2024-2025學年高中物理 第19章 原子核 5 核力與結(jié)合能教案 新人教版選修3-5

2024-2025學年高中物理第19章原子核5核力與結(jié)合能教案新人教版選修3-5主備人備課成員教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來自于2024-2025學年高中物理第19章“原子核”的5節(jié)“核力與結(jié)合能”，所使用的是新人教版選修3-5教材。本節(jié)課主要涉及以下內(nèi)容：

1.核力的概念：介紹核力是一種作用于原子核內(nèi)部的強相互作用力，它是使核子結(jié)合在一起形成原子核的力量。

2.結(jié)合能的定義：解釋結(jié)合能是指使原子核中的核子分離所需的最小能量，它是核子間強相互作用的直接體現(xiàn)。

3.結(jié)合能的計算：教學結(jié)合能的計算方法，以及如何利用結(jié)合能來推斷原子核的穩(wěn)定性。

4.核力的應用：探討核力在核反應、核能發(fā)電等方面的應用。

5.質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程：引入愛因斯坦的質(zhì)能方程，解釋在核反應中質(zhì)量虧損與能量釋放的關(guān)系。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，具體包括：

1.科學思維：通過學習核力的概念和結(jié)合能的定義，培養(yǎng)學生的抽象思維能力和科學推理能力，使其能夠運用科學的方法分析和解決問題。

2.科學探究：通過探討核力的應用和質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程，培養(yǎng)學生進行科學探究的能力，使其能夠運用實驗和觀測數(shù)據(jù)進行推理和驗證。

3.科學態(tài)度與科學精神：通過學習原子核知識，使學生理解科學研究的嚴謹性和客觀性，培養(yǎng)其科學態(tài)度和科學精神，提高對科學研究的興趣和熱情。

4.科學應用：通過學習核力的應用，培養(yǎng)學生將物理知識應用于實際問題的能力，使其能夠?qū)⑺鶎W知識應用到生活和工作中，提高其解決實際問題的能力。教學難點與重點1.教學重點：

（1）核力的概念：核力是一種作用于原子核內(nèi)部的強相互作用力，它是使核子結(jié)合在一起形成原子核的力量。

（2）結(jié)合能的定義：結(jié)合能是指使原子核中的核子分離所需的最小能量，它是核子間強相互作用的直接體現(xiàn)。

（3）結(jié)合能的計算：教學結(jié)合能的計算方法，以及如何利用結(jié)合能來推斷原子核的穩(wěn)定性。

（4）核力的應用：探討核力在核反應、核能發(fā)電等方面的應用。

（5）質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程：引入愛因斯坦的質(zhì)能方程，解釋在核反應中質(zhì)量虧損與能量釋放的關(guān)系。

2.教學難點：

（1）核力的性質(zhì)：核力是一種非常強的力，但它作用的范圍非常小，僅限于原子核內(nèi)部。學生難以理解核力既是強相互作用力，又具有短程性的特點。

（2）結(jié)合能的計算：結(jié)合能的計算涉及到復雜的數(shù)學運算，學生可能難以理解和掌握。

（3）質(zhì)能方程的應用：學生可能難以理解質(zhì)量虧損與能量釋放之間的關(guān)系，以及如何利用質(zhì)能方程解釋核反應中的能量變化。

（4）核力的應用：學生可能難以理解核力在實際應用中的重要性，例如核反應堆的工作原理等。

針對以上難點，教師可以采取以下教學方法：

1.利用直觀的物理實驗或動畫演示核力的作用范圍和性質(zhì)，幫助學生理解核力的特點。

2.通過具體案例和實際應用，讓學生了解結(jié)合能的計算方法及其在核能領(lǐng)域的應用，從而加深對結(jié)合能的理解。

3.通過簡單的核反應例子，引導學生運用質(zhì)能方程解釋能量變化，從而加深對質(zhì)能方程的理解。

4.結(jié)合現(xiàn)實生活中的核能應用，如核反應堆、核武器等，讓學生了解核力在實際應用中的重要性。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：教師通過講解核力的概念、結(jié)合能的定義和計算方法、質(zhì)能方程等核心知識點，為學生提供系統(tǒng)的知識框架。

2.討論法：組織學生進行小組討論，探討核力的性質(zhì)、結(jié)合能的應用以及核力在實際問題中的重要性，激發(fā)學生的思考和表達能力。

3.實驗法：安排核力作用的實驗演示，如原子核衰變實驗、核反應模擬實驗等，讓學生直觀地感受核力的作用和核反應過程。

教學手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件展示核力的作用范圍和性質(zhì)、結(jié)合能的計算方法、核反應中的能量變化等，增強教學的直觀性和生動性。

2.教學軟件：運用物理模擬軟件，如模擬核反應過程的軟件，讓學生親身體驗和理解核反應的原理和能量變化。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：引入相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，如科普視頻、學術(shù)論文等，讓學生了解核力的應用領(lǐng)域和最新的科研成果，拓寬學生的知識視野。

4.互動平臺：利用教學互動平臺，進行在線問答、討論和作業(yè)提交，增加學生與教師之間的互動，及時解答學生的疑問，提高教學效果。

5.實踐活動：組織學生參與相關(guān)的實踐活動，如參觀核電站、進行核物理實驗等，讓學生親身體驗核力的應用和核能的產(chǎn)生過程，提高學生的實踐能力。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：教師通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料，如PPT、視頻、文檔等，明確預習目標和要求。

-設(shè)計預習問題：圍繞核力的概念、結(jié)合能的計算方法等核心知識點，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導學生自主思考。

-監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：學生按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解核力的概念和結(jié)合能的計算方法等知識點。

-思考預習問題：學生針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：學生將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：教師引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解本節(jié)課的核心知識點，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：教師通過講述原子核內(nèi)部的作用力，引出核力的概念，激發(fā)學生的學習興趣。

-講解知識點：教師詳細講解核力的性質(zhì)、結(jié)合能的計算方法等核心知識點，結(jié)合實例幫助學生理解。

-組織課堂活動：教師設(shè)計小組討論、實驗等活動，讓學生在實踐中掌握核力的應用。

-解答疑問：教師針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導。

學生活動：

-聽講并思考：學生認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學生積極參與小組討論、實驗等活動，體驗核力的應用。

-提問與討論：學生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：教師通過詳細講解，幫助學生理解核力的性質(zhì)和結(jié)合能的計算方法。

-實踐活動法：教師設(shè)計實踐活動，讓學生在實踐中掌握核力的應用。

-合作學習法：學生通過小組討論等活動，培養(yǎng)團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解核力的性質(zhì)和結(jié)合能的計算方法。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課的核心知識點，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-提供拓展資源：提供與核力應用相關(guān)的拓展資源，如書籍、網(wǎng)站、視頻等，供學生進一步學習。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-拓展學習：學生利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考。

-反思總結(jié)：學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結(jié)法：學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的核力的性質(zhì)和結(jié)合能的計算方法。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《原子核物理導論》：這本書詳細介紹了原子核的結(jié)構(gòu)、核力的性質(zhì)以及核反應的原理，適合對原子核物理有深入興趣的學生閱讀。

-《核能手冊》：這本書全面介紹了核能的原理、核電站的設(shè)計和運行、以及核能的未來發(fā)展，有助于學生了解核能在能源領(lǐng)域的應用。

-《核力與核物質(zhì)》：這篇文章詳細討論了核力的性質(zhì)、核物質(zhì)的組成以及核力在核反應中的作用，適合學生深入理解核力的本質(zhì)。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-學生可以在家中進行網(wǎng)上搜索，了解核能在現(xiàn)代社會中的應用，例如核電站、核武器等。

-學生可以嘗試閱讀一些關(guān)于核物理的科普文章，例如《自然》、《科學》等雜志上關(guān)于核物理的最新研究成果。

-學生可以觀看一些關(guān)于核物理的科普視頻，例如TED演講、科普視頻網(wǎng)站上的核物理相關(guān)視頻。

-學生可以嘗試解決一些與核物理相關(guān)的實際問題，例如計算一個核反應的結(jié)合能、討論核能的優(yōu)缺點等。

這些拓展閱讀材料和自主學習活動將有助于學生更深入地理解核力的性質(zhì)和結(jié)合能的計算方法，培養(yǎng)學生的自主學習能力和科學探究精神。教學反思與改進在完成本節(jié)課的教學后，我設(shè)計了一些反思活動來評估教學效果并識別需要改進的地方。通過觀察學生的反應和參與度，我發(fā)現(xiàn)以下幾個方面需要改進：

1.在講解核力的性質(zhì)時，我發(fā)現(xiàn)一些學生難以理解核力既是強相互作用力，又具有短程性的特點。為了幫助學生更好地理解這一概念，我計劃在未來的教學中增加一些實際的例子，如原子核的衰變過程，來展示核力的作用。

2.在講解結(jié)合能的計算方法時，我發(fā)現(xiàn)一些學生對數(shù)學運算感到困難。為了幫助這些學生，我計劃在未來的教學中提供更多的練習題，并安排一些小組討論，讓學生互相幫助解決問題。

3.在課堂活動中，我發(fā)現(xiàn)一些學生在小組討論中過于沉默，沒有積極參與。為了鼓勵更多的學生參與討論，我計劃在未來的教學中設(shè)置一些激勵機制，如小組積分制，來鼓勵學生積極參與。

此外，我還將制定一些改進措施，以提高教學效果：

1.增加互動環(huán)節(jié)：在未來的教學中，我將增加更多的互動環(huán)節(jié)，如提問、小組討論等，以提高學生的參與度和興趣。

2.調(diào)整教學進度：我計劃根據(jù)學生的學習情況，適當調(diào)整教學進度，確保每個學生都能跟上課程的節(jié)奏。

3.增加個性化輔導：對于學習有困難的學生，我將提供更多的個性化輔導，幫助他們解決學習中的問題。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.結(jié)合本節(jié)課的教學內(nèi)容和目標，布置適量的課后作業(yè)，包括計算題、思考題和應用題等，以鞏固學生對核力的性質(zhì)、結(jié)合能的計算方法等知識點的理解和掌握。

2.鼓勵學生進行自主學習和探究，如查閱相關(guān)資料、參與線上討論等，以提高學生的自主學習和研究能力。

3.布置一些與實際應用相關(guān)的作業(yè)，如分析核能發(fā)電的優(yōu)缺點、討論核廢料的處理方法等，以培養(yǎng)學生的實際應用能力和解決問題的能力。

作業(yè)反饋：

1.及時批改學生的課后作業(yè)，并對每個學生的作業(yè)進行詳細的批注和反饋，指出存在的問題和錯誤，并給出改進建議。

2.針對學生在作業(yè)中出現(xiàn)的問題，進行個別輔導，幫助學生解決學習中的困難，提高學生的學習效果。

3.對于學生的自主學習和探究成果，給予積極的評價和反饋，鼓勵學生繼續(xù)進行深入的學習和探究。

4.對學生的實際應用作業(yè)進行評價，指出存在的問題和不足，給出改進建議，幫助學生提高實際應用能力和解決問題的能力。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-《原子核物理學》：這本書詳細介紹了原子核的結(jié)構(gòu)、核力的性質(zhì)以及核反應的原理，適合對原子核物理有深入興趣的學生閱讀。

-《核能的未來》：這本書全面介紹了核能的原理、核電站的設(shè)計和運行、以及核能的未來發(fā)展，有助于學生了解核能在能源領(lǐng)域的應用。

-《核物理實驗方法》：這篇文章詳細討論了核物理實驗的方法和技術(shù)，適合學生了解核物理實驗的基本原理和技巧。

-《核能的利與弊》：這篇文章討論了核能作為一種能源的優(yōu)點和缺點，適合學生了解核能作為一種能源的利與弊。

2.拓展要求：

-鼓勵學生利用課后時間進行自主學習和拓展，閱讀以上提供的閱讀材料，了解原子核物理和核能的相關(guān)知識。

-學生可以在家中進行網(wǎng)上搜索，了解核能在現(xiàn)代社會中的應用，例如核電站、核武器等。

-學生可以嘗試閱讀一些關(guān)于核物理的科普文章，例如《自然》、《科學》等雜志上關(guān)于核物理的最新研究成果。

-學生可以觀看一些關(guān)于核物理的科普視頻，例如TED演講、科普視頻網(wǎng)站上的核物理相關(guān)視頻。

-學生可以嘗試解決一些與核物理相關(guān)的實際問題，例如計算一個核反應的結(jié)合能、討論核能的優(yōu)缺點等。

教師可提供必要的指導和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.重點知識點：

①核力的概念：核力是一種作用于原子核內(nèi)部的強相互作用力，它是使核子結(jié)合在一起形成原子核的力量。

②結(jié)合能的定義：結(jié)合能是指使原子核中的核子分離所需的最小能量，它是核子間強相互作用的直接體現(xiàn)。

③結(jié)合能的計算：教學結(jié)合能的計算方法，以及如何利用結(jié)合能來推斷原子核的穩(wěn)定性。

④核力的應用：探討核力在核反應、核能發(fā)電等方面的應用。

⑤質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程：引入愛因斯坦的質(zhì)能方程，解釋在核反應中質(zhì)量虧損與能量釋放的關(guān)系。

2.關(guān)鍵詞：

①核力：強相互作用力、原子核內(nèi)部、核子結(jié)合。

②結(jié)合能：最小能量、核子間相互作用、原子核穩(wěn)定性。