教师资格证-（高中）物理-章节练习题-第三章-教学设计-第一节-物理教学设计

教师资格证-（高中）物理-章节练习题-第三章教学设计-第一节物理教学设计[问答题]1.案例：下面为一道物理试题（江南博哥）和错误的解答过程。题目：A，B两块平行带电金属板，A板带负电，B板带正电，并与大地相连接，P为两板间一点。若将一块玻璃板插入A，B两板间，则P点电势将怎样变化?问题：(1)指出此题检测了学生所学哪些知识点?(2)给出正确解题过程。(3)针对学生解题过程中存在的问题，设计一个教学思路，帮助学生解决此类问题。参考答案：无参考解析：(1)本题考查电容器的决定式与计算式、电势和电势差的定义等知识点。(2)正确解题过程：因为电势沿着电场线的方向降落，所以B金属板接地,Q不变，d不变(3)教学片段：师：同学们今天我们来复习一下电势与电势差的相关知识，电势和电势差的定义，大家还记得吧?生：在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比，叫作这点的电势。电荷q在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功WAB。与电荷量q的比值，叫作AB两点间的电势差，用UAB表示。师：好，电势是电荷的电势能跟它所带的电荷量之比，电荷有正负，代入时，我们要代入正负号吗?生：要带上，因为电势为标量，正负号表示大小。师：对，那我们来看下这道题。这道题的解答过程正确吗?生：不正确。师：哪里不对呢?为什么?生：沿电场线的方向电势降低，P点的电势应该为负值，而电场强度与距离都是正值，不相等，应加负号。师：大家说得非常对，以后做题一定要分清量是标量还是矢量。那么关于这道题大家还有什么问题吗?没问题的话，大家回去再整理下这道题。生：好。[问答题]2.案例：下面为一道物理习题及某同学的解答过程。问题：(1)简述动量守恒定律。(2)给出该习题的正确解答。(3)针对学生解题过程存在的问题，设计一个教学片段，帮助学生解决此类问题。参考答案：无参考解析：(1)如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。(2)正确解答：以地面为参考系，设炮车原运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：(M+m)v=Mv’+m[-(u-v’)]，解得。(3)师：大家回想一下动量守恒定律的内容。生：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。师：很好!那么我们来分析一下这道题，炮车在未发射炮弹之前的总动量是多少?生：。师：我们看一下，炮车在未发射炮弹之前的总质量是多少?生：炮车的质量加上炮弹的质量。师：炮车的质量是多少?炮弹的质量是多少?生：炮车的质量为M，炮弹的质量为m。师：那么我们在求总动量时是吗?生：不是，应该是炮车和炮弹的总动量(M+m)v。哦!这个题我把炮车的动量当总动量了，没有加上炮弹的动量。师：那就再算一遍吧。[问答题]3.阅读下列材料，完成教学设计。下面是某高中物理教材“曲线的运动”一节的基本实验“观察红蜡块的运动”。将一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水.水中放一个红蜡做的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用橡皮胶塞塞紧(图5.1-9甲)。将玻璃管倒置(图乙)，蜡块R沿玻璃管上升。如果在玻璃管旁边竖立一个米尺，可以看到，除了开始的一小段外.蜡块上升的速度大致不变.再次将玻璃管上下颠倒.在上升的同时.将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动(图丙)。以黑板为参照物观察蜡块的运动。任务：(1)此实验在本节课中的作用。(2)基于该实验，设计一个教学方案帮助学生学习该部分知识。参考答案：无参考解析：(1)此实验使学生对用物体运动的合成与分解方法描述曲线运动有了更直观的认识，将复杂的曲线运动变得简单化。(2)一、新课引入（1）.演示小船过河、飞机投物等视频帮助学生建立物理情境。（2）.比较曲线运动和直线运动，引出研究运动的合成与分解的必要性。二、新课教学（1）.类比力的合成与分解得出运动的合成与分解.（2）.演示红蜡块的运动。首先介绍实验装置及研究对象，然后演示两个过程。师：将玻璃管倒置，红蜡块匀速上升，红蜡块匀速上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动，蜡块运动的轨迹是什么?生：一条倾斜的直线。师：我们研究较复杂的运动，就要用到运动的合成和分解。实际运动轨迹为倾斜直线.那么它参与了哪两个分运动？生：水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动。（3）.提出问题，学生思考①蜡块的分运动和合运动所用的时间有什么关系?②红蜡块的分速度如何求解?③求解合速度的方法有哪些?（4）.学生讨论（5）.教师、学生一起完成蜡块分运动、合运动位移和速度的描述。[问答题]4.阅读下列材料，根据要求完成教学设计：材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“导体的电阻”的内容要求为：通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。材料二某高中物理教科书中“导体的电阻”设计了如下实验：探究导体电阻与其影响因素的定量关系如图2.6-3，a,b、c、d是四条不同的金属导体。在长度、横截面积、材料三个因素方面，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同。图中四段导体是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比。因此，用电压表分别测量a、b、C、d两端的电压，就能知道它们的电阻之比。比较a、6的电阻之比与它们的长度之比；比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比：比较a,d的电阻是否相等。这样就可以得出长度、横截面积、材料这三个因素与电阻的关系。改变滑动变阻器滑片的位置，可以获得多组实验数据以得到更可靠的结论。材料三教学对象为高中二年级学生.学生已经学习了恒定电流的相关知识。任务：(1)简述导体的电阻公式。(2)根据上述材料完成“导体的电阻”的教学设计，包括教学目标、教学方法、教学过程。(不少于300字)参考答案：无参考解析：(1)同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比：导体电阻还与构成它的材料有关，用公式表示为：(2)教学设计如下：[问答题]5.阅读下列材料.按照要求完成教学设计。下面是某高中物理教材“力的合成”一节中的实验。如图3.4—2甲，轻质小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条的长度为GE。在图乙中，用手通过弹簧测力计拉动小圆环，小圆环受到作用力F1、F，橡皮条伸长，小圆环处于0点。这时它受到橡皮条对它向上的拉力FO。撤去F1,F2改用一个力F拉住小圆环，仍使它处于D点(图丙)。任务：(1)说明教材所述“撤去F1、F2，改用一个力F拉住小圆环，仍使它处于O点”的实验设计意图。(2)基于该实验，设计一个教学方案帮助学生学习这部分知识。参考答案：无参考解析：教学方案；力的合成。(1)“撤去F1、F2，改用一个力F拉住小圆环，仍使它处于O点”，其设计意图是使橡皮筋产生的形变量相同,从而研究合力和分力的关系。(2)在实验前，教师可以设置一个特殊的情形，把F1、F2的大小设为3N、4N，并且把两个力的夹角设为900，让学生很容易看出分力和合力满足勾股定理，进而更容易理解平行四边形法则。其次在将两分力和合力用力的示意图表示出来之后，让学生大胆地去猜想，从而可以看出分力和合力之间不是简单的相加相减关系，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。再次引导学生形成矢量的概念，认识矢量之间所满足的运算关系.从而更好地理解平行四边形法则。[问答题]6.阅读下列材料.根据要求完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“静电场’’的内容标准为：了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。材料二某高中物理教科书中“带电粒子在电场中的运动”一节的内容如下：图1.9—1计算粒子到达另一个极板时的速度图1.9-3带电粒子的偏转材料三教学对象为高中二年级学生，学生已经学习了库仑定律、电势差等知识。任务：(1)简述带电粒子在匀强电场中运动的规律。(2)根据上述材料完成“带电粒子在电场中的运动’’的教学设计，包括教学目标、教学方法、教学过程。(不少于300字)参考答案：无参考解析：(1)带电粒子在匀强电场中受到的电场力大小恒定，方向不变。如果初速度不为零，为类平抛运动。(2)教学设计如下：一、教学目标1>.知识与技能：(1)理解带电粒子在匀强电场中的运动规律，并能分析和解决加速和偏转方面的问题。(2)知道示波管的基本原理。2>.过程与方法：(1)通过带电粒子在电场中的偏转学会类比的研究方法。(2)通过由浅入深、层层推进的探究活动，逐步了解示波管的基本原理。3>.情感、态度与价值观：(1)通过理论分析与实验验证相结合，形成科学的世界观：自然规律是可以理解的，要学习科学.利用科学知识为人类服务。(2)利用带电粒子在射线管中的蓝色辉光、示波器上神奇变换的波形，感受科学现象之美，萌发对自然科学的热爱。二、教学重点带电粒子在电场中的加速和偏转规律。三、教学难点带电粒子在电场中的偏转问题及应用。四、教学方法讨论法、讲授法。五、教学过程[问答题]7.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料：图示为某高中物理教材“光的粒子性”一节的“观察光电效应”的演示实验。演示把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板(图17.2—1)，观察验电器指针的变化。这个现象说明了什么问题?任务：(1)说明教材所述“用紫外线灯照射锌板，观察验电器指针的变化”的实验设计意图。(2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。参考答案：无参考解析：(1)教材所述“用紫外线灯照射锌板，观察验电器指针的变化”，其设计意图是为了得出锌板在紫外线照射下，失去电子而带正电。(2)师：从人类对光的本性的认识，到麦克斯韦提出光是一种电磁波的理论，应该说光的波动说似乎已经完美无缺了。然而就是在证实电磁波存在的过程中，人们发现了光具有粒子性的重大事实.这就是光电效应。接下来我们看一个演示实验。师：把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板，观察验电器的指针如何变化?生：验电器指针张角先减小，减小到零后又变大。师：用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近锌板，又看到什么现象?生：验电器指针的张角变大了。师：这一现象说明了什么?生：锌板在光线照射下失去电子带正电。师：很好。这个奇妙的物理现象说明照射到金属表面的光能使金属逸出电子，这种现象就叫?生：光电效应。师：被光照射的物体发射出来的电子叫什么呢?生：光电子。师：很好，那么现在，我把一个普通玻璃板放在锌板和紫外线灯之间，然后将锌板与不带电的验电器连接。大家能看到什么现象?生：验电器指针闭合了。师：所以说我们周围的可见光可以使锌板逸出电子吗?生：不能。师：很好，下面我们就来探究光电效应产生的条件。[问答题]8.阅读下列材料，完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“弹力”的内容要求是：知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性。材料二某高中物理教材关于“弹力”一节的实验如下：如图3.2—2，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化。这个现象说明了什么?图3.2—3弹簧发生形变后对小车有弹力的作用材料三教学对象为高中一年级学生，已学过力的相关知识。任务：(1)简述弹力的定义；(2)根据上述材料完成“弹力”学习内容的教学设计，教学设计要求包括教学目标、教学方法、教学过程。(不少于300字)参考答案：无参考解析：(1)发生形变的物体，由于恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。(2)一、教学目标(一)知识与技能（1）.知道弹力产生的条件。（2）.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向。(二)过程与方法（1）.通过在实际问题中确定弹力的方向，培养分析问题的能力。（2）.通过自己动手进行设计实验和操作实验，掌握科学探究的方法。(三)情感、态度与价值观在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣。二、教学方法探究法、讲授法、讨论法、练习法。三、教学过程(一)活动中感悟；亲历体验（课前每小组分发一根细钢丝，让学生在课前自己动手绕制一个小弹簧。）(学生实验)用细钢丝绕制的小弹簧，轻轻地拉一拉或压一压，感受弹簧被拉伸或压缩的同时手受到了力的作用。【思考】这种力是什么性质的力?它产生的条件是什么?它的大小、方向和作用点又如何呢?让学生亲身感受弹力的存在，从而揭示课题《弹力》。(演示实验)让学生了解物体的形变。（1）.弹簧挂上钩码后伸长。（2）.泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转。（3）.橡皮泥被捏成各种形状。(小组讨论)上面的这些形变有什么特点：有的形变可以恢复原状，有的不可以恢复原状。【结论】能恢复原状的形变，叫弹性形变；不能恢复原状的形变，叫非弹性形变。让学生举例在日常生活中所发现或观察到的一些形变，看看哪些是弹性形变，哪些是非弹性形变。(播放视频)：钓鱼时钓鱼杆的形变，皮球与地面接触时，网球与球拍接触时都有形变。观看视频，形成印象，物体的形变、由于形变而产生的弹力在现实生活中很常见。让学生感觉到，物理很实用，物理就在我身边，从而调动起其学习物理的兴趣。(二)放大形变；突破难点一本书放在桌子上，我们知道书本对桌子有压力，桌子对书本有支持力。【提问】那么压力和支持力又是怎样产生的呢?会不会也像弹簧一样由于物体的形变而产生呢?若有，这个形变与弹簧、橡皮条的形变有什么不一样?【学生猜想】可能发生了形变，但是由于形变量太小，所以肉眼观察不出来。我们怎样来体现微小的形变量。在课堂教学中引导渗透微观放大的物理思想方法。设计微小形变实验，在一个大桌上放两个平面镜，用小型激光源发射激光照射平面镜M，用力压桌面，让一束光依次被两面镜子反射.通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离。通过放大的思想演示“微小形变”的过程，让学生认识到任何物体受到外力作用后都会发生形变的事实.【体验】如图所示，用手压扁平瓶子半长轴的不同部位，以细线标记处为基准点，发现细管中的液面上升或下降，通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变。请几个学生上台体验表演，激发了学生的积极性和信心，进一步体会自然科学的乐趣，领悟科学探究的真谛。(演示实验)弹簧在较大的力作用下始终处于拉伸状态.不能恢复原状。引导得到原因，发生弹性形变的物体要恢复原状是有条件的，不能超过一定的限度.超过一定的限度，即使撤去力的作用，也不会恢复原状，这种限度叫作弹性限度。从而说明.弹簧测力计不能称量过大的物体的原因。【引出概念】发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用.这种力叫作弹力。像上面我们所熟知的拉力、压力和支持力就是最常见的几个弹力。(三)分析类比：引出条件(对比实验如图3.2—3)被拉长的弹簧使小车向右运动，处于原长的弹簧使小车保持静止，橡皮泥被小车压缩，放手后小车不动。引导学生分析实验现象，得出弹力产生的条件有两个：直接接触并且发生弹性形变。力是矢量，弹力也是矢量，师生共同完成演示实验，体会弹力方向。(演示实验)a.书本(装水气球)与桌面(纤维板)间相互挤压，并让学生完成表格中的内容(加括号的内容)。b.用电线悬挂着的电灯(用水气球替代灯泡，用橡皮筋代替电线)与电线的相互拉伸【结论】弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生，弹力的方向总是指向施力物体形变恢复的方向。让学生真切地感受到书与桌面、电线与电灯的形变情况，用直观性降低学习的台阶。(四)巩固练习：深化拓展[问答题]9.阅读材料.根据要求完成教学设计。材料：图示为某高中物理教材“欧姆定律”一节的“测量导体电流和电压”的实验。演示如图2.3—1.用电流表测量通过导体A的电流，用电压表测量A两端的电压。图中虚线框内是一个能提供可变电压的电路(其原理将在以后讨论，在此暂不涉及)，调节滑动变阻器的滑片，可以得到关于导体A的几组电压、电流数据。随后换用另一个导体B代替A进行实验，又用电压表测量以得到关于导体B的多组电压、电流数据。请你观察和记录实验数据，并在同一坐标系中作出A、R的U-I图象。任务(1)说明教材所述“换用另一个导体B代替A进行实验，又可以得到关于导体B的多组电压、电流数据”的实验设计意图。(2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。参考答案：无参考解析：(1)“换用另一个导体B代替A进行实验.又可以得到关于导体B的多组电压、电流数据”是为了对比得出U-I，曲线的斜率表示导体的电阻.即电流与电压的关系。(2)师：通过前面的学习我们已经知道导体中产生电流的条件是导体两端有电压，那么导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢。下面我们通过实验来探究这个问题。(设计实验，投影出上述实验电路图2.3—1，并让学生按此图进行实物连接)师：请一位同学介绍一下该实验的流程。生：先按教材上的图实物连接。用电流表测出导体中的电流，用电压表测出导体A两端的电压。此处滑动变阻器采用分压接法。改变滑片的位置，从而改变A两端的电压，这样就可以得出多组关于导体A两端的电压值。用导体B代替A.重复上面的实验。师：很好.这样处理就可以得到电流与电压的关系，下面我们来看一下得出的数据：师：如何分析处理实验中的数据才能得到U、I的关系呢?生：图像法，在直角坐标系中，用纵轴表示电压U，横轴表示电流I，根据实验数据在坐标系上描出相应的点。师：同学们回答得很好，下面请一位学生在黑板上画出U一I，曲线。（学生作图)师：在误差允许的范围内图像是一条过原点的直线，它反映了什么呢?生：同一导体图像的斜率不变，不同的导体斜率不同。师：U与I的比值反映了导体的什么属性呢?生：反映了导体对电流的阻碍作用，且只和导体的性质有关。(教师引导，得出电阻的定义式R=U/I)师：若把电阻的定义式变形，会得到电流等于什么呢?生：I=U／R。师：很好，这就是我们要学习的欧姆定律。[问答题]10.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(实验)》中关于交变电流的要求是：知道交变电流，能用函数表达式和图象描述交变电流。材料二下面是人教版3—2第五章第l节“交变电流”的教材内容片段。交流电的产生：教学用发电机产生的电流，大小和方向都在不断地变化，是一种交变电流。图5.1—3是交变发电机的示意图。为了清楚，图中只画出了一砸线圈。线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。图5.1—3交流发电机的示意图假定线圈沿逆时针方向匀速运动，如图5.1—3甲至丁。我们考虑下面几个问题。1.图5.1—3中，在线圈由甲转到乙的过程中.AB边中电流向哪个方向流动?2.在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动?3.当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大?4.大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线。从E经过负载流向F的电流记为正。反之为负。在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。材料三教学对象为高中二年级学生.已学过法拉第电磁感应定律。任务：(1)简述正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系。(2)根据上述材料完成“交变电流”学习内容的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学方法、教学过程。(不少于300字)参考答案：无参考解析：(2)教学设计如下：（续表）(续表)(续表)(续表)[问答题]11.阅读下列材料，完成教学设计。下面为某高中物理教材“楞次定律”一节中“探究感应电流方向由哪些因素决定’’的实验。在第2节图4.2—2的实验中，我们通过磁铁跟闭合导体回路之间的相对运动来改变穿过闭合回路的磁通量。条形磁铁的N极或S极插入闭合线圈时，线圈内磁通量增加，抽出时，线圈内现在重复这个实验，不过这次不是研究感应电流的产生条件.而是用草图记录感应电流的方向、磁铁的极性和运动方向，以便从中找出它们之间的关系。建议在纸上画出几个类似图4.3一1的草图，分别标出不同情况下磁铁的N、S极，磁铁的运动方向、感应电流的方向。为了判断感应电流的方向。事先要弄清线圈导线的绕向，及电流方向、指针摆动的方向与电流表的红、黑接线柱的关系。某同学的实验记录如图4.3—2所示。条形磁铁在线圈内的运动，无非是N极或S极插入，N极或S极抽出这四种情况，因此，可以认为他的记录是完整的，没有遗漏。图4.3-2研究感应电流方向的实验任务：(1)说明教材中“丁图设置条形磁铁S极抽出”的实验设计意图。(2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。参考答案：无参考解析：(1)设置丁图的实验是为了控制变量做对比实验。由乙图实验和丁图实验得出磁通量增加和减少对感应电流方向的影响，由丙图和丁图实验得出磁场方向对感应电流方向的影响。(2)【教师展示情景】：(两个对比实验)对比实验一：如图所示，N极插入和N极抽出。对比实验二：如图所示，N极插入和S极插入。【学生思考猜想】（1）.猜想感应电流的方向可能跟哪些因素有关?a.感应电流的方向可能跟磁通量的变化有关;b.感应电流的方向可能跟原磁场的方向有关。【教师启发引导】（1）.感应电流的方向可能跟原磁场的方向、磁通量的变化有关。（2）.下面我们通过实验，探究感应电流的方向跟磁通量的变化、原磁场的方向的关系。【实验探究，归纳概括】实验目的：探究感应电流的方向、磁通量的变化及原磁场的方向的关系即感应电流的方向遵循什么规律?思考讨论：（1）.条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能?（2）.为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采用什么方法?(控制变量法)探究方案：顺次控制：(1)磁通量的变化；(2)原磁场的方向；(3)感应电流的方向。实验前确定：(1)指针偏转方向与电流的方向的关系：指针右偏——电流从正接线柱流进灵敏电流表：指针左偏——电流从负接线柱流进灵敏电流表。(2)然后“顺藤摸瓜”确定线圈中的感应电流的方向。实验步骤：①灵敏电流计指针偏转与电流的方向的关系。②根据磁通量的变化分成磁通量的增加和磁通量的减少两大类进行实验。③分组实验、记录结果。④教师引领学生填写表格。分组探究.收集数据。.[问答题]12.阅读材料，完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(实验)》中关于“光的干涉”的要求是：“观察光的干涉现象，知道产生干涉现象的条件。”材料二下面是“光的干涉”一节中杨氏双缝干涉的实验。如图13.3—2，让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，两狭缝相距很近。如果光是一种波.狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的。这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象。13.3—2杨氏双缝干涉的示意图材料三教学对象为高中三年级学生，已学过光的相关知识。任务：(1)光的干涉图样的特点是什么?(2)根据上述材料完成“光的干涉”学习内容的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程。(不少于300字)参考答案：无参考解析：(1)明暗相间，相邻明纹和相邻暗纹都是等间距的，中央位置是亮条纹。(2)教学设计如下：一、教学目标（1）.知识与技能(1)认识光的干涉现象及产生光干涉的条件。(2)理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征。（2）.过程与方法(1)在机械波产生干涉现象的知识基础上。学生通过自主实验探究，小组合作学习探究掌握光的干涉条件，推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生明暗条纹的条件。(2)学生通过观察实验，提高了对物理现象的观察、表述、概括能力。（3）.情感、态度与价值观通过“杨氏双缝干涉”实验的学习，学习科学家认识事物的科学思维方法。二、教学重点（1）.波的干涉条件，相干光源。（2）.如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”。（3）.培养学生观察、表述、分析能力。三、教学过程课堂活动1：光是什么呈现图片：水中清晰的倒影、天上美丽的彩虹、城市的夜景。提出问题：这些景色大家很熟悉，都来自光的恩赐。可有谁知道光是什么?学生活动：讨论，提出自己的看法。课堂活动2：关于光的本性的争论早在17世纪，人们就已经思考光是什么，播放视频：l7世纪对光的本性问题提出了两种假说.即牛顿的微粒说和惠更斯的波动说。学生活动：提出疑惑，认识到对同一种现象，可以提出两种不同的假设。课堂活动3：怎样证实光是一种波学生活动：四人一组，学生讨论并提出猜想，形成可以实施的方案。师生活动：展示各组的讨论结果，给予肯定的评价。展示其中一例：如果能够使光发生干涉或衍射现象，便可以证明光是一种波。课堂活动4：“相干光源”的研究提出问题：怎样使光发生干涉现象?注意引导学生从机械波发生干涉的条件加以类比。学生研究方案：准备两个相同的小灯泡和白纸，在白纸上是否能寻找到明暗相间的条纹?如果有.则说明发生了光的干涉。学生活动：利用实验器材验证，寻找明暗相间的条纹。结论：白纸上一片光亮，找不到明暗相间的条纹。师生讨论：回忆机械波发生干涉的条件，对实验重新审视。播放水波干涉视频。师生共同认识：使机械波发生干涉，两波源频率必须相同、振动方向相同，而灯丝发光时的光源频率不恒定。提出问题：物理学家是怎样获得两束相干光源的呢?阅读教材：杨氏双缝干涉实验。①介绍英国物理学家托马斯.杨如何认识光，如何获得相干光源——展示杨氏实验挂图，鼓励学生在认识事物或遇到问题时，学习杨氏的科学态度，巧妙的思维方法。②介绍实验装置——双缝干涉仪。说明双缝很近(0.1mm)，强调双缝S1,S2与单缝S的距离相等，所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同，而且总是同相。③演示：先用加滤色片后单色光红光进行演示，然后改用激光源做双缝干涉实验，并使双缝与屏幕的距离加大.这样在屏幕上得到的条纹间距离大，有更为清晰的明暗相间的图样。展示双缝干涉图样，让学生注意观察图样，回答图样的特点：(1)明暗相间。(2)亮纹间等距，暗纹间等距。(3)两缝S1、S2：中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹。课堂活动5：讨论双缝干涉条纹的研究方法提出问题：光的干涉有什么样的规律?为什么会出现这样的图样?根据上面类比的研究方法，你能猜想光的叠加有什么规律吗?学生活动：学生讨论，提出各自的看法。展示学生观点：光是一种波，光的叠加规律可以用机械波的叠加规律类比。课堂活动6：双缝干涉条纹的定量研究类比机械波的叠加规律，得到如下推断：(1)相干光源S1、S2到达光屏中心的距离相等，两列光波在0点叠加的结果必然是得到加强，该点因而出现亮条纹。(2)在O点上的P点处，若S1、S2到达P点的距离之差是半波长的奇数倍，两列光波在P点叠加的结果总是被减弱，因而出现暗条纹。(3)若S1、S2到达P点的距离之差是半波长的偶数倍，两列波在P点叠加的结果总是得到加强，因而该点出现明条纹。师生共同认识：这些规律与光的干涉图样分布基本吻合，实际上就是光的干涉满足的规律。进一步提出问题：相邻两级明纹中心间距总是相等，你能从理论上进行分析吗?师生活动：引导学生思考，提示利用几何关系推导。其同椎导，根据三角形相似得到叠加加强和减弱的位置，讨论如下：(1)光的干涉的加强条件为：光程差(2)光的干涉的减弱条件为：光程差课堂小结：学会用类比方法思考问题。[问答题]13.阅读材料，根据要求完成教学设计任务。材料一《普通高中物理课程标准(实验)》中关于“电磁感应现象”的内容要求是：“通过实验.理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。”材料二高中物理某教科书中关于“磁生电”的部分内容如下：材料三教学对象为高中二年级学生，已学过电磁场的相关内容。任务：(1)磁生电的条件是什么，感应电流产生的条件是什么?(2)根据上述材料所给内容，完成教学设计，教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式或叙述式)等。参考答案：无参考解析：(1)磁生电的条件是一部分导体做切割磁感线运动。感应电流产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。(2)教学设计如下：一、教学目标知识与技能：能根据实验事实归纳出产生感应电流的条件。过程与方法：通过实验探究.归纳概括出利用磁场产生电流的条件，具有观察、操作、探究、概括能力。情感态度与价值观：通过对物理学中对称美、简洁美的介绍赏析，具有欣赏物理学中美的情怀。二、教学重难点教学重点：学生实验探究的过程。教学难点：学生对实验现象的分析总结——磁通量的变化。三、教学过程(一)设疑提问，引入新课师：电能生磁，磁也能生电。你在生活中见到过电磁感应现象吗?(大部分发电机及变压器的工作原理都是电磁感应)是不是只要有磁场就会产生电流?感应电流的产生有条件吗?(回顾历史，学习法拉第的科学精神)(二)新课教学，问题引路探究实验一：导体切割磁感线产生感应电流实验方案，记录现象。讨论思考规律。结论：只有部分导体左右切割磁感线时，有电流产生.当导体前后、上下平动时无感应电流。思考：为什么导体棒只有左右切割磁感线时才有电流产生?探究实验二：磁铁插入、拔出螺线管产生感应电流①器材介绍：灵敏电流计、线框、条形磁铁、螺线管。图方案设计。③学生探究。④小组讨论、归纳。结论：感应电流产生的条件是导体与磁场相对运动。思考：是不是只有当导体与磁场相对运动时才有感应电流?(三)师生共同比较分析三个实验，从不同中找到共性，从现象发现本质。从探究l中可以看出。当导体棒在金属导轨上左右运动时，虽然磁场的强弱没有变化，但是导体切割磁感线的运动使闭合回路包围的面积发生变化。这种情况下会有感应电流。在探究2中，磁铁插入线圈时，线圈中的磁场由弱变强；磁铁从线圈中抽出时，线圈q-的磁场由强变弱。这两种情况下都会有感应电流。从上面几个事例可以看出，产生感应电流的条件与磁场的变化有关，也就是说与磁感应强度的变化有关系。另外，与闭合电路包围的面积有关系。由于闭合电路包围的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫作磁通量.所以我们也可以用磁通量来描述感应电流的产生条件。以上实验及其他事实表明：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。[问答题]14.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料：如图所示为高中物理某版本教材“单摆”一节中“单摆是否是简谐运动”的探究实验。演示：如图11.4-2.细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器向下喷出细细的一束墨水。沿着与摆动方向垂直的方向匀速拖动一张白纸，白纸上的墨迹便画出振动图像(x-t图像)。注射器的摆动是不是简谐运动?任务：(1)这个演示实验可用于什么物理知识的教学?(2)用此实验设计一个教学片段，帮助学生理解与该现象相关的物理知识。参考答案：无参考解析：(1)这个演示实验可用于探究单摆运动的图像、性质。(2)师：刚才我们已经学习了单摆的定义，也可以看到单摆摆动时摆球在做振动。那么单摆的这种运动，是不是简谐运动呢?在研究这个问题之前，谁能回想一下什么样的运动是简谐运动呢?生：如果质点的位移和时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像是正弦曲线.这样的振动叫作简谐振动。师：很好，这位同学掌握得非常好，我们要判定单摆的摆动是不是正弦曲线。看下面这个实验，细线下边悬挂一个除去柱塞的注射器，注射器能往下喷细细的一束墨水，这样就组成一个近似的单摆。沿与摆动方向垂直的方向匀速拖动一张白纸，用它模拟时间轴，这样就能画出单摆的振动图像：大家仔细观察它的振动图像。生：单摆的振动图像是正弦。师：很好，通过这个实验，我们看到振动的图像是正弦曲线：一般来说，只靠观察来判断是不严谨的，我们要研究单摆是不是简谐运动，还需要严密地计算，要看这种振动不是满足简谐振动的性质。谁能说一下简谐振动的性质?生：简谐振动的回复力为师：很好，那我们只需要验证在运动的过程中。看回复力是否是那好大家先对这个运动选取一个普通点(不要是最低点没有代表性)做受力分析，找找看哪一个力是回复力，怎么表示的。生：重力的切线方向分力师：对，很好。那现在大家讨论下什么情况下可以看作简谐运动。生：在偏角很小时，摆球对于0点的位移x的大小，与θ角所对应的弧长、与θ角所对的弦近似相等，因而所以单摆的回复力为[问答题]15.阅读材料.根据要求完成教学设计。材料：如图3所示为高中物理某教科书“光的粒子性”一节中光电效应的演示实验。任务：设计一个教学片段，向学生介绍光电效应现象。参考答案：无参考解析：师：19世纪末的经典物理研究获得空前的成功，麦克斯韦的经典电磁理论确立，统一了电场与磁场理论，他所预言的电磁波被赫兹的实验证实，光的波动理论也得到空前的成功。但是赫兹在实验中发现了一种与光的波动理论不协调的现象，后来被人们称为光电效应现象，今天我们就追寻伟人的足迹去了解何谓光电效应现象。教师操作实验并提问，学生注意观察与锌板相连的验电器的指针偏转情况。教师打开紫外线灯，发出紫外线照射锌板。生：指针张开了。师：验电器的指针张开说明验电器和锌板怎么了呢?生：带电了。师：对，老师这里有一块丝绸和玻璃棒，谁能帮我检测下验电器和锌板带什么电?学生纷纷举手，教师让学生甲上台进行操作。学生甲用丝绸摩擦玻璃棒，将玻璃棒接触验电器小球。生：指针张开角度更大了。师：好，回去坐好吧。大家说明验电器和锌板带什么电?生：正电。师：你们是怎么判断的呢?原来电中性的锌板为什么会带正电呢?生：因为丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。角度变大说明验电器上的电荷变多，所以验电器带正电。锌板在伦琴射线照射下丢失电子，所以带正电。师：看来大家都好好预习功课了，那这种在光的照射下物体发射电子的现象就叫作?生：光电效应。师：光电效应中被光照射的物体发射出来的电子叫什么?生：光电子。师：光电子的定向移动形成的电流叫?生：光电流。教师操作，屏幕显示光电效应、光电子、光电流的概念。师：现在大家知道什么是光电效应了吧!生：知道啦！[问答题]16.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料高中物理某教科书“光的衍射”一节中介绍的单缝衍射示意图如图10。任务：(1)简述什么是光的衍射现象。(2)设计教学片段，在教学活动中帮助学生分析实验装置和实验现象。参考答案：无参考解析：(1)光在传播的过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象，叫光的衍射。(2)教学片段：师：同学们，下面我们一起来做个神奇的小实验，下面请一位同学介绍你看到的实验装置。生：有一个光源，一个可调节缝隙宽度的挡板，后面还有一个光屏。师：好的，观察很仔细，下面老师要做实验了(打开光源，发现光屏上出现了条纹)。谁来说一下你看到了什么?生：当缝隙比较宽时，光沿着直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝隙宽度相当的亮条纹。但是，当缝隙调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反而增大了，而且还出现了明暗相间的条纹。师：很好，这是为什么呢?光不是应该沿直线传播吗?其实啊，这就是光的衍射现象。那衍射产生的条件是什么呢?生：可能和缝隙宽度有关。师：为什么这么说呢?生：根据刚才的现象可以看到，在只有缝隙宽度变化的情况下，随着宽度的减小，衍射现象更加明显，光屏上的条纹也逐渐变宽。师：分析非常正确，下面我们分组做一下光的衍射实验回顾一下实验现象。(教师巡回指导学生的操作)[问答题]17.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料如图8所示为高中物理某教科书一节中的实验。任务：(1)简述该节的主要知识点。(2)设计一个教学片段，向学生简单介绍该知识点。参考答案：无参考解析：(1)该节的主要知识点是光的干涉：两束(或多束)光在相遇的区域内产生相干叠加，各点的光强不同于各光波单独作用所产生的光强之和，形成稳定的明暗交替或彩色条纹的现象，称为光的干涉现象。(2)教学片段：师：(教师展示实验装置)大家来描述下实验器材吧。生：一个光源，第一个屏上只有一个缝，而第二个屏上有两个缝，后面是一个光屏。师：现在老师打开光源，那么平行光经过两个屏后能在光屏上看到什么?生：条纹。师：这些条纹有什么特点?生甲：明暗相间。生乙：宽度几乎一样。师：对，这就是双缝干涉实验产生的干涉图样。谁能来总结一下呢?生丙：双缝干涉实验产生的干涉图样的特点是明暗相间、粗细均匀、间隔相等的条纹。但是肥皂泡上的干涉现象看起来和这有些不同啊，是否所有这些现象的原理都是一样的?师：这个问题大家当作课后作业吧!我们在下节课来进行讨论好不好?生：好。师：那么我们继续讲解光的干涉的原理。[问答题]18.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(2017年版)》关于“自感”的内容标准为：“通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。”材料二高中物理某版本教科书“自感”一节中关于“实验与探究：观察开关断开时小灯泡亮度的变化”内容如下。材料三教学对象为高中二年级学生，已学过电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律等知识。任务：(1)简述自感现象。(2)根据上述材料，完成“实验与探究：观察开关断开时小灯泡亮度的变化”学习内容的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教学环节、教学活动、设计意图，可以采用表格式或叙述式)等。参考答案：无参考解析：(1)自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的阻碍这种变化的电磁感应现象。(2)教学设计如下：实验与探究：观察开关断开时小灯泡亮度的变化一、教学目标（1）.知识与技能：能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电自感现象的成因，并能利用自感知识解释自感现象。（2）.过程与方法：自己动手，通过通电自感和断电自感两个实验的探究活动来感知自感产生的现象。（3）.情感态度与价值观：通过探究活动，具有观察能力和分析推理能力。激发对科学的求知欲、培养探索与创新意识。二、教学重难点(1)自感现象产生的原因；(2)了解自感现象。三、教学过程环节一：新课导入教师连接电路，给学生演示自感现象。提问：闭合开关s瞬间，两个灯泡会有什么现象呢?原因是什么呢?学生观察实验现象，提出猜想。总结：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。【设计意图】打破学生的惯性思维，利用这样的现象可以激发学生的探究欲望。环节二：新课教学步骤一：(1)通电瞬间自感实验：(2人一组)如图2所示，闭合开关S瞬间，两个灯泡会有什么现象呢?(学生探究后，教师演示)训练l：如图3所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感作用相当大的线圈，其直流阻值为零。在开关闭合瞬间，灯泡D1和D2亮度变化情况如何?步骤二：(2)断电自感实验：(2人一组)在如图4所示的电路中，当开关S断开瞬间，灯泡A的亮度情况如何?(学生探究后，教师演示)训练2：如图5所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感作用相当大的线圈，其直流阻值不为零但比小灯泡D1的电阻小。开关接通电路稳定后，当开关打开瞬间，灯泡D1和D2亮度如何变化?实验现象及原因分析：①若RA>RL,有IA【设计意图】学生探究之后再由老师总结性地演示一遍，可以使现象更加明显，提高学习效果，及时地针对练习，趁热打铁，既能巩固所学，又能及时提升。从分析(通电自感和断电自感)实验的电路入手，提出问题，再引导学生运用已学过的电磁感应有关规律进行理论探究。环节三：巩固提高教师提问：(1)自感电动势的大小取决于什么?其表达式是什么?式中各符号代表什么?(2)自感系数的大小与什么因素有关?它的主单位是什么?常用单位还有哪些?(3)各单位的符号怎么写?学生查阅资料，思考，讨论，解答。环节四：小结作业查找自感的利用和防止的知识。[问答题]19.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料高中物理某教材“光的偏振”有如下演示实验。如图13.6—2甲所示，让阳光或灯光通过偏振片P，在P的另一侧观察，可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些。以光的传播方向为轴旋转偏振片P.透射光的强度变化吗?在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q(图乙)，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，观察通过两块偏振片的透射光的强度变化。任务：(1)说明教材所述“在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q”的实验设计意图。(2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案或教学思路。参考答案：无参考解析：(1)实验设计意图：如果偏振片Q与偏振片P的透振方向平行，则乙图透射光的强度与甲图一样；如果两个偏振片的透振方向垂直，则丙图光屏为暗。以此说明，光是一种横波。(2)教学方案：教师：我们已经从理论上知道了横波和纵波的差别，那么，它们在传播的过程中，会有什么不同现象呢?这里我们来做一个演示实验。演示：(机械)横波和纵波在穿过狭缝时的差别。学生观察、讨论，解释现象。教师启发：光波既然是横波，它的传播是不是也应该具备机械波的这种特征?由于光的E振动并不是肉眼所能直接观察的，所以我们需要借助相关仪器来完成类比实验。偏振片介绍(透振方向)。教师演示自然光穿过两块偏振片。①自然光穿过一块偏振片，转动透振方向。②自然光穿过两块透振方向相互平行的偏振片。③自然光穿过两块透振方向相互垂直的偏振片。学生观察。归纳：①项事实说明——光波可能是纵波；光波的E矢量可能在各个振动方向都是均衡的(和机械横波有差别)；②、③项事实说明——光波必然是横波；自然光通过一块偏振片后E矢量只沿某个振动方向(和机械横波已经非常类似)。由概念和名词得出——光虽然是横波，但由于经过偏振片前后的横波有一定差别，我们把偏振片前面的光叫作自然光，偏振片后面的叫作偏振光。形成偏振光的过程叫作起偏或偏振。[问答题]20.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(2017年版)》关于“原子结构”的内容标准为：“了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。”材料二高中物理某版本教科书关于“α粒子散射实验”的教学内容如下。α粒子是从放射性物质(如铀和镭)中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的4倍、电子质量的7300倍。1909年，英籍物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行α粒子散射实验的研究时，所用仪器的俯视图如图18.2—2所示、R是被铅块包围的α粒子源，它发射的α粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在金箔F上。M是一个带有荧光屏s的放大镜，可以在水平面内转到不同的方向对散射的α粒子进行观察。被散射的α粒子打在荧光屏上会有微弱的闪光产生。通过放大镜观察散光就可以记录在某一时间内向某一方向散射的α粒子数。从α粒子源到荧光屏这段路程处于真空。当仅粒子打到金箔上时，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力作用，一些α粒子的运动方向改变，也就是发生了α粒子的散射。统计散射到各个方向的α粒子所占的比例，可以推知原子中电荷的分布情况。材料三教学对象为高中三年级学生，已学过原子的结构相关知识。任务：(1)简述卢瑟福的原子的核式结构模型的内容。(2)结合所给材料，完成“原子的核式结构模型”的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式、叙述式等)。参考答案：无参考解析：(1)原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫作原子核。原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。(2)教学设计如下：原子的核式结构模型一、教学目标（1）.知道阴极射线及其本质，了解电子及其比荷，知道原子的核式结构模型及原子核的电荷分布。（2）.掌握电子的电荷量、原子的核式结构模型，能够通过科学推理解决相关的问题。（3）.探究阴极射线的本质，理解α粒子散射实验，揭示实验本质，得出结论，体会科学家的探索方法，提高观察与实验的能力。（4）.通过学习体验科学家探索科学的艰辛，坚持实事求是的科学态度，培养积极探索科学的兴趣。二、教学重难点1>.教学重点(1)引导学生小组自主思考讨论对α粒子散射实验的结果分析，从而否定“枣糕模型”，得出原子的核式结构。(2)在教学中渗透物理学方法：模型方法、黑箱方法和微观粒子碰撞方法。2>.教学难点引导学生小组自主思考讨论对α粒子散射实验的结果分析，从而否定“枣糕模型”，得出原子的核式结构。三、教学过程环节一：新课导入教师：汤姆逊发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的“枣糕模型”。用动画展示原子的“枣糕模型”，并提问：汤姆逊提出的原子的“枣糕模型”是否正确呢?学生观看动画并思考问题。【设计意图】全方位展示实验过程，方便学生理解。环节二：新课讲授1>.α粒子散射实验原理(1)原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。而α粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果α粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的α粒子穿过原子的散射情况是研究原子结构的有效手段。(2)教师指出：研究原子内部结构要用到的方法——黑箱法、微观粒子碰撞方法等。2>.α粒子散射实验装置α粒子散射实验的装置主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。α粒子散射实验在课堂上无法直接演示，需要借助多媒体系统。利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的α粒子，并且让学生了解到这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也相当长。3>.实验的观察结果实验的观察结果：入射的α粒子分为三部分。大部分沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。学生体会α粒子散射实验中用到的科学方法；渗透科学精神的教育思想。【设计意图】扩展学生的思维。环节三：课后小结1>.投影出三个问题让学生先自己思考，然后以四人小组讨论。对于第一、二个问题，学生基本上能讨论出结果，师生共同分析第三个问题，然后让学生小组讨论，进行逻辑推理得出原子的结构。第三个问题是用汤姆逊的“枣糕模型”能否解释α粒子大角度散射?请同学们从以下三方面去考虑：(1)Or.粒子出现大角度散射有没有可能是由电子碰撞后造成的?(2)按照“枣糕模型”，α粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转?(3)你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成α粒子的大角度偏转?为什么?2>.教师小结对于问题(1)、(2)，按照“枣糕模型”，有下列结论。(1)碰撞前、后，质量大的α粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹的现象。即使是非对心碰撞，也不会有大角度散射。(2)α粒子在原子附近时，由于原子呈中性，与α粒子之间没有或有很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀地分布。α粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使仅粒子偏转的力不会很大，所以α粒子大角度散射说明“枣糕模型”不符合原子结构的实际情况。对于问题(3)：先通过课件师生分析，然后小组讨论，推理分析得到卢瑟福的原子核式结构核型。教师起引导和组织作用。实验中发现极少数α粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些α粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。(3)绝大多数α粒子不偏移一原子内部绝大部分是“空”的。(4)少数α粒子发生较大偏转一原子内部有“核”存在。(5)极少数α粒子被弹回表明：①原子核作用力很大；②原子核质量很大，电量集中。【设计意图】培养学生分析问题、解决问题及总结的能力；帮助学生回顾所学内容，增强记忆。四、板书设计原子的核式结构模型一、α粒子散射实验（1）.实验装置（2）.实验结果二、原子的核式结构模型三、核式结构模型与“枣糕模型”[问答题]21.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料高中物理某教材“功和内能”一节有如下演示实验。在有机玻璃筒底放置少量易燃物，例如蓬松的棉花，迅速压下筒中的活塞，观察筒底物品变化。任务：(1)这个实验说明了什么?(2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。参考答案：无参考解析：(1)这个实验说明了做功可以改变物体的内能。(2)教学方案：教师：在初中我们已经学过功和能的一些知识，对功和能有了简单的认识，并能定性地分析某些物理现象，前两节我们较深人地探讨了功的概念、功的计算，现在我们来进一步研究能的基本知识以及功和能的关系。①能的概念a.能的定义：一个物体能够对外做功则这个物体就具有能。由学生举出自然界中具有能量的物体的实例，如流动的河水、飞行的子弹、自由下落的重物、压缩的弹簧、燃烧的焰火、高压的气体……b.物质的不同运动形式对应着不同的能。弹簧吊挂物体，一端固定在铁架上，用力下拉物体，使弹簧伸长后释放，物体将向上运动，弹簧对物体做功，说明形变的弹簧有能量，此能量叫作弹性势能。点燃走马灯的蜡烛后，灯的一部分旋转起来，这个现象中，有什么能呢?能如何转化?首先是蜡烛的化学能经燃烧释放出来，加热空气，空气分子运动加剧，转化为空气分子的内能，热空气上升又带动走马灯旋转，空气的部分内能又转化为走马灯的机械能。由此看来，自然界的能多种多样，除上述的能以外，还有电能、光能、原子能、生物能……同时它们之间也可以互相转化。c.各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中守恒。观看录像，分析展示的各种现象中，能量存在和转化情况。如早晨太阳出来，照耀树林，太阳能经植物的光合作用转化为生物能……傍晚，电灯亮了，电能转化为热能、光能等。在能的转化中，能保持守恒。教师：在能的转化过程中，与之紧密相关的物理量是什么呢?(是做功)②做功的过程做功的过程是能量转化的过程。物体的能量发生变化，对外则表现为做了一定的功。a.做功使不同形式的能量发生转化。在光滑水平面上，人拉重物使重物由静止而运动，人对物体做功的过程中，人的生物能转化为物体的动能。在水力发电厂中，水流冲击水轮机，带动水轮机转动，从而带动发电机转动而做功，水流的机械能转化为电能。火车前进做功，是先把燃料油和煤的化学能转化为热能，经内燃机或蒸汽机又把热能转化为火车的机械能……由此看来，能量互相转化要伴随着做功，但能量转化的多少如何来计算和确定呢?b.功是能量转化的量度。运动员将质量为15kg的杠铃举高2m，他做了300J的功，则有300J的生物能转化为杠铃的重力势能。自然界中有各式各样的力，如电磁力、分子力、核力……它们做功的计算方式各不相同，但有一点是相同的，即做了多少功就有多少能量由一种形式转化为另一种形式。教师：功和能有着密切的联系，但它们之间有什么区别呢?③功和能a.能是由物体运动状态决定的物理量，即状态量；而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量，两者有着本质的区别。b.做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化是用做功的多少来量度。但功和能不能相互转化。④总结、扩展a.运用功和能的观点，能量转化规律是分析解决物理问题的重要方法和途径之一，要充分理解、逐步深化。b.功是能量转化过程中的关键物理量，在今后的学习中要深刻领会各种力做功的特点，熟练掌握各种功的计算，明确各种不同的功所涉及的有关能量的转化。c.能的转化和守恒定律在力、热、电、光、原子等各个领域都有广泛应用，要注意掌握和运用。[问答题]22.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(2017年版)》关于“楞次定律”的内容标准为：“探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。”材料二高中物理某版本教科书中的“楞次定律”一节关于“磁通量变化与感应电流的关系”的实验内容如下。材料三教学对象为高中二年级学生，已学过感应电流的产生等知识。任务：(1)简述楞次定律的内容。(2)根据上述材料，完成“楞次定律”的学习内容的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式、叙述式等)。参考答案：无参考解析：(1)楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。(2)教学设计如下：楞次定律【教学目标】（1）.正确理解楞次定律的内容及其本质。掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种具体表现形式。（2）.通过对实验现象的观察、归纳、概括，得出影响感应电流方向的因素。掌握运用楞次定律和右手定则判断感应电流方向的方法和步骤。（3）.经历探究螺线管中感应电流方向的实验，记录、分析实验现象，交流讨论，归纳出普遍的规律。（4）.参与实验、多角度分析和逐步明确9-3纳感应电流方向的过程，领略楞次定律的表述因高度抽象和概括而表现出的简洁美。【教学重难点】教学重点：①楞次定律的获得及理解。②应用楞次定律判断感应电流的方向。③利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。④引导学生分析实验数据，以感应电流的磁场作为“中介”来确定感应电流的方向。教学难点：楞次定律的理解及实际应用。【教学过程】[问答题]23.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料高中物理某教科书关于“电场电场强度”一节的一个演示实验如图9所示。任务：(1)这个演示实验可用于什么物理知识的教学?(2)用此实验设计一个教学片段，帮助学生理解与该现象相关的物理知识。参考答案：无参考解析：(1)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。这个实验只是用来模拟电场线的分布。(2)教学片段：师：除了用数学公式描述电场外，如何形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是画电场线。下面就让我们通过一个简单的实验来模拟一下电场线。(老师做演示实验，学生观察实验现象)师：同学们，通过这个实验我们观察到了什么现象?生1：头发碎屑在蓖麻油里呈辐射状。生2：头发碎屑全部分布在电场线上，电场线是真实存在的。师：很棒!同学们能够发现这么多现象。头发碎屑在蓖麻油中以某一点为圆心呈辐射状分布。这说明了什么呢?生：点电荷的电场线呈辐射状分布。师：不错，那么生2说“头发碎屑全部分布在电场线上，电场线是真实存在的”是对的吗?生：不对，电场线是法拉第为了形象地描述电场中各点电场强度的大小和方向而假想的线。师：不错!通过这个实验我们不能得出电场线是否真实存在，但我们要知道，电场线不是真实存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。这个实验只是用来模拟电场线的分布。明白了吗?生：明白了。[问答题]24.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(2017年版)》中关于“超重与失重”的内容标准为：“通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。通过实验，认识超重和失重现象。”材料二高中物理某教材中关于“超重与失重”的部分内容如下。材料三教学对象为高中一年级学生，已学过匀变速直线运动以及牛顿运动定律的相关内容。任务：(1)简述超重与失重现象。(2)根据上述材料，完成教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式或叙述式等)。参考答案：无参考解析：(1)物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象称为超重现象。物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象称为失重现象。(2)教学设计如下：超重与失重一、教学目标（1）.建构超重和失重的物理观念，了解超重和失重的原因，超重和失重与运动方向、加速度方向关系。（2）.学会对实际情景“建模”，用科学的方法解决实际问题。培养学生分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。（3）.经历探究产生超重和失重现象原因的过程，学习科学探究的方法，进一步学会应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。（4）.体验学以致用的乐趣，感受物理与生活、社会与科学技术的相关性。二、教学重难点（1）.教学重点认识超重与失重现象。（2）.教学难点超重与失重条件的判断。三、教学过程环节一：新课导入教师展示一台体重计并提问：体重计是用来测量什么的?生：体重计是用来测量体重的，也就是人的质量。教师请一位学生上来用体重计测量其体重，提出问题：体重计测体重的原理是什么?(教师强调静止状态)生：二力平衡。师：很好。教师播放视频：将体重计放到电梯里，随着电梯运动，体重计示数发生了变化。提出问题：在这个过程中人的质量会不会发生改变?体重计的示数为什么会发生改变呢?师：好，同学们，今天我们就带着这些问题来学习“超重与失重”。教师板书：超重与失重。【设计意图】用生活实例引入，激发学生兴趣，也体现了从生活走向物理的理念。环节二：新课讲授师：大家先对人和体重计进行受力分析，然后我们来回顾一下体重计的原理。生：人受到重力和体重计的支持力，体重计受到重力、人的压力及地面的支持力。师：根据二力平衡的原理，人受到的重力mg等于体重计对人的支持力F(静止或者匀速运动状态)。根据牛顿第三定律，人对体重计的压力F’和体重计对人的支持力F是一对作用力和反作用力。当人对体重计的压力F’发生改变时，体重计对人的支持力F也会发生相应的改变，体重计的示数就发生了改变。这就是体重计的原理。教师板书：原理：体重计是通过测量物体对体重计的压力来测量物体的重力。【设计意图】在这一节会涉及很多受力分析问题，通过这个环节，让学生对平衡力和相互作用力进行回顾，为接下来的实验打好知识基础。师：还有两个概念需要大家了解一下——实重与视重。人在静止时实际的重量即实重，体重计上显示出来的示数即视重，二者可以相等，也可以不相等。【设计意图】区分实重和视重，避免概念的混淆，为接下来的讲授做准备。师：大家从字面上理解一下超重和失重的概念。刚刚在电梯运动过程中，人对体重计的压力在电梯加速上升和减速下降的过程中大于人的重力，这是我们物理学中的什么现象?生：超重现象。师：而人对体重计的压力在电梯减速上升和加速下降的过程中小于人的重力，这是我们物理学中的什么现象?生：失重现象。教师板书：超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。师：下面我们来看一下超重、失重的条件判断。请学生用手提着弹簧测力计的吊环向上、向下变速运动，并记录其示数大小的变化。大家分析受力情况。(注意选取正方向，这里我们选支持力的方向，也就是向上的方向为正方向)生：F—mg=ma。超重现象时，F>mg，a>0；失重现象时，F师：很好。教师板书：超重现象产生条件：a方向向上；失重现象产生条件：a方向向下。环节三：巩固提升教师提问：（1）.超重和失重现象的产生和物体的速度有没有关系呢?（2）.超重、失重是不是物体的重力改变了呢?生：与速度没有关系；不是实重改变，而是视重改变。【设计意图】这两个问题是学生学习过程中的易错点，问题l通过提问讨论以及教师分析，让学生对于超重、失重的条件更加明确；问题2是让学生知道超重、失重不会改变物体的实际重量。环节四：小结作业师生共同总结本节课知识点。作业：判断下面各运动形式产生的现象是超重现象还是失重现象?①飞机的起飞阶段②物体做自由落体运动③过山车由最低点加速上升阶段④物体做竖直上抛运动⑤物体做平抛运动或者斜抛运动【设计意图】将所学知识运用到生活中，加强理论与实际的联系。四、板书设计超重与失重一、体重计原理二、超重与失重（1）.定义（2）.产生条件三、作业[问答题]25.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料下面是高中物理某教材“重力势能”一节中关于物体沿不同路径下落时重力做功的实验示意图。任务：(1)说明重力势能这节课在教材中的作用。(2)基于以上实验，设计一个师生交流的教学片段。参考答案：无参考解析：(1)重力势能这节课是学生第一次定量地研究能量，它的学习将会对后来动能、机械能的学习产生影响，也是学生第一次通过功能关系来定义能量。这节课的学习可以让学生明白功是能量转化的量度以及它所表达的物理含义。(2)教学片段：师：观察教材上这三幅图，同学们先独立推导这几种情况下重力所做的功。生：利用功的表达式就可以求解。学生完成后教师提出问题。师：比较容易做的是哪一种情况?生：第一种和第二种。师：为什么这两种容易求解呢?生：这两种情况下，重力方向上的位移容易求解。师：那么这两个问题的答案是什么呢?生：mgh1-mgh2。师：我们大胆猜想一下，第三个图中重力所做的功和前两个是否相等呢?生：有可能相等。师：我们来验证一下我们的猜想，第三幅图的困难在哪里?生：下落时所走的路径是曲线。师：那么我们怎么解决这个难点呢?对于曲线我们可以怎么处理?生：可以把曲线分成很多小段，然后求和：师：是的，分成很多小段，就可以把它看成直线再求解，这样是不是就简单了，那么大家按这个方法求一下。(学生求解)师：大家的结果是怎样的?生：还是mgh1-mgh2。师：因此我们可以看出，这三种情况下，重力做的功是相同的，这说明了什么问题呢?生：重力做功与路径无关。师：非常好，这就是重力做功的一个特点。[问答题]26.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(2017年版)》中关于“电磁感应现象”的内容标准为：“通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。”材料二高中物理某教科书中关于“磁生电”的部分内容如下。材料三教学对象为高中二年级学生，已学过电磁场的相关内容。任务：(1)磁生电的条件是什么?感应电流产生的条件是什么?(2)根据上述材料所给内容，完成“电磁感应现象”的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采用表格式或叙述式等)。参考答案：无参考解析：(1)磁生电的条件是一部分导体做切割磁感线运动。感应电流产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。(2)教学设计如下：电磁感应现象一、教学目标（1）.知道磁通量的概念、电磁感应现象及产生感应电流的条件，能解释电磁感应的相关现象。（2）.理解磁通量的概念并会相关计算，理解产生感应电流的条件，能处理相关的问题。（3）.通过实验探究产生感应电流的条件，学会归纳总结法。能与他人交流合作完成实验。（4）.体会电磁技术应用对人类生活和社会发展带来的影响，体验人类对自然界的认识是不断发展的，培养学科学、用科学的积极态度。二、教学重难点教学重点：学生实验探究的过程。教学难点：学生对实验现象的分析总结——磁通量的变化：三、教学过程（1）.新课导入课件展示：科幻故事。科学家带领科考队员乘飞机环地球自西向东考察时，遇到了能源不足的问题，科学家巧妙地利用长导线和一个金属球，借地球这个大磁场感应出了电能。【设计意图】通过科幻故事，激发学生学习的探索欲望?（2）.新课讲授课件回忆：奥斯特实验(略)。教师适时引导并提出问题：奥斯特实验说明电流的周围存在磁场，即电流能产生磁场，请同学们利用逆向思维思考，既然电流能产生磁场，反过来又会如何?你有什么猜想?学生分组讨论，提出猜想：用磁场能否获得电流?教师继续提问：自然界的事物都是相互联系、相互作用的，电能产生磁，磁也应该能产生电。如何利用磁生电?学生思考如何利用磁生电。【设计意图】激发学生的创造精神及锻炼学生的科学思维。教师介绍法拉第最初的设想：把绕在磁铁上的导线和电流表连接起来组成一个闭合的通路，结果发现指针没有偏转，不能产生电流，换用强的磁铁或换用更灵敏的电流表，也没有电流。究竟怎样才能产生电流呢?让我们一起动手实验来试试吧!【设计意图】提出问题，引起悬念。探究实验一：磁能生电的条件学生分组进行探究实验。要求：学生先设计实验方案，再根据设计的方案做实验，同时把操作方法、现象、得到的结论，填入自己设计的表格中。学生动手实验，对有困难的实验小组，教师可进行辅导，师生共同讨论、分析，最后得出结论。实验记录：学生得出实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流，这种现象叫作电磁感应。产生的电流叫作感应电流。【设计意图】通过表格对比，进行直观的归纳分析，得出结论。探究实验二：感应电流的方向与哪些因素有关?学生猜想、讨论后，分组进行实验探究，然后交流实验结果。实验记录：分析实验现象，总结实验结论：导体中的感应电流方向与导体的运动方向和磁感线方向有关。教师提出问题：在电磁感应现象中，获得了电能，这电能是由什么转化而来的?学生分析得出结论：电磁感应现象中机械能转化为电能。【设计意图】在探究性的物理活动中使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。教师课件：电磁感应现象的小故事(略)。教师：我们今天研究了“磁生电”的方法，和当年法拉第等科学家的研究方法基本相同，也可以这么认为：我们重走了伟人走过的路。这说明科学研究并非一件很神秘的事情，只要我们方法正确，持之以恒，我们一定会成功。【设计意图】联系实际，渗透“学以致用”思想，培养学生知识迁移与分析的能力，体现从“物理走向生活”的新课程理念。（3）.课堂小结(略)（4）.布置作业上网查阅发电机的相关资料，写一篇小论文。【设计意图】把物理知识与生产实际结合起来，进一步激发学生的学习积极性，同时培养学生的民族自豪感和爱国主义精神。[问答题]27.阅读材料，根据要求完成教学设计。材料图8为高中物理某教科书“向心加速度”一节的思考与讨论。任务：设计一个教