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

2024-2025學年高中物理第19章原子核5核力與結合能教案新人教版選修3-5課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析本節(jié)課選自新人教版選修3-5第19章原子核的第五節(jié)，主要圍繞核力與結合能展開。教材從基本概念入手，引導學生了解核力的性質(zhì)、特點以及核力的作用范圍，進而探討原子核的結合能及其計算方法。本節(jié)課內(nèi)容緊密聯(lián)系現(xiàn)實，以核能的開發(fā)與利用為背景，深化學生對核物理基礎知識的理解，旨在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和實際問題解決能力。通過本節(jié)課的學習，學生將能更好地理解原子核穩(wěn)定性與核反應的本質(zhì)。二、核心素養(yǎng)目標三、學習者分析1.學生已掌握了原子結構、量子力學初步等基礎知識，理解了原子序數(shù)、質(zhì)子、中子等概念，并具備了一定的放射性衰變知識。

2.學生對物理現(xiàn)象具有好奇心，具備一定的邏輯思維能力和探究精神，學習風格多樣，部分學生擅長理論分析，部分學生喜歡實驗操作。

3.在本節(jié)課中，學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：核力的概念理解、結合能計算公式的運用以及對核物理實際應用的拓展思考。特別是對核力的微觀機制和結合能的物理意義可能存在理解上的障礙。此外，將理論知識與實際問題結合的過程中，學生可能需要更多指導與啟發(fā)。四、教學方法與策略1.針對本節(jié)課的教學目標和學生特點，采用講授法、討論法和案例研究法相結合的教學方法。通過講授法明確核力與結合能的基本概念和原理，利用討論法激發(fā)學生思考核物理現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系，案例研究法則幫助學生理解核能的實際應用。

2.設計教學活動時，融入實驗探究和小組合作游戲，如模擬核反應的實驗和核力作用范圍的互動游戲，以增強學生的參與感和體驗感，促進課堂互動。

3.教學媒體方面，使用多媒體課件展示核力作用動畫、結合能計算實例等，輔助學生形象理解；同時，提供網(wǎng)絡資源鏈接，供學生課后深入探究。五、教學過程設計1.導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

創(chuàng)設情境：播放一段關于核能利用的視頻，展示核能發(fā)電站的運作原理和核反應堆的核心部件。通過視頻，提出問題：“核能是如何產(chǎn)生的？原子核內(nèi)部的力是什么？如何衡量原子核的穩(wěn)定性？”以此激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。

提問：邀請學生分享他們對核能的了解，以及對核力與結合能的好奇之處。

2.講授新課（15分鐘）

a.核力的概念與特性（5分鐘）

-解釋核力的定義，強調(diào)核力是一種強相互作用，作用范圍很短。

-分析核力的性質(zhì)，如電荷無關性、飽和性等。

b.結合能的含義與計算（5分鐘）

-介紹結合能的定義，解釋為什么原子核的結合能與核子的平均質(zhì)量有關。

-通過示例計算，展示結合能的計算方法。

c.核力的應用與影響（5分鐘）

-探討核力在核反應中的應用，如核聚變、核裂變等。

-分析核力對原子核穩(wěn)定性的影響。

3.鞏固練習（10分鐘）

a.課堂練習（5分鐘）

-發(fā)放練習題，要求學生計算給定原子核的結合能。

-引導學生通過分組討論，互相檢驗答案，共同解決問題。

b.課堂提問（5分鐘）

-針對核力與結合能的知識點進行提問，檢查學生對新知識的理解和掌握。

-鼓勵學生提出疑問，進行解答和討論。

4.創(chuàng)新教學與師生互動（10分鐘）

a.角色扮演（5分鐘）

-學生分組，每組扮演一個核物理研究小組，討論核力的發(fā)現(xiàn)過程。

-各組分享研究成果，互相提問，進行學術交流。

b.實驗探究（5分鐘）

-安排一個簡單的模擬核反應實驗，讓學生觀察核力的作用效果。

-引導學生通過實驗，深入理解核力的微觀機制。

5.核心素養(yǎng)能力拓展（5分鐘）

a.問題解決（3分鐘）

-提出一個與核力與結合能相關的實際問題，如核能發(fā)電的效率問題。

-學生分組討論解決方案，提出創(chuàng)新思路。

b.思維拓展（2分鐘）

-邀請學生分享他們對核物理未來發(fā)展的看法和期望。

-總結課堂所學，強調(diào)核力與結合能在現(xiàn)代科技中的重要性。

整個教學過程用時45分鐘，確保每個環(huán)節(jié)的緊密銜接，注重師生互動和學生的主動參與，以提高課堂教學效果。六、教學資源拓展1.拓展資源：

-推薦閱讀：與本節(jié)課相關的經(jīng)典物理書籍，如《原子核物理》、《核能與核技術》等，幫助學生深入理解核力與結合能的理論基礎。

-科普文章：選取一些關于核物理的科普文章，介紹核力與結合能在實際應用中的重要性，如核能發(fā)電、核技術醫(yī)療等。

-視頻資料：收集一些核物理實驗操作、核反應過程的視頻，讓學生直觀地感受核力的作用和結合能的釋放。

-研究報告：提供一些關于核物理領域的前沿研究報告，幫助學生了解核物理的發(fā)展動態(tài)。

2.拓展建議：

-閱讀拓展：鼓勵學生在課后閱讀相關書籍和科普文章，加強理論知識的學習，提升科學素養(yǎng)。

-實踐拓展：組織學生參觀核電站或相關實驗室，讓學生親身體驗核物理在現(xiàn)實生活中的應用，提高實踐能力。

-探究拓展：引導學生關注核物理領域的最新研究成果，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和探究精神。

-交流拓展：鼓勵學生參加學術論壇、科技競賽等活動，與同齡人分享學習心得，提升交流與合作能力。七、教學反思與改進在本次教學過程中，我關注到學生在核力與結合能的概念理解上存在一些困難，尤其是在核力特性的把握和結合能計算的應用方面。在教學后，我計劃進行以下反思活動來評估教學效果：

1.收集學生的課堂練習和課后作業(yè)，分析他們在哪些方面容易出錯，哪些知識點掌握不夠牢固。

2.與學生進行交流，了解他們在學習過程中的困惑和問題，特別是對核力微觀機制和結合能物理意義的理解。

3.觀察課堂互動情況，評估學生參與度和討論的有效性，思考如何更好地激發(fā)學生的積極性和思考能力。

針對反思活動中發(fā)現(xiàn)的問題，我將制定以下改進措施：

-在講解核力特性時，引入更多生動的例子和模型，幫助學生形象地理解核力的微觀機制。

-對于結合能的計算，提供更多實際案例，讓學生通過具體計算來加深對結合能物理意義的理解。

-增加課堂提問環(huán)節(jié)，鼓勵學生提出疑問，及時解答他們的困惑，提高課堂互動效果。

-設計更具挑戰(zhàn)性的課后習題，引導學生自主探究，提升他們的問題解決能力。

-考慮將小組合作學習與同伴教學相結合，促進學生之間的知識交流和合作能力的培養(yǎng)。

在未來的教學中，我會逐步實施這些改進措施，并持續(xù)觀察學生的反饋和學習成果，以便不斷調(diào)整和優(yōu)化教學策略。同時，我也會繼續(xù)探索更多有效的教學方法，以提高學生在核物理領域的核心素養(yǎng)。八、內(nèi)容邏輯關系①重點知識點：

-核力的概念與特性：強相互作用、短程力、電荷無關性、飽和性。

-結合能的含義：原子核穩(wěn)定性、核子平均質(zhì)量、質(zhì)量虧損。

-結合能的計算：結合能=（質(zhì)量虧損）×光速的平方。

-核力的應用：核聚變、核裂變、原子核穩(wěn)定性。

②關鍵詞：

-核力、結合能、強相互作用、穩(wěn)定性、質(zhì)量虧損、光速、核聚變、核裂變。

③板書設計：

-核力與結合能

1.核力特性

-強相互作用

-短程力