高二物理课堂教学设计案例思维导图

暖橙

2023-04-06

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高二物理教学设计

物理教学设计

高二

物理

教学设计

已经进入高二的同学们，在我们顺利度过高中的适应期，逐步形成了自我学习模式，初步拟定人生规划后，要将自我的精力集中到学习上，应将自己的学业做到一个高度的时候了。

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思维导图大纲

高二物理课堂教学设计案例1

一、知识目标

1、知道三相交变电流是如何产生的.了解三相交变电流是三个相同的交流电组成的.

2、了解三相交变电流的图象，知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后1/3周期.

3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的值和周期都相同，但它们不是同时达到值(或为零).

4、了解三相四线制中相线(火线)、中性线、零线、相电压、线电压等概念.

5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压.

二、能力目标

1、培养学生将知识进行类比、迁移的能力.

2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型

3、训练学生的空间想象能力的演绎思维能力.

4、努力培养学生的实际动手操作能力.

三、情感目标

1、通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情

2、让学生在学习的过程中体会到三相交流电的对称美

教学建议

教材分析

三相电流在生产和生活中有广泛的应用，学生应对它有一定的了解.但这里只对学生可能接触较多的知识做些介绍，而不涉及太多实际应用中的具体问题.三相交变电流在生产生活实际中应用广泛，所以其基本常识应让每个学生了解.

教法建议

1、在介绍三相交变电流的产生时，除课本中提供的插图外，教师可以再找一些图片或模型，使学生明白，三个相同的线圈同时在同一磁场中转动，产生三相交变电流，它们依次落后1/3周期.三相交变电流就是三个相同的交变电流，它们具有相同的值、周期、频率.每一个交变电流是一个单相电.

2、要让学生知道，三个线圈相互独立，每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电.由于三个线圈平面依次相差120o角.它们达到值(或零)的时间就依次相差1/3周期.用挂图配合三相电机的模型演示，效果很好.

让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电，一方面比用三个交变电流单独供电大大节省了线路的材料，另一方面，可同时提供两种不同电压值的交变电流.教师应组织学生观察生活实际中的交变电流的连接方式，理解课本中所介绍的三相电的连接.

高二物理课堂教学设计案例2

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)

高二物理课堂教学设计案例3

【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。

高二物理课堂教学设计案例4

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?

高二物理课堂教学设计案例5

教学目标：

1、了解生活中常见的静电现象，能够用所学的只是解释简单的静电现象。

2、通过了解一些静电现象和避雷方法，认识人类社会在发展过程中如何适应自然，建立人类必须与自然相互依存、和谐发展的认识。

3、了解人类应用静电和防止静电的事例。

教学过程

一、放电现象

问：火花放电是最常见的放电现象.现实中放电现象呢?(①在干燥天气的黑夜里脱去化纤衣服时会看到火花、听到僻啪声②实验室中感应起电机的两个导电杆之间也能发生火花放电③很多房屋顶上装有避雷针是为了进行接地放电④运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖着，这样可以把电荷引入大地，避免放电时产生的火花引起爆炸⑤飞机轮胎用导电像胶制成，可以避免着陆时机身积累电荷)

二、雷电和避雷

说明：云层之间或云层与地面之间发生强烈放电时，能产生耀眼的闪光和巨响，这就是闪电和雷鸣。闪电的电流可以高达几十万安培，会使建筑物严重损坏。

说明：雷电对人类生活也会产生益处，有哪些益处呢?(①闪电产生的高温促使空气中的氧和氮化合成氮氧化物，随雨水降至地面，成为天然的氮肥②闪电产生的臭氧留在大气层中，能保护地球上的生物免遭紫外线的伤害)

演示实验：

实验器材：验电器、安放在绝缘支架上的带电导体、带绝缘柄的验电球

实验过程：带绝缘柄的验电球接触带电导体的A点，然后跟验电器接触，观察验电器的指针偏角

带绝缘柄的验电球接触带电导体的B点，然后跟验电器接触，观察验电器的指针偏角

带绝缘柄的验电球接触带电导体的C点，然后跟验电器接触，观察验电器的指针偏角

实验现象：验电球跟带电体的A处接触后，验电器的金属箔张角较小;跟B处接触后.验电器的金属箔张角较大.跟尖端C处接触后.验电器的金属箔张角。

问：这个实验说明了什么问题?(电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位黄.电荷比较密集.平坦的位置，电荷比较稀疏)

说明：导体尖锐部位的电荷特别密集.尖端附近的电场就特别强.会放出电荷，这种现象我们称之为尖端放电

演示实验：

实验仪器：金属板M金属板N、两个等高的金属柱A、B，A为尖头、B为圆头，直流电压电源

实验过程：逐渐升高电源电压，观察哪个金属柱先放电。

实验现象：金属柱A先放电

说明：1753年，富兰克林发明了避雷针，避雷针的原理就是尖端放电。带电云层靠近建筑物时，同号电荷受到排斥，流人大地，建筑物上留下了异号电荷。当电荷积累到一定程度时，会发生强烈放电现象.可能产生雷击。如果建筑物安装了避示针，在避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出.逐渐中和云中的电荷，保护建筑物.使其免遭雷击。

三、静电的应用和防止

说明：静电在工业和生活中有很重要的用途，有时又会带来很多麻烦，需要防止。

问：在许多场合都可以发现人们应用静电的例子，有哪些例子呢?(①静电除尘②静电喷漆③复印)

问：在许多场合都可以发现人们防止静电的例子?(①实验室中感应起电机的两个导电杆之间也能发生火花放电②很多房屋顶上装有避雷针是为了进行接地放电③运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖着，这样可以把电荷引入大地，避免放电时产生的火花引起爆炸④飞机轮胎用导电像胶制成，可以避免着陆时机身积累电荷)

板书设计

一、放电现象

二、雷电和避雷

1、电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位黄.电荷比较密集.平坦的位置，电荷比较稀疏

2、尖端放电：导体尖锐部位的电荷特别密集.尖端附近的电场就特别强.会放出电荷

3、避雷针的原理就是尖端放电