2024-2025學(xué)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(xué)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(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2024-2025學(xué)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(qiáng)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(qiáng)相互作用的直接體現(xiàn)。

3.結(jié)合能的計(jì)算：教學(xué)結(jié)合能的計(jì)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(yīng)用：探討核力在核反應(yīng)、核能發(fā)電等方面的應(yīng)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(yīng)中質(zhì)量虧損與能量釋放的關(guān)系。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，具體包括：

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

2.科學(xué)探究：通過探討核力的應(yīng)用和質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的能力，使其能夠運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行推理和驗(yàn)證。

3.科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神：通過學(xué)習(xí)原子核知識(shí)，使學(xué)生理解科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和客觀性，培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，提高對(duì)科學(xué)研究的興趣和熱情。

4.科學(xué)應(yīng)用：通過學(xué)習(xí)核力的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的能力，使其能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活和工作中，提高其解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）核力的概念：核力是一種作用于原子核內(nèi)部的強(qiáng)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(qiáng)相互作用的直接體現(xiàn)。

（3）結(jié)合能的計(jì)算：教學(xué)結(jié)合能的計(jì)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(yīng)用：探討核力在核反應(yīng)、核能發(fā)電等方面的應(yīng)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(yīng)中質(zhì)量虧損與能量釋放的關(guān)系。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

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

（2）結(jié)合能的計(jì)算：結(jié)合能的計(jì)算涉及到復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，學(xué)生可能難以理解和掌握。

（3）質(zhì)能方程的應(yīng)用：學(xué)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(yīng)中的能量變化。

（4）核力的應(yīng)用：學(xué)生可能難以理解核力在實(shí)際應(yīng)用中的重要性，例如核反應(yīng)堆的工作原理等。

針對(duì)以上難點(diǎn)，教師可以采取以下教學(xué)方法：

1.利用直觀的物理實(shí)驗(yàn)或動(dòng)畫演示核力的作用范圍和性質(zhì)，幫助學(xué)生理解核力的特點(diǎn)。

2.通過具體案例和實(shí)際應(yīng)用，讓學(xué)生了解結(jié)合能的計(jì)算方法及其在核能領(lǐng)域的應(yīng)用，從而加深對(duì)結(jié)合能的理解。

3.通過簡(jiǎn)單的核反應(yīng)例子，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用質(zhì)能方程解釋能量變化，從而加深對(duì)質(zhì)能方程的理解。

4.結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的核能應(yīng)用，如核反應(yīng)堆、核武器等，讓學(xué)生了解核力在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)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(jì)算方法、質(zhì)能方程等核心知識(shí)點(diǎn)，為學(xué)生提供系統(tǒng)的知識(shí)框架。

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

3.實(shí)驗(yàn)法：安排核力作用的實(shí)驗(yàn)演示，如原子核衰變實(shí)驗(yàn)、核反應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)等，讓學(xué)生直觀地感受核力的作用和核反應(yīng)過程。

教學(xué)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(jì)算方法、核反應(yīng)中的能量變化等，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和生動(dòng)性。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用物理模擬軟件，如模擬核反應(yīng)過程的軟件，讓學(xué)生親身體驗(yàn)和理解核反應(yīng)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(xué)術(shù)論文等，讓學(xué)生了解核力的應(yīng)用領(lǐng)域和最新的科研成果，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

4.互動(dòng)平臺(tái)：利用教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行在線問答、討論和作業(yè)提交，增加學(xué)生與教師之間的互動(dòng)，及時(shí)解答學(xué)生的疑問，提高教學(xué)效果。

5.實(shí)踐活動(dòng)：組織學(xué)生參與相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)，如參觀核電站、進(jìn)行核物理實(shí)驗(yàn)等，讓學(xué)生親身體驗(yàn)核力的應(yīng)用和核能的產(chǎn)生過程，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：教師通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，如PPT、視頻、文檔等，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞核力的概念、結(jié)合能的計(jì)算方法等核心知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解核力的概念和結(jié)合能的計(jì)算方法等知識(shí)點(diǎn)。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：教師引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解本節(jié)課的核心知識(shí)點(diǎn)，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：教師詳細(xì)講解核力的性質(zhì)、結(jié)合能的計(jì)算方法等核心知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng)：教師設(shè)計(jì)小組討論、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握核力的應(yīng)用。

-解答疑問：教師針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與小組討論、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，體驗(yàn)核力的應(yīng)用。

-提問與討論：學(xué)生針對(duì)不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

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

-實(shí)踐活動(dòng)法：教師設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握核力的應(yīng)用。

-合作學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解核力的性質(zhì)和結(jié)合能的計(jì)算方法。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課的核心知識(shí)點(diǎn)，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與核力應(yīng)用相關(guān)的拓展資源，如書籍、網(wǎng)站、視頻等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的核力的性質(zhì)和結(jié)合能的計(jì)算方法。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)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(dǎo)論》：這本書詳細(xì)介紹了原子核的結(jié)構(gòu)、核力的性質(zhì)以及核反應(yīng)的原理，適合對(duì)原子核物理有深入興趣的學(xué)生閱讀。

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

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

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以在家中進(jìn)行網(wǎng)上搜索，了解核能在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用，例如核電站、核武器等。

-學(xué)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(xué)》等雜志上關(guān)于核物理的最新研究成果。

-學(xué)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(xué)生可以嘗試解決一些與核物理相關(guān)的實(shí)際問題，例如計(jì)算一個(gè)核反應(yīng)的結(jié)合能、討論核能的優(yōu)缺點(diǎn)等。

這些拓展閱讀材料和自主學(xué)習(xí)活動(dòng)將有助于學(xué)生更深入地理解核力的性質(zhì)和結(jié)合能的計(jì)算方法，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究精神。教學(xué)反思與改進(jìn)在完成本節(jié)課的教學(xué)后，我設(shè)計(jì)了一些反思活動(dòng)來評(píng)估教學(xué)效果并識(shí)別需要改進(jìn)的地方。通過觀察學(xué)生的反應(yīng)和參與度，我發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)方面需要改進(jìn)：

1.在講解核力的性質(zhì)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生難以理解核力既是強(qiáng)相互作用力，又具有短程性的特點(diǎn)。為了幫助學(xué)生更好地理解這一概念，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中增加一些實(shí)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(jì)算方法時(shí)，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算感到困難。為了幫助這些學(xué)生，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中提供更多的練習(xí)題，并安排一些小組討論，讓學(xué)生互相幫助解決問題。

3.在課堂活動(dòng)中，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生在小組討論中過于沉默，沒有積極參與。為了鼓勵(lì)更多的學(xué)生參與討論，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中設(shè)置一些激勵(lì)機(jī)制，如小組積分制，來鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。

此外，我還將制定一些改進(jìn)措施，以提高教學(xué)效果：

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

2.調(diào)整教學(xué)進(jìn)度：我計(jì)劃根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，確保每個(gè)學(xué)生都能跟上課程的節(jié)奏。

3.增加個(gè)性化輔導(dǎo)：對(duì)于學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，我將提供更多的個(gè)性化輔導(dǎo)，幫助他們解決學(xué)習(xí)中的問題。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，布置適量的課后作業(yè)，包括計(jì)算題、思考題和應(yīng)用題等，以鞏固學(xué)生對(duì)核力的性質(zhì)、結(jié)合能的計(jì)算方法等知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究，如查閱相關(guān)資料、參與線上討論等，以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究能力。

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

作業(yè)反饋：

1.及時(shí)批改學(xué)生的課后作業(yè)，并對(duì)每個(gè)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)的批注和反饋，指出存在的問題和錯(cuò)誤，并給出改進(jìn)建議。

2.針對(duì)學(xué)生在作業(yè)中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的困難，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.對(duì)于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究成果，給予積極的評(píng)價(jià)和反饋，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和探究。

4.對(duì)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出存在的問題和不足，給出改進(jìn)建議，幫助學(xué)生提高實(shí)際應(yīng)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(xué)》：這本書詳細(xì)介紹了原子核的結(jié)構(gòu)、核力的性質(zhì)以及核反應(yīng)的原理，適合對(duì)原子核物理有深入興趣的學(xué)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(jì)和運(yùn)行、以及核能的未來發(fā)展，有助于學(xué)生了解核能在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

-《核物理實(shí)驗(yàn)方法》：這篇文章詳細(xì)討論了核物理實(shí)驗(yàn)的方法和技術(shù)，適合學(xué)生了解核物理實(shí)驗(yàn)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(diǎn)和缺點(diǎn)，適合學(xué)生了解核能作為一種能源的利與弊。

2.拓展要求：

-鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)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(shí)。

-學(xué)生可以在家中進(jìn)行網(wǎng)上搜索，了解核能在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用，例如核電站、核武器等。

-學(xué)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(xué)》等雜志上關(guān)于核物理的最新研究成果。

-學(xué)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(xué)生可以嘗試解決一些與核物理相關(guān)的實(shí)際問題，例如計(jì)算一個(gè)核反應(yīng)的結(jié)合能、討論核能的優(yōu)缺點(diǎn)等。

教師可提供必要的指導(dǎo)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(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

①核力的概念：核力是一種作用于原子核內(nèi)部的強(qiáng)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(qiáng)相互作用的直接體現(xiàn)。

③結(jié)合能的計(jì)算：教學(xué)結(jié)合能的計(jì)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(yīng)用：探討核力在核反應(yīng)、核能發(fā)電等方面的應(yīng)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(yīng)中質(zhì)量虧損與能量釋放的關(guān)系。

2.關(guān)鍵詞：

①核力：強(qiáng)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。