高中物理信息化教学设计

高中物理信息化教学设计3篇 高中信息技术课教学设计

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　　下面是范文网小编收集的高中物理信息化教学设计3篇 高中信息技术课教学设计，供大家赏析。

高中物理信息化教学设计1

　　一、教材分析

《欧姆定律》一课，学生在初中阶段已经学过，高中必修本(下册)安排这节课的目的，主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.这就决定了本节课的教学目的和教学要求.这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容，重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的，从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法.

　　本节课在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到复习初中知识的作用，另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节课分析实验数据的两种基本方法，也将在后续课程中多次应用.因此也可以说，本节课是后续课程的知识准备阶段.

　　通过本节课的学习，要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用.

　　本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析.这是本节课的核心，是本节课成败的关键，是实现教学目标的基础.

　　本节课的难点是电阻的定义及其物理意义.尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过，但学生由于缺乏较多的感性认识，对此还是比较生疏.从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量，还是存在着不小的思维台阶和思维难度.对于电阻的定义式和欧姆定律表达式，从数学角度看只不过略有变形，但它们却具有完全不同的物理意义.有些学生常将两种表达式相混，对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清，要注意提醒和纠正.

　　二、关于教法和学法

　　根据本节课有演示实验的特点，本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法.教师边演示、边提问，让学生边观察、边思考，限度地调动学生积极参与教学活动.在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，教师可给予恰当的思维点拨，必要时可进行大面积课堂提问，让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点，也有利于充分发挥学生的主体作用，使课堂气氛更加活跃.

　　通过本节课的学习，要使学生领会物理学的研究方法，领会怎样提出研究课题，怎样进行实验设计，怎样合理选用实验器材，怎样进行实际操作，怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道，物理规律必须经过实验的检验，不能任意外推，从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯.

　　三、对教学过程的构想

　　为了达成上述教学目标，充分发挥学生的主体作用，限度地激发学生学习的主动性和自觉性，对一些主要教学环节，有以下构想：1.在引入新课提出课题后，启发学生思考：物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育，也为过渡到演示实验起承上启下作用.2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答.这样使他们既巩固了实验知识，也调动他们尽早投入积极参与.3.在进行演示实验时可请两位同学上台协助，同时让其余同学注意观察，也可调动全体学生都来参与，积极进行观察和思考.4.在用列表对比法对实验数据进行分析后，提出下面的问题让学生思考回答：为了更直观地显示物理规律，还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育，使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识.到此应该达到本节课的第一次高潮，通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨.5.在得出电阻概念时，要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义.此时不要急于告诉学生结论，而应给予充分的时间，启发学生积极思考，并给予适当的思维点拨.此处节奏应放慢，可提请学生回答或展开讨论，让学生的主体作用得到充分发挥，使课堂气氛掀起第二次高潮，也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出实验结论的基础上，进一步总结出欧姆定律，这实际上是认识上的又一次升华.要注意阐述实验结论的普遍性，在此基础上可让学生先行总结，以锻炼学生的语言表达能力.教师重申时语气要加重，不能轻描淡写.要随即强调欧姆定律是实验定律，必有一定的适用范围，不能任意外推.7.为检验教学目标是否达成，可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习，达到巩固之目的.然后结合课本练习题，熟悉欧姆定律的应用，但占时不宜过长，以免冲淡前面主题.

　　四、授课过程中几点注意事项

　　1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍.

　　2.注意正确规范地进行演示操作，数据不能虚假拼凑.

高中物理信息化教学设计2

《万有引力理论的成就》

　　教学目标

　　1、知识与技能

(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系，计算地球质量;

(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的质量;

(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。

　　2.过程与方法：

(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法;

(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;

(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。

　　3.情感态度与价值观：

(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;

(2)体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美。

　　教学重难点

　　教学重点

　　地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。

　　教学难点

　　根据已有条件求中心天体的质量。

　　教学工具

　　多媒体、板书

　　教学过程

　　一、计算天体的质量

　　1.基本知识

(1)地球质量的计算

①依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，即

②结论：

　　只要知道g、R的值，就可计算出地球的质量.

(2)太阳质量的计算

①依据：质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时，行星与太阳间的万有引力充当向心力，即

②结论：

　　只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r，就可以计算出行星的质量.

　　2.思考判断

(1)地球表面的物体，重力就是物体所受的万有引力.(×)

(2)绕行星匀速转动的卫星，万有引力提供向心力.(√)

(3)利用地球绕太阳转动，可求地球的质量.(×)

　　3.探究交流

　　若已知月球绕地球转动的周期T和半径r，由此可以求出地球的质量吗?能否求出月球的质量呢?

【提示】　能求出地球的质量.利用

　　为中心天体的质量.做圆周运动的月球的质量m在等式中已消掉，所以根据月球的周期T、公转半径r，无法计算月球的质量.

　　二、发现未知天体

　　1.基本知识

(1)海王星的发现

　　英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星.

(2)其他天体的发现

　　近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体.

　　2.思考判断

(1)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性.(√)

(2)科学家在观测双星系统时，同样可以用万有引力定律来分析.(√)

　　3.探究交流

　　航天员翟志刚走出“神舟七号”飞船进行舱外活动时，要分析其运动状态，牛顿定律还适用吗?

【提示】　适用.牛顿将牛顿定律与万有引力定律综合，成功分析了天体运动问题.牛顿定律对物体在地面上的运动以及天体的运动都是适用的.

　　三、天体质量和密度的计算

【问题导思】

　　1.求天体质量的思路是什么?

　　2.有了天体的质量，求密度还需什么物理量?

　　3.求天体质量常有哪些方法?

　　1.求天体质量的思路

　　绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动，做圆周运动的天体(或卫星)的向心力等于它与中心天体的万有引力，利用此关系建立方程求中心天体的质量.

　　2.计算天体的质量

　　下面以地球质量的计算为例，介绍几种计算天体质量的方法：

(1)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，半径为r，根据万有引力等于向心力，即

(2)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r和月球运行的线速度v，由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，得

(3)若已知月球运行的线速度v和运行周期T，由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，得

(4)若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g，根据物体的重力近似等于地球对物体的引力，得

　　解得地球质量为

　　3.计算天体的密度

　　若天体的半径为R，则天体的密度ρ

　　误区警示

　　1.计算天体质量的方法不仅适用于地球，也适用于其他任何星体.注意方法的拓展应用.明确计算出的是中心天体的质量.

　　2.要注意R、r的区分.R指中心天体的半径，r指行星或卫星的轨道半径.以地球为例，若绕近地轨道运行，则有R=r.

　　例：要计算地球的质量，除已知的一些常数外还需知道某些数据，现给出下列各组数据，可以计算出地球质量的有哪些?(　　)

　　A.已知地球半径R

　　B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v

　　C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T

　　D.已知地球公转的周期T′及运转半径r′

【答案】　ABC

　　归纳总结：求解天体质量的技巧

　　天体的质量计算是依据物体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，列出有关方程求解的，因此解题时首先应明确其轨道半径，再根据其他已知条件列出相应的方程.

　　四、分析天体运动问题的思路

【问题导思】

　　1.常用来描述天体运动的物理量有哪些?

　　2.分析天体运动的主要思路是什么?

　　3.描述天体的运动问题，有哪些主要的公式?

　　1.解决天体运动问题的基本思路

　　一般行星或卫星的运动可看做匀速圆周运动，所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供，所以研究天体时可建立基本关系式：

　　2.四个重要结论

　　设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动

　　以上结论可总结为“越远越慢，越远越小”.

　　误区警示

　　1.由以上分析可知，卫星的an、v、ω、T与行星或卫星的质量无关，仅由被环绕的天体的质量M和轨道半径r决定.

　　2.应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件，如地球的公转周期是365天，自转一周是24小时，其表面的重力加速度约为9.8 m/s2.

　　例：)据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancri e”，该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的480(1)，母星的体积约为太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同，“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancri e”与地球的(　　)

【答案】　B

　　归纳总结：解决天体运动的关键点

　　解决该类问题要紧扣两点：一是紧扣一个物理模型：就是将天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动;二是紧扣一个物体做圆周运动的动力学特征，即天体(或卫星)的向心力由万有引力提供.还要记住一个结论：在向心加速度、线速度、角速度和周期四个物理量中，只有周期的值随着轨道半径的变大而增大，其余的三个都随轨道半径的变大而减小

　　五、双星问题的分析方法

　　例：天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)

　　归纳总结：双星系统的特点

　　1.双星绕它们共同的圆心做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变;

　　2.两星之间的万有引力提供各自需要的向心力;

　　3.双星系统中每颗星的角速度相等;

　　4.两星的轨道半径之和等于两星间的距离.

高中物理信息化教学设计3

《宇宙航行》

　　教学目标

　　知识与技能

　　1.了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系.

　　2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.

　　过程与方法

　　通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力.

　　情感、态度与价值观

　　1.通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情.

　　2.感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观.

　　教学重难点

　　教学重点

　　1.第一宇宙速度的意义和求法.

　　2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.

　　教学难点

　　1.近地卫星、同步卫星的区别.

　　2.卫星的变轨问题.

　　教学工具

　　多媒体、板书

　　教学过程

　　一、宇宙航行

　　1.基本知识

(1)牛顿的“卫星设想”

　　如图所示，当物体的初速度足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的人造卫星.

(2)原理

　　一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它的万有引力提供，

(3)宇宙速度

(4)梦想成真

　　1957年10月，苏联成功发射了第一颗人造卫星;

　　1969年7月，美国“阿波罗11号”登上月球;

　　2003年10月15日，我国航天员杨利伟踏入太空.

　　2.思考判断

(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.(×)

(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9 km/s.(√)

(3)要发射一颗月球人造卫星，在地面的发射速度应大于16.7 km/s.(×)

　　探究交流

　　我国于2011年10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射

【提示】　火星探测器绕火星运动，脱离了地球的束缚，但没有挣脱太阳的束缚，因此它的发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间，即11.2 km/s

　　二、第一宇宙速度的理解与计算

【问题导思】

　　1.第一宇宙速度有哪些意义?

　　2.如何计算第一宇宙速度?

　　3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?

　　1.第一宇宙速度的定义

　　又叫环绕速度，是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度，是人造地球卫星的最小发射速度，v=7.9 km/s.

　　2.第一宇宙速度的计算

　　设地球的质量为M，卫星的质量为m，卫星到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的线速度为v：

　　3.第一宇宙速度的推广

　　由第一宇宙速度的两种表达式可以看出，第一宇宙速度之值由中心星体决定，可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度，都应以

　　式中G为万有引力常量，M为中心星球的质量，g为中心星球表面的重力加速度，r为中心星球的半径.

　　误区警示

　　第一宇宙速度是最小的发射速度.卫星离地面越高，卫星的发射速度越大，贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小，其运行速度即第一宇宙速度.

　　例：某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t物体以速率v落回手中，已知该星球的半径为R，求这个星球上的第一宇宙速度.

　　方法总结：天体环绕速度的计算方法

　　对于任何天体，计算其环绕速度时，都是根据万有引力提供向心力的思路，卫星的轨道半径等于天体的半径，由牛顿第二定律列式计算.

　　1.如果知道天体的质量和半径，可直接列式计算.

　　2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小，但知道该天体与地球的质量、半径关系，可分别列出天体与地球环绕速度的表达式，用比例法进行计算.

　　三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系

【问题导思】

　　1.卫星绕地球的运动通常认为是什么运动?

　　2.如何求v、ω、T、a与r的关系?

　　3.卫星的线速度与卫星的发射速度相同吗?

　　为了研究问题的方便，通常认为卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由万有引力提供.

　　卫星的线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系与推导如下：

　　由上表可以看出：卫星离地面高度越高，其线速度越小，角速度越小，周期越大，向心加速度越小.

　　误区警示

　　1.在处理卫星的v、ω、T与半径r的关系问题时，常用公式“gR2=GM”来替换出地球的质量M会使问题解决起来更方便.

　　2.人造地球卫星发射得越高，需要的发射速度越大，但卫星最后稳定在绕地球运动的圆形轨道上时的速度越小.

　　例：如图所示为在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星A、B、C，下列说法正确的是(　　)

　　A.根据v=，可知三颗卫星的线速度vA

　　B.根据万有引力定律，可知三颗卫星受到的万有引力FA>FB>FC

　　C.三颗卫星的向心加速度aA>aB>aC

　　D.三颗卫星运行的角速度ωA<ωB<ω

【答案】　C

　　四、卫星轨道与同步卫星

【问题导思】

　　1.人造地球卫星的轨道有什么特点?

　　2.人造地球卫星的轨道圆心一定是地心吗?

　　3.地球同步卫星有哪些特点?

　　1.人造地球卫星的轨道

　　人造卫星的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道.

(1)椭圆轨道：地心位于椭圆的一个焦点上.

(2)圆轨道：卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星所需的向心力由万有引力提供，由于万有引力指向地心，所以卫星的轨道圆心必然是地心，即卫星在以地心为圆心的轨道平面内绕地球做匀速圆周运动.

　　总之，地球卫星的轨道平面可以与赤道平面成任意角度，但轨道平面一定过地心.当轨道平面与赤道平面重合时，称为赤道轨道;当轨道平面与赤道平面垂直时，即通过极点，称为极地轨道，如图所示.

　　2.地球同步卫星

(1)定义：相对于地面静止的卫星，又叫静止卫星.

(2)六个“一定”.

①同步卫星的运行方向与地球自转方向一致.

②同步卫星的运转周期与地球自转周期相同，T=24 h.

③同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度.

④同步卫星的轨道平面均在赤道平面上，即所有的同步卫星都在赤道的正上方.

⑤同步卫星的高度固定不变.

　　特别提醒

　　由于卫星在轨道上运动时，它受到的万有引力全部提供给了向心力，产生了向心加速度，因此卫星及卫星上的任何物体都处于完全失重状态.

　　例：已知某行星的半径为R，以第一宇宙速度运行的卫星绕行星运动的周期为T，该行星上发射的同步卫星的运行速度为v，求同步卫星距行星表面高度为多少.

　　规律总结：同步卫星、近地卫星和赤道上随地球自转物体的比较

　　1.近地卫星是轨道半径近似等于地球半径的卫星，卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.同步卫星是在赤道平面内，定点在某一特定高度的卫星，其做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供.在赤道上随地球自转做匀速圆周运动的物体是地球的一部分，它不是地球的卫星，充当向心力的是物体所受的万有引力与重力之差.

　　2.近地卫星与同步卫星的共同点是卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供;同步卫星与赤道上随地球自转的物体的共同点是具有相同的角速度.当比较近地卫星和赤道上物体的运动规律时，往往借助同步卫星这一纽带，这样会使问题迎刃而解.

　　五、卫星、飞船的变轨问题

　　例：如图所示，某次发射同步卫星的过程如下：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2，最后将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，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上的角速度大于在轨道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

【答案】　D

　　规律总结：卫星变轨问题的处理技巧

　　1.当卫星绕天体做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，由

　　由此可见轨道半径r越大，线速度v越小.当由于某原因速度v突然改变时，若速度v突然减小，

　　卫星将做近心运动，轨迹为椭圆;若速度v突然增大，则

　　卫星将做离心运动，轨迹变为椭圆，此时可用开普勒第三定律分析其运动.

　　2.卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时，卫星受到的万有引力相同，所以加速度也相同.