人教版高一物理功率教案思维导图

实验演示，引入新课

教师演示：两个绳提起矿泉水瓶，一根绳也可以实现。复习合力分力概念，明确合成的规律。

问题引入：一个力提起重物，能否用两个力来代替。

设计意图：开门见山，为后续学习活动提供时间保障。

力的分解多样性的活动设计

问题引导：请同学们画两个力，用来替代事先画在投影片上的力。

学生活动：用彩笔把作图分解。完成作图后，将作图利用实物投影仪投影到屏幕上。

教师引导：作图是否正确?判断依据是什么?(满足平行四边形定则)

教师叠加不同分组展示并追问：都正确吗?你能得到什么结论?

设计意图：让学生在活动中体验力的分解满足平行四边形、力的分解的不性，体现学生学习的主体性地位。

设计意图：实验器材常见，贴近生活。矿泉水瓶即便落地，破坏作用很小。通过活动，自然驱动学生对问题的探究。同时用定性分析替代定量计算，做到重点突出，难点分散。

矢量的合成和分解定则

问题情境：某人向东行走了30m，又向北行走了40m，这个人的运动位移是多少?

学生活动：求解总位移，总结发现位移的合成也满足平行四边形定则。

师生总结有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫做矢量。

学生总结：位移、速度、加速度、力等物理量均为矢量，满足平行四边形定则的运算法则。而标量只需按照算术法则进行相加。

教师引导：平行四边形定则可以简化成三角形定则。通过在黑板上图解的方法让学生看出矢量求差的方法。

问题讨论：电流强度是矢量还是标量?

设计意图：矢量的核心要求是平行四边形定则进行分解或合成。是对早期矢量知识的升华，体现了循序渐进的渗透思想，需要学生在活动中加以体验。矢量减法可以适当降低要求。

学生：在教师引导下对物块进行受力分析：物块受到重力、摩擦力与支持力。

教师：物块所受到的合力是什么?

学生：重力与支持力相互抵消，合力就是摩擦力。

教师：这个合力具有怎样的特点?

学生：思考并回答：方向指向圆周运动的圆心。

教师：得出向心力的定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。

(做好新旧知识的衔接，使概念的得出自然、流畅。)

学生：学生手拉着细绳的一端，使带细绳的钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动。

教师：钢球在水平面内尽可能做匀速圆周运动，什么力使钢球做圆周运动?

学生：对钢球进行受力分析，发现拉力使钢球做圆周运动。

(设计意图：利用常见的小实验，让学生亲身体验，增强学生对向心力的感性认识。)

教师：也就是说，钢球受到的拉力充当圆周运动的向心力。大家动手实验并猜想：拉力的大小与什么因素有关?

学生：动手体验并猜想：拉力的大小可能与钢球的质量m、线速度的v、角速度

说明：法拉第发现电磁感应现象那年，麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生，从小就表现出了惊人的数学和物理天赋，他从小热爱科学，喜欢思考，1854年从剑桥大学毕业后，精心研读了法拉第的著作，法拉第关于"场"和"力线"的思想深深吸引了麦克斯韦，但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点，那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此，这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。1860年初秋，麦克斯韦特意去拜访法拉第，两人虽然在年龄上相差四十岁，在性情、爱好、特长方面也迥然各异，可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦："你不应停留在数学解释我的观点"，而应该突破它。

说明：麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果，结合了自己的创造性工作，最终建立了经典电磁场理论。

说明：法拉第电磁感应定律告诉我们：闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流，我们知道电荷的定向移动形成电流，为什么会产生感应电流呢?一定是有了感应电场，因此，麦克斯韦认为，这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场，电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动，产生了感应电流。即使变化的磁场周围没有闭合电路，同样要产生电场。变化的磁场产生电场，这是一个普遍规律

说明：自然规律存在着对称性与和谐性，例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设，变化的电场能够产生磁场。

问：什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?(例如通电螺线管中的电流发生变化，那么螺线管内部的磁场要发生变化)

说明：根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场能够引起变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场，变化的磁场又引起变化的电场，变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播就形成了电磁波。

问：在机械波的横波中，质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系?(两者垂直)

说明：根据麦克斯韦的理论，电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且两者均与电磁波的传播方向垂直，电磁波是横波。

问：电磁波以多大的速度传播呢?(以光速C传播)

问：在机械波中是位移随时间做周期性变化，在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢?(电场强度E和磁感应强度B)

说明：德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论

板书设计

1、变化的磁场产生电场

2、变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播形成电磁波

1、电磁波是横波，E和B互相垂直，而且两者均与电磁波的传播方向垂直÷

2、电磁波以光速C传播)

3、电磁波中电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化

赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论

(1)解释速度的概念，能够概括速度的定义、公式、符号、单位和物理意义。

(2)解释平均速度、瞬时速度的定义并学会辨析。

(3)能够说出速率的概念并辨认速度与速率。

(1)在概念转变的教学过程中形成全面、正确的关于速度的概念。

(2)通过平均速度引出瞬时速度的过程，锻炼使用极限思维。

(3)通过对平均速度与瞬时速度、速度与速率的区别和分辨，学会运用辨析的方法。

(1)对速度全面正确地解释来积极培育自身科学严谨的态度。

(2)积极将自己的观点及见解与老师、同学进行交流。

(3)通过本节课的学习尝试体会物理学中蕴含的对立统一。

关于"速度"的学习，学生在初中阶段科学学科中所接受的定义是，单位时间内通过的路程、这与高中对于"速度"的定义截然不同，学生虽然通过初中阶段的学习具备了一定的基础，但这个基础里大部分仍然是迷思概念、如何将初中阶段所接受到的关于"速度"的迷思概念转变为科学概念，达到一个新的认知平衡是本节课的一条主线、同时也应该认识到学生在初中阶段的学习以及前面关于"位移"、"路程"的学习为本节课奠定了一个很好的基础。

本节课可能存在的问题有两个，一是学生根据初中阶段的学习积累对于"速度"难以产生正确、客观的认识，其中所存在的迷思概念需要在教学过程中进行转变;二是学生对于"平均速度"、"瞬时速度"两个概念可能会有所混淆，教师应该利用课堂呈现的问题情境引导学生进行有效区分。

"速度"的引入：运动会上，要比较哪位运动员跑得快，可以用什么方法?通过相同的位移比较时间的长短。若运动的时间是相等的，我们可以根据位移的大小来比较。如果运动的位移、所用的时间都不一样，又如何比较呢?

在物理学中，我们引入速度这个物理量来描述物体运动的快慢。

1、定义：位移Δx与发生这个位移所用时间Δt的比值(比值定义法)。

2、国际单位：m/s或m·s—1，其他单位：km/h等

3、速度是矢量，方向与运动方向相同。

1、平均速度

⑴定义：物体在某一时刻(或某一瞬间)的速度。

⑵瞬时速度简称速度，方向为物体的运动方向。

在日常生活中，人们对"速度"这一概念并不一定明确指出是"平均速度"还是"瞬时速度"，我们应根据上下文去判断。"平均速度"对应的是一段时间，"瞬时速度"对应的是某一时刻。

例：课本P16汽车速度计上指针所指的刻度是汽车的瞬时速率。

(三)平均速率：物体运动的路程与所用时间的比值。

提出问题：为什么它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成?

引导学生看书回答，从而引出涡流的概念：什么是涡流?

把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很象水的旋涡，因此叫做涡流.

整块金属的电阻很小，所以涡流常常很大.

(使学生明确：涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律.)

⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，就可以减少涡流在造成的损失?

⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点?

电学测量仪表如何利用涡流原理，方便观察?

提出上述问题后，让学生看书、讨论回答