高中物理教学设计素材（精选6篇）

教案能够展现出教师在备课中的思维过程，并且显示出教师对课标、教材、学生的理解和把握的水平以及运用有关教育理论和教学原则组织教学活动的能力。差异网为朋友们精心整理了6篇《高中物理教学设计素材》，希望能够对困扰您的问题有一定的启迪作用。

高中物理教学设计 篇一

教学目标：

1、知识与技能

（1）解释速度的概念，能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。

（2）解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。

（3）能够说出速率的概念并辨认速度与速率。

2、过程与方法

（1）在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。

（2）通过平均速度引出瞬时速度的过程，锻炼使用极限思维。

（3）通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨，学会运用辨析的方法。

3、情感态度与价值观

（1）对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。

（2）积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。

（3）通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。

课型：新授课

课时：第一课时

学情分析：

一般而言，高一学生在经历了初中阶段的学习后，思维能力得到了较好的发展，抽象逻辑思维逐渐取代形象思维占据主要地位。学生的一般特征主要表现为以下几个方面：

（1）学生能够按照探究性学习的过程利用假设思维进行学习；

（2）学生在学习过程中自我调控能力得到了进一步加强，学习过程更加具有目的性；

（3）在某种程度下学生思维不再是“抱残守缺”，而是较为容易接受新事物；

（4）学生学习动机由兴趣支撑逐渐转变为由意志支撑，学习的目的性更加明确；

（5）学生之间的交流对于学生学习具有一定的影响。

关于“速度”的学习，学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是，单位时间内通过的路程。这与高中对于“速度”的定义截然不同，学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础，但这个基础里大部分仍然是迷思概念。如何将初中阶段所接受到的关于“速度”的迷思概念转变为科学概念，达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线。同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于“位移”、“路程”的学习为本节课奠定了一个很好的基础。

本节课可能存在的问题有两个，一是学生根据初中阶段的学习积累对于“速度”难以产生正确、客观的认识，其中所存在的迷思概念需要在教学过程中进行转变；二是学生对于“平均速度”、“瞬时速度”两个概念可能会有所混淆，教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分。

教学重点：

速度的概念，由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。

教学难点：

对瞬时速度的理解，怎样由平均速度引出瞬时速度。

教学方法：

问题情境引入、探测已有概念、产生认知冲突、解构迷思概念和建构科学概念、形成新的认知平衡。

教学过程：

引入：速度的二段式测验3道题，情境引入，激发学生产生冲突。

（一）速度

“速度”的引入：运动会上，要比较哪位运动员跑得快，可以用什么方法？通过相同的位移比较时间的长短。若运动的时间是相等的，我们可以根据位移的大小来比较。如果运动的位移、所用的时间都不一样，又如何比较呢？

在物理学中，我们引入速度这个物理量来描述物体运动的快慢。

1、定义：位移Δx与发生这个位移所用时间Δt的比值（比值定义法）。

描述物体运动快慢的物理量。

2、国际单位：m/s或m·s-1，其他单位：km/h等

3、速度是矢量，方向与运动方向相同。

在匀速直线运动中，速度保持不变。如果物体做变速直线运动，速度的大小不断改变，根据求得的则表示物体在Δt时间内的平均快慢程度，称为平均速度。

（二）平均速度和瞬时速度

1、平均速度

⑴公式：

⑵平均速度是矢量，方向即位移的方向。

对于变速直线运动，各段的平均速度一般并不相同，求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。

⑶求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。

过渡：平均速度只能粗略的描述物体运动的快慢，为了精确地描述做变速直线运动的物体运动的快慢，我们可以将时间Δt取得非常小，接近于零，这是求得的速度值就应该是物体在这一瞬时的速度，称为瞬时速度。

2、瞬时速度

⑴定义：物体在某一时刻（或某一瞬间）的速度。

⑵瞬时速度简称速度，方向为物体的运动方向。

在日常生活中，人们对“速度”这一概念并不一定明确指出是“平均速度”还是“瞬时速度”，我们应根据上下文去判断。“平均速度”对应的是一段时间，“瞬时速度”对应的是某一时刻。

3、瞬时速率：瞬时速度的大小，简称速率。

例：课本P16汽车速度计上指针所指的刻度是汽车的瞬时速率。

（三）平均速率：物体运动的路程与所用时间的比值。

与“平均速度的大小”完全不同。

例1：下列对各种速率和速度的说法中，正确的是( )

A.平均速率就是平均速度

B.瞬时速率是指瞬时速度的大小

C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度

D.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等

例2：一辆汽车沿平直的公路行驶

⑴若前一半位移的平均速度是v1，后一半位移的平均速度是v2，求全部路程的平均速度；

⑵若汽车前一半时间的平均速度是v1，后一半时间的平均速度是v2，求全部路程的平均速度。

总结：平均速度不是速度的平均值，应严格按照定义来计算。

例3：人乘自动扶梯上楼，如果人站在扶梯上不动，扶梯将人送上楼去需用30s。若扶梯不动，某人沿扶梯走到楼上需20s。试计算这个人在扶梯开动的情况下仍以原来的速度向上走，需要多长时间才能到楼上？(12s)

高中物理教学设计 篇二

一、教学目标

1、知识目标：

（1）进一步深化对电阻的认识

（2）掌握电阻定律及电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系

2、能力目标：

（1）通过类比，培养学生分析解决三个变量之间关系的科学研究方法

（2）通过从猜想→研究方法→实验操作等一系列探索过程，使学生掌握如何获取知识，发展思维能力。

3、德育渗透点：

（1）通过对各种材料电阻率的介绍，加强学生安全用电的意识

（2）通过我国对超导现象的研究介绍，激发学生爱国和奋发学习的精神。

二、教学重点、难点分析

1、重点：电阻定律

2、难点：电阻率

3、疑点：超导现象的产生

4、解决办法

①对于重点，主要是通过课堂上师生一起（教师动手，学生观察）探索，最后用科学的处理方法导出定律，这样加深了学生对该知识点的渗透。

②对于难点，主要是通过与电阻的比较，从而明确电阻是反映导体本身属性；电阻率是材料本身的属性。

③对于疑点主要是通过实验来加强直观感觉。

三、教学方法：

实验演示，启发式教学

四、教 具：

电阻定律示教板（含金属丝） 学生电源 电流表 伏特表 滑动变阻器 电键 导线 火柴 废弃的“220V 40W”白炽灯 幻灯片 投影仪 计算机 自制CAI课件

五、教学过程：

（一）提出问题，引入新课

1、为了改变电路中的电流强度，怎样做？

由欧姆定律I=U/R，只要增加导体两端的电压U或降低导体电阻R即可。

2.R=U/I的含义，如何测定电阻（让学生自己设计电路）？

从上述的回答我们不难发现电阻R与两端电压及流过电流强度无关，那么它由谁决定呢？

（二）进行新课

1、探索定律——电阻定律

①R可能与哪些因素有关？（科学猜想）

（材料、长度、横截面积、温度……）

②解决方法——控制变量法。（回忆欧姆定律的研究或牛顿第二定律的研究）

③演示实验 幻灯投影电路图。

A.出示电阻定律示教板、金属材料

B.教师与学生一起连接电路，先让E、F分别接A、a，测得一组数据(U、I)记入下表。然后把a、b用短导线连接，E、F分别接A、B，又得一组(U、I)。再把A、B用一短线连接，E、F分别接A(B)a(b)。又得一组数据(U、I)。

C.换用E、F分别接不同材料金属丝C、c，又得一组数据。

D.分析数据

a)先定性观察→R与材料、长度、横截面积有关

b)定理推理

2、电阻定律

①内容——在温度不变时，导线的电阻与它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。

②表达式

说明 ——长度 S——横截面积 ——比例系数

3、电阻率——

①单位 欧米

②物理意义 反映材料导电性能好坏。在数值上它等于用该材料制成的1m长，横截面积为1m2的导体电阻。

③测量——学生思考

（幻灯投影书上154页各材料电阻率——20℃时）

引导学生结合生活实际，了解为了电业工人的安全，为使在相同电压下电流小，选用电阻率较大的橡胶、木头等制造电工用具把套。

④电阻率与温度关系

由表格上面写着20℃，要学生明白这意味着这张表格的数据是在20℃时测得的，即电阻率与温度有关。

[演示]（幻灯投影电路图）

连接，用火柴点燃来加热白炽灯灯丝后再移开。

现象： 发现小灯泡先变暗后又慢慢变亮

材料的电阻率随温度变化而变化。利用金属的电阻率随温度升高而增大，制成温度计（电阻温度计），但也有些材料的电阻率不随温度改变而改变。

（三）例题精讲

【例】 把一均匀导体切成四段并在一起，电阻是原来的多少倍？拉长四倍后是原来多少倍？

解析：由电阻定律

切成四段体积不变，故 S→4S

所以 变为同理拉长四倍后， 变为原来的16倍

（四）总结、扩展

打开计算机，利用多媒体教学课件再次展示决定电阻大小的因素，再现实验现象，形象直观，给学生留下深刻的印象。

本节课主要通过猜想→探索→得出定律的过程验证，并得到了电阻定律，由实验感知电阻率与温度的关系，关于超导的应用有待同学们进一步去探讨。

六、布置作业

1、第154页(1)(2)(3)题做在作业本上。

2、思考154页(4)题

高中物理教学设计 篇三

一、基于问题为中心的课堂教学存在的主要问题

1、问题脱离学生的接受范围

高中物理课堂教学，很多课程的讲述老师要提前做好基础，设计好本节课要讲述的课程内容，提出问题并且还要去解决问题。但是很多教师在课堂教学中往往不能随机应变，一味地照本宣科，不能很好地引起学生的学习兴趣，学生学习的主观能动性就会降低。教师在授课过程中抛出的问题学生不能很好地回答的时候，就说明老师设计的问题脱离了学生的认知水平，尽管老师设计的课程内容是自己十分的熟悉的，但是应该从学生的认知角度出发，很多老师会忽视这一点。不能很好地帮助学生去简化问题以及分析问题，没有将课堂的问题提问发挥到最大化。

2、课堂问题设计重视结果、忽略过程

物理是实验性很强的课程，除了做实验就是老师讲解，但是老师在问题的设计方面没有很好地帮助学生去真正地解决问题，尽管老师设计了问题让学生来作答，但是在课堂有限的教学时间内，老师给予学生独立思考回答问题的时间少之又少，学生在一个知识还没有完全掌握的情况下，接下来又有新的问题与知识出现，灌输式的课堂教学方式，使得学生的思考时间不足，并且在课堂老师的教学氛围中，学生的回答时间十分短暂，当一个学生的回答不足以引起老师的兴趣的时候，老师就会将目标转向下一个学生，这样在一定程度上很容易引起学生的消极心理，学生不能很好地将注意力放在学习上。所以在课堂教学过程中，问题的解答过程要重于解答结果，学生掌握知识是掌握这门知识的学习方法与技巧，而不是结果。这一点要引起教师的注意。

二、基于问题为中心的高中物理课堂

基于生处于思维成长的黄金阶段，老师要做的就是利用自己的学科知识特点，全面培养学生的思维与创新能力，更好地帮助学生快速有效地去吸收知识，打破思维定式，减少学生的学习负迁移，提高学生解决问题的能力与意识，真正地实现课堂教学建立在以问题为中心，让学生提升解决问题的意识。

1、基于问题为中心的习题课的讲解

以往的课堂习题课的教学方式是在老师讲完这一节课的内容后，给学生留出一定时间去解答课后的习题，然后在一定的时间之后，老师带领学生去讲解，这种解答问题的过程，首先学生的做题时间有限，其次是老师让学生自己去做，然后老师再进行讲解，不能帮助学生去分析习题，只是重视解决这一道题，而不是教授学生掌握解答同一种类型的题型，学生在遇到类似题型的时候不能更好地去解答。所以在习题课的讲解过程中，老师应该讲述该类型的题型，学生掌握这种方法，对于以后遇到类似的题型也很容易去解答。

例：质量为m的物体放在水平位置的钢板C上，与钢板的动摩擦因数为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿着水平导槽运动。现在使钢板以速度v⒈的向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以速度v2沿导槽匀速运动，求拉力F的大小。

分析：此道题目中摩擦力不再是一个方向向上的，而延伸至平面上的摩擦力分析，结合相对运动，难度较大。

设计问题：

（1）物体的运动过程中，共受到几个力的作用，各个力的方向如何。

（2）物体相对于钢板的运动方向是怎样的。

2、基于问题为中心的实验课

物理学科是一门实验性非常强的课程，但是在有限的时间内还要做实验，所以很大程度上学生真正自己去动手做实验的时间是十分少的，大部分情况下是在老师的演示下进行的。

中学物理课程的实验课程的教学，要以问题为引导，将实验课程的学习变为探究式的实验课程。在关于电力这一学科知识中，老师要通过让学生自己动手做实验来真正意义上明白什么是电力，以及其具体的操作流程，更好地帮助学生提高独自解决问题的能力。

课堂知识的学习在于掌握正确的学习方法与技巧，而不是死记硬背。所以，在素质教育的今天，如何更好地帮助学生提高学习的能力，需要老师以及学生的共同努力。

高中物理教学设计 篇四

【教材分析】

本节是人教版高中物理必修第三册第十二章的内容，属于《普通高中物理课程标准（2017 年版 2020 年修订）》课程内容必修课程“电路及其应用”主题之下。第十二章《电能 能量守恒定律》主要研究的是电路中的能量转化，利用能量守恒定律推导出闭合电路的规律进而认识自然界的能源，提升保护能源的意识，关注可持续发展。课程标准针对本单元的学习内容提出了三方面的要求：

（1）知识层面。要求理解电功、电功率和电动势的概念和物理意义；掌握电源电动势与路端电压和内电压的关系；理解能量守恒定律，知道节约能量的必要性。

（2）能力方面。能用能量守恒的观点理解、解释物理现象；具有解决实际问题的能力。

（3）实验探究方面。能通过实验现象的观察和对实验现象的解释，理解焦耳定律和电动势的概念及物理意义；能利用闭合电路欧姆定律设计“测量电源电动势和内阻”的实验方案。

本节要学习的闭合电路的欧姆定律是整个高中电学部分最重要的物理规律之一，是部分电路欧姆定律的延伸和完善，是分析实际电路和复杂电路的基础。教材通过分析闭合电路中的功能关系和能量守恒定律推导出闭合电路的欧姆定律，在处理教材时需要解决以下几个问题：

1、 闭合电路中的电势是如何变化的，内外电路的电压有什么规律？这需要通过探究实验和理论推导寻找更多直观的证据来从多个视角寻找规律，并理解电动势的物理意义。

2、 作为研究物理问题的重要思想方法，从能量的观点分析问题时有什么优势？应该如何分析？在教学过程中要注意让学生体会从不同观点分析问题的区别，感受用能量观点分析问题的方法。

综合以上分析，本节课的学习主题确定为：熟悉而陌生的电池。

【学习主题】

主题名称：熟悉而陌生的电池

【学情分析】

作为高二的学生，通过高一的学习，学生已经具有运动与相互作用观念，对功能关系和能量概念已经有了一些理解，具有能量转化与守恒的观念。通过前三章的学习，学生已建立了“场” 的观念，熟悉电路的基本特征，为自由电荷在电路中的运动分析和能量分析做好了准备。但是研究闭合电路的电势问题需要建立恒定电场模型，分析自由电荷在全电路内的运动和静电力做功情况，这对学生来说是较大的挑战。同时受初中物理中关于电源输出电压不变的影响，很多学生认为闭合电路中路端电压是不变的，没有电动势的概念和对电路全局分析的意识。

本节课要努力创设能激发学生探究欲望的问题情境，引导学生进行科学探究，逐步将视角从局部电路过渡到全电路，在解决问题的过程中运用能量观点理解闭合电路中电势变化的相关规律，最终发现闭合电路的欧姆定律。在探究实验中培养学生实验设计、分析论证、反思评估等能力。同时还要紧密联系生活、科技进步，充分利用多种教学资源，引导学生关注科学、技术、社会的关系，培养学生解决实际问题的能力。

【学习目标】

通过探究实验理解闭合电路欧姆定律，掌握电源电动势与路端电压和内电压的关系，并能用做功和能量守恒的观点解释。（A3、B2）

通过实验现象的观察和对实验现象的解释，经历“比较-概括-抽象”的思维过程，逐步理解电动势的概念和物理含义，知道电源电动势和内阻是标志电源性能的重要参数。（A2、B3）

通过对比实验的观察和分析，经历提出问题、收集信息、实验验证、对比分析、归纳总结等科学探究过程，找寻闭合电路内外电压的规律并提高解决实际问题的能力。（B3、C2）

通过实际问题的分析讨论，逐步发现问题本质，认识到科学˙技术˙社会的密切联系。通过探究过程中一个个小问题的解决，体会研究科学问题时严谨认真、实事求是的必要性。（C3、D2）

（说明：A、B、C、D 是学科核心素养的四个维度的编码，分别对应物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。数字 1、2、3、4 对应每个维度的水平层次等级。）

【教学重难点】

重点：探究闭合电路的欧姆定律难点：电动势概念的理解

【教学资源】

教学环境：

智慧教育云平台（微云服务器 1 台、教师平板 1 台、学生平板 20 台），PPT 演示文稿。

教具：

1 个小灯泡（电压 1.5v），干电池一节，镁片、石墨片、苹果、自制闭合电路欧姆定律教师演示仪，可变内阻化学电池一个，笔记本电脑 1 台，变阻箱一个，DIS 数据采集器，

DIS 电压传感器（2 个），导线若干，自制非静电力类比演示仪。

学具：

自制闭合电路欧姆定律探究仪（4 组），可变内阻化学电池4 个，变阻箱（4 个），笔记本电脑（4 台），导线若干。

【教学方法】

“循环递进式探究”教学法：设置问题串，通过对比、实验（分组）、建模开展教学。以情景导入，任务驱动，问题嵌入，活动贯穿，促进深度学习，实现教学进阶。

【教学策略】

智慧课堂 “云互动”： 基于智慧课堂全程跟踪探究活动，即时推送学习任务，对学生当堂建模、实验探究大数据收集、反思研讨过程在线及时处理反馈，发布个性化的批注讲解，确保探究活动的针对性。

项目化学习策略：将问题前置，以结果为导向，学生在一段时间内通过对连续的、真实的、有挑战的问题进行持续探究，达到核心知识的再建构和思维迁移。

【课时安排】

1 课时

【教学过程】

情境问题：

户外探险爱好者在户外经常会遇到意想不到的困难。一位户外探险爱好者在一次夜间探险的途中迷路了，手机也没电了，他想利用手电筒发出求救信号，可是手电筒也没电了，他的身边只有以下几件物品（图 1）， 他能点亮小灯泡发出求救信号吗？

智慧课堂平台互投票功能，收集学生的选择，进行大数据分析。（如图 2）

（一）初次尝试，发现问题

任务一：分析情境问题，实验验证猜想

问题 ：水果电池能让小灯泡亮起来吗？

活动①：试一试——尝试利用水果电池点亮小灯泡

实验器材：小灯泡（额定电压 1.5V）、电池盒、导线、两节新干电池，一节旧干电池，数字电压表。对比演示实验：

用一节干电池（电动势 1.5V），给小灯泡（额定电压 1.5V）供电。

将水果和石墨片、镁片制作的水果电池替换干电池，给小灯泡（额定电压 1.5V）供电。先测量开路电压（1.97V）。

现象：水果电池供电的小灯泡不亮！电池两端的电压从开路时的 1.97V 左右降到了 0！

评价 1：对水果电池能否让灯泡亮起来提出自己的观点。

智慧课堂平台的同屏展示功能：利用智慧云平台的展台功能实现同屏展示实验操作过程。（如图 3）

问题 ：电池两端减少的电压去哪了？

基于核心素养的设计意图：以生活情境引入，拉近物理课堂和生活的距离，激发学生的好奇心和探索欲望， 对比演示实验大大出乎学生们的预料，形成了认知冲突，为引出本节课的主题“熟悉而陌生的电池”做好了

铺垫。学生可能会想到失去的电压留在了内部，使接下来的学习内容顺利地围绕学习需求开展。

（二）实验探究，寻找线索

任务二：测量内外电压，寻找变化规律

活动②：探一探——探索电池内部的奥秘

仔细观察：

展示 1：将水果电池和解剖过的干电池展示给学生观察，介绍正负电极和电解质，如图 4。

发现：电池内部存在电阻——内阻（r） 展示

2：铅蓄电池，介绍结构。

演示：用 DIS 数字电压传感器测量蓄电池两极间的电压，并明确电源正负极。如图 5

实验：在电源断路的情况下，用电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差。（如图 6） 演示实验：在电源断路的情况下，用 DIS 数字电压传感器测量电极与探针之间、探针与探针之间的电势差

智慧课堂平台同屏展示功能：展示实验操作过程，提高实验可视度。（如图 7）

发现特征：电源内部，电势在电极附近出现两次“跃升”。（如图 8）

评价 2：能否通过实验得出电源内部电势有两次抬升的结论。

问题 ：如果将电源接入用电器，组成闭合电路，电源内部的电势是否发生变化？

实验：用 DIS 电压传感器测两电极 AB 和两探针 ab 之间的电势差（如图 9）。

智慧课堂平台同屏展示功能：展示实验操作过程，提高实验可视度。

观察现象：外电路 UAB=1.87V ，相较于电路断路时，数值减小。内电路探针之间出现了电势差（φa＜φb），Uab=- 0.14V 。

结论：1. 电路导通时，电源内部有电势的降落，我们称“内电压（U 内）”，外电路电势的降落叫“外电压（U 外）”。

2、 整个闭合回路电势出现两次抬升，两次降落。抬升的数值和降落的数值总是相等。

问题 ：内外电压 U 外、U 内之和、与电源内部两次电势抬升的数值总会是定值吗？

活动③：测一测——测量闭合电路内外电压

分组实验：利用自制学具（如图 10）测量电路的内外电压的数值，并计算两者之和，改变外电路电阻 R，多次测量，寻找规律，将实验相关数据填入表 2。

智慧课堂平台的同屏提问功能：学生将实验结论拍照提交，老师进行大数据分析，得出共性结论。（如图 11）

评价 4：分组实验数据是否合理，能否得出内外电压之和与电源内部电势两次抬升的数值总相等的结论。

分析数据、发现规律：

对同一电源，闭合电路内外电压之和与电路内部两次电势的提升值之和相等。

对同一电源，闭合电路内外电压之和是定值。

问题 ：这个定值到底反映了电源的什么特性？

基于核心素养的设计意图：通过观察和实验让学生了解了化学电池的构造，发现电池的内部电势特点，逐步建立电源内电路的物理模型，形成正确的物理观念。学生经历了观察对比、发现问题、提出假设、实验探究等一系列的探究过程，加深了对于闭合电路内外电压与电源内部两次电势

提升之间关系的感性认识，培养学生科学探究的意识。

（三）理论分析，发现规律

任务三：运用守恒思想，理解科学本质

活动④：想一想——电源如何维持闭合电路有持续的电流

引导：有一个量总是保持不变，这在物理学上我们常称做“守恒”。能不能从守恒的角度思考。类比演示：如图 12

思考：流回负极的正电荷是如何回到正极的呢？

类比：将小球由低处搬运到高处，能继续依靠重力吗？

得出结论：电源依靠非静电力做功将流回负极的正电荷搬运到正极，维持持续的电流。

评价 3：能否说出非静电力的作用。

活动⑤：理一理——从能量观出发理清电路中的守恒关系

思考：从能量守恒的角度想一想，闭合回路中静电力做功和非静电力做功的关系是怎样的？ 结论：闭合回路中静电力做功等于非静电力做功 W 电=W 非

活动⑥：推一推——推导电动势和欧姆定律的表达式

推理论证：

由实验数据可得：E=U 外+U 内

有能量守恒定律和功能关系可得：q U 外+ q U 内=W 非

推导得出：E= W 非/q

含义：E 就是电源内部非静电力移送单位电荷所做的功。即非静电力做功的本领！ 电动势——非静电力所做功与所移动电荷量之比。符号：E 单位：伏特（V）

智慧课堂平台的同屏提问功能：学生将实验结论拍照提交，老师进行大数据分析，得出共性结论。（如图 13）

问题 ：水果电池给小灯泡供电时外电压为什么很小？ 活动⑦：看一看——再次观察实验数据寻找线索

观察：再次观察分组实验数据（表 2）

结合部分电路欧姆定律和实验结论 E=U 外+U 内， 推导闭合电路欧姆定律：

闭合电路欧姆定律内容：闭合电路的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。

（备注：适用于纯电阻电路）

评价 4：各组运用能量守恒定律能否推导出电动势的表达式和闭合电路欧姆定律。

智慧课堂平台的录制微课功能：现场录制微课推送给学生，供学生课后观看

问题 ：你能解释水果电池为什么不能点亮小灯泡了吗？

基于核心素养的设计意图：学生在老师创设的问题情境下交流讨论，学生深度参与课堂，经历先交流再观察、再猜想、再推导、再思考，从感性到理性，由特殊到一般的过程，发展了科学思维。同时，这样的设计循序渐进，遵从学生认知规律。

（四）应用规律，解释现象

任务四：运用欧姆规律，解答情境问题

活动⑧：说一说——水果电池不能点亮小灯泡的原因

水果电池的内阻 r 太大，导致闭合电路中的电流 I 小，故外电压 U 外小。

实验验证：利用注射器改变铅蓄电池内阻，观察内电压、外电压以及电流的变化（图 15）。

智慧课堂平台同屏展示功能：展示实验操作过程，提高实验可视度（图 16）。

评价 5：能否运用闭合电路的欧姆定律解释水果电池不能点亮小灯泡的原因。

基于核心素养的设计意图：解释原因，即是本节课知识的应用，同时也使本节课的情境贯穿始终。通过实际问题的解决，体会到了运用所学知识解决实际问题的乐趣，同时增强了实践意识， 深化了物理观念，发展了科学思维。

【课堂小结】

闭合电路的欧姆定律

一、初次尝试，发现问题

二、实验探究，寻找线索

三、理论分析，发现规律

四、应用规律，解释现象

【教学反思】

本节课内容来源于生活真实情境，从发现问题到探究原因，再到发现规律，最后解释现象。各教学环节层层递进，环环相扣，充分运用了循环递进式教学方法。学生在一个个递进的情境任务中不断认识科学本质， 寻找到物理规律，发现解决问题的科学方法。在不断探索的过程中锻炼了关键能力，提升了科学素养。

优秀高中物理教学设计方案 篇五

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〖www.chayi5.com〗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？

高中物理教学设计 篇六

一、教材分析

本节内容是在上一节安培力的基础上，进一步形成的新的知识点。重在让学生理解什么是洛伦兹力、并掌握洛伦兹力的方向判断和大小的计算。它也是后续学习《带电粒子在匀强磁场中运动》的知识基础。

本课教材在提出洛伦兹力的概念后，重在引导学生由安培力的方向和大小得出洛伦兹力的方向和大小，这种通过实验结合理论探究洛伦兹力的方向，再由安培力表达式推导出洛伦兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会，一定要让学生都参与进来。

二、学情分析

知识基础：学生已经学习了《磁场对通电导线的作用力》一节，知道如何判断安培力的方向以及如何计算安培力的大小。但对于安培力产生的原因，却还不甚清楚。

技能基础：学生已经具备一定的逻辑推理分析能力，因此本节课可以引导学生思考安培力的产生原因，激发学生的求知欲，引入探究式学习。

三、教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是洛伦兹力。利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

2、知道洛伦兹力大小的推理过程。

3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。

4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断。理解洛伦兹力对电荷不做功。

5、了解电视显像管的工作原理

（二）过程与方法

通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹力与安培力的关系（微观与宏观），借助洛伦兹力与安培力的关系，猜想并验证洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断；通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。

（三）情感态度与价值观

进一步学会观察、分析、推理，培养科学思维和研究方法。认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。

四、教学重点与难点

重点：

1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。

2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。

这一节承上（安培力）启下（带电粒子在磁场中的运动），是本章的重点

难点：

1、洛伦兹力对带电粒子不做功。

2、洛伦兹力方向的判断。

五、教学资源

电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体课件

六、教学设计思路

根据对本节教材内容的分析，结合学情和相关教学资源，本节课以“情景问题猜想实验验证理论推导应用巩固”的思路进行设计。

课前通过观看“极光美景”视频，引出本节主题。然后借助“阴极射线管”演示实验指出磁场对运动电荷有力的作用，并激发学生学习的兴趣。课中借助安培力的方向，让学生通过猜想加验证的方式，学习并掌握洛伦兹力方向的判定方法，并进一步得出安培力与洛伦兹力的内在关系；借助安培力大小的计算公式，引导学生推导得出洛伦兹力大小的计算公式。最后通过练习加深对洛伦兹力的理解，并回答引入部分提出的问题。

教学过程中，以演示实验调动学生兴趣，引导学生观察、分析实验现象，围绕难点“洛伦兹力的方向”的理解，通过情景转换，老师引领、学生动手，同学互动，师生互动的方式，让学生感受，体验知识的生成过程。

七、教学过程：

（一）引入

视频欣赏：天文现象——极光

提问：为什么极光只出现在南北两极呢？

引导：解开此谜题的钥匙就是，磁场对运动电荷的作用规律。

［演示实验］观察磁场阴极射线在磁场中的偏转

［教师］说明电子射线管的原理：

说明阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹，磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向。

提示：

1、没有磁场时，接通高压电源可以观察到什么现象。

2、光束实质上是什么？

3、若在电子束的路径上加磁场，可以观察到什么现象？

4、改变磁场的方向，通过观查从而判断运动的电子在各个方向磁场中的受力方向。

［实验结果］在没有外磁场时，电子束沿直线运动，蹄形磁铁靠近电子射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。

［学生分析得出结论］磁场对运动电荷有力的作用。------引出新课

（二）新课讲解

1、物理学中把磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力。（展示洛伦兹介绍资料）

2、提问：如何探究洛仑兹力呢？

引导学生思考：

1）、电流怎么形成的？

2）、磁场对电流的作用、磁场对运动电荷的作用，两者间有何关联？

进一步引导学生分析：通电导线在磁场中为什么会受力？得出安培力与洛伦兹力的关系。

【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力，引导学生提出猜想：磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷作用力的积累效果。即，安培力是洛伦兹力的宏观表现。

3、提问：既然安培力是洛伦兹力的宏观表现，那么，你们觉得可以如何探究洛伦兹力呢？

回答：借助对安培力的认识，探究洛伦兹力。

（1）提问：具体怎么探究呢，比如方向？

回答：左手定则

学生说明猜想理由：

1如图，判定安培力方向。（上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上，乙图安培力方向为垂直电流方向向下）

②。电流方向和电荷运动方向的关系。（电流方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反）

③。F安的方向和洛伦兹力方向关系。（F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同，和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反。）

④。电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系。（学生分析总结）

实验验证猜想：（回顾阴极射线管实验）猜想正确！

洛伦兹力方向的判断——左手定则

伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所受的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向；若四指指向是电荷运动的反方向，那么拇指所指的正方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

【要使学生明确】：正电荷运动方向应与左手四指指向一致，负电荷运动方向则应与左手四指指向相反（先确定负电荷形成电流的方向，再用左手定则判定）。

［投影出示练习题］试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。

［学生解答］

最后，通过“思考与讨论”，说明由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的，所以它对运动的带电粒子总是不做功的。

（2）、洛伦兹力的大小

现在我们来研究一下洛伦兹力的大小。通过下面的命题引导学生一一回答。

设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中，求：

（1）电流强度I。

（2）通电导线所受的安培力。

（3）这段导线内的自由电荷数。

（4）每个电荷所受的洛伦兹力。

得出洛伦兹力的计算公式：当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（）：

问题:若带电粒子不垂直射入磁场，粒子受到的洛伦兹力又如何呢？

引导学生进行分析:可将磁场分解（类比安培力公式得出方式）得出结论

当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时（v∥B）F=qvBsinθ

上两式各量的单位：F为牛（N），q为库伦（C），v为米/秒（m/s），B为特斯拉（T）

4、课堂练习

1、电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？（4.8×10-14N）

2、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则()

A．带电粒子速度大小改变

B．带电粒子速度方向改变

C．带电粒子速度大小不变

D．带电粒子速度方向不变

（答案：CD）

3、电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的是()

A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同

B．如果把＋q改为-q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小方向不变

C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直

D．粒子的速度一定变化

（答案：B）

4、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()

A．竖直向下沿直线射向地面

B．相对于预定地面向东偏转

C．相对于预定点稍向西偏转

D．相对于预定点稍向北偏转

（答案：B）通过本题进一步引导学生作图分析：为什么极光只出现在地球的两极？（与课前引入相呼应）

5、。电视显像管的工作原理

（1）原理：应用电子束磁偏转的道理

（2）构造：由电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等组成（介绍各部分的作用）

在条件允许的情况下，可以让学生观察显像管的实物，认清偏转线圈的位置、形状，然后运用安培定则和左手定则说明从电子枪射出的电子束是怎样在洛伦兹力的作用下发生偏转的。

再通过“思考与讨论”，让学生弄清相关问题。进而介绍电视技术中的扫描现象。

最后让学生回忆“示波管的原理”，通过对比看看二者的差异。

（三）对本节内容做简要小结

（四）作业布置

（1）复习本节内容

（2）完成“问题与练习”

八、板书设计第5节《磁场对运动电荷的作用力》

一．洛伦兹力

1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力

安培力是洛伦兹力的宏观表现

2、洛伦兹力的方向：左手定则

F⊥vF⊥B

3、洛伦兹力大小：F洛=qVBsinθ

V⊥BF洛=qVB

V∥BF洛=0

4、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功

二．电视显像管的工作原理

1、原理

2、构造

九、教学反思

本节课利用极光这一神奇的自然现象，通过阴极射线在磁场中的偏转演示实验来引入新课，新奇的实验现象极大地吸引了学生的兴趣，明显的实验现象使学生很容易总结出磁场对运动电荷有力的作用。通过电荷的定向运动形成电流，推导出伦兹力与安培力的关系（微观与宏观），由此可以借助安培力来探究洛伦兹力的大小和方向。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转，这种与生活联系紧密的物理知识，能激发学生对物理学科的热爱，培养学生利用所学物理知识解释生活中的现象，体现从物理走向生活的教学理念。

通过课堂练习反馈，发现本课难点在于如何让学生发挥空间想象能力，判断洛伦兹力的方向。需要在课后加强练习。

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