人教版高中物理教学设计方案思维导图
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2023-04-06
高中物理教学设计
高中
物理
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人教版
高中阶段，是打基础阶段，是将来决战高考取胜的关键阶段，今早进入角色，安排好自己学习和生活，会起到事半功倍的效果。
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高中阶段，是打基础阶段，是将来决战高考取胜的关键阶段，今早进入角色，安排好自己学习和生活，会起到事半功倍的效果。接下来是关于人教版高中物理教学设计方案的文章，希望能帮助到大家!
人教版高中物理教学设计方案1
一、教学目标
1.在学习机械能守恒定律的基础上，研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况，学习处理这类问题的方法。
2.对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容，本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使学生更加深入理解功和能的关系，明确物体机械能变化的规律，并能应用它处理有关问题。
3.通过本节教学，使学生能更加全面、深入认识功和能的关系，为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识，为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。
二、重点、难点分析
1.重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律，掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上，深入理解和认识功和能的关系。
2.本节教学实质是渗透功能原理的观点，在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点，要解决这一难点问题，必须使学生对"功是能量转化的量度"的认识，从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识"某种形式能的变化，用什么力做功去量度"。
3.对功、能概念及其关系的认识和理解，不仅是本节、本章教学的重点和难点，也是中学物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到，在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。
三、教具
投影仪、投影片等。
四、主要教学过程
(一)引入新课
结合复习机械能守恒定律引入新课。
提出问题：
1.机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?
评价学生回答后，教师进一步提问引导学生思考。
2.如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功，物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?
教师提出问题之后引起学生的注意，并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出：
机械能守恒是有条件的。大量现象表明，许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。
分析上述物体机械能不守恒的原因：从车站开出的车辆机械能增加，是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少，是由于阻力对子弹做负功。
重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系，是本节要研究的中心问题。
(二)教学过程设计
提出问题：下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识，分析物体机械能变化的规律。
1.物体机械能的变化
问题：质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面从高度h1上升到高度h2处，其速度由v1增大到v2，如图所示，分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。
引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析，明确：
选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理∑W=ΔEk，有
由几何关系，有sinθ•L=h2-h1
即FL-fL=E2-E1=ΔE
引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出：
(1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功，是使物体机械能发生变化的原因;
(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和，等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。
2.对物体机械能变化规律的进一步认识
(1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=ΔE
其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和，E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能，ΔE表示物体机械能变化量。
(2)对W外=E2-E1进一步分析可知：
(i)当W外>0时，E2>E1，物体机械能增加;当W外<0时，E2
(ii)若W外=0，则E2=E1，即物体机械能守恒。由此可以看出，W外=E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。
(3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程，其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。
例1.质量4.0×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m，其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s，沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0.01倍，试求：(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?取g=10m/s2。本题要求用物体机械能变化规律求解。
引导学生思考与分析：
(1)如何依据W外=E2-E1求解本题?应用该规律求解问题时应注意哪些问题?
(2)用W外=E2-E1求解本题，与应用动能定理∑W=Ek2-Ek1有什么区别?
归纳学生分析的结果，教师明确给出例题求解的主要过程：
取汽车开始时所在位置为参考平面，应用物体机械能变化规律W外=E2-E1解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功，以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求，也是与应用动能定理解题的重要区别。
例2.将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时，它的动能减少了80J，此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变，求小物体返回地面时动能多大?
引导学生分析思考：
(1)运动过程中(包括上升和下落)，什么力对小物体做功?做正功还是做负功?能否知道这些力对物体所做功的比例关系?
(2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何?每一种形式能量的变化，应该用什么力所做的功量度?
归纳学生分析的结果，教师明确指出：
(1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。
(2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。
(3)由于重力和阻力大小不变，在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。
(4)根据物体的机械能E=Ek+Ep，可以知道经过P点时，物体动能变化量大小ΔEk=80J，机械能变化量大小ΔE=20J。
例题求解主要过程：
上升到点时，物体机械能损失量为
由于物体所受阻力大小不变，下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同，因此下落返回地面时，物体的动能大小为
E′k=Ek0-2ΔE′=50J
本例题小结：
通过本例题分析，应该对功和能量变化有更具体的认识，同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。
思考题(留给学生课后练习)：
(1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几?
(2)物体经过P点后还能上升多高?是前一段高度的几分之几?
五、课堂小结
本小结既是本节课的第3项内容，也是本章的小结。
3.功和能
(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量，物体运动状态发生变化，物体运动形式发生变化，物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式，物体能量的变化可以用相应的力做功量度。
(2)力对物体做功使物体能量发生变化，不能理解为功变成能，而是通过力做功的过程，使物体之间发生能量的传递与转化。
(3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化，但能的总量是保持不变的。自然界中，物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。
六、说明
本节内容的处理应根据学生具体情况而定，学生基础较好，可介绍较多内容;学生基础较差，不一定要求应用物体机械能变化规律解题，只需对功和能关系有初步了解即可。
人教版高中物理教学设计方案2
学习目标:
1.知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向。
2.会用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因数的大小因素。
3.知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
4.理解静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
学习重点:
1.滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩=μFN解决具体问题。
2.静摩擦力产生的条件及规律，正确理解静摩擦力的概念。
学习难点:
1.正压力FN的确定。
2.静摩擦力的有无、大小的判定。
主要内容:
一、摩擦力
一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用，这就是摩擦，这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
二、滑动摩擦力
1.产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
2.产生条件：相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。
①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。
②接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明"接触面光滑"、"光滑小球"等，统统不考虑摩擦力("光滑"是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意："相对运动"与"物体运动"不是同一概念，"相对运动"是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而"物体的运动"一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3.方向：总与接触面相切，且与相对运动方向相反。
这里的"相对"是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。
4.大小：与压力成正比F=μFN
①压力FN与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关，不要一提到压力，就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。
②μ是比例常数，称为动摩擦因数，没有单位，只有大小，数值与相互接触的______、接触面的______程度有关。在通常情况下，μ<1。
③计算公式表明：滑动摩擦力F的大小只由μ和FN共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。
5.滑动摩擦力的作用点：在两个物体的接触面上的受力物体上。
问题：1.相对运动和运动有什么区别?请举例说明。
2.压力FN的值一定等于物体的重力吗?请举例说明。
3.滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗?
4.滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗?
三、静摩擦力
1.产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。
2.产生条件：
①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生;
②接触面粗糙;
③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。
所谓"相对运动趋势"，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑.没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑。
人教版高中物理教学设计方案3
1.教学目标
1.1知识与技能
(1)知道什么是等温变化;
(2)掌握玻意耳定律的内容和公式;知道定律的适用条件。
(3)理解等温变化的P—V图象与P—1/V图象的含义，增强运用图象表达物理规律的能力;
1.2过程与方法
带领学生经历探究等温变化规律的全过程,体验控制变量法以及实验中采集数据、处理数据的方法。
1.3情感、态度与价值观
让学生切身感受物理现象，注重物理表象的形成;用心感悟科学探索的基本思路，形成求实创新的科学作风。
2.教学难点和重点
重点:让学生经历一次探索未知规律的过程，掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系，理解p-V图象的物理意义。
难点:学生实验方案的设计;数据处理。
3.教具：
塑料管,乒乓球、热水，气球、透明玻璃缸、抽气机，u型管,注射器,压力计。
4.设计思路
学生在初中时就已经有了固体、液体和气体的概念，生活中也有热胀冷缩的概念，但对于气体的三个状态参量之间有什么样的关系是不清楚的。新课程理念要求我们，课堂应该以学生为主体，强调学生的自主学习、合作学习，着重培养学生的创新思维能力和实证精神。这节课首先通过做简单的演示实验，让学生明白气体的质量、温度、体积和压强这几个物理量之间存在着密切的联系;然后与学生一道讨论实验方案，确定实验要点，接着师生一道实验操作，数据的处理，得出实验结论并深入讨论，最后简单应用等温变化规律解决实际问题。
5.教学流程：(略)
人教版高中物理教学设计方案4
【教学目标】
(一)知识与技能
1.明确电场强度定义式的含义
2.知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算.
(二)过程与方法
通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
(三)情感态度与价值观
培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点：电场强度的概念及其定义式
难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算
【教学流程】
(-)复习回顾——旧知铺垫
1.库仑定律的适用条件：
(l)真空(无其它介质);(2)点电荷(其间距r>>带电体尺寸L)——非接触力。
2、列举：
(l)磁体间——磁力;(2)质点间一一万有引力。
经类比、推理，得：
电荷间的相互作用是通过电场发生的。(电荷周围产生电场，电场反过来又对置于其中的电荷施加力的作用)
引出电场、电场力两个概念。本节课，我们主要研究电场问题，以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度。
(二)新课教学
1.电场
(l)电场基本性质：
电场客观存在于任何电荷周围，正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用。
(2)电场基本属性：
电场源于物质(电荷)，又对物质(电荷)施力。再根据"力是物质间的相互作用"这一客观真观，毫无疑问，电场是一种物质。
(3)电场基本特征：
非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到(人体各种感官均无直接感觉)。
电场是一种由非实体粒子所组成的具有特殊形态的物质。
自然界中的物质仅有两种存在的形态，一种是以固、液、气等普通形态存在的实体物质;而另一种，就是以特殊形态存在的非实体物质——场物质。
(4)电场的检验方法(由类比法推理而得)：
无论物质处于什么形态，我们都可以通过一定手段去感知它的存在，只是感知方式或使用工具不同而已，例如：
①生物学中动植物的体系胞可以通过电子显微镜(利用其放大作用)来观察。
②化学中的某些气体可以通过人体的感官来感知(氯气——色觉，氨气——嗅觉)
③生活中电视塔发射的电磁波可以通过电视接收机(转换为音像信号)来感知。
④物理学中磁体周围的磁场可以通过放入其中的小磁针来检验(磁场对场内小磁针有力作用——磁场的力性)。
⑤物理学中电荷周围的电场可以通过放入其中的检验电荷来检验(电场对场内的电荷有力作用——电场的力性)。
2.电场强度
(l)模拟实验：
下面以点电荷Q(场源电荷)形成的电场为例，探讨一下检验电荷q在到Q距离(用r表示)不同的位置(场点)所受电场力F有何不同。
实验结论：通过观察与分析可以得出，同一个检验电荷在点电荷Q形成的电场中的不同位置所受电场力的大小、方向均不同.因为这个电场力是同一个电场给同一个检验电荷的，所以，场源电荷周围不同位置的电场有强弱之分和方向之别;电场中同一位置，不同电荷所受电场力也不同，但是，电场力与检验电荷的电荷量之比却是一个不变的常量。前者引出电场强度概念;后者点明场强与检验电荷无关，而只由电场本身性质决定(电场强度的定义方案也由此而得)。
(2)电场强度(简称"场强")：
①定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力和它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度，简称场强，用符号E表示。
②定义式：E=F/q
③单位：N/C
④电场强度是矢量
同一检验电荷在电场中不同的点所受电场力方向不同，因此，场强不仅有大小，而且有方向，是矢量。用检验电荷所受电场力的方向表征场强方向比较恰当，但是，正、负检验电荷在电场中同一点所受电场力方向不同且截然相反，怎么来定义场强方向呢?
回顾定义磁场方向时，检验小磁针静止时N、S极所指方向也是相反的，人为规定：小磁针N极指向为磁场方向，这是人们的一种习惯。电场强度方向的定义也是如此。即规定正的检验电荷所受的电场力方向为场强方向。
⑤定义模式：比值法
3.比值法定义物理量
(l)原则：被定义量与定义用量无关。
(2)应用举例(学生活动)：
速度v=s/t。单位时间内发生的位移。v大→运动得快。
密度ρ=m/V。单位体积内所含的质量。ρ大→质量密集。
加速度a=△v/t。单位时间内速度的变化.a大→速度变化快。
电阻R=U/I。因果倒置，但已习惯。R大→阻电性强。
场强E=F/q。单位电荷量所受电场力。E大→电场越强。
4.点电荷的电场一—场强定义式的应用
(l)公式推导：
(2)场强特征：
①大小：近强远弱，同心球面上名点，场强值相等
②方向：正电荷周围的场强方向一发散;
(3)决定因素：
①大小：由杨源电荷的电荷量Q以及场原电荷到场点之距r"全权"决定，而与检验电荷的电荷量q的大小及其存在与否无关。
②方向：由场源电荷电性决定。
例：一点电荷Q=2.0×10-8C，在距此点电荷30cm处，该点电荷产生的电场的场强是多少?
5.电场强度的叠加
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
例：如图所示，要真空中有两个点电荷Q1=3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m.求电场中A点的场强。A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。
(四)课堂小结
1.对比法推知电场的存在，比值法定义电场的强度。
2.电荷间相互作用形式与本质之区别
(l)形式上：电荷对电荷的作用——非接触力。
(2)本质上：电场对电荷的作用——接触力。(受电场力作用的电荷肯定处于电场中)
3.场强几种表达式的对比
(l)E=F/q——定义式，适用于任意电场。
(2)——决定式，适用于真空中点电荷形成的电场。
人教版高中物理教学设计方案5
教学准备
教学目标
1.知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态
2.理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零
3.知道静电屏蔽及其应用
教学重难点
【重点难点】静电平衡状态;电场中导体的特点
教学过程
【教学过程】
(一)复习提问
1、什么是静电感应现象?
2、静电感应现象的实质是什么?
3、在静电感应时用手摸一下导体，再移走源电荷，则导体带什么电?
若将导体接地则情况如何?左端接地呢?
(二)新课教学
一、电场中的导体
1、金属导体的特征：
由做热振动的正离子和做无规则热运动的自由电子组成
2、静电感应现象
问题：在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点的场强有影响吗?
是什么作用使金属内的电子定向移动的?此移动一直进行吗?
金属导体内部有电场吗?
答：使空间电场重新分布
源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动
静电平衡状态：导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态
4、静电平衡状态下导体的特点：
⑴内部场强处处为零(不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0)
⑵导体中没有自由电荷定向移动
⑶净电荷分布在导体表面
实验证明：法拉第圆筒实验
⑷导体表面附近电场线与表面垂直
理论证明：中性导体带电后，由于同种电荷相互排斥，净电荷只能分布在表面
反证法：若内部有自由电荷，则内部场强不为0，导体就不是处于静电平衡状态
5、静电平衡时导体周围电场分布：
上图空间实际电场分布，不会出现虚线电场线
二、静电屏蔽
1、空腔导体的特点：
净电荷只分布在外表面，内表面不带电，空腔内没有电场
1、静电屏蔽
外部电场对内部仪器没有影响若将源电荷置于空腔内，则外对内没有影响，但内对外有影响
实验演示：将收音机置于金属网罩内则声音大小减小
若将球壳接地，则内外各不影响
3、应用
电学仪器和电子设备外面套有金属罩
通信电缆版面包一层铅皮
高压带电作业人员穿金属网衣
通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱
(三)巩固练习
例1：如图所示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷，试分析A、B、C三点的场强：
A.EA≠0，EB=0，EC=0
B.EA≠0，EB≠0，EC=0
C.EA≠0，EB≠0，EC≠0
D.EA=0，EB≠0，EC=0
例2：如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用导线连接，现用一带正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，然后移走C球，则A、B带电情况：
A.A球带正电，B球带负电
B.A球带正电，B球不带电
C.A球不带电，B球带负电
D.以上说法都不正确
例3：长为L的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处且与棒在一条线上，则棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小，方向。
(四)小结
1、静电平衡状态下导体有什么特点?
2、静电屏蔽有哪几种情况?有哪些应用?
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