高中物理教学设计优秀教案获奖

在教学工作者开展教学活动前，时常需要用到教案，教案是实施教学的主要依据，有着至关重要的作用。我们该怎么去写教案呢？下面是小编精心整理的高中物理优秀教案（精选6篇），仅供参考，欢迎大家阅读。

高中物理教学设计优秀教案获奖 篇1

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。

高中物理教学设计优秀教案获奖 篇2

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2007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 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（ ）

高中物理教学设计优秀教案获奖 篇3

一、预习目标

预习光的颜色是干什么排列的，以及什么事光的色散现象?

二、预习内容

1、光的颜色色散：

(1)在双缝干涉实验中，由条纹间距x与光波的波长关系为，可推知不同颜色的光，其不同，光的颜色由光的决定，当光发生折射时，光速发生变化，而颜色不变。

(2)色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为的现象。

(3)光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其的大小有序排列。

2、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜获得的干涉现象为例：

(1)相干光源是来自前后两个表面的，从而发生干涉现象。

(2)明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了，反之则出现暗条纹。

3、折射时的色散

(1)一束光线射入棱镜经折射后，出射光将向它的横截面的向偏折。物理学中把角叫偏向角，表示光线的偏折程度。

(2)白光通过棱镜发生折射时，的偏向角最小，的偏向角最大，这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样，波长越小，折射率越。

(3)在同一种物质中，不同波长的光波传播速度，波长越短，波速越。

三、提出疑惑

同学们，通过你们的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容

课内探究学案

(一)学习目标：

1、知道什么是色散现象

2、观察薄膜干涉现象，知道薄膜干涉能产生色散，并能利用它来解释生活中的相关现象

3、知道棱镜折射能产生色散，认识对同一介质，不同颜色的光折射率不同

4.本节的重点是薄膜干涉、白光通过三棱镜的折射情况

(二)学习过程：

导读仔细阅读教材P56-58，完成学习目标

1、回顾双缝干涉图样，比较各种颜色的光产生的条纹间的距离大小情况

2、据双缝间的距离公式x=，分析出条纹间的距离与光波的波长关系，我们可以断定，

3、双缝干涉图样中，白光的干涉图样是彩色的说明

4、物理学中，我们把叫做光的色散;含有多种颜色的光被分解后，各种色光就是光谱

5、什么是薄膜干涉?请举出一实例

6、薄膜干涉的原理：

7、薄膜干涉的应用：

8、一束白光通过三棱镜后会在棱镜的另一侧出现什么现象?

9、总结本节课色散的种类：

(三)反思总结

高中物理教学设计优秀教案获奖 篇4

长期以来，许多中学物理教师在课堂教学的改革中作出自己的努力和尝试，取得不少很有价值的成果。但是从总体上说，当今的中学物理课堂教学，仍然是灌输式教学占绝对优势。仔细分析一下就不难看出，以往许多来自教学第一线的改革主要是围绕2个问题进行的：一是如何使基本知识的传授和基本技能的训练更加有效、更加扎实；二是如何吸引学生的注意力，使他们能够参与到教学活动中来，从而更好地掌握教师所传授的基本知识和基本技能。很显然，这些教学改革就其内在动机而言，主要还是面向各种考试，特别是应付高考的。

可以预言，随着国家新课程标准的全面实施，尤其是随着普通高中物理课程标准实验教材的面世和进人实验区，高中物理教学无论是在理念层面还是在操作层面，都将面临许多新的挑战。因此，高中物理教学如何才能适应新课程改革所提出的各项要求，就成为人们关注的焦点。新课程改革背景下的高中物理教学，笔者认为在教学设计的立意上要有新的突破。众所周知，在应试的重负之下，教师在进行课堂教学设计时，通常都是从知识的理解记忆、技能的规范操演和解题的强化训练来立意的，课堂教学的.目的几乎被唯一地定位在向学生传授应试所必备的基础知识和基本技能上。因此，“传道、授业、解惑”就被片面地当做传递知识、教授技能和帮助学生解决在掌握知识与技能过程中存在的问题。这样一来，灌输也就必然成为主要的课堂教学模式。在新课程改革中，依据现代教育理念所提出的教学根本目的是促进学生的全面发展，新课程标准又把它具体化为“知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观”这3个维度的课程目标。由于课堂教学是课程实施的重要渠道，因此，为了使课堂教学能够真正成为充分体现新课程理念的实践场所和实现新课程目标的重要保障，教师在进行教学设计时就必须突破单纯以“双基”来立意的旧框框，本着教学要为学生的终身发展奠定基础这样的高度责任感，从3个维度来全面构思教学内容、精心安排教学活动。对于教学内容的构思，要以课程标准中的相关条目为依据，以所用教材的相关内容为参照在“知识与技能”维度，不仅要关注物理学的基础知识和基本技能，还要关注物理学的历史进程、取得的主要成就、未来的发展趋势、与其他学科之间的关系以及对人类社会方方面面的影响。在“过程与方法”维度，要注意把物理规律的探究过程、物理探究的重要意义、物理科学研究的主要方法、物理学发现并提出问题的独特角度和物理学思考并解决问题的典型思路等纳入教学的内容。在“情感态度与价值观”维度，要把揭示大自然的奇妙与和谐、展现探索自然规律的艰辛与喜悦、关注身边的物理现象和与物理学相关的热点问题、判断大众传媒有关信息是否科学等纳入教学内容。

对于教学活动的安排，要以教学内容为依据，以教师本人以及本班学生的实际情况和所在学校的现实条件为基础在“知识与技能”维度，要根据知识的内在逻辑和技能的复杂程度以及学生在学习中的接受逻辑和心理特点，有度又有序地安排教学活动。在“过程与方法”维度，要留有足够的时间和空间，让学生经历科学探究过程，尝试运用实验方法、模型方法和数学工具来研究物理问题、验证物理规律，尝试运用物理原理和方法解决一些实际问题；让学生有机会发表自己的见解，并与他人讨论、交流、合作；还要让学生通过物理课程，来学习如何计划并调控自己的学习过程，逐步形成一定的自主学习能力。在“情感态度与价值观”维度，要注意发展学生对科学的好奇心与求知欲激发他们参与科技活动的热情；鼓励他们主动与他人合作，并通过合作学习来培养敢于坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度和科学精神以及团队精神；要创造条件，让学生在力所能及的范围内，将所学的物理知识服务于他人、服务于社区，为社会的可持续发展贡献出自己的一份力量。3个维度的课程目标不是互相孤立而是有机统一的，在课堂教学中不能把它们割裂开来分别操作。这是因为就课堂教学而言，3个维度的课程目标既涵盖了当今素质教育的核心部分和重点内容，又针对当前中学物理教学中存在的现实问题和薄弱环节，体现了物理教学的完整性；就学生的发展而言，健全人格的培育是促进学生健康成长的必要条件，健全的人格是一个整体，如果课堂教学只偏重培养人格中与认知有关的部分而忽视其他部分的培养，就可能会导致学生完整人格的解体和内心世界和谐的破坏，其结果必然严重影响学生的终身发展。所以，教师必须有意识地以更高的立意，从3个维度出发对课堂教学进行精心设计，力求在教学中把三维目标的各项要求融为一体，使学生在掌握物理知识与技能的同时，亲身经历与体验学习和探究的过程，潜移默化地受到科学方法以及情感态度与价值观的滋养和熏陶。与此同时，还要特别注意避免对三维目标采取形式主义的态度，机械套用、生硬拼凑，或者“穿靴戴帽”、画蛇添足。事实上，教师只有通过完整的教学才可能培育出学生健全的人格。

高中物理教学设计优秀教案获奖 篇5

【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（20xx 年版 20xx 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。

高中物理教学设计优秀教案获奖 篇6

一、设计实验

让学生阐述自己进行实验的初步构想。

①器材。

②电路。

③操作。

对学生的实验方法提出异议，促使学生思索实验的改进。

锁定实验方案，板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生按照学案的过程，补充实验器材，画电路图，并且简单陈述自己的实验操作过程。

学生根据老师提出的异议，讨论实验的改进方案，并修正器材、电路图、操作方法。设计实验部分是一个难点，教师要进行引导，不要轻易否定学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自我发现问题。

二、进行实验

教师巡视指导，帮助困难学生。学生以小组为单位进行实验。

实验数据之间的关系非常明显，要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程，传授学生控制变量法。

三、分析论证

传授学生观察数据的方法，投影问题，让学生通过观察数据找到问题的答案，最终得到结论。学生根据教师投影出的问题观察数据，在回答问题的过程中发现规律。

四、评估交流

让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法，教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。学生小组内讨论。

使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足，借鉴别人的经验。

反思总结、当堂检测

扩展记录表格，让学生补充。

投影一道与生活有关的题目。学生补充表格。

学生在作业本上完成。这个练习很简单，但能使学生沿着前面的思维惯性走下去，强化学生对欧姆定律的认识。

这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。

课堂小结

让学生归纳这节课学到的知识，回顾实验的设计和操作过程，既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。学生归纳。

让学生意识到课堂回顾的重要性，并培养学生归纳整理的能力，对提高学生的自学能力有重要的作用。

五、教学反思

学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合的教学方法。

文章来源：http://m.swy7.com/a/5242597.html

更多