密度在中学业物理中占着十分重要的位置，中考题中也经常出现有关密度的计算或实验设计题。同是它又是一个应用十分广泛的物理概念，也是今后学习液体内部压强、大气压强、阿基米德原理和物体浮沉条件的必要基础。通过本节教学应使学生掌握密度的概念，使用比值的方法来定义密度对初中学生来说是一个难点。因此，新教材在引导学生实验的基础上，找出同种物质的质量与体积成正比，不同物质的质量与体积的比值不同，由此引入密度的概念。这样既复习了天的使用，又培养了学生的动手能力。就教材要求来看，教学大纲与新课程标准有明显不同。教学大纲要求“理解密度的概念”，属于“理解”水平层次，强调学生对密度概念的理解。课程标准要求“通过实验理解密度的概念。尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活中一些与密度有关的物理现象”，既有“独立操作”水平层次，又有“理解”水平层次。与教学大纲相比，更加突出实验和探究。同时对密度知识的应用提出了明确的要求，要求学生能利用密度知识进行质量、体积、密度的计算，能解释简单的现象，解决生活和生产中的具体问题等。

二、教学目标

1、知识与技能

理解密度的物理意义;用密度知识解决简单的实际问题。

2、过程与方法

通过实验探究，找出同种物质的质量与体积成正比的关系;通过师生互动，学习用比值定义物理量的科学思维方法。

3、情感态度价值观

通过探究活动，使学生对物质属性的认识有新的拓展。

学生用学过的密度知识来解决日常生活中的问题，激发学生学习物理的兴趣，同时体现出“从生活走向物理，从物理走向生活”的理念。

三、教学重点和难点

通过探究实验归纳总结密度的概念是本节的重点。

通过学生探究活动找出同种物质具有的共性———质量与体积的比值相同，并用图像表示等思维方式的培养是本节课的难点。

四、教法设计

教学模式：实验引入，设疑导学模式

师生互动活动设计：

(1)学生实验，体验物质属性;

(2)组织学生讨论、分析实验结论，得出密度的定义;

(3)师生由密度公式讨论导出密度的单位以及密度知识的实际应用。

五、教具学具准备

托盘天平、砝码盒、烧杯、水、量筒、铁块、铝块、铜块、投影仪。

六、教学过程设计

(一)新课引入

(二)新课教学

1、密度概念的建立

2、密度概念教学

(1)密度的定义：某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。表示符号：ρ。

(2)密度的公式：密度=质量/体积ρ=m/v。

3、密度的单位

4、密度表

5、例题(课本)

(三)总结扩展

密度是物质的特性，对同一种物质来说，在一定条件下，密度是一个常数。密度表示的是单位体积的某种物质的质量，例如铝的密度是2、7×103kg/m3，它的意义是1m3的铝的质量是2、8×103kg/m3。可见物质的密度是用物质的质量和它的体积的比值求出的，而不是由它质量的多少或它体积的大小所决定的。例如一块铝切去一半，剩下一半的密度是否发生了变化呢?没有，因为当这块铝切去一半时，体积变为原来的二分之一，质量也变为原来的二分之一，但m、v的值即ρ并没有发生变化。

(四)联系实际

物理教案篇2

教学目标

（1）知道改变物体内能的两种方式

（2）知道做功是能量的转化；热传递是内能的转移

（3）知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的

教学建议

教材分析

分析一：本节教材内容在初中教材中已有简单介绍，本节教材以复习为主．要求学生能理解做功和热传递都可以改变物体内能，它们在改变物体内能方面是等效的．

分析二：物体的内能包括分子动能和分子势能，而改变物体内能的方法又有两种：做功和热传递．做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的，当一个物体的内能发生了改变，而我们不知道其改变过程，我们是无法确定是热传递使其内能发生改变，还是做功使其内能改变，或者是做功与热传递同时存在．

分析三：功是能量转化的一个量度，做了多少功就意味着有多少某种形式的能量转化为另一种形式的能量；热量是热传递过程中内能转移的一个量度．如果一个物体只有与外界间的存在做功关系（不包括机械能的改变部分），而无热交换，则做功的多少与内能的改变量相等；如果一个物体与外界间的无做功关系（不包括机械能的改变部分），而仅有热交换，则传递了多少热量，内能就改变多少．

教法建议

建议一：本节内容在初中教材中已有简单介绍，因此可以提出问题：怎样改变物体内能？然后由学生回忆初中知识，回答问题．

建议二：做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的，这一说法较抽象，学生不易理解，可举例加深学生的理解：如一物体内能增加了，在没有告诉其他条件下，是否能判断出是什么原因使物体内能增加．

--示例

教学重点：做功和热传递都可以改变物体内能

教学难点：做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的

示例

一、引入课题

提问：什么是物体内能？它包括什么能量？

二、做功改变物体内能

做功可以改变物体内能，做功可以使内能和其它形式的能相互转化．如果一个物体只有与外界间的存在做功关系（不包括机械能的改变部分），而无热交换，则做功的多少与内能的改变量相等．

例题1：有一个10高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2/s，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？已知水的比热容为4.2×103 /（g·℃），g取10/s2 。

解：根据机械能守恒定律知，当水流到达瀑布底时的动能

水吸收热量与温度变化满足关系

由题目知，有10%的`动能转化为水的内能，所以

代入数据得 = 2.4×10 –3 ℃

评析：本题是一个力、热综合题，需要熟知机械能守恒定律、内能等相关知识．

三、热传递改变物体内能

热传递可以改变物体内能，热传递是内能从一个物体（或物体的一部分）转移到另一个物体（或物体的另一部分）．如果一个物体与外界间的无做功关系（不包括机械能的改变部分），而仅有热交换，则传递了多少热量，内能就改变多少．热量是描述热传递过程中能量转移的多少．

例题2：关于热量的下列说法中正确的是

a、温度高的物体含有的热量多

b、内能多的物体含有的热量多

c、热量、功和内能的单位相同

d、热量和功都是过程量，而内能是一个状态量

答案：cd

评析：本题着重考查了热量的概念，以及它与内能、功的联系与区别．

四、做功和热传递在改变物体内能方面是等效的

当一个物体的内能发生了改变，而我们不知道其改变过程，我们是无法确定是热传递使其内能发生改变，还是做功使其内能改变，或者是做功与热传递同时存在．

五、作业

探究活动

题目：内能的利用

组织：分组

方案：调查内能在哪些领域有哪些应用，说明内能应用的意义，写出调查报告

评价：调查报告的科学性

物理教案篇3

一、设计思路：

1、指导思想：物理教学不仅仅是传授知识，更重要的是要让学生经历知识的获得过程，亲身体验，注重知识的形成过程。同时物理教学中更要注重培养学生的学科发展能力，最终目的培养学生终身的学习能力和可持续发展的能力。

2、教材地位作用分析：本节课处于苏科版九年级物理上册第十二章第四节。本章整体学习能量知识，前面学习了《机械能》、《内能》。这一节是将机械能与内能进行结合，学习两种能量的转化及生活应用。同时本节也是对改变内能的方式的补充，所以学好前三节知识是前提，学好本节知识是对前面知识的提升和应用。

3、教学目标：

知识技能目标：

1、通过探究实验，知道做功是改变物体内能的另一种方式

2、通过视频了解热机基本结构和工作原理

3、知道四冲程内燃机工作过程中的能量转化

过程方法目标：

体验科学探究过程，了解科学探究的基本特征，提高探究能力、思维能力及合作学习能力。

情感态度价值目标：

1、了解内能的利用在社会发展的意义

2、通过探索性实验，提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力，培养和实事求是的科学态度。

4、重难点及突破方法：

本节重点为：认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程。难点是：通过观察、分析内能转化为机械能的实例，知道热机的工作原理。学生在学习过程中对实验现象的分析不会时，教师要为学生搭建一些问题台阶，帮助学生逐步通过现象分析到本质。在对做功改变物体内能的两种情况分析时(外界对物体做功时内能增加;物体对外界做功时内能减小)通过实验归类，进行突破。对热机的工作原理这个重难点突破方法上，我采用多种方式对学生进行刺激：有视频、有自主学习课本、有问题引导合作讨论、有模具针对点观察(曲轴的转动情况)。调动学生的各种学习机能来主动学习。

5、教法设计：

实验探究法、视频辅助法、指导读书法、问题引导法。运用实验探究法能更好的让学生经历知识的获得过程，同时还能让学生亲身体验。视频辅助法把不容易展现的汽油机工作过程全方面多角度的展示给学生，弥补了模具小、可视性差的缺陷。指导读书法是为了培养学生自主学习能力、在阅读课本时教师通过问题引导，使自主学习更具指向性，目标性更强。对学生不容易理解的知识点教师通过针对点专门突破讲解。

6、学法设计：实验法、观察法、阅读法、讨论法。这些方法的应用都是为了让学生限度的参与教学，做学习的主人，自己参与，自己解决。

二、教学准备：利用铁丝、铅笔、图钉等随手可得的.器材让学生动手体验做功可以改变物体内能。演示两个实验空气压缩引火仪、电子式火花发生器、酒精、小瓶，学生体会归纳内能与机械能的转化。利用汽油机模型、观看汽油机工作视频，物体与视频资源结合，学生通过多种方法学习。

教学过程

教学步骤

教师活动

学生活动

设计意图

一、新课引入

ppt图片导入提问：通过前面的学习，我们知道了改变物体内能的一种方式是什么?

图片情境导入：为什么汽车高速行驶时，轮胎的温度会升得很高?

火箭上天，能量是如何转化的?

寻找图片中改变内能的方式，复习回顾旧知

复习旧知，引出新课题。

二、新课教学

1、做功——改变物体内能的另一种方式

活动与演示：

(1)把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦，用手触摸一下摩擦的地方，有何感觉?图钉的内能变化了吗?

(2)小组活动：弯折铁丝十余次，用手指触摸一下弯折处，有何感觉?铁丝的内能变化了吗?

(3)学生演示：空气压缩引火仪，你看到了什么现象?

提问：在刚才的活动中，物体增加的内能从何而来的?能量是如何转化的?(在克服摩擦做功时，物体的机械能减少，内能增加，即机械能转化为内能。)

板书：改变物体内能的另一种方式：做功

提问：(1)采用哪些办法可以使铁丝温度升高内能增大?这些方法中，哪些是采用热传递的方式改变物体的内能的?哪些是通过做功改变物体的内能的?

学生举例，如：放在太阳下晒;在石头上摩擦;放在热水中烫;放在火上烧;用锤子敲;用力反复弯折等。

(2)仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象，能否断定是通过热传递方式还是做功方式来实现的?(做功与热传递的等效性)

(3)你能再举一些通过做过来改变物体内能的实例吗?(钻木取火;飞船自由下落时温度升高;)

区别：热传递方式是内能的转移过程，能的形式没有变;而做功方式是机械能向内能的转化过程，能的形式已经发生改变。

2、热机

(1)热机中的能量转化情况

演示：演示点火爆炸实验。

?机械能与内能的相互转化》教学设计分析能量转化情况：化学能内能机械能

结论：酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能减少，转化成机械能。

(2)汽油机的结构和工作原理

热机：是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置。

观看视频：汽油机的工作过程

指导学生阅读课文并设问：

(1)汽油机的主要结构是哪几部分?名称各是什么?各有什么作用?

(2)汽油机完成一个工做循环要经历几个冲程?分别是什么?

(3)每个冲程的特点是什么?(从气门的开闭和活塞的移动角度分析)

(4)这四个冲程都有能量转化吗?如果有分别是怎么转化的?

(5)汽油机完成一个工做循环曲轴旋转圈，活塞往返次，四冲程内燃机只有________冲程对外做功，其他三个冲程靠_______完成。

第5个问题教师利用模具进行突破。

用考一考的方式来考察对汽油机的学习效果,用超链接制造出翻翻看的效果.

3、阅读：了解热机的发展历程。向学生补充一些蒸汽机、燃气轮机、涡轮喷气发动机、火箭发动机的初步知识。

4、小结本节课的学习：你学到了哪些知识?有什么收获?

做一做

看一看

学生思考，内能的增加是通过什么方式?

归纳这三个活动的共性：做功，并且是外界对物体做功

学生举例

指导学生总结热传递与做功改变内能时的区别。

分析能量的转化情况

思考：与前三个试验的区别是什么?

学生看视频

学生独立自主学习后经过小组讨论再回答

学生自主学习，互动交流后填写答案

通过多个活动让学生亲自体验，并归纳总结。注重知识的获得过程。

三个活动分别对应：克服摩擦做功、压缩做功，让学生总结共性，学会归纳的方法。

让学生明白：新旧知识既有联系，又有区别进行归纳，寻找异同

由点火爆炸试验引出热机，同时与前面知识做一对比。让学生分清机械能与内能转化包括两种情况：外界对物体做功与物体对外界做功

先通过视频让学生对汽油机有一个整体认识

再通过问题驱动，指导学生自主学习，合作学习寻找答案

课堂练习

1、如图所示是热机的四个冲程，其中属于做功冲程的是( )

?机械能与内能的相互转化》教学设计

2、汽油机工作过程中，机械能转化为内能的冲程是( )

a.吸气冲程b.排气冲程c.做功冲程d .压缩冲程

3、汽油机在压缩冲程中，工作物质被压缩，气缸中气体的( )

a.压强增大，温度降低b.压强增大，温度升高

c.压强减少，温度降低d.压强减少，温度升高

作业布置

练习册21页1-----10题

板书设计

物理教案篇4

教学目标

一、知识目标

1、知道什么是反冲运动，能举出几个反冲运动的实例；

2、知道火箭的飞行原理和主要用途。

二、能力目标

1、结合实际例子，理解什么是反冲运动；

2、能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释；

3、进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力

三、德育目标

1、通过实验，分析得到什么是反冲运动，培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。

2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实，结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进先烈，激发学生热爱社会主义的情感。

教学重点

1、知道什么是反冲。

2、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题。

教学难点

如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。

教学方法

1、通过观察演示实验，总结归纳得到什么是反冲运动。

2、结合实例运用动量守恒定律解释反冲运动。

教学用具

反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等

课时安排

1课时

教学步骤

导入新课

[演示]拿一个气球，给它充足气，然后松手，观察现象。

[学生描述现象]释放气球后，气球内的气体向后喷出，气球向相反的方向飞出。

[教师]在日常生活中，类似于气球这样的运动很多，本节课我们就来研究这种。

新课教学

（一）反冲运动火箭

1、教师分析气球所做的运动

给气球内吹足气，捏紧出气孔，此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。松开出气孔时，气球中的气体向后喷出，气体具有能量，此时气体和气球之间产生相互作用，气球就向前冲出。

2、学生举例：你能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动？

学生：节日燃放的礼花。喷气式飞机。反击式水轮机。火箭等做的运动。

3、同学们概括一下上述运动的特点，教师结合学生的叙述总结得到：

某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体，气体或弹射出一个小物体，从而使物体本身获得一反向速度的现象，叫反冲运动

4、分析气球。火箭等所做的反冲运动，得到：

在反冲现象中，系统所受的合外力一般不为零；

但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况，可以认为反冲运动中系统动量守恒。

（二）学生课堂用自己的装置演示反冲运动。

1、学生做准备：拿出自己的在课下所做的反冲运动演示装置。

2、学生代表介绍实验装置，并演示。

学生甲：

装置：在玻璃板上放一辆小车，小车上用透明胶带粘中一块浸有酒精的`棉花。

实验做法：点燃浸有酒精的棉花，管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出，同时看到小车沿相反方向运动。

学生乙：

装置：二个空摩丝瓶，在它们的底部用大号缝衣针各钻一个小洞，这样做成二个简易的火箭筒，在铁支架的立柱端装上顶轴，在放置臂的两侧各装一只箭筒，再把旋转系统放在顶轴上，往火箭筒内各注入约4 ml的酒精，并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。点燃酒精棉球，片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出，并被点燃，这时可以看到火箭旋转起来。

学生丙：用可乐瓶做一个水火箭，方法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管，瓶口塞一橡皮塞，在橡皮塞上钻一孔，在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门，并在气门芯内装上小橡皮管，在瓶中先注入约1/3体积的水，用橡皮塞把瓶口塞严，将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管，使线的一端拴在门的上框上，另一端拴在板凳腿上，要使线拉直，将瓶的进气阀与打气筒相接，向筒内打气到一定程度时，瓶塞脱开，水从瓶口喷出，瓶向反方向飞去。

过渡引言：同学们通过自己设计的实验装置得到并演示了什么是反冲运动，那么反冲运动在实际生活中有什么应用呢？下边我们来探讨这个问题。

（三）反冲运动的应用和防止

1、学生阅读课文有关内容。

2、学生回答反冲运动应用和防止的实例。

学生：反冲有广泛的应用：灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。

学生：用枪射击时，要用肩部抵住枪身，这是防止或减少反冲影响的实例。

3、用多媒体展示学生所举例子。

4、要求学生结合多媒体展示的物理情景对几个物理过程中反

冲的应用和防止做出解释说明：

①对于灌溉喷水器，

当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，可以自动地改变喷水的方向。

②对于反击式水轮机：当水从转轮的叶片中流出时，转轴由于反冲而旋转带动发电机发电。

③对于喷气式飞机和火箭，它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得很大的速度。

④用枪射击时，子弹向前飞去枪身向后发生反冲，枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。

教师：通过我们对几个实例的分析，明确了反冲既有有利的一面，同时也有不利的一面，在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。

我们知道：反冲现象的一个重要应用是火箭，下边我们一认识火箭：

（四）火箭：

1、演示：把一个废旧白炽灯泡敲碎取出里面的一根细玻璃管，往细玻璃管装由火柴刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热。

现象：当管内的药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反方向飞去。教师讲述：上述装置就是火箭的原理模型。

2、多媒体演示古代火箭，现代火箭的用途及多级火箭的工作过程，同时学生边看边阅读课文。

3、用实物投影仪出示阅读思考题：

①介绍一下我国古代的火箭。？

②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处？

③现代火箭主要用途是什么？

④现代火箭为什么要采用多级结构？

4、学生解答上述问题：

①我国古代的火箭是这样的：

在箭上扎一个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。

②现代火箭与古代火箭原理相同，都是利用反冲现象来工作的。

但现代火箭较古代火箭结构复杂得多，现代火箭主要由壳体和燃料两大部分组成，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出，火箭就向前飞去。

③现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头，人造卫星或宇宙飞船，即利用火箭作为运载工具。

④在现代技术条件下，一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度，发射卫星时要使用多级火箭。

用cai课件展示多级火箭的工作过程：

多级火箭由章单级火箭组成，发射时先点燃第一级火箭，燃料用完工以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作。

教师介绍：多级火箭能及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到很高的温度，可用来完成洲际导弹，人造卫星、宇宙飞船等的发射工作，但火箭的级数不是越多越好，级数越多，构造越复杂，工作的可靠性越差，目前多级火箭一般都是三级火箭。

那么火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关系呢？

5、出示下列问题：

火箭发射前的总质量为m、燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大？

[学生分析并解答]：

解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。

发射前的总动量为0，发射后的总动量为（m-m）v-mv1（以火箭的速度方向为正方向）则：（m-m）v-mv1=0

师生分析得到：燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比m/m决定。

巩固训练水平方向射击的大炮，炮身重450 kg，炮弹射击速度是450 m/s，射击后炮身后退的距离是45 cm，则炮受地面的平均阻力是多大？

小结

1、当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量而向相反方向运动，这种向相反方向的运动，通常叫做反冲运动。

2、对于反冲运动，所遵循的规律是动是守恒定律，在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行。

3、反冲运动不仅存在于宏观低速物体间，也存在于微观高速物体。

物理教案篇5

—、活动：

探究影响物体所受重力大小的因素

1．用弹簧测力计测量物体的重力

2．提出猜想

1．设计实验

2．进行实验，收集证据，得出结论

5．交流与评价

二、判断重力的方向

三、重力势能

四、学生小结本节课内容

五、布置作业

讨论图8-12至图8-14提出的问题，找出其共同原因是地球对物体的吸引作用，引出重力的.概念。

根据图8-15介绍用弹簧测力计测量物体重力的方法

提问：物体所受重力的大小究竟与哪些因素有关

指导学生对实验方案进一步修正。

结论：物体所受重力的大小与它的质量成正比。

关系式：g=mg

g=9.8n/kg

对学生的探究结果给予一定的评价

例题：质量是450g的物体所受重力是多大？

通过演示课本图8-17实验，让学生明确物体所受重力的方向总是竖直向下的

演示被举高的物体在下落过程中能对其它物体做功，而具有重力势能参与体验，参与讨论。

练习使用弹簧测力计测量物体所受的重力，并正确读数，记录数据。

猜想1：可能与物体的形状有关

猜想2：可能与物体的质量有关

猜想3：……

根据所提供的器材设计一个简易实验进行实验，验证自己的猜想是否正确

小组交流探究结果

已知：m=450g=0.45kg

求：g=?

解g=mg=0.45kg×9.8n/kg=4.41n

答：物体所受的重力是4.41n.

体验竖直方向是与水平面垂直，与斜面不垂直

物理教案篇6

第1节《划时代的发现》

一、教材分析

?划时代的发现》是人教版高中物理3-4第四章第一节，本节是让学生体会科学家的思考、研究时的迷失与最后成功，本节是过程与方法、情感、态度与价值观的难得素材

二、教学目标

1.知识与技能

(1)知道奥斯特实验、电磁感应现象，

(2)了解电生磁和磁生电的发现过程，

(3)知道电磁感应和感应电流的定义。

2.过程与方法

(1)通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的;

(2)通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献，从中学习科学探究的方法和思想。

(3)领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性

3.情感、态度与价值观

(1)通过学习阅读培养学生正确的探究自然规律的科学态度和科学精神;

(2)领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。

(3)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。

三、教学重点难点

重点：探索电磁感应现象的历史背景;

难点：体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神

四、学情分析

我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。本节课学生认识到探索电磁感应现象的历史背景是关键。

五、教学方法

1.讲授法：讲授科学家的艰辛

2. 实验法：学生自己体会奥斯特实验

3.学案导学：见后面的学案。

4.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑情境导入、展示目标合作探究、精讲点拨反思总结、当堂检测发导学案、布置预习

六、课前准备

1.学生的学习准备：预习划时代的发现，初步了解物理学史。分小组6台奥斯特实验装置。

2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置：分小组合作学习，分6个学习小组。

七、课时安排：1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

(三)合作探究、精讲点拨。

探究一：奥斯特梦圆电生磁------电流的磁效应

引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：

(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景?

(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?

(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?

(4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。

学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。

教师教学素材：

到18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，例如：摩擦生热表明了机械运动向热运动转化，而蒸汽机则实现了热运动向机械运动的转化，于是，一些独具慧眼的哲学家如康德等提出了各种自然现象之间的相互联系和转化的思想。由于受康德哲学与谢林等自然哲学家的哲学思想的影响，坚信自然力是可以相互转化的，长期探索电与磁之间的联系。1803年奥斯特指出：物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。在此思想的指导下，1820年4月奥斯特发现了电流对磁针的作用，即电流的磁效应。同年7月21日奥斯特又以

?关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学的新领域──电磁学。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。

探究二：法拉第心系磁生电------电磁感应现象

引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：

(1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点?

(2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?

(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么?

(4)法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的秘诀是什么?

(5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么?谈谈自己的体会。

学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。

教师教学素材：

1820年奥斯特发现电流的磁效应，受到科学界的关注，促进了科学的发展。1821年英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章，评述奥斯特发现以来电磁学实验的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在收集资料的过程中，对电磁现象的研究产生了极大的热情，并开始转向电磁学的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象，认为既然电流能产生磁，磁能否产生电呢?1822年他在日记中写下了自己的思想：磁能转化成电。

他在这方面进行了系统的研究。起初，他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使另一闭合导线中产生电流，做了大量的实验，都失败了。经过历时十年的失败、再试验，直到1831年8月29日才取得成功。他接连又做了几十个这类实验。1831年11月24日的论文中，他把产生感应电流的情况概括成五类：变化着的电流;变化着的磁场;运动的恒定电流;运动的磁场;在磁场中运动的导体。他指出：感应电流与原电流的变化有关，而不是与原电流本身有关。他将这一现象与导体上的静电感应类比，把它取名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。为了解释电磁感应现象，法拉第曾提出过电张力的概念。后来在考虑了电磁感应的各种情况后，认为可以把感应电流的产生归因于导体切割磁力线。在电磁感应现象发现二十年后，直到1851年才得出了电磁感应定律。经过大量实验后，他终于实现了磁生电的夙愿，宣告了电气时代的到来。

作为19世纪伟大实验物理学家的法拉第。他并不满足于现象的发现，还力求探索现象后面隐藏着的本质;他既十分重视实验研究，又格外重视理论思维的作用。1832年3月12日他写给皇家学会一封信，信封上写有现在应当收藏在皇家学会档案馆里的一些新观点。那时的法拉第已经孕育着电磁波的'存在以及光是一种电磁振动的杰出思想，尽管还带有一定的模糊性。为解释电磁感应现象，他提出电致紧张态与磁力线等新概念，同时对当时盛行的超距作用说产生了强烈的怀疑：一个物体可以穿过真空超距地作用于另一个物体，不要任何一种东西的中间参与，就把作用和力从一个物体传递到另一个物体，这种说法对我来说，尤其荒谬。凡是在哲学方面有思考能力的人，决不会陷人这种谬论之中。他开始向长期盘踞在物理学阵地的超距说宣战。与此同时，他还向另一种形而上学观点──流体说进行挑战。1833年，他总结了前人与自己的大量研究成果，证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电等五种不同来源的电的同一性。他力图解释电流的本质，导致他研究电流通过酸、碱、盐溶液，结果在1833～1834年发现电解定律，开创了电化学这一新的学科领域。他所创造的大量术语沿用至今。电解定律除本身的意义外，也是电的分立性的重要论据。

1837年他发现电介质对静电过程的影响，提出了以近距邻接作用为基础的静电感应理论。不久以后，他又发现了抗磁性。在这些研究工作的基础上，他形成了电和磁作用通过中间介质、从一个物体传到另一个物体的思想。于是，介质成了场的场所，场这个概念正是来源于法拉第。正如爱因斯坦所说，引入场的概念，是法拉第的最富有独创性的思想，是牛顿以来最重要的发现。牛顿及其他学者的空间，被视作物体与电荷的容器;而法拉第的空间，是现象的容器，它参与了现象。所以说法拉第是电磁场学说的创始人。他的深邃的物理思想，强烈地吸引了年轻的麦克斯韦。麦克斯韦认为，法拉第的电磁场理论比当时流行的超距作用电动力学更为合理，他正是抱着用严格的物理语言来表述法拉第理论的决心闯入电磁学领域的。

法拉第坚信：物质的力借以表现出的各种形式，都有一个共同的起源，这一思想指导着法拉第探寻光与电磁之间的联系。1822年，他曾使光沿电流方向通过电解波，试图发现偏振面的变化，没有成功。这种思想是如此强烈，执着的追求使他终于在1845年发现强磁场使偏振光的偏振面发生旋转。他的晚年，尽管健康状况恶化，仍从事广泛的研究。他曾分析研究电缆中电报信号迟滞的原因，研制照明灯与航标灯。他的成就来源于勤奋，他的主要著作《日记》由16041则汇编而成;《电学实验研究》有3362节之多。

他生活简朴，不尚华贵，以致有人到皇家学院实验室作实验时错把他当作守门的老头。1857年，皇家学会学术委员会一致决议聘请他担任皇家学会会长。对这一荣誉职务他再三拒绝。他说：我是一个普通人。如果我接受皇家学会希望加在我身上的荣誉，那么我就不能保证自己的诚实和正直，连一年也保证不了。同样的理由，他谢绝了皇家学院的院长职务。当英王室准备授予他爵士称号时，他多次婉言谢绝说：法拉第出身平民，不想变成贵族。他的好友j.tyndall对此作了很好的解释：在他的眼中看去，宫廷的华丽，和布来屯(brighton)高原上面的雷雨比较起来，算得什么;皇家的一切器具，和落日比较起来，又算得什么?其所以说雷雨和落日，是因为这些现象在他的心里，都可以挑起一种狂喜。在他这种人的心胸中，那些世俗的荣华快乐，当然没有价值了。一方面可以得到十五万镑的财产，一方面是完全没有报酬的学问，要在这两者之间去选择一种。他却选定了第二种，遂穷困以终。这就是这位铁匠的儿子、订书匠学徒的郑重选择。1867年8月25日逝世，墓碑上照他的遗愿只刻有他的名字和出生年月。

后世的人们，选择了法拉作为电容的国际单位，以纪念这位物理学大师。

科拉顿的失败

1820年，奥斯特的磁效应发表后，在科学界引起极大反响，科学家想既然电能生磁，反过来磁也能生电。可以说，想实现磁生电是当时许多科学家的愿望，例如，安培、科拉顿等人都曾为之努力过，但是都失败了。在这个问题上，最遗憾的莫过于科拉顿。

1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈，来观察在线圈中是否有电流产生。但是在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里他想，反正产生的电流应该是稳定的(当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是稳定的)，插入磁铁后，如果有电流，跑到另一间房里观察也来得及就这样，科拉顿开始了实验。然而，无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是指在0刻度的位置。

科拉顿失败了。科拉顿的这个失败，是一个什么样的失败呢?后人有各种各样的议论。

有人说这是一次成功的失败。因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁铁磁性足够强，导线电阻不大，电流计十分灵敏，那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时，电流计的指针确实是摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了，只不过科拉顿没有看见，他跑得还是太慢，连电流计指针往回摆也没看见，有人说，这是一次遗憾的失败。因为科拉顿如果有个助手在另外那间房里，或者科拉顿就把电流计放在同一间房里看得见的地方，那么成功的桂冠肯定是属于科拉顿的。

有人说，这是一次真正的失败。因为科拉顿没能转变思想，没有从稳态的猜想转变到暂态的考虑上来，所以他想不到请个助手帮一下忙、或者把电流计拿到同一间房里来。事实也正是如此，法拉第总结了别人和他自己以前失败的教训，他决定不再固守稳态的猜想，终于在1831年8月，观察到了电磁感应现象。科拉顿只能留下永远的遗憾。

例1：发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(c)

a.安培 b.赫兹 c.法拉第 d.麦克斯韦

例2：发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_，发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_库仑_。

例3：下列现象中属于电磁感应现象的是(b)

a.磁场对电流产生力的作用 b.变化的磁场使闭合电路中产生电流

c.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 d.电流周围产生磁场

(四)反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

设计意图：引导学生认识探索电磁感应现象的历史背景并体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。

(五)发导学案、布置预习。

在下一节课我们一起来学习探究电磁感应的条件。这节课后大家可以先预习这一部分，着重分析科学家是如何设计实验，如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。