第十章--物理问题解决教学PPT课件
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第十章 物理问题解决能力及其培养
廖伯琴（2001）基于Larkin等的表征层次理论，（即表征分
为四个层次：文字表征，朴素表征，物理表征，数学表征），
展开了该理论的动态研究，分析了各表征在整个表征体系中所 占的比重，以及学生在表征时的一些特点。
物理问题表征体系的两大特征，即动态特征和静态特征。动
态特征认为随着问题解决的发展依次建构不同层次的表征。静 态特征指问题解决者在各层次相对稳定的认知结构。动态特征 与问题解决者作业的时间有关，而静态特征则与个体表征层次 的解题策略及相关知识有关。
认知结构 分解、转换问 题 同化 解题思路
未同化 问题图景 同化
在总结国内外研究的基础上，针对物理学科的特点和中学教 学的实际，提出明确问题、探求解法、实施计划、检验结论、 讨论反思的五阶段构想。 明确问题 探求解法 实施计划 检验结论 讨论反思
明确问题是解决物理问题的基础，探求解法是解决问题的关键， 那么实施计划则是展开解题思路、构思解题步骤、实施具体运 算的过程，是解决问题的中心环节。 在明确了问题情景、解题思路之后，还需要相应地寻找一些解 决问题的具体方法步骤，作出简明扼要、完整规范的推理、运 算或作图等，从而得出结论或提出假设。对于具体的问题，用 什么方法求解，要视具体情况而定。这里提出两点要求：第一， 解题过程要规范。遵循解题规范是解决物理问题的基本要求。 主要应做到：解答过程完整条理、图形表格清晰整洁、单位符 号使用统一，计算结果符合题意。第二，解题方法要精选。许 多物理问题往往有多种解法，解答时不要以求得答案为惟一目 的，要有意识地从不同侧面、不同方向寻找不同的解题方法， 通过比较，选出最简便、最巧妙的解法。
梁树森认为：解决物理问题的过程是具体问题情境与原有物理认知结构相互作用 的过程。解决物理问题要抓住如下五个关键环节： （1）．识别物理现象 识别物理现象是指在充分读懂、理解题目文字叙述的基础上，抓住已给的解题线 索，形成具体问题情境的大致物理轮廓，并对解题方向做出初步判断的过程。 （2）．分析物理过程 物理过程是指物理模型在物理环境中的运动、变化过程。分析物理过程包括定性 分析和定量分析两个方面。分析物理过程是继识别物理现象之后，把环境问题转化 为物理问题的另一个关键。 （3）．选择合适的方法 解决物理问题的方法很多。选择合适的方法是把物理问题转化为数学问题的关键 之一。方法是否合适，决定了解题能否顺利进行以及解题的简捷程度。 （4）．运用数学知识 运用数学知识是把物理问题转化为数学问题的一个关键，又是推理计算求出结果 的必然途径。数学在这个过程中所起的作用表现在：①通过找出数量关系，给物理 模型加入定量的因素；②用符号来表示物理量；③根据物理规律列出问题中物理量 间的关系式。 （5）．讨论验证结果 这一过程是对原来的环境问题作出深入评价的关键，也是对自己的解题过程是否 成功做出自我评价的环节。
认知心理学-第十章--问题解决(1)
最后是表征结果的输出。
知识库
新生 知识
先期 知识
无关 知识
算子 约束
设计 任务
(输入)
提取任务 信息
•厂家信息 •产品信息 •设计要求 •用户信息
搜索先期 经验
•形象功能 •公司要求 •吸引消费者 •体现创造性
确定算子
•广告设计 通用算子 •特定任务 专用算子
任务表 征
(输出)
广告设计专家任务理解过程模式图
界定含混的问题（ill-defined problem） 界定含混的问题是指对问题的初始状态或目标 状态没有清楚的说明，或者对两者都没有明确 的说明，这些问题具有很大的不确定性。
对抗性问题（adversary problem） 解决对抗性问题时，人们不仅要考虑自 己的解题活动，而且这种活动还要受对 手解题活动的影响。
实验五
目的：通过比较广告设计专家、新手和生手的问题表 征，研究广告设计专家的问题表征特点及过程。
任务：用30分钟为一种假想的家用机器人设计一张招 贴画形式的广告方案。
被试：专家9人；新手20人；生手20人。 材料：广告设计任务说明；引导式问卷， 口语纪录分析。
时勘，傅小兰，王辉，张侃，郭素梅. (1998). 广告设计专家的任务理 解过程。《心理学动态》, 6(1), 58-63。
如果一个问题得到了正确的表征，可以说它已解决了一半 （Simon，1986）
有时按常规方式表征的问题难以求解，但若换一个角度来表征 同一个问题，问题就迎刃而解了（Simon，1991）
三、问题解决策略
策略是人对信息加以操作的办法、计划、方案， 它使人的认知活动成为有组织的有机的统一体
采用什么样的策略解决问题，是影响问题解决效 率的一个很重要的心理因素
知识库
新生 知识
先期 知识
无关 知识
算子 约束
设计 任务
(输入)
提取任务 信息
•厂家信息 •产品信息 •设计要求 •用户信息
搜索先期 经验
•形象功能 •公司要求 •吸引消费者 •体现创造性
确定算子
•广告设计 通用算子 •特定任务 专用算子
任务表 征
(输出)
广告设计专家任务理解过程模式图
界定含混的问题（ill-defined problem） 界定含混的问题是指对问题的初始状态或目标 状态没有清楚的说明，或者对两者都没有明确 的说明，这些问题具有很大的不确定性。
对抗性问题（adversary problem） 解决对抗性问题时，人们不仅要考虑自 己的解题活动，而且这种活动还要受对 手解题活动的影响。
实验五
目的：通过比较广告设计专家、新手和生手的问题表 征，研究广告设计专家的问题表征特点及过程。
任务：用30分钟为一种假想的家用机器人设计一张招 贴画形式的广告方案。
被试：专家9人；新手20人；生手20人。 材料：广告设计任务说明；引导式问卷， 口语纪录分析。
时勘，傅小兰，王辉，张侃，郭素梅. (1998). 广告设计专家的任务理 解过程。《心理学动态》, 6(1), 58-63。
如果一个问题得到了正确的表征，可以说它已解决了一半 （Simon，1986）
有时按常规方式表征的问题难以求解，但若换一个角度来表征 同一个问题，问题就迎刃而解了（Simon，1991）
三、问题解决策略
策略是人对信息加以操作的办法、计划、方案， 它使人的认知活动成为有组织的有机的统一体
采用什么样的策略解决问题，是影响问题解决效 率的一个很重要的心理因素
苏科八年级物理第十章压强课件
5．进行实验：选用其中的一种方案进行 探究，观察实验现象。
G G G
甲
乙
丙
压力 6．实验结论：当受力面积相同时， 越 大，压力的作用效果越明显；当压力相同 受力面积 越小，压力的作用效果越明显。 时，
大象的体重60000N，每只 大象的体重60000N， 60000N 脚掌面积600cm 600cm² 脚掌面积600cm
知识点复习： 知识点复习：
1.力的三要素是 大小 、 方向 、 作用点 。 2.力的作用效果是（1）力可以使物体发生形变 。 （2） 力可以改变物体的运动状态 3.重力的方向是 竖直向下 ，重力的作用点在物体 的 重心 。 4.试一试：（1）作出图1中物体对水平地面作用力的示意 图 ；（2）作出图2中图钉对竖直墙壁作用力的示意图 ； （3）作出图3中物体对斜面作用力的示意图 。 F2 F3 F1
压力
定义 垂直作用于物体表面的 力
重力
由于地球的吸引使物体 受到的力
产生原因
相互接触的物体互相挤 相互接触的物体互相挤 地球对地球表面物体的 接触的物体互相 压，发生形变而产生， 吸引作用 发生形变而产生， 属于弹力 与受力物体接触并挤压 受力物体的物体 受力物体的表面 垂直于受力物体的表面 并指向其内部 地球 物体的重心 总是竖直向下
典型例题： 典型例题：
一辆坦克的质量为20t，每条履带 每条履带与水平地面的接触面积为 每条履带 2 m2，问坦克行驶时对地面的压强是多大？ 分析：坦克对水平地面的压力等于本身的重力，受力 分析：坦克对水平地面的压力等于本身的重力， 面积为两条履带的总面积，根据公式p=求坦克行驶时 面积为两条履带的总面积，根据公式 求坦克行驶时 对地面的压强． 对地面的压强． 解：G=mg=20×103kg×9.8N/kg=1.96×105N × × × 根据P＝ ， ＝ 可得 根据 ＝F/s，F＝G可得 P = F/s= G/s =1.96×105N/4m2=4.9×104Pa × × 坦克行驶时对地面的压强是4.9× 答：坦克行驶时对地面的压强是 ×104Pa． ．
沪科版八年级下册物理第十章 机械与人 10.4 做功的快慢 课件(共41张PPT)
4、变形公式： W=Pt t=W／P
5、功率的单位：瓦特（瓦）符号W千瓦（kw）
1W＝1J/s，1kW＝1000W，
6、1W的物理意义： 1W即1J/S，表示物体１s的时 间内做功1J。
练习
功率70W表示什么意思？
功率70W表示机械在1s内做了70J的功．
功率70W和450W功率哪个大？做功哪 个快？为什么？
-20-
-21-
4． 如图所示的是某公司新推出的新能源汽车，其质量为 1000kg，该汽车在平直公路上匀速行驶时的速度为20m/s。 （1）若汽车受到的阻力为车重的0.15倍，求汽车牵引力的功 率。 （2）若汽车匀速行驶时功率不变，行驶5min，求汽车牵引力 所做的功。
-22-
-23-
5． 如图，为迎宾路高架桥的部分路段示意图，水平路面AB ＝200m、斜坡BC＝120m、坡高CD＝6m。搭载乘客后总重 为G＝1.5×105N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为 0.4m2．当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1＝20s ；以恒定功率P2匀速通过BC段时，用时t2＝16s。公交车在 AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。请 完成下列问题： （1）求出公交车静止在水平地面时对地面的压强，以及通过 BC段时的速度。 （2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少瓦特？ （3）公交车通过BC段时，牵引力的大小为多少牛顿？
-27-
-28-
7． 2007年4月28日，新型高速列车“和谐”号动车组开始驰骋 在主要铁路线上，从而拉开了全国铁路第六次大提速的序幕 。CRH2型动车组由5节车厢组成，车组最大牵引功率为 4800kW．当列车以最大速度在平直轨道上行驶时，匀速行 驶10s通过的路程为800m。问： （1）最大速度是多少？ （2）当列车以最大速度行驶时，所受的阻力是多少？
教科版八年级物理下册第十章10.1在流体中运动说课稿
2.教学难点：
（1）理解流体压强与流速的关系，并能运用相关公式进行计算；
（2）掌握流体中物体所受到的阻力和升力的计算方法；
（3）将所学知识运用到实际问题中，解决实际问题。
二、学情分析导
（一）学生特点
本节课面向的是八年级学生，这个年龄段的学生正处于青春期，思维活跃，好奇心强，对新事物充满探索欲望。他们的认知水平逐渐从具体运算向形式运算转变，具有一定的抽象思维能力，但在理解复杂抽象概念时仍需依赖具体实例。在学习兴趣方面，学生对实验和动手操作类的内容表现出较高的热情，而对于理论性较强的知识，兴趣相对较低。此外，学生的自主学习习惯仍在培养中，需要教师进行有效的引导和激励。
4.对学生在学习过程中取得的进步给予及时表扬和鼓励，增强学生的学习自信心；
5.结合学生的兴趣和特长，设计富有挑战性的拓展任务，激发学生的学习潜能。
三、教学方法与手段
（一）教学策略
在本节课的教学中，我将采用探究式教学法和问题驱动的教学方法。探究式教学法鼓励学生在教师的引导下，通过观察、实验、分析等方法自主探索物理现象，这有助于培养学生的独立思考和解决问题的能力。问题驱动的教学方法则以实际问题为主线，引导学生运用所学知识进行分析和解决，从而提高学生将理论知识应用于实践的能力。
（3）掌握流体中运动的物体的受力分析，能运用物理知识解决实际问题。
2.过程与方法目标：
（1）通过观察实验现象，培养学生的观察能力和实验操作能力；
（2）通过分析流体中物体受力情况，提高学生的逻辑思维能力和解决问题的能力；
（3）通过小组合作，培养学生的团队协作能力。
3.情感态度与价值观目标：
（1）激发学生对物理现象的好奇心，培养学生的科学探索精神；
（五）作业布置
课后作业布置如下：
（1）理解流体压强与流速的关系，并能运用相关公式进行计算；
（2）掌握流体中物体所受到的阻力和升力的计算方法；
（3）将所学知识运用到实际问题中，解决实际问题。
二、学情分析导
（一）学生特点
本节课面向的是八年级学生，这个年龄段的学生正处于青春期，思维活跃，好奇心强，对新事物充满探索欲望。他们的认知水平逐渐从具体运算向形式运算转变，具有一定的抽象思维能力，但在理解复杂抽象概念时仍需依赖具体实例。在学习兴趣方面，学生对实验和动手操作类的内容表现出较高的热情，而对于理论性较强的知识，兴趣相对较低。此外，学生的自主学习习惯仍在培养中，需要教师进行有效的引导和激励。
4.对学生在学习过程中取得的进步给予及时表扬和鼓励，增强学生的学习自信心；
5.结合学生的兴趣和特长，设计富有挑战性的拓展任务，激发学生的学习潜能。
三、教学方法与手段
（一）教学策略
在本节课的教学中，我将采用探究式教学法和问题驱动的教学方法。探究式教学法鼓励学生在教师的引导下，通过观察、实验、分析等方法自主探索物理现象，这有助于培养学生的独立思考和解决问题的能力。问题驱动的教学方法则以实际问题为主线，引导学生运用所学知识进行分析和解决，从而提高学生将理论知识应用于实践的能力。
（3）掌握流体中运动的物体的受力分析，能运用物理知识解决实际问题。
2.过程与方法目标：
（1）通过观察实验现象，培养学生的观察能力和实验操作能力；
（2）通过分析流体中物体受力情况，提高学生的逻辑思维能力和解决问题的能力；
（3）通过小组合作，培养学生的团队协作能力。
3.情感态度与价值观目标：
（1）激发学生对物理现象的好奇心，培养学生的科学探索精神；
（五）作业布置
课后作业布置如下：
第十章学习活动设计九-电子直线加速器的奥秘课件—高二上学期物理人教版必修第三册
预测学生回1答.：力由于和这时运电场动力不的是恒关力，系方法—一不—适用牛，方顿法二第仍适二用。定律
学习活动设计九：电子直线加速器的奥秘
B．微粒做匀减速直线运动
根据带电粒根子受据到的带静电电力，粒用牛子顿第受二定到律求的出加静速度电，结力合运，动学用公式牛确定顿带电第粒子二运动定的速律度、求时间出和位加移等速。 度，结合运动学公式确定带
力和运动的关系——牛顿第二定律
2.功能关系——动能定理 学习活动设计九：电子直线加速器的奥秘
2．在如图甲所示的平行板电容器A、B两板上加上如图乙所示的交变电压，开始时B板的电势比A板的高，这时在两板中间的电子由静止在静电力作用下开始运动。
在 t＝0 时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒 1 之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线
由粒子动能性的变。化量若等于初静电速力做度的功为知：v0不等于零，推导最终的速度表达式。
引导学生总结： 则金属圆筒的长度和它的序号之间有什么定量关系？第n 个金属圆筒的长度应该是多少？
B．只有E≤ 时，小球才能沿斜槽运动到B点
由粒子动能的变化量等于静电力做的功知：
设初速为v ，末速为v，则据动能定理得： 1 1 提问3：如图，两平行极板之间的距离为d，板间电压为U，有一电荷量为e，质量为m的电子，以初速度为v0从左侧极板附近2加速，求：电2 子的加速度和到达右侧极板时的速度。
学习活动设计九：电子直线加速器的奥秘
学生讨论总结： 1.由于金属导体内部的电场强度等于0，电子在各个金属圆筒内部都不受静电 力的作用，在圆筒内是匀速直线运动，只是在相邻圆筒的间隙中才会被加速。 2.为使电子在所有间隙中都能受到向右的静电力，电子到达间隙处的电场强度 必须是向左的。所以电场强度的方向是周期性变化的，每半个周期，电场强度的方 向左右变化一次，也就是电子匀速穿过每个圆筒运动的时间恰好等于交变电压的周 期的一半。 3.由于电子通过每一个间隙所增加的动能都等于eu，由此可知电子在各个圆筒 内的动能和速度，而各个圆筒的长度应该等于电子在该圆筒中的速度大小与交变电 压的半个周期的乘积。
新人教版初中物理10.2《阿基米德原理》教学课件
1．区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2. F浮＝r液 gV排
r液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积；
3. F有关，
浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中
的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
三、例题分析
例 1 浸在液体中的物体 , 受到的浮力大小取决于 ( C )。 A. 物体的体积和液体的密度 × B. 物体的密度和物体浸入液体的深度 × C. 物体浸入液体的体积和液体的密度 √ D. 物体的质量、体积、浸入液体的深度及形 × 状等因素
运用浮力知识解决问题
例5
甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密
度分别为5×103 kg/m3和10×103 kg/m3，甲球挂在甲
弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让
金属球全部没入水中，这时（ ）。
A．甲、乙两球所受到的浮力之比为2:1
B．甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2 C．甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9 D．甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12
例2 一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上， 它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大 1 N。（g取10 N/kg） 【解析】 根据阿基米德原理： F浮＝G排液＝ρ液gV排 据题意V排＝V/3
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
例3 把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在 水中，它们受到的浮力（ B ）。 A．相等 B．铝球的比铁球大 C．铝球的比铁球小 D．浮力都等于重力 【解析】 铁球和铝球的重力相等，则质量相等
4
分析数据得出结论 1．浸在液体中的物体受到向上的浮力 2．浮力的大小等于物体排开液体的重力
r液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积；
3. F有关，
浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中
的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
三、例题分析
例 1 浸在液体中的物体 , 受到的浮力大小取决于 ( C )。 A. 物体的体积和液体的密度 × B. 物体的密度和物体浸入液体的深度 × C. 物体浸入液体的体积和液体的密度 √ D. 物体的质量、体积、浸入液体的深度及形 × 状等因素
运用浮力知识解决问题
例5
甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密
度分别为5×103 kg/m3和10×103 kg/m3，甲球挂在甲
弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让
金属球全部没入水中，这时（ ）。
A．甲、乙两球所受到的浮力之比为2:1
B．甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2 C．甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9 D．甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12
例2 一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上， 它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大 1 N。（g取10 N/kg） 【解析】 根据阿基米德原理： F浮＝G排液＝ρ液gV排 据题意V排＝V/3
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
例3 把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在 水中，它们受到的浮力（ B ）。 A．相等 B．铝球的比铁球大 C．铝球的比铁球小 D．浮力都等于重力 【解析】 铁球和铝球的重力相等，则质量相等
4
分析数据得出结论 1．浸在液体中的物体受到向上的浮力 2．浮力的大小等于物体排开液体的重力
鲁教版八年级物理下册 《水能和风能》机械能及其转化教学课件
第十章 机械能及其转化
第四节 水能和风能
课前导入
从能量的角度来看，自然界的流水和风都具有 大量机械能，可以为人类服务。
流水具有机械能
风具有机械能
学习目标
学习目标
（1）知道水能的利用和价值； （2）掌握风能的利用和价值。
一、水能
新知探究
看一看，想一想
让水流冲击水轮转动，用来磨粉
流水推动水轮车转动
2、海水的潮汐也具有巨大的能量，海水涨潮时是
动
能转化为 重力势 能；海水退潮时是
重力势 能转化为 动
能。
随堂练习
3、风是流动的 空气 ，具有 动 能。
随堂练习
4、水从高处落下，下列说法正确的是(D ) A.水的动能逐渐增加，机械能增大 B.水的动能不变，重力势能逐渐减小 C.水的动能逐渐增加，重力势能不变 D.水的重力势能转化为动能的过程
这类水轮机的功率不大。
新知探究
一、水能 随着时间的变化，水能利用的发展
早在1900多年前，我们的祖先制造了木质的水轮， 它的功率不大。
18世纪，制造出大功率的水轮机，供纺织厂、冶金 厂使用。此时的工厂必须建在河流旁。
19世纪，水轮机带动发电机发电，工厂的选址限制 问题解决。
大型的水轮机，修筑拦河大坝来增大能量。
本课小结
本课小结
通过这节课的学习，你有什么收获？
一、水能
自然界的流水是具有大量机械能的天然资源。 水能的利用：磨粉、汲水、水力发电等。
二、风能
自然界的风是具有大量机械能的天然资源。 风能的利用：帆船、风车转动发电等。
随堂练习
随堂练习
1、流动的河水具有 动 能。在河的上游修筑拦 河坝是为了提高水位 ，从而增大水重的力势 能。 水从上游的大坝流下时，水的重力势 能转化为动 能。
第四节 水能和风能
课前导入
从能量的角度来看，自然界的流水和风都具有 大量机械能，可以为人类服务。
流水具有机械能
风具有机械能
学习目标
学习目标
（1）知道水能的利用和价值； （2）掌握风能的利用和价值。
一、水能
新知探究
看一看，想一想
让水流冲击水轮转动，用来磨粉
流水推动水轮车转动
2、海水的潮汐也具有巨大的能量，海水涨潮时是
动
能转化为 重力势 能；海水退潮时是
重力势 能转化为 动
能。
随堂练习
3、风是流动的 空气 ，具有 动 能。
随堂练习
4、水从高处落下，下列说法正确的是(D ) A.水的动能逐渐增加，机械能增大 B.水的动能不变，重力势能逐渐减小 C.水的动能逐渐增加，重力势能不变 D.水的重力势能转化为动能的过程
这类水轮机的功率不大。
新知探究
一、水能 随着时间的变化，水能利用的发展
早在1900多年前，我们的祖先制造了木质的水轮， 它的功率不大。
18世纪，制造出大功率的水轮机，供纺织厂、冶金 厂使用。此时的工厂必须建在河流旁。
19世纪，水轮机带动发电机发电，工厂的选址限制 问题解决。
大型的水轮机，修筑拦河大坝来增大能量。
本课小结
本课小结
通过这节课的学习，你有什么收获？
一、水能
自然界的流水是具有大量机械能的天然资源。 水能的利用：磨粉、汲水、水力发电等。
二、风能
自然界的风是具有大量机械能的天然资源。 风能的利用：帆船、风车转动发电等。
随堂练习
随堂练习
1、流动的河水具有 动 能。在河的上游修筑拦 河坝是为了提高水位 ，从而增大水重的力势 能。 水从上游的大坝流下时，水的重力势 能转化为动 能。
2024-2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量1电势能和电势教案新人教版必修3
2.4学生可以关注一些与物理相关的学术期刊或公众号，如《物理学报》、《物理学进展》等，了解电势能和电势的最新研究动态和发展趋势。
2.5学生可以与同学或老师进行讨论和交流，分享自己在学习电势能和电势过程中的心得体会和疑问，以提高自己的理解和解决问题的能力。
课后作业
学生需完成的课后作业包括以下题型：
1.计算题：要求学生运用电势能和电势的公式，计算给定电荷在特定电场中的电势能和电势。例如：
2024-2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量1电势能和电势教案新人教版必修3
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
课程基本信息
1.课程名称：静电场中的能量1电势能和电势
2.教学年级和班级：高中物理，新人教版必修3
3.授课时间：2024-2025学年
4.教学时数：1课时（45分钟）
题目：一个正电荷q=5×10^-6 C，置于电势差为V=100 V的电场中，求该电荷的电势能和电势。
答案：电势能U=qV=5×10^-6 C × 100 V = 5×10^-4 J；电势φ=V/q=100 V / 5×10^-6 C = 2×10^4 V。
2.作图题：要求学生根据电势能和电势的定义，绘制给定电荷在电场中的电势能和电势分布图。例如：
核心素养目标
1.科学探究能力：学生能够运用科学方法，通过观察、实验、分析等手段，探究电势能和电势之间的关系。
2.逻辑推理能力：学生能够运用逻辑推理，理解电势能和电势的概念，并能够运用它们解决实际问题。
3.知识迁移能力：学生能够将所学的电势能和电势的概念和规律，迁移应用到其他相关领域，提高知识的应用能力。
答案：电子的电荷量q=-1.6×10^-19 C，电势能U=qV=-1.6×10^-19 C × 500 V = -8×10^-17 J；由于电子从高电势处向低电势处运动，电势能转化为动能，所以动能为8×10^-17 J。
2.5学生可以与同学或老师进行讨论和交流，分享自己在学习电势能和电势过程中的心得体会和疑问，以提高自己的理解和解决问题的能力。
课后作业
学生需完成的课后作业包括以下题型：
1.计算题：要求学生运用电势能和电势的公式，计算给定电荷在特定电场中的电势能和电势。例如：
2024-2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量1电势能和电势教案新人教版必修3
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
课程基本信息
1.课程名称：静电场中的能量1电势能和电势
2.教学年级和班级：高中物理，新人教版必修3
3.授课时间：2024-2025学年
4.教学时数：1课时（45分钟）
题目：一个正电荷q=5×10^-6 C，置于电势差为V=100 V的电场中，求该电荷的电势能和电势。
答案：电势能U=qV=5×10^-6 C × 100 V = 5×10^-4 J；电势φ=V/q=100 V / 5×10^-6 C = 2×10^4 V。
2.作图题：要求学生根据电势能和电势的定义，绘制给定电荷在电场中的电势能和电势分布图。例如：
核心素养目标
1.科学探究能力：学生能够运用科学方法，通过观察、实验、分析等手段，探究电势能和电势之间的关系。
2.逻辑推理能力：学生能够运用逻辑推理，理解电势能和电势的概念，并能够运用它们解决实际问题。
3.知识迁移能力：学生能够将所学的电势能和电势的概念和规律，迁移应用到其他相关领域，提高知识的应用能力。
答案：电子的电荷量q=-1.6×10^-19 C，电势能U=qV=-1.6×10^-19 C × 500 V = -8×10^-17 J；由于电子从高电势处向低电势处运动，电势能转化为动能，所以动能为8×10^-17 J。
大学物理电磁学第十章电磁感应PPT课件
d Idq n2Rd 2 R R dR
dI在圆心处产生的磁场
16
dB20R dI120 dR
由于整个带电园盘旋转，在圆心产生的B为
BR2d R1
B 1 20( R2R 1)
穿过导体小环的磁通
R2
Bd 1 2 S 0( R 2R 1)r2
r R1
R
导体小环中的感生电动势
d d t1 20 (R 2R 1)r2d d t
本质 ：能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现
影响感生电流的因素 dm i
6
相对运动
dt R
B
切割磁力线
磁通量m变化
m变化的数量和方向 m变化的快慢
I感
I
•
v
感生电流
3. 电动势
Q
-Q
7
(1)电源
++ ++
仅靠静电力不能维持稳恒电流。
+ +
+ +
维持稳恒电流需要非静电力。
++ ++
F非
____________
r nˆ
B
o
d0
x
13
这是一个磁场非均匀且
随时间变化的题目。
h
r nˆ
1、求通过矩形线圈磁通 o
B
dBd cso s2 0rIbdx rx
d0
x
d d 0 0 a 2 a 2Bc do s sd d 0 0 a 2 a 22 0Ibx2 x h d 2 x
0Ibln 4
例1 有一水平的无限长直导线，线中通有交变电流 12
II0cost,导线距地面高为 h，D点在通电导线的
dI在圆心处产生的磁场
16
dB20R dI120 dR
由于整个带电园盘旋转，在圆心产生的B为
BR2d R1
B 1 20( R2R 1)
穿过导体小环的磁通
R2
Bd 1 2 S 0( R 2R 1)r2
r R1
R
导体小环中的感生电动势
d d t1 20 (R 2R 1)r2d d t
本质 ：能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现
影响感生电流的因素 dm i
6
相对运动
dt R
B
切割磁力线
磁通量m变化
m变化的数量和方向 m变化的快慢
I感
I
•
v
感生电流
3. 电动势
Q
-Q
7
(1)电源
++ ++
仅靠静电力不能维持稳恒电流。
+ +
+ +
维持稳恒电流需要非静电力。
++ ++
F非
____________
r nˆ
B
o
d0
x
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这是一个磁场非均匀且
随时间变化的题目。
h
r nˆ
1、求通过矩形线圈磁通 o
B
dBd cso s2 0rIbdx rx
d0
x
d d 0 0 a 2 a 2Bc do s sd d 0 0 a 2 a 22 0Ibx2 x h d 2 x
0Ibln 4
例1 有一水平的无限长直导线，线中通有交变电流 12
II0cost,导线距地面高为 h，D点在通电导线的
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第十章 物理问题解决教
学
1.什么是问题解决？如何理解问题解决？
2．什么是物理问题解决？如何认识物理问题解决在 物理教学中的作用？
3．常见的物理问题解决有哪几种形式？
4．解答计算题的正确思路和基本程序
5 ．几种常用的处理问题的方法；
6．物理问题解决教学的要求是什么？
7．物理习题课教学的一般过程是什么？
（1）定义：引导学生深入思考，或发现问题，或预 测结果，或剖析现象解释 原因等方面的练习，叫做 思考练习题。 （2）要求：在解答时，要做到论据充分，论点明确， 逻辑性强，说理有力。 （3）作用：培养和训练学生善于通过分析、思考， 运用已掌握的物理知识去寻求现象的物理本质。
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如：1、“为什么在简易工作台上转动的电动砂轮机， 在它停下来之前，总要在一段短时间内发生强烈地振 动。“ 2、如图：L1和L2规格相同，线圈的直流电阻与电阻R的 阻值相等。请 思考，合上K时，哪个灯先亮？为什么？ 如果将R 去掉，换上电容，结果如何？
，提高判断能力。 （4）应用：常应用于笔试中考察掌握知
识的理解能力。
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13
判断、选择练习，有难、易各种层次，有的属于记忆、
了解的，有的属于理解的，有的属于运用的
例：1、 “任何电磁波在真空中都是相同的是”
（a）频率；（b）波长
（c）波速；（d）能量。
[
答
案：
]
2、“在电磁感应现象中，下列说法中正确的是”
7
5、物理练习是考查学生知识、技能、能力，检查教 学成效的重要手段 • 学生的学习情况，除了通过课上的观察、提问等 方式来了解以外，最主要的通过学生完成习题的情 况来了解，通过学生对知识的掌握情况，达到检查 教学效果的目的。 总之，物理问题解决的作用可以概括为：
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1、体现双边活动，调动主体作用； 2、巩固已学知识，加深理解运用； 3、应用数学知识，解决物理问题； 4、澄清概念混淆，扫清思维障碍； 5、教学检查考试，体现检测功能； 6、因人因材施教，培育智力能力．
8．物理问题解决教学中应注意什么？
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1
一、什么是问题解决？如何理解问题解决？
问题解决指的是人们在日常生活和社会实践中，面临新情景、 新课题，发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对策时 所引起的寻求处理问题办法的一种心理活动。
问题解决是 教学目的 教学过程 基本能力
一种有意义的学习过程
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二、什么是物理问题解决？
• 物理问题解决是学生运用物理知识解决问 题的实践活动。狭义是指物理练习。
• 它是物理教学的重要组成部分， • 它既是检验学生对知识理解和巩固程度的
一种手段， • 又是使学生加深理解、巩固知识、提高运
用能力的一种措施， • 是掌握物理知识、发展能力过程中不可缺
少的一个阶段。
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3、物理练习能帮助学生建立解决问题的思路，获得 解决问题的ห้องสมุดไป่ตู้确方法，促进知识向能力的转化 • 物理问题解决是学生运用理论知识解决实际问题的 起点。问题使学生的思维活动处于十分集中和解决地 状态。迫使他们凭借自己的力量去克服困难，聚精会 神地寻找解决问题的途径，综合运用所学知识和方法， 对问题进行科学抽象、分析与综合、判断与推理，并 运用数学知识和方法求得解答。
（1）判断、选择练习
（2）思考问题练习
（3）实验设计练习
（4）推理论证练习
（5）计算练习
（6）作图题
（7）课题研究
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1、判断、选择练习
（1）定义：根据概念的逻辑要求直接做 出肯定或否定的问题。
（2）特点：概念性很强，逻辑思维强。 （3）作用：澄清是而非，非而是的问题，
有助于理解概念，掌握规 律
6、具有趣味和魅力，能引起学生的思考和向学生提出智力挑战；
7、不一定有唯一的答案，各种不同水平的学生都可以由浅入深地 作出回答；
8、解决它需伴以个人或小组的活动。
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传统抽象习题
传统抽象习题是指物理教材或辅导材料上的例题、思考题、 练习题，以及测试题等，这种习题是把物理现象进行抽象、 简化、分解，经人为加工出来的物理练习题。
（a）只要 穿过闭合电路的磁通量变化就一定有感生电
流；
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14
（b）感生电流的磁场跟原磁场方向相反；
（c）感生电动势的大小跟穿过闭合电路
的磁通量的变化量成正比；
（d）一段 导体做切割磁力线运动一定会
产生感生电动势”。
• [答案
]
题型：单解选择、组合选择、多解选择、 填空选择等。
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2、思考题练习（问答）
着的抽象概念和规律。
• 解决实际问题是理解水平的一个新层次。
• 知识的掌握与巩固并形成技能是必须通过练习才能达到。
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2．物理问题解决能帮助学生加深和扩展物理知识 • 由于教材内容要受到系统性和课时的限制，有些与 基础知识有关的、学生应该知道的知识，不可能全部 编入教材，通过练习题可以加深和扩展必要的知识。 •例 • 重力的问题。 • 物体的受力分析等。 • 教材中没有介绍，教师在练习中解决。
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三、常见的物理问题解决有哪几种形式？
（一）原始物理问题与传统抽象习题
原始物理问题 是关于物理方面的实际问题，是自然界及社会生活、 生产中未被抽象加工的典型物理现象。
例1：一些人认为婴儿由成人抱着坐在汽车里是很安全 的，现在请你估计一下，在一切发生在很短时间的撞车 中，需要多大的力才能抱住婴儿？
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如何认识物理问题解决在物理教学中的作用？
1．巩固、深化、活化物理知识和训练实验技能；
• 教育心理研究表明：学生学习概念、规律以后解决实际问题，
要比解答同一概念、规律的抽象问题和公式的练习更难。
•
原因是学习概念、规律时，是从各种现象中理解其共
同点；解决一个实际问题，则是从一个具体问题中理解所隐含
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4、物理问题解决能帮助学生将理论应用到实际，理 解科学与技术的相互关系 • 学生在做物理问题解决时，要将学到的物理原理、 概念、规律应用到个别具体情况中去，这自然地建立 了理论与实际的联系， • 如果问题解决是围绕生产、生活、交通、军事等实 际内容，也就达到理解科学与技术的相互关系。
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特点：
1、是对物理现象的客观描述，没有对物理现象作任何程度的抽 象；
2、基本是文字的描述，通常没有任何已知条件，其中隐含的物 理变量、常量等需要学生自己去设置；
3、没有任何示意图，解决问题所需要的图像需要学生自己画出；
4、对学生来说不是常规的，不能靠简单的模仿来解决； 5、来自真实生活情境；
学
1.什么是问题解决？如何理解问题解决？
2．什么是物理问题解决？如何认识物理问题解决在 物理教学中的作用？
3．常见的物理问题解决有哪几种形式？
4．解答计算题的正确思路和基本程序
5 ．几种常用的处理问题的方法；
6．物理问题解决教学的要求是什么？
7．物理习题课教学的一般过程是什么？
（1）定义：引导学生深入思考，或发现问题，或预 测结果，或剖析现象解释 原因等方面的练习，叫做 思考练习题。 （2）要求：在解答时，要做到论据充分，论点明确， 逻辑性强，说理有力。 （3）作用：培养和训练学生善于通过分析、思考， 运用已掌握的物理知识去寻求现象的物理本质。
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如：1、“为什么在简易工作台上转动的电动砂轮机， 在它停下来之前，总要在一段短时间内发生强烈地振 动。“ 2、如图：L1和L2规格相同，线圈的直流电阻与电阻R的 阻值相等。请 思考，合上K时，哪个灯先亮？为什么？ 如果将R 去掉，换上电容，结果如何？
，提高判断能力。 （4）应用：常应用于笔试中考察掌握知
识的理解能力。
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判断、选择练习，有难、易各种层次，有的属于记忆、
了解的，有的属于理解的，有的属于运用的
例：1、 “任何电磁波在真空中都是相同的是”
（a）频率；（b）波长
（c）波速；（d）能量。
[
答
案：
]
2、“在电磁感应现象中，下列说法中正确的是”
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5、物理练习是考查学生知识、技能、能力，检查教 学成效的重要手段 • 学生的学习情况，除了通过课上的观察、提问等 方式来了解以外，最主要的通过学生完成习题的情 况来了解，通过学生对知识的掌握情况，达到检查 教学效果的目的。 总之，物理问题解决的作用可以概括为：
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1、体现双边活动，调动主体作用； 2、巩固已学知识，加深理解运用； 3、应用数学知识，解决物理问题； 4、澄清概念混淆，扫清思维障碍； 5、教学检查考试，体现检测功能； 6、因人因材施教，培育智力能力．
8．物理问题解决教学中应注意什么？
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一、什么是问题解决？如何理解问题解决？
问题解决指的是人们在日常生活和社会实践中，面临新情景、 新课题，发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对策时 所引起的寻求处理问题办法的一种心理活动。
问题解决是 教学目的 教学过程 基本能力
一种有意义的学习过程
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二、什么是物理问题解决？
• 物理问题解决是学生运用物理知识解决问 题的实践活动。狭义是指物理练习。
• 它是物理教学的重要组成部分， • 它既是检验学生对知识理解和巩固程度的
一种手段， • 又是使学生加深理解、巩固知识、提高运
用能力的一种措施， • 是掌握物理知识、发展能力过程中不可缺
少的一个阶段。
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3、物理练习能帮助学生建立解决问题的思路，获得 解决问题的ห้องสมุดไป่ตู้确方法，促进知识向能力的转化 • 物理问题解决是学生运用理论知识解决实际问题的 起点。问题使学生的思维活动处于十分集中和解决地 状态。迫使他们凭借自己的力量去克服困难，聚精会 神地寻找解决问题的途径，综合运用所学知识和方法， 对问题进行科学抽象、分析与综合、判断与推理，并 运用数学知识和方法求得解答。
（1）判断、选择练习
（2）思考问题练习
（3）实验设计练习
（4）推理论证练习
（5）计算练习
（6）作图题
（7）课题研究
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1、判断、选择练习
（1）定义：根据概念的逻辑要求直接做 出肯定或否定的问题。
（2）特点：概念性很强，逻辑思维强。 （3）作用：澄清是而非，非而是的问题，
有助于理解概念，掌握规 律
6、具有趣味和魅力，能引起学生的思考和向学生提出智力挑战；
7、不一定有唯一的答案，各种不同水平的学生都可以由浅入深地 作出回答；
8、解决它需伴以个人或小组的活动。
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传统抽象习题
传统抽象习题是指物理教材或辅导材料上的例题、思考题、 练习题，以及测试题等，这种习题是把物理现象进行抽象、 简化、分解，经人为加工出来的物理练习题。
（a）只要 穿过闭合电路的磁通量变化就一定有感生电
流；
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（b）感生电流的磁场跟原磁场方向相反；
（c）感生电动势的大小跟穿过闭合电路
的磁通量的变化量成正比；
（d）一段 导体做切割磁力线运动一定会
产生感生电动势”。
• [答案
]
题型：单解选择、组合选择、多解选择、 填空选择等。
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2、思考题练习（问答）
着的抽象概念和规律。
• 解决实际问题是理解水平的一个新层次。
• 知识的掌握与巩固并形成技能是必须通过练习才能达到。
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2．物理问题解决能帮助学生加深和扩展物理知识 • 由于教材内容要受到系统性和课时的限制，有些与 基础知识有关的、学生应该知道的知识，不可能全部 编入教材，通过练习题可以加深和扩展必要的知识。 •例 • 重力的问题。 • 物体的受力分析等。 • 教材中没有介绍，教师在练习中解决。
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三、常见的物理问题解决有哪几种形式？
（一）原始物理问题与传统抽象习题
原始物理问题 是关于物理方面的实际问题，是自然界及社会生活、 生产中未被抽象加工的典型物理现象。
例1：一些人认为婴儿由成人抱着坐在汽车里是很安全 的，现在请你估计一下，在一切发生在很短时间的撞车 中，需要多大的力才能抱住婴儿？
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如何认识物理问题解决在物理教学中的作用？
1．巩固、深化、活化物理知识和训练实验技能；
• 教育心理研究表明：学生学习概念、规律以后解决实际问题，
要比解答同一概念、规律的抽象问题和公式的练习更难。
•
原因是学习概念、规律时，是从各种现象中理解其共
同点；解决一个实际问题，则是从一个具体问题中理解所隐含
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4、物理问题解决能帮助学生将理论应用到实际，理 解科学与技术的相互关系 • 学生在做物理问题解决时，要将学到的物理原理、 概念、规律应用到个别具体情况中去，这自然地建立 了理论与实际的联系， • 如果问题解决是围绕生产、生活、交通、军事等实 际内容，也就达到理解科学与技术的相互关系。
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特点：
1、是对物理现象的客观描述，没有对物理现象作任何程度的抽 象；
2、基本是文字的描述，通常没有任何已知条件，其中隐含的物 理变量、常量等需要学生自己去设置；
3、没有任何示意图，解决问题所需要的图像需要学生自己画出；
4、对学生来说不是常规的，不能靠简单的模仿来解决； 5、来自真实生活情境；