教師資格證-（高中）物理-章節(jié)練習(xí)題-第三章-教學(xué)設(shè)計(jì)-第二節(jié)-物理教學(xué)設(shè)計(jì)及案例分析

教師資格證-（高中）物理-章節(jié)練習(xí)題-第三章教學(xué)設(shè)計(jì)-第二節(jié)物理教學(xué)設(shè)計(jì)及案例分析[問答題]1.案例：下面是某（江南博哥）位同學(xué)對一道習(xí)題的解答。題目：經(jīng)檢測汽車A的制動性能為：以標(biāo)準(zhǔn)速度20m／s在平直公路上行駛時(shí)，制動后40s停下來。現(xiàn)A在平直公路上以20m／s的速度行駛，發(fā)現(xiàn)前方l80m處有一貨車B以6m／s的速度同向勻速行駛，司機(jī)立即制動，問是否會發(fā)生撞車事故?解：設(shè)汽車A制動后40s的位移為s1，貨車B在這段時(shí)間內(nèi)的位移為s2。因?yàn)閮绍噭傞_始相距180m，180m>160m，所以兩車不相撞。問題：(1)指出此道試題檢測了學(xué)生所學(xué)的哪些知識點(diǎn)。(2)指出該生解題中的錯誤之處，分析產(chǎn)生錯誤的原因，并給出正確解法。(3)給出一個教學(xué)思路，幫助該生正確解答此類問題。參考答案：無參考解析：(1)本題考查了勻減速直線運(yùn)動及其應(yīng)用。(2)這是典型的追及問題。該生解答時(shí)，比較的是后車制動后與前車的位移差，忽略了共速的這個條件，從而出現(xiàn)錯誤。正確解答：(3)教學(xué)思路：教師先和學(xué)生一起回顧直線運(yùn)動的相關(guān)公式，接下來，提出觀點(diǎn)，兩車是否相撞取決于汽車A與貨車B同速時(shí)，兩車位移差和初始時(shí)刻兩車的距離關(guān)系，并求解驗(yàn)證。知識拓展，介紹其他解決追及相遇問題的方法，如臨界法、函數(shù)法、圖像法等。歸納總結(jié)，對上述解決追及相遇問題的方法進(jìn)行總結(jié)。[問答題]2.案例：教師演示實(shí)驗(yàn)并提問：讓一張紙與一個小鋼球同時(shí)從同一高度處開始自由下落?？梢杂^察到什么現(xiàn)象?學(xué)生：鋼球先落地。教師：對，這就是生活中觀察到的現(xiàn)象。教師演示實(shí)驗(yàn)：教師把剛才的紙揉成團(tuán)，再與小球一起由靜止開始從同一高度處同時(shí)下落，學(xué)生觀察到什么現(xiàn)象?學(xué)生：幾乎同時(shí)下落。教師：這是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊?。把紙揉成團(tuán)時(shí)所受的空氣阻力，要比一張紙攤開時(shí)小得多。教師演示實(shí)驗(yàn)：教師拿出事先抽成真空(空氣相當(dāng)稀薄)的牛頓管，讓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止開始同時(shí)下落，學(xué)生觀察到什么現(xiàn)象?學(xué)生：同時(shí)下落。教師：這就是自由落體運(yùn)動。教師板書——自由落體運(yùn)動：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運(yùn)動。問題：(1)對該教師的教學(xué)進(jìn)行評價(jià)。(2)針對上述教學(xué)過程存在的問題，設(shè)計(jì)一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。參考答案：無參考解析：(1)該教學(xué)片段中，教師的教學(xué)方法和教學(xué)評價(jià)不符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，缺乏趣味性。首先，教師雖然采用了實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，但在實(shí)驗(yàn)過后直接給出相應(yīng)的結(jié)論，學(xué)生沒有思考的過程，導(dǎo)致學(xué)生只能死記硬背結(jié)論。其次，教學(xué)過程中教師只是簡單地提問，沒有足夠的互動過程，缺乏趣味性，不能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不符合啟發(fā)性原則的要求。最后，教師在教學(xué)過程中幾乎沒有反饋，不能調(diào)動學(xué)生參與討論的積極性。未能引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的深度思考和探索，沒有發(fā)揮教學(xué)評價(jià)反饋、調(diào)節(jié)和激勵的作用。(2)教學(xué)片段：教師用手拉著一根下端連有小鋼球的細(xì)線并提問：小球在靜止時(shí)受到幾個力的作用?生：受到兩個力的作用。重力及線的拉力。師：我這時(shí)放手，小球?qū)绾芜\(yùn)動呢?教師放手，小球自由下落。生：小球從靜止開始豎直向下運(yùn)動。師：這就是自由落體運(yùn)動。教師板書——自由落體運(yùn)動：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運(yùn)動。師：自由落體究竟是一種什么性質(zhì)的運(yùn)動呢?古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，人類只要憑借觀察自然現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)，再加上大腦的思考就可以了解宇宙間萬物變化的規(guī)律。那么我們就用亞里士多德的方法來研究物體自由下落的規(guī)律。教師演示并提問：讓一張紙與一個小鋼球同時(shí)從同一高度處開始自由下落，可以觀察到什么現(xiàn)象?生：鋼球先落地。師：大家思考一下，我們能否由剛才的觀察得出“物體越重下落越快，物體下落的快慢由所受重力的大小決定”的結(jié)論?我們的日常經(jīng)驗(yàn)是否也與這個結(jié)論一致?生：有的回答能，有的回答不能。師：伽利略認(rèn)為，要得到科學(xué)的規(guī)律不能僅依靠對自然現(xiàn)象的觀察和思考。科學(xué)研究需要通過實(shí)驗(yàn)對自然現(xiàn)象發(fā)生的條件進(jìn)行控制，觀察和記錄在不同條件下現(xiàn)象的變化情況，并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，這樣才能找到自然現(xiàn)象的真正規(guī)律。教師演示實(shí)驗(yàn)并提問：下面讓我們改變條件，把剛才的紙張揉成團(tuán)，再與小球一起由靜止開始從同一高度處同時(shí)下落，大家看到什么現(xiàn)象?生：幾乎同時(shí)落地。師：大家來比較一下兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如果物體下落快慢是由所受重力大小決定的。那么為什么同一紙張形狀不一樣時(shí)，下落的快慢會不同呢?生：可能是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊?。把紙張揉成團(tuán)時(shí)所受的空氣阻力可能要比一張紙攤開時(shí)小。師：那我們就再改變一下實(shí)驗(yàn)條件，把質(zhì)量、形狀都不同的物體放在真空中，讓它們從同一高度自由下落，看看會有什么結(jié)果?教師演示實(shí)驗(yàn)：教師拿出事先抽成真空(空氣相當(dāng)稀薄)的牛頓管，讓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止開始同時(shí)下落。生：全部同時(shí)下落，說明沒有空氣阻力時(shí)，不同物體自由下落快慢都相同。[問答題]3.案例：下面為一道物理習(xí)題和某同學(xué)的解答過程。問題：(1)指出該習(xí)題旨在幫助學(xué)生掌握的知識。(2)給出該習(xí)題的正確解答。(3)針對該同學(xué)的解答，設(shè)計(jì)一個教學(xué)片段，幫助其掌握解答此類問題的正確思路與方法。參考答案：無參考解析：師：物體運(yùn)動到斜面某一位置時(shí)，機(jī)械能減小，原因是什么呢?生：物體克服摩擦力做功，這部分功轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，所以機(jī)械能減小了。師：很好，那么動能也減小了，動能發(fā)生變化的原因是什么呢?生：物體克服重力和摩擦力做功，所以動能減小了。師：對，這些都是根據(jù)功能關(guān)系得到的，那么我們根據(jù)動能、機(jī)械能的減小能列出哪些方程求解呢?生：ΔEk=(mgsinα+f)s=18J，△E=f·s=3J。師：很好，那我們繼續(xù)按照這個思路能求出第二個問題嗎?生：可以。知道初動能，可以根據(jù)動能定理求末動能。師：這種想法是對的，那么大家想從斜面底端開始運(yùn)動到最后再回到斜面底端時(shí)，物體動能是增大還是減小呢?原因是什么?生：減小，因?yàn)槲矬w克服摩擦力做功。師：整個往返過程重力做功嗎?生：不做功。師：很好，所以動能的減小量等于克服摩擦力所做的功，我們只要求出上升的最大距離，再根據(jù)動能定理就可以求出再次回到斜面底端的動能了。[問答題]4.案例：下面是某校高中物理教師講授“牛頓第一定律”一課導(dǎo)入部分的教學(xué)片段。教師：一個定律從人類開始有這個意識到最后形成，是一個漫長的，要經(jīng)過許多人不斷思考、不斷完善、不斷提高的過程。牛頓第一定律的建立與發(fā)展過程也不例外，今天這堂課讓我們重踏科學(xué)家的歷史之路來探索牛頓第一定律的建立過程，從而感受科學(xué)家探索未知世界的科學(xué)方法和科學(xué)精神。(板書課題——牛頓第一定律)教師：有人認(rèn)為，有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動；沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方。因此，力是維持物體運(yùn)動的原因還是改變物體運(yùn)動的原因呢，你們認(rèn)為哪個正確?學(xué)生甲：我認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因。(通過用手移動書的實(shí)驗(yàn)來支持自己的觀點(diǎn))學(xué)生乙：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。(僅通過書上的科學(xué)事實(shí)來支持自己的觀點(diǎn))教師：學(xué)生乙是正確的，我們的錯誤思維是由于大家忽略了摩擦力的存在。學(xué)生甲：老師，我還是不能理解，現(xiàn)實(shí)中找不到絕對光滑的平面，因此這個結(jié)論是無法證明的。學(xué)生乙：這個理論都已經(jīng)存在好幾百年了，你還想推翻啊。(同學(xué)們哈哈大笑……)教師：大家記住，學(xué)生甲的回答是錯誤的，學(xué)生乙的回答正確。接下來，我們來學(xué)習(xí)牛頓第一定律……問題：(1)評述該教師在該教學(xué)片段中的問題與不足之處。(2)指出同學(xué)甲、乙的回答中存在的問題。(3)針對上述教學(xué)片段中存在的問題，給出改進(jìn)后的教學(xué)思路幫助學(xué)生理解知識、解決問題。參考答案：無參考解析：(1)在這個教學(xué)片段中，教師基本實(shí)現(xiàn)了新課程改革的教育觀，教學(xué)從“教師為中心”轉(zhuǎn)向“學(xué)習(xí)者為中心”，在教學(xué)過程中，更多地讓學(xué)生去思考和判斷力究竟是改變還是維持物體運(yùn)動的原因。但仍存在以下問題與不足之處：雖然這個理論已經(jīng)存在幾百年了，并且在教師和同學(xué)都給出了正確的答案后，學(xué)生甲仍然不理解，但是教師并沒有理睬，只是要求學(xué)生機(jī)械地記住。雖然學(xué)生乙給出了正確的答案，其實(shí)更多的是由于看書得出的，他的心中未必沒有疑問。因此在這一點(diǎn)上教師處理得不好，并沒有解決學(xué)生心中的疑問，長期這樣下去，會抹殺學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。(2)學(xué)生甲沒有認(rèn)真分析運(yùn)動及受力，憑自己的感覺進(jìn)行分析，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。學(xué)生乙完全依賴課本，缺乏科學(xué)探究精神。(3)教學(xué)思路：對于學(xué)生甲的疑問，其實(shí)已經(jīng)激起了學(xué)生的疑惑，如果處理恰當(dāng)?shù)脑挘@對于接下來的教學(xué)是非常有利的。教師完全可以讓同學(xué)們在課下以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，而不是僅僅讓學(xué)生記住。教師可以解釋，雖然找不到絕對光滑的平面，我們可以通過近似光滑的條件或通過平衡摩擦力來用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第一定律，然后通過實(shí)驗(yàn)操作讓學(xué)生徹底理解。[問答題]5.案例：下面是關(guān)于“超重和失重”的教學(xué)片段。教師：大家看教材(圖9)，思考一個問題——乘電梯時(shí)大家有什么感覺?學(xué)生：感覺身體很不舒服。教師：這種不舒服就是因?yàn)殡娞菁铀偕仙驕p速下降造成的，也就是我們今天要學(xué)習(xí)的失重和超重。學(xué)生：嗯。教師：在彈簧秤下端掛一鉤碼，仔細(xì)觀察鉤碼在靜止、緩緩上升、緩緩下降、突然上升和突然下降時(shí)彈簧秤示數(shù)的變化。學(xué)生：靜止、緩慢上升和緩慢下降時(shí)，彈簧秤示數(shù)都基本上不變。教師：突然上升或突然下降時(shí)會發(fā)生變化嗎?學(xué)生：會。突然上升時(shí)會變大，突然下降時(shí)會變小。教師：這說明什么呢?學(xué)生：重力在突然上升時(shí)會變大，突然下降時(shí)會變小。教師：對，那么我們能不能用所學(xué)的牛頓定律來定量地分析這個問題?學(xué)生：可以用牛頓定律列方程。教師：對，這就是我們要學(xué)習(xí)的超重和失重。問題：(1)對這個教學(xué)片段進(jìn)行評述。(2)針對這個教學(xué)片段中存在的問題，設(shè)計(jì)新的教學(xué)片段幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。參考答案：無參考解析：(1)該教師的新課引入沒有調(diào)動起學(xué)生的求知欲望，沒有吸引學(xué)生的好奇心，沒有結(jié)合相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容、通過有趣的演示實(shí)驗(yàn)真正地將學(xué)生帶入到學(xué)習(xí)情境中去。只是憑借學(xué)生一點(diǎn)的生活經(jīng)驗(yàn)將所學(xué)的內(nèi)容說出這種做法很難啟發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。該教師的講解中存在知識性錯誤，對超重和失重的講解存在錯誤，超重和失重并不是重力發(fā)生變化。(2)教學(xué)片段：師：在易拉罐底部打一個小孔時(shí)，用手按住小孔，在里面裝滿水，移開手指，水就從孔里流出來，為什么?生：因?yàn)樗畨旱淖饔?。師：如果讓這個杯子自由下落又是什么情況呢?生：水沒有流出。師：那么怎么解釋這種現(xiàn)象呢?這就是我們今天要學(xué)的超重和失重的現(xiàn)象。師：①用手托住鉤碼，并保持靜止，感受鉤碼的重力大小。②手從靜止開始突然向上運(yùn)動，再從靜止開始突然向下運(yùn)動，在這個過程中有何感受?③用細(xì)線將鉤碼系住，手提另一端，重復(fù)剛才的動作，在這個過程中又有何感受?生：①突然向上運(yùn)動時(shí)鉤碼好像變重了，突然向下運(yùn)動時(shí)鉤碼好像變輕了。②突然向上運(yùn)動時(shí)細(xì)線崩斷了，拉力增大，超過細(xì)線的最大拉力。師：真的是鉤碼的重力發(fā)生變化了嗎?生：沒有，根據(jù)G=mg可知重力不變。師：那么，此過程中什么量發(fā)生了變化?生：鉤碼對手的壓力和鉤碼對細(xì)線的拉力發(fā)生了變化。[問答題]6.案例：下面為一道物理習(xí)題和某同學(xué)的解答過程。問題：(1)指出此道試題檢測了學(xué)生所學(xué)的哪些知識點(diǎn)。(2)給出習(xí)題的正確解答。(3)針對學(xué)生解題過程中存在的問題，設(shè)計(jì)一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生解決此類問題。參考答案：無參考解析：(1)知識點(diǎn)：純電阻電路與非純電阻電路的區(qū)別，以及電功率、熱功率的計(jì)算。生：電路中不僅有內(nèi)阻發(fā)熱消耗電能，還要對外做功消耗電能。師：沒錯，非純電阻電路中，電能消耗由兩部分組成，一部分是發(fā)熱，還有一部分是對外做功。發(fā)熱對應(yīng)熱功率，對外做功對應(yīng)輸出功率，電能消耗對應(yīng)總功率。所以它們?nèi)叩年P(guān)系是P總=P輸+P損。如果限制非純電阻電路對外做功，此時(shí)誰會消耗電能呢?消耗多少?生：只有內(nèi)阻消耗電能，而且全部消耗。師：非常正確，所以對于一個非純電阻電路而言，如果對外做功，則電功率等于熱功率；如果不對外做功，則電路相當(dāng)于純電阻電路，電功率等于熱功率。[問答題]7.案例：下面為一道物理習(xí)題和某同學(xué)的解答過程。問題：(1)指出此道題檢測了學(xué)生的哪些知識點(diǎn)。(2)給出這道題的正確解答。(3)給出一個教學(xué)思路，幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識。參考答案：無參考解析：(1)本道題檢驗(yàn)了學(xué)生的動能定理、機(jī)械能守恒定理及運(yùn)動分析。(2)正確解答：(3)教學(xué)思路：首先，教師可以先帶領(lǐng)學(xué)生回顧機(jī)械能守恒定律和動能定理的內(nèi)容。機(jī)械能守恒定律：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)(或者不受其他外力的作用下)，物體系統(tǒng)的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總能量保持不變。動能定理：外力做的功等于物體的末動能減去物體的初動能。其次，教師設(shè)計(jì)一系列問題說明這兩個定理得適用條件及注意事項(xiàng)。如“有摩擦力的情況下可以用哪個定理”“功是什么量?為什么?”。再次，教師運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法與學(xué)生進(jìn)行討論，總結(jié)適用規(guī)律。機(jī)械能守恒定律適用條件：只有重力和彈力做功。動能定理適用于宏觀低速的運(yùn)動。最后，學(xué)生重做本題，教師巡視指導(dǎo)。[問答題]8.案例：下面為一道物理習(xí)題和某同學(xué)的解答過程。問題：(1)指出此道題檢測了學(xué)生的哪些知識點(diǎn)。(2)指出該學(xué)生的錯誤原因，并給出該習(xí)題的正確解答。(3)給出一個教學(xué)思路，幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識。參考答案：無參考解析：[問答題]9.案例：下面為一道物理習(xí)題和某同學(xué)的解答過程。問題：(1)指出此道試題檢測了學(xué)生所學(xué)的哪些知識點(diǎn)。(2)給出該習(xí)題的正確解答。(3)針對該學(xué)生的錯誤設(shè)計(jì)一個教學(xué)思路，幫助學(xué)生掌握正確分析和解決此類問題的方法。參考答案：無參考解析：(3)教學(xué)思路：首先，幫助學(xué)生突破思維定勢——磁場垂直于導(dǎo)軌平面，即安培力在水平方向。其次，帶領(lǐng)學(xué)生回顧力的平行四邊形定則。再次，提出問題，金屬棒除了受安培力還受哪些力?畫出力的平行四邊形示意圖。最后.深入引導(dǎo)，支持力與滑動摩擦力的合力方向和大小是否不變?重力的大小和方向是否不變?進(jìn)行力的動態(tài)分析，找到最小的安培力，進(jìn)而列式用數(shù)學(xué)方法求解最小值。[問答題]10.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。下面是某高中教材電勢能和電勢一節(jié)中關(guān)于靜電力做功的教學(xué)實(shí)驗(yàn)圖。任務(wù)：(1)這個演示實(shí)驗(yàn)可用于什么物理知識的教學(xué)?(2)用此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個教學(xué)思路，幫助學(xué)生理解與該現(xiàn)象相關(guān)的物理知識。參考答案：無參考解析：(1)該演示實(shí)驗(yàn)可用于探究靜電力做功的教學(xué)。(2)教學(xué)思路：復(fù)習(xí)功和能量的關(guān)系：如圖所示從靜電場中靜電力做功使試探電荷獲得動能入手并提出問題，是什么轉(zhuǎn)化為試探電荷的動能?如下圖。分析試探電荷q在場強(qiáng)為E的均強(qiáng)電場中沿不同路徑從A運(yùn)動到B電場力做功的情況。①q沿直線從A到B；②q沿折線從A到M、再從M到B；③q沿任意曲線從A到B。要求學(xué)生自行計(jì)算，總結(jié)結(jié)論：與重力做功類比，引出結(jié)論：靜電力做的功只與電荷的起始位置和終點(diǎn)位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。[問答題]11.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料如圖所示為高中某教材“靜電現(xiàn)象的應(yīng)用”一節(jié)中“靜電屏蔽”的演示實(shí)驗(yàn)。演示使帶電的金屬球靠近驗(yàn)電器，但不接觸，箔片是否張開?解釋看到的現(xiàn)象。如圖1.7—6，用金屬網(wǎng)把驗(yàn)電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗(yàn)電器，觀察箔片是否張開。這個現(xiàn)象說明什么問題?任務(wù)：(1)這個演示實(shí)驗(yàn)可用于什么物理知識的教學(xué)?(2)用此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生理解與該現(xiàn)象相關(guān)的物理知識。參考答案：無參考解析：(1)這個演示實(shí)驗(yàn)可用于解釋靜電屏蔽及其作用。(2)教學(xué)片段：師：同學(xué)們，大家都知道驗(yàn)電器是檢驗(yàn)物體是否具有電荷的裝置，大家思考當(dāng)一個帶電的導(dǎo)體小球靠近驗(yàn)電器時(shí)，驗(yàn)電器的金屬箔片會張開嗎?生：會。師：為什么?我沒有接觸驗(yàn)電器，只是接近啊。生：由于感應(yīng)起電，使得驗(yàn)電器的上端聚集了一些與帶電小球相反的電荷，而金屬箔片就會帶與帶電小球相同的電。師：很好，是不是和大家分析得一樣呢?我們一塊來看一下。(演示帶電小球靠近驗(yàn)電器但不接觸)好!大家看到了什么?生：驗(yàn)電器兩金屬箔片張開了角。師：很好，大家分析得非常對，現(xiàn)在老師給驗(yàn)電器穿上一層衣服。這個“衣服”像籠子一樣罩住了驗(yàn)電器，我用同一個小球靠近驗(yàn)電器，大家觀察驗(yàn)電器和原來一樣發(fā)生變化嗎?生：沒有。師：是不是驗(yàn)電器壞了?我們再仔細(xì)觀察，去掉衣服后再將小球靠近驗(yàn)電器的金屬，金屬箔片張開了!這說明了什么?生：這層網(wǎng)狀的“衣服”阻止了電荷的感應(yīng)。師：沒錯，這就是我們今天要給大家介紹的“靜電屏蔽”現(xiàn)象。導(dǎo)體的外殼對它的內(nèi)部起到保護(hù)作用，使它的內(nèi)部不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。大家想，這種靜電屏蔽，有什么作用呢?(展示高壓工作時(shí)工作人員穿的衣服和精細(xì)工作原件的靜電屏蔽)生：保護(hù)我們的工人和精細(xì)的電腦手機(jī)原件。[問答題]12.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料：如圖所示為高中某教材“靜電現(xiàn)象的應(yīng)用”一節(jié)中“靜電屏蔽”的演示實(shí)驗(yàn)。任務(wù)：(1)這個演示實(shí)驗(yàn)可用于什么物理知識的教學(xué)?(2)用此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生理解與該現(xiàn)象相關(guān)的物理知識。參考答案：無參考解析：(1)這個演示實(shí)驗(yàn)可用于說明靜電屏蔽及其作用。(2)師：同學(xué)們，大家都知道驗(yàn)電器是檢驗(yàn)物體是否具有電荷的裝置，大家思考當(dāng)一個帶電的導(dǎo)體小球，靠近驗(yàn)電器時(shí).驗(yàn)電器的金屬箔片會張開嗎?生：會。師：為什么?我沒有接觸驗(yàn)電器，只是接近啊。生：由于感應(yīng)起電，使得驗(yàn)電器的上端聚集了一些與帶電小球相反的電荷，而金屬箔片就會帶與帶電小球相同的電。師：很好，是不是和大家分析得一樣呢?我們一塊來看一下。(演示帶電小球靠近驗(yàn)電器但不接觸)。好!大家看到了什么?生：驗(yàn)電器兩金屬箔片張開了角。師：很好，大家分析得非常對，現(xiàn)在老師給驗(yàn)電器穿上一層衣服。這個“衣服”像籠子一樣罩住了驗(yàn)電器，我用同一個小球靠近驗(yàn)電器，大家觀察驗(yàn)電器和原來一樣發(fā)生變化嗎?生：沒有。師：是不是驗(yàn)電器壞了?我們再仔細(xì)觀察，去掉衣服后再將小球靠近驗(yàn)電器的金屬，金屬箔片的張角張開了!這說明了什么?生：這層網(wǎng)狀的“衣服”阻止了電荷的感應(yīng)。師：沒錯，這就是我們今天要給大家介紹的“靜電屏蔽”現(xiàn)象。導(dǎo)體的外殼對它的內(nèi)部起到保護(hù)作用，使它的內(nèi)部不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。大家想，這種靜電屏蔽，有什么作用呢?(展示高壓工作時(shí)工作人員穿的衣服和精細(xì)工作原件的靜電屏蔽)生：保護(hù)我們的工人和精細(xì)的電腦手機(jī)原件。[問答題]13.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)任務(wù)。材料一《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》關(guān)于“動能定理”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為：通過實(shí)驗(yàn)理解動能和動能定理。材料二某高中物理教科書中“動能動能定理”一節(jié)內(nèi)容如下：在得到動能的表達(dá)式E=可以寫成.其中Ek1表示一個過程的初動能，Ek2表示一個過程的末動能。材料三教學(xué)對象為高中一年級，已經(jīng)做完功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。任務(wù)：(1)簡述動能定理的內(nèi)容：(4分)(2)完成該節(jié)課的教學(xué)片段的設(shè)計(jì)，其中包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)過程。(24分)參考答案：無參考解析：(1)力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這個結(jié)論叫作動能定理。(2)教學(xué)設(shè)計(jì)如下。一、教學(xué)目標(biāo)知識與技能：掌握動能定理的表達(dá)式，理解動能定理的確切含義；應(yīng)用動能定理解決實(shí)際問題。過程與方法：運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動能定理的表達(dá)式；理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)習(xí)運(yùn)用動能定理分析解決問題的方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過動能定理的演繹推導(dǎo)、感受成功的喜悅，形成對科學(xué)研究的興趣。二、教學(xué)方法情景教學(xué)法、講授法、歸納法、練習(xí)法。三、教學(xué)過程（1）.導(dǎo)入新課上節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了動能和質(zhì)量與速度的關(guān)系，并且推導(dǎo)出了物體動能的表達(dá)式。但是其中的等式有什么物理意義呢?（2）.新課教學(xué)師：有了動能的表達(dá)式后，前面推出的，就可以寫成W=Ek2-Ek1其中Ek1表示一個過程的初動能，如表示一個過程的末動能。師：上式表明什么問題呢?請用文字?jǐn)⑹鲆幌隆Ｉ毫υ谝粋€過程中對物體所做的功等于物體在這個過程中動能的變化。師：這個結(jié)論就叫作動能定理。師：如果物體受到幾個力的作用.動能定理中的W表示什么意義?生：如果物體受到幾個力的作用，W表示的是合力做的功。師：那么動能定理更廣泛的敘述方法是什么呢?生：合力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。師：結(jié)合生活實(shí)際，舉例說明。生1：如果物體勻速下落，那么物體的動能就沒有發(fā)生變化，這時(shí)合力是零，所以合力所做的功就是零。生2：一架飛機(jī)在牽引力和阻力的共同作用下，在跑道上加速運(yùn)動，速度越來越大，動能越來越大。這個過程是牽引力和阻力都做功，牽引力做正功，阻力做負(fù)功，牽引力和阻力的合力做了多少功，飛機(jī)的動能就變化了多少。師：上節(jié)課推導(dǎo)出來的動能定理.我們是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動的情況下推出的。動能定理是否可以應(yīng)用在變力做功或物體做曲線運(yùn)動的情況.應(yīng)該怎么理解?生：當(dāng)物體受到的力是變力，或者物體的運(yùn)動軌跡是曲線時(shí)，我們?nèi)匀徊捎眠^去的方法，把過程分解成很多小段，認(rèn)為物體在每小段運(yùn)動中受到的力是恒力，運(yùn)動的軌跡是直線，這樣也能得到動能定理。師：正是因?yàn)閯幽芏ɡ磉m用于變力做功和曲線運(yùn)動的情況.所以在解決一些實(shí)際問題中才得到了更為廣泛的應(yīng)用。我們看一道例題：一架噴氣式飛機(jī)質(zhì)量為5.0x103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到s=5.3x102m時(shí)，起飛速度達(dá)到v=60m／s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是其重力的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力?師：從現(xiàn)在開始我們要逐步掌握用能量的觀點(diǎn)分析問題。就這個問題而言，我們的已知條件是什么?生：已知初末速度，運(yùn)動的距離，還知道物體受到的阻力。師：我們分析這類問題,應(yīng)該從什么地方下手呢?生：還是應(yīng)該從受力分析入手。飛機(jī)受力比較簡單，豎直方向的重力和地面對它的支持力合力為零，水平方向上受到飛機(jī)牽引力和阻力。師：以前我們分析受力的目的是為了求物體加速度，而現(xiàn)在進(jìn)行受力分析的目的是什么呢?生：目的是為了求合力做的功,根據(jù)合力做的功，我們可以求解物體受到的牽引力。師：投影展示學(xué)生的解答過程,用動能定理和我們以前解決這類問題的方法相比較，動能定理的優(yōu)點(diǎn)在哪里呢?生1：動能定理不涉及運(yùn)動過程中的加速度和時(shí)間,用它來處理問題要比牛頓第二定律方便。生2：動能定理能夠解決變力做功和曲線運(yùn)動問題,而牛頓定律解決這一問題比較困難。小結(jié)：動能定理是這一節(jié)課的一個關(guān)鍵。這節(jié)課不可能讓學(xué)生掌握應(yīng)用這個定理解決問題的全部方法，而應(yīng)該教給學(xué)生最基本的分析方法，這個例題具有代表性，分析合力做的功等于動能的變化。[問答題]14.下面是某高中物理教材重力勢能的一節(jié)中關(guān)于物體沿不同路徑下落時(shí)重力做的功的實(shí)驗(yàn)示意圖。任務(wù)：(1)重力勢能這節(jié)課在教材中的作用。(2)基于以上實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個師生交流的教學(xué)方案。參考答案：無參考解析：(1)重力勢能這節(jié)課是學(xué)生第一次定量地研究能量，它的學(xué)習(xí)將會對后來動能、機(jī)械能的學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響，也是學(xué)生第一次通過功能關(guān)系來定義能量，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生明白功是能量轉(zhuǎn)化的量度所表達(dá)的物理含義。(2)師：觀察這三幅圖，同學(xué)們先獨(dú)立推導(dǎo)這幾種情況下重力所做的功。生：嗯，利用功的表達(dá)式就可以求解。學(xué)生做完后教師提出問題。師：比較容易做的是哪一種情況?生：第一種和第二種。師：為什么這兩個容易求解呢?生：這兩種情況重力方向上的位移容易求解。師：那么這兩個問題的答案是什么呢?生：mgh1-mgh2。師：我們大膽猜想一下，第三個圖中重力所做的功和前兩個是否相等呢?生：有可能相等。師：我們來驗(yàn)證一下我們的猜想，第三幅圖的困難在哪里?生：下落時(shí)所走的路徑是曲線。師：那么我們怎么解決這個難點(diǎn)呢?對于曲線我們可以怎么處理?生：可以把曲線分成很多小段，然后求和。師：是這樣的，分成很多小段，就可以把它看成直線再求解是不是就簡單了，那么大家按這個方法求出后結(jié)果是怎樣的?生：還是mghl-mgh2。師：這三者情況重力做的功是相同的，這說明了什么問題呢?生：重力做功與路徑無關(guān)。[問答題]15.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)任務(wù)。材料一《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中關(guān)于“庫侖定律”的內(nèi)容要求是：“知道點(diǎn)電荷，體會科學(xué)研究中的理想模型方法。知道兩個點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律。通過靜電力與萬有引力的對比，體會自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。”材料二高中物理某教科書中關(guān)于“庫侖定律”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：材料三教學(xué)對象為高二學(xué)生，已學(xué)過靜電場的知識點(diǎn)。任務(wù)：(1)在上述實(shí)驗(yàn)中用到了什么特殊的實(shí)驗(yàn)方法?請列舉至少兩個用到這種方法的其他實(shí)驗(yàn)。(2)根據(jù)上述材料，完成“電荷間作用力的大小跟距離、電荷量的關(guān)系”的教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)要求包括：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)過程(要求含有教師活動、學(xué)生活動、設(shè)計(jì)意圖，可以采用表格式或敘述式)等。參考答案：無參考解析：(1)控制變量法：在研究物理問題時(shí)，某一物理量往往受幾個不同因素的影響，為了確定各個不同物理量之間的關(guān)系，就需要控制某些量，使其固定不變，改變某一個量，看所研究的物理量與該物理量之間的關(guān)系。如：研究滑動摩擦力與壓力和接觸面之間的關(guān)系；研究壓力的作用效果(壓強(qiáng))與壓力和受壓面積的關(guān)系；研究合外力與質(zhì)量和加速度之間的關(guān)系等。(2)教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)知識與技能：了解定性實(shí)驗(yàn)探究與理論探究庫侖定律建立的過程。過程與方法：通過定性實(shí)驗(yàn)，形成觀察、總結(jié)的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：提升與他人交流合作的能力，提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的意識。二、教學(xué)重難點(diǎn)通過控制變量法探究力的大小與距離、電荷量之間的關(guān)系。三、教學(xué)過程(一)引入新課教師演示實(shí)驗(yàn)：讓氣球在頭發(fā)上摩擦起電，靠近易拉罐，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。接下來,讓學(xué)生比賽,看誰可以在不接觸易拉罐的情況下讓它移動最遠(yuǎn)的距離。學(xué)生觀察現(xiàn)象：易拉罐被橡膠棒、玻璃棒吸引滾動起來了。【設(shè)計(jì)意圖】通過直觀現(xiàn)象讓學(xué)生感受電荷之間存在的相互作用，活動一方面增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,另一方面為下面研究相互作用力的大小與什么因素有關(guān)打下基礎(chǔ)。(二)新課教學(xué)（1）.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備提出問題1：影響電荷間相互作用力的因素是什么?學(xué)生猜想：電荷間相互作用力可能與距離、電荷量、帶電體的形狀等有關(guān)?！驹O(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生帶著疑問進(jìn)入接下來的學(xué)習(xí)中，實(shí)驗(yàn)更有針對性。提出問題2：當(dāng)有多種因素影響被研究的物理量時(shí)，應(yīng)該采取什么方法來進(jìn)行研究?學(xué)生回答：控制變量法提出問題3：你想選取哪些實(shí)驗(yàn)器材?學(xué)生討論后選擇：球形導(dǎo)體，兩個自制的帶細(xì)線泡沫小球，鐵架臺，細(xì)線、橡膠棒。提出問題4：如果要比較這種作用力的大小可以通過什么方法直觀的展示出來?學(xué)生：比較懸線偏角的大小【設(shè)計(jì)意圖】實(shí)驗(yàn)前明確實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)中需要測量和重點(diǎn)觀察的現(xiàn)象，目標(biāo)更加明確，為學(xué)生鋪設(shè)一個思維的臺階，降低他們思考的難度。（2）.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作細(xì)線一端掛著兩個泡沫小球A、B，用摩擦起電的橡膠棒接觸其中一個小球A，然后把A小球與B小球接觸，細(xì)線偏離豎直方向一個角度θ。【設(shè)計(jì)意圖】為了讓小球偏角更加明顯，選擇質(zhì)量較小的泡沫小球作為實(shí)驗(yàn)材料。①保持電量q一定，研究相互作用力F與距離r的關(guān)系。將泡沫小球B逐漸遠(yuǎn)離A，觀察偏角。②保持距離r一定，研究相互作用力F與電荷量Q的關(guān)系。再把橡膠棒與小球A接觸，增加小球A電量，觀察偏角。（3）.學(xué)生觀察、記錄并得出結(jié)論先畫受力圖，如果B對A的力是水平的，則F電=mgtanθ，如果θ越大，則F電越大，這樣可以通過θ的變化來判斷，F(xiàn)電的變化。定性實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電量q一定，距離r越小，偏角越大，作用力，越大。距離r一定，電量q增加，偏角變大，作用力F越大。實(shí)驗(yàn)條件：保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的干燥和無流動的空氣。[問答題]16.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料高中物理某教材中“探究碰撞中的不變量”一節(jié)的演示實(shí)驗(yàn)如下。如圖16.1-1，A、B是兩個懸掛起來的鋼球，質(zhì)量相等。使B球靜止，拉起A球，放開后A與B碰撞，觀察碰撞前后兩球的變化。換成質(zhì)量相差較多的兩個小球，重做以上實(shí)驗(yàn)。任務(wù)：(1)說明上述“換成質(zhì)量相差較多的兩個小球，重做以上實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)意圖。(2)基于該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個包含師生交流的教學(xué)片段。參考答案：無參考解析：(1)設(shè)計(jì)意圖：觀察兩球質(zhì)量相差較大時(shí)，碰撞前后狀態(tài)的變化。(2)教學(xué)片段：教師展示以下視頻片段：臺球正碰、斜碰各一次，火車掛鉤過程，粒子加速器中高速運(yùn)動的粒子撞擊靶核的過程。師：剛才大家看到的視頻中的現(xiàn)象稱為碰撞。碰撞是自然界中常見的現(xiàn)象，也是本節(jié)我們研究的現(xiàn)象。師：下面我們動手做一個碰撞實(shí)驗(yàn)。觀察碰撞前后哪些物理量發(fā)生了變化。教師演示：幾個單擺小鋼球一樣大，擺長一樣長，豎直懸掛時(shí)兩球恰好相切。將單擺A拉開某一個角度后釋放，在最低點(diǎn)與B相碰。以下實(shí)驗(yàn)中開始將拉開的角度均與A拉開的角度一樣大。第1次實(shí)驗(yàn)：mA=mB，碰后A靜止，B向右運(yùn)動。第2次實(shí)驗(yàn)：mA>mB，碰后A、B均向右運(yùn)動。第3次實(shí)驗(yàn)：mA師：實(shí)驗(yàn)中A、B的什么物理量在碰撞前后發(fā)生了變化?這種變化又與什么物理量相關(guān)?生討論得：A、B的速度大小或方向發(fā)生了變化，這種變化與質(zhì)量有關(guān)。師：剛才的碰撞過程中，會不會有什么物理量不發(fā)生變化呢?師：在前面的實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn).物體碰撞前后速度的變化隨質(zhì)量變化，那么會不會物體的質(zhì)量和它的速度組成的一個新的物理量在碰撞中保持不變呢?那么我們先猜一猜這個新的物理量與物體的質(zhì)量和速度有什么關(guān)系?教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證碰撞過程中的不變量是哪些。[問答題]17.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料一《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》關(guān)于“導(dǎo)體的電阻”的內(nèi)容要求：通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系。會測量金屬絲的電阻率。材料二高中物理教科書“導(dǎo)體的電阻”一節(jié)的部分教學(xué)內(nèi)容如下：實(shí)驗(yàn)如圖2.6—3，a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體。在長度、橫截面積、材料三個因素方面，b、c、d跟a相比，分別只有一個因素不同：b與a長度不同：c與a橫截面積不同；d與a材料不同。圖中四段導(dǎo)體是串聯(lián)的，每段導(dǎo)體兩端的電壓與它們的電阻成正比，因此，用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓.就能知道它們的電阻之比。比較a、b的電阻之比與它們的長度之比；比較a、c的電阻之比與它們的橫截面積之比；比較a、d的電阻是否相等。這樣就可以得出長度、橫截面積、材料這三個因素與電阻的關(guān)系。改變滑動變阻器滑片的位置，可以獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以得到等可靠的結(jié)論。材料三教學(xué)對象為高二學(xué)生，已學(xué)過歐姆定律及電學(xué)基礎(chǔ)知識等。任務(wù)：(1)簡述電阻定律的內(nèi)容。(2)根據(jù)上述材料完成實(shí)驗(yàn)“探究導(dǎo)體電阻與其他影響因素的定量關(guān)系”的教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)設(shè)計(jì)要求包括：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)過程(要求包含有教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動、設(shè)計(jì)意圖)。參考答案：無參考解析：(1)同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度Z成正比，與它的橫截面積S成反比，導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材(2)教學(xué)設(shè)計(jì)：探究導(dǎo)體電阻與其他影響因素的定量關(guān)系一、教學(xué)目標(biāo)（1）.知識與技能(1)知道電阻定律的內(nèi)容和表達(dá)式，明確表達(dá)式中各個量的物理意義。(2)了解電阻率的概念及一些常見材料的電阻率的數(shù)值。（2）.過程與方法(1)體會控制變量的科學(xué)方法。(2)在探究影響導(dǎo)體電阻因素的過程中，具有實(shí)驗(yàn)、觀察、分析、歸納、概括總結(jié)能力，在探究過程中，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、類比、比較等研究問題的方法。（3）.情感態(tài)度與價(jià)值觀在探究電阻定律的過程中，養(yǎng)成科學(xué)探究的興趣；勇于創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；堅(jiān)持真理、勇于修正錯誤的科學(xué)精神。二、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：知道導(dǎo)體電阻跟哪些因素有關(guān)。教學(xué)難點(diǎn)：用控制變量法來探究導(dǎo)體電阻跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程。三、教學(xué)過程（1）.新課引入師：我們學(xué)習(xí)了歐姆定律，它的內(nèi)容是什么呢?師：能不能通過改變電壓或電流來改變導(dǎo)體的電阻?生：不能.因?yàn)殡娮璨皇怯呻妷汉碗娏鳑Q定的。師：那么.導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定呢?【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)習(xí)知識時(shí)察覺到問題的存在，這就是一種問題情境。而后提出：導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定?更進(jìn)一步引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突，引發(fā)探究熱情。（2）.新課教學(xué)師：(用多媒體顯示電爐絲和導(dǎo)線并展示實(shí)物電爐絲和導(dǎo)線)能不能用電爐絲當(dāng)輸電線使用?為什么?生：不能，因?yàn)殡姞t絲的電阻太大。師：通過觀察電爐絲和導(dǎo)線實(shí)物.猜想兩者有哪些不同點(diǎn)。決定電爐絲的電阻比輸電線大的因素是什么?(學(xué)生討論)生：形狀、長度、材料、橫截面積、顏色、溫度……師：在上述這些不同點(diǎn)中有些是相互聯(lián)系的，能否整理歸納?生：(在老師的引導(dǎo)下進(jìn)行合并)電阻與長度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)系?！驹O(shè)計(jì)意圖】這一環(huán)節(jié)主要是教師提供與實(shí)際生活密切聯(lián)系的感性素材：電爐絲和銅線。學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上大膽猜測導(dǎo)體電阻的可能相關(guān)量。通過討論、分析、歸納，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。師：下面同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)來研究電阻與長度、橫截面積、材料以及溫度的關(guān)系。電阻與這么多因素有關(guān)，我們?nèi)绾蝸硌芯磕?生：用控制變量法。師：在什么實(shí)驗(yàn)中也曾經(jīng)用過這個方法?生：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)用過。(控制變量法.滲透科學(xué)方法的教育)師：請同學(xué)們根據(jù)控制變量法的要求設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，各小組之間可展開討論。(學(xué)生討論后各組發(fā)表意見并在老師的引導(dǎo)下得出實(shí)驗(yàn)方案)與長度的關(guān)系。如圖(a)所示。電阻與橫截面積的關(guān)系。如圖(b)所示。第三，在圖(a)中，可以測長度和橫截面積都相同的鐵絲和合金的電阻，來研究電阻和材料的關(guān)系。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表1、表2、表3中。師：(分析總結(jié))從表格中你能得出什么結(jié)論?生：R與I成正比；R與S成反比；鐵的電阻比合金的電阻小，說明電阻和材料有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)R與I成正比。(2)R與S成反比。(3)電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。師：引導(dǎo)學(xué)生用語言描述得出定律。并予以修正。師：這就是電阻定律，公式中的p我們把它稱為電阻率，它的物理意義是什么呢?引導(dǎo)學(xué)生分析：當(dāng)I=1m，S=1m2時(shí)，ρ的數(shù)值就等于這種導(dǎo)體的電阻。因此ρ反映了材料的導(dǎo)電性能。ρ的數(shù)值越大，導(dǎo)體的導(dǎo)電性能越差。通過教材中列表，學(xué)生了解常見材料的電阻率數(shù)值。師：我們研究了電阻跟導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料的關(guān)系，總結(jié)出了電阻定律。那么電阻與溫度有怎樣的關(guān)系，如何用實(shí)驗(yàn)探究呢?學(xué)生討論、設(shè)計(jì)方案。師生交流，引導(dǎo)學(xué)生確定最方便的探究步驟。用多用電表的歐姆擋測白熾燈泡內(nèi)玻璃柱(去掉玻璃柱上的鎢絲)的電阻。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將多用電表的表筆接在玻璃柱的兩根導(dǎo)線上，并用酒精燈對玻璃柱加熱。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。師：大家能看到什么現(xiàn)象呢?生：電阻越來越小。師：能不能說電阻隨溫度的升高而減小呢?請同學(xué)們思考，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出實(shí)驗(yàn)方案：用多用電表的歐姆擋測不發(fā)光的白熾燈的電阻，根據(jù)燈泡標(biāo)定的額定電壓、額定電流計(jì)算正常發(fā)光時(shí)的電阻。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并操作、計(jì)算結(jié)果。結(jié)論：鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大。師：電阻與溫度有怎樣的關(guān)系呢?生：電阻隨溫度的變化而變化，導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，有些材料的電阻隨溫度升高而減小。例如，部分絕緣體、半導(dǎo)體材料。（3）.鞏固練習(xí)某同學(xué)想探究導(dǎo)電溶液是否與金屬一樣遵從電阻定律，他拿了一根自行車輪胎氣門芯用的乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。他測得鹽水柱的長度是30cm，并測出了鹽水柱的電阻等于R。現(xiàn)握住乳膠管的兩端把它拉長，使鹽水柱的長度變成40cm，如果溶液也遵從電阻定律。此時(shí)鹽水柱的電阻應(yīng)該等于多少?（4）.課堂小結(jié)讓學(xué)生從三方面進(jìn)行總結(jié)：(1)需要掌握的知識點(diǎn)；(2)掌握概念、規(guī)律應(yīng)注意的問題；(3)本節(jié)課學(xué)到的方法。[問答題]18.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料如圖所示為高中某教材“探究功與速度變化的關(guān)系”一節(jié)中“探究功與速度變化的關(guān)系”的探究實(shí)驗(yàn)：參考案例一如圖7.6—1，由重物通過滑輪牽引小車，當(dāng)小車的質(zhì)量比重物大很多時(shí)，可以把重物所受的重力當(dāng)作小車受到的牽引力。小車運(yùn)動的距離可以由紙帶測出。改變重物的質(zhì)量或者改變小車運(yùn)動的距離.也就改變了牽引力做的功。參考案例二如圖7.6—2。使小車在橡皮筋的作用下彈出。第二次、第三次……操作時(shí)分別改用2根、3根……同樣的橡皮筋，并使小車從同樣的位置被彈出。那么，橡皮筋對小車做的功一定是第一次的2倍、3倍……測出小車被彈出后的速度，能夠找到牽引力對小車做的功與小車速度的關(guān)系。任務(wù)：(1)這個演示實(shí)驗(yàn)可用于什么物理知識的教學(xué)?(2)用此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個教學(xué)片段，幫助學(xué)生理解與該現(xiàn)象相關(guān)的物理知識。參考答案：無參考解析：(1)可用于探究力對物體做的功與速度大小的關(guān)系。(2)教學(xué)片段：師：前面我們研究了什么力的功和什么能的轉(zhuǎn)化?生：重力做功和重力勢能的轉(zhuǎn)化。彈力做功和彈性勢能的轉(zhuǎn)化。師：大家也知道物體的動能與速度有關(guān)，那么大家猜想下力對物體的功，與物體的速度又有什么關(guān)系呢?生：力對物體做的功越多，物體的速度變化越大。師：嗯，非常好，同學(xué)們的想象力很豐富，這一節(jié)我們通過實(shí)驗(yàn)探究力對原來靜止的物體做的功與物體的速度的關(guān)系。同學(xué)們都預(yù)習(xí)了課本上給的物理情景.情景里是求哪個力的功?生：課件給出小車在橡皮筋拉動下運(yùn)動起來。橡皮筋拉長發(fā)生形變會對小車做功，同時(shí)小車由靜止會運(yùn)動起來，速度發(fā)生變化。師：我們怎樣求橡皮筋拉力的功呢?每根橡皮筋的拉力是變力，不好求，我們可以用W來表示。生：知道比例關(guān)系也可以。師：怎樣建立比例關(guān)系?生：一根橡皮筋拉動時(shí)做功為W，那么兩根時(shí)就應(yīng)該是2W，三根時(shí)就是3W……六根就是6W，這樣通過改變橡皮筋的條數(shù)，就可以得到一組成比例關(guān)系的功。師：很好，這是本實(shí)驗(yàn)的精妙之處，避免求出數(shù)據(jù)，但我們對橡皮筋有什么要求呢?生：橡皮筋要完全相同，拉伸長度相同，保證每根橡皮筋的拉力做功相同。師：在長木板的A端固定兩個釘子，掛上一根橡皮筋，另一端掛在小車上，從原長B處拉到A點(diǎn)，做功W，換上兩根相同的橡皮筋.同樣從B拉到A。師：橡皮筋的功是表示出來了，但是我們要研究合力的功，那么橡皮筋的拉力是合力嗎?小車還受哪些力?生：還有摩擦力、重力、支持力。師：除了拉力做功以外還有哪個力做功?生：還有摩擦力做功。師：怎樣平衡摩擦力?生：讓一端傾斜，使重力的分力等于摩擦力。師：嗯，非常聰明?，F(xiàn)在合力的功我們已經(jīng)解決了，接下來要求速度，怎么求呢?生：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶，通過紙帶求速度，用平均速度代替瞬時(shí)速度。師：這是平衡摩擦后打出的紙帶，怎么求末速度?生討論后：小車由靜止釋放初速度為零.末速度是取打點(diǎn)均勻的一段用量出的位移比上時(shí)間就是小車在彈力作用下的末速度。師：原因是什么?生：橡皮筋從原長B點(diǎn)拉到了C點(diǎn)，松手后小車在C點(diǎn)到B點(diǎn)的過程是變加速運(yùn)動到B點(diǎn)后開始做勻速運(yùn)動，那么勻速運(yùn)動的速度就是小車的末速度，在紙帶上就是打點(diǎn)均勻的一段，量出長度比上時(shí)間就求出了小車的末速度V，六次實(shí)驗(yàn)就求六個V。組織實(shí)驗(yàn)，得出數(shù)據(jù)。師：若實(shí)驗(yàn)總共做6次，得到六組數(shù)據(jù)(W、V1)(2W、V2)(3W、V3)…，將這些點(diǎn)在平面直角坐標(biāo)系中描出并連接，得到什么圖像呢?生：圖像是拋物線。師：好.那么大家討論交流下，力對物體的功與物體的速度又有什么關(guān)系呢?生：力對物體的功與物體的速度的平方成正比。師：非常好，這就是我們這節(jié)課的結(jié)論。[問答題]19.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料一《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》關(guān)于“楞次定律”的內(nèi)容要求是：探究影響感應(yīng)電流方向的因素，理解楞次定律。材料二高中物理某版教科書：“楞次定律”一節(jié)關(guān)于“磁通量變化與感應(yīng)電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下。實(shí)驗(yàn)在第2節(jié)圖4.2—2的實(shí)驗(yàn)中。我們通過磁鐵跟閉合導(dǎo)體回路之間的相對運(yùn)動來改變穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量。條形磁鐵的N極或S極插入閉合線圈時(shí)，線圈內(nèi)磁通量增加，抽出時(shí)，線圈內(nèi)磁通量減少?，F(xiàn)在重復(fù)這個實(shí)驗(yàn)，不過這次不是研究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，而是用草圖記錄感應(yīng)電流的方向、磁鐵的極性和運(yùn)動方向，以便從中找出它們之間的關(guān)系。建議在紙上畫出幾個類似圖4.3—1的草圖，分別標(biāo)出不同情況下磁鐵的N、S極，磁極的運(yùn)動方向，感應(yīng)電流的方向。為了判斷感應(yīng)電流的方向，事先要弄清線圈導(dǎo)線的繞向。及電流方向、指針擺動的方向與電流表的紅、黑接線柱的關(guān)系。材料三教學(xué)對象為高中二年級學(xué)生，已學(xué)過感應(yīng)電流的產(chǎn)生等知識。任務(wù)：(1)簡述楞次定律的內(nèi)容。(2)根據(jù)上述材料，完成“楞次定律”的學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求包括：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)過程(要求含有教師活動、學(xué)生活動、設(shè)計(jì)意圖，可以采用表格式、敘述式等)。參考答案：無參考解析：(1)楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(2)教學(xué)設(shè)計(jì)：楞次定律【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能：①理解楞次定律的內(nèi)容及實(shí)質(zhì)。②能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，解答有關(guān)問題。過程與方法：①體驗(yàn)楞次定律實(shí)驗(yàn)探究過程。②形成對物理現(xiàn)象的觀察能力和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、歸納、概括、表述能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：①感受科學(xué)家對規(guī)律的研究過程，學(xué)習(xí)他們對工作嚴(yán)肅認(rèn)真不怕困難的科學(xué)態(tài)度。②學(xué)會欣賞楞次定律的簡潔美。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：①楞次定律的獲得及理解。②應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。③利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電流的方向。④引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以感應(yīng)電流的磁場作為“中介”來確定感應(yīng)電流的方向。難點(diǎn)：楞次定律的理解及實(shí)際應(yīng)用?！窘虒W(xué)過程】[問答題]20.閱讀材料，根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料下圖為高中物理某教科書“電磁振蕩”一節(jié)中產(chǎn)生電磁振蕩的電路圖。演示把線圈、電容器、電流表、電源和單刀雙擲開關(guān)照圖14.2—1連成電路。先把開關(guān)置于電源一邊，為電容器充電；稍后再把開關(guān)置于線圈另一邊，使電容器通過線圈放電。觀察電流表指針的變化。任務(wù)：設(shè)計(jì)一個教學(xué)片段，向?qū)W生介紹電磁振蕩現(xiàn)象。參考答案：無參考解析：師：在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對我們來說越來越重要了。從移動電話到廣播電視，從互聯(lián)網(wǎng)到航空導(dǎo)航，從衛(wèi)星遙感到宇宙探測，它們的工作和運(yùn)行都要利用電磁波。那么，電磁波是如何產(chǎn)生的?請同學(xué)們回憶機(jī)械波是怎樣產(chǎn)生的呢?生：機(jī)械波是機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播形成的，機(jī)械波是一種特殊的機(jī)械振動。師：與此類似，電磁波是利