高中物理学科组教学设计思维导图
南柯一梦
2023-04-06
高中物理教学设计
高中
物理
学科组
教学设计
进入高中后，很多新生有这样的心理落差，比自己成绩优秀的大有人在，很少有人注意到自己的存在，心理因此失衡，这是正常心理，但是应尽快进入学习状态。
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进入高中后，很多新生有这样的心理落差，比自己成绩优秀的大有人在，很少有人注意到自己的存在，心理因此失衡，这是正常心理，但是应尽快进入学习状态。接下来是关于高中物理学科组教学设计的文章，希望能帮助到大家!
高中物理学科组教学设计1
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
三、静电的应用和防止
高中物理学科组教学设计2
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样;
(1)知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件;
(2)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。
2、过程与方法：
3、情感、态度与价值观：
教学重点：波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。
教学难点：波的干涉图样
教学方法：实验演示
教学教具：长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉
(一)引入新课
大家都熟悉"闻其声不见其人"的物理现象，这是什么原因呢?通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。
(二)进行新课
波在向前传播遇到障碍物时，会发生波线弯曲，偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播，这种现象就叫做波的衍射。
1.波的衍射
(1)波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。
哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物，会绕过它们继续传播。)
实验：下面我们用水波槽和小挡板来做，请大家认真观察。
现象：水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板，
重新做实验：
现象：水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。
(2)衍射现象的条件
演示：在水波槽里放两快小挡板，当中留一狭缝，观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。
第一、保持水波的波长不变，该变窄缝的宽度(由窄到宽)，观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象：在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下，发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲)
在窄缝的宽度比波长大得多的情况下，波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样，在挡板后面留下了"阴影区"。(参见课本图10-26乙)
第二、保持窄缝的宽度不变，改变水波的波长(由小到大)，将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到：在窄缝不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显。
将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10，乙中波长是窄缝宽度的5/10，丙中波长是窄缝宽度的7/10。
通过对比可以看出：窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象。
窄缝宽度比波长大得多时，衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象。
结论：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。一切波都能发生衍射，衍射是波的特有现象。
2、波的叠加
我们有这样的生活经验：将两块石子投到水面上的两个不同地方，会激起两列圆形水波。它们相遇时会互相穿过，各自保持圆形波继续前进，与一列水波单独传播时的情形完全一样，这两列水波互不干扰。
3、波的干涉
一般地说，振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时，情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形，就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。
演示：在发波水槽实验装置中，振动着的金属薄片AB，使两个小球S1、S2同步地上下振动，由于小球S1、S2与槽中的水面保持接触，构成两个波源，水面就产生两列振动方向相同、频率也相同的波，这样的两列波相遇时产生的现象如课本图10-29所示。为什么会产生这种现象呢?我们可以用波的叠加原理来解释。
课本图10-30所示的是产生上述现象的示意图。S1和S2表示两列波的波源，它们所产生的波分别用两组同心圆表示，实线圆弧表示波峰中央，虚线圆弧表示波谷中央。
某一时刻，如果介质中某点正处在这两列波的波峰中央相遇处[课本图10-30所示中的a点]，则该点(a点)的位移是正向值，等于两列波的振幅之和。经过半个周期，两列波各前进了半个波长的距离，a点就处在这两列波的波谷中央相遇处，该点(a点)的位移就是负向值。再经过半个周期，a点又处在两列波的波峰中央相遇处。这样，a点的振幅就等于两列波的振幅之和，所以a点的振动总是的。这些振动的点都分布在课本图10-30中画出的粗实线上。
某一时刻，介质中另一点如果正处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处[课本图10-30中的b点]，该点位移等于两列波的振幅之差。经过半个周期，该点就处在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇处，再经过半个周期，该点又处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处。这样，该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差，所以该点的振动总是最弱的。如果两列波的振幅相等，这一点的振幅就等于零。这就是为什么在某些区域水面呈现平静的原因。这些振动最弱的点都分布在课本图10-30中画出的粗虚线上。可以看出，振动的区域和振动最弱的区域是相互间隔开的。
频率相同的波，叠加时形成某些区域的振动始终加强，另一些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉(inerference)。形成的图样叫做干涉图样。
只有两个频率相同、振动方向相同的波源发出的波，叠加时才会获得稳定的干涉图样，这样的波源叫做相干波源，它们发出的波叫做相干波。不仅水波，一切波都能发生干涉，干涉现象是一切波都具有的重要特征之一。
演示：敲击音叉使其发声，然后转动音叉，就可以听到声音忽强忽弱。这就是声波的干涉现象。
(1)做波的干涉：频率相同的波，叠加时形成某些区域的振动始终加强，另一些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉。形成的图样叫做干涉图样。
(2)特点：干涉现象是一切波都具有的现象。
(3)产生条件：两列波的频率必须相同。
高中物理学科组教学设计3
教学目标
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.
教学设计方案
三相交变电流
教学目的
1、知道三相交变电流的产生及特点.
2、知道星形接法、三角形接法和相电压、线电压知识.
教具：演示用交流发电机
教学过程：
一、引入新课
本章前面学习了一个线圈在磁场中转动，电路中产生交变电流的变化规律.如果三组互成120°角的线圈在磁场中转动，三组线圈产生三个交变电流.这就是我们今天要学习的三相交变电流.
板书：第六节三相交变电流
二、进行新课
演示单相交流发电机模型：只有一个线圈在磁场中转动，电路中只产生一个交变电动势，这样的发电机叫单相交流发电机.它发出的电流叫单相交变电流.
演示：三相交流发电机模型，提出研究三相交变电流的产生.
板书：一、三相交变电流的产生
1、三相交变电流的产生：互成120°角的线圈在磁场中转动，三组线圈各自产生交变电流
2、三相交变电流的特点：值和周期是相同的.
板书：三组线圈到达值(或零值)的时间依次落后1/3周期
我们还可以用图像描述三相交变电流
板书：三相交变电流的图像
三组线圈产生三相交变电流可对三组负载供电，那么三组线圈和三个负载是怎样连接的呢?
板书：二、星形连接和三角形连接
1、星形连接
说明：在实际应用中，三相发电机和负载并不用6条导线连接，而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接，这就是我们要学习的星形连接
①把线圈末端和负载之间用一条导线连接的方法叫星形连接(符号Y)
②端线、火线和中性线、零线
从每个线圈始端引出的导线叫端线，也叫相线，在照明电路里俗称火线.从公共点引出的导线叫中性线，照明电路中，中性线是接地的叫做零线.
③相电压和线电压
端线和中性线之间的电压叫做相电压
两条端线之间的电压叫做线电压.
我国日常电路中，相电压是220V、线电压是380V
2、三角形连接
①把发电机的三个线圈始端和末端依次相连的方式叫三角板连接(符号△)
②相电压和线电压
两条端线之间的电压就是其中一个线圈的相电压，所以三角形连接中相电压等于线电压.
高中物理学科组教学设计4
教学目标
一、知识目标
1、知道电磁驱动现象.
2、知道三相交变电流可以产生旋转磁场，知道这就是感应电动机的原理.
3、知道感应电动机的基本构造：定子和转子.
4、知道感应电动机的优点，知道能使用感应电动机是三相交变电流的突出优点.
二、能力目标
1、培养学生对知识进行类比分析的能力.
2、培养学生接受新事物、解决新问题能力.
3、努力培养学生的实际动手操作能力.
三、情感目标
1、通过让学生了解我国在磁悬浮列车方面的研究进展，激发他们的爱国热情和立志学习、报效祖国的情感.
2、在观察电动机的构造的过程中，使学生养成对新知识和新事物的探索热情.
教学建议
1、由于感应电动机的突出优点，使它应用十分广泛、本节对它做了简单的介绍，以开阔学生眼界，增加实际知识.但作为选学内容，对学生没有太高的要求，做些介绍就可以了.
2、可以通过回忆前一章习题中提到的电磁驱动现象，本节的关键是通过演示、讲解使学生明白三相交变电流也可以产生旋转磁场，做到电磁驱动，这就是感应电动机的原理.这有利于新旧知识的联系和加强学生学以致用的意识.有条件的可以看实物或带学生参观，以增加实际知识.
3、课本中的感应电动机的内容，简要地介绍了感应电动机的转动原理，其中的核心内容是旋转磁场概念.建议教师如果可能的话，应找一台电动机，拆开了让学生看一看各个部分的形状.三相感应电动机在工农业生产中的应用很广泛，能让学生看一些实际例子.
教学设计示例
感应电动机
教学准备：幻灯片、感应电动机模型、学生电源、旋转磁铁
教学过程：
一、知识回顾
电磁驱动现象说明
二、新课教学：
感应电动机
1、过回忆绍电磁驱动现象：在U形磁铁中间放一个铝框，如果转动磁铁，造成一个旋转磁场.铝框就随着转动.这种电磁驱动现象.
告诉学生感应电动机就是应用该原理来工作的.
2、旋转磁场的产生方法：
旋转磁铁可以得到旋转磁场
在线圈中通入三相交流电也可以得到旋转磁场.
3、感应电动机的结构介绍
定子：固定的电枢称为定子
转子：中间转动的铁心以及铁心上镶嵌的铜条叫转子
4、鼠笼式电动机模型介绍
感应电动机的转子是由铁芯和嵌在铁芯上的闭合导体构成的.闭合导体是由嵌在铁芯凹槽中的铜条(或铝条)和两个铜环(或铝环)连在一起制成的，形状像个鼠笼，所以这种电动机也叫鼠笼式感应电动机.
5、感应电动机的转动方向控制
由于感应电动机的构造简单，因此如果要改变转子的转动方向，只需要把定子上的任意两组线圈的电流互换一下就就可以通过改变旋转磁场的旋转方向来改变转子的转动.
这种电动机在制造、使用和保养上都比较简单，被广泛应用在工农业生产上.
高中物理学科组教学设计5
教学目的
1.了解组成物质的分子具有动能及势能，并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。
2.理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。
教学重点
物体的内能是一个重要的概念，是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。
教学难点
分子势能。
教学过程
一、复习提问
什么样的能是势能?弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样?
二、新课教学
1.分子动能。
(1)组成物质的分子总在不停地运动着，所以运动着的分子具有动能，叫做分子动能。
(2)启发性提问：根据你对布朗运动实验的观察，分子运动有什么样的特点?
应答：分子运动是杂乱无章的，在同一时刻，同一物体内的分子运动方向不相同，分子的运动速率也不相同。
教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大，有的分子速率小，从大量分子总体来看，速率很大和速率很小的分子是少数，大多数分子是中等大小的速率。
教帅进一步指出：由于分子速率不同，所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说，每个分子的动能是毫无意义的，而有意义的是物体内所有分子动能的平均值，此平均值叫做分子的平均动能。
(3)要学生讨论研究。
用分子动理论的观点，分析冷、热水的区别。
讨论结论应是：组成冷、热水的大量分子的速率各不相同，则其动能也各不相同，但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。
教师指出：由此可见，温度是物体分子平均动能的标志。
2.分子势能。
(1)根据复习提问的回答(地面上的物体与地球之间有相互作用力;发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力，因此在它们的相对位置发生变化时，它们之间便具有势能)说明分子间也存在着相互作用力，所以分子也具有由它们相对位置所决定的能，称之为分子势能。
(2)分子势能与分子间距离的关系。
提问：分子力与分子间距离有什么关系?
应答：当r=r0时，F=0，rr0时，F为引力。
教师指出：由于分子间既有引力又有斥力，好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况，因此分子势能与分子间距离也分两种情况。
①当r>r0时，F为引力，分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。
②当r
小结：分子势能随着分子间距离变化而变化，而组成物体的大量分子间距离若增大(减小)则宏观表现为物体体积增大(减小)。可见分子势能跟物体体积有关。
(3)物体的内能。
教师指出：物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。
①物体的内能是由它的状态决定的(状态是指温度、体积、物态等)。
提问：对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗?
应答，质量相等意味着它们的分子数相同，温度相等意味着它们的平均动能相同，但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多，分子势能也大得多，因而质量相等的水蒸气的内能比水大。
②物体的状态发生变化时，物体的内能也随着变化。
举例说明：当水沸腾时，水的温度保持不变，所供给的大量能用于把分子拉开，增大了分子势能，因而增大了物体的内能，当水汽凝结时，分子动能没有明显变化，但分子靠得更紧密了，分子势能便减小了，因此物体的内能减小了。
③物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。
a.静止在地面上的物体以地球为参照物，物体的机械能等于0，但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着，物体的内能永远不能为0。
b.物体在具有一定的内能时，也可以具有一定的机械能。如飞行的子弹。
C.不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变，不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之，尽管物体的内能在变化，它的机械能可以保持不变。
(4)学生讨论题：
①静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速运动，木箱具有什么能?此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有?
②质量相等而温度不相等的两杯水，哪一杯水具有较大的内能?温度相同而质量不等的两杯水，哪一杯水具有较大的内能?
最后总结一下本课要点。
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