高中物理优秀教学设计

第一篇：高中物理优秀教学设计

高中物理新课标人教版必修2优秀教案： 文本式教学设计 宇宙航行

5 宇宙航行 文本式教学设计

整体设计

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.因此本节课是“万有引力定律与航天”中的重要内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础.另外，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感.

本节内容涉及人造卫星的运动规律和三个宇宙速度的含义，在处理有关卫星的问题时，可以按匀速圆周运动模型处理，进而结合向心力公式、向心加速度公式及圆周运动公式，推导已知量和未知量的关系.学习宇宙速度时，要对比记忆，明确其物理意义.应掌握推导过程，体会推导第一宇宙速度的物理思想，另外，结合向心运动或离心运动分析卫星轨道如何变化或改变的原因. 教学重点

会推导第一宇宙速度，了解第

二、第三宇宙速度. 教学难点

运行速率与轨道半径之间的关系. 课时安排

1课时

三维目标 知识与技能

1.了解人造卫星的有关知识. 2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度. 3.通过实例，了解人类对太空的探索历程. 过程与方法

1.能通过航天事业的发展史说明物理学的发展对于自然科学的促进作用. 2.通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力. 情感态度与价值观

1.通过对我国航天事业发展的了解，进行爱国主义的教育. 2.关心国内外航空航天事业的发展现状与趋势，有将科学技术服务于人类的意识. 课前准备

多媒体课件、月球绕地球转动演示仪.

教学过程

导入新课 情景导入

阿波罗飞船载人登月和返回地球的轨道示意图

经火箭发射，“阿波罗11号”首先进入环绕地球的轨道，然后加速，脱离地球轨道后，惯性滑行，进入环绕月球的轨道，最后登月舱降落在月球.

当宇航员在月球上完成工作后，再发动引擎进入环月球的轨道，然后加速，脱离月球轨道，进入地球轨道，最后降落于地球.

结合登月航线讨论：为什么飞船能围绕地球旋转?飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚?

情景导入

万有引力定律的发现，不仅解决了天上行星的运行问题，也为人们开辟了上天的理论之路.

现代火箭航天技术先驱、俄国科学家齐奥尔科夫斯基曾说过：“地球是人类的摇篮，人类绝不会永远躺在这个摇篮里，而会不断地探索新的天体和空间.”1957年10月4日，前苏联用三级火箭发射了世界上第一颗人造地球卫星——“旅行者1号”，人类开始迈入航天时代.

火箭发射

2003年10月15日，“神舟五号”飞船载着中国第一位航天员杨利伟成功升空，这标志着我国进入了载人航天时代.

那么，多大的速度才能使物体不再落回地面，而使其成为地球的一颗卫星呢? 情景导入

牛顿在思考万有引力定律时就曾经想过，从高山上水平抛出的物体速度一次比一次大时，落点就一次比一次远.如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，这就是人造地球卫星的雏形.那么这个速度需要多大呢?

学习本节内容之后便可解决上述问题了. 推进新课

一、宇宙速度

课案片段一：人造地球卫星

课件展示

1.人造卫星发射及其在圆形轨道上的运动. 2.演示月球绕地球转动. 问题：1.抛出的石头会落地，为什么卫星、月球没有落下来?

2.卫星、月球没有落下来必须具备什么条件? 学生带着这两个问题阅读教材“宇宙速度”部分. 策略：教师不要急于让学生回答上述两个问题，提出这两个问题的目的是让学生带着问题去阅读课文，具有针对性，而且这两个问题可激发学生学习的兴趣. 教师活动：演示抛物实验，提出问题：

1.平抛物体的速度逐渐增大，物体的落地点如何变化? 2.速度达到一定值后，物体能否落回地面? 3.若不能，此速度必须满足什么条件? 4.若此速度再增大，又会出现什么现象? 组织学生讨论、交流，大胆猜测. 结论：1.平抛物体的速度逐渐增大，物体的落地点逐渐变大. 2.速度达到一定值后，物体将不再落回地面. 3.物体不落回地面时环绕地面做圆周运动，所受地面的引力恰好用来提供向心力，满足GMmr2mvr2vGMr. 4.若此速度再增大，物体不落回地面，也不再做匀速圆周运动，万有引力不能提供所需要的向心力，从而做离心运动，轨道为椭圆轨道. 合作探究

教师引导学生共同探究出：

1.人造卫星：物体绕地球做圆周运动时，此物体成为地球的卫星. 2.卫星轨道：可以是圆轨道，也可以是椭圆轨道.

卫星绕地球沿圆轨道运行时，由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力，而万有引力指向地心，所以，地心必须是卫星圆轨道的圆心.卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步卫星)，也可以和赤道平面垂直，还可以和赤道平面成任一角度.

卫星绕地球沿椭圆轨道运动时，地心是椭圆的一个焦点，其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律. 3.卫星的种类：

卫星主要有侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测地卫星等种类. 4.卫星的运行：

卫星在轨道上运行时，卫星的轨道可视为圆形，这样卫星受到的万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力.

设卫星的轨道半径为r，线速度大小为v，角速度为ω，周期为T，向心加速度为a.

根据万有引力定律与牛顿第二定律得GMmr2=ma=mv2r=mrω=mr

24T22

所以，卫星运行速度、角速度、周期和半径的关系分别为：v=

GMr,ω=

GMr3,T=

4rGM3. 例1 在圆轨道上质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则(

) A.卫星运行的速度为122gR

B.卫星运行的周期为4142Rg

C.卫星的加速度为g

D.卫星的动能为mgR 解析：万有引力充当向心力，有GGMR2Mm(RR)2mv22R

又g=

gR2故v=GM2R,A错.T=

22Rv124R2gRgR242Rg,B对. a=v2rv22Rg4,C错.Ek=

12mv2mmgR4,D对. 答案：BD 总结：卫星问题的求解，应知道万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力.地球表面的重力加速度g=GMR2,当M未知时，可用其代换.由于g=

GMR2经常用到，所以叫“黄金公式”.

点评：运用现代教育信息技术，把人类第一颗卫星发射场景，我国卫星发射、回收等有关资料片段重现在学生面前，给学生大量的生动的直观感受，使学生的思维在直观情景中由感性具体上升到思维抽象，准确地得到人造卫星的概念. 课堂训练

有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运动，已知它们的轨道半径之比r1∶r2=4∶1,求这两颗卫星的：(1)线速度之比;(2)角速度之比;(3)周期之比;(4)向心加速度之比. 参考答案： 解答：(1)由GMmr2mvr2

得v=GMr

所以v1∶v2=1∶2. (2)由GMmr2=mω2r 得ω=GMr3

所以ω1∶ω2=1∶8. 2(3)由T=

得T1∶T2=8∶1. (4)由GMmr2=ma 得a1∶a2=1∶16. 课案片段二：三个宇宙速度

教师活动：提出问题，让学生带着问题去阅读课文，思考问题，交流讨论，解决问题. 问题：1.什么是第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度? 2.第一宇宙速度是如何推导出来的?

3.将卫星送入低轨道和送入高轨道哪一个更容易?为什么? 4.所需的发射速度，哪一个更大?为什么?

5.发射速度和卫星绕地旋转的速度是不是同一速度?发射速度大说明什么?卫星运转速度大又说明什么?

学生阅读课文，思考、讨论，学生代表发言： 结论：1.第一宇宙速度：人造卫星近地环绕速度，是人造地球卫星的最小发射速度，v1=7.9 km/s. 第二宇宙速度：在地面上发射物体，使之能够脱离地球的引力作用，成为绕太阳运行的人造卫星或飞到其他行星上去所必须达到的最小发射速度.v2=11.2 km/s. 第三宇宙速度：在地面上发射物体，使之最后能脱离太阳的引力范围，飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小速度.v3=16.7 km/s. 2.第一宇宙速度的推导：由v=

GMrGMR，应用近地条件r=R(R为地球半径)，R=6 400 km，代入地球质量M=6×1024 kg，得v=

=7.9 km/s.

第一宇宙速度的另一种推导：

在地面附近，重力等于万有引力，此力提供卫星做匀速圆周运动的向心力.(地球半径R、地面重力加速度g已知)

由mg=mv2R得v=gR9.86400103m/s=7.9 km/s. 说明：上述两种推导地球上第一宇宙速度的方法，也可以推广运用到其他星球上去.即知道了某个星球的质量M和半径r，或该星球的半径r及表面的重力加速度g，可以用同样方法，求得该星球上的第一宇宙速度. 3.将卫星送入低轨道容易，因为向低轨道发射卫星，火箭要克服地球对它的引力做的功少. 4.向高轨道发射，所需要的发射速度大. 5.发射速度与环绕速度不同.发射速度是将卫星送入轨道，在地面上所必须获得的速度.环绕速度是卫星发射成功后，环绕地球运行时的速度.由上述分析知，发射速度越大，轨道半径越大，由v=GMr知，环绕速度越小. 知识拓展

1.根据三个宇宙速度的定义，三个宇宙速度又分别叫环绕速度、脱离速度、逃逸速度. 2.v1=7.9 km/s是最小的发射速度，但却是最大的环绕速度.①7.9 km/s

18114，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为(

)

A.0.4 km/s

B.1.8 km/s

C.11 km/s

D.36 km/s 解析：对于环绕地球或月球的人造卫星，其所受万有引力根据它们做圆周运动所需向心力，即GMmr2mv2r

所以v=

GMr

第一宇宙速度指的是最小发射速度，同时也是近地卫星环绕速度，对于近地卫星来说，其轨道半径近似等于地球半径

所以v月v地29M月M29地r地r月48129

所以v月=答案：B v地×7.9 km/s≈1.8 km/s.

课堂训练

1.恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星.中子星的半径较小，一般在7 km—20 km，但它的密度大得惊人.若某中子星的半径为10 km，密度为1.2×1017kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为(

)

A.7.9 km/s

B.16.7 km/s C.2.9×104 km/s

D.5.8×104 km/s 解析：中子星上的第一宇宙速度即为它表面处的卫星的环绕速度，此时卫星的轨道半径近似地认为是该中子星的球半径，且中子星对卫星的万有引力充当向心力，由GMmr2mv2r,得v=GMr,又M=ρV=4r33,得

1117v=r4G3=1×10×443.146.671031.210m/s=5.8×107 m/s. 答案：D 注意：7.9 km/s是地球人造卫星的第一宇宙速度，不同的天体其第一宇宙速度也不同.

只有理解了第一宇宙速度的物理意义，知道第一宇宙速度的导出过程，才能用这种计算方法计算任何天体上的第一宇宙速度. 知识拓展

拓展1：同步卫星是相对于地面静止的、和地球自转具有相同的周期的卫星，T=24 h.同步卫星一定位于赤道上方距地面高h处，且h是一定的.同步卫星也叫通讯卫星.

假设卫星的轨道在某一纬线圈的上方跟着地球的自转同步地做匀速圆周运动，卫星运动的向心力由地球对它的引力的一个分力提供.由于另一个分力的作用将使卫星轨道靠向赤道,故只有在赤道上方，同步卫星才可能在稳定的轨道上运行.

设地球的质量为M，卫星的质量为m，地球的半径为R，离地面的高度为h，由万有引力提供向心力和已知的周期T，得：GMm(Rh)2=mω(R+h)=m(R+h)(

22T),所以，h=

32GMT422

-R，代入数值得h=3.6×107 m.

由此可知要发射地球同步卫星，必须同时满足三个条件： (1)卫星运动周期和地球自转周期相同. (2)卫星的运行轨道在地球的赤道平面内. (3)卫星距地面的高度有确定的值(约为3.6×107 m). 拓展2：人造地球卫星中的超重和失重

在人造卫星的发射过程中，整个卫星以加速度a向上加速运动，这时卫星中的人和其他物体的动力学方程为N-mg=ma N=mg+ma

即N>mg，这就是超重现象.这种情况与升降机中的超重相同.

当卫星进入轨道以后，围绕地球做匀速圆周运动，这时卫星中的人和其他物体均以本身所受的重力作为向心力，即mg=mv2r

显然，它们不再给支持物以压力或拉力，卫星上的物体完全失重，在卫星中处于漂浮状态.因此，在卫星上的仪器，凡是使用原理与重力有关的均不能使用. 2.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道

1、2相切于Q点，轨道

2、3相切于P点，如图所示.则当卫星分别在

1、

2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(

)

A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

解析：本题主要考查人造地球卫星的运动，尤其是考查了同步卫星的发射过程，对考生理解物理模型有很高的要求. 由GMmr2mv2r得v=

GMr

因为r3>r1，所以v3

因为r3>r1,所以ω3<ω1

卫星在轨道1上经过Q点时的加速度为地球引力产生的加速度，而在轨道2上经过Q点时，也只有地球引力产生加速度，故应相等.同理，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度. 答案：BD 点拨：(1)在讨论有关卫星的题目时，关键要明确：向心力、轨道半径、线速度、角速度和周期彼此影响、互相联系，只要其中的一个量确定了，其他的量也就不变了.只要一个量发生了变化，其他的量也都随之变化，不管是定性的分析还是定量的计算，都要依据下列关系式加以讨论： GMmr2mv2r=mωr=mωv=m

24T22r. (2)要区别线速度和发射速度，不要从v=小，因而发射越容易”.

二、梦想成真 问题(课件展示)：

GMr出发误认为“高度越大的卫星，运动速度越1.是谁真正为人类迈向太空提供了科学思想? 2.世界上第一颗人造地球卫星是哪个国家发射的? 3.最先登上月球的是哪国人?

4.中国载人航天工程是哪一年正式启动的? 5.中国第一个被送入太空的航天员是谁?

学生阅读课文“梦想成真”这一部分，回答上述问题. 明确：1.俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基

2.苏联

3.美国人 4.1992年

5.杨利伟

点评：通过阅读课文，解决问题.感知人类探索宇宙的梦想，激发学生运用知识解决问题的能力，促使学生树立献身科学的人生观、价值观. 阅读材料：

材料1.人类探索太空的成就

从1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功，到今天人类已向太空发射了数以千计的包括卫星、空间站在内的航天器.

“阿波罗”11号成功登陆月球，载人航天技术迅速发展.

与此同时，探索太空、寻找人类知音的活动，也在持续进行.“先驱者”10号、11号及“旅行者”1号和2号先后出发，进入了茫茫太空，开始了它们的探索之旅.

中华民族也不甘示弱，在火箭技术、卫星发射回收等技术方面均走在了世界的前列.

伴随着“神舟五号”的发射成功，中国已正式启动“嫦娥工程”，开始了宇宙探索的新征程.

材料2.中华民族是最早产生飞天梦想的伟大民族.从“嫦娥奔月”的动人传说到敦煌飞天的美丽壁画，从明代的万户飞天到如今的“神舟”号飞船，中华民族探索太空的脚步从来就没有停止过.1970年4月24日，我国的第一颗人造地球卫星——“东方红”1号上天了，嘹亮的“东方红”乐曲响彻太空，中国人有了自己的卫星.接着，我国相继研制和发射了科学实验卫星、返回式卫星、通讯卫星、气象卫星等一系列卫星.

2003年10月15日9时整，“神舟五号”飞船载着中国第一位航天员杨利伟成功升空，在太空遨游了21个多小时，绕地球飞行14圈，于2003年10月16日6时23分在内蒙古草原安全着陆.飞船的成功发射，标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家.

中国和其他国家一样，在此之前探索宇宙的道路已经历了艰难的跋涉，且已取得了巨大成就. 课堂训练

1.关于第一宇宙速度，下列说法正确的是(

) A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B.它是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度 C.它是使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度 D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在远地点的速度

答案：BC

2.同步卫星是与地球自转同步的卫星，它的周期T=24 h.关于同步卫星的下列说法正确的是(

)

A.同步卫星离地面的高度和运行速度是一定的

B.同步卫星离地面的高度越高，其运行速度就越大;高度越低，速度越小 C.同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动

D.同步卫星的向心加速度与赤道上物体随地球自转的加速度大小相等 答案：AC

3.2004年10月19日，中国第一颗业务型同步气象卫星——“风云二号C”发射升空，并进入预定轨道.下列关于这颗卫星在轨道上运行的描述，正确的是(

) A.速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间

B.周期小于地球自转周期 C.加速度小于地面重力加速度

D.处于平衡状态 答案：C 4.我们设想，如果地球是个理想的球体，沿地球的南北方向修一条平直的闭合高速公路，一辆性能很好的汽车在这条高速公路上可以一直加速下去，并且忽略空气阻力，那么这辆汽车的最终速度(

)

A.无法预测

B.与飞机速度相当 C.小于“神舟五号”宇宙飞船的速度

D.可以达到7.9 km/s 答案：D 课堂小结

1.知识小结

万有引力定律和向心力公式相结合，可以推导出卫星绕行的线速度、角速度、周期和半径的关系，记住三种宇宙速度的数值，结合航天知识可以进行实际的计算.同步卫星是众多卫星当中较特殊的一种，认识它的特点和规律，可以用来求解很多题目. 2.规律方法总结

(1)万有引力定律应用于卫星问题，是牛顿第二定律在天体运行中的具体应用.把握好万有引力定律、牛顿第二定律、匀速圆周运动及其他力学知识的综合，是解答本节问题的关键. (2)公式GMmr2=mg中的g是与r(即轨道半径)有关的量，而不是一个定值，只是在地球表面附近时，g的变化很小，在处理自由落体运动时，为了简化问题，把g作为定值处理了. 布置作业

1.阅读教材的科学漫步栏目——黑洞. 2.上网查阅：(1)人造卫星的种类.(2)同步卫星的含义及特点.

板书设计

5 宇宙航行 v2mrmaGMm,卫星:万有引力提供向心力22rmr24mr2T 宇宙航行第一宇宙速度v17.9km/s宇宙速度第二宇宙速度v211.2km/s第三宇宙速度v316.7km/s世界探索太空的成就梦想成真中国探索太空的成就活动与探究

课题：为“神舟”飞船设计一项搭载实验. 活动内容：在“神舟五号”飞船或航天飞机内，都搭载了不少利用微重力环境的科学实验项目，其中有些是中学生设计的，如在“哥伦比亚”号航天飞机内就搭载有我国中学生设计的“微重力下蚕的生长发育的实验”.我国即将发射“神舟七号”载人飞船，你想在飞船内搭载实验吗?请在老师的指导下合作，设计一项搭载实验.全班同学可举行一次活动，评选出优秀的实验方案. 习题详解

1.解答：设飞船的质量是m，周期为T，离地面高度为h. 由题意知：T=213600236014s=5 498.57 s

GMm(Rh)2万有引力提供飞船做圆周运动的向心力得=m(R+h)

4T22, 故“神舟五号”距离地面的高度h=3代入数据得h=3.4×105 m.

GMT422R

2.解答：近地飞行的轨道半径r=R(R为地球半径).设其速度为v. 由万有引力提供向心力得

GMmR2mvR

2①

忽略地球自转，地球表面上质量为m0的物体的重力m0g=

GMmR20

②

由①②得v=gR. MmR23.解答：(1)由mg=G得

g1g2M1R2M2R221 所以g1=M1R2M2R122g2=8.9 m/s.

2(2)由GM1mR21mv2R1得v=

GMR11R1g1=7.3km/s.

设计点评

学科教学活动以学生为主体，促进学生知识、能力、品德三维一体的全面发展，这是本课件设计的基本理念.学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备了解决问题的基本工具.本节课的难点在于对人造卫星原理的理解，因此教学设计上采用理论探究法：在设计中突出发挥学生的主体作用，课堂中通过设疑→思考→启发→引导这样一条主线，激发鼓励学生大胆思考、积极参与，让学生通过自己的分析来掌握获取相关的知识和方法.

第二篇：高中物理论文范文—培养物理优秀学生的理论与实践

多年来，我一直致力于培养优秀学生，并努力探索培养物理优秀学生的一些规律性的东西.1991年以来，我校涌现出一批又一批政治思想健康、学习成绩优异的好学生，为国家输送了一大批优秀科技人才的后备力量，特别是王泰然、任宇翔、杨亮、谢小林、陈汇钢等五位同学分别在第22届、第25届、第26

届、第27届国际奥林匹克物理竞赛(ipho)中获得金牌，为祖国争得了荣誉.我校学生在全国物理竞赛决赛中获

一、二等奖各8人次，获上海赛区一等奖94人次，10人参加国家集训队.在令人瞩目的成绩后面，一般都有科学规律的东西.

有人可能认为培养优秀学生主要靠课外小组和个别辅导，与课堂教学关系不大，这种看法是片面的，实际上课堂教学也是至关重要的.本文着重从高中物理课堂教学这一侧面来总结取得这些成果的经验.

我们十多年来的课堂教学经验可以总结成三句话：追根寻源真一点，实验研究多一点，能力要求高一点，简称“三点”教学法，因此我们称自己的教材为“三点”法教材.

我们的“三点”法教学完全是根据国家教委颁布的高中物理教学大纲编写的.因为我们面对的是全班学生，不可能而且也不应该把课堂教学变成物理竞赛辅导，我们确确实实通过课堂教学明显提高了学生的素质和能力，为学生在高考和物理竞赛中取得优异成绩打下了扎实的基础.

一、追根寻源真一点

一个学生学习物理，首先接触到的就是物理定律.因此，怎样搞好物理定律教学，必然是每个物理教师首先要考虑的问题.

在进行某一物理定律教学时，我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容，这就是所谓的“溯源”教学.任何一个重要物理定律的建立，都有一个艰辛而漫长的过程.探索定律的工作只所以能成功，这个定律最后只所以能够确立起来，其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式，这些内容毫无疑问是属于物理学科中最重要的东西，是人类一笔宝贵的知识财富，也是我们物理教学的宝贵财富.

在讲授牛顿万有引力定律时，我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起，然后是开普勒在拥有这些数据的基础上，通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律(开普勒三定律)，最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释，终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.在学习牛顿万有引力定律的过程中，我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法.

在学习库仑定律的过程中，我们纠正了学生由于大多数教科书叙述笼统而形成的错误观念，使他们明白：1.库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互相排斥的实验，而未做两个异种电荷互相吸引的实验，因为在后一实验中的平衡有可能是不稳定的.库仑是用电摆来完成后一实验的;2.无论是扭秤还是电摆，精确度都是很有限的，根本无法确定两电荷之间的作用力与距离的平方成反比，更不是和距离的1.98次方或2.02次方成反比.当年的库仑(实际上还有更早的卡文迪许)，以及后来的麦克斯韦、普林普顿等人都是用另一种实验方法将指数的精度逐渐提高，直至今天的2±3×10-16，终于使库仑定律成为当今物理学中最精确的定律之一.结合库仑定律的建立过程，我们还向学生介绍了“类比”和“演绎验证”的方法.

在学习欧姆定律的过程中，学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系是不困难的，只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可.可是我告诉他们，在欧姆那个年代，非但没有电流表、电压表等仪器，连电压、电流和电阻的定义和单位都没有，欧姆所面临的困难之大是可想而知的.他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢?学生顿时产生了浓厚的兴趣.在学习欧姆定律诞生过程的同时，我们还结合欧姆的实践，介绍了用图线探究新规律的方法.

此外，我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法，结合气体定律介绍了“分析法”，结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”.使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法.有的同学深有体会地说：物理定律是宝贵的，但研究物理定律的科学方法更宝贵.谁掌握了这些方法，谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘.

在物理定律的教学中，我们在课堂上经常采用设问的方法，不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的，而是不断地提出问题让学生去思考，摆出困难让学生去克服，提出任务让学生去完成，制定目标让学生去实现.这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力.

我们要求学生在课外进行大量自学.早在公元前4世纪，古希腊苏格拉底明确强调过：“好的、正确的教学不是传递，而是对学生的自学辅导”.我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究.我教的优秀学

生，学得的物理知识，最多只有一半是在课堂上听我讲的，其它一概由他们自学.到一定阶段，我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课.每次课分两部分，前半部分由主讲同学讲，后半部分由全体同学提问、讨论.像王泰然和任宇翔在高二阶段就给其他同学作过二十几次讲座，杨亮、谢小林、陈汇钢等同学也不例外.

我们这种自学讨论式教学还延

续到学生毕业以后.获金牌或学有所成的学生进了大学甚至出国留学后，有机会还回来给小同学谈自己的体会.例如1994年暑假任宇翔从美国回国探亲一个月，来学校给95、96届学生讲了10次课.他向小学友介绍物理学中一些新进展、中美物理教学中的差异以及他们当年学习过程中曾激烈争论过的问题，使听课的学生大受裨益.1996年暑假，谢小林和陈汇钢两位金牌获得者又为97、98届同学讲了十多天课.他们既讲物理知识，又讲国家集训队队员奋发学习的感人事迹，使小同学们大开眼界.

这样的训练方法也得到了权威人士的肯定.1992年10月，在上海召开的全国物理特级教师会议上，原中国物理学会副理事长、现全国中学物理竞赛委员会主任、北京大学沈克琦教授在他的题为“国际物理奥林匹克竞赛与中学物理教学”的报告中说：“我听到两名得金牌的上海学生讲他们的老师如何培养他们的情况，我认为这个经验倒很值得推广.他们说他们的老师不是采取灌输的办法，而是启发引导，要求他们给同学讲课，这对他们搞清概念原理和科学地进行表达都非常有帮助.我想这可能是提高优秀学生能力的有效方法之一.”

那么自学为什么会对提高学生的能力起这么大的作用呢?从心理学角度来看，自学与听课可能有以下两点不同：

(1)人类的思维活动表现为分析、综合、比较、抽象、概括等过程.一个学生在自学某一个新的物理内容时，少不了理解、思考、建立正确的物理模型等工作，这里面充满了分析、综合、比较等过程.因此相对听课而言，自学对学生的思维活动提出了更高的要求，从而使他们得到更大的锻炼.

(2)人们的注意可分为无意注意、有意注意和有意后注意三种.事先没有预定的目标，也不需要作意志努力的注意叫做无意注意;有预定的目标，在必要时还需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一个学生在自学的时候，他的目的一定是十分明确的，而且需要一定的意志努力(否则难以坚持)，因此学生在自学时，可保证在绝大多时间内都处于有意注意的状态，这一点对提高学习效率和学习能力都是很有好处的.有的学生在自学中往往会十分投入，进入一种旁若无人的境地，而相对来说，这种情况在听课时就比较少.一个学生坚持自学一段时间之后，便能渐渐地从有意注意转化到有意后注意，即不需要意志努力也能够将自己的注意力长期保持在这项工作上.有意后注意是一种高级类型的注意，它既有明确的目的，又不需要用意志努力来维持，是人类从事创造性活动的必需条件.学生一旦进入这种状态，他们的物理学习效率就会大大提高，学习成绩就会有明显进步.

二、实验研究多一点

物理学是一门实验科学，物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验.因此，在高中物理教学中加强学生实验方面的训练，无疑是提高物理教学质量的一条必由之路.

目前中学物理教学大纲中安排了相对数量的学生实验和演示实验，不难发现，这些实验存在着某些不足，主要表现在下面几个方面：

第一，教材中几乎所有实验是为配合所学内容而安排的，目的是帮助学生加深对所学内容的理解，因此学生不易通过这些实验掌握一些重要的实验方法.

第二，课本中每个实验的实验原理及操作步骤都讲得十分清楚，学生只需按部就班地完成实验操作即可.这样的实验只能增加学生的感性认识，锻炼学生的动手操作能力，而对学生创造性思维的训练是不够的，也无法培养学生解决问题的能力.

第三，目前课本中的实验大多是验证性实验，学生只要学懂了书上的定律，一般都能轻而易举地完成实验.这种安排违反了教育应该走在学生智力发展前面的原则，对培养学生的能力是不利的.

针对以上不足，我们对实验教学内容和教学方法进行了改革，使实验教学为发展学生的智力，提高学生的素质服务.在实验内容的改革方面，我们主要采取了以下三条措施：

(1)增加实验数量.

不论是在课堂演示实验，还是在学生实验或小实验方面，平均增加了60%的实验.其中有一部分新实验，学校没有现成的仪器，安排学生自己制作，对学生有较高的要求.

(2)重视实验误差讨论.

物理实验离不开测量，测量是实验科学最本质的东西.从某种意义上讲，结果准确的实验就是成功的实验，反之就是不成功的实验.因此在培养优秀学生的过程中，应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识.在设计实验方案时，要求学生们尽量消除实验的系统误差;在选择实验器材时要考虑它的精确程度;在处理实验数据时，要采用尽量科学的方法.

(3)加强重要实验方法教学.

在实验领域中有一些重要的方法，比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等，这些方法不是在个别实验中，而是在许多实验中都有应用，因此具有一定的普遍意义，这些方法一定要让学生很好地掌握.在必要时，我们甚至根据实验方法来安排实验内容，集中安排几个某种方法体现比较典型的实验，这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法.

在实验教学方法改革方面，我们做了以下尝试：

(1)在课堂上创设一些实验问题让学生研究.

在高中阶段，每周至少有4节物理课，充分利用物理课中碰到的各种各样问题，可设计一些供学生讨论的实验题目，并引导他们一步一步地探索、解决.

我在讲功率一节时，设计了这样一个实验题目：要求测定一个人骑自行车的功率.在自行车由静止启动的过程中，人做的功除了增加人和车的动能之外，还要克服空气阻力和地面的摩擦力，其中哪些因素是主要的，哪些因素是次要的?学生根据自己骑自行车的经验，认为空气阻力是很明显的，不能忽略，而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小，可以忽略.接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功?学生都有这样的体会：顶风骑车时，骑得越快风的阻力越大，因此可以设风的阻力和车的速度成正比.车的速度怎样测?风的阻力和车速成正比的比例因数是多少?问题一个接着一个地出现，被大家一个又一个地解决，终于找到了一个大家都比较满意的实验方案.接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验，最后再回到教室里，师生一起处理实验数据，作出图象，得出实验结果.在整个实验过程中，除了实验题目是由老师提出的外，实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的，因此他们都觉得很有意思，收获很大.

(2)对课本中一些重要实验进行深入研究.

物理课本中有大量现成的实验，有时可以对这些实验进行一些讨论和改进.

在做直流电路的实验时，我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究.用简单的伏安法电路，不论是采用电流表内接还是电流表外接，都有系统误差.结合这个问题，我给学生介绍了补偿的思想，然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路.补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差，但这个矛盾解决了，电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾.怎么办?经过进一步研究改进，大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表，再辅以灵敏度很高的电流表，便可以明显提高实验结果的准确度，这就是常用的惠斯通电桥.接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻，比较测量结果，可以证实先前的想法.在历史上，从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的，而在我们这堂实验课中，学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程.这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的.

(1)和(2)实际上都是不断地给学生提出新的目标，诱导他们提高实验水平，我们有时称之为“目的诱导法”.

(3)给特优学生安排一些特殊实验.

我校有一批进口物理仪器，性能比较好，涉及的实验内容面也比较广.这批仪器的说明书是英文或日文的，我指定一名学生准备某一个实验，要求他先翻译好说明书，准备好器材，然后带领其他同学做实验.这个主讲的学生还要准备好一些讨论题，在实验后供同学们讨论.学生对这样的实验非常感兴趣.此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系，但是这种带有研究性的实验对优秀学生很有好处.

三、能力要求高一点

物理习题教学是物理教学的重要组成部分.不论是教师还是学生，都在解习题上花费了大量的时间，因此，习题教学的改革是一个很重要的问题.

就本质来说，物理习题是人们编制的一些假想物理场景.毫无疑问，物理学家是不会去做物理习题的，而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律.同样，发明家也是不会去做物理习题的，他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题，那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题?目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力.所以物理习题教学应该围绕这个目标来进行.

我们常用以下两种方法来进行习题教学：

(1)按照解题方法组织习题教学

一般的习题都是按力、热、电、光的顺序来讲授的，但我们比较倾向于按照解题方法来讲解物理习题.例如理想化法、整体法和隔离法、等效替代法、小量分析法、叠加法、对称法、图象法等，这样比较有利于学生掌握一些重要的解题方法.到学习的某一阶段，集中将一批用解决方法相同的习题安排给学生练习，使他们由不会用到会用这种方法.在以后的学习中，每隔一定阶段让这种方法再出现一次，以加深这种解题方法在大脑中的印象，达到牢固掌握，应用自如的目的.

(2)采用“台阶法”帮助学生掌握一些难度较高的解题方法.学生有一道难题不会做怎么办?老师不是直接告诉他怎么做，而是另外出几道与这道难题内容相似，难度较小一点的题让他去做，或者是出一道内容完全不同，但所用方法有某些类似之处的题让他去做，直至他领悟出这道难题应该怎样解为止.我们称这种方法是搭一个台阶让学生自己往上爬，用这种“台阶法”进行习题教学能使学生自己提高自己的水平，比被动地听老师讲解那道难题的效果要好得多.

以上只是我们分别从物理定律、物理实验以及物理习题教学三方面介绍了我们在高中物理课堂教学中的一些行之有效的做法.最近笔者根据国家教委1996年最新颁布的《高中物理教学大纲》编写了《名师讲高中物理》(中国青年出版社出版)，这套书比较适合重点中学或普通中学的提高班使用，欢迎对“三点”教学法感兴趣的老师和作者联系。

第三篇：高中物理电势能知识点总结优秀范文投稿

高中物理电势能知识点总结优秀范文精选两篇

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高中物理电势能知识点总结篇一

电势能的概念

在电场中电荷由于受电场作用而具有能叫电势能。

任何能量，都具有做功的能力，而且转化的能量的大小与所做的功大小相对应。

一点电荷在静电场中某两点的电势能之差等于它以一点移动到另一点时，静电力所作的功。

WAB=qEd(E为该点的电场强度，d为沿电场线的距离)，电势能是电荷和电场所共有的，具有统一性。

电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。

电势能可以由电场力做功求得，因为WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)–Eb(末)=-△E，

(Φ为电势，q为电荷量，U为电势差，EA(初)、EB(末)为两个点的电势能)。

电场力做功跟电势能变化关系

电荷从A点到B点的过程中：

如果WAB>0，即电场力做正功，那么△Ep<0，即电荷所具有的电势能减小(转化成其他形式的能);

如果WAB<0，即电场力做负功，那么△Ep>0，即电荷所具有的电势能增加(其它形式的能转化成电势能)。

顺着电场线，A→B移动过程中：

若为正电荷，则WAB>0，且UAB=ΦA-ΦB>0，对应的电势减小，电势能减小。

若为负电荷，则WAB<0，且UAB=ΦA-ΦB>0，对应的电势减小，电势能增加。

逆着电场线，B→A移动过程中：

若为正电荷，则WBA<0，则UBA=ΦB-ΦA<0，对应的电势增加，电势能增加。

若为负电荷，则WBA>0，则UBA=ΦB-ΦA<0，对应的电势增加，电势能减小。

静电力做的功等于电势能的改变量。

高中物理电势能知识点总结篇二

1.电势能的概念

(1)电势能

电荷在电场中具有的势能。

(2)电场力做功与电势能变化的关系

在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量，即WAB=εA-εB。

①当电场力做正功时，即WAB>0，则εA>εB，电势能减少，电势能的减少量等于电场力所做的功，即Δε减=WAB。

②当电场力做负功时，即WAB<0，则εA<εB，电势能在增加，增加的电势能等于电场力做功的绝对值，即Δε增=εB-εA=-WAB=|WAB|，但仍可以说电势能在减少，只不过电势能的减少量为负值，即ε减=εA-εB=WAB。

【说明】某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值，减少量一定是初状态值减去末状态值。

(3)零电势能点

在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点，实际应用中通常取大地为零电势能点。

【说明】

①零电势能点的选择具有任意性。

②电势能的数值具有相对性。

③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。

2.电势的概念

(1)定义及定义式

电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值，叫做这一点的电势。

(2)电势的单位：伏(V)。

(3)电势是标量。

(4)电势是反映电场能的性质的物理量。

(5)零电势点

规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中，通常以无限远点为零电势点，实际研究中，通常取大地为零电势点。

(6)电势具有相对性

电势的数值与零电势点的选取有关，零电势点的选取不同，同一点的电势的数值则不同。

(7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。

(8)电势能与电势的关系：ε=qU。

第四篇：高中物理教学论文 高中物理课程文理分层次教学实验研究

高中物理课程文理分层次教学实验研究

摘要：依据有关教育理论，开展了《高中物理课程文理分层次教学实验研究》课题。在课题研究工作中，主要讨论了文理物理教学内容、物理习题分层设置的问题，并在学生学习物理的自主性、兴趣、个性、物理文化素质取得了一些成绩。 关键词：高中物理课程分层实验研究

在基础教育中，课程无论以综合课程、科学课程，还是原来的分科课程的形式存在，在具体的教学过程中，必然按学生的学历，能力层次进行教学。然而教学过程是一个复杂的、动态的系统，在教学中，如何实施分层教学，这个“层”也将是动态的。为此，我们抓住了中国教育学会物理教学专业委员会提倡基础教育研究的契机，于1999年11月申请了《高中物理课程文理分层次教学研究》资助课题

一、研究主要内容

(一)物理教学内容的分层次教学

物理教学内容分层次教学，是以绍兴市马山中学实施文、理分层教学为标志。 课题组对绍兴市马山中学的学生曾作过几次有关物理学习方面的调查。结果发现，在班级统一授课制下，有的学生认为最难学，最害怕的学科就是物理，最没有兴趣的学科也是物理;但有些学生感到物理知识过少而吃不饱，这种现象同样也影响这部分学生学习物理的积极性。调查表明：现行物理课程的统一设置和统一要求明显存在着一些不足之处。因此，物理教学内容分层次教学，这是物理教学实际的需要。

(二)习题分层设置的教学

诸暨中学是浙江省一级重点中学。师资力量雄厚的，在课题研究中认识到，目前的习题教学存在着较大的问题。 首先，习题教学过分强调解题数量及高频的重复，试图把学生变成“可以向他的头脑中填塞知识，并且在他身上训练出准确无误地起作用的技巧的学习者。”忽视解题活动中心工作是对学生心智参与力度的引导激励。误认为物理教学知识和物理思维方法的掌握是在大量习题训练后形成的。第二，习题教学组织过程中，不管学生间有多大的认识和心理差异，大家都有做同样的质和量的习题，结果优秀生“吃好了”，中下生“吃不了”。第

三、高中物理课程文理分层次教学研究，以面对客观存在的学生个性差异为研究前提，遵循因材施教的教学原则，选择物理教学重要环节——习题分层教学入手，是配合整个课题展开工作的保证。

二、理论依据 第

一、对学生的教学必须要符合学生可接受的原则。根据教育心理学的“最近发展区”理论，学生在学习物理知识时，如果学习的知识与学生原有的知识的认识结构不一致时，原有的认识结构会失去平衡，形成认识冲突，在冲突的解决中实现有意义的学习。我们在进行物理内容与物理习题分层设置时，首先致力于摸准学生原有的认识结构，了解学生目前的认识和心理发展水平，然后针对性地进行不同层次的教学，创造学生的“最近发展区”，即发展学生的智力不能低于学生的现有水平区，也不能高于学生的潜在水平区，这样才能最大限度地挖掘学生的潜力，使学生的智力得到充分的发展。 第

二、对学生进行知识传授必须要符合因材施教的原则。在教学走向以学生为主体的现代教学体系中，怎样从学生实际出发，分别对待，通过不同的途径和方式，既达到教学的基本要求，又使每个学生在原有的基础上都有一定的提高，并获得进一步的发展。我们在课题设计中，把教学内容分成文、理两个层次。在文理两个层次内又确定不同层次，对每一实验班的学生的作业再进行A、B层次有布置。这正是我们课题的关键。

三、分层教学原则及课题设计

(一)分层教学原则

1 分层教学原则包括科学性原则、针对性原则和发展性原则。

1、科学性原则，首先要求在有关教育理论指导下，对高中物理的每一个章节的教学内容进行分层设置。对应于每一节后的习题，按难度、编选出定位在学生能力培养和发展的“最近区”上，使物理练习发挥它独特的教学功能。科学性原则还要求分层的教学内容，配备相应的同步练习题，根据知识递进序列，有梯度的合理设置习题。

2、针对性原则，要求在分层教学中，充分把握分层的“度”，即充分了解文、理层次的学生已有的知识和心理发展水平，了解他们已经掌握了哪些物理知识与方法，了解学生掌握的物理知识的程度，使分层的教学内容，能真正适应学生的学习能力。

3、发展性原则，要求在分层教学时，确立分层是为了促进学生发展，提高整体科学素质的教育思想，不能把分层当作是区分优等生与差等生的标准。通过分层，在调动文、理科实验班的学生学习物理的积极性、自觉性，发挥学生学习物理的潜力。

(二)课题设计

1、教学内容及教学目标设计

毕业后不参加高考、参加文科高考及“3+1”中不考物理或与物理知识联系较少的高考的学生，作为文科班学生的对象，余下的学生作为理科班学生的对象。根据文科类和理科类的学生，学习物理程度差异，抽象思维发展和形象思维发展之间的差异。分别重新制订文科类和理科类的教学要求和教学目标。物理知识分成文科类和理科类两个层次，对文科类物理知识分成a、b、c、d四个不同要求的教学层次，其中a是识记层次;b领会层次;c是运用层次;d是分析和综合层次。对理科类物理知识也分成A、B、C三个不同教学层次。其中A层次是指：对所列的物理知识要知道其内容和含义，并能在有关问题中识别和直接使用;B层次要求是指：对所列的物理知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中加以运用;C层次要求是指：对中学物理中应用较广泛的某些重要的概念和规律，像B层次那样的要求进行掌握，只是要求学生更为熟练而已。在此基础上，我们制订好高中物理文、理科知识内容设置的具体设想。

2、习题教学分层设计

我们对每一节物理课的同步练习按教学要求，教学目标，学生的实际的认识水平和心理活动水平分成A、B两个层次，这是课题设计的关键。通过设置A、B层次，实际上，把课题的理论研究层次，落实到操作层次，即正视了学生个性差异发展各层次学生学习能力。A层次的习题设置，重在基本概念、基本规律和基本技能的巩固掌握，要求全体学生完成。B层次设置，重在概念的深入理解和规律的较高层次的运用，要求学生结合自己的学习水平，在教师的指导下，选择做，以明确定位的习题层次。

四、课题的操作实践

1、实验班级的选择

选九九级为实验对象，任选两个班为A、B实验班和一个班为对照班C。实验开始，对三个班级进行物理基础知识及思维发展情况的测验。依据测验结果，把测验成绩较好的学生组成了A实验班，测验成绩较差的学生组成了B实验班，测验成绩既有好的学生又有差的学生组成C对照班。高一期中考后、高二和高三初我们又进行了略微的调整，以适应不同学生学习的实际情况。

2、实验条件的控制

为了尽可能消除外界因素对本实验的影响，减少实验误差，提高实验的科学性。在实验过程中首先把好课时关，做到A、B、C三个班的周课时，年课时相同;其次把好课外作业量和时间关，做到课后作业量、作业时间基本一样。第三做到A、B两个实验班由同一个任课教师任教，C班由另一个任课教师任教。第四做到严格按文、理科知识内容设置的要求进行教学。

3、教学过程和教学方法的控制

2 在实施课堂教学前，我们要求任课教师先认真学习课程设置的具体内容和知识要求，根据这个内容和要求认真备好课，设计好教学的具体过程和教学方法。在教学中严格按事先的安排落实好课堂教学，减少课堂教学中教师的随意性和盲目性，消除同一任课教师对实验的影响。

4、分层同步练习的分层教学

分层同步练习是针对实验班的学生的课后作业的布置而提出的。在布置同步练习时，要求A层次题目每同学都要完成，以巩固新课教学中的基础知识和基本方法;B层次题，要求B组同学全做，A组同学按自己的学习能力选做(学生的A、B分组是根据学生自愿报名和调查摸底情况确定，实验班中B组占32%)，在试图保证学习质量下，以充分调动学生的学习主动性。

五、课题的主要成果

1、拓展了培养学生自主学习能力的广阔时空 文理内容分层与习题分层教学，通过把教学内容分层以及相应的习题设置，能使我们的教学符合学生的实际，学生通过适合自己的物理教学，做富有弹性的作业，有效地激发学生主动参与物理教学的兴趣，增加了物理学习的活动中的心智技能的培养与参与的力度。同时，还让不同层次的学生，在物理教学的情境中尝试与体验学习成功的快乐，克服了“物理难学”的心理障碍，增强了自尊心和自信心，进一步激励主动参与的热情和调动自主参与的内驱力。使学生形成了良好的认知结构。

2、提高了学生学习物理兴趣

在马山中学，通过一个阶段的课题实施以后，对学生进行有关兴趣方面调查，发现A、B班学生感兴趣的人数在增加，而C班感兴趣的学生人数基本不变，甚至略有下降，说明分层次教学后，学生对学习物理的主动性有了明显的提高。A、B班学生废票人数在减小，而C班学生废票人数略增，说明分层次教学后，学生学习的目的性在逐渐明显。这些都说明分层次教学在增加学生的目的性、提高学生自觉性和主动性方面都优于传统教学。

3、分层教学充分展现了学生的个性，让学生个体获得最优发展的有效教学策略

学生的个体的最优发展得益于学生个体的觉悟，弘扬学生个性，实施个性化教学。分层教学目标的设立，就是在重视学生个性差异、发展学生个性差异的基础上，力求让全体学生的整体素质有一个提高。分层教学的各个层次都有确立主题与目标，这些主题与目标，就是让学生的个性展示的舞台，从而让学生在不同的主题中现实自己学习的目标，使自己的创造性思维得到发挥。丰富多样的分层主题，给学生的物理学习活动增添非凡的活力，发挥更大的学习潜力，为最优化发展教学学生的个性提供了有效的策略。

4、分层教学减轻了学生的课业负担，开辟了实施素质教育的绿色通道 分层教学，为寻求既能有效减速轻学生的课业负担，又能落实能力培养且要提高教学质量的现代教学，提供了一条切实可行的教学途径。在课题实验中，我们通过集体备课、集体出题、分层要求等，使“优生得到优教、中等生得到宜教、困难生得到补教”，减轻了学生重复机械带来的题海练习，提高了学生思维创新能力的高度，为实施素质教育提开辟了一条绿色通道。同时，通过分层教学，落实“优生得到优教、中等生得到宜教、困难生得到补教”的教学策略。使学生的物理学习成绩有了明显的提高。

六、课题的启示 本课题开始研究时，虽然已有一些地方与学校开展这方面工作的研究，但他们大多都在高一与高二分段，还是高二与高三分段的问题。当今的基础教育改革，则重于对课程的重新构建，理科综合、文科综合、科学课程的提出。从某种程度上，两者对本课题研究工作的一种极大冲击。但本课题的研究建立的学生“个性差异”基础上展开的，一切为了发展学生的能力、个性。把学生分层与教学内容分层、习题分层综合性研究，这本课题的特色。在实验中自觉或不自觉地受到了传统的教学思想和教学方法的影响，因此实验的结论存在着一定的局限 3 性。

第五篇：高中物理新课标人教版必修2优秀教案： 圆周运动

5 圆周运动 整体设计

教材首先列举生活中的圆周运动，以及科学研究所涉及的范围，大到星体的运动，小到电子的绕核运转，接着通过比较自行车大小齿轮以及后轮的运动快慢引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念，最后推导出线速度、角速度、周期间的关系.教材设计环环相扣、结构严谨，使整节课浑然一体，密不可分.

本节课可以通过生活实例(自行车齿轮转动或皮带传动装置)，让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别，有必要引入相关的物理量加以描述.学习线速度的概念，可以根据匀速圆周运动的概念引导学生认识弧长与时间比值保持不变的特点，进而引出线速度的大小与方向.学习角速度和周期的概念时，应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的，即物体做匀速圆周运动时，每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应，因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间比值来描述，由此引入角速度的概念.又根据匀速圆周运动具有周期性的特点，物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述，为此引入了周期的概念.讲述角速度的概念时，不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲述概念的同时，要让学生体会到匀速圆周运动的特点：线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动. 教学重点

线速度、角速度、周期概念，及其相互关系的理解和应用，匀速圆周运动的特点. 教学难点

角速度概念的理解和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解. 课时安排

1课时

三维目标 知识与技能

1.了解物体做圆周运动的特征. 2.理解线速度、角速度和周期的概念，知道它们是描述物体做匀速圆周运动快慢的物理量，会用它们的公式进行计算. 3.理解线速度、角速度、周期之间的关系. 过程与方法

1.联系日常生活中所观察到的各种圆周运动的实例，找出共同特征. 2.知道描述物体做圆周运动快慢的方法，进而引出描述物体做圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、周期T、转速n等. 3.探究线速度与角速度之间的关系. 情感态度与价值观

1.经历观察、分析总结及探究等学习活动，培养学生实事求是的科学态度. 2.通过亲身感悟，使学生获得对描述圆周运动快慢的物理量(线速度、角速度、周期等)以及它们相互关系的感性认识.

课前准备

多媒体课件、机械钟表、小球、细线、风扇、雨伞、水等.

教学过程 导入新课

演示导入

演示机械式钟表时针、分针、秒针的运动情况(可以拨动钟表的调节旋钮)，让学生观察后说出不同指针运动的特点，从而引出圆周运动的概念. 情景导入

- 1

演示2：水淋在雨伞上，同时摇动伞柄. 观察：水滴沿切线方向飞出. 思考：这说明什么?

结论：飞出的水滴在离开伞的瞬间，由于惯性要保持原来的速度方向，因而表明了切线方向即为此时刻线速度的方向. 例1 分析下图中，A、B两点的线速度有什么关系.

解析：主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带(链条)上各点以及两轮边缘上各点在相同的时间内通过的弧长相等，所以它们线速度大小相等. 答案：大小相等

二、角速度

学生阅读教材并思考以下几个问题： 1.角速度是描述圆周运动快慢的物理量;

2.角速度等于半径转过的角度φ和所用时间t的比值;(ω=3.角速度的单位是rad/s. 结合数学知识，交流讨论角速度的单位. 说明：对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度ω是恒定的. 4.周期、频率和转速

学生阅读教材并思考以下几个问题：

做圆周运动的质点运动一周所用的时间叫周期;周期的倒数(单位时间内质点完成周期性运动的次数)叫频率;每秒钟转过的圈数叫转速. 注明：下列情况下，同一轮上各点的角速度相同.

三、线速度、角速度、周期之间的关系

既然线速度、角速度、周期都是用来描述匀速圆周运动快慢的物理量，那么它们之间有什么样的关系呢?

) t

分析：一物体做半径为r的匀速圆周运动，问：

1.它运动一周所用的时间叫周期，用T表示，它在周期T内转过的弧长为2πr.由此可知它的线速度为2rT. 2.一个周期T内转过的角度为2π，物体的角速度为通过思考总结得到：

2. T2rTv=ωr 2Tv

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答案：3∶1 1∶1 1∶1 课堂小结

本节课通过描述做匀速圆周运动物体的快慢问题，引入了匀速圆周运动的线速度与角速度及周期、频率、转速等概念，最后推导出线速度、角速度、周期间的关系.

匀速圆周运动的实质是匀速率圆周运动，它是一种变速运动.

描述匀速圆周运动快慢的物理量：

线速度：v=角速度：ω=s t t1周期与频率：f=

T2r2相互关系：v=

ω=

v=rω

TT布置作业

教材“问题与练习”

1、

2、5.

板书设计 5.圆周运动

一、描述匀速圆周运动的有关物理量

1.线速度

(1)定义：做圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值 (2)公式：v=s(s为弧长,非位移) t(3)物理意义 2.角速度

(1)定义：做圆周运动的物体的半径扫过的角度与所用时间的比值 (2)公式：ω= t(3)单位：rad/s (4)物理意义 3.转速和周期

二、线速度、角速度、周期间的关系 v=rω ω=2 T活动与探究

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(2)1 s内可读的扇区数为1 s×5 r/s×18/r=90(个),故可读字节数=512×90=46 080(字节). 说明：本题的用意是让学生结合实际情况来理解匀速圆周运动.

设计点评

本教学设计通过大量的生活实例，引导出圆周运动的定义.对比描述直线运动的物体运动快慢的速度概念，并结合实例得出线速度以及角速度的概念，并通过分析归纳得出线速度和角速度的关系.整个设计紧紧和学生的生活实际结合，化抽象为具体，较好地突破了难点.

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