物理作业设计意图模板范文11篇

物理作业设计意图模板范文 第一篇

【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（2017 年版 2020 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 ），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 ）、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 ），给小灯泡（额定电压 ）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 ）供电。先测量开路电压（）。

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 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= ，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=- 。

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

物理作业设计意图模板范文 第二篇

教学目标

1、知道做功的两个必要因素。

2、理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。

3、知道功的原理。

教学重难点

【教学重点】

理解功的概念。

【教学难点】

判断力对物体是否做功，以及做功的计算。

教学工具

木块、木板、细绳、弹簧测力计、小车，杠杆和支架、钩码、滑轮、细线、刻度尺(两个)

教学过程

一、引入新课

提问学生回答日常生活中“功”的含义。思考力学里所说的“功”含义。

演示实验：在水平长木板用相同大小的力分别拉一木块和小车。

观察木块、小车的运动状态，思考并评价这两个力的作用成效。

在实验基础上引入本课内容。

二、进行新课

1、由课前的演示实验引导学生总结出力学中关于“功”的确切含义：

如果一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功。

2、请学生观察教材图14。1-1中力做功和14。1-2中力不做功的实例，分析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点?分组讨论总结。

板书：力学中做功的两个必要因素：

一是作用在物体上的力

二是物体在这个力的方向上移动的距离

3、实例分析(突破难点)

举例说明在你的周围你发现有哪些做功的例子?比一比，看谁对生活观察得最仔细?学生可能举很多的例子?如起重机吊起重物、火箭升空、马拉车前进等等。教师对正确的例子予以肯定，对错误的例子引导改正。接下来看老师这里的几个例子是否有做功的情况存在?

(1)举重运动员在把杠铃举高过程中是否对杠铃功。举在高处停留5秒过程中是否做功?

(2)小球在光滑水平地面做匀速直线运动，小球在竖直方向上受什么力的作用?是否做功?在水平方向上是否受力?是否做功?

(3)起重机使货物在水平方向上匀速移动一段距离，拉力对货物做功了吗?

引导学生根据以上事例分析、总结在什么情况下不做功?

通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下不做功，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢?指导学生带着问题去阅读教材。

三、功的计算

力学里规定，功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。

板书：功的计算公式：

功=力×距离W=Fs

单位：焦耳，简称焦符号J

1焦=1牛o米(1J=1Nom)

出示例题，启发学生分析计算。

四、功的原理

1、启发学生提出探究的话题：使用机械是否省功。

2、指导学生探究实验。

3、分析实验数据，启发学生讨论归纳出功的原理

提出问题，猜想。在教师的启发下，设计实验方案，并在实验基础上进行分析、论证。

请学生谈自己知道本节哪些知识，还想知道哪些内容及对本课的感受，教师进行情感激励。

五、布置作业

估算一下你上楼到教室时，克服自身重力做多少功?

各小组进行本节课的评估与交流。

课后小结

不论是否考虑机械本身重，使用机械要省力就要多费距离，要省距离就必须费力，要想既省力又省距离是不可能的。即使用任何机械都不能省功。这就是功的原理。

物理作业设计意图模板范文 第三篇

(一)教学目标

1、知识与技能

(1)理解功率的公式。

(2)知道功率的单位。

2、过程与方法

通过对实例的分析，讨论、归纳，提高学生的分析、概括能力。

3、情感与价值观

通过对实例的分析，培养学生一切从实际出发的辩证唯物主义观点。

(二)教学重难点

1、重点：(1)功率的概念，物理意义。

(2)能用公式P＝t解答相关的问题。

2、难点：理解功率实际上是表示能量转化快慢的物理量。

(三)教学过程一、复习引入

1、功的概念是什么？

2、做功的两个必要因素是什么？

3、不做功的三种情况

4、说出功的公式及单位二、新课教学

一、复习

1、功的概念：

2、做功包含的两个必要因素：

（1）作用在物体上的力

（2）体在力的方向上移动的距离

3、功：W=Fs单位：J焦耳二、新课导入

1、建筑工地上要把几百块砖送到楼顶，无论是人工搬运还是起重机搬运，对砖块做的功是相同的，但是时间不同，可见做功有快慢之分。

2、如何比较做功的快慢：

（1）完成相同的功，比较所以时间

（2）相同时间内比较做功的多少

5、功率的概念：功与做功所用时间之比6、功率的公式及单位

WP＝t

P——功率W——功t——时间

功率的单位：J/s，即瓦特，简称瓦，用符号W表示。其它功率单位：1kW=103W7、例题讲解P668、推导式P=Fv注意：(1)力大小不变（2）速度不变

三、练习

略(四)小结(五)作业

动手动脑学物理

附板书

2、功率

1、比较做功快慢的方法：

（1）做功相同，比较时间大小

（2）时间相同，比较做功多少

2、物理意义：表示物体做功的快慢3、概念：功与时间之比4、定义式：P=W/t

W—功—Jt—时间—s5、推导式：P=Fv注意：

（1）力大小不变

（2）速度不变

P—功率—W

物理作业设计意图模板范文 第四篇

教学目标：

(一)：知识与技能：

1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力

2、通过实验探究，理解力的分解，会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。

3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力

(二)过程与方法：

1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。

2、通过经历力的分解科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

(三)情感态度与价值观

1、培养学生实事求是的科学态度。

2、通过学习，了解物理规律与数学规律之间存在和谐美，领略自然界的奇妙与和谐。

3、发展对科学的好奇心与求知欲，培养主动与他人合作的精神，能将自己的见解与他人交流的愿望，培养团队精神。

设计意图

为什么要实施力的分解?如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容，更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了，而根据力的效果分解没有必要，所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下：受伽利略对自由落体运动的研究的启发，按照伽利略探究的思路：“猜想――验证”，本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则，让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科，本节课通过自己挖掘生活中的很多材料，设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做，亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室，实验的条件完全可以自己去创造，从而激发学生做实验的兴趣。

教学流程

一. 通过一个有趣的实验引入新课：激发学生的兴趣

【实验】“四两拨千斤”

(两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端，一位女生在绳子中间只用小手一拉就把两位男生拉动了)

二. 通过演示实验引入“力的分解”的概念

【演示实验】在墙上固定一个松紧绳(带有两个细绳套)，教师用一个力把它拉到一个确定点，然后请两个学生合作把它拉到确定点。

得出“力的分解”的定义

三.探究“力的分解”方法：

探究一：力的分解遵循什么定则?

结合伽利略探究的思路：

问题-猜想-逻辑(数学)推理-实验验证-合理外推-得出结论

请学生猜想

请学生逻辑推理：力的分解是力的合成的逆运算，所以它们遵从同样的规律

请学生实验验证(思考：如何验证?)

利用上面的演示实验的器材，请一位同学用一个绳套把结点拉到一定点O，记下力的大小和方向;而另一位同学用两个力把结点也拉到O，记下力的大小和方向。从而验证平行四边形定则。

得出结论：力的分解遵循平行四边形定则

探究二：在实际问题中，一个已知力究竟要怎样分解?

请学生思考：一个力可以分解成怎样的两个力?分解的结果是否唯一?有多少种可能性?(根据一条对角线可以做无数个平行四边形，所以有无数解)

请学生思考：那在实际问题中，一个已知力究竟要怎样分解呢?

通过课堂一开始的实验启发学生：为什么一个人可以拉动两个人，她的一个力从效果上来说可以分解成两个沿着绳子的拉力从而把两个人拉动。因此我们在实际问题中应该根据力的效果来分解已知力。

探究三：如何确定一个力产生的实际效果?

实例1、在斜面上的物块所受的重力的分解

学生猜想：斜面上物体的重力会有哪些效果?

实验验证：用海绵铺在斜面上和挡板侧面，把比较重的物块压在上面可以明显看到海绵发生的形变，这就是重力作用的效果

根据实验知道力的作用效果就可以确定两个分力的方向。

根据平行四边形定则通过计算可以求出两个分力的大小

总结：力分解的步骤：

1、分析力的作用效果;

2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)

3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线，画平行四边形得分力)

拓展引申：为什么高大的桥要建造引桥，为什么公园的溜溜板要倾角很大?

实例2、三角支架上的力的分解

学生猜想：物体对绳的拉力会有什么效果?

实验验证：

实验一：用橡皮筋、铅笔、绳套、钩码为器材做学生实验自己体会(学生每人一套器材，人人动手实验)

实验二：两名同学相互合作，一人一手叉腰，另一同学在肘部用力下拉去体会力的效果，然后两人互换

实验三：观看视频(在支架与竖直墙相连处用橡皮膜展示力的效果)

拓展引申：如果上方细绳与水平杆的夹角变小，两个分力大小如何变?

学生猜想：

实验验证：(自制教具：用一个拐杖，没有拐的一端系上很宽的橡皮筋，同时那一端掉着一个3千克的铅球，有拐的一端让学生顶在腰间，慢慢减小橡皮筋与拐杖之间的夹角，会发现学生手臂上越来越吃力，同时腰间感觉越来越难受，)请一位同学做演示实验去体会。

探究四：合力一定，两个分力随它们之间的夹角变化如何变化?

学生猜想：

实验验证：用一根绳中间吊一铅球，然后把两个绳的端点距离逐渐拉大，最后会发现绳子拉断，说明分力是逐渐变大的。请学生上讲台亲自实践，其他同学观察分析。

请同学解释一开始的实验，为什么“四两可以拨千斤”?

拓展引申：请同学们思考，我们自己可不可以自制一个专门用来测绳子能承受的最大拉力的一个仪器呢?应该如何制造?

课后探究：一个已知力分解成两个力，在一定条件下分解结果有多少种?

教学反思：

执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计，不仅有利于学习任务的推进，更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性，同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中，这对学生的终身发展是非常有益的。

觉得不足之处在于由于受上课时间的限制，这些实验都是老师课前准备好的，如果能够让学生自己去思考设计，亲历那设计的过程，这样就更加有意义，对学生的终身发展更加有益。

物理作业设计意图模板范文 第五篇

一、基于问题为中心的课堂教学存在的主要问题

1、问题脱离学生的接受范围

高中物理课堂教学，很多课程的讲述老师要提前做好基础，设计好本节课要讲述的课程内容，提出问题并且还要去解决问题。但是很多教师在课堂教学中往往不能随机应变，一味地照本宣科，不能很好地引起学生的学习兴趣，学生学习的主观能动性就会降低。教师在授课过程中抛出的问题学生不能很好地回答的时候，就说明老师设计的问题脱离了学生的认知水平，尽管老师设计的课程内容是自己十分的熟悉的，但是应该从学生的认知角度出发，很多老师会忽视这一点。不能很好地帮助学生去简化问题以及分析问题，没有将课堂的问题提问发挥到最大化。

2、课堂问题设计重视结果、忽略过程

物理是实验性很强的课程，除了做实验就是老师讲解，但是老师在问题的设计方面没有很好地帮助学生去真正地解决问题，尽管老师设计了问题让学生来作答，但是在课堂有限的教学时间内，老师给予学生独立思考回答问题的时间少之又少，学生在一个知识还没有完全掌握的情况下，接下来又有新的问题与知识出现，灌输式的课堂教学方式，使得学生的思考时间不足，并且在课堂老师的教学氛围中，学生的回答时间十分短暂，当一个学生的回答不足以引起老师的兴趣的时候，老师就会将目标转向下一个学生，这样在一定程度上很容易引起学生的消极心理，学生不能很好地将注意力放在学习上。所以在课堂教学过程中，问题的解答过程要重于解答结果，学生掌握知识是掌握这门知识的学习方法与技巧，而不是结果。这一点要引起教师的注意。

二、基于问题为中心的高中物理课堂

基于生处于思维成长的黄金阶段，老师要做的就是利用自己的学科知识特点，全面培养学生的思维与创新能力，更好地帮助学生快速有效地去吸收知识，打破思维定式，减少学生的学习负迁移，提高学生解决问题的能力与意识，真正地实现课堂教学建立在以问题为中心，让学生提升解决问题的意识。

1、基于问题为中心的习题课的讲解

以往的课堂习题课的教学方式是在老师讲完这一节课的内容后，给学生留出一定时间去解答课后的习题，然后在一定的时间之后，老师带领学生去讲解，这种解答问题的过程，首先学生的做题时间有限，其次是老师让学生自己去做，然后老师再进行讲解，不能帮助学生去分析习题，只是重视解决这一道题，而不是教授学生掌握解答同一种类型的题型，学生在遇到类似题型的时候不能更好地去解答。所以在习题课的讲解过程中，老师应该讲述该类型的题型，学生掌握这种方法，对于以后遇到类似的题型也很容易去解答。

例：质量为m的物体放在水平位置的钢板C上，与钢板的动摩擦因数为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿着水平导槽运动。现在使钢板以速度v⒈的向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以速度v2沿导槽匀速运动，求拉力F的大小。

分析：此道题目中摩擦力不再是一个方向向上的，而延伸至平面上的摩擦力分析，结合相对运动，难度较大。

设计问题：

（1）物体的运动过程中，共受到几个力的作用，各个力的方向如何。

（2）物体相对于钢板的运动方向是怎样的。

2、基于问题为中心的实验课

物理学科是一门实验性非常强的课程，但是在有限的时间内还要做实验，所以很大程度上学生真正自己去动手做实验的时间是十分少的，大部分情况下是在老师的演示下进行的。

中学物理课程的实验课程的教学，要以问题为引导，将实验课程的学习变为探究式的实验课程。在关于电力这一学科知识中，老师要通过让学生自己动手做实验来真正意义上明白什么是电力，以及其具体的操作流程，更好地帮助学生提高独自解决问题的能力。

课堂知识的学习在于掌握正确的学习方法与技巧，而不是死记硬背。所以，在素质教育的今天，如何更好地帮助学生提高学习的能力，需要老师以及学生的共同努力。

物理作业设计意图模板范文 第六篇

一、教学目标

1、知道电压表使用步骤及注意事项，正确使用电压表进行测量，知道在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源两端的电压相等。

2、通过测量电压，掌握电压表使用方法，提高动手操作及实践能力。

3、体会物理是一门以实验为基础的学科，养成严谨认真的科学研究态度。

二、教学重难点

【重点】电压表的使用方法。

【难点】正确使用电压表进行测量。

三、教学过程

环节一：导入新课

上课，同学们好！上课之前老师想请同学们回忆一下电路中电压的大小应该利用什么仪器进行测量？举手最快这名同学你请来说。他说测量电压要用电压表。请坐，看来你对于之前的知识掌握得很牢固。同学们，在只有一个用电器的电路中，用电器两端电压和电源两端电压之间存在怎样的关系呢？能否利用电压表测量并得出结论？带着这个疑问，我们一起来走进今天的新课《用电压表测电压》。

环节二：新课讲授

同学们我们先来从连接电路的角度思考，需要哪些实验仪器？老师听到有的同学说要用到电源、开关、导线，还有的同学说需要小灯泡、电压表等仪器。

我们已经知道了要用到的实验仪器，那么再来想一想，怎样正确使用电压表？第二排这名男同学你请来说。很好，请坐，他说使用前，要预估待测电压，选择电压表中恰当的量程，使用中电压表要注意正接线柱电流流入，负接线柱电流流出，且电压表要与被测用电器并联。还有哪位同学能来补充？同桌请来补充。她说如有需要，可以直接与电源进行串联，此时测量的是电源电压。待示数稳定后读数，认清所选量程所对应的分度值，进行正确读数。使用后要将仪器整理放回。请坐，看来同学们对于上节课的知识已经完全掌握了。

要用电压表进行测量电压，具体步骤是什么呢？老师在多媒体屏幕上展示了一张实验仪器图，同学们试着结合图片说一说测量的具体步骤应该是什么？靠窗的这名女同学你请说。她说先将电压表接在小灯泡的两端，接通电路，读取电压表的示数；再将电压表接在电源两端，接通电路，读取电压表的示数。观察两次测量电压表的示数。很好，请坐，总结得十分全面。

那么同学们，测量过程中需要注意什么问题呢？老师在这里告诉大家实验的注意事项。首先一定要先连接电路，检查无误后再闭合开关进行测量。每次想要更改电路，需要先将开关断开，再进行操作。

现在同学们相邻四人为一小组，老师给大家十分钟的时间，结合桌上准备的实验仪器进行测量吧。好，时间到，老师通过巡视发现同学们都参与其中，并且分工明确。现在我们找一组同学说一说，他们组的测量结果？第三小组代表请说。第三小组说通过实验发现，两次测量数据是一样的，都是3V。那么通过实验，你能得出什么结论呢？他说，在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源两端的电压相等。很好，请坐，看来你们观察得很仔细，总结得也很正确。

环节三：巩固提高

同学们，我们现在更换电阻，再次测量，看一看上述实验结果是否正确。老师看到很多同学都已经展示了他们的测量结果，并且得出的结论与上述实验相同。

环节四：小结作业

这节课马上接近尾声了，我们一起来总结一下，通过本节课的学习，都掌握了哪些知识？我们重温了电压表使用方法及注意事项，并通过实验，知道了在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源两端的电压相等这一结论。

下课后，同学们试着想一想为什么电压表使用时要与被测用电器并联？

同学们，下课！

四、板书设计

（略）

物理作业设计意图模板范文 第七篇

教材分析：浮力是学生比较熟悉的一种力，是初中物理重点内容之一，浮力的研究是在小学自然课和生活经验的基础上，结合前几节所学知识来展开的。正因为浮力比较常见，学生往往凭着自己的生活经验去认识浮力，在这些认识中有些是不科学甚至是错误的，因此在教学中既要注意利用学生已有的经验和知识，又要纠正那些错误的认识。

设计思想：新的课程改革对物理教育提出了新的理念，将“培养学生的科学素养”作为物理教育的根本目的，将“从生活走向物理，从物理走向社会”，“注重科学探究，提倡学习方式的多样化”作为课程的基本理念。在教学中从学生身边的例子入手提出问题，这样的例子让学生既觉得熟悉，但又不能回答其中的问题，从而激发学生的探究欲望，创设了探究情景，为后面的探究教学奠定了基础;所以我在这节课主要采用演示实验和学生实验相结合，注意引导学生动手、动脑、动口。在教师的启发下，让学生自己去解决问题，这样既充分调动了学生的主动性，又活跃了课堂气氛。为保证实验过程合理、有序，使学生在头脑中清楚地认识到如何进行实验以及为什么要这样做，实验前留有充分的时间小组进行设计、讨论实验方案，在相互启迪交流中形成共识，使学生确实明确实验应如何进行后再分组实验。这样做体现了新课程标准的理念，学生实验中减少盲目性，达到事半功倍的效果。

课题第十四章五、浮力

【教学目标】

知识与技能目标：

1、认识浮力。

2、知道阿基米德原理。

过程与方法目标：

1、通过实验探究认识浮力。

2、经历探究浮力大小的过程。

情感态度价值观目标：

1、培养严谨的科学态度和协作精神。

2、学习阿基米德善于观察思考的精神。

【教学重点和难点】

教学重点：

1、探究认识浮力，会测量浮力的大小。

2、阿基米德原理。

教学难点：探究浮力的大小与排开液体重力关系的过程。

【教学过程】

引入课题：将气球和铁块分别扔到水里会怎样?但同样用钢铁制造的轮船为什么就不会下沉?如果制成潜艇却还可以浮沉自如，又是为什么呢?

(设计意图：以创设问题情境导入新课。对于九年级的学生对浮力已有一些了解，通过情景激活学生脑海里的知识。学生通过搜集生活中的浮力现象，使思维发散。通过所列举的现象，感受到物理就在我们的身边，引出本节课的课题。)

讲授新课1.研究什么是浮力

【学生研究】：把乒乓球压入水中。观察乒乓球浮在水面的情况，用手指将乒乓球压入水中，有什么感觉?

(设计意图：不仅自然引入浮力的概念，还让学生认识到这个力是竖直向上的，对浮力方向有一个初步认识，为猜想出浮力的大小可能与物体浸入液体后排开的液体的多少有关做好铺垫。)

过渡：在水中上浮的物体，显然是受到了浮力的作用。但是，像石块这样的东西在水中下沉，是否也受浮力的作用呢?

【学生研究】：下沉的物体是否受到浮力，实验研究得出浮力的概念及测量方法。

(设计意图：任何物理规律的发现和物理理论的建立都离不开实验。这个演示实验改为学生探索实验，培养了学生动手操作能力、观察能力，增强了他们的感性认识。使学生排除错误观点“只有上浮的物体才受浮力，下沉物体不受浮力”。通过实验学会测量、计算浮力的一种方法，并通过观察再次发现浮力的大小与排开水的多少有关，为下面的探究做铺垫。)

过渡：水会对浸在其中的物体有浮力，那么空气会不会也对其中的物体有浮力呢?

【演示1】：放飞的气球(课件展示)

(设计意图：使学生明确浸在液体或气体里的物体都受到向上的托力。)

【演示2】：把一物体放入水中用称重法测量浮力得到

F浮=G–F’(多媒体展示，增强可见度。)

(设计意图：使学生掌握称重测量浮力的方法)

2.阿基米德原理

过渡：小的物体可以用称重法求浮力，那么像轮船这样的大家伙又该怎么测浮力呢?

【演示3】：阿基米德原理(结合课件展示，帮助理解。)

(设计意图：让学生理解这一重要原理，同时采用新老教材两实验相结合的办法，突破学生理解上的障碍。)

【随堂练习】

1.将一物体系在弹簧测力计上，称得其重为100牛顿，将它放入水中，弹簧测力计的读数为80牛顿。则物体受到的浮力是()

A、100牛顿;B、80牛顿;C、20牛顿;D、120牛顿

2.浸入水中的皮球，放手后，从它刚露出水面到最后漂浮在水面上不动的过程中()

A、浮力变大，重力变小;B、浮力不变，重力不变

C、浮力变小，重力变小;D、浮力变小，重力不变。

(设计意图：巩固新知识，掌握重点。)

【小结】

最后，由学生交流本节课在知识上有哪些收获、哪些遗憾。通过交流、回顾来进一步巩固本节课的知识。鼓励学生大胆发言，各抒己见，对学生的见解，教师都应予以肯定。教师最后画龙点睛，简要概括。

【布置作业】

1、P97动手动脑学物理3、4、5。

2、课后查阅资料了解浮力的利用。

【板书设计】

五、浮力

1.液体对浸在其中的物体有向上的托力称为浮力。

2.称重法测量浮力的大小：F浮=G–F’

3.阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体的重力。

用公式表示为：F浮=G排=ρ液gv排

物理作业设计意图模板范文 第八篇

本学期我组将在去年探究性教学实践的基础上,进一步加强探究性教学研究,积累教学实践经验和教学理论资料

一、教材分析：

这期所教的内容是选修3-4和3-5，3-4是机械振动和波及光学，3-5是动量守恒定律和原子核物理学。除动量守恒定律是重点难点的知识点，另外几个知识点都是识记的内容。

二、学生分析：

这届高二学生基础较差，对少部分同学要提高要求，除掌握好基本概念基本规律外还应掌握分析物理问题解决物理问题的方法，并提高能力。对于大部分同学则重点掌握基本概念和基本规律，强调基础知识的掌握，为今后学习打好基础。

三、教法、学法分析：

针对本学期教学内容和学生的特点，采取重知识和重概念在此基础上提高学生能力的方法：强调学生的课前预习，争取少讲、精练、多思考。培养学生分析问题解决问题的能力。特别培养学生利用物理知识解决物理问题的能力，提高学生的实验动手能力，加强学生实验的教学，加强物理综合知识的.分析和讨论。培养学生的综合素质。充分调动学生的主动性、积极性。让学生变成学习的主人。

四、指导思想

以学校教导处制定的总教学计划为指导，新的学年要积极学习认识物理课程的性质，领会物理课程基本理念。通过学习物理课程总目标和具体目标，使物理教学工作更科学化、规范化、具体化。认真学习新的物理教学理念，学习有关教育改革和教学改革理论和经验，进一步做好分层次教学工作。平行班的教学应控制好教学难度，争取尽可能地提高他们学习物理的兴趣及信心.

五、教学要求

1、认真钻研教学大纲及调整意见、体会教材编写意图。注意研究学生学习过程，了解不同学生的主要学习障碍，在此基础上制定教学方案，充分调动学生学习主动性。

2、要特别强调知识与能力的阶段性，强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法 , 这是能力培养的基础。对课堂例题与习题要精心筛选，不要求全、求难、求多，要求精、求少、求活，强调例题与习题的教育教学因素，强调理解与运用。

3、加强教科研工作，提高课堂效率。要把课堂教学的重点放在使学生科学地认识和理解物理概念和规律、掌握基本科学方法、形成科学世界观方面。要充分利用现代教育技术手段，提高教育教学质量和效益。

4、教学改革的重点和出路在于努力提高课堂教学的质量。

物理作业设计意图模板范文 第九篇

一、教材分析：

1、教材的地位和作用

压强是教科版物理八年级下册第九章第一节的内容，压强是生产生活中应用广泛的一个概念，与学生的生活实际联系紧密。压强是力学中的重要内容，学生对与压强相关的物理现象较为熟悉，但压强的概念学生还比较陌生。本节教材主要建立在学生学习了力的初步知识基础上，和学习了物体运动状态的改变和力的关系后对力的另一类作用效果的具体分析。压强是全章的基础，也是学生学好液体压强和大气压强的重要保证。因此，搞好压强的教学是抓好本章教学的关键。

2. 教学目标：

依据新课程标准、教材内容和学生学习的实际知识水平，确定本节课的教学目标为：

1)知识与技能

①知道压力及其作用效果的影响因素。

②理解压强的概念、公式和单位;能应用压强公式进行有关计算，解释简单现象和解决简单问题。

③知道压强增大和减小的方法。

2)过程与方法

经历探究的主要环节，通过探究实验，观察实验现象采集实验数据，获得对压强比较深入的了解。

3)情感、态度与价值观

通过探究性物理学习，使学生获得成功的喜悦，激发学生乐于探索、勇于探究物理的兴趣,增强学习自信心和积极性。

3.教学重难点：

教学重点：压强的概念。

压强的概念统领全章、贯穿全章，因此压强的概念是本节的重点。

教学难点：压强概念的建立。

初中学生抽象思维能力不强，如何通过概括实验结论得出压强概念是本节的难点。

教学关键：实验的成功是突破难点的关键。

探究影响压力效果的因素，不仅加深了学生对压强概念的理解，而且增强了学生科学探究的能力，所以做好感受压力效果的实验就显得特别重要。

4.教学媒体：图片及多媒体课件。

二、学情分析：

由于八年级学生具备了初步的科学探究能力，具有较强的科学探究意识，学生完全可以以小组为单位进行影响压力作用效果因素的探究，绝大多数学生能从教师设置的问题情境中发现问题，会对获得的信息用科学的方法进行处理。

三、教法

为了更好地实现教学目标，有效地突出重点、突破难点，我在教学中灵活地运用了情景法、合作探究法、启发引导法和多媒体辅助法等多种方法，并且能按照新课标倡导的探究型课堂教学模式，设计出结合学生实际的切实可行的教学活动，充分调动学生学习的积极性。

四、学法

根据以上教法及学生年龄特点，采用的学法主要有观察法、合作探究法、讨论交流法、自学法等。教学中不但要注重学生知识的获得，更要注重知识的获得过程。在具体的探究活动中，通过学生自己体验，分析归纳，获得对压强概念的深入理解。

五、设计理念

本节设计总体思路是从有关压强的生活情景引入压强课题，通过学生分组实验探究，感受压力的效果，自然形成压强概念，并用所学压强知识解释生活中有关压强应用。充分体现课程标准“注重科学探究，提倡学习方式多样化”，突出新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。

六、教学准备

1、教学媒体准备：多媒体硬件和相关课件准备

采用多媒体作为教学的辅助，使教学声图并茂视听并举，充分调动学生的感官，引起学生的无意注意，以达到最佳的教学效果。

2、实验器材准备：海棉、橡皮泥、肥皂、气球、砖两块、一只削好的铅笔、废旧玻璃输液瓶、水等。(盆盆罐罐当器材，拼拼凑凑做实验 、让土器材成为实验教学的生力军)

七、教学过程

一、创设情境，设疑激趣

拿出一海绵，把瓶子放在其上面，用力向下压，提问：这说明力的作用效果是什么?

投影展示图片：步行人和滑雪者对地面的压力差不多，但步行人去深陷入雪中，可滑雪者却陷入不多，两者产生的效果不同，压力作用效果为什么差别这么大?压力作用的效果与哪些因素有关呢?

回顾：瓶子放在海绵上使物体发生形变，力还可以改变物体的运动状态。

观察图片，并引发对此现象的思考。

二、认识压力

演示小实验：

向下按海绵;将钢尺一端搭在讲桌上，另一端悬空，向下压悬空部分,让学生观察形变，描述力的方向。

学生观察现象，初步理解压力的概念。

总结：例子中的物体都受到了压力。压力是垂直作用在物体表面上的力。

三、认识压强

1.探究主题的引入

教师提出问题：

压力的作用效果可能与哪些因素有关?

针对教师的设问积极猜想：可能与施加的压力有关;与接触物体的大小、形状有关等等。

抓住学生猜想中含有科学成分的部分，给予引导，逐步逼近主题。

物理作业设计意图模板范文 第十篇

本学期我校物理教研组工作，严格按照课程标准和内涵发展要求，紧紧围绕提高课堂教学效率这个中心，狠抓教学常规的落实，进一步加强课题研究，深化课堂教学改革，全面提高本校物理教师素质和教学质量。结合物理课程改革和学业水平考试导向，我们组特制定计划如下：

一、加强教育教学理论学习，提高物理教师理论素养

1、 认真学习新的《物理课程标准》、《中考指导意见》和内涵发展相关要求以及有关综合实践活动、研究性学习、课程改革与课程评价等各类课程改革的材料。

2、 组织教师进行理论学习交流，搞好教研，积极撰写教学论文。

二、按物理课程标准，内涵发展要求进行教学研究，提高课堂教学效益

1、集体备课可以发挥集体的智慧和力量，弥补教师备课中的不足，取长补短，提高教师的教学水平，以取得较好的成绩。本学期教学研究内容主要是：

(1)优化课堂教学，实施启发式和讨论式教学;

(2)构建教学模式，重视物理知识的形成过程教学和情境教学，以“手拉手”问题活动中心为主要模式;

(3)开展研究性学习和综合实践活动，重视科学探究教学，发挥学生的主体作用，加强学生的创新意识和实践能力的培养;

(4)学习新课程标准下的教学要求，探索提高课堂教学效益的方法。

2、加强教学常规调研，做好备课笔记、观课记录、作业批改等的检查或抽查工作。认真学习好的经验，借鉴好的做法和“先学后教，当堂训练”课堂教学模式，切实提高备课和上课的质量，严格控制学生作业量，规范作 业批改。

3、组织每位教师本学期上好一节示范课、教学研究课，组员必须全体参加，活动时，听课老师对公开课发表意见，要说出备课的落实情况，指出存在的问题，找出改进的方法。授课老师做好记录，力求做到实处，共同探索提高课堂教学效率的方法和途径。

4、要求每位教师本学期观课不少于10节(可以是有组织的观课，或者是自己的推门观课)，但观科后一定要说课和评课。

三、加强毕业班物理教学工作，提高毕业班教学的质量

初中毕业班物理教学要把重点放在加强双基和能力培养上，要求教师运用启发式、讨论式教学方法，注重知识形成过程教学，重视学生思维能力培养，切实提高学生的实验操作技能和创新能力。同时积极进行复习教学研讨活动,共同研究历届中考试卷,交流复习经验,明确复习方向，努力提高物理中考成绩。力争中考物理成绩做到不会只因为物理这一科而拖学校后腿的目标。

物理教学离不开实验，新课标对学生的探究能力提出了更高的要求，做好每一个演示实验，学生实验，学习过程中的小实验，课后的小制作，让学生在实验中观察现象，提出问题，概括结论，同时要求学生联系生活实际，留意身边数据，重大事件等，体现时代性，开拓性，实践性，导向性，探究性。

四、其它工作

1、积极参加物理专业各种培训，特别是有关中考动向的会议。

2、做好初三物理操作考查的相关工作。

3、 完成学校和上级主管部门安排的其它工作。

物理作业设计意图模板范文 第十一篇

一、教材分析

焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。

二、教学目标

(一)知识与技能

1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。

2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。

3、知道电功率和热功率的区别和联系。

(二)过程与方法

通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。

(三)情感、态度与价值观

通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。

三、教学重点难点

【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。

【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。

四、学情分析

学生学好这节知识是非常必要的，

A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。

B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。

C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用

五、教学方法

等效法、类比法、比较法、实验法

六、课前准备

灯泡(36V，18W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机

七、课时安排

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

(二)情景引入、展示目标

教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。

学生：

(1)电灯把电能转化成内能和光能;

(2)电炉把电能转化成内能;

(3)电动机把电能转化成机械能;

(4)电解槽把电能转化成化学能。

教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

(三)合作探究、精讲点播

1、电功和电功率

教师：请同学们思考下列问题

(1)电场力的功的定义式是什么?

(2)电流的定义式是什么?

学生：

(1)电场力的功的定义式W=qU

(2)电流的定义式I=qt

教师：投影教材图(如图所示)

如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?

学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。

教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功?

学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt

教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。电功：

(1)定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.

(2)定义式：W=UIT

教师：电功的定义式用语言如何表述?

学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。

教师：请同学们说出电功的单位有哪些?

学生：

(1)在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.

(2)电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW•h.

教师：1kW•h的物理意义是什么?1kW•h等于多少焦?

学生：1kW•h表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能。

1kW•h=1000W×3600s=×106J

说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。

教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，

电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。

(1)定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。

(2)定义式：P=W=IUt

(3)单位：瓦(W)、千瓦(kW)

〔说明〕电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多;电流做功慢，但做功不一定少。

教师：在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢?

学生分组讨论。

师生共同总结：

(1)利用P=W计算出的功率是时间t内的平均功率。t

(2)利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。

教师：为什么课本没提这一点呢?

学生讨论，教师启发、引导：

这一章我们研究的是恒定电流，用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。

〔说明〕利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。

2、焦耳定律

教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。

设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。

学生：求解产生的热量Q。

解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR

在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt

由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。

产生的热量为

Q=I2Rt

教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。

学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。

热功率：

(1)定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。

(2)定义式：P热=Q2=IRt

(3)单位：瓦(W)

〔演示实验〕研究电功率与热功率的区别和联系。

(投影)实验电路图和实验内容：

取一个玩具小电机，其内阻R=Ω，把它接在如图所示的电路中。

(1)先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

(2)再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为(此电压为小电机的额定电压)，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

〔实验结果〕

(1)电机不转时，U=，I=，

P电=UI=×、W=

P热=I2R=×、W=

P电=P热

(2)电机转动时，U=，I=，

P电=UI=×、W=

P热=I2R=×

P电>P热

学生：分组讨论上述实验结果，总结电功率与热功率的区别和联系。

师生共同活动：总结：

(1)电功率与热功率的区别

电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。

热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。

(2)电功率与热功率的联系

若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电

教师指出：上述实验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能。