高中物理教学设计

作为一位杰出的老师，通常会被要求编写教学设计，教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。那么优秀的教学设计是什么样的呢？以下是小编收集整理的高中物理教学设计，欢迎阅读与收藏。

高中物理教学设计1

教学目标：

1、理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

2、知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。

3、掌握自由落体运动的规律。

教学重点

掌握自由落体运动的规律

教学难点

通过实验得出自由落体运动的规律

教学方法

实验现象＋合力推理＋实验验证

教学用具

用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片

课时安排

1课时

教学步骤

一、导入新课

1、复习：什么是匀变速直线运动，其速度公式、位移公式分别是什么？

2、导入：同学们，我们通常有这样的生活经验：重的物体比轻的物体落得快，物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢？我们这节课就来研究这个问题。

二、新课教学

演示实验：让一个纸袋与小钢球同时自由下落，可看到什么现象？

学生：钢球落得快。

老师：对，这就是我们的生活经验，这也是公元前希腊的哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的XX多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗？伽利略做过大量的由静止下落的实验，并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。同学下去看课后阅读材料，伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误，他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上，使两铁球同时下落，结果两铁球几乎同时落地。

且再看实验：把刚才的纸袋揉成团，和小钢球由静止同时下落，同学再观察：

学生：几乎同时落地。

师：同一个纸袋，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢？

学生：这是因为空气的阻力的影响。把纸袋揉成团，所受空气的阻力要比纸袋所受空气的阻力小得多，所以与小钢球几乎同时落地。

老师：如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，和伽利略的结论一样吗？

演示：把事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管拿出来，让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。

学生：同时落下。

演示：把小钢球装进纸袋，与另一个小钢球同时下落。

现象：同时落地。

老师：这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论，给其下一个定义。

学生回答：

在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略的条件下，物体从静止竖直下落。

1、自由落体运动

板书：自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。

2、自由落体运动的加速度

距我们三百多年前的伽利略经过大量的实验、严密的数学推理、得出：自由落是初速度为零的匀加速直线运动。

高中物理教学设计2

一、教学内容分析：

《普通高中课程标准物理教科书教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系物理2（必修）》（司南版）第二章 第一节动能的改变 ２．恒力做功与动能改变的关系。

动能定理是力学中最重要的规律之一，它的应用贯穿于以后的许多章节，通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系，是对动能定理的初步研究，是学习整章内容的重要的前期准备，这部分知识的学习让学生从一个新的角度思考问题，即开始培养学生从功和能相互联系的角度定量分析解决力学问题。所以本节要求学生通过做功转化成其它能量的数学描述。为培养学生综合分析问题打下基础。

二、学生学习情况分析：

初中时学生已学过了动能的初步知识，这为本节教学奠定了一定的基础。在此基础上，进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的定量关系，为实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺垫。另外，通过“必修1”的学习，学生已经掌握了实验探究的一些科学研究方法，经历了匀变速直线运动的实验研究过程等相关知识

三、设计思想：

“课堂探究教学”并不在于让学生在课堂解决多少实际问题，而是通过研究训练，帮助学生逐步学会发现问题、熟悉研究过程、模仿研究方法，提高合作能力和实践习惯。

本课时采用“问题—讨论—分组实验—交流归纳”的教学过程。从生活中实例发现问题，激发学生思考讨论，进而确定实验方案并进行分组实验，得出结论。在教学中要的是体现学生自主学习的教育观念，引导学生进行实验探究，使学生在知识获取的同时建立一种成就感，调动学生的学习兴趣。全课教学流程如下：

四、教学目标 ：

1．知识与能力：掌握动能的概念，实验探究外力（恒力）做功与动能的变化数值关系。初步认识动能定理。

2．过程与方法：通过实验探究，让学生经历科学探究的过程和探究的主要方法。锻炼学生的动手操作能力，培养学生对实验原理和方法的迁移能力和利用已知知识解决实际问题的能力。

3．情感态度与价值观：在探究过程中大胆发表自己对问题的看法，并与他人相互交流讨论。培养学生实事求是、严谨认真的科学态度。激发学生学习物理的兴趣。

五、教学重点、难点：

重点：建立动能的概念，实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系，为理论推导动能定理奠定实验基础。

难点：实验探究外力（重力）做功与物体动能变化的定量关系。

六、教学方法 ：

采用实验探究教学法，让学生在实验探究的过程中，对动能定理有个初步的认识。

七、主要教学过程：

1、建立场景，导入学习。

生活实例演示：让一小球做自由落体运动。

问（1）：小球的速度如何变化？动能如何变化？

生活实例：列车离站加速行驶时，速度越来越大，即动能越来越大：汽车刹车后，速度越来越小，即动能越来越小。

问（2）：什么原因导致物体的动能发生变化？（重力做功）

[这个简单的小实验调动学生，复习巩固动能定义，同时从情境中引入问题，比较符合高一学生认识过程，激发进一步探究的兴趣，]

2、 提出问题

为了研究方便，以自由落体运动中的重力做功为例，研究重力所做的功与物体动能改变量之间的定量关系。你能否根据已有的知识对这种关系作出猜想，并设计一个实验来验证你的猜想？

3、讨论设计实验方案[这一环节是这节课的关键，学生能做好这一环节，后面的探究就顺理成章了，所以教师在让学生积极思考，讨论的同时，应该适时的给他们一定的指导和点拨。最后讨论出的方案可能有好几个，现列举两个最容易讨论出，并行之有效的方案]

方案A：研究做自由落体运动的物体重力做功和物体动能变化的关系

这个方案比较简单，学生在前面生活实例演示和根据“必修1”的学习，已经经历并掌握了自由落体运动——一种匀变速直线运动的实验研究过程很容易想到，实验装置图如下：（教师事先备用，直接展示。）

方案B：课本上介绍的方案这个方案，学生在实际操作时可能存在一定的困难，教师引导学生思考：怎样确保小车在运动过程中受恒定的外力作用（实验条件）？怎样平衡小车在斜面上所受的摩擦力，使小车只受拉力的恒力作用（判断平衡依据）？教师要引导学生排出难点。（这里我们就让学生明白：教材上给出的方案不一定就是最简单的）

[使学生易于对实验方案的优劣进行理解，从而进一步鼓励学生开拓思路，不要拘泥于一种方案。学生的探究过程可能会有一些困难，此时教师可适当作一些指导，留给学生更多的思考空间，体现出学生是学习的让人。]

结合讨论后的方案，确定可能用到的实验器材：

小车、电火花计时器、刻度尺、纸带、细绳、木板、砝码、定滑轮、铁架台、夹子等。

4、学生分组实验，记录并分析数据

根据之前的讨论，学生自主选择实验方案，确定实验步骤，（建议每个方案都要有人）进行分组实验，教师巡视给与适时的指导和点拨。

[学生通过自己实验发现问题，解决问题，进一步体现把课堂交给学生的教学思想，让学生明确在课题已经确定的情况下应如何逐步通过实验对课题研究。]

不论选择哪一方案，实验数据处理都是对纸带分析，在纸带上取两个合适的点（如上图中纸带上的 B点和D点），用刻度尺测出这两点间的距离SBD，用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时，重锤的速度VB和VD，（提示学生匀变速直线运动物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中点时刻的速度教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系）。

力F/N位移S/m功W=FS（J）B点速度VB（m/s）D点速度VD（m/s）动能的变化ΔEK（J）第1次第2次

由实验数据得出结论：

在误差允许的范围内，恒力所做的功等于物体动能变化的大小。

[这时，教师呈现各代表小组的表格，要求学生分析总结，结论由学生自己总结得出，这样有助于加深印象，教师只是在学生总结的基础上，规范其文字的表述。]

5、评估与交流

小组间相互交流，了解其他组的实验情况，在实验结果上和其它组是否一致？试分析影响实验结果的可能因素，对实验过程中好的方面和不妥有待改进的地方，进行评估。先让每个小组推荐一两个代表对自己小组进行评估、总结，教师可以在学生发言前设置下面几个问题：

（1）、在实验结论数据中，功W和动能的改变ΔEK是否一致？

（2）、在实验过程中，你们认为影响实验结果的可能因素是什么？又如何减少实验过程误差的？

（3）、实验装置可有改进的地方？

[培养学生虚心向他人学习，正确听取、采纳他人意见的好习惯，达到相互学习，共同促进的作用。]

教师归纳：大量更为精确实验表明，能量转化可以用做功来量度。如合外力做总功等于动能的变化。

八、课后作业

1、用数学表达式描述恒力做功和动能改变的关系（动能定理）。

2、理论推导：请根据牛顿运动定律和运动学知识从理论上推导动能定理。

九、 教学反思

“物理课堂实验探究课” ，目的是让学生经历动能定理的实验研究过程，体会实验在发现自然规律中的作用，这就是体现了“过程与方法”的培养目标。在本节课中，通过学生动手实验探究恒力（重力）做功数量，进一步分析物体动能的改变数值，从而建立功和能量变化之间的定量关系，让学生主动参与、全面感受到实验探究的全过程，培养了学生观察、分析、归纳等各项综合本质。学生在解决实际问题中的学习是比教师单纯教授知识更有效，思维训练也更加深刻，学生得到的不仅有知识，还包括解决问题的方法和策略，独立思考的认知技能和实际操作能力等。

高中物理教学设计3

一、直观形象，了然于目

有这样一道典型的关于光的折射的习题：

如图1所示，一个储油桶的地面直径与高均为d.当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的B点。汤桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C,C、B两点相距d4.求油的折射率和光在油中传播的速度。

本题教师对该题解析之后，如果配备实物演示出相关的情境，则如同锦上添花。实验的道具：烧杯(带刻度)，激光笔，色拉油。将激光笔发出的光线投射至无油烧杯底角，让学生缓慢将油倒入烧杯，用一张黑纸作为背景，光线在油内的传播路径清晰可见。随着液面高度的升高，光线在烧杯底部的投射点发生移动。

这样的实验教学，学生一看就能明白，不仅直观有趣，而且让学生更爱学物理，更喜欢物理习题课，充分展现了物理研究的内涵。

二、可靠可信，泰然于心

每一堂物理习题课，我们都可以思考是否可以穿插一些有趣而可行的实验。除了可以让学生深刻认识这类问题，更可以通过实验树立题目的典型性和可靠性。

我们经常会让学生做这样一类题目：将摆长为L的单摆固定于悬点O,在悬点的正下方P处有一枚铁钉，将悬线拉至水平，若静止释放的小球能绕过铁钉沿竖直方向做圆周运动，则OP间距离应满足什么条件(如图2)学生利用机械能守恒定律，很容易求得结论。但是，或许学生更乐于看到真实的画面，来印证他们所求的答案。

我们可以把圆柱形强磁铁吸附在黑板上(现在黑板基本都可以被吸附)，将细线夹在硬币和强磁铁之间，就构成了非常牢固的支架.而此操作正是为了使小球相对黑板平面悬空，而不至于在运动过程中与黑板发生摩擦。在黑板上画出一系列的水平等间距的平行线，用于标志小球所处的高度。

三、有趣生动，畅然于怀

提高课堂教学效率，积极创设课堂学习气氛，提高学生学习兴趣是关键。一堂好的物理课必然是生动有趣而富有物理内涵的。

大家所熟知的运动学练习题：三个相同的小球分别沿三条光滑路径自顶端滑下，哪个环可以先滑到底端。

本题是牛顿运动定律与运动学公式相结合的经典习题。学生利用自己所掌握的知识可以计算得出，三球将同时到达底端。这是一个匪夷所思的答案，但计算结果又的确是这样。我们可以用铝合金制成如图3的教具。

我们不一定有太多的金钱、精力和时间花在实验器材的设计和制作上。但凭借物理老师特有的对真理和结论的探究精神，也该多做一些简单的尝试，以追求更高效的物理课堂。

四、探索求真，豁然于胸

物理教学研究的本质是实验探索与理论研究的结合。在习题讲解中渗透实验教学，对发展和培养学生的创造性思维及动手能力，有着极大的帮助。而面对具体题目，通过课堂演示实验去探知和求索，更能彰显物理学的科学与严谨。

有这么一道例题：有一个电流表G,内阻Rg =30赘，满偏电流Ig=1mA.要把它改装为量程为3V的电压表，要串联多大的电阻

我们可以自己设计以下两个分练习题与三个针对这些练习的课堂演示。

问题一：当我们用灵敏电流计测电路中的电流时，电流计的内阻总会给测量结果带来影响。请同学们设计一些测量该电阻的方案。

实验一：用伏安法或欧姆表测电流计的内阻

问题二：现在大家已经测出了灵敏电流计的内阻Rg,表盘现实改电流计的满偏电流为Ig,若要把它改装成3V量程的电压表，要串联多大的电阻呢

实验二：用问题二中计算出的阻值，准备电阻箱，与灵敏电流计串联后，改装电表。

实验三：将改装后电压表连接在两节干电池两端，粗略验证改装后电表的量程是否准确。

实验的结果不出意外，灵敏电流计恰好满偏。该实验的过程能够让学生体验对真理求索的过程，感受成果的喜悦。例题教学的效果甚佳。

相比教师单一的例题、习题教学陈述以及简单的师生问答式互动，不管从直观性、可靠性、趣味性还是探究性角度去理解，课堂演示都凸显出其极大的优越性。学生能够从实验中轻松获得知识，这样的课堂教学更高效，这样的课堂时间花得值!

高中物理教学设计4

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)

作业：

必做：p18—1、2、3、4

选做：新新学案第一章第三节

高中物理教学设计5

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6

教学目标：

(一)：知识与技能：

1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力

2、通过实验探究，理解力的分解，会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。

3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力

(二)过程与方法：

1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。

2、通过经历力的分解科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

(三)情感态度与价值观

1、培养学生实事求是的科学态度。

2、通过学习，了解物理规律与数学规律之间存在和谐美，领略自然界的奇妙与和谐。

3、发展对科学的好奇心与求知欲，培养主动与他人合作的精神，能将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。

设计意图

为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容，更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了，而根据力的效果分解没有必要，所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下：受伽利略对自由落体运动的研究的启发，按照伽利略探究的思路：“猜想――验证”，本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则，让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科，本节课通过自己挖掘生活中的很多材料，设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做，亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室，实验的条件完全可以自己去创造，从而激发学生做实验的兴趣。

教学流程

一. 通过一个有趣的实验引入新课：激发学生的兴趣

【实验】“四两拨千斤”

(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端，一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)

二. 通过演示实验引入“力的分解”的概念

【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套)，教师用一个力把它拉到一个确定点，然后请两个学生合作把它拉到确定点。

得出“力的分解”的定义

三.探究“力的分解”方法：

探究一：力的分解遵循什么定则?

结合伽利略探究的思路：

问题-猜想-逻辑(数学)推理-实验验证-合理外推-得出结论

请学生猜想

请学生逻辑推理：力的分解是力的合成的逆运算，所以它们遵从同样的规律

请学生实验验证(思考：如何验证?)

利用上面的演示实验的器材，请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O，记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O，记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。

得出结论：力的分解遵循平行四边形定则

探究二：在实际问题中，一个已知力究竟要怎样分解?

请学生思考：一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形，所以有无数解)

请学生思考：那在实际问题中，一个已知力究竟要怎样分解呢?

通过课堂一开始的实验启发学生：为什么一个人可以拉动两个人，她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。

探究三：如何确定一个力产生的实际效果?

实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解

学生猜想：斜面上物体的重力会有哪些效果?

实验验证：用海绵铺在斜面上和挡板侧面，把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变，这就是重力作用的效果

根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。

根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小

总结：力分解的步骤：

1、分析力的作用效果;

2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)

3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线，画平行四边形得分力)

拓展引申：为什么高大的桥要建造引桥，为什么公园的溜溜板要倾角很大?

实例2、三角支架上的力的分解

学生猜想：物体对绳的拉力会有什么效果?

实验一：用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材，人人动手实验)

实验二：两名同学相互合作，一人一手叉腰，另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果，然后两人互换

实验三：观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)

拓展引申：如果上方细绳与水平杆的夹角变小，两个分力大小如何变?

实验验证：(自制教具：用一个拐杖，没有拐的一端系上很宽的橡皮筋，同时那一端掉着一个3千克的铅球，有拐的一端让学生顶在腰间，慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角，会发现学生手臂上越来越吃力，同时腰间感觉越来越难受，)请一位同学做演示实验去体会。

探究四：合力一定，两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?

学生猜想：

实验验证：用一根绳中间吊一铅球，然后把两个绳的端点距离逐渐拉大，最后会发现绳子拉断，说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践，其他同学观察分析。

请同学解释一开始的实验，为什么“四两可以拨千斤”?

拓展引申：请同学们思考，我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?

课后探究：一个已知力分解成两个力，在一定条件下分解结果有多少种?

教学反思：

执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计，不仅有利于学习任务的推进，更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性，同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中，这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制，这些实验都是老师课前准备好的，如果能够让学生自己去思考设计，亲历那设计的过程，这样就更加有意义，对学生的终身发展更加有益。

高中物理教学设计7

一、教学目标

知识与技能：

1、初步了解做功与能量变化的关系。

2、知道做功的两个要素，理解功的概念，正确应用功的公式计算。

3、知道功是标量，正确理解正功和负功的本质含义。

4、知道总功的两种计算方法。过程与方法：

1、通过推导功的公式，让学生体会由特殊到一般，再由一般到特殊的研究方法，培养学生的逻辑推理能力和科学论证能力。

2、通过求解分力做功、总功和变力做功等问题，让学生在熟练掌握公式的同时，初步接受“微元法”处理问题的思想。

情感、态度与价值观：

1、通过分析日常生活中的物理现象，让学生体会物理与生活、生产、科技的密切联系，激发学生的学习兴趣。

2、工作、学习都要讲效率，“正功”“负功”可以促使学生的勤奋向上思想意识，合作式学习可以培养学生善于发表见解的意识和与他人交流的愿望。

二、教学重点、难点

重点：明确引入功的物理定义，掌握功的概念和功的计算公式。

难点：

1、理解功的公式的使用条件，体会处理变力功的思想方法。

2、理解正功与负功的含义，体会功是标量。

三、课前准备

PPt课件、小钢球、纸巾

四、教学过程

（一）情境导入

在上课之前我请同学们和我一起完成一个小实验，有请两位同学。教师将小钢球放在纸巾上，小钢球静止。教师将小钢球举高，请同学们观察小钢球落下后纸巾有无损坏。

通过这个实验，同学们受到什么启发？

被举高的物理具有穿过纸张的能力，也就是具有了能量。

实际上人们在研究能量的过程中往往涉及到做功，这节课我们来看第七章第二节功。

（二）功的定义

1、功的两个要素

在刚才的例子当中，同学们说我将小球举高了，我对小球做了功，你是怎么知道的？因为我对小球有力，并且向上移动了一段距离。那么，在生活当中你还能不能举出做功的例子？

对学生所举例子进行分析，都有两点值得注意，一个是存在力的作用，还有就是一定要发生一段位移。显然这是做功不可缺少的两个因素。那么有力有位移，这个力就一定对物体做功吗？显然不是，而应该在力的方向上存在位移。那么我们就得到了做功的两个要素：力和力方向上的位移。

2、功的定义式刚才的这些例子当中，都存在做功过程，那么究竟力对物体做了多少功？你能不能计算出来？实际上在初中我们已经知道了，当力和位移同方向时功的计算。（展示ppt），一个质量为m的物体，受到力F的作用并向前移动了s，这个力对物体做的功W=Fs。如果情况变化一下，力F与s不在一条直线上，你会不会求这个力所做的功呢？请同学们尝试着回答。

方法有两个，一是分解力，二是分解位移。无论哪种方法，得到的结果都是一样的，W=Fscosa。有了这个公式，我请同学们帮我计算一个问题。我现在用100N的力水平踢一个足球，踢了一脚之后足球水平向前滚动了50m，求我对球做的功等于多少？请同学们回答。

显然这个情况不能用这个公式计算，要想脚对球一直存在作用力，那你这个脚得跟着球向前走50m。所以应用公式要注意：（1）F、s要对应，即在s中要一直都有力的作用

再请同学们观察这个表达式，你还注意到了什么？引出cosa有正有负，那么功是标量还是矢量？是标量那功的正负表示什么呢？实际功的正负既不表示方向，也不表示大小。如果力对物体做了正功，表示这个力是个动力，如果是负功则是阻力。（换句话说，如果力做了正功，那表示有能量转移到这个物体上来，反之做了负功就表示有能量从这个物体中转移出去。）

那在我们的例子当中，这些力是什么样的力？细心观察你会发现都是恒力，这个公式仅适用于恒力做功，变力做功不能用它。当然如果在过程中物体受到阶段性变化的力，每个阶段都是恒力，那自然我们可以将过程分段处理，每一段又都变成恒力了，最后再把各个阶段所做的功代数求和即可。

（三）合力的功

如果在某一个过程中物体受到多个力的作用，那么这些力的合力做了多少功又怎么求呢？请同学们回答。方法有两个:

1、先求各个力的功，再取代数和。

2、先求合力，再求合力所做的功。比如，光滑水平面上有一个物体受到水平面内相互垂直的两个力，物体发生5m的位移，求各个力做的功、合力所做的功？

（四）几种可以转化成恒力的变力做功问题

这是我们这节课介绍的有关恒力做功的'计算方法，实际上除了刚才所说的阶段性的变力可以转化成恒力来计算做功，还有两种情况我们也可以处理。当力与速度始终同向，而速度方向不断变化时，你会不会计算这个力所做的功呢？引导学生学会用微分的方法处理。

另外如果力方向不变，大小随位移线性变化，我们也可以处理。比如一个弹簧处于原长放在光滑的水平面上，一端固定。用一个力缓慢地拉物体，那么这个力做了多少功呢？在学习匀变速直线运动时，如果初速度是零，末速度是v，它和速度是v/2的匀速直线运动是等效的，我们就用这个平均速度替换掉了这个变化的速度。现在你能不能受到这个例子的启发？我们也可以用一个平均的力替换掉这个变化的力，我们说这是方向不变，大小随位移线性变化的力，它的平均值刚好我们会求，那么这个例子中拉力和弹簧的弹力所做的功就等于kx/2与x的乘积。

五、课堂小结

这节课我们从特殊的情况入手，得到了一般情况下恒力做功的定义式，知道了合力做功的计算方法以及几种能够转变成恒力的变力做功的计算方法，初步体会到了做功与能量变化之间的关系。在接下来的学习中我们会进一步的探讨两者之间的关系。

六、板书设计

7.2功

一功的定义

二合力的功

1功的两个要素

1先求各个力的功，再取代数和力和力方向上的位移

高中物理教学设计8

一、设计思想

本节课打破以往的教学结构，将摩擦力作为一个整体来逐步研究，而不是分别研究静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件、方向和大小，使得学生更全面的从本质上掌握摩擦力的特点。

本节课的教学有三大特点：

1、采用“学习即研究”的理念展开教学，让学生通过自己的观察和感受来提出所要研究的问题，并围绕提出的问题，设计实验方案，来解决问题。让学习的过程转变为研究的过程，从而实现物理学习的本质。

2、采用体验式的学习方法，通过就地取材的物品来进行小实验，看似简单易操作，但却能带给学生最真实的体验，让学生有最直接的感受。

3、采用知识教育和科学方法教育融于一体，通过实践找规律，让学生通过观察与类比、猜想与假设、实验与归纳、控制变量法、描点作图法等探究物理问题的基本方法，归纳出摩擦力的特点。

本节内容是学生已具有一定初中知识背景下，进一步来理解摩擦力的产生条件，摩擦力方向的判断以及影响摩擦力大小的因素。

二、学情分析和教材解读的深入

（一）学情分析

1．学生初中已经学习了力的概念并可应用二力平衡进行计算静摩擦力的大小；

2．在初中阶段对摩擦力有定性了解，但不够深入高中阶段加以细化；

3．在初中学习电阻时用到过控制变量法归纳出摩擦力的特点。

（二）教材分析

本节课选自人教版普通高中物理必修1第三章第三节P57-P61，本节内容是在初中摩擦力知识基础上的延伸。是本章教学的重点，难点，也是高中物理中对物体进行受力分析的重点和难点。大家在初中已接触过摩擦力的学习，高中应从更深的一个层面来认识摩擦力，静摩擦力的问题很复杂，具体表现出“动中有静，静中有动”，有时似乎又是“若有若无，方向不定”。本节课，我力求使学生们可以正确认识静摩擦力。

三、教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是静摩擦力；可以根据二力平衡的知识判断静摩擦力的大小和方向。

2、可以列举说明静摩擦力在生活中的应用，明白最大静摩擦力的决定因素有哪些。

（二）过程与方法

1、通过演示及动手体验，培养学生的观察和操作能力。

2、通过对静摩擦力的教学，可以使学生形成在生活中认识“力”的科学素养。

（三）情感态度与价值观

1、通过对最大静摩擦力进行的实验探究及数据分析，使学生感受到实践是检验真理的唯一标准，更好的培养学生尊重事实和实事求是的科学态度。

2、通过分析静摩擦力的应用，进一步体现出物理源于生活并服务于生活的道理。

四、重点难点

（一）重点

1、研究静摩擦力大小的范围。

2、研究静摩擦力的方向。

（二）难点：如何对静摩擦力进行方向的判断。

五、教学策略与手段

讲授法、实验法、讨论法相结合的实验探究模式

实验和多媒体教学：

（1）教师演示用：玻璃杯，大米，筷子，气球，玻璃球，两本交叠在一起的书，一端带有定滑轮的长木板，红墨水，细线，木块，矿泉水瓶，PPT课件。

（2）学生用实验器材2人一组：弹簧秤、毛巾；玻璃板，毛刷。

六、教学过程

（一）复习提问，导入新课

1、趣味实验演示

向压实的整杯米中插进一根筷子，用筷子将米杯提起，将气球放进玻璃杯内，向气球内充气，用气球将玻璃杯提起。

发问设疑：将整杯米和玻璃杯提起的神奇力量是什么呢？

2、深入分析：

对整杯米进行受力分析，受到竖直向下的重力作用，还有筷子对整杯米的向上的作用力，向学生提出疑问，这个作用力可能是什么性质的力，进而给出在物理学中像这样产生于两个相对静止的物体间的摩擦力叫做静摩擦力。

(二)新课教学

1、静摩擦力的产生条件

①两物体接触且相互挤压

通过回顾课前气球提杯子的小实验，向学生发问，为什么干瘪的气球不能够提起杯子？

对比分析，当气球充满气时，气球可以提起杯子，此时气球与杯子接触且存在挤压，当气球内气体放出时，气球与杯子不接触且不存在相互挤压，气球也不能提起杯子，进而得出静摩擦力的产生条件之一是两物体接触并存在挤压。

②两物体存在相对运动趋势

仍然由气球提杯子的小实验入手，当气球与杯子都放在桌面上，且相对桌面静止时，气球和杯子之间不产生静摩擦力。当气球提起杯子时，气球和杯子之间就产生了静摩擦力，这是由于当气球提起玻璃杯时，玻璃杯会“想”相对气球向下运动，我们将其称为玻璃杯有相对气球向下的运动趋势，进而自然得出静摩擦力的又一个产生条件是两物体存在相对运动趋势。

③两物体接触面粗糙

夹玻璃球竞赛：

竞赛规则：谁能在十秒钟之内，用筷子夹起的玻璃球多谁就获胜。

十秒钟过去，我们会发现，一位同学夹起了几个玻璃球，而另一位同学几乎没有夹起玻璃球。引发学生的好奇心，进而追问，为什么比赛结果会如此悬殊？

教师解密，这是由于老师给“获胜”的同学所用的筷子提前穿上了一层“橡胶外衣”，进而使筷子与玻璃球接触的表面变得粗糙，才使得“获胜”同学顺利夹起玻璃球。

由此自然得出静摩擦力产生的第三个条件是两物体接触面粗糙。

2、静摩擦力概念

通过得出了静摩擦力产生的三个条件，可进一步概括得出静摩擦力的具体概念，即：两个相互挤压且相对静止的物体，由于存在相对运动趋势而在接触面上产生阻碍物体相对运动的力叫做静摩擦力。

给出定义后，教师提出一个将两本交叠在一起的书分开的小游戏，让学生亲身体会静摩擦力“巨大”力量，进而对静摩擦力有一个更直观的感受。

3、静摩擦力的三要素

①、作用点

引导学生通过定义直接得出，静摩擦力的作用点在两物体接触面上。

②方向

①用刷毛弯曲方向表示刷子所受静摩擦力的方向，在引导学生分析静止在斜面上的刷子的相对运动趋势方向，引导学生运用假设法分析得出刷子所受静摩擦力的方向与刷子的相对运动趋势方向相反这一结论。[来源:学科网ZXXK]

②对被气球提起的杯子进行受力分析，引导学生利用已学过的二力平衡的知识逆向思考，分析静摩擦力的方向。

③大小

实验探究静摩擦力的大小变化：

杯子与木块相连，不断向杯中加水，直到木块滑动，可直观定性的观察物体所受静摩擦力的大小变化，自然提出猜想，静摩擦力的增大存在一个限度，教师加以解释说明，给出静摩擦力大小情况：静摩擦力的增大有一个限度，即fmax，这个最大值称为最大静摩擦力，其数值范围fmax≥f≥0，且最大静摩擦力大于滑动摩擦力。

4、巩固提高

①引导学生利用定义判断静止在曲面上的物体所受静摩擦力的方向。

教师加以总结概括，得出：静摩擦力的方向沿接触面切线方向并与相对运动趋势方向相反。

②让学生分析在超市电梯上的人的受力情况，和人走路及传送带上的物体所受到的静摩擦力。

教师加以纠正和强调：受到静摩擦力作用的不一定是静止的物体，静摩擦力不一定是阻力。

5、应用

教师给出静摩擦力在生活中应用的相关实例，并给与解释，让学生进一步体会静摩擦力的利与弊。领会自然的神奇力量。

七、知识结构或板书设计

静摩檫力

一、静摩擦力的产生条件：1、相互接触、挤压（弹力产生的条件）

2、与接触面有相对运动趋势

3、接触面粗糙

二、静摩擦力的定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这种力叫做静摩檫力。

三、摩擦力的方向：所以无论物体是静止还是运动，物体受到的静摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向相反。

四、摩擦力的大小[来静摩擦力的大小0

八、作业设计

课后完成课后“问题与练习”中1、2、3题。

九、问题研讨

（1）物理研究以实验为基础，我们这节课的学习过程中，利用身边的现象设计小实验的方法来探索物理问题，如何能更好的利用实验让学生探索物理问题？

（2）利用学习小组分组实验并讨论，如何运用小组评价机制？

高中物理教学设计9

【设计思想】

建构主义教学理论启示我们要转变教学观念，创造以“学生为主体，教师为主导”的教学环境，使学生在真实的情景中完成任务，改变我们长期存在的教师在台上讲，学生在台下听的灌输式教学，充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，分析问题，解决问题，主动建构良好的认知结构，培养创新精神。

【教材分析】

教材先通过实例让学生从运动和力的角度进行分析，分析物体的受力特点，从而得出向心力的概念，有助于学生体会和理解。教材接着从理论的角度，根据牛顿第二定律，推导出向心力的数学表达式。之后，为了让学生对向心力公式有一定的认识和理解，教材中设计了验证性实验：用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。通过圆锥摆实验，拉近科学与生活的距离，使学生感到科学就在身边，对科学产生亲切感。

本节还有一点与过去不同，那就是在讨论完匀速圆周运动后讨论了变速圆周运动和一般曲线运动。这块内容的补充，不仅为分析物体在曲线最高点、最低点的受力分析和运动情况提供了理论依据，而且为学生提供了处理问题的一种思维方法：从特殊到一般。

这部分知识的学习，可以为万有引力和带电粒子在匀强磁场中的运动等内容做好必要的准备。当然，学习完这一节之后，中学里所有的运动形式都学习完毕了，从而可以让学生在更广阔的角度理解运动和力的关系。

【学情分析】

通过前几节内容的学习，学生已经知道了曲线运动的条件，学习了处理曲线运动的重要方法──运动的合成和分解，还利用运动的合成与分解知识研究了平抛运动。接着引入角速度、线速度、周期、转速等物理量描述了匀速圆周运动的规律。这些知识的学习，为学生学习向心力做好了知识上的准备。

由于向心力是一种学生感到陌生的力，而高一学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很强，所以需要在教学中通过实例、实验，使学生对向心力的认识从感性认识升华到理性认识。

【教学目标】

1．知识与技能

（1）知道什么是向心力，理解它是一种效果力。

（2）理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。

（3）知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。

2．过程与方法

（1）通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。

（2）在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。

（3）经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。

3．情感态度与价值观

（1）经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

（2）实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。

【重点难点】

1．教学重点

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力的公式，并能用来进行计算。

（3）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

2．教学难点

（1）理解向心力的概念和公式的建立。

（2）理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

【教学策略与手段】

向心力是高中物理的一个重点内容，同时也是一个难点内容，在对物体进行受力分析时，往往不清楚运动过程中什么力提供向心力，这说明学生对向心力的认识和理解不够深刻、全面。为了突破难点，教师在教学中通过具体的实例、实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地获取知识和能力。

本节课的教学流程设计为：创设情境→发现问题→进行猜想→理论推导→实验验证→得出结论→指导实践。

在教学手段上，充分使用PPT、视频、演示实验、故事讲述，以增强教学的生动性和形象性，活跃课堂气氛，从而充分调动学生学习的积极性，落实教学目标。

【课前准备】

1．实验仪器：带细绳的钢球（两人一个），铁架台，钢球一个，细绳一条，刻度尺，圆形瓶盖，秒表，物块，圆形瓶盖。

2．视频：自行车转弯，公园的转椅。

3．制作PPT。

高中物理教学设计10

教学目标

知识目标 了解超导体以及超导体在现代科学技术中的应用.

能力目标 通过超导体知识的学习，扩展知识面.

情感目标 知道超导体在现代以及未来科技中的重要性，学习科学家的坚韧精神.

教学建议

教材分析 教材从介绍昂尼斯发现水银超导现象的物理学史知识入手，讲述超导体的一般概念，基础知识.

进一步讲解超导的优点、缺点和目前科学家面临的问题.

教法建议 本节的教学要注重科技的联系，避免孤立的学习，要注意联系实际．

可以提出问题学生自主学习，学生根据提出的问题，可以利用教材和教师提供的一些资料进行学习．

也可以教师提出课题，学生查阅资料，从收集资料、信息的过程中学习，提高收集信息和处理信息的能力．

教学设计方案

【教学过程设计】 方法1、学生阅读教材，教师提供一些关于超导体的材料，教师提出一些问题，学生阅读时思考，例如：什么是超导体现象？采用超导体有什么经济效益？

方法2、对于基础较好的班级，可以采用实验探究和信息学习的方法．实例如下

实验探究：可以组织学生小组，图书馆、互联网查阅有关超导体方面的资料，小组讨论，总结超导体的优点、缺点以及讨论超导体的未来发展方向.

【板书设计】

1．超导体 概念 超导现象2．超导体的优缺点3. 我国的超导体的研究

探究活动

【课题】超导现象的历史

【组织形式】个人或学习小组

【活动流程】 制订子课题；制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；评估；交流与合作.

【参考方案】 1、尝试总结超导体的发展现况.

2、讨论超导体的未来发展趋势.

【资料来源】 1、图书馆、互联网查找资料.

2、交流，发现共性和差异.

高中物理教学设计11

一、设计理念

本教学设计是以世界咖啡会议模式为载体承载起高中物理的教学。著名的“World Cafe”（世界咖啡）会议模式就是不同专业背景、不同职务、不同部门的一群人，针对数个主题，发表各自的见解，互相意见碰撞，激发出意想不到的创新点子。世界咖啡让参与者进行深度的汇谈，并产生更富于远见的洞察力。

通过平抛运动的研究让学生感受到实验与理论相结合的物理学研究方法。

二、教材分析

平抛运动是曲线运动一章的重点，也是高中物理的重点，为选修3-1带电粒子在电场中的类平抛运动的学习奠定基础，它是一种最基本、最重要的曲线运动，是运动的合成和分解知识的第一次应用，是理解和掌握其它曲线运动的基础。

平抛运动是一种典型的匀变速曲线运动，它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法：先分解成几个简单的直线运动，再进行合成，从而理解运动的独立性原理和叠加原理，并且会利用这种方法解决问题。本节的内容较简单，得出结论也并不难，但是用运动的合成和分解分析问题的方法，是运动学中常用的一种重要的研究问题的方法，是本节课的一个重点。因此，在教学中应让学生主动尝试、直观感受应用这种方法来解决平抛物体运动规律。这一学习过程的经历，能激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题。

三、学情分析

1.运动的合成与分解的理论知识学生已经学习。

2.学生已经学习了牛顿第二定律，匀速直线运动和自由落体运动的规律也已经掌握。

3.学生的动手能力较弱。

四、教学目标

1.知识与技能

①了解世界咖啡会议模式，能积极参与组内和组间的讨论，学会分享和贡献。

②知道什么是抛体运动，知道抛体运动的性质，知道什么是平抛运动，理解平抛运动的规律，知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。

③能利用现有器材进行平抛运动的相关实验并进行实验的设计和改造。

2.过程与方法

①经历参与世界咖啡会议模式的过程。

②通过实验探究、理论探究，培养提高学生实验、观察、分析能力。

③渗透物理学研究方法的教育。体验平抛运动的处理方法是运用运动的合成与分解化曲为直、化繁为简。

3.情感态度与价值观

①通过参与世界咖啡会议模式的过程，培养学生个体在群体中交流和协作的能力，增强集体的凝聚力。

②体验科学研究的趣味性，激发学生热爱科学的情感。

五、教学重点

经历科学研究过程，掌握平抛运动的研究方法和运动规律。

六、教学难点

使学生理解平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的，并归纳出其运动规律。

七、教学方法与手段

分组实验法、探究法、讨论法。

利用多媒体（见光盘）、导学案（见附录Ⅰ）、平抛实验教具（见包括自制教具附录Ⅱ）

八、教学流程

教学环节教师活动学生活动设计意图引入你有一个苹果，我有一个苹果，交换后每人只有一个苹果；你有一种思想，我有一种思想，交换后每人就有两种思想。今天，我们大家齐聚在这里，如果针对某个主题进行思维的碰撞，一定会激发出意想不到的创新点子。本节课我们就想以著名的世界咖啡会议模式为载体来探究一个物理问题。首先，让我们了解一下什么是世界咖啡?著名的“World Cafe”（世界咖啡）会议模式就是不同专业背景、不同职务、不同部门的一群人，针对数个主题，发表各自的见解，互相意见碰撞，激发出意想不到的创新点子。世界咖啡让参与者进行深度的汇谈，并产生更富于远见的洞察力。世界咖啡的五项原则是：①明确会谈内容②创造热情友好的氛围③鼓励每个人的投入、贡献④吸收多元文化，接受不同观点⑤收获、分享共同成果。我们今天就想以她为载体和大家一起一边听着悠扬的咖啡厅音乐，一边探究“平抛运动”。

下面我介绍一下今天的活动流程：

1.小组内实验、研讨5min。首先选出店长，确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论，将结果整理在导学案上以供交流。（负责人：店长）

2.组间自由交流5min（店长留守本咖啡屋，为其他组组员介绍本组实验和研究成果，本组组员去其他咖啡屋学习经验）

3.完善研究成果2min（所有人回到本组，结合学习到的经验完善本组研究成果）

4.展示交流（每组1min）活动一：组内研讨下面我给各组确定一下主题，然后大家开始进行活动的第一项——组内实验、研讨。首先选出店长，确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论，将结果整理在导学案上以供交流。（负责人：店长）

教师巡视指导。小组内实验、研讨。首先选出店长，确定自己咖啡屋的名字。然后针对主题进行实验、讨论，将结果整理在导学案上以供交流。（负责人：店长）通过开放的氛围，培养学生动手实验自主研讨的能力。同时给学生提供一个实践和思维的空间，便于课堂的教学生成。活动二：组间自由交流接下来开始进行活动的第二项——组间自由交流。（店长留守本咖啡屋，为其他组组员介绍本组实验和研究成果，本组组员去其他咖啡屋学习经验）

教师巡视指导。组间自由交流（店长留守本咖啡屋，为其他组组员介绍本组实验和成果，本组组员去其他咖啡屋学习经验）进一步扩大交流的范围，给学生提供更大的交流平台，激发思维的火花。活动三：组内整理完善接下来开始进行活动的第三项——完本组善研究成果（所有人回到本组，结合学习到的经验完善本组研究成果）

教师巡视指导。组员回到本组，结合学习到的经验完善本组研究成果。大范围的交流之后，给小组一个静下心来整理完善的机会，有利于锻炼学生的总结归纳能力。活动四：展示交流接下来开始进行活动的第四项——展示交流。

教师指导、归纳、评价。各组派代表交流。集体智慧的碰撞。总结归纳（结合活动四进行）总结归纳平抛运动。（多媒体演示）

一、什么是抛体运动？平抛运动？

以一定的将物体抛出，如果物体只受的作用，我们把这种运动称为抛体运动；在抛体运动中有一种特殊情况，即物体被抛出时的初速度方向沿方向，我们把这样的抛体运动称为平抛运动。

二、实验探究平抛运动

探究一：平抛竖落仪Ⅰ（多媒体演示）

1.本实验中两个小球做的分别是什么运动？并说明原因。

2.做实验时观察到了什么现象？

3.改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，结果又会怎么样呢？

4.本实验的结论？并说明原因。

5.请提出本实验的不足和改进的建议？

探究二：平抛竖落仪Ⅱ

1.本实验中两个小球做的分别是什么运动？并说明原因。

2.做实验时观察到了什么现象？

3.本实验的结论？并说明原因。

4.请提出本实验的不足和改进的建议？

探究三：射击（多媒体演示）

1.树枝上的一只猴子看到一个猎人正用枪对准它，为了逃脱即将来临的厄运，它想让自己落到地面上逃走。但是就在它掉离树枝的瞬间子弹恰好射出枪口，问猴子能逃脱厄运吗?

2.如果固定猴子不动，发射子弹，你观察到什么现象？

3.如果使猴子在发射子弹的同时自由下落，你观察到什么现象？4.本实验的结论？并说明原因。

5.请提出本实验的不足和改进的建议？

播放20xx中俄海上联合军演视频，激发兴趣，培养学生为“中华崛起而读书”的宏伟志向。

探究四：双轨平抛仪（多媒体演示）

1.本实验中两个小球做的分别是什么运动？并说明原因。

2.做实验时观察到了什么现象？

3.本实验的结论？并说明原因。

4.请提出本实验的不足和改进的建议？

探究五：描轨迹

1.本实验的结论？

2.请提出本实验的不足和改进的建议？

三、理论探究平抛运动

1.水平方向：初速度为v0，不受力，匀速直线运动。

2.竖直方向：初速度为0，只受重力，自由落体运动。

四、平抛运动的规律

1.平抛运动是匀变速曲线运动。

2.平抛运动的规律：

①速度：vx= v0，vy=gt，，

②位移：x=v0t，，，

③平抛物体飞行时间，由飞行高度h决定，与水平初速度v0大小无关。

④轨迹方程：x=v0t，，，

平抛运动的轨迹是抛物线。各组派代表交流。给学生的课堂研讨和课后的继续研讨一个指引方向。思考拓展

作业布置1.增大抛出速度，会出现什么情况？（人造卫星的奥秘蕴藏其中）

2.请你来当飞行员。（推荐学生进入教师的博客游戏）

3.什么是斜抛运动？（预习）

4.斜抛运动也可以分解为两个方向的运动，水平方向做运动，竖直方向做运动。（预习）

5.完成导学案。若有问题相互交流。带着问题反思研讨的结论。

九、板书设计

1. PPT内容：见光盘

2. 黑板内容（黑板中间）：

World Cafe

—— 平抛运动

一、什么是抛体运动？平抛运动？

二、实验探究平抛运动

三、理论探究平抛运动

四、平抛运动的规律

高中物理教学设计12

一、内 容 人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》

二、教学分析

1.教材分析

本节课是《万有引力定律》之后的一节，内容是万有引力在天文学上的应用。教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。学生通过这一节课的学习，一方面对万有引力的应用有所熟悉，另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现，促进学生对物理学史的学习，并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。

2．教学过程概述

本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手，对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢？接下来，通过“假设你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”，围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。在教材的处理上，既立足于教材，但不被教科书所限制，除了介绍教科书中重要的基本内容外，关注科技新进展和我国天文观测技术的发展，时代气息浓厚，反映课改精神，着力于培养学生的科学素养。

三、教学目标

1.知识与技能

（1）通过 “计算天体质量”的学习，学会估算中数据的近似处理办法，学会运用万有引力定律计算天体的质量；

（2）通过“发现未知天体”，“成功预测彗星的回归”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

2.过程与方法

运用万有引力定律计算天体质量，体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。

3.情感、态度、价值观

（1）通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习，体会科学定律在人类探索未知世界的作用；

（2）通过了解我国天文观测技术的发展，激发学习的兴趣，养成热爱科学的情感。

四、教学重点

1.中心天体质量的计算；

2. “称量地球的质量”和海王星的发现，加强物理学史的教学。

五、教学准备 实验器材、PPT课件等多媒体教学设备

六、教学过程

（一）、图片欣赏复习引入

通过几张宇宙图片的欣赏，学生体验宇宙中螺旋的共同特点，万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。那么，万有引力定律在天体运动中还有哪些具体的应用呢？让我们一起进入本章《万有引力理论的成就》的学习。

（二）、创设情境 解决中心问题

情境创设：假如你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船航行在宇宙深处，突然，前方一美丽的天体出现在你的面前。你先关闭了宇宙的发动机，然后飞船刚好绕美丽天体做了完美的圆周运动，绕行一周后，飞船就平稳的降落在了星球上。

合作讨论：你有什么办法可以测得这一神秘天体的质量吗？

（学生通过小组探究，教师巡回指导，形成自己本组的意见，由小组选出的代表来向全班展示自己思考的结果。）

小组代表讲解展示：

思路一：测出宇宙飞船绕行一周的时间和轨道半径，根据万有引力提供向心力，

即：

从而得出星球（中心天体）的质量

思路二：根据宇航员降落在星球表面上后，重力近似等于万有引力，

即： 得出

在思路二完成之后，紧接着问题：如何测得星球表面的重力加速度g呢？

（学生讨论回答，现场教师展示借助小球的自由落体运动，通过现代技术“传感器”现场完成重力加速度的测量。）

设计说明： 1.通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，围绕”如何测得星球的质量？”这一中心问题展开学生的讨论活动，在让学生觉得有趣味的同时，通过小组讨论、合作学习来促使学生创造性的思考、解决本节课的中心问题。2.多媒体和现代测量方法——传感器让学生感受技术带来的便捷。

（三）、物理学史 展现人文魅力

启示：一旦测出了引力常量G，那么就可以利用公式 得到地球的质量了。

1798年，卡文迪许通过自己设计的扭秤实验，成功得到了引力常量的值。因此卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球的重量”，是不无道理的。

而正是这段故事，让一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情的说：“科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多的收获！”

(四)、课堂延伸——如何得到这一天体的密度？

设计说明：在这一问题中，老师提示了球体的体积公式，然后就把时间交给学生了。学生进行了积极的演算，可得到的答案有两种，一种是带有半径的，而另一种则是把半径约分掉的 。“为什么半径可以约掉呢？”这一问题又再一次促进了学生的思考。而这也保证了课堂的开放性。

(五)、发现未知天体

视频：“海王星的发现”，——展现科学发现的足迹，注重学生进行科学态度和情感。

诺贝尔物理学奖获得者、物理学家冯劳厄说：“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力的树立起人们对年轻物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国……”

(六)、课堂小结与反馈 简单回顾本节课的教学内容

七、板书设计： 第4节《万有引力理论的成就》

一、 图片欣赏，引入新课

二、 测中心天体的质量

三、 卡文迪许——人文魅力

四、 应用

1.测天体密度

2.发现未知天体

八、教学反思：

本节课在教学设计上创造性的使用教材，通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，让学生在极大的趣味中完成了本节中心内容的教学。学生的学习过程脉络清晰。物理学家的人文魅力学生也有一定的感知。

高中物理教学设计13

物理教学是科学过程在教学上的一种特殊形式，如何在建构物理知识的同时，发展学生的探究能力，改变传统物理课重理论、轻实践，重动脑、轻动手，重知识、轻能力的教学局面，是当前物理教学改革的一个重要方向。

按学生主动性程度划分，物理教学的开展有三种形式：教师演示，学生模仿探究；教师引导，学生探究；教师提示点拨，学生自主探究。这三种形式中，学生探究的主动性、主体性与创造性程度不相同。物理教学中具体采用哪一种形式，一方面要看学生的技能、能力水平，另一方面还要看客观条件（如时间、实验设备）情况。但是不管哪一种探究，都要做好如下设计工作。

1设计好认知措施

建构主义特别强调新旧知识、经验之间的对接、整合，实现有效的同化和有准备的顺应，达到认知的进步与发展，因此，任课教师非常有必要在课前对学生关于新知识的适应情况作全面调研。在传统教学中，这一点往往被忽视。那么，究竟作哪些调研呢？笔者认为，主要有两方面：一是哪些新知识可以通过同化进行认知，要调研学生新旧知识间的差距或台阶，是否具有表象基础、是否学过类似的方法，数学知识是否具备等方面。如由速度概念来建立对加速度的理解，前者表示位置变化的快慢，后者表示速度变化的快慢，这里方法相同，容易迁移，但后者物理意义更难以理解；磁场概念可以运用电场的表象同化来建立，但要注意它们有区别。二是哪些知识必须运用顺应，这是我们常常所说的难点。一般地，新旧知识在方法、表述上相差太大的，或者本身无法被同化时，则要通过顺应让学生接受，如电磁感应现象，初中是闭合回路的一部分导体“切割磁感线”，高中描述为“穿过闭合回路的磁通量的变化”，这两种表述差别较大，需要顺应学习。除了新知识的认知调查外，问题解决方面的情况也应作好相应准备。

2设计好教学环境及素材

教学环境设计包括内外环境设计，内环境是指学生积极的学习心态，外环境包括物理环境和人际环境。物理环境的设计已经又很多这方面的成果，这里不再多谈。人际环境中要特别设计学生和学生合作、交流和讨论活动，以及教师与学生之间创建民主氛围的措施设计。比如一堂课中哪些环节设计为小组合作完成任务，哪些环节设计为集体讨论或分组讨论，是否设计交流探究成果的环节，等等。这些环节都是基于人际环境来开展的。对于民主氛围设计的措施，可以从总体上安排，如教师控制提问几个问题和多长时间，教师引导探究为多长时间，学生自主与合作探究多长时间，在课前都应做好设计，临场可以有所调整，但不应超过上限时间。对于激发学生积极心态的设计，必须有具体的措施，如明确新知识的重要性及对于后续学习甚至个人理想实现的意义，可以介绍知识在生产生活中的应用、科学人文等，也通过插播课堂录像片段或课件来实现。

3设计好教学目标

设计教学目标要考虑来自两个方面的要求，一是课题的内容具有的教育教学功能，二是学生在此学习阶段的可接受性；前者反映了目标设计的内容要求，后者反映了目标设计的主体要求。就某一课题而言，这两方面相互作用而可能达到的认知、技能与能力、态度等的最近发展水平都应该成为课题教学目标。为了让学生有效地建构知识和发展能力，应该根据物理知识特点和学习条件，分辨出课题内容的主（要）目标和次（要）目标，主目标的实现是该课题教学的主要任务，次目标可以考虑在完成主目标的基础上有意识地延展任务来完成。例如，在课题的探究教学中，要探究的知识的结论获得和探究能力的发展这两个目标一般都是主目标，而培养兴趣等目标可以在引入课题和结果的运用等环节通过激发好奇心和动机来达成，通过发挥学生在探究过程中的首创精神来实现创新意识与创新能力目标等等。实际上，也有很多情况是完成主目标的同时也完成了次目标，例如科学态度的养成与发展。

4设计好教学模块、环节

一般地说，课堂教学过程是由主目标指导下的若干环节组成，这些环节具有特定活动和完成特定功能。为了完成特定功能，必须设计每一环节活动及其措施。有些环节是物理教学常用的，如实验操作环节，它们一般使用的程序和方法变化不大，具有较稳定的结构，把这样的环节称为模块较合适；还有些环节是根据需要课堂上教师临时增加的，可以称为临时环节。因此，教学设计可以分为模块设计和临时环节设计。模块设计主要考虑它的功能、程序、所用方法、可能的难点及措施等，临时环节着重考虑其功能。物理教学中，模块通常有课题引入、实验设计、实验操作、数据分析处理、结论应用等；临时环节如知识铺垫性环节。在某一堂课中，该组合哪些模块和环节，各自占用时间多少要根据具体情况断定。一般地，模块可以主要在课前设计，临时环节可根据需要临时增加，次数不宜多，时间不宜长。如高中“电磁感应现象”的教学设计，“条形磁铁插入闭合线圈实验，及以通电螺线管代替条形磁铁的实验”可设计为模块，教师上课时发现“初中的部分导体切割磁感线实验”学生忘了，可以临时复习这个实验内容和结果，这就是临时环节。

5设计好教学思维

总体上讲，课堂教学思维有发散思维和辐合思维两类。教学主线一般由教师来驾御，以某一问题作为立足点，启发学生思维发散，同样以某一结论的得出作为归宿，使学生思维辐合。思维散而不收，则显得凌乱，缺乏目的性；思维收而不散，则显呆板，缺乏灵活性，这些都影响物理知识的有效构建。思维发散与辐合的这种辨证统一关系，存在于物理教学的各个环节，教学设计应予以重视。当然，教学中也存在分析思维（逻辑推理）和直觉思维的成分，设计时也应该关注。

在求异中思维发散，在目标指引中思维辐合，这是教学思维设计的基本原则。物理教学思维设计，应使学生在学习中能够将内部思维与外部行为自然地结合起来，在操作中充分感知、识记、领会物理现象；通过理性思考和数据分析，把握物理客体及其运动变化的规律性。同时，还让学生在迷惑或困境中不断地发现、提出问题，触发解决问题的欲望，有所发现有所创新，以及亲自体验成功与失败，科学的思想、方法和历程。

高中物理教学设计14

教材分析

本节重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个非常重要实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律，因此在分析人造卫星的运动学特点，和动力学特点可采取类比的方法，近而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。因此，本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容，是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论基础。另外，学生通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解，增强学生的民族自信心和自豪感。

学情分析

学生已掌握了运动的合成与分解、牛顿运动定律、圆周运动等章节的理论。并在本章之前学习了天体的运动，和万有引力定律的知识，能运用万有引力定律揭示一些天体运动的特点。学生可以类比行星运动的特点原理自己分析人造卫星的规律。另外学生也可以利用前面的知识和对宇宙奥秘的好奇心来探索人造卫星的发射及宇宙速度。学生可以通过联想上一章所学的对平抛物体的运动的处理方法来探究牛顿的思考，以地心为参考系平抛出去的物体从空间运动效果上可分解为指向地心的自由落体运动和绕地心的匀速圆周运动。而这两个分运动都是变速度运动，它们都需要一个指向地心的力来维持它们各自的运动状态。因此万有引力就有要改变两个运动状态的效果，即要既要产生自由落体加速度又要产生向加速度。当万有引力只能提供向心力时，自由落体加速度就变成零，这样平抛出去的物体就落不下来了，从而得到第一宇宙速度。再根据圆周运动和机械运动的知识可知道速度再大一些会做椭圆运动或摆脱地球对它的约束。这样，人们就可以到更远的地方去探索宇宙的奥秘了……

教学目标

知识与技能

1．了解人造卫星的有关知识

2．分析人造卫星的运动规律

3．掌握三个宇宙速度的物理意义，

4．会推导第一宇宙速度；

5．简单了解航天发展史；

6．能用所学知识求解卫星基本问题。

过程与方法

1．培养学生观察数据分析数据的能力；

2．培养学生科学推理、探索能力；

3．培养学生在处理实际问题时，如何 构建物理模型的能力；

4．学习科学的思维方法培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。

情感态度与价值观

介绍世界及我国航天事业的发展现状，激发学习科学，热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感。

教学重点：

卫星运行的动力学特点规律，第一宇宙速度的推导。

教学难点：

1．卫星的运行速度与发射速度的区别；

2．第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星运行的最大速度

教学过程

新课引入

教师：仰望星空，浩瀚的宇宙苍穹给人以无限遐想，千百年来，人类一直向往能插上翅膀飞出地球，去探索宇宙的奥秘，李白的“俱怀逸兴壮思飞，欲上青天揽明月”是怎样的一种豪情？到今天这一梦想实现了吗？

学生：实现了。（激起学生兴趣）

教师：世界上第一颗人造卫星的发射，揭开了人类探索宇宙的新篇章。

提问（1）：1．世界上第一颗人造卫星是哪一年由哪一国家发射的？

2．我国哪一年发射了自己的人造卫星？

3．迄今我国共发射了多少颗人造卫星？

教师：从1970年4月24日东方红一号的成功发射，到20xx年10月24日嫦娥一号发射

我国发射人造卫星和其他探测器60多个，他们分别在通信，气象，探测，导航等多个领域发挥着重要作用。

引入新课。

一、人造卫星规律的探究

教师：现在我们地球上空有这么多卫星，他们运行的速度一样吗？他们是怎样被发射升空的今天我们就通过的学习来解决这一问题。

教师：这是我国目前发射的部分卫星的运行规律的数据。

提问观察数据思考：

1．不同卫星的其运行轨道相同吗？

2．不同的卫星运行时有什么规律？

3．你能试着用你学过的知识解释为什么有这样的规律吗？

卫星名称 卫星质量（kg） 轨道近地点（km） 轨道远地点（km） 运行周期（h）

返回型遥感卫星 2100 205 315 1．48

东方红2号甲通信卫星 441 35786 35863 23．9

东方红2号试验通信卫星 461 35469 35782 23．76

返回型遥感卫星 2100 175 400 1．5

风云1号A 750 900 901 1．7

巴达尔1 50 210 992 [高考资源网] 1．57

大气1号 873 900 1．712

学生：1．观察数据，发现规律。

2．合作交流，类比行星运动特点分析人造卫星的运行特点。

3．试着从力和运动的角度分析问题。

教师引导学生发现。

人造卫星运行特点运动学特点：（板书）

1．轨迹：椭圆 有的近似为圆

2．人造卫星的半径不同，其运行的周期也不同，而且半径越大，其周期越大。

3．类比行星运动分析原因，卫星围绕地球作匀速圆周运动，需要向心力。

地球和卫星之间的引力提供向心力。

4．学生自己应用前面万有引力知识分析

卫星与地球间的万有引力提供了向心力（板书）

（1）由 得 ，

∴r越大，v越小．

（2）由 得 ，

∴r越大， 越小．

（3）由 得 ，

∴r越大，T越大

教师小结：卫星绕地运转轨道半径越大，速度越小、角速度越小、周期越大；（板书）

演示课件：几颗不同轨道卫星同时绕地运行动画,从而直观判断以上变化关系

二、应用知识解决问题

教师：学习了卫星的相关知识，我判断一下下列几种轨道哪一种是可能的为什么？

思考问题1：

下图中，有三颗人造地球卫星围绕地球运动，它们运行的轨道

可能是 ，不可能是 。

学生：分组讨论阐述观点

教师：结合学生讨论引导学生从动力学角度解决问题。

卫星近似做匀速圆周运动，需要向心力，且向心力时刻指向圆心。所以地球与卫星之间指向地心的万有引力提供向心力，所以卫星作圆周运动的圆心应该是地心。

思考问题2：

如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，

1．试比较三颗卫星的线速度、角速度、加速度、周期，万有引力的关系。

2．如果c 的速度增加，能否与同轨道的b相撞。

三、卫星发射原理

教师：过渡：不同的轨道的卫星其速度不同，那人类是怎样将卫星发送到指定轨道上的呢？

介绍牛顿的卫星设想（FLASH）

教师引导：我们抛一物体怎样才能抛的远？

讨论：依据平抛运动学生知道：速度越大，越远，那速度足够大，又有什么现象？

学生探讨：统一结论：不落回地球。

教师总结：这时由于有引力在，卫星想落回地面，但有一定的速度又落不回地面就形成了卫星？

思考：物体需要多大的发射速度，才能刚好贴着地面转？

学生讨论

教师点拨：这时（r=R）

学生

得出第一宇宙速度7．9 km/s

四、宇宙速度

1．第一宇宙速度7．9 km/s

定义：人造卫星在地面附近绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度。

思考：发射什么样的卫星最容易？

统一结论：高轨道发射卫星比低轨道发射卫星困难，原因是高轨道发射卫星时火箭要克服地球对它的引力做更多的功。

以第一宇宙速度发射卫星时其刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转；

进入半径越大的轨道，所需要的发射V 越大。

思考：这与刚才得出的半径越大的轨道，所需要的 运行速度V 越小矛盾吗？

讨论：

人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念。

（1）发射速度

所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。若发射速度等于第一宇宙速度，卫星只能“贴着”地面近地运行。如果要使人造卫星在距地面较高的轨道上运行，就必须使发射速度大于第一宇宙速度。

（2）运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度。根据 可知，人造卫星距地面越高（即轨道半径r越大），运行速度越小。实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度。

（板书）运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度

发射速度 指被发射物体离开地面时的水平初速度

类比得出：

（板书）2．第二宇宙速度（脱离速度）：

①意义：使卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。[]

②如果人造天体的速度大于11．2km/s而小于16．7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点。

（板书）3．第三宇宙速度（逃逸速度）：

①意义：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。

②如果人造天体具有这样的速度并沿着地球绕太阳的公转方向发射时，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而邀游太空了。

这个速度目前能做到吗？教师介绍以第三速度发射的探测器，先驱者一号。

教师小结：只有你想不到的，没有你做不到的。

随着科学技术的发展，我们探测太空的脚步会越走越快，越走越远。也许有一天我们也能到其它星球旅游定居。

但是今天我们就必须掌握一些必备知识。也就是我们这节课的重点。

分层练习：

C类

1．关于第一宇宙速度，下面说法：①它是人造卫星绕地球飞行的最小速度；②它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度；③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度；④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有（ ）

A．①② B．②③ C．①④ D．③④

B类

2．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是（ ）

A．人造地球卫星的实际绕行速率一定大于7．9km/s

B．从卫星上释放的物体将作平抛运动

C．在卫星上可以用天平称物体的质量

D．我国第一颗人造地球卫星（周期是6．84×103s）离地面高度比地球同步卫星离地面高度小

A类

3．三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，已知RA＜RB＜RC 。若在某一时刻，它们正好运行到同一条直线上，如图所示。那么再经过卫星A的四分之一周期时，卫星A、B、C的位置可能是（ ）

高中物理教学设计15

一、背景和教学任务简介

动能定理是高中物理中十分重要的内容之一，是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个：一个是初状态、末状态的确定；一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》 复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论，使学生能根据题意，正确的确定初状态、末状态；在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解，了解动能定理的一般解题规律，通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解，让学生对功、能关系有比较全面、深刻的认识。

本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上，通过学生讨论、教师点拨，然后归纳得出解决一些常见问题的方法，希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。

二、教学目标：

知识目标：

1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容；

2、理解和应用动能定理，掌握动能定理表达式的正确书写。

3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。

4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。

能力目标：

1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。

2、理论联系实际，培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力；

情感目标： 通过动能定理的理解和解题应用，培养学生对物理复习课学习的兴趣，牢固树立能量观点，坚定高考必胜信念。

三、重点、难点分析

重点、

1、本节重点是对动能定理的理解与应用。

2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点，总功的符号书写也是学生出错率最多的地方，应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

3、通过动能定理进一步复习，让学生学会正确熟练应用动能定理，掌握应用动能定理解题的步骤，这是本节的难点。

四、教学设计思路和教学流程教学设计思想：通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容，然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤，同时教师把规范的解题步骤展示给学生，以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念，采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法，突出老师与学生教与学的相互性，力求改变老师一讲到底的传统上课方式，在课堂教学模式上有所突破，同时根据学生的认知过程强化双基教学，提高学生的分析问题基本能力。

教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索，通过师生对问题的共同讨论分析，最后由学生讨论、发言，总结出动能定理解题的一般步骤，并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习，应使学生理解动能定理的内容，清楚动能定理的解题步骤，通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点：即运用动能定理解题，由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间，适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动，因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高（高端思维方式）、更快（加快解题速度）、更强（强化能量意识）的思想。

五、学习资源准备

教学课件，“五羊高考”复习资料

六、案例实录：

教学过程： 一）、新课引入（踢毽子游戏活动中有没有对毽子做功，如何求这个功） 学生讨论并回答：有做功，可以用动能定理求解做功

板书：动能定义和动能定理内容及公式

动能和动能定理的几点说明：

1、动能是标量，没有方向；动能也没有负值。

2、动能定理公式中的左边是合力做的功，右边是动能的变化。

3、动能变化一定是末动能减去初动能。

4、合力做功是物体受到的所有力做功的总和，而不是某一个力做的功。

二）、动能定理的热身训练（学生独立完成）展示几个学生的答案，最后教师展示规范解题步骤，通过学生对比讨论，总结出应用动能定理比动力学和运动学结合的方法解题的优势，从而树立能量思想；并总结出应用动能定理解题的一般步骤，

教师总结并课件展示：运用动能定理解题的步骤：

1、确定研究对象；

2、分清研究对象受力情况，研究各力做功，确定合力做的功；

3、分析选定阶段的初、末动能，确定动能增量；

4、运用动能定理求解

三）、动能定理应用之一：（学生做例1）通过该题的练习主要让学生明确研究对象的选取问题，特别是连接体问题，物体的受力、做功与动能的变化应具有同一性，不能张冠李戴相互混淆；

四）、动能定理应用之二：多过程问题（学生做例2）通过该题练习使学生进一步确定正确应用动能定理解题的方法步骤，特别是多过程问题如何选取研究过程至关重要；能全程的最好全程；然后通过变式训练2巩固全程思想，最终确定根深蒂固的能量观点；

教师课件展示多过程问题的解决办法，特别是全程法；

五）、动能定理应用之三：变力做功问题（学生独立完成训练3）请同学到黑板展示解题过程，检查学生掌握程度；

教师最后总结：通过以上练习我们认识到动能定理不管物体运动轨迹是直线还是曲线、不管受力是恒力还是变力都可以应用，没有任何使用条件的限制，因此我们要牢固树立能量意识。