高中物理教案精品多篇

高中物理教案 篇一

課前預習

一、安培力

1．磁場對通電導線的作用力叫做___○1____．

2、大小：（1）當導線與勻強磁場方向________○2_____時，安培力最大為F=_____○3_____.

（2）當導線與勻強磁場方向_____○4________時，安培力最小為F=____○5______.

（3） 當導線與勻強磁場方向斜交時，所受安培力介於___○6___和__○7______之間。

3．方向：左手定則：伸開左手，使大拇指跟其餘四個手指__○8____，並且都跟手掌在___○9___，把手放入磁場中，讓磁感線___○10____，並使伸開的四指指向 _○11___的方向，那麼，拇指所指的方向，就是通電導線在磁場中的__○12___方向．

二、磁電式電流表

1、磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構成。

2．蹄形磁鐵的磁場的方向總是沿着徑向均勻地分佈的，在距軸線等距離處的磁感應強度的大小總是相等的，這樣不管線圈轉到什麼位置，線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行，I與指針偏角θ成正比，I越大指針偏角越大，因而電流表可以量出電流I的大小，且刻度是均勻的，當線圈中的電流方向改變時，安培力的方向隨着改變，指針偏轉方向也隨着改變，又可知道被測電流的方向。

3、磁電式儀表的優點是____○18________,可以測很弱的電流，缺點是繞制線圈的導線很細，允許通過的電流很弱。

課前預習答案

○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個平面內○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高

重難點解讀

一、對安培力的認識

1、安培力的性質：

安培力是磁場對電流的作用力，是一種性質力。

2、安培力的作用點：

安培力是導體中通有電流而受到的力，與導體的中心位置無關，因此安培力的作用點在導體的幾何中心上，這是因為電流始終流過導體的所有部分。

3、安培力的方向：

（1）安培力方向用左手定則判定：伸開左手，使大拇指和其餘四指垂直，並且都跟手掌在同一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，並使伸開的四指指向電流方向，那麼大拇指所指的方向就是通電導體在磁場中的受力方向。

（2）F、B、I三者間方向關係：已知B、I的方向（B、I不平行時），可用左手定則確定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，則F垂直於B和I所構成的平面（如圖所示），但已知F和B的方向，不能唯一確定I的方向。由於I可在圖中平面α內與B成任意不為零的夾角。同理，已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。

（3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現象的電本質）。只要兩導線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向；當兩導線互相垂直時，用左手定則判定。

4、安培力的大小：

（1）安培力的計算公式：F＝BILsinθ，θ為磁場B與直導體L之間的夾角。

（2）當θ＝90°時，導體與磁場垂直，安培力最大Fm＝BIL；當θ＝0°時，導體與磁場平行，安培力為零。

（3）F＝BILsinθ要求L上各點處磁感應強度相等，故該公式一般只適用於勻強磁場。

（4）安培力大小的特點：①不僅與B、I、L有關，還與放置方式θ有關。②L是有效長度，不一定是導線的實際長度。彎曲導線的有效長度L等於兩端點所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0

二、通電導線或線圈在安培力作用下的運動判斷方法

（1）電流元分析法：把整段電流等效為多段很小的直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最後確定運動方向。

（2）特殊位置分析法：把通電導體轉到一個便於分析的特殊位置後判斷其安培力方向，從而確定運動方向。

（3）等效法：環形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環形電流，反過來等效也成立。

（4）轉換研究對象法：因為電流之間，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在力的作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁場中所受的安培力，然後由牛頓第三定律，再確定磁體所受作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向。

典題精講

題型一、安培力的方向

例1、電視機顯象管的偏轉線圈示意圖如右，即時電流方向如圖所示。該時刻由裏向外射出的電子流將向哪個方向偏轉？

解：畫出偏轉線圈內側的電流，是左半線圈靠電子流的一側為向裏，右半線圈靠電子流的一側為向外。電子流的等效電流方向是向裏的，根據“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個方法簡潔）。

答案：向左偏轉

規律總結：安培力方向的判定方法：

（1）用左手定則。

（2）用“同性相斥，異性相吸”（只適用於磁鐵之間或磁體位於螺線管外部時）。

（3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現象的電本質）。可以把條形磁鐵等效為長直螺線管（不要把長直螺線管等效為條形磁鐵）。

題型二、安培力的大小

例2、如圖，一段導線abcd位於磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直於紙面向裏）垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L，且 。流經導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力

A. 方向沿紙面向上，大小為

B. 方向沿紙面向上，大小為

C. 方向沿紙面向下，大小為

D. 方向沿紙面向下，大小為

解析：該導線可以用a和d之間的直導線長為 來等效代替，根據 ，可知大小為 ，方向根據左手定則。A正確。

答案：A

規律總結：應用F=BILsinθ來計算時，F不僅與B、I、L有關，還與放置方式θ有關。L是有效長度，不一定是導線的實際長度。彎曲導線的有效長度L等於兩端點所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0

題型三、通電導線或線圈在安培力作用下的運動

例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導線，通有圖示方向的電流後，磁鐵對水平面的壓力將會＿＿（增大、減小還是不變？）水平面對磁鐵的摩擦力大小為＿＿。

解析：本題有多種分析方法。⑴畫出通電導線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小，但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導線的那一條（如圖中細虛線所示），可看出導線受到的安培力豎直向下，因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管，上方的電流是向裏的，與通電導線中的電流是同向電流，所以互相吸引。

答案：減小 零

規律總結：分析通電導線或線圈在安培力作用下的運動常用方法：（1）電流元分析法，（2）特殊位置分析法， （3）等效法，（4）轉換研究對象法

題型四、安培力作用下的導體的平衡問題

例4、水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源（不計內阻）．現垂直於導軌擱一根質量為m，電阻為R的金屬棒ab，並加一個範圍較大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖8－1－32所示，問：

（1）當ab棒靜止時，受到的支持力和摩擦力各為多少？

（2）若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？

解析：從b向a看側視圖如圖所示．

（1）水平方向：F＝FAsin θ①

豎直方向：FN＋FAcos θ＝mg②

又 FA＝BIL＝BERL③

聯立①②③得：FN＝mg－BLEcos θR，F＝BLEsin θR.

（2）使ab棒受支持力為零，且讓磁場最小，可知安培力豎直向上．則有FA＝mg

Bmin＝mgREL，根據左手定則判定磁場方向水平向右．

答案：(1)mg－BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右

規律總結：對於這類問題的求解思路：

（1）若是立體圖，則必須先將立體圖轉化為平面圖

（2）對物體受力分析，要注意安培力方向的確定

（3）根據平衡條件或物體的運動狀態列出方程

（4）解方程求解並驗證結果

鞏固拓展

1、如圖，長為 的直導線拆成邊長相等，夾角為 的 形，並置於與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為 ，當在該導線中通以電流強度為 的電流時，該 形通電導線受到的安培力大小為

（A）0 （B）0.5 （C） （D）

答案：C

解析：導線有效長度為2lsin30°=l，所以該V形通電導線收到的安培力大小為 。選C。

本題考查安培力大小的計算。

2．．一段長0.2 m，通過2.5 A電流的直導線，關於在磁感應強度為B的勻強磁場中所受安培力F的情況，正確的是（ ）

A．如果B＝2 T，F一定是1 N

B．如果F＝0，B也一定為零

C．如果B＝4 T，F有可能是1 N

D．如果F有最大值時，通電導線一定與B平行

答案：C

解析：當導線與磁場方向垂直放置時，F＝BIL，力最大，當導線與磁場方向平行放置時，F＝0，當導線與磁場方向成任意其他角度放置時，0

3、首先對電磁作用力進行研究的是法國科學家安培．如圖所示的裝置，可以探究影響安培力大小的因素，實驗中如果想增大導體棒AB擺動的幅度，可能的操作是（ ）

A．把磁鐵的N極和S極換過來

B．減小通過導體棒的電流強度I

C．把接入電路的導線從②、③兩條換成①、④兩條

D．更換磁性較小的磁鐵

答案：C

解析：安培力的大小與磁場強弱成正比，與電流強度成正比，與導線的長度成正比，C正確．

4、一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側吊掛一根與它垂直的導電棒，圖中只畫出此棒的截面圖，並標出此棒中的電流是流向紙內的，在通電的一瞬間可能產生的情況是（ ）

A．磁鐵對桌面的壓力減小

B．磁鐵對桌面的壓力增大

C．磁鐵受到向右的摩擦力

D．磁鐵受到向左的摩擦力

答案：AD

解析：如右圖所示．對導體棒，通電後，由左手定則，導體棒受到斜向左下方的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導體棒的作用力應斜向右上方，所以在通電的一瞬時，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確．

5．。質量為m的通電細杆ab置於傾角為θ的平行導軌上，導軌寬度為d，杆ab與導軌間的動摩擦因數為μ。有電流時ab恰好在導軌上靜止，如圖右所示。，下圖是沿b→a方向觀察時的四個平面圖，標出了四種不同的勻強磁場方向，其中杆與導軌間摩擦力可能為零的是

A.①② B.③④ C.①③ D.②④

答案： A

解析： ①中通電導體杆受到水平向右的安培力，細杆所受的摩擦力可能為零。②中導電細杆受到豎直向上的安培力，摩擦力可能為零。③中導電細杆受到豎直向下的安培力，摩擦力不可能為零。④中導電細杆受到水平向左的安培力，摩擦力不可能為零。故①②正確，選A.

6．如圖所示，兩根無限長的平行導線a和b水平放置，兩導線中通以方向相反、大小不等的恆定電流，且Ia>Ib.當加一個垂直於a、b所在平面的勻強磁場B時；導線a恰好不再受安培力的作用．則與加磁場B以前相比較（ ）

A．b也恰好不再受安培力的作用

B．b受的安培力小於原來安培力的2倍，方向豎直向上

C．b受的安培力等於原來安培力的2倍，方向豎直向下

D．b受的安培力小於原來安培力的大小，方向豎直向下

答案：D

解析：當a不受安培力時，Ib產生的磁場與所加磁場在a處疊加後的磁感應強度為零，此時判斷所加磁場垂直紙面向外，因Ia>Ib，所以在b處疊加後的磁場垂直紙面向裏，b受安培力向下，且比原來小．故選項D正確．

7． 如圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定着三根相互平行的通電直導線a、b和c，各導線中的電流大小相同，其中a、c導線中的電流方向垂直紙面向外，b導線電流方向垂直紙面向內．每根導線都受到另外兩根導線對它的安培力作用，則關於每根導線所受安培力的合力，以下説法中正確的是（ ）

A．導線a所受合力方向水平向右

B．導線c所受合力方向水平向右

C．導線c所受合力方向水平向左

D．導線b所受合力方向水平向左

答案：B

解析：首先用安培定則判定導線所在處的磁場方向，要注意是合磁場的方向，然後用左手定則判定導線的受力方向．可以確定B是正確的．

8．如圖所示，在空間有三根相同的導線，相互間的距離相等，各通以大小和方向都相同的電流。除了相互作用的磁場力外，其他作用力都可忽略，則它們的運動情況是______.

答案： 兩兩相互吸引，相聚到三角形的中心

解析：根據通電直導線周圍磁場的特點，由安培定則可判斷出，它們之間存在吸引力。

9．如圖所示，長為L、質量為m的兩導體棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a為x距離的同一水平面處，且a、b水平平行，設θ＝45°，ａ、b均通以大小為I的同向平行電流時，a恰能在斜面上保持靜止。則b的電流在a處所產生的磁場的磁感應強度B的大小為 。

答案：

解析： 由安培定則和左手定則可判知導體棒a的受力如圖，由力的平衡得方程：

mgsin45°=Fcos45°，即

mg=F=BIL 可得B＝ 。

10．一勁度係數為k的輕質彈簧，下端掛有一匝數為n的矩形線框邊長為l.線框的下半部處在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向與線框平面垂直。在下圖中，垂直於紙面向裏，線框中通以電流I，方向如圖所示。開始時線框處於平衡狀態，令磁場反向，磁感強度的大小仍為B，線框達到新的平衡。在此過程中線框位移的大小Δx______，方向______.

答案： ；位移的方向向下

解析：設線圈的質量為m，當通以圖示電流時，彈簧的伸長量為x1，線框處於平衡狀態，所以kx1=mg-nBIl.當電流反向時，線框達到新的平衡，彈簧的伸長量為x2，由平衡條件可知

kx2=mg+nBIl.

所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl

所以Δx=

電流反向後，彈簧的伸長是x2＞x1，位移的方向應向下。

高中物理教案 篇二

一、教材分析

（一）、教材的地位和作用

本節是人教社物理選修3-1第一章第4、5節的內容，本節處在電場強度之後，位於靜電現象前，起到承上啟下的作用。教材從電場對電荷做功的角度出發，推知在勻強電場中電場力做功與移動電荷的路徑無關。利用定義法給出電勢的定義，並通過電勢描述等勢面，對學生能力的提高和對知識的遷移、靈活運用給予了思維上的指導作用。

（二）、學情分析

學生已學習了電荷及庫侖定律、電場強度的知識，對本節的學習已具備基礎知識，但不夠深入，仍需要通過本節的學習進一步培養和提高。

（三）、教學內容

本節課為第一課時，主要內容為概念的引入和對其物理含義的理解。

二、教學目標分析

根據高中新課程總目標（進一步提高科學素養，滿足全體學生的終身發展需求）的要求和理念（探究性、主體性、發展性、和諧性）、本節教材的特點（思想性、探究性、邏輯性、方法性和哲理性融會一體）和所教學生的學習基礎（知識結構、思維結構和認知結構），本節課的教學目標為：

知識與技能目標：

1、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量，理解電勢差與零點電勢面位置的選取無關，熟練應用其概念及定義式UAB?WAB進行相關計q

算。明確電勢差、電勢、靜電力的功、電勢能的關係。

2、理解電勢是描述電場的物理量，知道電勢與電勢差的關係UAB?？A?？B，電勢與零勢面的選取有關，知道電場中沿着電場線的方向電勢的變化。

過程與方法目標：利用學生已經掌握的知識進行類比、概括，講述新知識，培養學生對新知識的自學能力，以及抽象思維能力。通過與前面知識的結合，理解電勢能與靜電力做的功的關係，從而更好地瞭解電勢差和電勢的概念。

情感與價值觀目標：嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題，增強科學探究的價值觀。

三、重難點分析

為更好地完成教學目標，本課教學重點為：理解和掌握電勢差、電勢、等勢面的概念及意義。在本節學習之前，學生已學習過其他力做功，如分子力做功使得分子勢能發生變化，彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化，因此本節教學的難點為把電勢、電勢面與前後知識區別、聯繫，並能用此解決相關問題。

四、教學與學法分析

（一）、學法指導

教學矛盾的主要方面是學生的學。學是中心，會學是目的，因此在教學中要不斷指導學

生學習。現代教育更重視在教學過程中對學生的學法指導，物理教學是以實驗為基礎的，重在啟發思維，教會方法。對於簡諧運動豐富的感性認識，在教學中，收集一些簡諧運動實例，巧用提問，評價激活學生的積極性，調動起課堂氣氛，讓學生在輕鬆，自主，討論的學習環境下完成學習任務。最後讓學生自由發言，舉出生活中一些簡諧運動，做到從實踐到理論，再從理論到實踐。

（二）、教法分析

本節課設計的指導思想是：現代認知心理學—建構主義學習理論。

建構主義學習理論認為：應把學習看成是學生主動的建構活動，學生應與一定的知識背景即情景相聯繫，在實際情況下學習，可以使學生利用已有知識與經驗同化和索引出當前要學習的新知識，這樣獲取的知識，不但便於保持，而且易於遷移到陌生的問題情境中。

本節課採用“誘思引探教學法”。使用投影儀，形象、直觀的展示教學內容，引導學生髮現簡諧運動的規律及描述方式，把分析問題的機會留給學生。

五、教學過程

本節課的教學設計充分體現以學生髮展為本，培養學生的觀察、概括和探究能力，遵循學生的認知規律，體現理論聯繫實際、循序漸進和因材施教的教學原則，通過問題情境的創設，激發興趣，是學生在問題解決的探索過程中，由學會走向會學，由被動答題走向主動探究。

1、知識回顧。首先展示圖片，電場對放入其中的電荷有力的作用，此導體內部電荷同樣有

力的作用，此力可以做功，所以電場也有能的性質。

電勢、電勢差的概念比較抽象，在講解時可以通過引入重力場的有關概念進行類比，以增強知識的可感知性，有助於學生理解。因此接下來，複習有關功的知識以及重力做功和重力勢能的關係。功的量度：W?FScos?；重力做功只與位置有關，與經過的路徑無關；重力做功與勢能的關係：WG?？Ep;重力勢能是相對的，有零勢能面。

進一步引導學生擴展思維，回顧所學知識，對新知識產生興趣。例如，我們還研究過其它力做功，如分子力做功使得分子勢能發生變化，彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化，那麼電場力做功的情形又是怎樣的呢。

2、引入新課。

指出上圖：在某一點電荷+Q形成的電場中，將同一電荷放入電場的不同位置A、B兩點，所受到的電場力是不同的，這是因為A、B兩點的電場強度不同，為了研究問題的方便，以勻強電場為例，勻強電場中，電荷從A點移動到B點，電場力的大小F?

Eq為恆力，則電場力做功大小為：W?EqScos?。在這裏，W類似如重力做功W

因此，將W?EScos?是一個與電荷本身無關的量，？hcos?，也是與物體本身無關的物理量，只與重力場本身性質有關。 這一比值叫A、B兩點間的電勢差，用UAB來表示。

繼續聯繫重力勢能提出問題：物體在重力作用下移動的高度差越大，重力勢能的變化也越大，高度差即高度的差值，電勢差也就是電勢的差值，那麼如何定義電場中各點的電勢？給一分鐘同學思考後，引導學生閲讀教材定義，UAB?WAB，若將B點的電勢定義為零電q勢點，則A點的電勢等於單位正電荷由A點移動到B點——零電勢點時所做的功。因此，老師強調，電勢通常用？表示，電場中某一點的電勢，等於單位正電荷由該點移動到參考點（零電勢點）時電場力所做的功。

3、強化和延伸知識點。

引導學生思考，指出電勢差與零點電勢的選取無關，但電勢是相對零點電勢而言的，與零點電勢的選取有關。然後課堂給出幾分鐘時間，由學生獨立完成一道例題：設電場中AB

2兩點的電勢差U?2.0?10V，帶電粒子的電量q?1.2?10?8C，把q從A點移動到B點，

電場力做了多少功？是正功還是負功？設UA?UB。

4、知識小結。

（1）電場中兩點間的電勢差，類似重力場中兩點的高度差，電勢差UAB?WAB，q

U與W、q無關。

（2）電場中某一點的電勢？，等於單位正電荷由該點移動到參考點時電場力所做的功，並且注意電勢的大小與參考點的選取無關。

(3)A沿着電場線的方向，電勢越來越低。

5、佈置作業。佈置課後習題，要求學生課後獨立完成。

高中物理教案 篇三

熱力學第一定律 能量守恆定律

教學目標

（1）知道熱力學第一定律 ，理解能量守恆定律

（2）對熱力學第一定律的數學表達式有簡單認識

（3）知道永動機是不可能的

教學建議

教材分析

分析一：本節由改變物體內能的兩種方式引出熱力學第一定律及其數學表達式，在此基礎上結合以往的知識總結出能量守恆定律，最後通過能量守恆定律闡述永動機是不可能的．

分析二：根據熱力學第一定律知，物體內能的改變量 ，運用此公式時，需要注意各物理量的符號：物體內能增加時， 為正，物體內能減少時， 為負；外界對物體做功時， 為正，物體對外界做功時， 為負；物體吸收熱量時， 為正，物體放出熱量．

分析三：各種形式的能量在轉化和轉移過程中保持總量不變，無任何附加條件，而某種或幾種能的守恆是要有條件的（例如機械能守恆需要對於系統只有重力或彈力做功）．

教法建議

建議一：在講完熱力學第一定律後，給出其表達式，為增進學生對其理解，最好能舉出實際例子，應用熱力學第一定律計算或解釋．

建議二：在講能量守恆定律後，最好能用它對以往所學知識進行一個簡單的總結．要使學生認識到能量守恆定律是一個普遍的規律，熱力學第一定律是其一個具體表達形式．另外，為激發學生學習興趣，闡述能量守恆定律的'重要意義，可以簡單介紹一下19世紀自然科學的三大發現．

教學設計示例

教學重點：熱力學第一定律和能量守恆定律

教學難點：永動機

一、熱力學第一定律

改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞．

運用此公式時，需要注意各物理量的符號：物體內能增加時， 為正，物體內能減少時， 為負；外界對物體做功時， 為正，物體對外界做功時， 為負；物體吸收熱量時， 為正，物體放出熱量時， 為負．

例1：下列説法中正確的是：

A、物體吸收熱量，其內能必增加

B、外界對物體做功，物體內能必增加

C、物體吸收熱量，同時對外做功，其內能可能減少

D、物體温度不變，其內能也一定不變

答案：C

評析：在分析問題時，要求考慮比較周全，既要考慮到內能包括分子動能和分子勢能，又要考慮到改變內能也有兩種方式：做功和熱傳遞．

例題2：空氣壓縮機在一次壓縮中，空氣向外界傳遞的熱量2.0 ×10 5 J，同時空氣的內能增加了1.5 ×10 5 J. 這時空氣對外做了多少功？

解：根據熱力學第一定律 知

1.5 ×10 5 J - 2.0 ×10 5 J = -0.5 ×10 5 J

所以此過程中空氣對外做了0.5 ×10 5 J的功．

二、能量守恆定律

1、複習各種能量的相互轉化和轉移

2、能量守恆定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變．（學生看書學習能量守恆定律內容）．

3、能量守恆定律的歷史意義．

三、永動機

永動機的原理違背了能量守恆定律，所以是不可能的．

舉例説明幾種永動機模型

四、作業

探究活動

題目：永動機

組織：分組

方案：收集有關永動機的材料，並運用所學知識説明永動機是不可能的

評價：材料的豐富性

高中物理教學教案 篇四

一、劃分能力培養階段及目標

根據目前高中物理課程的設置情況和物理課的教學特點，遵循由淺入深、循序漸近、個個擊破的教學原則，整個高中物理能力培養可分為過渡階段、正常階段、提高階段、完善階段四個階段完成。

１?過渡階段。學生由國中進入高中，由於知識台階較大，加之一開始就遇到受力分析、力的矢量運算運動規律、動力學等問題，學生會感到困難重重，束手無策。因此，在高一第一學期的教學中，教師除按要求培養學生的識記、理解和簡單應用能力外，要着重在培養學生的學習興趣和良好的學習習慣上下功夫。剛上高一的同學，自學能力較差，課前預習和課後複習的任務難以落實，可根據課文，每節課給學生適量的閲讀時間，教師指導學生閲讀課文，以培養學生的閲讀理解能力；為減少課堂的單調呆板氣氛，可採用啟發、演示、討論等多種方法教學，以調動思維，活躍氣氛，激發興趣；可將主要概念、定律、定理等內容通過聽寫方式讓學生記錄，既控制了學生的注意力，又培養了學生的手腦並用和速記能力；可設置一些課堂作業，讓學生在限定時間內完成，以培養學生的獨立思考和速算能力。

２?正常階段。通過第一學期的教學，大部分學生都應適應高中物理的教學特點，達到正常學習狀態。這時，教師的重點要放在按教學大綱和會考大綱的要求實施教學方面來。吃透教材，把握重點、難點，在每節課中貫徹落實能力培養目標。通過第二學期和高二學年的教學，全面完成會考大綱中要求的能力培養目標任務，使學生達到會考的能力和水平要求，順利通過會考關。

３?提高階段。會考是水平考試，大學聯考是能力考試。進入高三後，由於理科學生要參加物理大學聯考，而力學和電學部分又是大學聯考的重點，所以，在選修課教學中，在重點提高力學和電學知識水平的同時，要着重開拓學生的智能，培養學生髮現問題和解決問題的能力以及獨立創新的能力。教師的精力應放在精選習題、優化和組合試題上來，通過高質量的習題和試題，加強對學生的訓練，以提高學生的五大能力，使之接近大學聯考的能力水平。

４?完善階段。根據近年來物理大學聯考試題考查知識點多、覆蓋面大、命題新穎、題型多樣化、智能性強等特點，在總複習教學中，教師要確定好複習目標，制定出教學策略，處理好教師與教材、教師和學生、學生和教材之間的矛盾，把握好以下的原則：重點知識結構化———抓各部分知識的中心點，將知識以此中心組織起來，形成知識網絡，找出各網絡間物理量的相互關係。

基礎知識系統化———打破原教材的排序結構，系統地劃分、歸類和排列基礎知識。

難點知識問題化———以問題解決難點，精編一些含有難點知識的習題，讓學生在解題過程中消化和理解知識，突破難點知識。

習題結構梯形化——基、中、難一起練，讓學生做適量的習題，提高思路，強化聯繫，加深理解。

複習方法多樣化———在研究知識、研究學生、精選習題及教學方法等方面多下功夫。

二、確定各能力的培養措施

好的培養措施，既可達到培養目標，又可省時省力，起到事半功倍的作用。作為一個物理教師，應該因人、因材科學地確定每一能力的培養措施。如課堂以學生為主體，教師為主導，採用啟發、講解、指導、討論等措施，激發學習興趣，養成良好的學習習慣；恰當地安排習題，培養學生的解題能力；讓學生自己動手動腦做實驗，觀察自然現象，用所學知識進行分析研究，得出正確的結論，培養其觀察、實驗能力；組織學生進行必要的討論，發表自己的見解，通過對某一概念的形成、規律的得出、模型的建立、知識的應用的探討，培養學生的分析、概括、抽象、推理、想象、判斷等思維能力。

三、能力培養在教學中的具體落實

各種能力的培養是貫穿於整個高中物理教學中自始至終的任務，大到三年的教學，小到每節課，甚至再小到一個概念的建立、一道題的解答，都牽扯到能力培養問題。而每一環節中，又有具體的能力培養目標。因此，教師在教學中，要根據教材內容及大綱要求，明確每課時中能力培養目標，結合學生情況，認真備課，確定完成方案，選用適當的教學方法，因人因材施教，完成培養方案。

四、檢驗能力培養結果，完善能力培養措施

通過一個階段的教學，用考試或考查的方法及時檢驗本階段的能力培養結果。着重有針對性和有目的地命好考查試題，儘可能多地覆蓋各知識點中的能力要求內容。可採用個別或部分抽查和全體考查的方法進行檢驗。這樣既可以促進學生的學習，又可反映學生的能力水平，對學習和教學能夠起到積極的促進作用。

根據抽查或考查結果，認真分析卷面，總結經驗。對未達標的個別同學，可通過耐心細緻地輔導達到能力要求。普遍問題，可通過評析卷面加以解決，使絕大部分同學達到本階段的能力要求。對不完善的措施和方法，及時加以修正和完善。

高中物理教學設計 篇五

教材分析

本節重點講述了人造衞星的發射原理，推導了第一宇宙速度，並介紹了第二、第三宇宙速度。人造衞星是萬有引力定律在天文學上應用的一個非常重要實例，是人類征服自然的見證，體現了知識的力量，是學生學習瞭解現代科技知識的一個極好素材。教材不但介紹了人造衞星中一些基本理論，更是在其中滲透了很多研究實際物理問題的物理方法。學生通過行星的運動一節已經知道了行星的運動規律，因此在分析人造衞星的運動學特點，和動力學特點可採取類比的方法，近而進一步理解應用萬有引力定律分析天體運動的方法。因此，本節課是“萬有引力定律與航天”中的重點內容，是學生進一步學習、研究、探索天體物理問題的理論基礎。另外，學生通過對人類在宇宙航行領域中的偉大成就及我國在航天領域成就的瞭解，增強學生的民族自信心和自豪感。

學情分析

學生已掌握了運動的合成與分解、牛頓運動定律、圓周運動等章節的理論。並在本章之前學習了天體的運動，和萬有引力定律的知識，能運用萬有引力定律揭示一些天體運動的特點。學生可以類比行星運動的特點原理自己分析人造衞星的規律。另外學生也可以利用前面的知識和對宇宙奧祕的好奇心來探索人造衞星的發射及宇宙速度。學生可以通過聯想上一章所學的對平拋物體的運動的處理方法來探究牛頓的思考，以地心為參考系平拋出去的物體從空間運動效果上可分解為指向地心的自由落體運動和繞地心的勻速圓周運動。而這兩個分運動都是變速度運動，它們都需要一個指向地心的力來維持它們各自的運動狀態。因此萬有引力就有要改變兩個運動狀態的效果，即要既要產生自由落體加速度又要產生向加速度。當萬有引力只能提供向心力時，自由落體加速度就變成零，這樣平拋出去的物體就落不下來了，從而得到第一宇宙速度。再根據圓周運動和機械運動的知識可知道速度再大一些會做橢圓運動或擺脱地球對它的約束。這樣，人們就可以到更遠的地方去探索宇宙的奧祕了……

教學目標

知識與技能

1、瞭解人造衞星的有關知識

2、分析人造衞星的運動規律

3、掌握三個宇宙速度的物理意義，

4、會推導第一宇宙速度；

5、簡單瞭解航天發展史；

6、能用所學知識求解衞星基本問題。

過程與方法

1、培養學生觀察數據分析數據的能力；

2、培養學生科學推理、探索能力；

3、培養學生在處理實際問題時，如何 構建物理模型的能力；

4、學習科學的思維方法培養學生歸納、分析和推導及合理表達能力。

情感態度與價值觀

介紹世界及我國航天事業的發展現狀，激發學習科學，熱愛科學的激情，增強民族自信心和自豪感。

教學重點：

衞星運行的動力學特點規律，第一宇宙速度的推導。

教學難點：

1、衞星的運行速度與發射速度的區別；

2、第一宇宙速度是衞星發射的最小速度，是衞星運行的最大速度

教學過程

新課引入

教師：仰望星空，浩瀚的宇宙蒼穹給人以無限遐想，千百年來，人類一直嚮往能插上翅膀飛出地球，去探索宇宙的奧祕，李白的“俱懷逸興壯思飛，欲上青天攬明月”是怎樣的一種豪情？到今天這一夢想實現了嗎？

學生：實現了。（激起學生興趣）

教師：世界上第一顆人造衞星的發射，揭開了人類探索宇宙的新篇章。

提問（1）：

1、世界上第一顆人造衞星是哪一年由哪一國家發射的？

2、我國哪一年發射了自己的人造衞星？

3、迄今我國共發射了多少顆人造衞星？

教師：從1970年4月24日東方紅一號的成功發射，到2007年10月24日嫦娥一號發射

我國發射人造衞星和其他探測器60多個，他們分別在通信，氣象，探測，導航等多個領域發揮着重要作用。

引入新課。

一、人造衞星規律的探究

教師：現在我們地球上空有這麼多衞星，他們運行的速度一樣嗎？他們是怎樣被髮射升空的今天我們就通過的學習來解決這一問題。

教師：這是我國目前發射的部分衞星的運行規律的數據。

提問觀察數據思考：

1、不同衞星的其運行軌道相同嗎？

2、不同的衞星運行時有什麼規律？

3、你能試着用你學過的知識解釋為什麼有這樣的規律嗎？

衞星名稱 衞星質量（kg） 軌道近地點（km） 軌道遠地點（km） 運行週期（h）

返回型遙感衞星 2100 205 315 1、48

東方紅2號甲通信衞星 441 35786 35863 23、9

東方紅2號試驗通信衞星 461 35469 35782 23、76

返回型遙感衞星 2100 175 400 1、5

風雲1號A 750 900 901 1、7

巴達爾1 50 210 992 1、57

大氣1號 873 900 1、712

學生：1、觀察數據，發現規律。

2、合作交流，類比行星運動特點分析人造衞星的運行特點。

3、試着從力和運動的角度分析問題。

教師引導學生髮現。

人造衞星運行特點運動學特點：（板書）

1、軌跡：橢圓 有的近似為圓

2、人造衞星的半徑不同，其運行的週期也不同，而且半徑越大，其週期越大。

3、類比行星運動分析原因，衞星圍繞地球作勻速圓周運動，需要向心力。

地球和衞星之間的引力提供向心力。

4、學生自己應用前面萬有引力知識分析

衞星與地球間的萬有引力提供了向心力（板書）

（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

教師小結：衞星繞地運轉軌道半徑越大，速度越小、角速度越小、週期越大；（板書）

演示課件：幾顆不同軌道衞星同時繞地運行動畫，從而直觀判斷以上變化關係

二、應用知識解決問題

教師：學習了衞星的相關知識，我判斷一下下列幾種軌道哪一種是可能的為什麼？

思考問題1：

下圖中，有三顆人造地球衞星圍繞地球運動，它們運行的軌道

可能是 ，不可能是 。

學生：分組討論闡述觀點

教師：結合學生討論引導學生從動力學角度解決問題。

衞星近似做勻速圓周運動，需要向心力，且向心力時刻指向圓心。所以地球與衞星之間指向地心的萬有引力提供向心力，所以衞星作圓周運動的圓心應該是地心。

思考問題2：

如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衞星，

1、試比較三顆衞星的線速度、角速度、加速度、週期，萬有引力的關係。

2、如果c 的速度增加，能否與同軌道的b相撞。-本站§

三、衞星發射原理

教師：過渡：不同的軌道的衞星其速度不同，那人類是怎樣將衞星發送到指定軌道上的呢？

介紹牛頓的衞星設想（FLASH）

教師引導：我們拋一物體怎樣才能拋的遠？

討論：依據平拋運動學生知道：速度越大，越遠，那速度足夠大，又有什麼現象？

學生探討：統一結論：不落回地球。

教師總結：這時由於有引力在，衞星想落回地面，但有一定的速度又落不回地面就形成了衞星？

思考：物體需要多大的發射速度，才能剛好貼着地面轉？

學生討論

教師點撥：這時（r=R）

學生

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

定義：人造衞星在地面附近繞地球作勻速圓周運動所必須具有的速度。

思考：發射什麼樣的衞星最容易？

統一結論：高軌道發射衞星比低軌道發射衞星困難，原因是高軌道發射衞星時火箭要克服地球對它的引力做更多的功。

以第一宇宙速度發射衞星時其剛好能在地球表面附近作勻速圓周運動；如果衞星的速度小於第一宇宙速度，衞星將落到地面而不能繞地球運轉；

進入半徑越大的軌道，所需要的發射V 越大。

思考：這與剛才得出的半徑越大的軌道，所需要的 運行速度V 越小矛盾嗎？

討論：

人造衞星的發射速度與運行速度是兩個不同的概念。

（1）發射速度

所謂發射速度是指被髮射物在地面附近離開發射裝置時的初速度，並且一旦發射後就再無能量補充，被髮射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定的高度，進入運動軌道。要發射一顆人造地球衞星，發射速度不能小於第一宇宙速度。若發射速度等於第一宇宙速度，衞星只能“貼着”地面近地運行。如果要使人造衞星在距地面較高的軌道上運行，就必須使發射速度大於第一宇宙速度。

（2）運行速度：是指衞星在進入運行軌道後繞地球做勻速圓周運動的線速度。當衞星“貼着”地面運行時，運行速度等於第一宇宙速度。根據 可知，人造衞星距地面越高（即軌道半徑r越大），運行速度越小。實際上，由於人造衞星的軌道半徑都大於地球半徑，所以衞星的實際運行速度一定小於發射速度。

（板書）運行速度 指衞星在穩定的軌道上繞地球轉動的線速度

發射速度 指被髮射物體離開地面時的水平初速度

類比得出：

（板書）2、第二宇宙速度（脱離速度）：

①意義：使衞星掙脱地球的引力束縛，成為繞太陽運行的人造行星的最小發射速度。

②如果人造天體的速度大於11、2km/s而小於16、7km/s，則它的運行軌道相對於太陽將是橢圓，太陽就成為該橢圓軌道的一個焦點。

（板書）3、第三宇宙速度（逃逸速度）：

①意義：使衞星掙脱太陽引力束縛的最小發射速度。

②如果人造天體具有這樣的速度並沿着地球繞太陽的公轉方向發射時，就可以擺脱地球和太陽引力的束縛而邀遊太空了。

這個速度目前能做到嗎？教師介紹以第三速度發射的探測器，先驅者一號。

教師小結：只有你想不到的，沒有你做不到的。

隨着科學技術的發展，我們探測太空的腳步會越走越快，越走越遠。也許有一天我們也能到其它星球旅遊定居。

但是今天我們就必須掌握一些必備知識。也就是我們這節課的重點。

分層練習：

C類

1、關於第一宇宙速度，下面説法：①它是人造衞星繞地球飛行的最小速度；②它是發射人造衞星進入近地圓軌道的最小速度；③它是人造衞星繞地球飛行的最大速度；④它是發射人造衞星進入近地圓軌道的最大速度。以上説法中正確的有（ ）

A、①② B、②③ C、①④ D、③④

B類

2、對於繞地球做勻速圓周運動的人造地球衞星，下列説法正確的是（ ）

A、人造地球衞星的實際繞行速率一定大於7、9km/s

B、從衞星上釋放的物體將作平拋運動

C、在衞星上可以用天平稱物體的質量

D、我國第一顆人造地球衞星（週期是6、84×103s）離地面高度比地球同步衞星離地面高度小

A類

3、三顆人造地球衞星A、B、C在同一平面內沿不同的軌道繞地球做勻速圓周運動，且繞行方向相同，已知RA＜RB＜RC 。若在某一時刻，它們正好運行到同一條直線上，如圖所示。那麼再經過衞星A的四分之一週期時，衞星A、B、C的位置可能是（ ）