(教學(xué)設(shè)計(jì))第5章 3 核力與結(jié)合能2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第三冊(人教版2019)

(教學(xué)設(shè)計(jì))第5章3核力與結(jié)合能2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第三冊(人教版2019)學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容第5章3核力與結(jié)合能，2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第三冊（人教版2019）內(nèi)容包括：核力的概念與分類、核力的作用范圍、結(jié)合能的定義、質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程、核反應(yīng)中的結(jié)合能釋放。本節(jié)課程將深入探討核力的本質(zhì)，理解核力的作用機(jī)制，掌握結(jié)合能的計(jì)算方法，并通過實(shí)例分析，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋核反應(yīng)中能量釋放的現(xiàn)象。教學(xué)內(nèi)容與教材緊密關(guān)聯(lián)，確保學(xué)生能夠扎實(shí)掌握物理學(xué)科核心知識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，如物質(zhì)結(jié)構(gòu)、原子核的組成，以及基本的能量轉(zhuǎn)化概念。他們對質(zhì)能方程E=mc2有所了解，并能夠應(yīng)用其解決一些簡單問題。

2.學(xué)生普遍對物理現(xiàn)象充滿好奇心，對核能和核反應(yīng)這類具有探索性的話題表現(xiàn)出較高的學(xué)習(xí)興趣。他們在數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯推理方面具備一定能力，但個(gè)別學(xué)生在抽象概念的理解上可能存在困難。此外，學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，視覺和聽覺學(xué)習(xí)者在班級中占比較大。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：對核力的微觀機(jī)制理解不深，難以把握結(jié)合能與核反應(yīng)過程之間的關(guān)系；在解決實(shí)際問題時(shí)，可能會(huì)對結(jié)合能的計(jì)算和應(yīng)用感到困惑，尤其是在涉及到復(fù)雜核反應(yīng)的情境中。此外，對于質(zhì)量虧損現(xiàn)象的本質(zhì)理解，部分學(xué)生可能需要更多的引導(dǎo)和實(shí)踐。教學(xué)資源1.硬件資源：

-投影儀與幕布

-電腦與互動(dòng)白板

-物理實(shí)驗(yàn)器材：模型原子核、示波器等

2.軟件資源：

-多媒體教學(xué)軟件（如PPT、動(dòng)畫演示等）

-物理模擬軟件（用于模擬核反應(yīng)過程）

3.課程平臺(tái)：

-學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)（發(fā)布預(yù)習(xí)資料、作業(yè)等）

-班級群組交流平臺(tái)（用于課后討論與答疑）

4.信息化資源：

-電子教材與教案

-網(wǎng)絡(luò)教育資源（如教育視頻、電子教案等）

5.教學(xué)手段：

-講授與互動(dòng)討論

-實(shí)物展示與實(shí)驗(yàn)操作

-小組合作與探究學(xué)習(xí)

-課后在線輔導(dǎo)與作業(yè)反饋教學(xué)過程首先，我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生們回顧上一課的內(nèi)容，簡要復(fù)習(xí)原子核的組成和質(zhì)能方程E=mc2，為今天的課程做好鋪墊。

1.導(dǎo)入新課

（1）通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生思考：“原子核內(nèi)部的粒子是如何相互作用的？”“這些作用力與化學(xué)鍵有什么不同？”

（2）在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，引入核力的概念，闡述核力的特點(diǎn)，如強(qiáng)相互作用、短程力等。

2.核力與結(jié)合能

（1）講解核力的分類和作用范圍，結(jié)合教材圖片和動(dòng)畫演示，使學(xué)生形象地理解核力的作用機(jī)制。

（2）介紹結(jié)合能的定義，通過實(shí)例計(jì)算，讓學(xué)生掌握結(jié)合能的計(jì)算方法。

（3）探討質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程在核反應(yīng)中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋核反應(yīng)中能量釋放的現(xiàn)象。

3.課堂探究

（1）分組討論：讓學(xué)生分成小組，討論核力與化學(xué)鍵的區(qū)別與聯(lián)系，以及核反應(yīng)中結(jié)合能的釋放。

（2）實(shí)驗(yàn)演示：進(jìn)行核反應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，親身感受結(jié)合能的釋放。

（3）案例分析：分析教材中的典型核反應(yīng)案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題。

4.知識(shí)鞏固

（1）課堂練習(xí)：布置一些有關(guān)核力和結(jié)合能的計(jì)算題，讓學(xué)生當(dāng)堂完成，及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)。

（2）互動(dòng)問答：針對學(xué)生在課堂練習(xí)中遇到的問題，進(jìn)行解答和討論，幫助學(xué)生掃清知識(shí)障礙。

5.課堂小結(jié)

（1）總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)核力與結(jié)合能的關(guān)系，以及質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程在核反應(yīng)中的應(yīng)用。

（2）提醒學(xué)生注意區(qū)分核力與化學(xué)鍵，明確核反應(yīng)中能量釋放的實(shí)質(zhì)。

6.課后作業(yè)

（1）布置課后作業(yè)，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高知識(shí)運(yùn)用能力。

（2）鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，拓展知識(shí)面。

7.教學(xué)反思

（1）課后對教學(xué)過程進(jìn)行總結(jié)，分析教學(xué)效果，針對學(xué)生的掌握情況調(diào)整教學(xué)方法。

（2）關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，提高教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.理解核力的概念與特點(diǎn)：學(xué)生們能夠明確核力的定義，掌握核力的分類、作用范圍和特點(diǎn)。他們能夠區(qū)分核力與化學(xué)鍵，理解核力的微觀機(jī)制。

2.掌握結(jié)合能的計(jì)算方法：學(xué)生們學(xué)會(huì)計(jì)算核反應(yīng)中的結(jié)合能，并能夠運(yùn)用質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程解釋核反應(yīng)中的能量釋放現(xiàn)象。

3.分析核反應(yīng)過程：學(xué)生們具備分析核反應(yīng)過程的能力，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋核反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化與釋放。

4.實(shí)踐操作能力：通過實(shí)驗(yàn)演示和課堂練習(xí)，學(xué)生們增強(qiáng)了實(shí)踐操作能力，能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決。

5.團(tuán)隊(duì)合作與交流：在分組討論和案例分析中，學(xué)生們學(xué)會(huì)了與他人合作、交流和分享觀點(diǎn)，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

6.自主學(xué)習(xí)能力：課后作業(yè)和自主學(xué)習(xí)任務(wù)的完成，使學(xué)生們培養(yǎng)了良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高了解決問題的能力。

具體表現(xiàn)如下：

1.知識(shí)掌握程度：學(xué)生們對核力與結(jié)合能的知識(shí)點(diǎn)有了深入理解，能夠熟練回答教材相關(guān)問題，并在課堂測試中取得良好成績。

2.課堂參與度：學(xué)生們在課堂上的參與度明顯提高，積極回答問題、提問，與老師和同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)交流。

3.實(shí)驗(yàn)操作能力：在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生們能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋。

4.課后作業(yè)完成情況：學(xué)生們能夠按時(shí)完成課后作業(yè)，正確率較高，對知識(shí)點(diǎn)的鞏固程度較好。

5.學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力：本章節(jié)的學(xué)習(xí)激發(fā)了學(xué)生們對核物理的興趣，提高了他們學(xué)習(xí)物理的積極性。

6.學(xué)科素養(yǎng)提升：通過本章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生們的物理學(xué)科素養(yǎng)得到提升，能夠運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象，培養(yǎng)科學(xué)思維。板書設(shè)計(jì)①核力與結(jié)合能基本概念

-核力：強(qiáng)相互作用、短程力

-結(jié)合能：原子核穩(wěn)定性的能量、質(zhì)量虧損

-質(zhì)能方程：E=mc2

②核力的分類與作用范圍

-引力、電磁力、強(qiáng)相互作用、弱相互作用

-核力作用范圍：短程力（≤1.5×10?1?m）

③結(jié)合能的計(jì)算與應(yīng)用

-結(jié)合能計(jì)算：ΔE=Δmc2

-核反應(yīng)能量釋放：質(zhì)量虧損轉(zhuǎn)化為能量

④課堂重點(diǎn)總結(jié)

-核力與化學(xué)鍵的區(qū)別與聯(lián)系

-核反應(yīng)中結(jié)合能的釋放與能量轉(zhuǎn)化

-實(shí)際案例分析：核反應(yīng)的結(jié)合能計(jì)算

板書設(shè)計(jì)說明：

1.采用簡潔明了的詞句，突出重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，便于學(xué)生理解和記憶。

2.通過有序號(hào)的分類，使板書條理清晰，便于學(xué)生梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)。

3.板書設(shè)計(jì)中融入藝術(shù)性和趣味性，如使用不同顏色粉筆突出重點(diǎn)，繪制原子核結(jié)構(gòu)示意圖等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

4.結(jié)合實(shí)際案例，以直觀的方式展示結(jié)合能的計(jì)算和應(yīng)用，提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：關(guān)于核力的發(fā)現(xiàn)歷程、核能的利用與發(fā)展的文章。

-視頻資源：核反應(yīng)堆工作原理、核能發(fā)電過程、核聚變與核裂變的區(qū)別與聯(lián)系。

-實(shí)踐活動(dòng)：參觀附近的核電站或相關(guān)科普展覽，了解核能的實(shí)際應(yīng)用。

2.拓展要求：

-鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間，通過閱讀材料、觀看視頻，深入了解核力的歷史背景、核能的發(fā)展及其在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用。

-學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中，如有疑問，可通過班級群組、郵件等方式向教師提問，教師及時(shí)給予解答和指導(dǎo)。

-對于實(shí)踐活動(dòng)，教師可協(xié)助學(xué)生聯(lián)系相關(guān)單位，組織集體參觀，使學(xué)生在實(shí)際情境中感受核能的魅力。

-建議學(xué)生撰寫拓展學(xué)習(xí)心得，分享在課堂上，以提高學(xué)生的表達(dá)能力和知識(shí)交流能力。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)：

-本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了核力的概念、分類與作用范圍，理解了結(jié)合能的定義及其計(jì)算方法。

-通過實(shí)例分析，我們掌握了質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程在核反應(yīng)中的應(yīng)用，了解了核反應(yīng)中能量釋放的原理。

-我們還討論了核力與化學(xué)鍵的區(qū)別與聯(lián)系，以及核能的實(shí)際應(yīng)用。

2.當(dāng)堂檢測：

（1）選擇題：

1.核力屬于以下哪種相互作用？

A.引力B.電磁力C.強(qiáng)相互作用D.弱相互作用

2.結(jié)合能是指原子核中的什么能量？

A.原子核的結(jié)合狀態(tài)能量B.原子核分解成單個(gè)核子時(shí)的能量

C.原子核內(nèi)部的動(dòng)能D.原子核的電勢能

（2）計(jì)算題：

1.某原子核的質(zhì)量虧損為0.001u，求該原子核結(jié)合能（c=931.5MeV/u）。

2.某核反應(yīng)中，反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損為Δm，求反應(yīng)中釋放的能量ΔE（已知c=3.0×10^8m/s）。

（3）簡答題：

1.請簡述核