= ，me=9.1×10-31 kg) 8.(10分)激光器是一个特殊的光源,它发出的光是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲,现有一红宝石激光器,发射功率为P=1.0×105 W,所发出的每个光脉冲持续的时间Δt=1.0×10-11 s,波长为693.4 nm(1 nm=10-9 m).问：每列脉冲的长度L为多少?其中含有的光子数是多少? 答案解析 1.【解析】选C.在宏观领域，物体能量的变化是连续的，A错误；在微观领域，物体能量的变化是不连续的，B错误；按普朗克能量子假说，物体辐射或吸收的能量是一份一份的，C正确；每份称为一个能量子，其能量是ε=hν，也就是说，辐射的'波长越长，频率越低，每一个能量子的能量就越小，D错误. 2.【解析】选C.由普朗克量子理论可知,频率为ν的单个光子能量ε=hν,则N个这样的光子的总能量为Nhν,故C正确. 3.【解析】选A.光子说并没有否定电磁说，光具有波粒二象性，但这两种特性不是牛顿所支持的微粒说和惠更斯提出的波动说的简单综合，大量光子产生的效果易显示出波动性，个别光子产生的效果易显示出粒子性，故A正确. 4.【解析】选D.光同时具有波动性和粒子性，只是条件不同，两者的明显程度不同，所以A、C错误.光是概率波，与宏观的机械波不同，B错误.由于光有波动性，所以光在传播时是近似直线传播，D正确. 5.【解析】选B.一个光子能量为：E0=hν= .每秒激光器向外发出的能量为：E=P×1 s.故每秒发出的光子数为： =3.2×1015个，因此选项B正确. 6.【解析】选B.宏观物体和微观物体都有波动性，A说法正确，B说法错误.利用电子的波动性制成了电子显微镜，C说法正确. 德布罗意物质波理论揭示了物质(光与实物)的统一性，D说法正确.故只有B说法错误. 7.【解析】对电子 λe= = m=1.8×10-11 m 对子弹 λ子= ＝ m=3.3×10-34 m 因为λe＞λ子，所以电子的波动性比子弹的波动性明显. 答案：见解析 8.【解析】每列脉冲的长度 L=cΔt=3.0×108×1.0×10-11 m=3×10-3 m. 每个光脉冲的能量为ε=PΔt 每个光子的能量为hν= 所以每列光脉冲中含有的光子数为: n= = 个 =3.5×1012个 答案：3×10-3 m 3.5×1012个 独具【方法技巧】 光子问题的分析方法 对于微观现象，能量是一份一份的，是不连续的，每一份为一个能量子，对于光则称为光子.每个光子的能量是由光的频率决定的，它等于hν，其中h为普朗克常数，h=6.63×10-34Js. 如果要计算辐射的光子的个数，可以先计算出所辐射的总能量和每个光子的能量，最后计算出光子的个数. 新的量子，新的世界作文 我睁开眼，看见一个全新的世界，全新的理论。 题记 屋外晴空万里，屋内闷热。窗帘拉起，只留一道针一样的缝隙，一束阳光跌跌撞撞地挤进窗帘，又跌跌撞撞地奔向一个金属小球，顿时，打出一阵闪亮的火花。 我被这奇妙的现象迷住了，目不转睛地看着，仿佛目光能捕捉到每一个电子挣脱束缚后那自由的身影。 “爱因斯坦博士，歇一会儿吧！”我的助手喊到。“不了。"我用两字打发完，继续专致于这个伟大的研究。 这是一个偶然的现象，但又不是偶然。它超出常规，我坚信一定要用一种超出常规的方法解决。 它的最不寻常之处，在于射入光的强度，决定了打出电子的多少，而射入光的频率却决定了打出电子的强度。但按照经典理论，则与之相反。 反复实践多次，结果依旧。这时，我产生了一种大胆的想法：莫非经典理论错了？但我转念又放弃了，因为牛顿那些伟大的前人们己在物理学的这个宇宙中，买下一块最大的地皮，并一瓦一砖地建立起经典理论的大厦，想要改动其根基，绝不是一朝一夕，况且，它已根深蒂固。 我就像一个猎兔人，往兔洞中灌水，兔子一只只爬出来。但我却发现，兔子爬出的多少与灌水的多少无关，却与兔子出洞的方式有关。 我明白，我应该，也不得不换一种思考方式了。突然，我想起了著名教授普朗克的一篇论文，那是一篇有关黑体辐射的论文。论文中，普朗克破天荒般的设计了一个全新的世界，一个能量量子化的世界。这篇论文对于每个人都匪夷所思，量子位这位伟大的救世主也是如此匪夷所思，但此时此刻，这一切对于我来说都已不再匪夷所思。 能量量子化真是个好东西，它严厉的抨击了经典延续性对人们的.“迫害”，我高兴地想。于是，我将组成i光的能量的最小基本单位取了个优美动听的名字一一“光量子”（也就是如今的光子）。光的强度越大，表示一束光中量子的数量越大；而光的频率越高，则表示一束光中光量子所带的能量越多，顺之，激发出电子的能量就越高。就好比拍卖会中买到东西的好坏，不在于人去的多少，而在于人们带的钱的多少。 我将此写成了一篇论文，这是一篇幽灵般的论文，如仓颉造字般，惊天地泣鬼神。报纸中，大肆地刊登我的发现。有人赞我，有人骂我，有人笑我，有人默不作声。我只是嘴角一扬，继续观察这伟大的量子世界，但天空中，太阳已被大片的乌云翻滚淹没，一场空前的暴雨来临，一场盛大的科技革命，就此爆发。 我无数次睁开眼，如初生的婴儿般，看着这个奇妙的世界，宇宙中的每一个空间里，都密密麻麻挤满了两个字一一“量子”。 高中物理焦耳定律教案 一、学习目标： 1、理解电功和电功率的概念及公式，能进行相关运算。 2、理解焦耳定律，了解焦耳定律在生产、生活中的应用。 3、能结合实际问题区分电功和电热，进一步体会能量守恒的意义和普适性。 二、问题导读： 1、当电路接通时，电路内就建立起了_____，自由电荷在_____作用下____运动而形成电流，这时电场力对自由电荷做了功，就是我们常说的_____，计算公式：＿＿＿＿。 2、电流做功的快慢用_____表示，它等于电流在单位时间内所做的功，计算公式为_______________。额定功率是指___________________________。 3、焦耳定律的内容_______________________________________________________表达式为____________，在纯电阻电路中，电流所做的功与产生的电热_____，电热的计算公式还有：________________；而在非纯电阻电路中，电流做功所消耗的电能除部分转化为内能外，还要转化为机械能、化学能等。这时电功用公式______________计算，产生的电热只能用公式______________计算，此时，电功W___（填“大于”或“小于”）电热Q。 4、焦耳定律的微观解释：当导体内的'电子在_____作用下做_____运动时，会与金属离子不断碰撞，碰撞时把一部分动能传递给离子，使离子的热运动____，导致导体发热。显然，电流越大、电阻越大，碰撞就越频繁、剧烈，发热就越___。 5、电动机是将电能转化为___能的设备，电动机通电后，电流做的功_____（填“大于”或“小于”）产生的机械能，这是因为________________________。 6、举例说明电流的热效应的广泛应用和危害。 三、实例引领： 例一、1、电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈的电阻为R，则此电动机的额定功率（输入功率）为_____，正常工作时的热功率为______，输出的机械功率为______，电动机的效率为______。三者的关系可表达为____________________。当电动机突然卡住不转，此时输出的机械功率为________，电动机消耗的电能全部转化为_____能，此时的电流为______，热功率为__________。 2、如图所示，一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流为5A。该电动机把一个质量为50kg的物体以0.9m/s的速度匀速提高，求①电动机的电功率和电动机线圈的电阻（不计摩擦）；②如果电动机突然卡住，通过线圈的电流是多少？电动机的功率是多少？ 例二、关于电功率和热功率的下列说法，正确的是 A、电功率就是热功率 B、统一电路中，电功率可以大于等于热功率，也可以小于热功率 C、电功率就是电路中电能转化为内能的功率 D、热功率就是电路中因发热而消耗的功率 四、同步达标： 1、课本P59：1―3题 2、一只普通的家用照明白炽灯泡，正常发光时，通过它的电流值与哪一数值较为接近？ A、20A B、2A C、0.2A D、0.02A 3、一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V的电压后，正常运转时它消耗的电功率是66W，求：⑴转化为机械能和内能的功率各是多少？电机的效率是多大？ ⑵如果接上电源后，扇叶被卡住不能转动，这时通过电动机的电流为多大？电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少？ 4、微型吸尘器的直流电动机内电阻一定。当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率是多少？ 五、能力提升： 同步训练P69---70，能力培养1----7题。 1.掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律. 2.会用库仑定律进行有关的计算. 能力目标： 1.渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力. 2.渗透控制度量的科学研究方法 德育目标： 通过元电荷的教学，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点. (一)、知识与技能 1.理解动能的概念，并能进行相关计算; 2.理解动能定理的物理意义，能进行相关分析与计算; 3.深入理解W合的物理含义; 4.知道动能定理的解题步骤; (二)、过程与方法 1.掌握恒力作用下动能定理的推导; 2.体会变力作用下动能定理解决问题的优越性; (三)、情感态度与价值观 体会状态的变化量量度复杂过程量”这一物理思想;感受数学语言对物理过程描述的简洁美; 重点：对动能公式和动能定理的理解和应用。 难点：动能定理怎样揭示功与能的关系。 (1)电荷间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定 (2)电荷间作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。 (3)库仑定律适用条件：真空中静止点电荷间的相互作用力(均匀带电球体间、均匀带电球壳间也可)。 活动1【导入】新课导入 回顾势能和动能的概念， 由能源问题引出动能概念，动能大小由什么因素决定? 在城市道路上行驶的轿车与在高速道路上行驶的轿车，哪个动能大?100米比赛时运动员的动能与飞行的子弹的动能，哪个大?质量为5kg的铅球离手时的速度为了10m/s，铅球离手时的动能是多少? 活动2【活动】用投影片出示下列思考题 1.用投影片出示下列思考题： 一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力)，在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问： ①飞机的动能如何变化?为什么? ②飞机的动能变化的原因是什么? ③牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系? 2.学生讨论并回答 ①在起飞过程中，飞机的动能越来越大，因为飞机的速度在不断增大 ②由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大 ③据功能关系：牵引力做了多少功，飞机的动能就增大多少 3.渗透研究方法：由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系，我们可以根据做功的多少，来定量地确定动能 活动3【讲授】动能定理 通过例题让学生推导出来力对物体做工与动能变化量的关系，教师加以总结概括，再通过对原题变形，来开阔学生的思维。得出动能定理关系式。 活动4【练习】典型例题 例1：一架喷气式飞机，质量m =5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m时，达到起飞的速度 v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02)，求飞机受到的牵力。 例2：一球从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面h深处停止，若球的质量为m，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。 7.动能和动能定理 课时设计 课堂实录 7.动能和动能定理 1第一学时 教学活动 活动1【导入】新课导入 回顾势能和动能的概念，由能源问题引出动能概念，动能大小由什么因素决定? 在城市道路上行驶的轿车与在高速道路上行驶的轿车，哪个动能大?100米比赛时运动员的动能与飞行的子弹的动能，哪个大?质量为5kg的铅球离手时的速度为了10m/s，铅球离手时的动能是多少? 活动2【活动】用投影片出示下列思考题 1.用投影片出示下列思考题： 一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力)，在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问： ①飞机的动能如何变化?为什么? ②飞机的动能变化的原因是什么? ③牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系? 2.学生讨论并回答 ①在起飞过程中，飞机的动能越来越大，因为飞机的速度在不断增大 ②由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大 ③据功能关系：牵引力做了多少功，飞机的动能就增大多少 3.渗透研究方法：由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系，我们可以根据做功的多少，来定量地确定动能 活动3【讲授】动能定理 通过例题让学生推导出来力对物体做工与动能变化量的关系，教师加以总结概括，再通过对原题变形，来开阔学生的思维。得出动能定理关系式。 活动4【练习】典型例题 例1：一架喷气式飞机，质量m =5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m时，达到起飞的速度 v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02)，求飞机受到的牵力。 例2：一球从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面h深处停止，若球的质量为m，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。 教学准备 教学目标 知识与技能 1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作. 2.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度. 3.会用表格法处理数据，并合理猜想. 4.巧用v—t图象处理数据，观察规律. 5.掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述. 过程与方法 1.初步学习根据实验要求设计实验，完成某种规律的探究方法. 2.对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度. 3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法. 4.认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律. 5.通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法. 情感态度与价值观 1.通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性. 2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识. 3.在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力. 4.在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会. 5.通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法. 教学重难点 教学重点 1.图象法研究速度随时间变化的规律. 2.对运动的速度随时间变化规律的探究 教学难点 1.各点瞬时速度的计算. 2.对实验数据的处理、规律的探究. 教学工具 多媒体、板书 教学过程 一、实验目的 1.进一步练习使用打点计时器 2.利用v-t图象处理数据，并据此判断物体的运动性质 3.能根据实验数据求加速度 二、实验器材 打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源. 三、实验原理 1.利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式 即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度. 2.用描点法作出小车的v-t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质.若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动. 3.利用v-t图象求出小车的加速度. 四、实验步骤 1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路. 2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面. 3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点. 4.换上新的纸带，重复实验两次. 5.增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验. 五、数据处理 1.表格法 (1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中，如图所示. (2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3… (3)计算平均速度，用平均速度代替相关计数点的瞬时速度，填入上面的表格中. (4)根据表格中的数据，分析速度随时间怎么变化. 2.图象法 (1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点. (2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示 (3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律. (4)据所画v-t图象求出其斜率，就是小车运动的加速度. 六、误差分析 1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀. 2.根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差. 3.作v-t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差. 七、注意事项 1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器. 2.先接通电源，等打点稳定后，再释放小车. 3.打点完毕，立即断开电源. 4.选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒. 5.要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住. 6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t=0.02×5s=0.1s. 7.在坐标纸上画v-t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内. 一、课前部分 【设计思想】： 1.教材分析： 功率是反映力做功快慢的物理量。功率的概念广泛应用与人们的日常生活和科技之中。学生在初中已经学过功率的概念，引入这一概念并不困难。教科书在本节中首先通过两台起重机做功相同，时间不同，引出功率的概念和定义式，并通过对动力机械的分析，讨论了额定功率和实际功率，最后，根据对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系。 2.学情分析： 初中时学生已经学过功率的初步知识，前面一节学习了功的概念，为本节的教学奠定了一定的基础。在此基础上，进一步区分额定功率和实际功率，了解平均功率、瞬时功率。 3.设计思路： 本节讲述功率的概念，功率公式的应用。功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容，通过类比的方法，比较速度是描述位移变化快慢的物理量，来对功率进行理解。如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。要使学生确切地理解公式P=Fv的意义，要通过例题的教学，使学生会应用基本公式进行计算，对平均功率和瞬时功率有所理解。 瞬时功率的概念学生较难理解，这是难点。学生往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。 关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系，采用公式分析加图像表述的形式进行，以便通过分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程，使学生养成分析物理过程的习惯，避免简单地套用公式。 【教学目标】： 知识与技能 1. 理解功率的的概念。 2. 知道功率的定义和定义式 ，能够用公式 解答有关的问题。 3. 正确理解公式P=Fv的意义，区别什么是瞬时功率，什么是平均功率，并能用来解释现象和进行计算。 4. 能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。 过程与方法 通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念。 从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。 理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。 情感态度与价值观 通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己的观点，坚持原则，善于合作的良好习惯。 通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量，培养学生积极思考并学以致用的思想。 【学习重难点】： 1. 功率的概念和计算公式。 2. P=Fv及其应用。 【学习方法】：类比学习、图像分析。 【课时安排】：2课时。 【教学目标】 知识和技能 1.知道功率的物理意义、定义式、单位。 2.理解功率的导出式P=F·v的物理意义，并掌握其用法，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。 3.理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。 过程和方法 1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率的定义过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法。 2.学会求解各种不同的功率。 3.运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。 情感态度与价值观 1.使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。 2.提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。 3.培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。 【教学重点】 1.理解功率的概念。 2.知道功率的种类及其计算。 【教学难点】 1.功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。 2.瞬时功率和平均功率的计算。 【教学时数】 1课时 【教学器材】 投影仪、投影片、录象资料、CAI课件等 【教学过程】 新课导入 教师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同?请举例说明。 (引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功快慢的事例，并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。) 预测学生所举事例可能有： 1、人上高楼(如8层楼)时，乘电梯比走路要快得多; 2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多; 3、挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多; 4、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多; 5、…… (列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义，并引导学生注意观察身边物理现象，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值，激起学生的求知欲。) 功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。 (分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景，使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识，从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。) 教师：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1t的货物从地面运到三楼， 方式一：搬运工分批搬运，需时间3h 方式二：用一台起重机提升，需时1min 方式三：用另一台起重机提升，需时30 s 上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题： 1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同? 2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同? 结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。 说明：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快;大卡车比拖拉机做功快;拖拉机耕地比牛耕地要快;起重吊车比搬运工人做功快;抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。 教师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢?请同学们思考并提出解决方案。 (引导学生思考：如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。) 预测学生可能有以下认识： 1、选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快; 2、选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢; 3、类比“速度”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”; 4、…… 说明：对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。 教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。 新课推进 一、功率的含义 1.定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 (板书) 2.定义式：P=W/ t (板书) 3.物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 (板书) 4.单位：(板书)教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。 国际单位：瓦特(w)，常用单位：千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书) W→功→单位：焦耳(J) t→做功所用时间→单位：秒(s) 换算关系：1kw = 1000 w?1w=1J/s(板书) 说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。 5. 功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。(板书) 6. 讨论与交流： 小实验：把一段粉笔放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化?倾角增大时，功率是否也增大? 提示： (1)比较不同倾角时的功率，应注意粉笔开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。 (2)实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行推演，使思维更加严密。 7. 一些常见机械做功功率 (1)汽车发动机5×104 W～15×104 W? (2)摩托车约2×103 W? (3)喷气客机约2×108 W? (4)人心脏跳动的功率1.5W左右 (5)火箭的发动机约1×1013 W? (6)万吨巨轮106W以上 (7)蓝鲸游动的功率可达350kW (8)人的平均功率约1×102 W (9)优秀运动员短时间内的功率可达1000W? 二、功率P与力F、速度v的关系 (板书) 1. 功率与力、速度的关系推导 (板书) 教师：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么? 预测学生的回答可能有： (1)载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大; (2)载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小 教材分析： 《弹力》是人教版高中物理必修1第三章第二节内容，是高中力学的基础和重要内容，是高中学生在本教材学习中的一个大难点。就地位而言，学好弹力既可以巩固加深对力的理解，同时又可以为学好摩擦力做好铺垫，所以无论是从知识本身的角度出发，还是从知识的外延来看弹力在本章中都起着承上启下的作用。 学情分析： 从知识角度：通过对初中内容的学习，学生目前对形变和弹力有了一定的感性认识但是不够深入;知道支持力、压力、拉力都是弹力，但是不能够概括其产生的原因，不能确定弹力的方向;从思维发展特点角度：对于刚进入高中学习的学生，他们有较强的求知欲望，思想上、心理上还不太成熟，思维的敏捷度还不够高，并且大部分停留在初中的形象思维上;从能力角度：学生已具备了一定的分析、类比、概括、组织语言表达物理定义的能力。 教学目标： 知识与技能目标： (1)知道形变、弹性形变的概念，理解弹性限度。 (2)知道弹力的定义(产生原因)，掌握弹力产生的条件。 (3)能够确定常见弹力的方向。 (4)探究形变与弹力大小的定性关系，了解胡克定律。 过程与方法目标： (1)利用生活实例和演示实验激发学生学习兴趣。 (2)使学生知道“放大”是一种科学探究的常用方法。 情感、态度价值观目标： 在探究弹力产生原因的过程中，把探究出的规律与平时对弹力的认识相结合，体会物理规律的价值，使学生感受到物理与生活紧密相连。 教学过程 1、导入—情景引入，设计问题 首先我通过复习力的定义，以及重力的产生原因，引出生活中常见的一些涉及弹力的实例，通过大屏幕展示。 提出问题：请同学们分析以上各种情况力在产生原因上的共同点。 2、师生互动，探究新知 由于问题设计难度较大，所以学生不可能把弹力产生原因一次概括全面，先通过学生观察、思考、讨论的结果引导学生指出弹力产生的前提：接触、形变。 直接给出形变定义(初中已有介绍)。 通过演示手拉橡皮筋，手压橡皮泥区别弹性形变和塑性形变。 通过橡皮筋的形变介绍弹性限度。 通过图片的前三种情况，结合扭转海绵的演示，给出形变类型──弯曲形变、压缩性变、伸长形变、扭转形变，扩大学生知识面，对涉及形变的知识掌握的更全面。 在分析书和桌面作用过程时引出微小形变，通过微小形变的演示，明确形变的存在性，同时说明“放大”的方法是物理学中经常应用的方法。 在介绍完有关形变的知识后，再回到关于弹力产生原因问题的分析上，结合手压弹簧的实例引导学生找出弹力产生原因的第三个关键词—恢复原状。 说明弹力是从力的产生原因角度定义的，总结出弹力的定义。 让学生找出身边存在的弹力，使物理和生活联系紧密。 在分析弹力的方向时，仍然从弹力产生原因上找答案，由关键词──恢复原状，得到受力物体所受弹力方向与施力物体恢复原状的方向相同。 通过随堂练习1，总结出常见弹力具体的判断方法──绳给物体弹力方向沿绳指向绳收缩的方向，面面接触弹力垂直接触面指向受力物体，同时加深对弹力方向与施力物体恢复原状的方向相同的理解。 弹力大小的决定因素可引导学生直接找到与形变量的定性关系。 给出胡克定律的内容，强调表达式中x和k的物理含义。 3、课堂小结、巩固练习 课堂小结从知识、方法两个角度进行。 通过巩固练习2加深对主干知识和易错知识点的理解。 练习2.下列说法中正确的是( ) A.只要两个物体接触就一定有弹力产生 B.木块放在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的 C.胡克定律F=kx中x指的是弹簧的长度 D.绳对物体弹力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向 4、课后作业及设计意图 课后作业： (1)课本56页2、3、4题。(2)画出小球在以下三种情况中所受弹力的方向。 设计意图： 通过课本56页2、3题补充弹力中“点面接触”弹力方向的具体判断方法。 通过弹簧探究弹力与形变的定量关系也是本节的一个重要内容，但由于时间关系，课堂只能给出实验结果，所以要通过下节课对课本56页4题的讲解，补充胡克定律的探究方法，同时加深对胡克定律的理解。 对于弹力是否有无的判断是以后受力分析的一个难点，有些微小形变不易观察，所以我想通过课后作业(2)在下节课讲解的过程中总结出是否产生弹力的另外一种判断方法──假设法;同时通过此题强调对于这种球面与平面接触的情况，弹力方向垂直平面的同时也一定垂直球面，即弹力沿过切点的半径方向。 课后反思 这堂课基本达到了我预想的效果。 我通过生活实际内容引入，利用多媒体直观教学手段刺激学生多种感官活动，引起学生有意注意，设计合理的探究内容，让学生在推理、判断中培养良好的思维习惯和对知识的迁移能力。变规律的传授过程为规律的探究过程能够培养学生思维能力，使学生成为教学活动的主体。在顺利呈现了所设计的教学环节的同时，对学生的回答给予了相应的回应及启发，完成了教学环节的顺利过渡。不足之处是，在演示微小形变的环节，微小形变演示器和通过玻璃瓶观察微小形变仪器的使用有些重复，只选择一个就可以了，这样可以节省些时间，不至于再讲胡克定律的时候过于匆忙。这是我下次进行课堂设计时应注意的问题。 知识目标 1、掌握力的平行四边形法则; 2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力; 3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围。 能力目标 1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点遵循平行四边形定则; 2、培养学生动手操作能力; 情感目标 培养学生的物理思维能力和科学研究的态度 教学建议 教学重点难点分析 1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点. 2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点; 教法建议 一、共点力概念讲解的教法建议 关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力，力的作用线相交于一点的也叫共点力.注意平行力于共点力的区分(关于平行请参考扩展资料中的“平行与分解”)，教师讲解示例中要避开这例问题. 二、关于矢量合成讲解的教法建议 本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点.由于学生刚开始接触矢量的运算方法，在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发，理解合力的概念，从实验现象总结出规律，由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，对于初上高中的学生来说，是一个大的飞跃，因此教学时，教师需要注意规范性，但是不必操之过急，通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识. 由于与分解的基础首先是对物体进行受力分析，在前面力的知识学习中，学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识，在知识的整合过程中，教师可以通过练习做好规范演示. 三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议 1、在讲解用作图法求解共点力合力时，可以在复习力的图示法基础上，让学生加深矢量概念的理解，同时掌握矢量的计算法则. 2、注意图示画法的规范性，在本节可以配合学生自主实验进行教学. 第四节 与分解 教学设计过程： 一、复习提问： 1、什么是力? 2、力产生的效果跟哪些因素有关? 教师总结，并引出新课内容. 二、新课引入： 1、通过对初中学过的单个力产生的效果，与两个力共同作用的效果相同，引出共点力、合力和分力的概念，同时出示教学图片，如：两个人抬水、拉纤或拔河的图片.(图片可以参见多媒体素材中的图形图像) 2、提问1：已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为50N、80N，如果两个力的方向相同，其合力大小是多少?合力的方向怎样?(教师讲解时注意强调：‘描述力的时候，要同时说明大小和方向，体现力的矢量性’) 3、提问2、进一步在问题1的基础上提问，若F1、F2的两个力的方向相反，其合力大小是多少?合力的方向怎样? 教师引导学生得到正确答案后，总结出“同一直线上二力合成”的规律： 物体受几个力共同作用，我们可以用一个力代替这几个力共同作用，其效果完全相同，这个力叫那几个力的合力.已知几个力，求它们的合力叫. 指明： (1)、同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同. (2)、同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，合力的方向跟较大的力方向相同. 4、提问3、若两个力不在同一直线上时，其合力大小又是多少?合力的方向怎样? 教师出示投影和图片：两个学生抬水对比一个同学抬水，让学生考虑：一个力的效果与两个力的效果相同，考虑一下是否“合力总比分力大”? 5、教师可以通过平行四边形定则演示器演示与分解实验(演示实验可以参考多媒体素材中的视频文件); 演示1：将橡皮筋固定在A点，演示用两个力F1、F2拉动橡皮筋到O点，再演示用F力将橡皮筋拉到O点，对比两次演示结果，运用力的图示法将力的大小方向表示出来，为了让学生更好的获得和理解力的平行四边性法则，在实验前，教师可以设计F1、F2的大小为3N和4N，两个力的夹角为90度，这样数学计算比较简单，学生很容易会发现F1、F2和F的关系满足勾股定理，进而得到力的平行四边性定则，教师总结：两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，所夹的对角线就表示合力的大小和方向. . 6、学生可以通过分组实验来验证力的平行四边性定则(可以参考多媒体资料中的视频试验)： 试验器具：一块方木板，八开白纸两张，大头钉若干，弹簧秤两个，橡皮筋一个，细线若干，直尺两个， 学生在教师的知道下，组装好试验设备，进行试验验证. 强调：需要记录的数据(弹簧秤的示数)和要作的标记(橡皮筋两次拉到的同一位置和两个分力的方向) 7、教师总结：经过人们多次的、精细的试验，最后确认，对角线的长度、方向，跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，力和合成满足平行四边形法则. 8、让学生根据书中的提示自己推倒出合力与分力之间的关系式. 三、课堂小结 探究活动 关于“滑轮”问题的研究 题目 关于“滑轮”问题的研究 内容 在初中学习的有关滑轮问题后，对“定”、“动”滑轮作用的理解，尤其是动滑轮的使用时，是否一定省力?研究一下初中的物理课本，在什么条件下，应用动滑轮省力最多?观察生活中应用滑轮的实例，说出自己的心得，或以书面形式写出相关内容以及研究结果. 一、教学目标 知识与技能：1.知道形变、弹性形变的概念，理解弹性限度。 2.知道什么是弹力，掌握弹力产生的条件. 3.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的 方向. 4.知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡 克定律.会用胡克定律解决有关问题. 过程与方法：1.通过观看演示实验，学会把看到的现象与已有的经验结合起来. 2.经历探究弹簧形变和弹力的关系，了解科学探究的方法. 情感态度与价值观：1.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中，感受学习物 理的乐趣，培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯. 2.从任何物体都能发生形变入手，培养学生实事求是的世界观.认 识事物本来面目，不被表面现象所迷惑. 二、教学重点 1.弹力有无的判断和弹力方向的判断. 2.弹力大小的计算. 三、教学难点 弹力有无的判断及弹力方向的判断. 四、教学方法与手段 探究 讲授 讨论 板书与PPT课件结合 五、教具准备 刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、铜片、白纸、墨水瓶(灌满红墨水)、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架(两套)、物理小车、橡皮筋、小球、弹簧、等等. 六、教学过程 进入新课 【学点一】 形变 【动手实验】 实验1:气球被压缩. 实验2:橡皮泥被扭转. 实验3:橡皮筋被拉长. 实验4:尺子在手的作用下弯曲. 1、下定义 演示过程：大家请看桌面的气球，橡皮泥，在我手的作用力下，他们发生了怎样的变化呢? 先看气球，是不是在我手的压缩下，形状发生了改变呢?紧接着是橡皮泥，我用力扭转， 形状是不是发生改变呢?还有橡皮筋，我手一用力，它是不是拉长了?最后是尺子，我一用力， 尺子是不是弯曲了? 老师根据学生答案进行总结:这种现象称之为形变。 紧接着给形变下个定义：物体在力的作用下，形状和体积发生改变，则称之为形变 2、分类 根据刚才演示实验，依照物体的状态对形变进行分类 物体的状态： 压缩形变(气球)扭转形变(橡皮泥)拉伸形变(橡皮筋)弯曲形变(尺子) 观察气球和橡皮泥形变后的情况，依据能否恢复原状对形变进行分类： 弹性形变和非弹性形变 (补充：观察橡皮筋的演示非弹性形变的实验，和前面的演示实验作对比。 得出结论：发生弹性形变的物体，当形变过大，超出一定限度时，发生的不再是弹性形 变，而是非弹性形变，而这一限度就叫弹性限度。) 用手挤压玻璃瓶或桌面，问大家看得出玻璃瓶和桌面发生形变了吗? 用演示实验得出玻璃瓶和桌面都是发生了形变。 根据形变的程度对形变进行分类：微小形变和明显形变 分析 引导学生了解万有引力定律发现的艰难历程，让学生比较强烈的体会科学思维和方法的重要性是本节课的重要教学任务。因此为了达到预期的教学目标，教师应在教学中充分的引导学生，积极调动学生的主观能动性。以神奇宇宙现象及科学史实为基础，激发学生的兴趣，同时采用科学是清净探究法，主要以问题为中心去充分的引导学生的思维，成功的完成本节课的教学任务。 学生学习心里 分析 高中生正处于从初中物理的定性分析到高中物理的定量讨论;从初中的形象思维到高中的抽象思维;从初中简单的逻辑思维到高中复杂的分析推理的转变过程中。从心理学的角度分析他们的一般能力已经具备，具有一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱，因此教师应尽可能的提供具有创造能力的活动，不断鼓舞学生的信心，让学生能够在兴趣与积极性中学习知识。 教 目标 知识与技能： 了解万有引力定律的发现过程 通过万有引力规律的推广，建立万有引力定律，写出数学表达式。 过程与方法： 采用科学史情景探究法，通过合作学习，锻炼自主、探究、合作学习的能力。 假设和推理 情感态度与价值观： 对人类认识万有引力定律过程做出自己的评价，体验物理学的研究思想和方法 教学重点 牛顿发现万有引力的思路，培养学生的创造能力。 教学难点 牛顿以开普勒对行星运动学规律的描述为基础证明万有引力定律的思路 教学方法 科学史情景探究法、讨论法 教学手段 多媒体辅助教学 教 学 过 程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情景回放 播放视频(美丽星空)。 导入 师：在上课之前，我先带领大家进入一个神奇的、梦幻般的地方。(视频) 1.看着这样美丽的地方，同学们感觉如何?是不是产生了无限的遐想，有一种身临其境想亲自去探索期中奥秘的冲动? 2.正是有了这千千万万个不同的行星运动，才构成了这神奇的宇宙，才出现了这种.种神奇的现象。那么大家想一想，这么多的行星，他们在偌大的宇宙间运动，是各行其是、杂乱无章嘛? 生：(观看视频，用心去感受)。 行星虽然多，但他们的运动都是有一定规律的，均有自己的运动轨道。 创设情境，激发兴趣 “兴趣是最好的老师”，学生有了兴趣就有了主动探究的重要基础，所以激发探究的兴趣是教学成功的关键。 新课引入 师：对，通过上节课的学习，我们知道不是的。 1.上一节课我们跨越了千年时空对宇宙进行了一个三级跳，让我们通过时间的轴线共同回忆一下天体究竟做怎样的运动的研究之路： 地心说(托勒密)与日心说(哥白尼) 行星运动的规律(开普勒) 开普勒第一定律(椭圆轨道定律) 开普勒第二定律(面积定律) 开普勒第三定律(周期定律) 2.开普勒的行星运动定律揭示了行星的运动规律，对行星如何绕太阳运动进行了一个确切的描述。所以我们说宇宙虽大，行星虽多，但他们始终是沿着一定的轨道绕太阳做有规律的运动(展示行星运动图片) 3.那么老师又要问了，行星为什么会如此运动?是什么原因促使他们这样运动呢? 开普勒虽然知道行星的椭圆轨道，但由于行星速度的大小、方向不断变化，他当时还是无法解决这种变化的曲线运动问题，即当时无法逾越的困难之一——数学工具的缺乏。 今天就让我们来研究这一问题的解决之路，进入新课教学——万有引力定律是怎样发现 回顾上一节课所学知识，概括总结前人探究自然，追求科学真理的过程。 认真思考教师所提出的问题，用一种探究真理的思想继续学习。 生：发散思维，积极主动充分表达自己的观点 了解科学家当时遇到的困难，知道科学的发现之路的艰辛 复习回顾，温故知新 我从上一问题对旧知识进行了一个具体的回顾，对讲解本节课做一铺垫，让学生脑海里有一个系统的知识体系。 通过疑问的方式调动学生的积极性，让他们带着问题上路，走进新课。 讲授新课 1.发散思维，积极讨论 师：1.面对行星运动这张图片，同学们有什么看法或是想法呢? 2.同学们说的都很好，那么，大家再想想这个力是什么性质的力，这个力跟哪些因素有关呢? 其实这个问题在当时也引起了不同时代不同科学家的不同猜想，同学们想不想知道他们当时是怎么想的? 2.科学猜想 那就让我们继续在时间的轴线上前行，将我们大家的想法与他们做一比较： 类比——分析——猜想： 吉尔伯特---行星是依靠太阳发出的磁力维持着绕日运动的。 笛卡尔---漩涡带动行星的运动 分析——直觉——猜想： 布里奥---行星受太阳发出的力支配，力的大小跟行星与太阳距离的平方成反比 胡克--- 行星运动是太阳吸引力的缘故，并且力的大小遇到太阳距离的平方成反比 3.虽然他们当时的猜想各异而且一步步有一定的进展，但最终还是没有将此问题解释清楚。那是为什么呢?主要是当时还存在其他的一些困难. 天体是一个庞然大物，如果认为天体间有引力，那么如何计算由天体各部分对行星产生的力的总效果呢? 当时存在一定的理论依据的缺乏——困难之二 如果天体间是互相吸引的，那么在众多天体共存的太阳系中，如何解决他们之间相互干扰这一复杂问题呢?——困难之三 那么，给出问题答案的又会是谁呢? 3.创设情境，继续设置问题 师：同学们，首先我让大家欣赏这样两幅图片(讲述苹果落的传奇故事)，看看你们有什么想法： 如果你是牛顿，你会想到什么呢? 同学们说的都非常好，我把大家的想法总结了一下，那接下来让我们对这些问题共同做一探讨： 1.苹果为什么会落地呢? 老师为大家准备了两样东西，大家以四人小组玩一玩，看看能发现什么。 大家一起再来看一看，这就是引力——能把东西拉过来的一种力。想一想苹果落到地面上是不是和回形针吸到磁铁身上差不多啊，这就说明是由于地球本身的一种力(演示地心引力课件) 2.那如果苹果树长到月球那么高，苹果还会落到地球上吗? 3.苹果既然由于地球的吸引而落到地面上，那月球为什么就不会落到地面上呢? 4.月球为什么绕地球做圆周运动? 同学们真的非常聪明，简直各个都是牛顿了，你们将牛顿当时的发现全说出来了。现在我们知道月球绕地球运动是由于地球引力为它提供了向心力，再去回想刚开始提出的问题是什么原因促使行星绕太阳运动? 教材分析 万有引力定律的核心地位：万有引力定律是本章的核心，是17世纪自然科学最伟大的成果之一，它为研究天体运动提供了理论依据，彻底使人们对宇宙的探索从被动描述走向主动发现。 万有引力定律承上启下的作用：上承圆周运动，下启卫星的运动。掌握好本节课，对前面知识的加深理解，后面问题的顺利解决，将会起到重要的作用。 [教学目标] (一)知识目标 1.介绍牛顿发现万有引力定律的思考过程，体会研究物理问题的方法，渗透科学的发现方法。 2.掌握万有引力定律的内容，认识万有引力定律的普遍性。 3.介绍万有引力恒量的测定方法，增加学生对万有引力定律的感性认识。 (二)能力目标：会应用万有引力定律解决一般的相关问题。 (三)情感目标 1、本节课重在逻辑思维和渗透物理学的研究方法，因此本节课的教学中应该在学习品质方面对学生 进行教育。让学生感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家不断努力的结果。 3、通过中国飞天第一人杨利伟、神舟六号的资料，激发学生的爱国热情，增强学生建设祖国的神圣 使命感。 [重点难点] 1.万有引力定律的发现过程、应用，是本节课的重点。 2.由于一般物体间的万有引力极小，学生对此缺乏感性认识，又无法进行演示实验，故应加强举例。 [重点难点突破] 通过具体事例、例题、习题、多媒体手段加强了重点教学;通过及时复习，突破了难点教学;而且通过探究性活动，使学生对重难点知识的同化过程..在时间和空间上得以延续。 [教学过程] 引入新课： 课前4分钟开始播放课件中杨利伟的图片、神州六号发射的全过程。创设一个物理情景、进入状态、激发学生的学习欲望。 (二)教学过程 (提问学生，共同回答)。刚才看到的一些图片上的人物是谁呢?(中国飞天第一人杨利伟)。那么第二段视频记录下的又是什么事件呢?(神州六号发射全过程)。近几年来，我国的航天事业取得了非常大的成就，全国人民欢欣鼓舞，这与我们这一章万有引力定律联系是很密切的，也是近几年来各种大小考试的考试热点和重点。 (展示前辈科学家的人物图片)万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也展现了科学发展过程中科学家们富有创造而又严谨的科学思维。那么就让我们以现有的知识基础处身于历史的背景下，踏着牛顿的足迹，经历一次发现万有引力定律的过程吧! 一.复习： 人类认识事物总是有一个过程和规律的，第一节中主要介绍了前辈科学家们通过观测得到的行星绕太阳运动的规律――开普勒行星运动定律。分别是几何定律、面积定律、周期定律。进而人们开始进一步的了解其本质原因，牛顿利用他数学方面的才能推理演绎得到了太阳与行星间的引力公式满足： EMBED Equation.DSMT4 。这样就可以很好的解释行星绕太阳运动的原因了。 二.牛顿的思考： 介绍牛顿苹果树下的思考，吸引学生进入当时的历史情景。引导从苹果落地联想到月球绕地球运动，思考太阳与行星间、地球与月球间、地球与苹果间是不是同一种力?并且如何验证这个猜想?进入月地检验，留给学生自己计算。 然后引导总结，通过月地检验，牛顿的猜想是正确的。然后进一步推广到宇宙中任何物体之间都存在这样的一种引力，即万有引力定律。 三.更进一步推广――万有引力定律： (1)定律表述：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量成正比，跟它们的距离的二次方成反比.方向在它们连线上。 (2)公式表示： (介绍表达式中的各个物理量及其单位) (3)引力常量G适用于任何两个物体;它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力. 这么一个猜想推广而来的结论是正确的吗? 海王星 冥王星 介绍有力证据：海王星和冥王星的发现，有力的证明了万有引力的正确性。牛顿在44岁时，也就是1687年把他在二十多岁时形成的这一理论发表在了传世之作《自然哲学的数学原理》之中，也希望同学们在二十多岁时也有牛顿这样的发现。 回顾牛顿万有引力定律得到的历程，从观察获得规律→猜想原因→数学演绎得到规律→进一步的猜想→猜想得到验证→更大胆的猜想→得到万有引力定律。 进行情感价值观教育：物理学中许多重大理论的发现，不是简单实验结果的总结，它需要直觉和想象力、大胆的猜想和假设，再引人合理的模型，深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维，是一个充满艰辛和曲折的过程。 知道前辈科学家得到万有引力定律的艰辛，我们更应该去认真的学习掌握好万有引力定律，来看这样一个问题： 练习一： 要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列方法不可采用的是：(D) A.使两物体的质量各减小一半，距离不变 B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变 C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 D.使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4 (本练习重在万有引力定律的定性应用。) 那么如果我们想知道万有引力的具体数值，可以计算出来吗?不行，G未知，怎么测G?公式变形得G的表达式，只要知道两个物体的质量、距离、万有引力即可。但万有引力多大?能测出来吗?举个例子，两位50kg同学相距一米时万有引力多大?测一测。能感觉到吗?可见这个G应该是一个很小大的数值。牛顿当年也曾经设计了好多种方案，很遗憾，最终都失败了。直到一百多年以后，英国的物理学家卡文迪许利用了一个十分巧妙的扭秤装置才比较准确的测得G的数值 四.万有引力常量G的测定 介绍装置，播放动画，动态演示。 【概述】 本节选自人教版高中物理必修二第六章第三节。 本节课所需课时为1课时，45分钟。 万有引力定律是本章的核心，是17世纪自然科学最伟大的成果之一，它为研究天体运动提供了理论依据，彻底使人们对宇宙的探索从被动描述走向主动发现。万有引力定律承上启下的作用：上承圆周运动，下启卫星的运动.掌握好本节课，对前面知识的加深理解，后面问题的顺利解决，将会起到重要的作用。 【教学目标分析】 知识目标： 1、在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此定律有初步理解。 2、使学生了解并掌握万有引力定律。 3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其它作用力)。 能力目标： 1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题。 2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。 情感目标： 1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力，甚至付出了生命，最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考。2、通过神舟五号的资料，激发学生的爱国热情，增强学生建设祖国的神圣使命感。 【学生特征分析】 高中的学生已经有一定的天文学与物理学的基础，具备一定的思维能力。对物理知识具有因果关系的认识兴趣;对物理知识具有概括性的认识兴趣。他们喜欢活跃的课堂形式，热忠于讨论、归纳、分析、争辩等思维活动，兴趣广泛，求知欲强，探究和讨论的风气较浓厚。但他们易于用生活观念代替物理概念，学习物理的思维障碍表现为凝固性、片面性和干扰性障碍。为了克服学生的思维障碍，教学中多让学生接触真实、具体的物理情境，提高从真实、具体的物理情境中获得信息的辩识能力，让学生暴露出错误观念并加以纠正。 【教学策略选择与设计】： 1. 重点：万有引力定律的推导，应用难点：万有引力定律的推导。本节的重点是。万有引力定律的推导和应用。因为它既是前面圆周运动知识的发展，又是后面卫星运动知识的基础。本节的难点是：万有引力定律的推导。因为它综合了开普勒第三定律，圆周运动知识，牛顿第三定律，涉及知识点多;而且一般物体间的引力极小，学生对此缺乏感性认识，又无法进行演示实验。我们通过具体事例，例题，习题，多媒体手段加强了重点教学;通过及时复习，突破了难点教学;而且我们通过探究性活动，使学生对重难点知识的同化过程，，在时间和空间上得以延续。 2.教学中渗透科学思想和方法教育，还注重能力的培养。由各种日常的生活现象和一些天文知识引入万有引力定律，体现了学习物理知识的新理念：生活---物理---生活。如：从月球围绕地球旋转的例子中，猜测出影响月球环绕时间，速度的因素，最后又用影响这些因素来解释学生熟悉的生活现象。但要从现象中得出结论，还需通过实验来认识。教学中着重引导学生设计实验，从中观察并分析得出结论，培养了学生自主思维的能力。本节课也体现了学习物理知识的认知过程—由简单到复杂、由形象思维到抽象思维的过程。物理课堂教学除了传授知识，培养能力外，还应注重知识的形成过程，提高学生的科学素养，初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。如：利用“神州系列飞船”的图片，在教学中渗透了天文与万有引力息息相关的的观念，使学生有能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献的意识。 3.采用“情境—活动”课堂教学模式。 把教学活动的重点放在指导学生主动获取知识上。利用学生生活经验创设的情境，引导学生参与积极思维、主动探索、动手实验等一系列活动来获得新知。同时应用媒体画面展现生活实例来培养学生应用物理知识解释生活现象的能力，从而突破教学难点。这样既增长知识，又培养能力，也激发学生学习物理的浓厚兴趣。在结尾部分采用抢答活动，不仅将课堂气氛推向高潮，还可达到良好的教学效果。 【教学资源和工具】 本节课是在学生人手一机的多媒体网络教室实施的。 教版高中物理必修二。 专门为本课设计、制作的网络资源课件。 网络留言板。 【教学过程环节】： (一)创设情境，引入万有引力定律： 展示伽俐略在比萨斜塔上，做自由落体实验的图片，激发学生的兴趣，学生看完后依次提出下面6个问题：1，2问，比较简单，为后面的问题作准备，3，4，问由于1，2问作铺垫，学生也能答出。通过设计这四个问题，逐步把学生的思路导向“引力的作用“这一实质.然后安排“行星运动的各种动力学解释“，让学生认识到历史上得出这一结论经历了漫长的过程：球为什么向下运动，不向上运动—重力是竖直向下的。球为什么受重力—地球引力的作用。月球为什么绕地球太阳作圆周运动—地球引力的作用地球为什么绕太阳作圆周运动—太阳引力的作用。 (二)问题提出： 1.地球绕太阳的运动简化为匀速圆周运动遵循什么规律 2.它们的内容是什么 3.向心力公式中不包含周期怎么办 4.怎样才能用开普勒第三定律 5.力的作用是相互的，结合牛顿第三定律，还能进一步得出什么结论 6.怎样改写成等式 7.这个结论能不能推广 这样，我们通过7个问题，环环紧扣，层层推进，步步引发学生思考;同时向学生指出牛顿是在椭圆轨道上证明的，我们进行了简化;由于条件所限，直到100年后卡文迪才测出引力恒量的值。通过强调了公式中每个字母的涵义，定律的理解，及它的适用条件，加深了学生对定律的认知程度。 (二)理解万有引力： (1)普遍性 (2)相互性 (3)宏观性 (三)意义 指出在万有引力定律的指引下，人们先后发现了海王星，冥王星，计算出了各种天体的质量和密度，人们一步步向宇宙迈进，在神州飞船图片的基础上我们提出了第一个问题： 例1 “神舟“五号飞船从发射到回收历时约21h，绕地球飞行14圈，飞船在运行期间，按照地面指挥控制中心的指令成功地实施了数十个动作，包括从椭圆轨道变换到圆轨道等。假若把飞船从发射到着陆的整个过程中的运动都看作圆周运动处理，试粗略估计飞船离地面的平均高度h。(已知地球半径R=6.37×106m，地球表面处的重力加速度g=9.8m/s2) 天体运动是历来高考的重点，安排本题是为了强调解决天体运动问题的思路。学生中存在这样的问题：既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的，那么为什么没有吸引到一起 为了解决这个问题，安排了例题2 例2，两物体质量都是1kg，相距1m，它们间的万有引力是多少 通过本题，让学生认识到一般物体间的引力极小，不用考虑.那么，质量很大的天体为什么没被吸引到一块 从而引出下节课题. 为进一步巩固万有引力定律，按排了下面的练习 八，练习：已知地球质量大约是 ，地球半径为 km，地球表面的重力加速度 .求：地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力 和重力 ★ 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 ★ 量子逻辑述评篇2：高中物理量子世界测试题
篇3： 新的量子，新的世界作文
篇4：高中物理焦耳定律教案
篇5：高中物理库仑定律教案
篇6：高中物理动能定理教案
篇7：高中物理动能定理教案
篇8：高中物理库仑定律教案
篇9：高中物理动能定理教案
篇10：高中物理优质教案
篇11：高中物理功率教案
篇12：高中物理功率教案
篇13：高中物理弹力教案
篇14：高中物理力教案
篇15：高中物理弹力教案
篇16：高中物理万有引力定律教案
篇17：高中物理万有引力定律教案
篇18：高中物理万有引力定律教案
