高一物理教案模板7篇
对重要的物理概念和规律，要不厌其烦地让学生从不同角度、不同层次去理解和应用。关于高一物理教案模板该怎么写的呢？下面小编给大家带来高一物理教案模板，希望大家喜欢！
（一）教学目的
初步认识与非门可以代替与门、非门。
（二）实验器材
T065或74LS00型二输入端四与非门集成电路两块，100欧定值电阻1只，GD55—2型发光二极管1只，常闭按钮开关两个，一号干电池三节（附电池盒），MG42—20A型光敏电阻1只。
（三）教学过程
1．复习
我们已经学过了与门、非门、与非门三种门电路，同学们还记得与门、非门、与非门使电路闭合的条件吗？同学们边回答，老师边板书：
（与门输入端都是高电位时非门输入端是低电位时与非门只要有一个输入端是低电位）
与非门是最常见的门电路，这是因为不但它本身很有用而且在没有专用的非门、与门时（为了生产、调试的方便与规范，在集成电路产品中没有与门、非门，而只供应与非门），可以用与非门来分别代替它们。今天我们就学习如何把与非门作为与门、非门使用。板书：
（第六节与非门作为与门、非门）
2．进行新课
(1)用与非门作为非门
同学们，现在我们研究只应用与非门的一个输入端A（或B），另一个输入端B（或A）空着，这个与非门的开关条件。
问：把这个与非门的A与低电位相接时，它的输出端是高电位还是低电位？把它当作一个电路的开关，此时电路是开的，还是关的？（高电位，关的）
问：把这个与非门的A与高电位相接时，它的输出端是高电位还是低电位？这个开关电路是开的，还是关的？（低电位，开的）
问：这样使用与非门，这个与非门可不可以看作是个非门（与本节课复习中的板书呼应）？（可以）
板书：
一、应用解法分析动态问题
所谓解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况，作一些较为复杂的定性分析，从形上就可以看出结果，得出结论.
例1 用细绳AO、BO悬挂一重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上.悬点A固定不动，将悬点B从1所示位置逐渐移到C点的过程中，试分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况.
[方法归纳]
解决动态问题的一般步骤：
(1)进行受力分析
对物体进行受力分析，一般情况下物体只受三个力：一个是恒力，大小方向均不变;另外两个是变力，一个是方向不变的力，另一个是方向改变的力.在这一步骤中要明确这些力.
(2)画三力平衡
由三力平衡知识可知，其中两个变力的合力必与恒力等大反向，因此先画出与恒力等大反向的力，再以此力为对角线，以两变力为邻边作出平行四边形.若采用力的分解法，则是将恒力按其作用效果分解，作出平行四边形.
(3)分析变化情况
分析方向变化的力在哪个空间内变化，借助平行四边形定则，判断各力变化情况.
变式训练1 如2所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将( )
A.一直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
二、力的正交分解法
1.概念：将物体受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的方向分解的方法，是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法.
2.目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分解”的目的是为了更好地“合成”.
3.适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成.
4.步骤
(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.
(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如3所示.
(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：
Fx=F1x+F2x+…
Fy=F1y+F2y+…
(4)求共点力的合力：合力大小F=F2x+F2y，合力的方向与x轴的夹角为α，则tan α=FyFx，即α=arctan FyFx.
4
例2 如4所示，在同一平面内有三个共点力，它们之间的夹角都是120°，大小分别为F1=20 N，F2=30 N，F3=40 N，求这三个力的合力F.
5
变式训练2 如5所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为( )
A.μmg
B.μ(mg+Fsin θ)
C.μ(mg-Fsin θ)
D.Fcos θ
三、力的分解的实际应用
例3 压榨机结构如6所示，B为固定铰链，A为活动铰链，若在A处施另一水平力F，轻质活塞C就以比F大得多的力压D，若BC间距为2L，AC水平距离为h，C与左壁接触处光滑，则D所受的压力为多大?
例4 如7所示，是木工用凿子工作时的截面示意，三角形ABC为直角三角形，∠C=30°.用大小为F=100 N的力垂直作用于MN，MN与AB平行.忽略凿子的重力，求这时凿子推开木料AC面和BC面的力分别为多大?
变式训练3 光滑小球放在两板间，如8所示，当OA板绕O点转动使 θ角变小时，两板对球的压力FA和FB的变化为( )
A.FA变大，FB不变
B.FA和FB都变大
C.FA变大，FB变小
D.FA变小，FB变大
例5 如9所示，在C点系住一重物P，细绳两端A、B分别固定在墙上，使AC保持水平，BC与水平方向成30°角.已知细绳最大只能承受200 N的拉力，那么C点悬挂物体的重量最
多为多少，这时细绳的哪一段即将被拉断?
参考答案
解题方法探究
例1 见解析
解析 在支架上选取三个点B1、B2、B3，当悬点B分别移动到B1、B2、B3各点时，AO、BO中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3，从中可以直观地看出，FTA逐渐变小，且方向不变;而FTB先变小，后变大，且方向不断改变;当FTB与FTA垂直时，FTB最小.
变式训练1 D
例2 F=103 N，方向与x轴负向的夹角为30°
解析 以O点为坐标原点，建立直角坐标系xOy，使Ox方向沿力F1的方向，则F2与y轴正向间夹角α=30°，F3与y轴负向夹角β=30°，如甲所示.
先把这三个力分解到x轴和y轴上，再求它们在x轴、y轴上的分力之和.
Fx=F1x+F2x+F3x
=F1-F2sin α-F3sin β
=20 N-30sin 30° N-40sin 30° N=-15 N
Fy=F1y+F2y+F3y
=0+F2cos α-F3cos β
=30cos 30° N-40cos 30° N=-53 N
这样，原来的三个力就变成互相垂直的两个力，如乙所示，最终的合力为：
F=F2x+F2y=-152+-532 N=103 N
设合力F与x轴负向的夹角为θ，则tan θ=FyFx=-53 N-15 N=33，所以θ=30°.
变式训练2 BD
例3 L2hF
解析 水平力F有沿AB和AC两个效果，作出力F的分解如甲所示，F′=h2+L22hF，由于夹角θ很大，力F产生的沿AB、AC方向的效果力比力F大;而F′又产生两个作用效果，沿水平方向和竖直方向，如乙所示.
甲 乙
Fy=Lh2+L2F′=L2hF.
例4 1003 N 200 N
解析 弹力垂直于接触面，将力F按作用效果进行分解如所示，由几何关系易得，推开AC面的力为F1=F/tan 30°=1003 N.
推开BC面的力为F2=F/sin 30°=200 N.
变式训练3 B [利用三力平衡判断如下所示.
当θ角变小时，FA、FB分别变为FA′、FB′，都变大.]
例5 100 N BC段先断
解析 方法一 力的合成法
根据一个物体受三个力作用处于平衡状态，则三个力的任意两个力的合力大小等于第三个力大小，方向与第三个力方向相反，在甲中可得出F1和F2的合力F合竖直向上，大小等于F，由三角函数关系可得出F合=F1sin 30°，F2=F1cos 30°，且F合=F=G.
甲
设F1达到最大值200 N，可得G=100 N，F2=173 N.
由此可看出BC绳的张力达到最大时，AC绳的张力还没有达到最大值，在该条件下，BC段绳子即将断裂.
设F2达到最大值200 N，可得G=115.5 N，F1=231 N>200 N.
由此可看出AC绳的张力达到最大时，BC绳的张力已经超过其最大能承受的力.在该条件下，BC段绳子早已断裂.
从以上分析可知，C点悬挂物体的重量最多为100 N，这时细绳的BC段即将被拉断.
乙
方法二 正交分解法
如乙所示，将拉力F1按水平方向(x轴)和竖直方向(y轴)两个方向进行正交分解.由力的平衡条件可得F1sin 30°=F=G，F1cos 30°=F2.
F1>F2;绳BC先断， F1=200 N.
可得：F2=173 N，G=100 N.
教学目标
1． 知道声音是由物体振动发生的。
2． 知道声音传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同，知道声音在空气中的传播速度。
3．知道回声现象和回声测距离。
重点 声音发生和传播
难点 回声测距离
教具演示
音叉，乒乓球
学生 橡皮筋
一引入新课我们有两只耳朵，能听到各种各样的声音，听老师讲课，可以获得各种知识，听电台广播可以知道天下大事，声音是我们了解周围事物的重要渠道，那么，声音是怎样发生的？它是怎么传到我们耳朵？
教学过程设计
一．声音的发生
（1）演示课本图3-1，引导学生观察音叉发生时叉股在振动。
（2）随堂学生实验：做课本图3-1拨动张紧的橡皮筋。
（3）随堂学生实验：做课本图3-1用手指摸着颈前喉头部分，同时发声。 小结：归纳以上实验，引导学生自己总结出“声音的发生是由于物体的振动”。指出鸟、蟋蟀和其他一些昆虫发声也是由于振动。
二．声音的传播
（1）课本图3-2实验 问：右边音叉的振动通过什么传给了左边的音叉？-（空气）
（2）游泳时，潜入水中也能听到声音，说明液体也能传声。
（3）随堂实验：把耳朵贴近桌面，用手敲桌板，可听见清晰的敲击声，说明固体也能传声。小结：声音能靠任何气体、液体、固体物体作媒介传播出去，这些作为传播媒介的物质称为介质。而真空不能传声。牐
三．声音的传播速度学生对比表中的一些声速并找出空气中15摄氏度的声速。声音在固体、液体中比在空气中传播得快。观察音叉振动观察橡皮筋振动感觉喉头振动归纳观察左边乒乓球思考回想实验查表，并比较
四．回声
（1）回声：回声是声音在传播中遇到障碍物反射回来的现象。讲述为什么有时候能听到回声，有时又不能。原声与回声要隔0.1s以上我们才能听见回声。请同学们算一算我们要听见回声，离障碍物体至少要多远。（17米）
（2）利用回声测距离 例题：某同学站在山崖前向山崖喊了一声，经过1.5秒后听见回声，求此同学离山崖多远？已知：v=340m/s ; t=1.5s求：S解：s=vt1=340m/s×1/2×1.5s=255m答：略
五．小结 计算练习学生解题
六．思考与作业 P43-3
七. 板书
第四章声现象
第一节声音的发生和传播
一．发生
1． 一切发声的物体都在振动。
2． 振动停止，发声也停止。
二．声音传播
1． 声音靠介质（任何气体、液体和固体）传播。
2． 声速（15℃）340m/s
3． 声速由大到小排列：固体、液体、气体。
三．回声
1．回声是声音在传播中遇到障碍物反射回来的现象。（听到回声条件：0.1s以上，17米）
2．利用回声测距离：s=1/2s总=1/2vt。
1、知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性.
2、知道质点的平均速度和瞬时速度等概念.
3、知道速度和速率以及它们的区别.
4、会用公式计算物体运动的平均速度.
【学习重点】
速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系.
【学习难点】
平均速度计算
【指导】
自主探究、交流讨论、自主归纳
【链接】
【自主探究】
知识点一：坐标与坐标的变化量
【阅读】P15 “坐标与坐标的变化量”一部分，回答下列问题。
A级 1、物体沿着直线运动，并以这条直线为x坐标轴，这样物体的位置就可以用 来表示，物体的位移可以通过 表示，Δx的大小表示 ，Δx的正负表示
【思考与交流】1、汽车在沿x轴上运动，如图1—3—l表示汽车从坐标x1=10 m，在经过一段时间之后，到达坐标x2=30 m处，则Δx = ，Δx是正值还是负值?汽车沿哪个方向运动?如果汽车沿x轴负方向运动，Δx是正值还是负值?
2、如图1—3—l，用数轴表示坐标与坐标的变化量，能否用数轴表示时间的变化量?怎么表示?
3、绿妹在遥控一玩具小汽车，她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动，开始时在某一标记点东2 m处，第1s末到达该标记点西3m处，第2s末又处在该标记点西1m处.分别求出第1s内和第2s内小车位移的大小和方向.
知识点二：速度
【阅读】P10第二部分：速度完成下列问题。
实例：北京时间8月28日凌晨2点40分，雅典奥林匹克体育场，这是一个值得所有中国人铭记的日子，21岁的上海小伙刘翔像闪电一样，挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过终点，以明显的不可撼动的优势获得奥运会男子110米栏冠军，12秒91的成绩平了由英国名将科林约翰逊1993年8月20日在德国斯图加特创造的世界纪录，改写了奥运会纪录.那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢?试举例说明.
【思考与交流】
1、以下有四个物体，如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢?
初始位置(m) 经过时间(s) 末了位置(m)
A.自行车沿平直道路行驶 0 20 100
B.公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100
C火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250
D.飞机在天空直线飞行 500 10 2 500
A级1、为了比较物体的运动快慢，可以用 跟发生这个位移所用 的比值，表示物体运动的快慢，这就是速度.
2、速度公式v=
3、单位：国际单位m/s或ms-1，常用单位km/h或kmh-1 , ?/s或?s-1
4、速度的大小在数值上等于 的大小;速度的方向就是物体 的方向 ， 位移是矢量，那速度呢?
问题：我们时曾经学过“速度”这个量，今天我们再次学习到这个量，那大家仔细比较分析一下，我们今天学习的“速度”跟学习的“速度”一样吗?如果不一样，有什么不同?
知识点三：平均速度和瞬时速度
一般来说，物体在某一段时间内，运动的快慢不一定时时一样，所以由v=Δx/Δt求得速度，表示的只是物体在时间Δt内的 快慢程度，称为： 速度。
平均速度的方向由_______________的方向决定，它的_____________表示这段时间内运动的快慢.所以平均速度是 量，
1、甲百米赛跑用时12.5秒，求整个过程中甲的速度是多少?那么我们来想一想，这个速度是不是代表在整个12.5秒内速度一直都是这么大呢?
2、前面的计算中我们只能知道百米赛跑中平均下来是每秒8米，只能粗略地知道物体运动的快慢，如果我想知道物体某个时刻的速度如10秒末这个时刻的速度，该如何计算呢?
【思考与交流】
教材第16页，问题与练习2，这五个平均速度中哪个接近汽车关闭油门时的速度?
总结：质点从t到t+△t时间内的平均速度△x/t△中，△t取值 时,这个值就可以认为是质点在时刻的瞬时速度.
问题：下列所说的速度中，哪些是平均速度，哪些是瞬时速度?
1. 百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线。
2. 经过提速后，列车的速度达到150km/h.
3. 由于堵车，在隧道中的车速仅为1.2m/s.
4. 返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中。
5. 子弹以800m/s的速度撞击在墙上。
【学习目标】
1.根据实例归纳圆周运动的运动学特点，知道它是一种特殊的曲线运动，知道它与一般曲线运动的关系。
2.理解表征圆周运动的物理量，利用各物理量的定义式，阐述各物理量的含义及相互关系。
3.知道圆周运动在实际应用中的普遍性。用半径、线速度、角速度的关系揭示生活、生产中的圆周运动实例。从而对圆周运动的规律有更深刻的领悟。
【阅读指导】
1.圆周运动是____________的一种，从地上物体的运动到各类天体的运动，处处体现着圆周运动或椭圆运动的和谐之美。物体的___________________的运动叫做圆周运动。
2.在课本图2-1-1中，从运动学的角度看有什么共同的特点：_____________________ ________________________________________________________________。
3.在圆周运动中，最简单的一种是______________________。
4.如果质点沿圆周运动，在_____________________________，这种运动就叫做匀速圆周运动。
5.若在时间t内，做匀速圆周运动的质点通过的弧长是s，则可以用比值________来描述匀速圆周运动的快慢，这个比值代表___________________________，称为匀速圆周运动的_____________。
6.匀速圆周运动是一种特殊的曲线运动，它的线速度就是________________。这是一个________量，不仅有大小，而且有方向。圆周运动中任一点的线速度方向就是_______________。因此，匀速圆周运动实际是一种__________运动。这里所说的“匀速”是指________________的意思。
7.对于做匀速圆周运动的质点，______________________________的比值，即单位时间内所转过的角度叫做匀速圆周运动的_________________，表达式是____________，单位是_____________，符号是________;匀速圆周运动是_______________不变的运动。
8.做匀速圆周运动的物体__________________________叫做周期，用符号____表示。周期是描述________________的一个物理量。做匀速圆周运动的物体，经过一个周期后会_____________________。
9.在匀速圆周运动中，线速度与角速度的关系是_______________________。
10.任何一条光滑的曲线，都可以看做是由___________________组成的，__________叫做曲率半径，记作_____，因此我们就可以把物体沿任意曲线的运动，看成是__________
______________的运动。
【课堂练习】
夯实基础
1.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是( )
A.相等的时间内通过的路程相等
B.相等的时间内通过的弧长相等
C.相等的时间内通过的位移相等
D.相等的时间内通过的角度相等
2.做匀速圆周运动的物体，下列哪些物理量是不变的( )
A.速率 B.速度 C.角速度 D.周期
3.某质点绕圆周运动一周，下述说法正确的是( )
A.质点相对于圆心是静止的 B.速度的方向始终不变
C.位移为零，但路程不为零 D.路程与位移的大小相等
4.做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s，角速度为6 rad/s，则在0.1s内物体通过的弧长为________m，半径转过的角度为_______rad，半径是_______m。
5.A、B两质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的弧长之比sA:sB=2:3，而转过的角度之比 =3:2，则它们的周期之比TA:TB=________，角速度之比 =________，线速度之比vA:vB=________，半径之比RA:RB=________。
6.如图所示的传动装置中，已知大轮A的半径是小轮B半径的3倍，A、B分别在边缘接触，形成摩擦转动，接触点无打滑现象，B为主动轮，B转动时边缘的线速度为v，角速度为ω，试求：
(1)两轮转动周期之比;
(2)A轮边缘的线速度;
(3)A轮的角速度。
能力提升
7.如图所示，直径为d的圆筒，正以角速度ω绕轴O匀速转动，现使枪口对准圆筒，使子弹沿直径穿过，若子弹在圆筒旋转不到半圈时，筒上先后留下a、b两弹孔，已知aO与bO夹角60°，则子弹的速度为多大?
8.一个大钟的秒针长20cm，针尖的线速度是________m/s，分针与秒针从重合至第二次重合，中间经历的时间为________s。
第1节 描述圆周运动
【阅读指导】
1. 曲线运动，运动轨迹是圆的。
2. 做圆周运动的物体通常不能看作质点;物体各部分的轨迹都不尽相同，但它们是若干做圆周运动的质点的组合;做圆周运动的各部分的轨迹可能不同，但轨迹的圆心相同。
3.快慢不变的匀速(率)圆周运动。
4.相等的时间里通过的圆弧长度相等。
5.S/t，单位时间所通过的弧长，线速度。
6.质点在圆周运动中的瞬时速度，矢，圆周上该点切线的方向，变速，速率不变的。
7.连接质点和圆心的半径所转过的角度，角速度，ω=φ/t，弧度每秒，rad/s,角速度。
8.运动一周所用的时间，T，匀速圆周运动快慢，重复回到原来的位置及运动方向。
9. V=Rω。
10.一系列不同半径的圆弧，这些圆弧的半径;ρ;物体沿一系列不同半径的小段圆弧。
【课堂练习】
1. A 2. A、C、D 3. C 4. 0.3，0.6，0.5.5. 1：2，2：1，1：4。
6.小。7. V=3dω/2π
教学目标
知识目标
（1）通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系。
（2）会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式。
（3）通过加速度与质量和和合外力的定量关系，深刻理解力是产生加速度的原因这一规律。
（4）认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系，认识加速度与和外力间的瞬时对应关系。
（5）能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。
能力目标
通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力。
情感目标
培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯。
教材分析
1、通过演示实验，利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系：在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系。
2、利用实验结论总结出牛顿第二定律：规定了合适的力的单位后，牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式、
3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义：公式中的表示的是物体所受的合外力，而不是其中某一个或某几个力；公式中的和均为矢量，且二者方向始终相同，所以牛顿第二定律具有矢量性；物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化，这就是牛顿第二定律的瞬时性。
教法建议
1、要确保做好演示实验，在实验中要注意交代清楚两件事：只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力（根据学生的实际情况决定是否证明）；实验中使用了替代法，即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。
2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义。
3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律，让学生重新认识出中所给公式。
教学重点：
牛顿第二定律
教学难点：
对牛顿第二定律的理解
教学过程：
示例：
一、加速度、力和质量的关系
介绍研究方法（控制变量法）：先研究在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；再研究在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系、介绍实验装置及实验条件的保证：在砝码质量远远小于小车质量的条件下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力、介绍数据处理方法（替代法）：根据公式可知，在相同时间内，物体产生加速度之比等于位移之比、
以上内容可根据学生情况，让学生充分参与讨论、本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机，变为定量实验。
二、牛顿第二运动定律（加速度定律）
1、实验结论：物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比、加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
2、力的单位的规定：若规定：使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N、则公式中的＝1。（这一点学生不易理解）
3、牛顿第二定律：
物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比、加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。
【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（20_ 年版 20_ 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。