新学期高中物理教学设计思维导图

甜味仙女

2023-04-06

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高中物理教学设计

高中

物理

教学设计

新学期

已经进入高中的同学们，在我们顺利度过高中的适应期，积极参与学校社团活动，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

新学期高中物理教学设计1

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?

新学期高中物理教学设计2

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

新学期高中物理教学设计3

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。

新学期高中物理教学设计4

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。

新学期高中物理教学设计5

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)