人教-初中物理8-9年级全册教案(含教学反思)(1)_教资初高中_教资面试2025教资面试备考资料合集_教资面试资料合集_2025教资面试资料_25上教资面试-小学资料包_19教案：合集

电子备课教案 年 级：八年级（上册） 科 目：物理 备课章节：第一章（机械运动） 教 学 组：理化组 教 师： 科学之旅 【教学目标】 知识与技能 1.初步了解一些物理现象2.对教师讲解的内容有所理解 过程与方法 通过讲解和实验,让学生初步了解学习物理知识和研究物理问题的方法。 情感态度与价值观 1.在教学中渗透人文主义教育2.通过实验教学,激发学生的学习兴趣 【教学重点】 激发学生学习兴趣,了解学习物理知识和研究物理问题的方法。 【教学方法】 演示法、讨论法。 【教学过程】 一、引入新课 第 1 共 198 页同学们,今天我们开始学习一门新的学科—物理,你听别人说过物理吗？你心中的物理是怎样的呢？ 谁起来说一下？(让学生起来说说自己的看法) 二、新课教学 1.演示几个实验,说明物理是十分有趣的。 (让学生先猜测现象,再演示) ⑴器材:一大一小两只试管(尺寸十分接近),水,红墨水。 做法:大试管装入过半的水,管口朝上,放入小试管,倒过来,水流下,管上升。 现象:试管自动上升。 ⑵器材:漏斗,乒乓球。 做法:一个乒乓球放在一个倒扣的漏斗中,通过漏斗嘴用力吹下面的乒乓球。 现象:乒乓球悬在空中不下落。 拓展:让学生撕下两张纸,用力吹两张纸的中央,发现纸靠近。 ⑶器材:两只大烧杯,鸡蛋,清水,盐水。 做法:把一只鸡蛋分别放入两个大烧杯中。 现象:鸡蛋有浮有沉。 ⑷器材:导线,开关,电池组,小灯泡,变阻器。 做法:连好电路,闭和开关,移动滑片,观察小灯泡的发光情况。 现象:灯变亮。 2.物理不仅有趣,而且是十分有用的,它能帮助我们解释生活中的许多现象。 (让学生先说说自己的看法,教师再解析) 提问1:人听到子弹声再躲来的及吗？为什么？ 解析:子弹出膛飞行时的速度比声音快,所以来不及。 提问2:我们对着水中看到的鱼用手去抓,能抓到吗？ 解析:抓不到,我们看到的是像,真正的鱼在像的下边。 提问3:黄浦江边的路灯,水中的像为什么是一道光柱？ 解析:古诗云“月黑见渔灯,孤光一点荧。微微风簇浪,散做满河星”,起伏的水面相当于许多平面镜, 每盏灯在水里有好多像,连在一起就成了一道光柱。 提问4:冬天的冰花结在玻璃的内表面还是外表面？ 解析:外表面。 提问5:在光滑的路面上,空身容易摔倒,还是肩挑重物容易摔倒？ 解析:空身。 小结:同学们,今天对所提的问题的分析,大家可能还领会不了,没关系,随着以后的学习大家就会明白 其中的奥秘。 3.怎样学好物理。 ⑴勤于观察,勤于动手。 引导学生观察课本插图,勉励学生“纸上得来终觉浅,绝知学问要躬行”。 ⑵勤于思考,重在理解。 不能死记硬背,贵在理解,要多问,“为学贵有疑,有疑贵问师”,不要以为问老师一些简单的问题会遭 到耻笑,而不问。 ⑶联系实际,联系社会。 我们学了知识以后,如果能解释生活中的现象,就完成了一次飞跃,如果遇到生活中的疑问,又从课本 中找到根据,就又完成一次飞跃。 ⑷像科学家那样探究。 介绍伽利略的贡献:伽利略望远镜,伽利略温度计等。 尊称:近代科学之父 引导学生阅读课本第八页“伽利略对摆动的研究”,并讨论材料后的几个问题。 小结:学习物理,就要仔细观察周围的世界,发现问题,提出假设,善于动手,加以实践,找到规律。 【作业】 阅读“科学之旅”,说说你打算怎样学好物理课。 【教学反思】 课堂上尽量多做一些新奇的实验,激发学生学习物理的兴趣。 第 2 页 共 198 页第一章 机械运动 第一节 长度和时间的测量 【教学目标】 知识与技能 1.知道国际单位制中长度的单位。2.知道国际单位制中时间的基本单位,并知道它与其它单位的关系。 3.知道测量存在误差。 过程与方法 1.会使用刻度尺测量长度,会进行特殊测量。2.会正确使用手表或停表测量时间,并会估测时间。 情感态度与价值观 培养学生主动与他人合作的精神。 【教学重点】 1.刻度尺的使用和测量时间。2.单位的换算和特殊测量。 【教学难点】 1.单位的换算。2.刻度尺的使用方法。 【教具准备】刻度尺、乒乓球、物理课本、钟表、录音机。 【渗透的法律】《中华人名共和国铁路法》第38条 【教学过程】 (一)引入新课 在生活、生产和科研中,人们经常要进行各种各样的测量。体检时量身高、体重、血压等,买菜时称一 下菜有多重等。 小刚到学校医务室去体检,医务人员给小刚量完身高后告诉小刚他的身高是163。小刚的身高到底是多 少呢？(学生讨论并得出正确的结果:163厘米或1米63) 讲解:上述问题告诉我们,测量时必须首先规定被测量量的单位。为了世界各国交流的方便,1960 年, 国际上通过了一套统一的测量标准,叫国际单位制,简称SI。 (二)进行新课 一、长度的单位及测量 1.长度的单位 在国际单位制中,长度的基本单位是米(m)。在日常生活中,还常用到其它的长度单位:千米(km)、分米 (dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。它们之间的换算关系是: 1km＝103m； 1dm＝10-1m； 1cm＝10-2m； 1mm＝10-3m； 1μm＝10-6m； 1nm＝10-9m。 例如:惠安至泉州的距离约30km(公里),初二年龄段的同学身高多数在1.5m—1.7m之间,手掌的宽度大 概是1dm,手指的宽度大概是1cm。 2.长度的估测 问题1:请目测一下黑板的长度。 (请5个同学目测,再用米尺实际测量,比较谁目测的结果更准。) 问题2:人们正常走路一步的距离大约为0.5m,以此为长度标准,估测教室的长度。 (请两同学同时在教室中走路进行估测) 3.长度的测量 长度估测的结果精确度是不高的,当精确度要求高时,可以选择适宜的长度测量工具进行测量。 展示:各种类型的长度测量工具[尺子、三角板、米尺、卷尺、游标卡尺(精度高)、螺旋测微器(精度 高)等]。 介绍:刻度尺的使用方法(学生看课本P21并读出图2-15及图2-17的长度)。 活动1(1人一组):用刻度尺测量物理书的长度和宽度(结果填入P22的表格中)。 (选择两个较为典型的、有点问题的测量数据进行评价。) 活动2(两人一组):测量乒乓球的直径。 (教师巡视,并对同学进行指导。) 介绍:国际乒联为了我们限制我们中国乒乓球选手,同时也有利于乒乓球活动在全世界更好地开展,把 乒乓球的直径从原来的38mm提高到40mm(即所谓的小球改大球),把乒乓球比赛从原来的一局21分制改为 现在的一局11分制。但在刚结束的第28届雅典奥运会上,中国选手表现依然锐不可挡,取得男双、女单、 女双三块金牌。 4.特殊长度的测量 第 3 页 共 198 页问题1.如何测量一个碗口的周长？ 思路:被测长度的特点:①曲线；②规则(圆)。测量方法:①直接用卷尺测量；②化曲为直:用细线绕硬 币一周再拉直测量或将硬币在直线上转圈；③利用圆周公式 C＝2πr＝πd:两块三角板一把尺子夹紧硬币 即可量出直径或用纸将圆描下,再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法(有多种方法)找到直径来 测量。 问题2.漳泉肖铁路通过惠安的唯一一条铁路线,如何知道这条铁路的总长度呢？ 思路:被测长度的特点:距离太大,难以直接用刻度尺测量。测量方法:①上网查找(现场上网查找,搜索 关键字:漳泉肖铁路全长<128km>)；②借助福建省地图间接测量。 问题3.如何测出一盘蚊香燃完所需的时间？ 思路:被测时间特点:时间太长。测量方法:①直接用手表测量(要有耐心,可边做事情)；②利用比例测 出一小段燃完所需时间即可。(现场实验,小段蚊香长度约为1.5cm,蚊香的燃烧速度约12cm/h) 说明:上述三个问题先分析特点,方法让学生讨论后再一一评价。鼓励学生多找方法,并尽量找到简单 实用的方法。 二、时间的单位及测量 1.时间的单位 在日常生活中,除了经常进行长度的测量外,也经常需要对时间进行测量。在国际单位制中,时间的基 本单位是秒(s)。在日常生活中,还常用到其它的时间单位:年(y)、天(d)、时(h)、分(min)、毫秒(ms)、 微秒(μs)。它们之间的换算关系是: 1h＝60min；1min＝60s；1s＝103ms；1ms＝103μs。 2.时间的估测 活动 3(集体活动):估测 1 分钟的时间长度。(请三个同学上台面向黑板,其余同学当裁判,讲台桌上的 大时钟面向“裁判”,教师喊计时开始,三名若认为 1min 时间到则举手,比比看谁对 1min 的时间估测更准 一些。) 3.时间的测量 讲解:时间估测的结果精确度是不高的,当精确度要求高时,可以选择适宜的时间测量工具进行测量。 活动4(2人一组):停表的使用。(教师先利用多媒体对停表的使用方法进行简单讲解,然后教师喊口令, 学生按停表计时,请同学相互帮助,共同搞清楚停表的使用方法。) 活动 5(2 人一组):跑圈测时。(请三位自认为速度较快的同学分别从教室前门绕到教室后门再回到前 门跑一圈,各组同学分别测出每位同学所用的时间,然后请其中一组同学用他们的测量结果判断谁的速度 更快。) 三、测量误差 介绍测量误差。(引导学生阅读课本P23信息窗内容) [课堂小结] 利用多媒体显现本节知识结构进行小结。通过对一些特殊长度和时间的测量问题的探讨,除了掌握这 些简单的物理知识外,更重要的是在你的学习生活当中处理问题的时候,要善于把你的思路打开,如此你才 能永远立于不败之地。 【作业】 完成练习册同步解析与测评 【教学反思】 本节课的内容比较多,时间和长度的测量工具和单位以及测量方法,其中长度测量的方法是重点,也是 本节课的难点。时间和长度测量这些知识学生有很好的基础,可以采用时间和长度测量同时对比进行,先用 较短的时间解决工具和单位问题,然后通过学生探究实验来解决长度测量的方法问题。“估读到分度值的下 一位”还是很多同学没有注意,还是习惯性的读数。 第二节 运动的描述 【教学目标】 知识与技能: 1.知道参照物的概念；2.知道物体的运动和静止是相对的。 过程与方法: 能用实例解释机械运动及其相对性。 第 4 页 共 198 页情感态度与价值观: 认识运动是宇宙的普遍现象,运动和静止是相对的,树立正确的科学观。 【学习重点】 1.机械运动的概念。2.研究物体运动的相对性。 【学习难点】 1.参照物的概念2.认识物体运动的相对性。3.用实例解释机械运动。 【教学用具】 视频资料,玩具车、玩具人 【教学过程】 一、创设情境,引入新课(5 min) [师]前段时间我们学习了第十章内容,认识到多彩的物质世界,知道了宇宙万物都是由物质组成的,物 体都有质量,不同物质的密度不同,那么这些物质存在的状态如何呢？ [讨论] [总结1]今天,我们研究物体是运动的还是静止的问题。为什么它们会运动或静止？(板书本章课题) [总结2]我们首先看物体的运动该如何描述？(板书本节课题) 二、进入新课,科学探究 (一)机械运动(10min) 1.现象 [问题]大家观察周围的物体,你认为它们哪些是运动的,哪些是静止的？ [回答]⑴行驶的汽车是运动的；⑵走路的人是运动的；⑶飞出的足球是运动的；⑷地球是运动的；⑸ 分子是运动的；……⑹黑板是静止的；⑺教室外面的树是静止的；⑻公路是静止的；⑼大桥是静止的；…… 也可能回答出一些其他的问题:⑴星星是静止的；⑵太阳是静止的；…… [分析]⑴我们身边有运动的物体。如行驶的汽车、跑步的人们、飞行的足球等。 ⑵宇宙是运动的。小学科学课上学过,地球本身在自转,还绕太阳公转,且整个太阳系都在运动。同理, 银河系也是运动的,那么宇宙同样也在运动,所以从宏观上看,宇宙上的所有物体都是运动的。 ⑶微观分子是运动的。组成物质的最小微粒是分子,这些分子也是在运动的。 [总结]世界上一切物体都是运动的。 2.概念 [问题]物体运动的特征是什么？为什么说它们是运动的？ [观察]大家观看[播放视频1]:运动的自然界。 [总结] 凡是运动的物体,它们的位置在发生着变化,所以我们把物体位置的变化叫做机械运动。(板书) (二)参照物(15 min) 1.概念 [问题]既然自然界中所有的物体都是在做机械运动,可为什么我们还常说××物体是静止的呢？如黑 板是静止的,房屋、树木是静止的等等。 [讨论]我们常说物体静止也是为了研究问题方便,如果都运动,我们也不容易为物体定位了,房屋、树 木说它们静止是因为在一段较长的时间内,它在某一位置是固定不动的,即它相对于旁边的房屋来说,它们 的位置没有发生变化；判断物体是否运动时,我们也常看它与其他物体间的位置是否发生了改变,所以我们 平时说物体是静止还是运动,都是以一个物体做标准而言的。 [总结]参照物:说物体是运动还是静止,要看是以哪个物体做标准,这个被选做标准的物体叫做参照 物。 [播放视频2]观察哪辆列车在运动？它们是以什么物体做参照物来研究的？ 2.特点 [问题]⑴对某一运动状况的判断,所选的参照物只有一个吗？ ⑵选择不同的参照物,得出的物体运动状况一定相同吗？ [分析]当观察一小汽车在公路上驶过时,判断它是运动的,我们可以选地面为参照物,也可以选路边的 房屋做参照物,还可以选树木做参照物,它们都能得出汽车是运动的结论,所以对某一运动状况的判断,所 选的参照物并不只有一个。 如果我们选择不同的参照物,如选汽车司机中靠椅,则会判断小汽车是静止的,所以选择不同的参照物, 得出的物体运动情况不一定相同。 3.练习 第 5 页 共 198 页⑴已知参照物判断物体的运动情况。 ①某车站并排停放着两列待发的列车甲和乙,过了一会儿,甲列车内一个人看见窗外树木向东移动起 来,然而,乙列车内的人通过窗口看甲车是静止的,如果以地面为参照物,上述表明 。 ②平直公路上,甲、乙、丙三人骑车匀速向东行驶。甲感觉顺风,乙感觉无风,丙感觉逆风,则当时刮的 是 风。甲、乙、丙三个骑车速度最大的是 ,最小的是 。 ⑵已知物体的运动情况判断所选的参照物。 ①(2005 年温州中考题)诗人曾写下这样的诗句:“人在桥上走,桥流水不流”。其中“桥流水不流”, 诗人选择的参照物是( ) A.桥 B.河岸 C.水 D.岸上的树 ②在一条东西取向的平直公路上,甲、乙、丙三辆汽车同时向东行驶,乙知甲车比乙车快,比丙车慢,则 以 为参照物时,三辆汽车均向西行驶。 (三)运动和静止是相对的(10 min) [问题] 同一情况,如果选择不同的参照物,会得出物体的运动状态是不同的。这说明了什么问题？ [讨论] [结论]说明物体的运动和静止是相对的。 [图片展示]空中加油机；高空观缆车。 [播放视频4]航天器的起飞和降落。 [播放视频5]联合收割机。 [播放视频6]生活中运动现象举例。 [播放视频7]同步卫星,火箭起飞和降落。 [类比]1.说某一同学个子高,是不准确的,应该说,它与谁相比个子高,同理说某一位同学矮,也是不科 学的。 2.某人问路,到某地要用多长时间,该人不答,待问路人不耐烦开始走时,该人才说 1 小时左右,问路人 不解,该人答曰:不知你走多快,如何判断用多长时间呢？这里的参照就是走路人的快慢,可见,我们表达话 语时,一定要说话严密些。 (四)思考与练习 三、小结 这节课我们学习了如何描述物体的运动,虽然运动是绝对的,但我们平时为了研究方便,仍然说某个物 体是静止的,为什么？就是因为平时我们判断某个物体的运动与静止时选择了一个作标准的物体,这个物 体我们叫做参照物。 对某一个物体的运动状况而言,参照物的选择不止一个,但选择不同的参照物,得出的物体的运动状态 却并不一定相同,所以物体的运动和静止是相对的。为了叙述严密,说某物体是运动还是静止时,一定要加 以参照物。如果没加,一般都是以地面为参照物而言的。 【板书设计】 第一节:运动的描述 一、机械运动 把物体位置的变化叫做机械运动,自然界的物体都是运动的,即运动是绝对的。 二、参照物 1.说物体是运动还是静止,要看是以哪个物体做标准,这个被选做标准的物体叫做参照物。 2.对某一运动状况的判断,所选的参照物并不只有一个；选择不同的参照物,得出的物体运动情况不一 定相同。 三、运动和静止的相对性 【教学反思】 本节课内容较少,但学生对不少基础知识理解起来仍有些困难,如运动是绝对的,他们容易理解,可我 们平时说的运动和静止又是相对的学生就不容易理解,把看似矛盾的二者结合起来,是这节课的难点,需要 老师多举例,问题多在关键的时候提出,多提出些引人深思的问题等都是加深学生对知识的理解,拓展他们 思维的好办法。 第三节 运动的快慢 第 6 页 共 198 页【教学目标】 知识与技能 1.能用速度描述物体的运动；2.能用速度公式进行简单的计算；3.知道匀速直线运动的概念；4.了解 平均速度的概念。 过程与方法 体验比较物体运动快慢的方法,认识速度概念在实际中的意义。 情感态度与价值观 有能用“运动快慢”的观点观察和分析身边事例的意识。 【教学重点】 速度的物理意义及速度公式 【教学难点】 速度概念的建立；研究物体运动的方法“频闪摄影” 【教学方法】 引导-探究；参与-活动 【教学用具】 微机、投影仪 【教学过程】 一、创设情境,引入新课(3min) [师]上节课我们学习了机械运动,虽然知道了运动是绝对的,静止是相对的,但我们平时所说的物体 运动和静止却都是相对某一物体而言的,即相对于参照物而言。 [问题]同是物体的运动,它们的快慢一样吗？你认为哪些物体快,哪些物体慢呢？ [讨论] [总结]今天我们就研究如何描述物体运动的快慢。(板书课题) 二、进入新课,科学探究 (一)生活中对物体运动快慢的比较(8min) 〖师〗平时我们是如何对物体运动的快慢进行比较、判断的？ [讨论]比较相同时间内谁走的远,和比较在相同长度内谁用的时间短。 [播放视频1]视频中的画面是怎样比较快慢的？ [播放视频2]比较运动快慢有几种方法？ [总结]观众的方法实际上是:在相同时间内看物体运动路程的长短来比较快慢,路程长则比较快,路程 短则比较慢；裁判的方法实际上是:物体运动路程相同,看运动时间的长短比较快慢,所用时间短则比较快, 所用时间长则运动慢。 (二)物理上对物体运动快慢的比较(6min) [问题]如果物体运动时所用的时间和通过的长度都不相等,又该如何比较物体运动的快慢呢？ [讨论]如果时间和路程都不相等,的确不容易比较,但我们是否可以认为让它们的路程或时间相等 呢？ [总结] ⑴让它们的时间相等:比较单位时间内通过的路程,谁大,谁运动得就快,谁小,谁运动得就慢。 ⑵让它们的路程相等:比较单位路程内通过的时间,谁大,谁运动得就慢,谁小,谁运动得就快。 (三)速度(10min) [结论]物理上用速度来表示物体运动的快慢,它等于运动物体在单位时间内通过的路程。 [讨论]为什么不用单位路程的时间来表示速度呢？ [总结]因为单位时间的路程越大,则速度越大；而单位路程的时间越长则速度越小,故虽然后者也能比 较物体运动的快慢,但比较起来很不方便,所以我们用单位时间的路程来表示速度。 [播放视频3]速度的引出？ [公式],用符号表示为。 [单位]路程的单位是米(m),时间的单位是秒(s),则速度的单位就是米/秒,即m/s或m.s-1。 常用单位是km/h或km.h-1。 单位换算:1m/s=1×=3.6km/h 练习:1km/h= m/s。 [一些物体的速度] 阅读课文第 31 页的速度(说明第一宇宙速度是航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫 第 7 页 共 198 页环绕速度。) 练习:速度的单位换算－典型例题 下列物体运动的速度哪个大( ) A.蜗牛:1.5毫米／秒 B.炮弹:1000米／秒 C.发射人造卫星的最起码速度:7.9千米／秒 D.火车:360千米／时 [例题]两例题先让学生看,然后变换一些数值进行计算,变换已知条件进行计算,让学生再命一些类似 的题目。让另外的学生计算。 (四)匀速直线运动和变速直线运动(10min) [频闪摄影]为研究物体的运动情况,我们用频闪摄影的方法将运动物体的位置凝固住,会看到这样的 两种不同情况。看课本图12.2－2,比较两种运动的差异。 [播放视频4]运动的快慢。 [结论]物体沿着直线快慢不变的运动,叫做匀速直线运动。如…… 物体沿着直线、快慢是变化的运动,叫做变速直线运动。如…… [计算] 1.匀速直线运动的速度可以直接用速度公式进行计算。 2.变速直线运动的速度虽然固定,但我们也可以比较它们整个路程的速度,我们把它叫做平均速度。 公式,s是整个路程的长度,t是完成整个路程所需要的时间,就是平均速度。 [播放视频5]变速直线运动和平均速度。 [速度表] 练习:有关平均速度的计算 [匀速直线的图像] 将频闪照相与图像结合,会得出路程随时间的变化图像是一条过原点的直线。 练习:有关图像的判断、选择题等。 [播放视频6]频闪灯 三、小结 这节课我们学习了描述物体运动快慢的物理量──速度,知道了为什么要定义单位时间内通过的路程 就是物体运动的速度,其实单位路程的时间也可以表示物体的运动速度,只不过后者比较起来不方便罢了； 速度的计算公式是以后我们学习的关键,我们要注意领会速度单位间换算的技巧,会从不同的信息渠道收 集关于速度计算的条件,然后应用公式进行计算。 【作业】 P30动手动脑学物理2.3.5。 【板书设计】 第三节 运动的快慢 一、生活中对物体运动快慢的比较 1.比较相同时间内谁走的远； 2.比较在相同长度内谁用的时间短。 二、物理上对物体运动快慢的比较 取单位时间或路程来比较它们的路程或时间。 三、速度 1.速度:表示物体运动快慢的物理量,它等于运动物体在单位时间内通过的路程。 2.公式:；3.单位:即m/s或m.s-1；常用单位是km/h或km.h-1。 四、匀速直线运动和变速直线运动 1.概念； 2.变速直线运动计算公式； 【教学反思】 这节课我们学习了描述物体运动快慢的物理量──速度,知道了为什么要定义单位时间内通过的路程就 是物体运动的速度,其实单位路程的时间也可以表示物体的运动速度,只不过后者比较起来不方便罢了；速 度的计算公式是以后我们学习的关键,我们要注意领会速度单位间换算的技巧,会从不同的信息渠道收集关 于速度计算的条件,然后应用公式进行计算。 1、速度的公式虽然在小学就学过,但为什么速度是路程与时间 的比值学生却并不知道,其实这里就渗透着一种研究问题的方法,所以向学生展示为什么不用单位路程的时 间来表示速度的意义就变得非常深远了。在此进行一个讨论是很有必要的。 2、计算平均速度的公式也含 第 8 页 共 198 页有种近似、平均的思想,通过匀速直线运动的速度与平均速度的比较,让学生体会这种思想变化的含义是很 重要的,何况我们生活中大部分运动还都是涉及的是平均速度,所以在此要通过让学生练习,体会这种思想的 转变,这也不是一节课所能完成的,需要以后的继续加强。 第四节 测量平均速度 【教学目标】 一、知识与技能 1.学会用停表和刻度尺正确地测量时间、距离,并求出平均速度。2.加深对平均速度的理解。 过程与方法 1.掌握使用物理仪器——停表和刻度尺的基本技能。 2.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。 三、情感、态度与价值观 1.通过实验激发学生的学习兴趣,培养学生认真仔细的科学态度,正确、实事求是测量和记录数据的良 好作风。 2.逐步培养学生学会写简单的实验报告。 【教学重点】:会用停表和刻度尺测量运动物体的平均速度。 【教学难点】:记时,绘制表格。 课前准备:秒表、小红旗、口哨、长卷尺。 【教学过程】 一、引入新课 找一些跑步等裁判计时的照片或者描述一些比赛时计时的情况。同学们,想知道一个物体的平均速度, 我们需要知道什么？需要什么工具来帮助我们？ 根据公式v=s/t我们需要知道的物理量是物体运动过程中走过的路程和所用的时间。路程可以用尺子 测量,时间可以用表来测量。今天我们就用表和尺子来亲自动手测量平均速度。 二、新课学习 (一)钟表 在物理实验中,我们一般用停表、光电计时器来计时。机械停表可以读到0.1s,而更高级的电子系统可 以读到0.001S了,甚至1.0×10-6S或更小。 观察停表,各指针在转动时,每个刻度代表多少分钟？多少秒？设想一下,测量你正常行走的平均速度, 需要测量哪些量？只要测量通过的路程和所用的时间,然后利用公式v=s/t计算出即可 (二)分组实验 本次实验是学生在操场上以小组合作的行驶完成的,所以要提高效率,之前需要老师给予学生足够的 指导,使学生了解实验过程,明确实验目的,正确操作仪器,注意实验纪律,上好本节课。 1.明确实验内容和目的,知道自己的责任。 2.严格按照教师安排的程序进行实验。 3.实验中要严肃认真,操作仪器要准确,记录数据要讲究实事求是。 4.要认真遵守实验纪律,注意爱护仪器。 5.每组安排好先后顺序,有条理地进行,避免挣抢.动手能力强、细心、态度积极的学生和愿意被动接 受的学生互相组合成组,合理搭配。 第 9 页 共 198 页实验步骤: 1.分组:每组至少6人或根据实际人数调整,不少于6人。 2.测距离:指导学生量出30m的路程,每隔 10m做一记号,并站上一位记时员。 3.指导每组选出一名发令员,一名被测选手,一人负责记录。 4.一人测量完毕,按顺序轮换角色,被测同学也可竞走或跑步。 5.指导学生设计数据表格,计算出平均速度。 6.让学生设计实验方案并实际测量骑自行车的平均速度,记录相应数据,老师进行指导。测量自行车的 平均速度是距离可以远一点,老师可以根据操场的大小或实际情况进行确定。 (三)小结 我们今天测量了人行走或跑步或者骑自行车的平均速度,主要是把路程和时间测量出来就可以了。如 果我们要测量其他物体如火车、汽车……的平均速度,你会设计实验方案吗？其实是一样的,只要能够测量 出路程和运动时间就可以利用公事了v=s/t。 在实验过程中,每个小组成员的合作与协调也是实验成功的重要原因,只有好的实验方案配合默契的 协调,客观的记录才能得到科学合理的实验结果。 老师点评一些同学或小组的表现,指出高效和低效的原因,养成良好的实验习惯。 【教学反思】 这节课是本章的教学难点。通过本节教学要让学生建构起平均速度的概念,延伸平均速度的应用,通过 比较不同部位的平均速度,进而推导出小车下落的运动情况,考验学生对于科学探究的思路设计与实现。小 车的坡度要很小,小车在斜面的运动时间就会较长,测量时间增长,最后结果的误差就会减小。 平均速度测 量,实验难点是终点计时,注意学生区分时刻和时间的概念,平均速度的计算,注意物理量的对应,决定不能 认为v=(v +v )/2,一定要让学生区分平均速度和速度的平均绝不是一回事。 1 2 第 10 页 共 198 页第二章 声现象 第一节 声音的产生与传播 【教学目标】 知识与技能 1.通过观察和实验,初步认识声音产生和传播的条件.2.知道声音是由物体的振动产生的.3.知道声音 传播需要介质,声音在不同介质中传播的速度不同. 过程与方法 1.通过观察和实验,探究声音是如何产生的?声音是如何传播的？从而培养学生初步的研究问题的方 法.2.通过学习活动,锻炼学生初步的观察能力. 情感态度与价值观 1.通过教师、学生的双边教学活动,激发学生的学习兴趣,培养学生对科学的热爱,使学生乐于探索自 然现象和日常生活中的物理学道理.2.注意在活动中培养学生善于与其他同学合作的意识. 【教学重点】 通过观察和实验,探究声音的产生和传播. 【教学难点】 组织、指导学生在探究过程中,仔细观察、认真分析,并能得出正确结论. 【教学方法】 探究法、讨论法、实验法、观察法. 【教学用具】 橡皮筋、塑料尺、军鼓、小提琴、口琴、气球、闹钟、接有抽气机的玻璃罩、实物投影仪、录像带、 电视机、录像机. 【教学过程】 一、创设问题情境,引入新课 ［师］我们生活的世界充满了各种声音.优美动听的音乐可以陶冶情操,给人以美的享受,而电锯锯木 的声音、砂轮打磨工件的声音使人感到刺耳难听.在漆黑的夜晚,几声呱呱的蛙声划破了村野广阔的夜空, 给宁静的乡村夜色增添了一分美丽.我们从呱呱坠地的那时起,就无时无刻不在与声(sound)打交道,声音 无时不有,无处不在,声音是我们了解周围事物、获取信息的主要渠道.同学们想知道与声有关的哪些问题 呢？ ［生甲］声音是怎样产生的？ ［生乙］声音在空气中能传播,在固体、液体中能传播吗？ ［生丙］声音在真空中能传播吗？ ［生丁］声音在不同介质中传播的快慢一样吗？ ［师］同学们对声有这样浓厚的兴趣,这很让我高兴,要想知道这些问题的答案,就需要同学们和老师 共同协作,一起做好一系列的探究活动和演示实验. 二、进行新课 第 11 页 共 198 页［探究］声音是怎样产生的？ ［师］请每组选一位同学,做各种活动,使物体发声,其他同学仔细观察. ［生甲］把一根橡皮筋张紧,拨动橡皮筋,橡皮筋振动发出声音. ［生乙］把一只塑料尺压在桌边,使一端伸出桌外,用手拨动尺的伸出端,尺振动发出声音. ［生丙］用鼓棰打击鼓面,鼓面振动,听到宏亮的击鼓声. ［生丁］拨动小提琴的琴弦,弦振动发出悦耳的琴声. ［生戊］我这个活动,需要全体同学来配合一下:请同学们把手指放在喉结处,让我们从1数到10,声带 振动,发出声音. ［师］通过同学们的探究活动,总结概括物体发声时的共同特征. ［生甲］打击或拨动物体可以产生声音. ［生乙］我们发声时没有打击,也没有拨动. ［生丙］所有发声的物体都在振动. ［师生共同活动］声音是怎样产生的？ 声音是由物体的振动(vibration)产生的. ［师］经过我们的共同努力,声音产生的奥秘被我们揭开了谜底,为我们的成功合作 鼓掌. ［生］沉浸在成功的喜悦中,情绪十分高涨. ［想想议议］ ［师］物体振动发声的现象真是太多了,同学们能列举出生活及自然界中一些神奇的发声现象吗？ ［生甲］吹口琴的声音,是由于气流的冲击,琴内的弹簧片发生振动发出的. ［生乙］悠扬的萨克斯声是由于气流通过管时,使管内空气柱振动而发出的. ［生丙］吹口哨声是口腔内空气振动产生的. ［生丁］炎热的夏天,响亮的蝉鸣是蝉的发音肌收缩时,引起发音膜的振动而产生的. ［生戊］气球爆炸声是气球膜的振动引起周围空气的振动而产生的. ［生己］声势浩大的瀑布声是水撞击石头,引起空气的振动发出声音. ［生庚］笑树能发出笑声是果实的外壳上面有许多小孔,经风一吹,壳里的籽撞击壳壁发出声音. …… ［师］同学们刚才列举了生活与自然界中丰富多彩的声音,而且能把所学的知识应用到实践中去,这很 好.关于声音的发生,同学们还有什么疑问呢？ ［生］我们平常听唱片、录音是怎么回事？ ［师］同学的这个问题提得很好.振动可以发声.如果将发声体的振动记录下来,需要时再让物体按照 记录下来的振动规律去振动,就会产生与原来一样的声音,这样就可以将声音保存下来.唱片上有一圈圈不 规则的沟槽.当唱片转动时,唱针随着划过的沟槽振动,这样就把记录的声音重现出来.随着科学技术的进 步,人们还发明了用磁带和激光唱片记录声音的方法. ［探究］声音怎样从发声体向远处传播？ ［师］请同学们大胆猜想一下,声音怎样从发声体向远处传播？ ［生甲］声音由发声体传播出去,可能沿直线传播. ［生乙］声音传播出去,可能需要什么东西来作媒介. ［师］请同学们设计一个实验证实你的猜想. ［生］把两张课桌紧紧地挨在一起.一个同学轻敲一张桌面的一端,而另一个同学把耳朵贴在另一张桌 面的一端,可以清晰地听到击桌子的声音. ［师］刚才同学设计的这个实验简单易行,而且有力地说明了声的传播需要物质,物理学中把这样的物 质叫做介质(medium). ［生］有时候好像没有介质也能听到声音.比如雷声,似乎没有什么东西把它传递来呀.［师］雷声的 传播不需要介质吗？ ［生］意见有分歧.有的认为不需要介质,有的认为需要介质. ［师］实践是检验真理的惟一标准,让我们通过实验来证实大家的想法. ［演示］ 把一只正在响铃的闹钟放在接有抽气机的玻璃罩内,用抽气机逐渐抽出其中的空气,随着罩内空气的 抽出,请同学们注意声音有什么变化？ ［生］随着罩内空气的抽出,铃声逐渐变小,最后直到听不到铃声. ［师］请同学们再注意观察:让空气逐渐进入玻璃罩内,声音又有什么变化？ ［生］随着空气逐渐进入,铃声逐渐加强. ［师］启发学生思考,由上面的实验同学们可以得出什么结论？ 第 12 页 共 198 页［生］真空不能传声. ［师］经过同学们的仔细观察,认真分析,同学们得出了真空不能传声的正确结论.实际上,我们平常能 听到彼此讲话的声音,就是依靠了空气这种介质.假想云层和我们之间是真空,大家就听不到雷声了.我们 周围充满了空气,空气为人类、动物传递声音信息提供了便利条件. ［生］月球上没有空气,登月宇航员怎么交谈呢？ ［师］月球上没有空气,所以在月球上宇航员即使近在咫尺,也只能通过无线电交谈,因为无线电波在 真空中也能传播. ［看录像］声音在空气中的传播. 声音在空气中怎样传播呢？以击鼓为例:鼓面向左振动时压缩左侧的空气,使得这部分空气变密；鼓面 向右振动时,又会使左侧的空气变稀疏.鼓面不断左右振动,空气中就形成了疏密相间的波动,向远处传播. 这个过程和水波的传播相似.用一支铅笔不断轻点水面,水面就会形成一圈一圈的水波,不断向远处传播. 因此,声音也是一种波,我们把它叫做声波(sound wave). ［想想议议］ ［师］同学们已经知道固体和气体都可以传声.那么,声能在液体中传播吗？请同学们找出事实或实验 来支持你的想法. ［生甲］在游泳池游泳的人,潜入水底时仍能听到岸边人的谈话声. ［生乙］钓鱼时要保持周边环境的安静. ［生丙］渔民们常用电子发声器发出鱼喜欢的声音,将鱼诱入鱼网. ［生丁］把正在响铃的闹钟由塑料袋包好,把它放入水中,仍能听到铃声. …… ［师］通过上面的探究活动、演示实验、想想议议,我们已经知道了:气体、液体和固体都可以做媒介 将声音传播出去,那么声音在不同介质中传播的快慢一样吗？请同学们阅读课本第 15 页图表:几种物质中 的声速,并回答下列问题: ［投影］ 问题1:声音在15 ℃和25 ℃的空气中传播的速度分别是多大？这说明声速跟什么因素有关？ 问题2:声音在25 ℃的空气和蒸馏水中传播的速度分别是多大？这说明声速跟什么因素有关？ 问题3:对比表中的数据,你可以发现什么？ ［生甲］15 ℃时空气中的声速为 340 m/s,25 ℃时空气中的声速为 346 m/s.说明声速跟介质的温度 有关. ［生乙］25 ℃时空气中的声速为346 m/s,25 ℃时蒸馏水中的声速为1497 m/s.说明声速跟介质的种 类有关. ［生丙］声音在固体、液体中比在空气中传播得快. ［想想做做］ ［师］请同学们分组讨论,每组想出一个测量声速的方法,尽可能的话,进行实际测量,看看哪个组的方 法更合适,测得的声速更接近当时的真实值. 第一组:百米赛跑时,测出计时员与发令枪的发令地点之间的距离 s,再测出计时员从看到发令枪发令 时的烟雾到听到枪声的时间t,利用v=s/t就可以计算出声音在空气中的速度. 第二组:测出海底的深度 s,把恰好没在海面下的钟敲响,测出钟声传到海底,再反射回海面共用的时间 t,利用v=2s/t就可以算出声音在海水中的速度. 第三组:对着山崖喊话,测出从喊声发出到听到回声所用的时间 t,再测出喊话者距山崖的距离 s,利用 v=2s/t,就可以计算出声音在空气中的速度. 第四组:利用声纳对着墙壁发出超声波,它会自动记录从发出超声波到接收到被墙壁反射回来的超声 波共用的时间t,再测出声纳与墙壁之间的距离s,利用v=2s/t计算出声音在空气中的速度. 第五组:两个同学相距较远的距离s,让其中的一位同学喊话,并记下开始喊话的时刻t ;当另一位同学 1 听到喊声时,也记下听到喊声的时刻t ,则利用v=s/(t -t )计算出声音在空气中的速度. 2 2 1 ［师］同学们刚才设计的方案都具有一定的科学性、可行性,祝贺同学们成功的设想,课后若同学们能 通过实验测出声速,就更加完美了. ［动手动脑学物理］ 1.学生想出了许多办法说明桌子声是由桌面的振动引起的. 方法⑴:在桌子上固定一根弹性较好的细棍,细棍顶端固定一根细弹簧,弹簧上连接一个轻质小球,敲 打桌子,轻质小球也随着跳起舞来. 方法⑵:在桌面上撒一些碎纸屑,用力敲打桌面,纸屑会跳动起来. 方法⑶:把手放在桌面上,当用力敲打桌面时,感觉手在振动,说明桌面在振动 第 13 页 共 198 页2.通过查阅资料可知,北京到上海的铁路线距离s =1500 km,快车的速度v =105 km/h,火车从北京到上 1 1 海所用的时间为t =s /v =14.3 h 1 1 1 北京到上海的航线距离为 s =1200 km,大型喷气式客机的速度 v =600 km/h,则喷气式客机从北京到上 2 2 海所用的时间为t =s /v =2 h 2 2 2 声音在空气中的传播速度约为 v3=340 m/s,北京到上海的距离 s3=1000 km,声音传到上海所用的时间 为t =s /v =0.8 h 3 3 3 3.能听到两次敲打声.第一次声音是由铁传来的,第二次听到的声音是由铁管中的空气传来的. 三、小结 本节课我们主要学习了以下内容: 1.声是由物体的振动产生的. 2.声的传播需要介质,真空不能传声. 3.声在不同介质中的声速不同. 【作业】 P16动手动脑学物理1.2.3写在作业本上. 板书设计 【教学反思】 本课的教学核心概念是:声音是由物体振动产生的。学生在此前往往关注的是动作本身,而不是发声物 体的状态。这也是教学的难点所在,要想突破难点,就应该顺应学生的思维,才能更好地激活学生的思维。 在学生认识到“声音由物体振动产生”后,再次提供音叉,让学生设计实验,用视觉看到物体的振动。这样 处理,使探究“振动”的内涵由易到难,由显到隐,由固体、到液体再到气体,逐步丰富概念外延。思维的顺 应和激活,实现了教学的“层递性”。课堂中,重视利用身边的物品进行实验,既拉进了物理与生活的距离, 让学生深切感受到科学的真实性,消除科学的神秘感.同时引导学生在以后的学习中自觉的利用身边简单 器材在课下进行小发明,小创作。 科学世界:我们怎样听到声音 【教学目标】 知识与技能 1.了解人类听到声音的过程.2.知道骨导的原理.3.了解双耳效应及其应用. 过程与方法 1.通过实验和生活经验,体验人是如何听到声音的. 2.通过本节课的学习,加强物理与生物学科间的交叉、渗透和综合,从而培养学生学科间的综合能力. 情感态度与价值观 1.通过学习“我们自己是如何听到声音的”,体现了物理是“生活中的物理”,是“身边的物理”的思 想,从而培养学生联系生活、生产和科学技术的能力. 2.学会关心他人,特别是关心残疾人. 【教学重点】 1.人类听到声音的“物理过程”. 2.骨导的原理. 【教学难点】 通过实验和生活经验,体验人是如何听到声音的. 【教学方法】 实验法、讨论法、探究法. 【教学用具】 音叉(若干个)、人耳的构造挂图、录音机. 【教学过程】 一、创设问题的情境,引入新课 ［师］我们生活的世界充满了各种丰富多彩的声音,人们凭借人体的什么器官听到声音呢？ ［生］耳朵. ［师］那么,耳朵通过什么途径感知声音呢？请同学们观察人耳的结构挂图,想一想生物课上介绍的人 第 14 页 共 198 页们感知声音的基本过程是什么？ 二、进行新课 ［人耳的构造］ ［师］出示人耳的构造挂图. ［生］分组讨论人们感知声音的基本过程. ［师生共同活动］总结上述问题:外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经过听小骨及其他组织传给 听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,这样人就听到了声音. ［生］耳聋是怎么回事？ ［师］在声音传递给大脑的整个过程中,任何部分发生障碍(例如鼓膜、听小骨或听觉神经损坏),人都 会失去听觉,导致耳聋. ［生］神经性耳聋和非神经性耳聋又是怎么回事呢？ ［师］由于听觉神经损坏而导致的耳聋为神经性耳聋；由于声音的传导发生了障碍(如鼓膜、听小骨 损坏)而导致的耳聋为非神经性耳聋. ［生］这两种耳聋能够治愈吗？ ［师］神经性耳聋不能治愈,非神经性耳聋可以治愈. ［生］助听器矫正的是哪种耳聋？ ［师］当然是非神经性耳聋,同学们,假如我们听不到自然界中的各种声音,我们的生活将会是什么样 子呢？ ［生］那样的话,我们将失去了获取信息的主要渠道,我们将生活在一个非常寂静的世界. ［师］在我们的周围,有很多人因为各种原因失去听觉,我们每一位健康的人应该关心、帮助残疾人, 致力于这方面的研究,使这些人恢复听觉. ［想想做做］ ［师］请同学们将振动的音叉放在耳边,听音叉的声音. ［生］分组操作(两个学生一组,轮换听音叉的声音) ［师］在这种情况下,人是如何听到声音的？ ［生］音叉的振动在空气中激起声波,声波由空气传入耳内,引起鼓膜的振动,这种振动经过听小骨及 其他听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,这样人就听到了声音. ［师］用手指将耳朵堵住,再听音叉的声音. ［生］听不到了. ［师］请同学们用手指将自己的耳朵堵住,把振动的音叉的尾部先后抵在前额、耳后的骨头和牙齿上, 看看能否听到音叉的声音？ ［生］分组操作.把音叉的尾部抵在前额、耳后的骨头上,能“听到”较弱的声音,把音叉放在牙齿上 体验,“听到”的声音较强. ［师］这个实验说明了什么道理？ ［生］骨能传声. ［师］声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经,引起听觉.物理学中把声音的这种传导方式叫骨传导. 一些失去听觉的人可以利用骨传导来听声音.例如:音乐家贝多芬耳聋后,就是用牙咬住木棒的一端,另一 端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声,从而继续进行创作的.他的这种对音乐的执着和刚强的意志,真让我们 健康人为之震撼. ［科学世界］ ［师］实际中我们如何来确定发声体的位置呢？ ［生］通常的情况下,我们可以利用眼睛来确定发声体的位置. ［师］如果将你的双眼蒙上,能大致确定发声体的位置吗？让我们一起来做一做. ［生］结果表明“能”. ［师］这是为什么呢？下面让我们来介绍双耳效应. 由于人有两只耳朵,声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就 不同,这些差异就是判断声源方向的重要基础,这就是双耳效应. ［生］老师,我们明白了:人们可以准确地判断声音传来的方位,是由于双耳效应的结果. ［师］在我们的生活中,许多音响设备都是双声道立体声或多声道立体声,这又是怎么回事呢？下面让 我们对这一问题进行探讨. 人们平常听到的声音是立体的.要想重现舞台上的立体声,使我们有身临其境的感觉,可以把两只话筒 放在左右不同的位置(相当于人的两只耳朵),用两条线路分别放大两路声音信号,然后通过左右两个扬声 器播放出来, 这样,就会感到不同的声音是从不同的位置传来的,这就是常说的双声道立体声. 第 15 页 共 198 页如果想得到更好的立体声音效果,可以在声源的四周多放几只话筒,在听众的四周对应地多放几只扬 声器,这样听众就会感到声音来自四面八方,立体效果就更好. 【小结】 本节课我们主要学习了以下内容: 1.声音传播的两种途径: ⑴空气传导 ⑵骨传导 2.双耳效应 【作业】 1.把动手动脑学物理第2题写在作业本上. 2.小论文:助听器的功能 3.查阅资料了解双声道立体声. 板书设计  空气传导 声音传播的两种途径 我们怎样听到声音  骨传导   双耳效应:是判断声源方向的重要基础 【教学反思】 《我们怎样听到声音》一课是学生在学过声音的产生与传播之后,再来学习了解我们自己是如何听到声 音的,体现了物理是“生活中的物理”,是“身边的物理”的思想。 第二节 声音的特性 【教学目标】 知识与技能 1.了解声音的特性.2.知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关,响度跟发声体的振幅有关.3.不同发 声体发出乐音的音色不同. 过程与方法 1.通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”,进一步了解物理学研究问题的方 法.2.培养学生科学探究的能力. 情感态度与价值观 1.体会现实世界物体的发声是丰富多彩的,培养学生更加热爱世界、热爱科学的品质.2.培养学生联系 生活、生产和科学技术的意识. 【教学重点】 音调、响度、音色的概念及其相关因素. 【教学难点】 探究决定音调、响度的因素. 【教学方法】 探究法、演示法. 【教学用具】 钢尺(若干)、示波器、音叉、乒乓球(系有细绳)、铁支架、口琴、笛子、小提琴、录音磁带、录音机. 【教学过程】 一、创设问题的情境,引入新课 ［师］生活中我们接触到的声音各种各样,千差万别.其中有许多声音让我们感到悦耳、动听.例如:音 叉发出的声音、人歌唱的声音、各种乐器的演奏声等,它们都是物体做规则振动时发出的声音,物理学中把 这类声音叫做乐音.请同学们注意听下面的歌曲(男低音独唱曲、女高音独唱曲),比较这两支歌曲的演唱风 格有什么不同？ ［生甲］前者的演唱声音低沉,后者的演唱声音尖细. ［生乙］前者的演唱是通俗唱法,后者的演唱是民族唱法. ［生丙］前者的演唱声音小,后者的演唱声音大. ［生丁］ 前者的演唱音调低,后者的演唱音调高. ［师］有的声音听起来音调高,有的声音听起来音调低,声音为什么会有音调高低的不同呢？让我们一 第 16 页 共 198 页起来做下面的探究活动. 二、进行新课 ［探究］音调和频率的关系. ［师］每组的实验台上备有钢尺,请同学们想办法使钢尺发声. ［生］把钢尺紧压在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音. ［师］使钢尺伸出桌边的长度短一些,注意观察钢尺振动发声时振动得快慢及声音的特点. ［生］钢尺振动得较快,声音尖而细. ［师］使钢尺伸出桌边的长度较长一些,再次拨动,注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同,比较两种 情况下钢尺振动得快慢和发出的音调. ［生］当钢尺伸出桌边的长度较短时,钢尺振动得较快,音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时,钢尺 振动得慢,音调低. ［师］同学们刚才的探究活动很成功,为同学们成功的合作及探索鼓掌.请同学们阅读教材20页内容, 回答下面的问题: ［投影］ 1.频率的物理意义是什么？什么叫频率？ 2.在国际单位制中,频率的单位是什么？ 3.物体振动得快慢、频率跟音调的关系是什么？ 4.大多数人能够听到的频率范围是什么？ 5.什么叫超声波？什么叫次声波？ 6.生活中你对超声波、次声波了解多少？能说出它们的一些用处吗？ ［生］阅读教材内容,并讨论上述问题. ［师］指导学生带着问题去阅读. ［生答］ 1.频率是用来描述物体振动快慢的物理量, 物理学中把物体在每秒内振动的次数叫做频率 (frequency). 2.在国际单位制中,频率的单位是赫兹(Hertz),简称赫,符号为Hz. 3.实验表明,频率决定声音的音调.物体振动得快,频率高,发出的音调就高；物体振动得慢,频率低,发 出的音调就低. 4.大多数人能够听到的频率范围从 20 Hz 到 20000 Hz.其中 20 Hz 是人类听觉的下限,20000 Hz 是人 类听觉的上限. 5.频率高于20000 Hz的声音叫做超声波(supersonic wave). 频率低于20 Hz的声音叫做次声波(infrasonic wave). 6.超声波有两个特点:一个是能量大,一个是沿直线传播. 超声波的应用主要有以下几个方面 ⑴超声波加湿器、治疗咽喉炎及气管炎的药液雾化器利用超声波的高能量将液体破碎成许多小雾滴. ⑵超声波清洗污垢. ⑶声纳利用超声波基本上沿直线传播探测水中的暗礁、敌人的潜艇,测量海水的深度. ⑷超声波探伤仪利用超声波沿直线传播探测金属、陶瓷、混凝土制品内部是否有气泡和裂纹. ⑸医院利用B超(B型超声波)分析体内的病变. ⑹许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波,科学家们用次声波来预测台 风、研究大气结构等,在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等. ［师］ 有趣的是很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.例如蝙蝠,飞行中不断发出超声波的 脉冲,依靠昆虫身体的反射波来发现食物.海豚也有完善的“声纳”系统,使它能在混浊的水中准确地确定 远处小鱼的位置. ［生］老师,现代的无线电定位器——雷达,就是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的. ［师］的确是这样,这门新学科叫仿生学.另外,有些动物对高频声波反应灵敏(如猫、狗、海豚),而有 些动物对低频声波有很好的反应(如大象可以用人类听不到的“声音”进行交流,实际上大象的语言对人类 来说就是一种次声波).请同学们课后通过查阅资料、访问网站等多种途径,了解超声波和次声波的应用,并 利用活动课进行交流. ［演示］观察声波的波形 ［师］简单介绍示波器的作用: 在这里,我们要用示波器显示声波的波形. ［生］示波器为什么可以显示声波的波形呢？ 第 17 页 共 198 页［师］示波器的构造复杂,工作原理要在高中物理的电场部分涉及到,目前同学们的知识还不足以理解 它.另外,我们也没有必要弄懂它,只要我们会正确使用就行了.下面让我们一起来完成这个实验. 1.通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形,比较不同频率的声音的波形有什么差别. 2.通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形,比较男女学生声音的波形有什么不同? 实验结论: 1.两个频率不同的音叉发出声音的波形相似,但频率高的音叉的波形要密一些. 2.男、女学生声音的波形不同,女同学的音调比男同学高,波形就密一些. ［生］老师,轻敲和重敲同一个音叉(即频率相同的音叉),音叉发声的波形有什么不同？ ［师］这个问题提得很好,实践是检验真理的惟一标准,让我们做做看. 实验结论: 轻敲音叉时,波形的幅度小；重敲音叉时,波形的幅度大.但两种情况下,波形的疏密程度相同. ［想想议议］ ［师］振动会发出声音,为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音,却能听到讨厌的蚊子声？请同学 们分组讨论. ［生］分组讨论. ［师生共同活动,总结上述问题］ 蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过 10 次,蚊子的翅膀一秒钟振动 500~600 次,由于蝴蝶的翅膀振动的频率 低于人耳能够听到的频率范围,当然人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音.而蚊子翅膀的振动频率在人耳 的听频范围内,人耳就能听到蚊子翅膀振动发出的声音. ［师］声音有音调的不同,也有强弱的不同.物理学中把声音的强弱叫做响度.响度也就是我们平常所 说的声音的大小.怎样才能使物体振动发出的声音更响？ ［生］大胆地猜想.应该使物体振动的幅度大一些. ［师］同学们能设计一些切实可行的实验来证实你们的猜想吗？ ［生甲］轻敲鼓面,鼓皮振动的幅度小,声音弱,响度小；重敲鼓面,鼓皮振动的幅度大,声音强,响度大. ［生乙］拨动小提琴的琴弦,琴弦振动的幅度小,琴声弱,响度小；琴弦振动的幅度大,琴声强,响度大. ［师］同学们刚才的猜想和论证都具有一定的科学性,值得表扬.下面让我们利用准备的仪器进行探究 活动,证实同学们上面的猜想. ［探究］响度跟什么因素有关？ 1.用细线把乒乓球吊起来,使乒乓球静止在竖直位置,恰好跟音叉的一个叉股接触.轻敲音叉,观察乒 乓球被弹开的幅度. 2.重敲音叉,使音叉发出响度更大的声音,观察乒乓球被弹开的幅度. 3.比较音叉发出不同响度的声音时,乒乓球被弹开的幅度有什么不同. 4.通过上面的探究活动,可以得出什么结论？ ［生］分组实验,探究响度跟什么因素有关. 实验结果: 1.音叉发出声音的响度小,乒乓球被弹开的幅度小,音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大,乒乓 球被弹开的幅度大,音叉振动的幅度大. 2.通过上面的探究活动可知,响度跟发声体振动的幅度有关,物体振动的幅度越大,产生声音的响度越 大. ［师］物体振动的幅度叫振幅.物体的振幅越大,声音的响度就越大. ［生］振幅是确定响度的惟一因素吗？ ［师］实际中,响度还跟听者与发声体的距离有关.距发声体越远,听到的声音越小,响度越小.(可以向 学生简单介绍原因:因为声音在传播过程中,越到远处越分散.) ［演示］音调和响度的关系 用口琴先用力吹“1”,再轻轻吹“5”.请同学们比较它们音调的高低,响度的大小. ［生甲］“1”的响度大. ［生乙］“5”的响度小. ［生丙］“1”的音调低. ［生丁］“5”的音调高. ［师］通过上面的实验,我们可以发现:音调和响度是声音的两个不同的特征. 响度大的声音,音调不一定高； 音调高的声音,响度也不一定大. 在同一首歌曲中,音调低的“1”可以唱得比音调高的“5”更响. 第 18 页 共 198 页［练习］请同学们讨论并回答,蚊子的叫声与黄牛的叫声相比,哪个音调高？哪个响度大？ 参考解答: 蚊子的叫声音调高； 黄牛的叫声响度大. ［师］频率的高低决定声音的音调.但是不同的物体发出的声音,即便音调相同,我们还是能够分辨它 们.这表明在声音的特征中还有一个因素是十分重要的,它就是音色. 物理上,把不同的物体发出的声音具有不同的特色叫音色(musical quality). ［想想做做］ ［师］请两位同学藏在讲桌后面,分别用不同的乐器(口琴和笛子)演奏 C 调的“1”,让同学们猜他们 用的各是什么乐器？ ［生甲］第一位同学用的是口琴. ［生乙］第二位同学用的是笛子. ［师］两位同学猜得都对.为什么这两位同学猜得如此准呢？ ［生］因为它们的音色不同. ［师］播放录音(分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》).同学们能不能分辨出由不同乐器演奏的 同一首乐曲. ［生］据它们的音色不同来分辨. ［演示］观察波形. 将话筒接在示波器的输入端,用不同的乐器对着话筒发出相同音调的声音(都发 C 调的“1”),比较各 波形有何异同？ 实验结果: 不同乐器演奏C调的“1”时,波形各不相同,音调相同,频率相同；但振幅不同,响度不同. ［想想做做］ ［师］在上节的活动课上,我已经让同学们用录音机听自己的录音,然后把自己的录音与自己的原声作 了比较.在这里,我们要让别的同学听你讲话,再听你的录音,然后加以比较,两次听到的声音一样吗？ ［学生实际操作］ 实验结果:听别人直接讲话和听别人的录音没有多大差别. 分析原因:这是因为录音机录下的是说话人通过空气传来的声音,直接听到说话人的声音也是通过空 气传来的,所以别人认为像说话人的声音. 三、小结 本节课我们主要学习了以下内容: 1.乐音的三个特征:音调、响度和音色. 2.音调是由发声体振动的频率决定的. 3.响度是由发声体的振幅决定的. 4.不同的发声体具有不同的音色. 【作业】 1.活动课上,每个同学尽可能带一种家里有的乐器,观察是怎样发出声音的,又是怎样改变音调和响度 的. 2.制作音调可变的哨子,并用它演奏一首音乐课上学过的简单的曲子. 3.把动手动脑学物理的3题写在作业本上. 4.自制乐器,在活动课上交流. 板书设计 音调:决定于了发声体的效率  声音的特性响度:决定于发声体的振幅   音色:决定于发声体 【教学反思】 “声音的特性”是人教版的物理实验教材八年级上册第二章第二节的教学内容。本节是在学生学习了声 音的产生与传播的基础上,进一步来认识声音,了解声音的丰富多彩,是声现象中非常重要的一部分内容。音 调、响度、音色等概念虽然贴近生活,但作为农村学生对此并不熟悉,虽然感兴趣,但缺乏较理性的认识,在 实践中往往不能区分它们。 第 19 页 共 198 页第三节 声的利用 【教学目标】 知识与技能 了解现代技术中与声有关的知识应用. 过程与方法 通过观察、参观或者录像等有关的文字、图片、音像资料,获得社会生活中声的利用方面的知识. 情感态度与价值观 通过学习,了解声在现代技术中的应用,进一步增加对科学的热爱. 【教学重点】 现代技术中与声有关的知识应用. 【教学难点】 声在现代技术中的应用. 【教学方法】 讨论法、启发式. 【教学用具】 录像带(超声、次声、声音在现代科技中的应用)、录像机、电视. 【教学过程】 一、引入新课 ［师］同学们好,在这一单元我们学习了有趣的声现象,知道了声的概念比较广,包括声音(人耳能感觉 到的那部分声)、超声(频率高于 20000 Hz 的声)和次声(频率低于 20 Hz 的声).声在生活实际、工农业生 产和现代科技中的应用非常广泛,请同学们说出所了解的利用声的实例. ［生1］我们楼道里的声控开关. ［生2］广场的声控喷泉. ［生3］家庭里的超声波加湿器. ［生4］医院里检查病情用的“B超”和“彩超”. ［生5］工厂里用的超声波探伤仪. ［生6］利用“声纳”探测黑匣子. ［生7］利用次声波预测地震、台风等. ［生8］平常我们利用声音获取信息. ［师］看来,我们的生活、工业生产、现代科学技术与声有着密切的关系,这节课我们就来学习声的利 用. 二、进行新课 (一)声在医疗上的应用 1.中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径,其中“闻”就是听,这是利用声音诊病的最早例子. 2.利用B超或彩超可以更准确地获得人体内部疾病的信息.医生向病人体内发射超声波,同时接收体内 脏器的反射波,反射波所携带的信息通过处理后显示在屏幕上.超声探查对人体没有伤害,可以利用超声波 为孕妇作常规检查,从而确定胎儿发育状况. 3.药液雾化器 对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难达到患病的部位.利用超声波的高能量将药液破碎成小雾滴,让 病人吸入,能够增进疗效. 4.利用超声波的高能量可将人体内的结石击碎成细小的粉末,从而可以顺畅地排出体外. (二)超声波在工业上的应用 1.利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工,这种加工的精度和光洁 度很高. 2.在工业生产中常常运用超声波透射法对产品进行无损探测.超声波发生器发射出的超声波能够透过 被检测的样品,被对面的接收器所接收.如果样品内部有缺陷,超声波就会在缺陷处发生反射,这时对面的 接收器便收不到或者不能全部收到发生器发射出的超声波信号.这样就可以在不损伤被检测样品的前提下, 检测出样品内部有无缺陷,这种方法叫做超声波探伤. 3.在工业上用超声波清洗零件上的污垢.在放有物品的清洗液中通入超声波,清洗液的剧烈振动冲击 物品上的污垢,能够很快清洗干净. (三)声在军事上的应用 第 20 页 共 198 页1.现代的无线电定位器——雷达,就是仿照蝙蝠的超声波定位系统设计制造的. 很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.蝙蝠通常只在夜间出来觅食、活动,但它们从来不会撞 到墙壁、树枝上,并且能以很高的精确度确认目标.它们的这些“绝技”靠的是什么？原来蝙蝠在飞行时会 发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位 置和距离. 2.声纳 根据回声定位的原理,科学家们发明了“声纳”,利用声纳系统,人们可以探测海洋的深度、海底的地 形特征等. (四)声在生活中的应用 1.超声波加湿器 理论研究表明:在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量跟振动频率的二次方成正比.超声波在介质 中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大.在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧 烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气的湿度.这就 是超声波加湿器的原理. 2.我们在生活中利用声音获得信息.例如人们交谈、听广播、听录音等,声音是我们获取信息的主要渠 道. 三、小结 本节课我们主要学习了以下内容: 1.声在医疗上的应用 2.声在工业上的应用 3.声在军事上的应用 4.声在生活中的应用 【作业】 1.小结本章的内容. 2.学过声现象这一章知识后,请结合学过的知识,再加上你丰富的想象,写一篇“无声的世界”或类似 题目的科学作文. 3.查阅资料或访问网站,了解声在生活、生产和科技中的应用. 板书设计 【教学反思】 本节课属于应用课,是前面声音知识的大集合,声现象具有广泛的应用空间,所以实例很多,但这些现象 让学生直接回答,他们又一下子说不上来,所以我们通过及时播放视频的方式把学生引领到一个个生动的情 景中,视频能给人以真实的感觉,学生参与积极,热情很高。但在视频素材方面,下一步还应进一步提供一些学 生见得少的情景,如地震时动物的表现、龙卷风的情景等；在能体现高科技发展方面也应积极探索,以进一 步提高学生的积极性。 第四节 噪声的危害和控制 【教学目标】 知识与技能 1.了解噪声的来源和危害.2.知道防治噪声的途径,增强环境保护的意识. 过程与方法 1.通过体验和观察,了解防治噪声的思路.2.通过学习控制噪声的办法,培养学生应用物理知识解决实 际问题的能力.3.培养学生通过调查,访问网站,查阅资料等多种途径获取知识的能力. 情感态度与价值观 1.通过本节课的学习,培养学生的环保意识,培养学生热爱、保护我们赖以生存的“地球村”的环境意 识,提高学生的道德修养.2.通过开展社会调查,培养学生参与社会实践的兴趣. 第 21 页 共 198 页【教学重点】 教学要从环境保护出发,突出噪声的危害和怎样减弱噪声,联系实际,提高学生保护环境的意识. 【教学难点】 噪声的等级. 【教学方法】 讨论法、阅读法、实验法. 【教学用具】 闹钟、纸盒、耳罩、泡沫塑料、示波器、铁钉、玻璃、录像带、录相机、电视. 【教学过程】 一、引入新课 ［师］声音多种多样.优美的乐音令人心情舒畅,而杂乱的声音——噪声刺耳难听,让人感到心烦意乱. 噪声问题伴随着现代化大工业的发展而逐渐突出.近年来,噪声已列为国际公害,它严重地污染着环境,危 害着人们的身心健康.噪声污染已与水污染、空气污染、固体废弃物污染一起,成为当代社会的四大污染. 关于噪声,同学们想了解哪些问题呢？ ［生甲］噪声从哪里来？ ［生乙］噪声的波形有什么特点？ ［生丙］什么样的声音是噪声？ ［生丁］噪声有什么危害？ ［生戊］用什么办法可以减弱噪声？ ［师］同学们有很浓厚的求知欲,这很好.这节课我们就学习与噪声有关的一些知识. 二、进行新课 ［师］请同学们阅读25页噪声的来源,分组讨论并回答下面的问题: 1.从物理学的角度看,什么是噪声？用什么实验可以验证你的说法？ 2.从环境保护的角度看,什么是噪声？ 3.城市噪声的主要来源有哪些？ 4.你能举出生活中噪声的实例吗？ ［生］带着问题有目的地阅读,并分组讨论. ［师］巡回指导,鼓励学生联系生活、生产实际. 师生共同活动(学生汇报讨论结果,教师进行补充讲解) 问题1: 从物理学的角度看,噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音.这个理论可从下面的演示实验得到 证实. ［演示］观察噪声的波形. ［师］利用示波器观察铁钉刮玻璃时产生的噪声的波形,并与音叉声音的波形做比较. ［生］仔细观察. 实验结果:铁钉刮玻璃时产生的噪声的波形没有规则,音叉声音的波形有规则. 问题2: 从环境保护的角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音以及对人们要听的声音产生干扰的 声音,都属于噪声. 例如:优美动听的音乐有时也会变为噪声. 问题3: 城市噪声的来源是非常多的. ⑴交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转 声等. ⑵工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声. ⑶施工噪声:筑路、盖楼、打桩等. ⑷社会生活噪声:家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场里的喧哗声. 问题4: ⑴自习课上,教室里很安静,不小心学习用具掉到地上发出的声音. ⑵来自建筑工地上搅拌机的隆隆声. ⑶生活区里汽车、摩托车发动机发出的声音. ⑷家里电冰箱起动时的声音. ⑸小商贩的叫卖声. ⑹在家里穿着高跟鞋走动时发出的声音. 第 22 页 共 198 页⑺生活区里人们的吵、闹、哭、笑声. ⑻邻居电视机过大的声音. ⑼数学课上有人偷听音乐的声音. ［师］声音有强有弱,声音的强弱通常以分贝(decibel,符号是dB)为单位来表示.请同学们观看“一些 声强的分贝数和人们相应的感觉”录像,然后回答下面的问题: 1.人刚能听到的最微弱的声音是 dB；较为理想的安静环境为 dB；干扰谈话、影响工作效率的 声强为 dB；听力会受到严重影响的声强为 dB以上；能引起双耳失去听力的声强为 dB. 2.为了保护听力,声音不能超过 dB；为了保证工作和学习,声音不能超过 dB；为了保证休息和 睡眠,声音不能超过 dB. 3.噪声的危害表现在哪些方面？ ［生］带着问题观看录像. 师生共同活动: 1.0;30~40;70;90;150. 2.90;70;50 3.噪声的危害表现在以下几个方面 ⑴心理影响:使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息. ⑵生理影响:使人耳聋、头痛、消化不良、视觉模糊等,严重的神志不清、休克或死亡. ⑶高强度的噪声能够损坏建筑物. 喷气式飞机产生的噪声能够将附近建筑物的窗户玻璃震碎,噪声导致工作设备“疲劳”以至断裂等. ［师］噪声会严重影响人们的工作和生活,因此,控制噪声十分重要.请同学们阅读 26 页控制噪声,并 回答下面的问题: 1.声音从产生到引起听觉的三个阶段是什么？ 2.控制噪声的三种途径是什么？ 3.请同学们设计一个简单的实验来证实控制噪声的三种途径. 4.课本图1.4—4中控制噪声的措施分别属于哪一种？ ［生］阅读并展开激烈的讨论. ［师］巡回指导,鼓励学生畅所欲言,积极主动地参与讨论. 师生共同活动: 问题1: 声音从产生到引起听觉有这样三个阶段: ⑴声源的振动产生声音. ⑵空气等介质的传播. ⑶鼓膜的振动. 问题2: 控制噪声的三种途径是 ⑴防止噪声产生(在声源处减弱). ⑵阻断它的传播(在传播过程中减弱). ⑶防止它进入人耳(在人耳处减弱). 问题3: 我们可以设计这样的实验,实验可用闹钟做声源. ⑴将正在发声的闹钟用泡沫塑料垫起(在发声处减弱噪声). ⑵将正在发声的闹钟置于空纸盒中(在传播过程中减弱). ⑶用棉花塞住耳朵(在人耳处减弱). 问题4: 摩托车的消声器采用了在声源处减弱噪声. 城市道路旁的隔声板采用了在传播过程中减弱. 工厂用的防噪声耳罩采用了在人耳处减弱噪声. 三、小结 本节课我们主要学习了以下内容: 1.噪声的来源及其波形的特点. 2.从物理学和环境保护的角度看,噪声分别指什么. 3.噪声的危害. 4.减弱噪声的有效途径. 第 23 页 共 198 页【作业】 调查一下校园里或者你家周围有什么样的噪声,应该采取什么控制措施？在活动课上和班里的同学进 行交流,看看谁的调查更细,采取的措施更好. 【板书设计】 【教学反思】 这节课理论联系实际较紧密,可通过生产,生活实际,让学生知道噪声的概念,噪声的来源,噪声危害及际 治方法,所以在教学过程中,调动学生积极参 与,认真讨论,分析,归纳出各知识点,十分重要。因此,教师在备 课过程中要充分预测在各教学环节中出现的问题,在教学中要善于捕促学生的亮点,来激发学生 学习兴趣, 调动学生积极性,实现抓住重点,突破难点的目的,使学生较好地掌握科学文化知识。同时,让学生学会对自 己及同学的探究过程与结果进行评估,培养 学生探究问题的能力。这节课的知识点不是太难,可以通过大量 生活中的实例进行解释,让学生对本节课中的知识与技能得以掌握。同时,通过 与 学生的互动,活跃气氛, 注意多一些单独提问,加强学生的注意力,但要控制课堂的兴奋度。在做练习评测时,要多一些时间给学生做, 再进行提问,尽可能的照顾 到中下程度的学生。注意加强整节课的环节与环节之间的过渡连接,要思考怎么 让整节课更连贯,更有整体性。 声现象复习课 【教学目标】 知识与技能 1.知道声音是如何发生的.2.知道声音的传播要依靠介质,知道声音在不同介质中传播速度不同.3.知 道回声测距的原理.4.知道乐音的三个特征.5.知道噪声的危害和控制.6.知道声的利用. 过程与方法 通过对本单元知识的系统复习,培养学生应用所学知识解决实际问题的能力. 情感态度与价值观 通过对本单元知识的系统复习,培养学生热爱科学、立志将所学知识应用到实践中去的品质. 【教学重点】 应用声现象的有关知识解决实际问题. 【教学难点】 组织指导学生通过复习,构建声学知识的知识网络. 【教学方法】 讲练结合法. 【教学用具】 实物投影仪. 【教学过程】 一、复习本章知识,构建知识网络(板书) 第 24 页 共 198 页二、典型例题(实物投影例题并讲解) ［例1］在装满水的长铁管一端敲击一下,在较远处的另一端将听到三次响声,为什么？ 解析:敲击铁管,使铁管发生了振动,发出声音.敲击声分别通过空气、水和铁进行传播,由于声音在这 三种不同介质中的传播速度不同,所以听到三次声音.声音在铁中传播最快,水中次之,在空气中传播最慢, 所以第一次听到的是铁传来的敲击声,第二次听到的是水传来的敲击声,第三次传来的是空气传来的敲击 声. 说明:本题用物体的振动产生声音以及声音在不同介质中的传播速度不同这两个知识点来求解实际问 题,可以培养学生应用所学知识解决实际问题的能力. ［例2］在运动场上百米赛跑时,终点线上的计时员为了计时精确,在计时时 A.听见枪声同时按下跑表,因为耳朵的听觉灵敏 B.看见发令枪散发的白烟同时按下跑表因为眼睛很灵敏 C.凭自己掌握,听见枪声和看见白烟都可以按跑表,因为响声和白烟是同时发生的 D.应该以看见白烟为准,因为光的传播速度特快,而声音传播的速度要慢得多 解析:响声和白烟的确同时发生,但是光和声传到计时员那里需传播 100 m.由于光的速度太快,传播这 100 m 所用时间极短,而声音传播速度则要慢得多,一般情况下,声音的传播速度是 340 m/s,那么声音传播 这100 m所用的时间为t=100m/(340m/s) =0.294 s 而短跑100 m的成绩在10 s左右.若不考虑这段时间,记录的成绩误差将达3%. 综上所述选择D. ［例3］蜜蜂和苍蝇在我们面前飞过时,发出嗡嗡声,而蝴蝶在空中飞行则悄无声息,这是什么原因？ 解析:蜜蜂和苍蝇的嗡嗡声是因为它们的翅膀振动引起了周围空气振动形成声波而被人耳所接受到. 但是,蝴蝶的翅膀同样地在振动,为什么听不见声音呢？这是因为它们振动的频率不同.蜜蜂翅膀的振动频 率在几千赫兹,蝴蝶翅膀只有几赫兹,而人的听觉范围在20 Hz到20000 Hz之间,所以听不见蝴蝶飞行的声 音. ［例 4］一个爬山运动员,爬到半山腰,他对着对面的山崖高喊一声,4 s 后听到了回声,那么他离对面 的山崖有 m. 解析:由题意知,声音传到山崖所用的时间为2 s. 那么,他离对面山崖的距离有 s=vt=340×2 m=680 m ［例5］中国的乐器称为“丝竹”,西洋乐器则称为“管弦”,请分析一下它们的发声 原理. 解析:除了打击乐器,如中国的锣鼓、编钟、罄,国外的木琴、三角铁等,管乐器通过管中的空气柱振动 发声；弦乐器通过拉动丝弦振动,再带动共鸣箱里的空气柱振动从而使声音放大并更加纯正.但不管是何种 乐器,它们的共同原理都是要使乐器的某一部分发生振动,并通过改变振动的频率从而发出优美的音乐来. 【教学反思】 通过复习,让学生知道声音是如何发生的,知道声音的传播要依靠介质,知道声音在不同介质中传播速 度不同,知道回声测距的原理,知道乐音的三个特征,知道噪声的危害和控制,知道声的利用能应用声现象的 第 25 页 共 198 页有关知识解决实际问题. 第三章 物态变化 第一节 温度 【教学目标】 知识与技能 1.理解温度的概念.2.了解生活环境中常见的温度值3.会用温度计测量温度 过程与方法 1.通过观察、叙述温度计的构造、量程、最小刻度值和单位,培养学生的观察能力和用语言表达物理 知识能力.2.通过测液体温度的实验,学会正确使用温度计测量液体的温度,培养实验能力. 情感态度与价值观 1.通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中 的物理学道理.2.通过使用玻璃仪器时要轻拿轻放,培养学生爱护公共财物的良好品行和正确使用物理测 量工具的良好习惯. 【教学重点】 正确使用温度计测液体的温度,如何培养学生的观察能力和实验能力. 【教学难点】 温度计的构造和使用方法. 【教学方法】 观察法、实验法、讨论法 【教学用具】 实验用温度计、演示温度计、家庭用寒暑表、体温计、烧杯、试管、投影仪、挂图、热水、冷水、温 水、广口瓶、橡皮塞、细玻璃管. 【教学过程】 一、创设情境,引入课题 冷和热与我们的生活有密切的关系.在远古时代,我们的祖先就学会了使用火,开创了人类的文明史, 在生产力高度发达的今天,人类的生产生活仍离不开热的利用.在物理学中与冷、热有关的现象我们称之为 热现象.从这节课我们开始对有些热现象进行学习和研究.大家希望了解什么内容？ 二、进入新课 ［生甲］什么叫温度？ ［生乙］我们凭感觉能知道物体的冷、热,感觉可靠吗？ ［生丙］用什么仪器测温度？ ［师］现在问题提出来了,大家讨论,看能否解决 ［生甲］我们把物体的冷热程度叫做温度 ［生乙］凭感觉来判断物体的冷热是不可靠的 ［生丙］应该用温度计测量温度 ［师］既然凭感觉来判断物体的冷热不可靠,我们怎么来验证. ［生甲］很冷的冬天,在没有暖气的房间里会觉得很冷,可是从外面走进屋子里的人会觉得比较暖和. ［生乙］我们通过实验也能得出. ［想想做做］ ［生丙］我们把一左手插入放热水(热水越热越好,以不烫手为宜)的烧杯里,右手插入放冷水(冷水足 够冷,可加冰块)的烧杯里,然后同时抽出手,插入温水烧杯里.这时,我们觉得在左手感到温水冷、右手感到 温水热. ［师］同一杯水两只手的感觉是不一样的,这就说明人们的感觉只能大致区分温度,要准确地判断和测 量温度,就要选择科学的测量工具——温度计(thermometer). 1.温度计 ［师］我们用桌上的东西自制一个温度计.在广口瓶内加入一些带颜色的水,配一个橡皮塞,橡皮塞上 插进一根一端封闭的细玻璃管.把细玻璃管封闭的一端加热,使玻璃管内的空气跑出一些,迅速用橡皮塞塞 住瓶口.大家做完了以后,将广口瓶放入热水里,仔细观察细管中水柱的位置,再放入冷水里,观察水柱位置, 得出结论. ［生甲］放入热水里,细管中水柱上升. 第 26 页 共 198 页［生乙］放入冷水里,细管中水柱下降. ［生丙］这可能是由于液体热胀冷缩的缘故吧. ［师］是的,家庭和实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的.里面有的用酒精,有的 用煤油,还有的用水银.现在我们看挂图和投影,来认识它们,(投影片课本图4.13,挂图温度计的构造). 教师指导,学生相互讨论. ［生甲］投影片上,甲是实验室用的温度计,乙是体温计,丙是寒暑表. ［生乙］温度计的基本构造:玻璃外壳、液体泡、毛细管(内径很细,粗细均匀)、温度计的使用、液体、 刻度、符号. ［生丙］温度计上符号为C,表示摄氏温度 ［生乙］甲图的量程是-20 ℃—110 ℃,最高温度是110 ℃.最低温度是-20 ℃,分度值1 ℃. ［生戊］乙图的量程是35 ℃—42 ℃,最高温度42 ℃.最低温度是35 ℃,分度值0.1 ℃. ［生己］丙图的量程是-30 ℃—50 ℃,最高温度50 ℃.最低温度是-30 ℃,分度值1 ℃. ［师］怎样才能正确读出所测的温度,并且不会损坏温度计？所测液体温度能否超过 量程？ ［想想议议］ ［生甲］要正确读出所测的温度,要看清量程和分度值. ［生乙］如果所测的温度过高,超出了温度计的量程,将测不出温度,温度计里的液体可能将温度计胀 破. ［生丙］如果所测的温度过低,低于温度计的最低温度,将测不出温度. ［生丁］寒暑表所测量的最高温度是 50 ℃,最低温度是-30 ℃,分度值是 1 ℃,主要是根据我国大多 数地区的常年温度范围确定的. ［生戊］体温计所测量的最高温度是42 ℃,最低温度是35 ℃,分度值是0.1 ℃,是根据人体温度的变 化范围确定的. ［生己］实验用的温度计所测量的最高温度为 110 ℃,最低温度为-20 ℃,分度值是 1 ℃,根据实 验中需要测量的范围确定的. ［师］同学们回答的很精采,同学们也注意到在温度计上有 C(或℃),它是表示摄氏温度,还想了解什 么？快提出来,让大家来解决！ ［生甲］℃表示什么？ ［生乙］温度的单位是什么？ ［生丙］用什么符号表示温度？ ［生丁］如何读温度？ ［生戊］摄氏温度如何规定？ ［师］请大家相互讨论来得出结论. ［生甲］℃是摄氏温度单位的符号,读做摄氏度. ［生乙］温度用符号t表示. ［生丙］摄氏温度是这样来规定的,把冰水混合物的温度规定为0摄氏度,把沸水的温度规定为100摄 氏度,在0 ℃和100 ℃之间分成100等份,每一份代表1摄氏度(1 ℃). ［生丁］人体的正常体温是37 ℃左右,读做“37摄氏度”. ［生戊］北京一月的平均气温是-4.7 ℃,读做负4.7摄氏度或零下4.7摄氏度. ［师］大家回答地很好.摄氏温度是温度的一种标度方法,温度的标度方法除了摄氏温度外,还有热力 学温度,我们先来研究摄氏温度. 2.摄氏温度(板书) ［师］我们看P71想想议议,能否把空白填上. ［生甲］沸水的温度是100 ℃ ［生乙］冰水混合物的温度是0 ℃ ［生丙］人的正常体温是37 ℃ ［生丁］我国最低气温为-52.3 ℃(漠河镇) ［生戊］鸽的体温为42 ℃ ［生己］南极洲(1983年)最低气温为-89.2 ℃ ［生庚］火箭燃烧室内燃气约3400 ℃ ［生辛］液态氮沸点-195.8 ℃ ［师］同学们回答的很好,我们鼓掌进行鼓励.我们家庭中和医院常用体温计测量人体温度.仔细看挂 图、思考.提出问题. ［生甲］体温计与实验室用的温度计的构造有什么不同？ 第 27 页 共 198 页［生乙］体温计的构造有什么特点？ ［生丙］体温计可以离开人体读温度,实验室用体温计不可以,为什么？ ［生丁］为什么使用体温计先要甩甩？ ［师］问题出来了.大家观察讨论来得出结论. ［生甲］体温计里面的毛细管,比实验室用的温度计更细,而且在玻璃泡和直玻璃管之间有非常细的弯 曲缩口. ［生乙］玻璃管非常细,这样当玻璃泡内的水银有微小的膨胀,玻璃管内的水银柱会有明显变化,因而 更精确. ［生丙］读体温计示数时要离开人体,水银变冷收缩,水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡,所以仍指 示原来的温度. ［生丁］离开人体,水银变冷收缩,水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡,重新用体温计时,必须拿着体 温计用力往下甩,让水银再回到玻璃泡里,这样才能使用,否则测量出温度不准确. 3.体温计［板书］ ［师］同学们对体温计了解很多,也会使用.那么一般温度计将如何正确使用？请大家看图想想议议. ［想想议议］ ［生甲］第一个图错误是把温度计玻璃泡位于容器底部 ［生乙］第二个图错误是把温度计玻璃泡位于容器侧壁. ［生丙］第三个图错误是温度计玻璃泡没有全部浸没在液体中. ［生丁］还有可能发生的错误是:没有等待温度计的示数稳定后就读数. ［生戊］读数时温度计离开了被测液体. ［生己］使用温度计时还可能发生的错误是读温度计示数时眼睛没有平视. ［师］大家知道了使用温度计常犯的几种错误,哪又该如何正确使用温度计呢？ ［生甲］要认清温度计的量程、分度值、零刻度线. ［生乙］测量时温度计玻璃泡要全部浸入被测的液体中,但不能碰容器底或容器壁. ［生丙］温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数. ［生丁］读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平. 三、小结 本节课我们学习了温度的概念、摄氏温度、实验室用的温度计和体温计的构造及正确使用的方法.这 节课的内容与我们生活密切相关,因此希望同学们要注意观察生活中有关的现象,进一步巩固和加深对本 节知识的理解. 【作业】 阅读P73科学世界 P74动手动脑学物理:1,2,3,4 ［动手动脑学物理习题参考答案］ 1.找有关温度单位的错误说法,可以不局限于电视、报纸.各种书籍和大人们在各种公开场合的讲话都 可以例举.如:今天气温18度. 2.提示:关于地球表面的最低、最高温度和地点、时间问题,不一定局限于地理书中的答案,也可以是 学生查到的最新资料,或者不同于地理书中上的其他说法. 3.科学家们提出以绝对零度为起点的温度叫做热力学温度.用T表示,单位是开尔文,简称开,符号是K. 热力学温度T和摄氏温度t的关系是:T=t+273.15 K 4.参阅本章参考资料5 【板书设计】 1.温度计 2.摄氏温度 3.体温计 【教学反思】 先讲解,后发温度计让学生认识,否则影响听课效果。教学要强调体温计在实际使用的方法上与其他温 度计的区别和注意事项。让学生在活动中发现问题,提出问题并尝试解释。有利于培养学生的探究、创造精 神、实践能力,有利于发挥学生的创造力,增加学生探索的乐趣。  第 28 页 共 198 页第二节 熔化和凝固 【教学目标】 知识与技能 1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态.2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的.3.了解 熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别.4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义. 过程与方法 1.通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力.2.通过探究固体熔化时温度变化的规律,感 知发生状态变化的条件.培养学生的实验能力和分析概括能力.3.通过探究活动,培养学生认识图象、利用 图象的能力。 情感态度与价值观 1.通过教学活动,激发学生对自然现象的关心,产生乐于探索自然现象的情感.2.通过实验培养学生善 于实践和勇于克服困难的良好意志和品质. 【教学重点】 通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力,实验能力和分析概括能力. 【教学难点】 指导学生通过对实验的观察,分析概括,总结出固体熔化时温度变化的规律,并用图象表示出来. 【教学方法】 观察法、实验法、分析法、讨论法 【教学用具】 酒精灯、铁架台、石棉网、温度计二支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、投影仪 【教学过程】 一、创设情境,提出问题,导入新课 ［师］春天来了,河面上的冰开始熔化成水.炎炎的夏天,洒在地上的水干了,变成看不见的水蒸气,跑 得无影无踪.想了解这是为什么吗？我们从这节课开始学习.在你们小学《自然常识》中学过自然界的物质, 还记得吗？ ［生甲］自然界的物质常以固态、液态和气态三种形态存在着. ［生乙］冰是固体,水是液体,水蒸气是气体 ［生丙］物质的状态不是一成不变的.当物体温度发生变化时,物质的状态也往往发生改变. ［师］大家回答地很好.确实是随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化.通常是固态 的铝、铜、铁等金属,在很高的温度时也会变成液态、气态；通常是气态的氧气、氮气、氢气等,在温度很 低时也会变成液态、固态.那么,水结成冰和冰熔化成水属于什么过程？ ［生甲］物质从固态变成液态的过程叫做熔化(melting). ［生乙］冰熔化成水属熔化过程 ［生丙］物质从液态变成固态的过程叫做凝固(solidification). ［生丁］水结成冰属凝固过程. ［师］我们这节课就来研究物质的熔化和凝固与什么因素有关系,有什么样的变化规律. 1.熔化和凝固(板书) 物质从固态变成液态的过程叫做熔化(melting),从液态变成固态的过程叫做凝固(solidification). ［探究］固体熔化时温度的变化规律 ［师］不同物质在由固态变成液态的熔化过程中,温度的变化规律相同吗？ ［生甲］应该不相同. ［生乙］固态的铝、铜、铁等金属,在很高的温度时才会变成液态.冰熔化成水不用很高的温度. ［生丙］不管在很高温度还是不太高的温度时变成液体,是不是都需要给物质加热？ ［生丁］熔化过程中一定要加热,所以物质一定要吸收热量 ［生戊］熔化过程中给物质加热,这时温度是不断上升,还是不变？ ［师］现在提出了固体熔化时温度是怎样变化的问题,大家相互讨论,利用桌子上的仪器通过探究实验 来解决.先制订计划和方案. ［方案一］把装有一些海波的试管放在盛水的烧杯里,用酒精灯通过烧杯和水给海波均匀、缓慢地加 热,并搅拌.装置如课本图4.2—1,注意观察温度计读数和海波的状态变化,当温度达到40 ℃时,每隔1 min 记录一次温度,在海波完全熔化后再记录4~5次.填入表中. ［方案二］把石蜡放在试管里再放入盛水的烧杯里,用酒精灯通过烧杯给石蜡均匀、缓慢地加热.装置 如课本图4.2—1,注意观察温度计读数和石蜡的状态变化.当温度达到40 ℃时,每隔1 min记录一次温度, 第 29 页 共 198 页在石蜡完全熔化后再记录4~5次.填入表中. ［师］这两个方案都很好,且可行.我们可按照这两个方案来做实验.我们先看挂图.注意酒精灯的使用 方法. 学生看完后,宣布开始分组实验,教师巡视,随时指导、帮助学生解决问题. ［师］请同学们根据海波和石蜡加热过程中温度随时间变化的情况,并结合自己实验分析一下,海波和 石蜡熔化过程有什么特点？从中可以找出什么规律？ ［生甲］给海波加热,海波温度不断升高,当温度上升到48 ℃,时,开始熔化,在熔化过程中虽然还在继 续加热,但海波的温度却保持48 ℃不变,直到完全熔化后温度才继续上升. ［生乙］在给石蜡加热,石蜡先变软,然后逐渐变成液态,在整个熔化过程中,石蜡的温度不断上升 ［生丙］从我们组对海波熔化实验现象的分析讨论,认为这个现象表明,海波在一定温度下熔化,在熔 化过程中吸收热量,温度保持不变. ［生丁］我们组对石蜡熔化实验的现象进行分析讨论,认为这个现象表明,石蜡没有一定的熔化温度. 在熔化过程中吸收热量. ［师］同学们回答地很好,实验观察很仔细,每组同学都团结协作,讨论也很激烈.我很高兴,看来大家 对学物理很感兴趣.现在我们打开课本,看图4.2—2和图4.2—3；方格纸上纵轴表示温度,温度数值已经标 出；横轴表示时间,请自己写上,根据你们的实验数据,在表中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些 点用平滑曲线连接,便得到熔化时温度随时间变化的图象. ［学生们画图,教师巡回指导］ ［师］同学们根据你对实验数据的整理和分析,总结海波和石蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段 的温度特点. ［生甲］海波在熔化前温度升高,在熔化中温度不变,在熔化后温度继续上升. ［生乙］石蜡在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段的温度都在上升. ［师］现在我们回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误？相互讨论你们进行论证的根据充分 吗？实验结果可靠吗？并与同学们进行交流.看看你们的结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同, 怎样解释？写出实验报告. 学生们相互讨论、教师巡回指导. ［师］从海波和石蜡的熔化实验,我们还能总结出什么？ ［生甲］有些固体在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变,这类固体有确定的熔化温度,叫做晶 体(crystal). ［生乙］有些固体在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就不断地上升,没有固定的熔化温度,这类固体 叫做非晶体(noncrystal). ［生丙］晶体熔化时的温度叫做熔点(melting point) ［生丁］晶体有熔点、非晶体没有熔点. ［师］晶体除熔化时有一定温度,在晶体凝固时也有一定温度,这个温度叫做凝固点.同一种物质的凝 固点和它的熔点相同.非晶体没有凝固点. 2.熔点和凝固点(板书) ⑴熔点——晶体熔化时,有一定熔化温度叫做熔点. ⑵凝固点——晶体凝固时,有一定凝固温度叫做凝固点. ［生甲］晶体的熔点一般是不同的知道熔点和凝固点有什么用？ ［师］那你们想想:“为什么灯泡内的灯丝要用钨丝？”“水银能用来做寒暑表中的液体吗？” ［生甲］钨的熔点为3410 ℃,用来做灯丝,不容易烧断. ［生乙］水银不能用来做寒暑表中的液体,它的凝固点为-39 ℃,太低. ［师］看来大家已知道它们的用途,看投影课本图4.2—4和图4.2—5.思考想想议议 ［想想议议］ ［生甲］AB段为固态,温度不断升高. ［生乙］B时刻为固态,C时刻全部变为液态,BC段为固液共存态,吸收热量,温度不变. ［生丁］CD段为液态,温度升高 ［生戊］EF段为液态,温度下降 ［生己］F时刻晶体开始凝固,到G时刻全部变为固态,FG之间是固液共存态、温度不变. ［生庚］GH为固态,温度随时间下降. ［生辛］黑龙江省北部最低气温曾经到过-52.3 ℃,这时不能使用水银温度计,可用酒精温度计 ［师］回忆海波的熔化实验过程和温度变化,看看还能找到什么规律 第 30 页 共 198 页［生甲］在海波的熔化实验和石蜡熔化实验中,无论温度变否都需要加热. ［生乙］在凝固过程温度不变,却继续放热. ［生丙］这说明晶体和非晶体在熔化过程中要吸热 ［生丁］晶体和非晶体在凝固过程中要放热. ［师］北方的冬天,菜窖里放几桶水,可利用水结冰时放的热使窑内的温度不会太低,菜不会冻坏. 3.熔化吸热 凝固放热(板书) 二、小结 本节课我们学了熔化和凝固,通过对固体熔化时温度的变化规律的探究.我们知道了晶体有熔点和凝 固点,非晶体没有熔点和凝固点同种晶体熔点和凝固点相同.熔化要吸热,凝固要放热. 【作业】 阅读P79动手动脑学物理1,2,3 ［动手动脑学物理参考答案］ 1.这种说法有道理.因为雪熔化时要吸收空中大量的热,使空气温度降低.所以说融雪的天气有时比下 雪时还冷. 2.利用冰能致冷可以防止饭菜变馊,但是要注意,由于冰块吸热,使冰周围的空气变冷,冷空气比热空 气重,要往下沉,所以冰块应该放在饭菜的上面. 3.晶体.熔点是80 ℃,持续16 min. 【板书设计】 1.熔化和凝固 熔化——物体从固态变成液态叫熔化 凝固——物体从液态变成固态叫凝固 2.熔点和凝固点 熔点——晶体熔化时,有一定熔化温度,叫做熔点. 凝固点——晶体凝固时,有一定凝固温度,叫做凝固点. 3.熔化吸热,凝固放热 【教学反思】 由于本节课内容规律较多,又有探究实验,所以教学难度较大。本节课的重点与难点:熔化实验,学生对熔 化过程、熔点认识。熔化实验的困难在于如何让海波的熔化温度停留于 48 摄氏度达到 2.5~3 分钟,从而使 实验效果更加明显,具有说服力。实验可以从海波颗粒,水浴温度,加热过程中的搅拌来解决问题。海波的颗 粒要适中,颗粒大小在直径2mm左右比较合适,太小的话熔化的很快,太大的话在加热过程中搅拌十分困难。 在做过多次实验后发现还是这样的大小比较合适。其次水浴温度控制在 55 摄氏度左右为好,如果加热过程 中水浴超过了60摄氏度,那么海波升温速度快,出现熔点时超过了48摄氏度。所以在水浴温度达到45摄氏 度时就可以进行计时,此时要将火焰尽量少接触石棉网,但是不能不接触,否则要解释原因,十分麻烦。这样水 温升高很慢,可以实现48摄氏度的停留。在加热的过程中要不断搅拌,使得试管内的温度能够均匀。这样这 个实验的成功率略高,但是还是会出现固液共存的最后阶段,温度出现小幅的上升。在演示时,也要求学生明 确分工,1位同学搅拌,一位同学记录时间,一位同学观察状态变化,一位同学观察温度计示数,其他同学记录数 据,并要求试管内温度与水的温度保持 5 度之差,并要及时调整温度计的位置。这样以免温度升得过快无法 观察到温度在48摄氏度时保持不变的过程。 第三节 汽化和液化 【教学目标】 知识与技能 1.知道什么是汽化、液化.理解液化是汽化的逆过程.2.了解沸腾现象,知道什么是沸点.3.知道蒸发可 以致冷. 过程与方法 1.通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点,培养学生观察能力和实验能力.2.通过对观察到的现象, 进行分析、概括,培养学生的分析概括能力和语言表达能力.3.通过做液体沸腾实验,培养学生的观察及实 验能力. 情感态度与价值观 1.通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象,乐于了解日常 生活中的物理道理.2.通过实验,培养学生良好的行为习惯和意志品质.3.在教学中,教师应有意识地渗透 事物的量变发展到一定程度会引起质变,这一辩证唯物主义的基本原理.培养学生的辩证唯物主义思想. 第 31 页 共 198 页【教学重点】 通过探究实验,培养学生观察实验能力、分析概括和表达能力 【教学难点】 指导学生通过对实验的观察、分析概括和表述,总结出沸腾的特点,并对生活中蒸发现象的观察、分析 得出影响蒸发快慢的因素. 【教学方法】 观察法、实验法、分析法、讨论法、探究法 【教学用具】 塑料袋、酒精、铁架台、温度计、烧杯、石棉网、酒精灯、硬纸板、一张光滑的厚纸、扇子、投影仪、 毛玻璃片 【教学过程】 一、创设情境,导入新课 教师将酒精抹在毛玻璃片上放在投影仪上投影让学生观察,可以看到什么？生活中有类似现象吗？ ［生甲］毛玻璃片变干了. ［生乙］夏天洒在地上的水一会儿变干了. ［生丙］晒在太阳下的湿衣服一会就干了. ［师］毛玻璃上的酒精、地上的水和衣服上的水到哪里去了？通过下面的想想做做看看能否知道. 二、进行新课 ［师］看课本 4.3—1,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将塑料袋像拧麻花一样拧紧,尽量把塑料袋中空 气排尽,然后再把口用线或橡皮筋扎紧.将塑料袋沉入 80 ℃以上的热水中,看到什么变化？拿出来凉一会 儿,看到什么变化？ ［生甲］塑料袋鼓起来了. ［生乙］酒精到哪里去了？ ［生丙］凉一会儿又看到塑料袋瘪了,有小液滴. ［师］现在根据观察和所提出问题讨论,得出结论. 教师启发、鼓励学生都参与讨论和辩论. ［生甲］滴进的酒精是液体,放入热水中变成气体,所以看不见了. ［生乙］擦入皮肤上或放在盘子里的酒精,慢慢变干了,我们也没看见酒精的气态,所以气态酒精无色、 透明、是看不见得. ［生丙］小液滴是酒精,因为水没进去 ［生丁］物质从液态变成气态叫做汽化. ［生戊］物质从气态变成液态叫做液化. ［师］物质从液态变成气态叫做汽化.从气态变为液态叫做液化.沸腾和蒸发是汽化的两种形式,我们 这节课就来了解它们. 1.汽化和液化 物质从液态变成气态叫做汽化(vaporization).从气态变为液态叫做液化(liguefaction) 2.沸腾 (boiling) ［探究］水的沸腾 ［师］我们每天要喝开水,开水是水烧开,也就是水沸腾,现在回忆一下烧水时的有关情况,提出想了解 什么？ ［生甲］水开了为什么要冒气？ ［生乙］水烧开需要哪些条件？ ［生丙］水在沸腾时有什么特征？ ［生丁］水沸腾后如果继续加热,是不是温度会越来越高？ ［生戊］水熬干了,水去哪里了？ ［师］问题提出来,大家先大胆猜测,相互讨论,制定方案,通过实验观察,得出结论,解决问题. ［生甲］水熬干了,水变成了水蒸气. ［生乙］我们组的方案是:如课本图4.3—2按装器材.把冷水倒在烧杯里,将烧杯放在铁架台上的石棉 网上,杯上盖上中心有孔的硬纸板,把温度计穿过纸板孔并使玻璃泡浸入水中,用酒精灯给盛了冷水的烧杯 加热,当水温至90 ℃时,每隔1 min记录一次温度,直到水沸腾后5 min为止. ［生丙］我们组的方案和上一组基本相同,只是我们把热水倒入烧杯中,用酒精灯给热水加热. ［师］两种方案都很好,也可行,我们现在分两大组.一大组用冷水做,另一大组用热水做.仔细观察,最 后得出结论.并说出这两种方案的缺点. 第 32 页 共 198 页(学生们操作,教师巡回指导、并强调,温度计和酒精灯的正确使用方法.一切完成后.查看记录,也可参 与学生们的讨论.) ［生甲］我们组是用冷水做实验的.开始给水加热时,在烧杯的器壁出现了许多小气泡,随着水的温度 升高小气泡逐渐变大,并脱离烧杯器壁开始上升,气泡在上升的过程中逐渐变小,还没有到达液面就消失了, 同时听到吱吱的响声,后来发生了变化,脱离器壁的气泡在上升过程中逐渐变大,上升到水面破裂,这时水 就沸腾了,在沸腾前水的温度逐渐升高,沸腾时水的温度是不改变的,把酒精灯撤掉以后,沸腾停止. ［生乙］我们组是用热水做实验的.开始给水加热时,水温上升.水沸腾时,内部出现大量的气泡,气泡 越来越大,上升到水面破裂,汽泡里的水蒸气扩散到空气中.水的温度不变,把酒精灯撤去,沸腾停止. ［师］开始给冷水加热时,由于水中溶有空气,在器壁上生成气泡,气泡中含有空气和水蒸气,继续加热, 气泡受热膨胀,当气泡大到一定程度,由于浮力,气泡脱离器壁开始上升,气泡上升温度降低,气泡内的大部 分水蒸气要液化成水,气泡外边压强大于气泡内气体压强,气泡变小.这里边关于压强和浮力我们以后要学 到.现在根据观察进行分析总结,找出规律. ［生甲］根据水沸腾时温度不变,说明水沸腾在一定温度下发生. ［生乙］根据气泡上升,变大,上升到水面破裂.说明水沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽 化现象. ［生丁］根据撤掉酒精灯水不沸腾,说明液体在沸腾过程中需要吸热. ［生戊］各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点(boiling point) 沸腾——是在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.液体沸腾时的温度叫沸点. 液体在沸腾过程中需要吸热. ［师］根据记录数据,在图4.3—3中描点,画出水沸腾时温度变化图象.然后看课本80页小数据. ［生甲］为什么表上标“在标准大气压下”？ ［师］液体沸点与大气压有关,以后要学.像我们用的高压锅,锅内气压高于标准大气压,所以高压锅内 水的沸点也高于100 ℃.而高原的气压低于标准大气压,所以高原上水的沸点低于100 ℃.要记住酒精的沸 点78 ℃、水银的沸点357 ℃. ［想想做做］纸锅烧水 ［师］我们现在用桌子上那张光滑的厚纸,做成小纸锅,纸锅里装些水,放到火上加热.注意不要让火苗 烧到水面以上,观察到什么. 学生们做,教师巡回指导 ［生甲］给纸锅加热一会儿水沸腾,而纸锅不会燃烧 ［师］这是为什么？ ［生甲］水100 ℃就沸腾,而纸的着火点大约是183 ℃,所以水沸腾而纸锅不会燃烧. ［师］湿衣服无论是在温度高的夏天,还是在温度低的秋天,都能变干,这说明什么？为什么晾晒衣服 要把衣服展开并放在通风处？ ［生甲］说明蒸发是液体在任何温度下都能发生,并且只在液体表面发生的汽化现象. ［生乙］蒸发是比较缓慢的汽化现象. ［生丙］液体蒸发快慢与液体表面流动的气流快慢有关.液体表面流动的气流越快蒸发越快. ［生丁］液体蒸发快慢还与液体温度有关.液体的温度越高蒸发越快. ［师］如果温度计玻璃泡上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数会变化吗？把酒精反复涂在温度计的玻璃 泡上,用扇子扇,温度计读数有什么变化？ ［生甲］如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数不变. ［生乙］把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数先下降后上升. ［生丙］这是因为液体在蒸发过程中要吸热使周围和它接触的物体温度降低,所以,温度计示数先下降 后上升 3.蒸发(evapration)(板书) 蒸发——是一种在任何温度下,只在液体表面发生的缓慢的汽化现象. ［想想做做］ ［师］把酒精滴在手背上,擦在手背上,或用手扇,有什么感觉？ ［生甲］滴上、擦上酒精的地方有凉的感觉,用手扇感到更凉. ［生乙］这说明蒸发过程需要吸热,蒸发有致冷作用. ［生丙］滴在手背上的酒精,比擦在手背上蒸发的慢. ［生丁］用手扇酒精蒸发更快.说明蒸发快慢与空气流动快慢有关.空气流动越快,蒸发越快. ［生戊］这说明液体蒸发快慢与液体表面积有关.液体表面积越大蒸发越快. ［师］同学们回答地非常好.影响蒸发快慢有三个因素,并且蒸发有致冷作用. 第 33 页 共 198 页⑴影响蒸发快慢的因素(板书) a.液体的温度越高蒸发越快. b.液体表面积越大蒸发越快. c.液体表面流动的气流越快蒸发越快. ⑵液体在蒸发过程中吸热,有致冷作用. ［师］看课本图4.3—5,你能解释这些现象吗？ 学生们相互讨论、教师启发诱导 ［生甲］游泳后刚从水中出来,人身体上有水,皮肤上的水分蒸发,水在蒸发过程中需要吸热,就要从人 的皮肤吸收热量,使体温下降,所以感觉特别冷. ［生乙］天热时,由于狗没有汗腺,不能靠出汗散热,只得伸长舌头,大口喘气,靠加快呼吸,增加蒸发量 来散热. ［师］同学们回答地很好,前面我们看到,把塑料袋从热水中拿出,凉一会儿,塑料袋变瘪,并且有酒精 液滴,这过程说明了什么？大家思考,并相互讨论. ［生甲］液化是汽化的逆过程. ［生乙］温度“降到足够低”时,酒精被液化. ［师］所有气体在温度降到足够低时都可以液化.这是液化的一种途径.在一定的温度下,压缩体积也 可以使气体液化.这是液化的第二种途径.这我们也不陌生.我们家中用的液化气罐,就是在常温下用压缩 体积的办法使石油气变成液体后装入钢罐的.还有我国长城三号运载火箭的第三级的燃料,用氢作燃料,用 氧作助燃剂,这些装在火箭里的氢和氧都是以液体状态存在的.既然液化是汽化逆过程.那它是吸热还是放 热？能用例子解释吗？ 使气体液化有两种途径:⑴降低温度；⑵压缩体积［板书］ ［生甲］液化过程要放热. ［生乙］100 ℃水蒸气的烫伤比 100 ℃开水烫伤更严重.100 ℃水蒸气要液化就要放热这样烫伤更 严重. 三、小结 本节课我们学了液化和汽化,汽化有两种形式:蒸发和沸腾.汽化过程要吸热.液化过程要放热. 【作业】 P83动手动脑学物理:1,2,3,4 ［动手动脑学物理习题参考答案］ 1.倒一盆冷水,将一只盛有饭菜的篮子搁在离水面稍高处,将一块白纱布缝成圆筒型,下面浸入盒里的 水中,上端用夹子夹在篮子柄上,放在通风处效果更好.因为纱布能沿着自身的纤维结构将盒内的水吸上来, 随着水的蒸发,周围的温度就会降低,饭菜就不容易变 馊了. 2.以一般家庭用液化气罐为例,罐内的液化气重15 kg,容积35.5 L,汽化后体积增加16倍. 3.把一块金属放在冰箱中冷冻一会儿,取出后发现变湿了.如果马上用干毛巾擦,擦不干.这是因为从 冰箱中取出的物体温度比较低,周围空气中的水蒸气因遇冷发生凝结,由于液化附着金属的表面上.擦去这 层水,又有新的水蒸气在温度低的金属表面发生液化.所以擦不干. 4.水沸腾时,有大量气泡上升,变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中.虽然继续对水加热,但 它的温度不变. 板书设计 1.汽化和液化 汽化——物质从液态变成气态叫做汽化. 液化——物质从气态变成液态叫做液化. 2.沸腾 沸腾——在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象. 沸点——液体沸腾时的温度叫沸点. 液体在沸腾过程要吸热. 3.蒸发 蒸发——在任何温度下,只在液体表面发生的缓慢的汽化现象. 影响蒸发快慢的因素: a.液体的温度越高蒸发越快 b.液体表面积越大蒸发越快 c.液体表面流动的气流越快蒸发越快 液体在蒸发过程中吸热,有致冷作用 第 34 页 共 198 页4.使气体液化的两种途径: ⑴降低温度； ⑵压缩体积 【教学反思】 本节所有的知识点都是由实验或者是现象引出。学生通过实验或者现象发现问题──提出研究课题─ ─猜想──设计方案──实验操作──总结评价,努力使学生成为知识的"发现者"、课堂的主人,同时将教学 活动变成了学生的一种创造活动,培养学生的创造思维、创造力。本节课自始至终教师都只起到引导与点拨 的作用,每个知识点都是教师引导学生观察现象或者进行实验,然后由学生自主去探究,教师在学生探究过程 中适时地进行点拨,辅助学生进行有效的探究。 第四节 升华和凝华 【教学目标】 知识与技能 1.知道升华和凝华的概念2.知道升华要吸热,凝华要放热 3.知道生活中的升华和凝华现象 过程与方法 1.通过观察了解升华和凝华现象,培养学生的观察能力 2.通过识别生活中常见的物态变化现象,培 养学生运用物理知识解决实际问题的能力. 情感态度与价值观 1.通过教学活动,激发学生关心环境,乐于探索勇于实践的精神.2.通过做碘的升华和凝华实验,培养 学生欣赏色彩美的能力. 【教学重点】 通过碘的升华和凝华实验培养学生的观察实验能力.通过日常生活中实例的解释,培养学生用物理知 识解决实际问题的能力 【教学难点】 通过识别生活中常见的物态变化现象培养学生运用物理知识解决实际问题的能力. 【教学方法】 观察法、讨论法. 【教学用具】 试管、铁架台、石棉网、酒精灯、碘、樟脑丸、茶丸、挂图、烧杯、热水 【教学过程】 一、创设情境,提出问题,引入新课 冰块吸热后熔化成水,再继续吸热就变成水蒸气,这是生活中常见的现象.物质吸热后能不能从固态直 接变为气态呢？学生们在思考、讨论 二、进入新课 ［想想做做］ ［师］现在往试管中放入少量碘,塞紧盖子后放入盛热水的烧杯里,观察到什么？ ［生甲］固态碘不见了,试管内看到有紫色的气. ［生乙］这说明固态碘受热变成气态. ［师］从热水中拿出,再放入凉水中观察 ［生甲］紫色的气不见了,试管壁上有黑色固态. ［生乙］这说明气态碘遇冷变成了固态. ［生丙］物质从固态直接变成气态叫升华. ［生丁］物质从气态直接变成固态叫凝华. ［师］同学们观察的很仔细,回答的也很好. 1.升华和凝华 升华(sublimation)——物质从固态直接变成气态叫升华 凝华——物质从气态直接变成固态叫凝华. ［师］生活中有升华和凝华的例子吗？ ［生甲］冬天,室外湿衣服中的水会结成冰,但冰冻的衣服也会干,这是因为冰升华为水蒸气. ［生乙］冬天寒冷的早晨,室外物体上常常挂着一层霜,霜是空气中的水蒸气直接凝华而成的小冰粒. 第 35 页 共 198 页［生丙］衣柜里防虫用的樟脑球,过一段时间就会变小,最后不见了,这是一种升华 现象. ［生丁］寒冷的冬天,早晨玻璃上出现冰花,这是室内的水蒸气,遇到冷玻璃,凝华成固态冰,形成冰花. ［生戊］冬天,树枝上出现“雾凇”,这些都是凝华现象. ［师］同学们回答的非常好,我们鼓掌进行鼓励.我们知道熔化和汽化需要吸热,凝固和液化要放热,那 么升华和凝华呢？ ［生甲］升华需要吸热,因为做实验时我们加热了. ［生乙］凝华是放热,因为放入凉水中了. ［师］升华要吸热,凝华要放热. 2.升华过程要吸热,凝华过程要放热(板书) ［师］阅读“科学世界”,能否用我们所学的“物态变化”知识对此现象做出解释. ［生甲］是雪升华了,变成水蒸气. ［生乙］是雪熔化后渗下去的. 三、小结 本节课我们学了升华和凝华两个概念.并通过实验知道了升华要吸热、凝华要放热. 【作业】 P85动手动脑学物理1,2,3 ［动手动脑学物理习题参考答案］ 1.调查得出答案,或经长期观察得出答案. 2.由于空气的凝华,冻肉出冷库后有一部分水附在肉上,所以出库后会使重量稍有增加,只要是在一个 合理的误差范围内(如0.5%)是允许的.这与一些非法商贩将肉注水是不同的. 板书设计 1升华和凝华 升华(sublimation)——物体从固态直接变成气态叫升华. 凝华——物质从气态直接变成固态叫凝华. 2升华吸热；凝华放热 升华过程要吸热、凝华过程要放热. 【教学反思】 本节课是物态变化里最不常见的现象,只有通过实验来形象地将升华凝华呈现给学生,而对于窗花的形 成,要引导学生去想象,由看不见的水蒸气凝华形成,并且在窗户的内侧。升华和凝华现象是较为抽象的物态 变化之一,学生要完全理解有较大的难度,而现实生活中的升华和凝华现象又常常被学生忽略,在教学中教师 应通过实例或进行实验探究使学生理解这两种现象。  物态变化复习课 【教学目标】 知识与技能 1.知道温度概念,知道摄氏温度单位是如何规定的.2.知道温度计的原理、构造,会正确使用温度计测 量温度.3.知道气态、液态和固态是物质存在的三种形态.4.知道熔化现象和凝固现象,知道熔化过程吸热, 凝固过程放热.5.了解晶体和非晶体的区别.6.知道汽化现象和液化现象,知道汽化现象的两种形式,蒸发 和沸腾,知道汽化过程吸热、液化过程放热.7.知道什么叫升华、什么叫凝华.能够解释常见的升华、凝华 现象.知道升华过程吸热,凝华过程放热. 过程与方法 1.通过物态变化的学习,培养学生观察、分析和解决实际问题的能力2.通过对本章知识的概括,培养 学生综合概括能力 情感态度与价值观 通过复习熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华三对紧密相关的互逆过程,认识到物质运动变化形式 是多样的,任何一种运动变化都有规律、有意识培养学生探索精神和研究自然科学时的审美意识. 【教学重点】 第 36 页 共 198 页掌握六种物态变化,并知道它们与吸、放热的关系. 【教学难点】 根据物态变化的知识解释简单的热现象. 【教学方法】 归纳法、讲练结合法 【教学用具】 投影仪、投影片 【教学过程】 1.复习本章知识 学生思考,讨论问题(投影片),并回答: ⑴什么是温度；摄氏温度单位是如何规定的？ ⑵如何正确使用温度计？ ⑶吸热的物态变化有哪些？放热的物态变化有哪些？ ⑷什么是熔化和凝固？晶体与非晶体在熔化过程中有哪些区别？又有哪些相同点？ ⑸什么叫熔点和凝固点？ ⑹什么是汽化和液化？汽化的两种方式及它们之间有什么区别？常用的液化方法有哪些？ ⑺什么叫升华和凝华？ 2.知识网络(板书设计) 【教学反思】 本章记忆的知识较多,通过复习,让学生知道温度概念,知道摄氏温度单位是如何规定的,知道温度计 第 37 页 共 198 页的原理、构造,会正确使用温度计测量温度,知道气态、液态和固态是物质存在的三种形态,知道熔化现象 和凝固现象,知道熔化过程吸热,凝固过程放热,了解晶体和非晶体的区别,知道汽化现象和液化现象,知道 汽化现象的两种形式,蒸发和沸腾,知道汽化过程吸热、液化过程放热,知道什么叫升华、什么叫凝华.能够 解释常见的升华、凝华现象.知道升华过程吸热,凝华过程放热. 第四章 光现象 第一节 光的直线传播 【教学目标】 知识与技能 1.了解光源,知道光源大致分为自然光源和人造光源两类.2.理解光沿直线传播及其应用.3.了解光在 真空和空气中的传播速度c=3×108 m/s. 过程与方法 1.观察光在空气中和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法.2.阅读“科学世界 我们看到了古老的光”的内容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之宏大. 情感态度与价值观 1.观察、实验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.2.通过亲身的体验 和感悟,使学生获得感性认识,为后继学习打基础.3.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐 于参与物理学习活动. 【教学重点】 光的直线传播. 【教学难点】 用光的直线传播来解释简单的光现象. 【教学方法】 探究法、实验法、观察法. 【教学用具】 演示用:激光演示器、盛有水的水槽、手电筒、白炽台灯、棱镜、带狭缝的屏、白屏 学生用:两块带有小孔的硬纸板、彩色蜡笔、陀螺、水彩、毛笔、水、白纸. 【教学过程】 一、创设问题情境,引入新课 ［师］在生活中有很多奇妙的现象:如打雷时,雷声和闪电在同时同地发生,但为什么我们总是先看到 闪电后听到雷声？人的影子为什么早晚长中午短呢？在开凿大山隧道时,工程师们用什么办法才能使掘进 机沿直线前进呢？神话中传说王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭,他们化作天上的两颗星,只能在每 年农历七月初七渡过银河相会一次,他们能否每年相会一次呢？大家想知道上述问题的答案吗？ 学生异口同声地回答:想. 教师紧接着进入新课教学. 二、新课教学 (一)光源 ［师］生活、生产中哪些物体可以发光？ ［生甲］太阳、电灯、蜡烛. ［生乙］手电筒、火把、油灯. ［生丙］霓虹灯、钠灯、汞灯、氖灯、萤火虫. ［师］同学们知道能发光的物体很多,那么上面的物体有何共同特征呢？ ［学生答］它们都能发光. ［师］太阳和蜡烛都是光源,它们有何不同呢？ ［生甲］太阳是有自然光源,蜡烛是人造光源. 师生共同活动后教师板书 光源 ①能发光的物体. 第 38 页 共 198 页②光源可分为自然光源、人造光源. 接着教师介绍人造光源的发展和使用,使学生意识到人造光源的前景将更加美好. (二)［探究］光是如何传播的？ ［师］光在介质中是如何传播的？ ［生甲］我猜测,光在介质中是沿直线传播的. ［师］同学的猜测是否正确呢？下面我们用实验来检验一下. ［演示1］在暗室里,将一束光射到空气中,观察光在空气中的传播路径. ［演示2］在暗室里,将一束光射到水中,观察光在水中的传播路径. ［师］刚才在演示实验中,大家看到什么现象？ ［生甲］光在空气中沿直线传播. ［生乙］光在水中沿直线传播. 师生共同活动得出: 光沿直线传播的条件:在同种、均匀、透明介质中(板书). 说明:①光在水中沿直线传播,学生的感性认识较少,一定要演示给学生看看. ②演示实验可用激光器演示.也可用长手电筒演示(玻璃上用带有1~2毫米宽缝隙的厚牛皮纸或硬纸片 挡住).演示时,为了能看到光路,可以把几支烟同时点燃,在空气中形成烟雾,可在水中滴少许牛乳或红墨 水,还可播放动画教学片. 为了使学生亲身感受光的直线传播,激发学习物理的兴趣,随后让学生自己做一个实验. 学生实验:讲桌上放置点亮的白炽台灯,每个学生两只手各拿一块带有小孔的硬纸板,让眼睛穿过小孔 观察光源. 启发学生分析:只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在一条直线上的时候,眼睛才能看见从光源发出的 光. 利用上面的演示实验和学生实验,使学生认识到光在空气中沿直线传播. 由于光是沿直线传播的,在这里可以向学生交待“光线”这个物理学名词.人们为了形象地表示光的直 线传播,物理学中引入光线的概念. 光线(板书) ①表示光的传播方向的直线叫光线. ②光线是带箭头的直线,箭头表示光传播的方向,如→. 指导学生看教材图2.1—3同时启发学生举出光沿直线传播的应用举例. ［生甲］激光准直. ［生乙］排直队要向前看齐. ［生丙］打靶瞄准. ［师］光沿直线传播的事例很多,可见学习物理知识是有用的,大家一定要学好这门 课程. (三)用光的直线传播解释简单的光现象 ①影子的形成 ［演示3］ 用白炽灯对着墙,把皮球放在灯和墙之间. 现象:墙上出现球的影子. 启发学生用光的直线传播的知识解释影子的形成. 师生共同活动得: 影的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的物体后面,光 照射不到,形成了黑暗的部分就是影. ②日食、月食的成因 ［演示4］用三球仪演示日食、月食的形成. 启发学生用光的直线传播解释日食、月食的成因. 师生共同活动得: 日食的成因:当月球运行到太阳和地球中间时,并且三球在一条直线上,太阳光沿直线传播过程中,被 不透明的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食. 月食的成因:当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就 形成了月食. 说明:演示时,若无三球仪可用挂图或投影片,还可播放动画教学片. (四)光速 ［师］雷声和闪电在同时同地发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明什么问题？ 第 39 页 共 198 页［学生答］这表明光的传播速度比声音快. ［师］大家回忆一下,声音在空气中(15 ℃)的传播速度是多大？ ［学生答］340 m/s. ［师］大家已知道声音在各种介质中的传播速度,那么光的传播速度是多大呢？ 教师随即给出光速. ［板书］ ①光在真空中的传播速度是3×108 m/s. ②光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小. ③光在空气中的速度可认为是3×108 m/s. 1.为了帮助学生想象出这个速度有多大,形成具体的认识,可让同学们看课本图 2.1—4. 2.简单介绍伽利略测定光速失败的原因.体会科学家的探索精神,使学生加深对光速很大的进一步认 识 . 3.指导学生看阅读材料“科学世界 我们看到古老的光”,然后回答以下问题: ①“光年”是什么物理量的单位？ ②牛郎星和织女星的距离是多少km? ③牛郎和织女能每年相会一次吗？ ④为什么在形容一个数字很大、很大的时候,常说这是个“天文数字”？ 学生阅读课文后对以上问题作出解答: ①光年是长度的单位,它等于光在1年内传播的距离. ②牛郎星和织女星的距离为 s=3×108 m/s×3600 s/天×365天/年×16年 =6.3072×1015 m=6.3072×1012 km ③牛郎和织女不能每年相会一次. ④因为天文数字很大,因此在形容一个数字很大时,常说这是个天文数字. 在学生对上述问题作出解答后.教师随即讲解,通过学习阅读材料我们应该: ①宏扬科学教育中的人文精神,联系神话故事,用科学的眼光审视神话,是破除迷信的重要方面. ②用光速的知识理解自然世界,拓展性地了解一些天文知识,如宇宙之大,恒星发光,银河系以及宇宙 的过去、现在和未来. ［投影片显示例题］ ［例1］左下图是一居室的示意图,AB是窗口,C是一个点光源,用作图法画出在室内的观察者能看到点 光源C的空间范围. 解析:室内的观察者能见到点光源 C 的空间,就是 C 点所发出的光照射到的空间,即光线 CA 与 CB 所夹 光束照到的空间(斜线区)如右上图所示. ［例2］下列物体属于光源的是 A.反射阳光的平面镜 B.月亮 C.放电影时所看到的银幕 D.收看电视时看到的电视机屏幕 解析:能够发光的物体叫光源.平面镜、月亮只是反射太阳光,不是自己发光,放电影时看到的也是银幕 的反射光,不是银幕自己发光.所以它们都不是光源.只有电视机的屏幕,是电子枪发射的电子打到荧光屏 上,使屏上的荧光物质发光,所以电视机屏幕是光源.所以D正确. 【教学反思】 这节课的内容,给学生提供了丰富的器材,适当的时间,让他们自己去想,去说,去表达,去感悟,去探索 物理实验反映的物理本质。“发现”了光在同种均匀介质中沿直线传播的特点。通过探究光的直线传播规 第 40 页 共 198 页律,学生初步体会到了“提出问题——实验探究——得出结论——解释现象—(产生问题的现象)——应用 结论”的科学研究方法。这种探究方法,将对今后的实验研究起着不可估量的作用。整节课,学生始终处于 积极参与探究的状态之中,他们在思考之后,自己能去选取仪器,设计实验,想到了一些非常有创意的方法。 说明学生能独立地去探索、去实践。只要给他们充分发挥的时间和空间,就会激发起他们的创新潜能。在 课堂教学中合理借助于多媒体技术,可以轻松的引领学生进入直观、形象、甚至虚拟的场景,使学生犹如身 临其境,学习兴趣倍增。 第二节 光的反射 【教学目标】 知识与技能 1.了解光在一些物体表面可以发生反射.2.认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义.3. 理解反射现象中光路的可逆性.4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射. 过程与方法 1.通过实验,观察光的反射现象.2.体验和感悟我们是如何看不见不发光的物体的.3.经历探究“光反 射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线 与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面探究活动的体验.4.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主 要差异. 情感态度与价值观 1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度.2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常 生活和社会的意识.3.鼓励学生积极参与探究活动. 【教学重点】 用探究法研究光的反射定律. 【教学难点】 用光的反射解释一些简单现象. 【教学方法】 探究法、实验法、讲练法、归纳法. 【教学用具】 演示用:氦氖激光器、刻度尺、手电筒、水、盆、光的反射演示装置图、平面镜、玻璃片、投影片. 学生用:手电筒(玻璃上有1~2 mm缝隙的黑纸)、白纸、小平面镜、大头针、量角器、钢笔、图钉、刻 度尺、透明胶条. 【教学过程】 一、复习提问,引入新课 ［师］举例说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的. ［生］小孔成像、影子的形成、日食和月食的形成都说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的. ［师］光在真空中的传播速度是多少？ ［生］光在真空中的传播速度是3×108 m/s. ［师］我们为什么能看见日光灯、烛焰？ ［生］日光灯,蜡烛是光源,我们能看见光源是因为光源发出光射入我们的眼睛. ［师］在漆黑的夜晚,我们看不到屋子里的桌子、电视,怎样才能看到呢？ ［生］打开灯就能看到屋子里的东西. ［师］为什么打开灯就能看见屋子里的东西呢？ ［生］不知道其中的原因. ［师］所有的物体表面都反射光,我们能看到不发光的物体,就是因为它们反射的光射入了眼睛.本节 我们学习光的反射. 二、新课教学 (一)光的反射定律 ［演示实验1］ 在桌面上放一盆水,用强光的手电筒照射到水面上. 实验现象:可以看到墙壁上有明亮的光斑. 师生共同活动得:光射到任何物体表面都能发生反射(板书) 第 41 页 共 198 页［师］光的反射有什么规律？在讲光的反射规律时,让我们先弄清几个光反射中的名词. ［演示实验2］让氦氖激光器发出的一束光线射在平面镜上,引导学生观察一点、两角、三线. 教师在黑板上画出反射图. 入射点(O)入射光线与镜面上的接触点. 入射光线(AO) 反射光线(OB) 法线(ON):通过入射点且垂直于镜面的直线. 入射角(i):入射光线与法线的夹角. 反射角(r):反射光线与法线的夹角. 紧接着对光的反射规律进入探究阶段. ［探究］光反射时的规律 1.提出问题 光在反射时遵循什么规律？ 也就是说,反射光线沿什么方向射出？ 2.设计实验和进行实验 我们用演示实验和学生实验研究光的反射,其中选择对光反射能力强的平面镜做反射面,用白色硬纸 板和白纸显示光束传播的路径. ⑴按图甲所示,先使E、F成为同一平面,使入射光线沿纸板射向镜面上的O点,让学生观察从镜面反射 的光线的方向. ⑵改变入射光线的方向,让学生观察反射光线的方向怎样改变. 甲 乙 丙 ⑶按图乙那样,把纸片F向前折或向后折,让学生观察能看到反射光线吗？ 4.反射角和入射角的关系让学生两人一组做实验研究,可采取如丙图所示的实验装置. ①将一张16 K的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上,在白纸中间画出直线ON作为法线；在ON 的一侧画几条角度不同的直线OA、OA1.OA2. ②让从手电筒前面纸缝中射出的光分别沿OA、OA1.OA2射向镜面,观察反射光线. ③分别在每条反射光线的位置上用大头针扎一个孔 B、B1.B2.用刻度尺画出直线分别将 OB、OB1.OB2 连接起来. ④再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并记录大小进行比较. 角i 角r 第一次 第二次 第三次 ⑤使光线分别沿OB、OB1.OB2射向镜面,观察每条反射光线的方向. 第 42 页 共 198 页3.分析和论证 ⑴上述步骤1和2可看到E和F在一个平面内时有反射光线,且反射光线随着入射光线的改变而改变. ⑵按步骤3把纸片F向前折或向后折,学生将观察不到反射光线. ⑶从步骤4的①-④可看出反射角等于入射角. ⑷从步骤4的⑤可看出反射时光路是可逆的. 师生共同分析总结出光的反射定律 ①反射光线与入射光线、法线在同一平面内. ②反射光线和入射光线分居法线的两侧. ③反射角等于入射角. 说明:⑴光的反射定律可概括为十二个字三线共面,两线分居,两角相等. ⑵反射定律的第三条反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角,因为先有入射,后有反射；入射在 前,反射在后；入射是因,反射是果. ⑶在反射时,光路是可逆的. 上述过程中,学生动眼观察、动手实验、动脑分析,有利于引发学习兴趣,加强对知识的理解. ［出示投影片］ ［例1］画出下列入射光线的反射光线 解:①过入射点画出与反射面的垂直线ON即法线.如图乙所示. ②根据光的反射定律,反射角等于入射角画出反射光线(如图丙所示) ［例2］已知反射光线与入射光线成90°夹角,请画出镜面的位置. ［分析］反射线的法线,既是反射面的垂线,又是反射光线和入射光线的角平分线,掌握法线的这种双 重作用,作图就容易了. ⑴根据已知条件作图甲. ⑵画出反射光线入射光线的角平分线,即法线ON(如乙所示). ⑶根据法线与反射面成垂直,画出镜面,如图丙所示. (二)镜面反射和漫反射 光射到任何物体的表面都能发生反射.不同的表面对光的反射是不一样的. ［演示实验3］让氦氖激光的平行光射入平面镜. ［现象］看到经平面镜反射后的光线仍是平行的.而且在反射光线的方向上的光是很强的.其他方向无 反射光. ［师］这种光滑镜面的反射叫镜面反射.如图甲所示. ［演示实验4］让氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上. ［现象］入射光线是平行的,但经毛玻璃反射后的光线不是平行的,而是射向各个方向.［师］我们把 这种反射叫漫反射.如图乙所示.漫反射能使我们从各个方向看到物体. 第 43 页 共 198 页说明: ⑴物体表面光滑时产生镜面反射；物体表面粗糙时,发生漫反射. ⑵漫反射和镜面反射都遵守光的反射定律.讲完漫反射和镜面反射后,为了加深理解,可以提出以下问 题,引导学生讨论: 黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了？为了保护同学的眼睛,请你根据所学的知识提出 改变这种状况的建议. 解答:⑴这是因为光射到黑板和粉笔字上都要发生光的反射.黑板上“反光”部分发生镜面反射,粉笔 字上发生漫反射,这两部分反射光同时射入眼睛时,由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光强,对眼 睛的刺激强烈,所以黑板“反光”时粉笔字反而变得看不清楚. ⑵为了保护同学的眼睛,改变这种现状的建议是:改变同学的座位位置,或改变黑板的角度.用不反光 材料. ［想想做做］ 晚上,在桌上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着 平面镜照射,从侧面看去,白纸被照亮,而平面镜却比较暗.想想看,并解释为什么. 说明:这个小实验让学生回家认真做一下,以对镜面反射和漫反射有一个比较 深刻的理解. 本题的答案为:因为镜面很光滑,垂直入射到镜面的光被垂直反射回去,射到 其他方向的光极少,从侧面看去,基本没有光线射入眼中,所以平面镜看起来比较 暗.而白纸表面粗糙.入射到白纸上的光发生漫反射后,反射光线射到各个方向,所 以从侧面看到白纸比较亮. 三、知识小结 通过本节课的学习我们主要学习了以下几个问题: 1.光射到任何物体的表面都能发生反射现象. 2.光的反射定律. 3.光在反射时光路是可逆的. 4.物体对光的反射分镜面反射和漫反射. 5.漫反射使我们能够在不同方向看到本身不发光的物体. 【作业】 1.复习本节课本. 2.P41动手动脑学物理①②③④. 3.预习“平面镜成像”一节. 板书设计 (一)光的反射 (二)光的反射定律 1.反射光线与入射光线、法线在同一平面内. 2.反射光线和入射光线分居法线的两侧. 3.反射角等于入射角. 第 44 页 共 198 页(三)在反射时光路是可逆的. (四)镜面反射和漫反射 1.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律. 2.解释现象: 黑板“发光”时看不清字. 【教学反思】 以前上《光的反射》时,先在白纸上画上“法线”,然后通过教师演示入射光线射向平面镜,平面镜将入射 光线反射出去,学生很容易得出光反射所遵循的规律,可节省出大量的时间进行强化训练,单从掌握知识角 度来说效果可能要好,但不利于培养学生的能力,学生只有被动地接受学习,学习积极性不高,课堂气氛不活 跃。采用“探究式”教学后,通过给学生创设光发生反射的问题情景,激发了学生学习的兴趣,从猜想、设计实 验、进行实验、分析实验数据得出结论都由学生完成,学生的积极性特别高涨,并且通过对光的反射规律的 探究,学会了一种研究问题的思维程序,以后遇到问题就知道该怎样去探究了。 第三节 平面镜成像 【教学目标】 知识与技能 1.了解平面镜成像的特点.2.了解平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的.3.理解日常生活中平面镜成 像的现象.4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用. 过程与方法 1.经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录.2.观察实验现象,感知虚像的含意.3. 通过观察感知球平镜对光线的作用. 情感态度与价值观 1.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙和和谐,获得“发现”成功的喜悦.2.培养实事求 是的科学态度.3.通过对平面镜、球面镜的应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响. 【教学重点】 1.平面镜成像的特点.2.球面镜的光学性质. 【教学难点】 1.虚像的概念.2.球面镜的应用. 【教学方法】 探究法、实验分析法. 【教学用具】 演示用:平面镜(大小形状各不同)、口径相同的平面镜和凸透镜、投影片、凹镜、凸镜、激光演示器. 学生用:玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8 K白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜. 【教学过程】 一、创设物理情境,引入新课 教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察,可以看到它们都是平的.用它可以照出人的“面孔”和各种 各样的“物体”,并与物体本身的形状一样.我们把这样的镜子叫平面镜,把出现在镜子里的“面孔”物体 叫做像. 再让学生观察自己在平面镜中的像,并提出一些问题让学生思考:当你改变与平面镜间的距离时,像怎 样变化？像的大小与物体的大小有怎样的关系？像的大小与平面镜的大小有关系吗？这些问题,并不要求 学生立即回答,目的是为了引起学生学习的兴趣,使学生对平面镜成像有一个感性认识,为学习本节的内容 奠定基础. 二、新课教学 (一)平面镜成像的特点 ［探究］平面镜成像的特点 1.向学生示范并说明探究活动的目的和做法. 目的:⑴研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系. 第 45 页 共 198 页⑵研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系. 做法:边示范边讲解. ①像下图那样,将一张 8 开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上,用两个夹子夹住一玻璃板,竖 立在白纸上. 探究平面镜成像的装置 ②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像. ③另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,使它与前面蜡烛的像重合(左右移动,直到从不同位置看上 去它们都重合在一起),这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置.改变玻璃前蜡烛的位置,把实 验再做两次,每次都记下两支蜡烛的位置. ④在白纸上画出玻璃板的位置,移开玻璃板,用刻度尺画实直线把每次实验中两支蜡烛位置的位置连 接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来并比较它们的大小,再用量角器测量看它们是否与镜面垂 直. ⑤把测量结果填写下表中. 蜡烛到平面镜的距 蜡烛的像到平面镜的距 离 离 第一次 第二次 第三次 2.学生分组实验 以上把教材图2.3—1的演示实验再改为学生实验,学生通过动手实验,自己进行分析总结,既有利于知 识的学习,也有利于能力的培养. 3.在实验基础上得出成像特点 引导学生根据实验结果回答: ［师］①平面镜中的像与物体大小是否相同？怎么知道的？ ②像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等？怎么知道的？ ［生］①平面镜中的像与物体大小相同.因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近,一支蜡烛与另一支 蜡烛的像总是重合的. ②像和物体到镜面的距离相等,因两支蜡烛到玻璃板的距离相等. 师生共同分析得到平面镜的成像特点: ①像和物体的大小相等. ②像和物体到镜面的距离相等. ③像和物体的连线垂直于镜面. 4.应用知识 ［讨论］身高1.6 m的人站在穿衣镜前,离镜0.5 m,他在镜中的像多高？像离镜多远？当他后退0.5 m 时,像高和像到镜面的距离怎样变化？ ［解答］⑴像高1.6 m,像离镜0.5 m. ⑵人后退0.5 m时,像高不变.像到镜面的距离增加0.5 m. (二)平面镜成像原理 第 46 页 共 198 页对于平面镜的像是靠光的反射形成的学生并不了解,老师可先给学生设疑,我们能看见物体,是因为有 光射入眼睛,我们也能看到物体在平面镜里的成像,成像的光是从哪里来的呢？然后利用教材图 2.3—2 分 析平面镜成像的原理,边板画边讲授,进行解疑,这样既巩固了反射定律,又培养了学生研究新问题的能力. 具体做法可按下面步骤进行: 1.在黑板上画出平面镜,先给出一个发光点S.然后提问学生: ［师］①S能发出多少条光线,方向如何？ ②射到平面镜上的光线有多少条？ ［生］①S能向四面八方发出无数条光线. ②射到平面镜的光线有无数条. 2.让学生选出一条入射光线,并画出它的反射光线,再选出另一条入射光线,并画出它的反射光线. 3.老师提出启发问题:这两条反射光线沿传播方向能否相交？如果人的眼睛正处于这两条光线传播的 路径上,会觉得这两条光线是从哪里发出的？并在图上画出一只眼睛. 师生共同分析得: ①这两条反射光线不能相交. ②当眼睛正处于反射光线的路径上时,根据光线直进的经验,眼睛会觉得反射光线好像是从它们的反 向延长线在镜后的交点S1发出的. 边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长,得交点S′. 4.教师指导学生看课本图2.3—2随即指出 ①S′是S发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点.但镜子后面实际上并没有这个发出光线 的点,所以S1叫虚像. ②物体上的每个点在镜子里都有一个像点,所有的像点就组成整个物体的虚像.虚像不是实际光线会 聚而成的. 紧接着教师介绍平面镜的发展史. 平静的水面,抛光的金属面,都具有平面镜的作用.我国是世界上最早使用平面镜的国家之一.远古时 期,人们就会利用平静的水面来作镜子来梳妆打扮.人们还利用水镜来美化环境.建于宋代的桂林花桥就是 利用平静的水面造成的“倒像”,使花桥显得更加美丽,使之有“桂林山水甲天下”的美称.我国大约在四 千年前的夏王时代,就有了铜镜.在战国时代,铜镜盛行,制作精美,但是,多是贵族妇女才能使用.近代发展 了利用玻璃制成平面镜,才能在民间普遍使用了. 思考题:岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的,为什么？ 教师要引导学生明确以下几点: ①平静的水面可看做一个平面镜,它可以成虚像.②对物体上的每一点来说,它在水中所成的像点都与 物点“等距”.③由于树木和房屋上的各点与水平面距离不同,越接近水平的点,所成的像也距水面越近,所 以各点组成的像从水面上看就是倒立的了. (三)平面镜的应用 1.平面镜成像不仅用于日常生活,也在其他方面应用甚广. ［师］同学们想一下哪些地方用到平面镜？ ［生甲］练功房里,演员用它来观察自己的姿势和动作. ［生乙］牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙？ ［生丙］潜水艇下潜后,艇内的人员通过潜望镜来观察水面上的情况. 2.改变光线的传播方向 ⑴讲一段故事:公元前 215~212 年间,罗马人大举入侵希腊,派出一支船队,满载精兵,准备攻打阿基米 德的家乡——叙拉古城,面临来势凶猛的强敌,阿基米德求见国王,献出破敌妙计,他动员全乡的妇女和守 城的人在海岸边列队.每人各执一面平面镜,把太阳光集中向罗马战船反射,不一会,罗马战船上的士兵被 照得头晕目眩,丧失战斗力被迫而退.阿基米德利用平面镜把光反射的原理,击退了敌人,拯救了他的家乡. ⑵教师画一个潜望镜示意图,如图甲所示 第 47 页 共 198 页如图甲那样在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平方向成 45°,这样 就做成最简单的潜望镜. (四)凸面镜和凹面镜 1.球面镜 反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜. 2.球面镜的分类 a.用球面的内表面作反射面的叫凹面镜. b.用球面的外表面作反射面的叫凸面镜. 3.凹面镜的性质及作用 a.凹面镜的性质 ［演示实验1］用氦氖激光器平行射向凹面镜. ［现象］反射光会聚在一点上. 师生共同分析得出结论: 凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上. ［师］我们知道反射时光路是可逆的,平行光经凹面镜后能会聚在焦点上,那么,如果把光源放在凹面 镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后是否平行射出呢？ ［生］我们猜想光应平行射出. ［师］我们不能靠猜测来下结论,我们还是用实验验证一下. ［演示实验2］把光源放在凹面镜的焦点上 ［现象］光源发出的光经凹面镜后成平行光. 师生共同分析得出结论: 如果把光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后将成为平行光. b.凹面镜的应用 ①根据凹面镜会聚光的性质,可以制作太阳灶、太阳炉,天文学家们用凹面镜作大型反射式望远镜,还 有耳鼻喉科医生用凹面镜会聚光观察耳道情况等. ［师］十一届亚运会的火种,是藏族初二学生达娃央宗,在青藏高原上,利用射入凹面镜的太阳平行光, 反射后会聚在焦点的性质,把火炬点燃而取得的. ②根据从焦点射向凹面镜的光线,反射后成平行光的性质,手电筒、汽车头灯、军事上的探照灯等用凹 镜作反射面,其作用就是使放在焦点附近的灯泡发出的光向同一方向近似平行地射击,使光束集中,亮度大, 照射的距离远. ③凸面镜的性质及作用 a.［演示实验3］用氦氖激光器演示平行光入射凸面镜. ［现象］平行光线经凸面镜后变得发散. 师生共同分析得出结论: 平行光线经凸面镜后发散. b.让学生手拿一个凸面镜,观察自己的像. ［师］像是放大的还是缩小的. ［生］凸面镜所成的像是缩小的. c.相同口径的平面镜和凸面镜哪个视野大？ ［演示实验4］ 1.如图所示,用两张黑纸各剪去一个等大的圆孔,分别粘在凸镜和平面镜上. 第 48 页 共 198 页2.把凸面镜和平面镜放在离学生距离相等的位置上,让学生向两个镜中观察,比较从两个镜中看到的 范围的哪个大,哪个小？ ［生］口径相同的凸面镜视野比平面镜的大. d.凸面镜的应用 汽车上的观后镜、马路拐弯处的镜子以及香港汇丰银行大楼上的月光镜都是凸面镜,其目的是扩大视 野. 三、知识小结 通过本节课的学习主要学习了以下几个问题: 1.平面镜的成像特点和成像原理. 2.平面镜的应用:成像和改变传播的方向. 3.球面镜的分类. 4.球面镜的性质及应用. 【作业】 1.复习本节课文. 2.P45动手动脑学物理①②③④. 3.预习第四节“光的折射”. 【板书设计】 一、平面镜成像 1.特点 ①像和物体的大小相等. ②像和物体到镜面的距离相等. ③像和物体的连线垂直于镜面. 2.原理 像是反射光线反向延长线的交点,是虚像. 二、平面镜的应用 1.成像. 2.改变光路. 三、球面镜 1.定义 反射面是球面的一部分的镜子. 2.分类 凹面镜、凸面镜 3.凹面镜的性质及应用 性质 ①凹面镜能使平行光会聚在焦点. ②使焦点发出的光线平行射出. 应用 ①太阳灶、太阳炉、内窥镜等. ②探照灯、手电筒、汽车头灯等. 4.凸面镜的性质及应用 性质 凸面镜能使平行光线发散. 应用 凸面镜可以扩大视野,如汽车上的观后镜. 【教学反思】 第 49 页 共 198 页本节课基本的思路是让学生自主的探究。对教师来说,实验探究课是一节非常难以驾驭的课,无论是教 学设计,还是引导学生制定计划设计实验到进行实验探究,都有相当的难度。尽管探究的目的非常明确,无非 是探究平面镜成像的规律。但学生初次学习物理对物理中的科学探究过程还不是非常熟习,特别对制定实验 计划存在一定的难度。教师在教学设计中应该认真考虑并进行积极突破的问题,必要时教师要积极引导学生 克服难点。学生根据实验的现象和日常生活中的现象进行猜想,在此教师只要引导好学生打开他们的思路, 使学生能大胆的进行猜想。对于学生的想法教师不要评价对与错,只是引导他们,使其想法尽量合理。但在 探究过程中,一定要引导好,即不能失控,也不能出现包办的现象。 第四节 光的折射 【教学目标】 知识与技能 1.了解光的折射的现象.2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律.3.了解光在发生折射 时,光路的可逆性. 过程与方法 1.通过观察,认识折射现象.2.体验由折射引起的错觉. 情感态度与价值观 初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的情感. 【教学重点】 知道光的折射规律. 【教学难点】 解释简单的折射现象. 【教学方法】 实验法、归纳法、讲练法. 【教学用具】 演示用:激光光源、光的折射演示装置、水槽. 学生用:碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水. 【教学过程】 一、创设问题情境,引入新课 让学生做两个学生实验,激发学习兴趣. ［学生实验1］在碗中盛满水,把筷子斜插到碗的底部,从侧面斜视水面,会发现水中的筷子看上去好像 向上弯折了. ［学生实验2］在空的茶杯里放一枚硬币,移动杯子,使眼睛刚刚看不到硬币,保持眼睛和杯子的位置不 变,慢慢地向杯里倒水,随着水面的升高,观察者看到了硬币,还会发现硬币升高了. 上述实验中,学生能看见水中“弯折”的筷子和“升高”的硬币,是由于光在水和空气的界面上发生了 一种光现象,这就是本节要学习的光的折射,由此引入新课. 二、新课教学 (一)光的折射 ［师］我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象.以及光 在反射时所遵 循的规律——光的反射定律.这些现象都是光在同种均匀介质中传 播的现象. 那 么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢？ 教师利用演示实验让学生观察光的折射现象.实验装置如图所 示,其中圆形 白色屏E(可用2 cm厚木板刷上白油漆)边缘标有均匀刻度,中间开 有长方形口, 恰好将长方形玻璃容器放进去,容器中装适量的水,并在水中插有 可转动的白色 屏F(树脂板或塑料板),白色屏E和F可显示光束传播的路径.圆周 上有一可移动 的激光光源S(可用激光棒). ［师］光从空气斜射入水中,传播方向是否改变呢？ ［生甲］传播方向不改变,仍沿直线传播. ［生乙］传播方向要发生改变. ［师］光从空气斜射入水中,如果改变方向,是向介面偏折呢？还是向法线偏折？ ［生甲］向介面偏折. ［生乙］向法线偏折. 第 50 页 共 198 页［师］上面问题的回答谁对谁错呢？下面我们用实验来验证一下. ［演示1］ 使E、F在同一平面上,让光从空气斜射向水面. ［现象］光从空气斜射入水中,在空气中发生反射,同时在水面处改变方向进入水中,同时向法线偏折. 师生共同分析得出结论: 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射.(refraction) (二)有关折射的几个专用名词 1.教师把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图. 2.从图中介绍,什么是折射光线和折射角.为了防止学生把折射光线与界面 的夹角误认为折射角,所以,要特别指出,折射角是折射光线与法线的夹角. (三)光的折射规律 ［演示 2］使 E、F 在同一平面上,让光从空气斜射向水面,改变入射角,再 做两次. 演示过程要让学生观察两点: 1.光从空气射入水中,入折角和折射角哪个大？ 2.随着入射角的增大(减小)折射角将如何改变？ ［现象］①光从空气斜射入水中,折射角小于入射角. ②折射角随着入射角的增大 (减小)而增大(减小). ［演示3］把白色屏F分别向前、向后折,让光以某一角度射向水面. ［师］大家能否看到水中的光线. ［生］看不见. 师生共同分析得出结论: ①折射光线、入射光线、法线位于同一平面内. ②折射光线、入射光线位于法线的两侧. ［演示4］让光垂直射向水面 ［师］大家观察一下进入水中的光线沿什么方向前进？ ［生］光沿直线传播,传播方向不变. 师生共同分析得出: 当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变. ［师］当光线垂直射向介质表面时,入射角和折射角各是多少度？ ［生］当光线垂直射向介质表面时,入射角为0°,折射角也为0°. ［师］利用图提出问题:如果让光线逆着折射光线的方向从水或其他介质射入空气中,光线是否沿原入 射光线射出呢？ ［演示5］ ①先让光由空气射入水中,记下入射光线、入射点、折射光线的位置. ②再让光线逆着折射光线方向射入,观察光线是否逆着原入射光线方向射出. 教师演示,学生观察后师生共同分析得出结论: 在折射时光路是可逆的. (四)用光的折射规律解释一些简单的现象 1.盛了水的碗,看上去好像变浅了 ［分析］如图所示,从碗底 S 点发出的光线,由水进入 空气时,在水面 上会发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人 眼逆着折射光 线的方向看去,觉得这些光线好像是从它们反向延长线交 点 S′发出来 的.S′就是 S 的虚像,S′比 S 与水面的距离近.所以,人看 上去盛水的碗 底好像变浅了. 2.放在杯底刚好看不见的小石头,加上水又会看得见. ［分析］在未加水之前的小石头 S 点,射入人眼的这部分光,被杯的边沿挡住如图甲所示,射向其他方 向的光线,也没有射进人的眼睛,所以,人眼看不见小石头.当水加到一定程度时,S 点从水射入空气时,在水 面发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼.如图乙所示,人可以看见小石头,其实,人看到的只是 小石头的虚像. 第 51 页 共 198 页三、知识小结 通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题: 1.光的折射现象. 2.光的折射规律. 3.用光的折射解释简单的光现象. 【作业】 1.复习本节课文. 2.P48动手动脑学物理①②③④. 3.预习第五节“看不见的光”. 板书设计 第四节 光的折射 1.光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射. 2.光的折射规律 ①折射光线与入射光线、法线在同一平面内. ②折射光线和入射光线分居法线两侧. ③折射角随着入射角的增大(减小)而增大(减小). ④当光从空气斜射入其他透明介质时,入射角大于折射角；当光从其他透明介质斜射入空气时,入射角 小于折射角. ⑤当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变. ⑥在折射时光路是可逆的. 3.解释现象 ①池水变浅. ②硬币升高. 【教学反思】 这节课主要是以学生实验为主,学生在实验中发现问题,引发思考,通过分组实验探究规律,激发了学 生的好奇心和求知欲,使学生在实践中体会到了学习的乐趣,粗略领会折射现象的美妙,获得了对自然界的 热爱及亲近的情感。成功之处:1、课前的复习:复习光是怎样传播的和光的反射定律为光的折射规律做好 了铺垫。2、新课的引入:由学生分组实验先看看碗底深度,再倒入水观察碗底,及插入水中筷子水中部分向 上弯折和筷子竖直插入水中错位现象,创设问题情景激发了学生的积极性和求知欲,并且很自然引入新课 3、光的折射规律的探究:由于有了激光器,学生在前面演示光由空气进入玻璃,发生折射及当入射光线逐渐 靠近法线、远离法线及垂直射向玻璃效果极佳,学生很容易总结出光的折射规律。4、由感性认识上升到理 性认识:有些学生去过电厂游泳馆游泳,提问:对游泳池,当你从池边双脚进入水中,向水底踩去的时候,你 的脚有什么感觉？学生会说脚有踩空的感觉,眼睛受骗了。进而画图用光的折射规律解释现象,密切联系实 际,从生活走向物理,从物理走向社会。5、整节课的思路清晰,课堂教学引起了学生极大的兴趣。6、在实 验探究过程中由于尊重了学生的猜想,尊重了学生的认知水平,尊重了学生对规律的认识,使探究教学真正 达到了使学生从学习中收获知识,掌握学习方法的目的。7、在本节习题中,安排了圆透明玻璃杯中倒入大 半杯水,放入五角硬币,由上至下看到2个或3个硬币。以前的教学中,由于用的杯底比较薄,看到了2个硬 币而现在用的杯底比较厚,看到了3个硬币,是我在今年这节课教学的最大收获。不足之处:1、对光的折射 规律的探究,由于器材有限没能做到分组实验。2、对光的折射规律的的应用,画图说明学生理解的不好,上 课时一定要强调人能看见物体是有光进入眼睛,并且让学生分辨出光由什么介质进入什么介质。3、课堂上 第 52 页 共 198 页有个别学生没做实验时乱动器材。光的折射在生活实际中很常见,是光学教学的重点内容。因此,通过学习, 除了使学生获得知识之外,更重要的是掌握研究新问题的方法,为学生终生学习能力的培养奠定基础。 第五节 光的色散 【教学目标】 知识与技能 1.初步了解太阳光谱和看不见的光.2.初步认识红外线及其作用.3.初步认识紫外线及其作用.4.了解 色散现象.知道色光的三原色和颜料三原色是不同的. 过程与方法 1.通过观察,了解红外线、紫外线的作用.2.通过收集、交流关于红外线、紫外线的资料,获得处理信 息的方法.3.探究色光的混合与颜色的混合,获得有关的知识,体验探究的过程与方法. 情感态度与价值观 1.初步认识科学技术对社会发展和自然环境及人类生活的影响.2.初步建立可持续发展的意识,有保 护人类生存环境的意识. 【教学重点】 1.红外线的作用.2.紫外线的作用. 【教学难点】 1.红外线的作用及应用.2.紫外线的作用及应用. 【教学方法】 阅读法、查找资料法、问答法. 【教学用具】 有关红外线、紫外线的挂图、光碟. 【教学过程】 一、光的色散 ［师］以前人们一直认为白色是最单纯的颜色,白光是单色光不能分解,那么是否是单色光呢？下面我 们一起来探讨下. ［演示5］照下图甲那样,让一束光穿过狭缝射在棱镜上,让学生观察在白屏上能看到什么现象(屏离棱 镜不要太远). ［演示6］照上图乙那样,把 另一个相光同的的色棱散镜按 相反的方向放在前一个棱镜旁边(两个棱镜要靠得近 些),让学生观察在白屏上又能看到什么？ 实验现象: ⑴在演示5中,学生可以看到白光通过棱镜后,不但改变了方向,而且在白屏上形成一条彩色的光带,彩 色光带上的颜色从一端到另一端依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫. ⑵在演示6中,学生可以看到彩色光带将重新会聚成白光. 引导学生分析实验现象,启发学生把感性认识理性化.师生共同活动得出以下结论: ⑴用棱镜可使太阳光发生色散,形成光谱. ⑵白光不是单色的,而是由各种色光混合而成的. ［想想做做］ 在做好“色散”的演示实验后,为增加学生对色散的兴趣和体验.可让同学们分组做一下“分解太阳光” 的实验.“分解太阳光”的活动内容是利用平面镜和水来使白光色散的一个方案.把由白光分解出的红、橙、 第 53 页 共 198 页黄、绿、蓝、靛、紫的色带反射到白色的墙壁上很醒目. 学生分组实验 按课本图 2.1—7,深盘上盛上一些水,盘边斜放一个平面镜,使太阳光照射到白色的墙壁上,观察墙壁 上反射光的颜色. 现象:由白光分解出的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带反射到白色的墙壁上. 二、色光的三原色 ［师］提出问题,引起学生兴趣:彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的呢？紧接着教师打开教室的电 视机,把放大镜发给几个同学,让同学们用放大镜看彩色电视画面上的各色光条. ［师］同学们看到什么现象？ ［学生答］通过观察,可以发现,电视机屏幕上显现出画面的丰富多彩的颜色,都是由红、绿、蓝三色 光条合成的. ［师］没有拿放大镜看彩电画面的同学可以看一下课本图2.1—8.2.1—9. 师生共同活动分析得: ⑴红、绿、蓝叫做色光的三原色. ⑵利用这三种色光可以混合出不同的色彩来. ［活动和探究］ 色光的混合与颜料的混合 ［内容］色光的三原色为红、绿、蓝,而颜料的三原色为品红、黄、蓝.色光的混合与颜料的混合规律 是否相同呢？ ［过程］问题提出后,许多同学不知怎么回答才好.教师鼓励学生大胆的猜想,然后找出解决该问题的 方法和思路. 要解决此问题,同学们首先要弄清楚以下问题: ⑴如何得到红、蓝两种单色光？如何实现色光的混合？ ⑵如何得到红、蓝两种颜料？如何实现颜料的混合？ 带着这两个问题,同学思考了一会儿,设计出如下方案: ⑴得到单色光和实现单色光混合的方案:①分别用红色和蓝色的透明胶片挡在两只手电筒的前面,观 察它们射出的红光和蓝光在白墙上重叠部分的颜色.②在白色圆形硬纸板的一面上用蜡笔分别涂上红、蓝 两种颜色,把它安装在陀螺上,使陀螺快速旋转,造成色光的混合,观察板上的颜色. ⑵得到单色颜料和实现颜料的混合方案. 拿红、蓝两种水彩作单色颜料,拿毛笔将二者在白纸上混合以实现颜料的混合. 同学们设计出实验方案,接着进行实验: ⑴色光的混合 ①在白色圆形硬纸板的一面上用蜡笔分别涂上红蓝两种颜色,把它安装在陀螺上,使陀螺快速旋转,造 成色光的混合,观察纸板上的颜色. ②改变两种颜色的深浅程度,当陀螺快速旋转的时候,观察纸板上颜色的变化. ③照①②的方法可实现绿蓝、红绿两种色光的混合. ④填写下表 色光的混合 ⑵颜料的混合 ①用两支毛笔分别蘸上红色水彩,蓝色水彩在白纸上混合时观察白纸上呈现的颜色. ②二者的比例不同时混合观察白纸上呈现的颜色. ③用同样的方法实现绿蓝、红绿两种水彩在不同比例时混合的情况. ④填写下表 颜料的混合 ［结果］通过探究活动,我们明确了以下两点: 第 54 页 共 198 页①颜料的三原色与色光的原色不同 颜料的三原色为品红、黄、青,而色光的三原色为红、绿、蓝. ②它们混合的原理不同 颜料的混合原理是:两种颜料混合色是它们都能反射的色光,其余的色光都被这两种颜料吸收掉了.色 光的混合原理是:两种色光混合后使眼睛感觉到了另一种颜色. 三、看不见的光 1.复习提问,引入新课 ［师］白色光是单色光还是复色光？ ［生］白光是复色光. ［师］白光通过三棱镜后在光屏上形成一条粉带,自上而下分别是什么颜色的光？ ［生］白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带,自上而下是红、橙、黄、绿、蓝、 靛、紫. ［师］棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光.把它们按这个顺序 排列起来,就是光谱(spectrum).此外,在红光之外是红外线,紫光之外是紫外线,这两种都是人眼看不见的 光,今天我们一起来研究看不见的光——红外线、紫外线. 2.教学 (一)红外线 让学生阅读课文,然后回答以下问题: ［师］红外线有哪些特性？ ［生］红外线的主要特性是它的热效应,一切物体都在不停地发射红外线. ［师］红外线有哪些应用？ ［生甲］物体在温度升高时,它辐射的红外线会大大增强.人体生病时,局部皮肤的温度异常,如果在照 相机里装上对红外线敏感的胶片.给皮肤拍照并与健康人的照片对比,有助于对疾病做出判断. ［生乙］夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高,人辐射的红外线比它们强,人们根据这个原理制成 了红外线夜视仪. ［生丙］红外线还可用来进行遥控.如电视机遥控器的前端有一个发光二极管.按下不同的键时,可以 发出不同的红外线,来实现电视机的遥控. ［生丁］利用红外线遥感技术可以在飞机或卫星上勘测地热.寻找水源、估计农作物的长势和收成等. ［生戊］利用红外线的热作用,可以加热物体、烘干油漆和谷物、进行医疗等.如市场上烤制鸡鸭等肉 类食品的“远红外烤箱”. 教师对同学的回答给予充分的肯定后,为使学生获得真实、充实的学习信息.教师也可以补充以下材 料: 红外线位于红光外,它的频率范围在1012 Hz~5×1014 Hz.一切物体都在不停地辐射红外线. 物体的温 度越高,辐射出的红外线越多.物体在辐射红外线的同时,也在吸收红外线. 红外线的主要特性是热作用强,各种物体吸收了红外线后温度升高.因此人们利用红外线来加热物品. 工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆,家庭用红外线箱烤食品,浴室用的浴室暖灯用红外线来取暖.医疗上 利用红外线来理疗. 由于红外线穿透云雾的能力比较较强,利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线,再利用电子 仪器对吸收的信号进行处理,可以显示出物体的形状和特征,这就是红外遥感.利用红外遥感技术可以对地 球勘测,寻找水源,监视森林水灾,估测大面积农作物的长势和收成,预测风暴和寒潮,在军事上也有重要的 应用. ［补充后教师板书］ 一、红外线 1.特性 ①红外线的热作用很强. ②红外线穿透云雾的能力很强. 2.应用 ①利用红外线加热物体. ②红外线遥感. ③红外线遥控. (二)紫外线 让同学阅读课文,然后回答问题: ［师］在光谱的紫端以外,也有一种看不见的光,叫紫外线(ultraviolet ray).那么紫外线有何特性 呢？ 第 55 页 共 198 页［生甲］紫外线的化学作用强. ［生乙］紫外线具有荧光效应. ［生丙］紫外线能杀菌. ［师］紫外线有哪些应用呢？ ［生甲］紫外线能促使人体合成维生素 D,这种维生素有助于人体对钙的吸收,所以儿童常晒太阳能预 防缺钙引起的佝偻病.但是过高的紫外线会使皮肤粗糙.甚至诱发皮肤癌. ［生乙］紫外线有荧光作用,有些物质受到紫外线照射时能够发出可见光.日光灯管的管壁上涂的就是 一种荧光物质.大额钞票上也有用荧光物质印刷的文字,用紫外线照射则会发出可见光,这是一种防伪措 施. ［生丙］紫外线能杀死多种细菌,所以医院和食品店常用紫外线消毒. ［生丁］紫外线很容易使照相底片感光. 学生回答后教师给予充分的肯定后讲解. 1.紫外线的频率范围是7.5×1014 Hz~5×1016 Hz,在光谱上位于可见光紫光之外,人眼看不见. 2.不要误认为紫外线是紫色的或蓝色的,紫外线是看不见的“不可见光”.紫外线看起来是淡蓝色的, 那是因为除了紫外线外,它们还发出少量蓝光和紫光. 3.地球上的天然紫外线,来自太阳光.地球周围的大气层阻挡了大量的紫外线进入地球表面,才使地球 上的生物获得生存的条件.为了保护人类生存家园.我们应有环保的意识,承担起环保的责任和义务. ［教师讲解完后板书］ 二、紫外线 1.特性 ①紫外线的化学作用很强. ②紫外线的生理作用很强. ③紫外线具有荧光作用. 2.应用 ①医用消毒. ②防伪措施. ③生理作用. 三、知识小结 通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题: 1.红外线的特性及应用. 2.紫外线的特性及应用. 【作业】 1.复习本节课文. 2.课本P53①②③. 3.复习本章内容. 板书设计 1.红外线 特性 ①红外线的热效应强. ②红外线的穿透云雾的能力很强. 应用 ①利用红外线加热物体. ②利用红外线实现遥感、遥控. 2.紫外线 特性 ①紫外线的化学作用. ②紫外线的生理作用. ③紫外线的荧光效应. 应用 ①紫外线可使照相底片感光. ②紫外线的生理作用. ③医用消毒、防伪. 四、知识小结 第 56 页 共 198 页通过本节课的学习主要学习了以下几个问题: 1.光源. 2.光沿直线传播的条件及应用. 3.光在真空中的光速是3×108 m/s,大于光在其他介质中的传播速度. 4.白光不是单色的,而是由各种色光混合而成的. 5.色光的三原色为红、绿、蓝,颜料的三原色是品红、黄、青,二者的混合原理不同. 五、布置【作业】 1.阅读本节课文. 2.课本P38动手动脑学物理①②③. 六、板书设计 1. 2.色光的三原色:红、绿、蓝;颜料的三原色:品红、黄、青. 3.色光的混合与颜料的混合原理不同. 【教学反思】 教师的每一节课都应该有自己的兴奋点,课堂中会期待着兴奋点的出现,课后会因为兴奋点的出现而 心情舒畅,会觉得很有成就感。那么怎样才能让自己在课堂中找到兴奋点呢？如何处理好教师的兴奋点与 学生兴奋之间的差异性呢？对于本节课,我把自己教学的兴奋点定位于色散实验和物体颜色的成因这两个 地方,这两处恰好也是本节课的重点。光的色散实验在光学实验室利用三棱镜演示效果不错,关于物体颜色 的成因部分内容与生活联系很密切,学生很强的好奇心,此处是老师与学生的兴奋点的交叉点,很容易把课 堂的氛围引向高潮。 光现象复习课 【教学目标】 知识与技能 1.知道光沿直线传播的条件及光速.2.了解色散现象,知道色光的三原色和颜料的三原色是不同的.3. 理解光的反射定律.4.知道平面镜成像特点及应用.5.知道光的折射定律.6.了解红外线、紫外线的特性及 应用. 过程与方法 培养学生综合的能力,用所学知识解决实际问题的能力. 情感态度与价值观 要抱着实事求是的态度,通过实验,探究所学知识的内在规律. 【教学重点】 1.光在同种均匀介质中是沿直线传播的.2.光的反射定律和平面镜成像的规律.3.光的折射定律. 【教学难点】 1.光学知识的实际应用. 2.运用光学知识完成光路图. 【教学方法】 归纳法、问答法、讲练法. 【教学用具】 投影片、投影仪. 【教学过程】 第 57 页 共 198 页一、引入新课 上一节课的课后【作业】是复习第二章,大家是否复习过？复习的效果如何呢？让我们检查一下. 二、新课教学 (一)光的直线传播、光速、颜色 ［师］光沿直线传播的条件是什么呢？ ［生］光在同一种均匀介质中是沿直线传播的. ［师］哪些现象说明光沿直线传播？ ［生］小孔成像、影子的形成、日月食的形成、激光准直都说明光是沿直线传播的. ［师］光在真空中的传播速度是多大？ ［生］光在真空中的传播速度最大,为3×108 m/s. ［师］色光的三源色和颜料的三原色分别是什么？ ［生］色光的三原色是红、绿、蓝. 颜料的三原色是品红、黄、青. ［投影片出示例题］ ［例1］夜晚,当你与一盏路灯的距离由近到远时,你的影子的长度有什么变化？请作图说明. 解析:由灯到头顶的连线与地的交点到人脚的区域光不能到达而形成人影,如图所示. 由于光是沿直线传播的,人站在 D 点时,如图所示,CD 段光不能到达为人影部分；人站在 B 点时,AB 段 光不能到达为人影部分；因为CD＜AB,所以当人与一盏路灯的距离由近到远时,影子的长度由短变长. ［例 2］下图是月球的影区分布,当人随地球运动到 区时会看到日全食.运动到 区时会看到日 偏食,运动到 区时会看到日环食. 解析:由于光的直线传播,月球又是不透明体,当月球运转到太阳和地球之间时,因月球挡住了太阳光, 地球上的人就能观察到日食现象.从图中不难看出,地球运动到B区,太阳光全部被月球挡住,看到的是日全 食. 运动到A区,太阳光部分被挡住,看到的是日偏食. 运动到C区,太阳中间被月球挡住,看到的是日环食. ［例3］太阳光穿过茂密树叶间的缝隙在地面上形成的光斑 A.是方形的,它是太阳的虚像 B.是圆形的,它是太阳的虚像 C.是圆形的,它是太阳的实像 D.是方形的,它是太阳的实像 解析:这是一个小孔成像的问题,由于光斑是实际光线会聚而成的,所以是太阳的实像,是圆的.选C. (二)光的反射、平面镜成像、球面镜 ［师］光的反射定律是什么？ ［生］光的反射定律为:反射光线、入射光线、法线在同一平面内；反射光线、入射光线分居在法线 的两侧；反射角等于入射角. ［师］能不能说入射角等于反射角？为什么？ ［生］不能说入射角等于反射角,因为先有入射,后有反射. ［师］漫反射遵守光的反射定律吗？ ［生］漫反射也遵守光的反射定律. ［师］平面镜成像原理是什么？ 第 58 页 共 198 页［生］平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点,是虚像. ［师］平面镜成像特点是什么？ ［生］平面镜成像特点可概括为八个字:虚像、等大、等距、垂直.即①平面镜所成的像是虚像；②像 和物体的大小相等；③像和物体到镜面的距离相等；④像和物体的连线垂直于镜面. ［师］球面镜可分为哪两类？ ［生］球面镜可分为凹面镜和凸面镜. ［师］凹面镜、凸面镜各有什么光学性质？ ［生甲］凹面镜能使平行光线会聚在焦点上,如把光源放 在凹镜的焦 点上,光源发出的光经凹镜将成为平行光. ［生乙］凸面镜能使平行光线变得发散. ［投影片出示例题］ ［例4］一条光线投射到和它垂直的平面镜上,如图所示, 要想使反射 光线跟入射光线成直角,镜面应旋转多少度角？ 解析:此题中镜面可向任意方向旋转,所得结果都一样, 因此可选取 任意一种转动方式来解此题. ①由题意作出反射光线OB,使OB⊥OA. ②由反射定律知,∠AOB的角平分线ON即为法线. ③因为法线垂直于镜面,所以可作出平面镜位置,如图所 示. ④平面镜转动的角度: ∠BOM′=∠M′ON-∠BON=90°-45°=45° 可见,当入射光线不变,镜面绕入射点旋转一个角度时,反射光线偏转的 角度等于 两部的镜面旋转的角度. ［例 5］一平面镜竖直地挂在墙上,A、B、C 三物体放在镜子前面,人眼 的位置如 图所示固定不动,则人通过平面镜可以看到 A.A和B的像 B.B和C的像 C.只看见B的像 D.A、B、C的像都能看到 解析:人眼能看到物体的像的条件是:从物体发出(或反射)的光线经镜面反射后能到达人眼中.当镜子 和人眼的相对位置确定后,人眼所能看到的反射光线就被限制在入射到镜子边缘后,反射光线能到达人眼 的范围之内,如图所示的光线Ⅰ和Ⅱ所夹部分的范围内人眼只能观察到物体A和B的像,不能观察到C的像. 答案A正确. ［例6］如图甲所示,从发光点S发出的一条光线经镜面MN反射后恰好过A点,画出这条光线. 甲 乙 解析:根据平面镜成像的规律.首先根据对称法作出S点关于镜面MN的对称点S′,通过A点的反射光 线反向延长必过S′,连接A、S′交镜于镜面于O点,OA即为反射光线,SO即为入射光线,如图乙所示. ［例7］如右图所示,在平面镜前有一物体AB,画出物体在平面镜中所成的 像. 平面镜成像的光路图作法 方法1:用光的反射定律完成. 方法2:用平面镜成像规律,直接利用物像对于镜面对称的特点完成. 解法 1:如图甲所示,根据平面镜成像特点从 A、B 两点各画一条与平面镜 垂直的线 AO1.BO2,然后延长 AO1 交 A′,使 O1A′=AO1,A′就是 A 点的虚像.同法找出 B 点的虚像 B′,连接A′B′即为AB的像. 第 59 页 共 198 页甲 乙 解法2:如图乙所示,根据反射定律,由A点发出两条光线AC、AD射到平面镜上,画法线,进而画出反射 光线 CE、OF,反向延长 CE、DF 在镜后有一个交点 A′,A′即为 A 在平面中所成的像.同法可找出 B 在平面 镜中所成的像B′.连接A′B′即为AB在镜子所成的像. (三)光的折射、看不见的光 ［师］光的折射遵循什么规律？ ［生］光的折射遵循光的折射定律. ［师］光的折射定律的内容是什么？ ［生］光的折射定律的内容是:折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线、入射光线分居 在法线的两侧；折射角随着入射角的增大(减小)而增大(减小)；当光从空气斜射入水等其他透明介质时, 入射角大于折射角；当光从水等其他透明介质中斜射到空气中时,入射角小于折射角；当光线垂直入射时, 传播方向不改变. ［师］在反射、折射时光路是否可逆？ ［生］在反射、折射时光路都是可逆的. ［投影片出示例题］ ［例8］如图所示,AO是由空气向水面斜射的一条光线,光线与水面的夹角为30°, 画出反射光线和折射光线的大致方向,并标出入射角和反射角的大小. 解析:由题意知,本题是已知入射光线和水面位置,作反射光线和折射光线. 这类作图题,关键在于通过入射点作垂直界面(水面)的法线,然后根据光的反射定 律作反射角等于入射角,从而得到反射光线,再根据光从空气斜射入水中,折射角小于 入射角作出折射光线. 解答:过入射点O 作法线NN′,则入射角为∠AON=90°-30°=60°. 在法线另一 侧空气中,作∠NOB=60°,∠NOB为反射角,OB为反射光线,再在法线另一 侧的水中, 作∠N′OC.∠N′OC为折射角,使折射角小于入射角,OC为折射光线的大 致方向.如 图所示. ［例 9］如图所示,图中画出了四个穿过平行玻璃板的光路示意图, 其中正确的 是 解析:光从空气斜射入玻璃,或从玻璃斜射入空气,光的传播方向都要改变,即发生折射现象.A 图中光 的方向始终没有改变,因此是错误的,B 图光从空气进入玻璃的折射是对的,但从玻璃进入空气的折射是不 第 60 页 共 198 页对的,因此B图错,D图中光从空气进入玻璃时,折射角大于入射角,而从玻璃进入空气时,折射角小于入射角, 这恰恰与光的折射规律相反,所以D图错,只有C图符合光的折射定律. 三、知识小结 通过本节课的学习,主要复习了以下几个问题: 1.光的直线传播、光速、颜色. 2.光的反射、平面镜成像、球面镜. 3.光的折射. 4.看不见的光. 【作业】 1.复习本节讲的内容. 2.复习本章知识准备考试. 3.预习第三章. 板书设计 【教学反思】 让学生知道光沿直线传播的条件及光速,了解色散现象,知道色光的三原色和颜料的三原色是不同的, 理解光的反射定律,知道平面镜成像特点及应用,知道光的折射定律,了解红外线、紫外线的特性及应用. 第五章 透镜及其应用 第 61 页 共 198 页第一节 透镜 【教学目标】 知识与技能 1.了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解透镜的焦点、焦距.2.了解凸透镜和凹透镜对光的作用. 过程与方法 1.通过观察凸透镜和凹透镜的实物及板图,得出两种透镜的两种不同构造,培养学生通过观察时抓住 事物本质特征,通过观察能够识别不同事物的不同特点的能力.2.通过实验培养学生研究、探索新问题的能 力. 情感态度与价值观 1.通过研究透镜的作用及特殊光线的作图,对学生进行色彩美和线条美的教育.2.通过教师、学生的双 边教学活动,培养学生学习物理的兴趣,能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐. 【教学重点】 通过观察和实验,了解什么是凸透镜和凹透镜及对光的作用. 【教学难点】 指导学生对实验进行仔细观察、分析,最后通过概括得出结论. 【教学方法】 观察法、讨论法、实验法. 【教学用具】 透镜一组、光具座、光源、老花镜、近视镜、饮料瓶(无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部)、 香、火柴、实物投影仪、激光演示器、手电筒. 【教学过程】 一、创设情境,提出问题,引入新课 同学们都见过放大镜,利用放大镜我们可以看清用肉眼看不清的小字；有些同学的视力不好,配上合适 的眼镜就可以看清本来看不清的物体；假日外出旅游,用照相机可以把美丽的自然风光留为永恒的记忆； 上课时,老师可以把教学内容事先绘制在胶片上用投影打在幕布上,方便了课堂教学；医院化验室的医生, 在显微镜下可以看见血液中的各种细胞；科学家们利用巨大的天文望远镜来观察,接收来自宇宙的信息,通 过对这些信息的分析,人们对宇宙越来越了解.前边所说的放大镜的镜片、眼睛的镜片、照相机的镜头、投 影机、显微镜、望远镜等仪器的镜头,都是由透镜组成的.今天,我们就来研究透镜,同学们想了解有关透镜 的哪些问题？ ［生甲］什么叫透镜？ ［生乙］近视眼镜和远视眼镜的镜片一样吗？若不一样,它们由什么透镜组成？ ［生丙］透镜对光有什么作用？ ［师］看来同学们对透镜很有兴趣,提出这么多的问题,要想得出答案,我们就要通过探究和实验来获 得. 二、进行新课教学 ［探究］什么叫凸透镜(convex lens)？什么叫凹透镜(concave lens)? ［师］在我们的桌子上都有一盒透镜,它们的表面是球面的一部分.同学们认真观察,不要用手摸,看有 什么不同,能分几类,找出它们的特征. ［生］学生们在仔细观察、讨论,并进行比较. ［师］通过观察和讨论,概括出它们的特征. ［生甲］透镜有两面往里凹的,也有往外凸的. ［生乙］透镜可以分为两类. ［生丙］一类是两面往外凸,也就是中间厚边缘薄. ［生丁］另一类是两面往里凹,也就是中间薄,边缘厚. ［生戊］中间厚,边缘薄的叫凸透镜(convex lens). ［生己］中间薄,边缘厚的叫凹透镜(concave lens). ［师］通过大家的观察、讨论和概括,我们认识了凸透镜和凹透镜. (一)什么叫凸透镜？什么叫凹透镜？ 中间厚、边缘薄的叫凸透镜(convex lens),中间薄,边缘厚的叫凹透镜(concave lens).(板书) ［师］凸透镜和凹透镜生活中常用到,我们桌子上放着帮助人们矫正视力,保护眼睛的近视眼镜的镜片 和远视眼镜的镜片,看看它们是什么透镜(lens)? ［生甲］远视镜的镜片是凸透镜. 第 62 页 共 198 页［生乙］近视镜的镜片是凹透镜. ［师］学生们判断的很对,看投影,看看它们中哪些是凸透镜；哪些是凹透镜? ［生甲］图中甲是凸透镜. ［生乙］图中是凹透镜的是乙图. 再看(课本板图3.1—2所示),这是研究透镜时常用的两个科学术语,主光轴和光心.组成透镜的两个球 的球心连线叫主光轴.在主光轴上有一个特殊的点,通过它的光线传播方向不变,这一点叫透镜的光心,可 以认为透镜的光心就在透镜的中心. ［想想做做］ ［师］同学们现在从透镜盒中拿出一个凸透镜,正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动, 观察有什么变化？ ［生甲］有亮点. ［师］亮点是怎么形成的？ ［生甲］“亮点”亮说明它的光进入我们眼睛中的多. ［生乙］太阳光通过凸透镜都聚到亮点上. ［师］他们分析的特别好,咱们为他们鼓掌！现在,让光斑变得最小,最亮.测量这个最小、最亮的光斑 到凸透镜的距离,记录下来,换另一个凸透镜,重做上面的实验.再换一个凹透镜,重做上面的实验,纸上能 够得到很小、很亮的光斑吗？这说明了什么？ ［生甲］用凹透镜无论如何移动,都得不到很小、很亮的光斑. ［生乙］亮点是光会聚的. ［生丙］凹透镜不能使光会聚. ［生丁］凸透镜能使太阳光会聚. ［生戊］凹透镜不能使太阳光会聚. ［师］同学们回答得非常好,这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用.但是由于我们观察不 到光的传播路径,所以为了对这个问题作进一步的研究,我们来设计一个实验. 做法一:把凸透镜放在光具座上,让光源正对照过去,移动光屏,有亮点.再换凹透镜重做,将怎么移动 光屏都没亮点. 做法二:将无色透明饮料瓶放在水平桌面上,在瓶中放置点燃的香头,在上面要放凸透镜或凹透镜,这 就形成一个“烟室”,用手电筒对准透镜照射,适当调节手电筒和透镜的距离,观察透镜对光的作用,看到通 过凸透镜的光相互靠拢,通过凹透镜的光相互远离. 做法三:用激光演示器将平行光射向凸透镜和凹透镜,观察到经过凸透镜的光相互靠拢,经过凹透镜的 光相互远离. ［师］同学们刚才设计的方法都很好,也可行,我们来拍手表示祝贺. (二)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用(板书) ［师］射到地面的太阳光是相互平行的,叫做平行光,看投影(课本图3.1—4所示),凸透镜能使平行于 主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点(focas),用“F”字母表示,焦点到光心的距离叫做焦距(focal length).用“f”字母表示.(课本图 3.1—5 所示)凹透镜使平行于主光轴的光线发散,它没实焦点,但通过 凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点,这点是凹透镜的虚焦点. ［动手动脑学物理］ 1.拿一两个凸透镜试一试,怎样可以测得凸透镜的焦距. 方法⑴:拿一个凸透镜正对着太阳光,让光通过凸透镜照到白纸上,移动凸透镜使光斑很小很亮,用刻 度尺量出光斑到凸透镜的距离. 方法⑵:在光具座上,让光源的光正照到凸透镜,移动光源和光屏,找出光屏上有很小很亮的点,用刻度 尺测出光屏与凸透镜的距离. 2.如图A、B是两个直径相同的凸透镜,它们的焦距分别是3 cm和5 cm,按照实际尺寸画出平行光经过 第 63 页 共 198 页它们之后的径迹,哪个凸透镜使光偏折得更多些？ 学生们作图,教师巡视,并进行指导. ［师］同学们都很认真,现在从图中能得出什么结论？ ［生甲］图A偏折得厉害,图B偏折得不厉害. ［生乙］焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱,焦距短的会聚作用强. ［生丙］凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短:表面越凸,焦距越短,每个凸透镜的焦距是一 定的. 3.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置？试试看,你 在解决这个问题的时候实际利用了前面学过的什么原理？先猜测一下. ［生甲］把小灯泡放在大于一倍焦距之外. ［生乙］把小灯泡放在一倍焦距之内. ［生丙］把小灯泡放在焦点处. ［师］学生们都猜想,想不想知道你猜得是否正确,那么我们通过实验来证实,并说出理由. 方法⑴:用激光演示器从焦点外射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光. 方法⑵:用激光演示器从焦点内射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光. 方法⑶:用激光演示器从焦点射向凸透镜的光,通过凸透镜后变为平行光. ［师］通过实验得出什么结论？它利用了什么？ ［生甲］经过焦点的光通过凸透镜后变成平行光. ［生乙］这是利用了前面学过的光路是可逆的知识. ［生丁］光通过凸透镜两侧表面发生折射.折射时光路是可逆的.平行于主光轴的光通过凸透镜要会聚 到焦点处,那么,焦点处射出的光通过凸透镜就会平行于主光轴出来. 三、知识小结 本节课我们学习了以下内容: 1.我们认识了凸透镜和凹透镜,而且知道了凸透镜的焦点和焦距. 2.凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在焦点上. 3.凸透镜能产生平行光.但是,凹透镜却能使平行光发散. 【作业】 P57动手动脑学物理1.2.3写到作业本上. 板书设计 【教学反思】 本节课新课引入较为成功,能够引起学生的学习兴趣。实验“凸透镜对光的会聚作用及凹透镜对光的发 散作用”准备较为充分,实验基本成功为本节课教学成功奠定了基础。整节运用实验——分析、归纳；疑问 ——猜想——实验——分析论证这些探究方法。学生在实验探究中学习实验法、观察法、分析归纳法、比 较法等学习方法。体现了新课程的以学生为主体,教师为主导的理念,一些概念、结论基本上都是通过学生 的观察、探究自己总结出来的。把本节课的知识归结为:两种透镜及对光的作用。①凸透镜对光有会聚作用 ②凹透镜对光有发散作用；三条特殊的光线①入射光线平行于主光轴,折射光线过焦点②入射光线过光心, 第 64 页 共 198 页③入射光线过焦点,折射光线平行主光轴。传播方向不变四个概念:①主光轴、②光心、③焦点、④焦距等 便于学生记忆、理解、运用。通过学生观察实验探究,能培养学生良好的实验探究习惯,并学会方法,增强学 习兴趣。体现从生活走向物理,从物理走向社会的理念。电教手段运用的比较熟练。对课件能够根据实际情 况自己进行有选择的使用,增强了课堂的实效性,提高了学生学习物理的兴趣。 第二节 生活中的透镜 【教学目标】 知识与技能 1.了解透镜在日常生活中的应用.2.知道照相机、幻灯机、放大镜成的像. 过程与方法 1.通过制作模型照相机培养学生的动手能力.2.通过对照相机、投影仪、放大镜所成的像的分析,逐步 培养学生运用所学基础知识解决实际问题的能力.3.通过观察与实验,有意识地培养学生分析与综合的思 维方法. 情感态度与价值观 1.通过模拟相机的制作和使用,使学生获得成功的喜悦.2.通过学习照相机、投影仪、放大镜激发学生 对科学的求知欲,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,初步建立将科学技术应用于实际 的意识. 【教学重点】 通过观察和制作,使学生在头脑中形成透镜及其成像的丰富、具体的感性认识. 【教学难点】 通过观察照相机、投影仪、放大镜的像,再经过分析、综合、最后得出它们成的像. 【教学方法】 观察法、分析法、讨论法. 【教学用具】 照相机、投影仪、幻灯机、放大镜、硬纸板、凸透镜、半透明塑料薄膜或蜡纸、毛玻璃. 【教学过程】 一、创设情境、提出问题、导入新课 节日家人团聚或外出旅游,总要留影作纪念.摄影师用照相机拍出美丽的风光,动人的场景.使人们从 照片中感到美的享受和启迪.这就需要照相机,你们想了解它吗？我们通过观察走近它,认识它. 二、新课教学 ［生甲］我很想知道照相机为什么能照像？ ［生乙］照相机前面的镜头是什么透镜？ ［生丙］照相机的构造是什么样的？ ［生丁］为什么同样的照相机能照全景和不是全景的像？ ［生戊］为什么像片中景物比实物小？ ［生己］有时拍出的像很白,有时拍出的很暗,这是怎么回事？ ［生庚］为什么我们常用的照相机叫傻瓜相机？ ［师］这些问题通过对照相机的观察和我让你们收集的资料,看看能否得出结论. ［生甲］照相机前面镜头是凸透镜. ［生乙］想拍全景离景远点,想拍人大点离人近点. ［生丁］光线强拍出的像发白,光线弱拍出的暗. ［生戊］照相机由镜头、机箱、调焦环、光圈、胶片等组成. ［生己］光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成一个像,这个像冲洗出来就是照片. ［生庚］怎么落在胶片上？是因为胶片上涂着一层对光敏感的物质,通过镜头的光在胶片上曝光后发 生化学变化,物体的像就被记录在胶片上,经过显影、定影后成为底片,再用底片冲印就可以得到相片. ［师］大家准备的资料很全,也很好.我们知道了照相机的构造.要想了解它的使用方法,下节课我们再 说.想不想做一个,如何做？ 学生们兴趣很浓、相互讨论、研究方案. ［想想做做］ 第 65 页 共 198 页方案一:用两个粗细相近的长方形纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个,在大的纸筒前面固定一个凸透 镜,在小的纸筒前面,固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕,把纸筒有屏幕的一端朝里,套入较大的圆筒,就制 成了模拟照相机. 方案二:用硬纸板圈成两个直径大小相近的,长约15 cm的圆纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个,在 直径较大的纸筒前面,固定一个凸透镜,在直径较小的纸筒前面,固定一个屏幕.把较小的圆筒有屏幕的一 端朝里,套入较大的圆筒内,这样模拟照相机就做成了. ［师］这两个方案都很好,也可行,现在我们按照方案制作好后,对准某个人或物体,拉动纸窗改变透镜 和屏幕之间的距离,能观察到什么？ ［生甲］看到一个缩小的、倒立的清晰的像. ［师］大家做的很认真,观察的也仔细,现在看投影. 照机机原理图 (一)照相机 照相机的镜头相当于一个凸透镜.来自物体的光经过照相机镜头后会聚到胶卷上,形成一个倒立、缩小 的像.(板书) ［师］教学中常用到投影仪,现在观察它的结构,想想使用它有什么优点？ ［学生们分组观察,教师指导,看投影课本图3.2—4,介绍结构］ ［生甲］投影仪由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕组成. ［演示］把投影仪上的平面镜(反光镜)取下,投影片放到载物台上(正放),调节镜头,在天花板上就能 得到投影片上图案的像,再把反光镜安上,把图案打到屏幕上. ［师］仔细观察,得出结论,并说出使用投影仪的优点. ［生甲］天花板上得到一个倒立、放大的像. ［生乙］用平面镜使像反射到屏幕上. ［生丙］投影仪可以把文字直接书写在透明胶片上,使用方便. ［生丁］实物投影仪能直接投影实物. ［师］大家观察的很仔细,回答得也很好.我们鼓掌进行勉励. ［师］在我们桌子上还有一个仪器,它叫幻灯机,观察实物和挂图了解它的构造和能成的像. ［生甲］幻灯机由镜头、画片框、聚光镜、光源和反光镜、机箱等构成. ［生乙］幻灯机的镜头相当于一个凸透镜. ［生丙］反光镜是凹镜. ［生丁］光源发出的光经反光镜和聚光镜作用后集中射向幻灯片. ［生戊］幻灯片倒插,在屏幕上才有正立、放大的像. ［生己］幻灯机能成倒立、放大的像. ［生庚］幻灯机成的像与投影仪一致,都是倒立、放大的像. ［生辛］幻灯机有专用幻灯片. ［师］投影仪和幻灯机都能成倒立、放大的像,但投影仪能放映大画面的幻灯片,也可以投射直接书写 在透明胶片上的文字,或实物,使用方便. (二)投影仪(幻灯机) 投影仪(幻灯机)上的镜头相当于一个凸透镜,能成倒立、放大的像.(板书) ［师］我们桌子上放有放大镜,放大镜是凸透镜,也是常用的光学仪器之一.现在用它看书上的字. ［生甲］放大镜能使书上的字放大,字是正立的. ［生乙］放大镜能成正立、放大的像. ［生丙］放大镜成像和照相机、投影仪不同,故大镜成像是正立的,投影仪和照相机成像是倒立的. ［生丁］刚开始移动放大镜,离书越远,字越大,到了一定距离以后,字变模糊. ［生戊］伸直胳膊拿着放大镜看外面的景物是倒立和缩小的. ［生己］放大镜成的像与物在凸透镜同一侧. ［生庚］放大镜成的像打不到屏幕上. ［师］同学们回答的很好. (三)放大镜 第 66 页 共 198 页放大镜是凸透镜,能成正立、放大的像(板书) 三、小结 本节课我们通过制作和观察了解了如下内容: 1.照相机的镜头相当于一个凸透镜,能成倒立、缩小的像. 2.投影仪的镜头相当于一个凸透镜,能成倒立、放大的像. 3.放大镜是凸透镜,能成正立、放大的像. 【作业】 P59动手动脑学物理. ［动手动脑学物理答案］ 1.手持一个凸透镜在窗户和室内的白墙之间移动,移到某个位置时,窗框外的景物能在墙上形成一个 清晰、缩小、倒立的像. 2.凸透镜在灯泡和白墙之间移动时,有两个位置可以在墙上得到所画图案的清晰的像.离灯泡较近的 位置,像是放大的；离灯泡较远的位置,像是缩小的,所成的像都是倒立的. 3.在透明的玻璃板或塑料片上滴一滴水,这样就做成了水滴放大镜,用它观察课本,看课本上的字,字 就被放大了. 板书设计 (一)照相机 照相机镜头相当于一个凸透镜,能成一个倒立、缩小的像. (二)投影仪(幻灯机) 投影仪(幻灯机)镜头相当于一个凸透镜,能成一个倒立、放大的像. (三)放大镜 放大镜是凸透镜,能成一个正立、放大的像. 【教学反思】 这堂课我感觉有以下三点比较成功。一、引入。能抓住同学们仍然记忆犹新的社会实践活动来引入, 熟悉的场景和画面,激起大家的学习兴趣和学习的欲望。二、让孩子们经历制作模型照相机的过程,经历如 何照相的过程,让他们获得成功的愉悦。通过投影仪演示,使孩子们很直观地知道投影仪的成像特点。通过 自主探究,引起他们的兴趣,让他们体会到物理就在身边。三、通过照相的过程和对投影仪演示的观察及自 主探究和相关拓展,让孩子们学会观察,学会思考,学会归纳。这节课所有的结论基本上都是学生总结出来的。 同学们在老师的指导下进行有序的自主探究,也体现了新课改的理念——学生是课堂的主体。 第三节 凸透镜成像的规律 【教学目标】 知识与技能 1.理解凸透镜的成像规律.2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件. 过程与方法 1.能在探究活动中,初步获得提出问题的能力.2.通过探究活动,体验科学的全过程和方法.3.通过对 凸透镜成像现象的观察分析,总结出凸透镜成像规律,并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或 倒立、实像或虚像的条件.培养从物理现象中归纳科学规律的方法. 情感态度与价值观 1.通过研究凸透镜成像的实验,以及对其成像规律的分析有意识地渗透辨证唯物主义 观点.2.通过探 究活动,激发学生的学习兴趣,培养学生具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道 理,勇于探究日常生活中的物理学规律.3.注意培养学生乐于参与观察、试验、制作的兴趣.4.通过照相机 的教学,使学生基本掌握照相机的使用,使学生会用照相机拍自然风景,培养学生的审美情趣. 【教学重点】 对凸透镜成像规律的理解和认识. 【教学难点】 指导学生在探究过程中,建立起实验与物理模型之间的必然联系. 【教学方法】 实验法、观察法、探究法、讨论法. 【教学用具】 第 67 页 共 198 页凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺. 课时安排 2课时 【教学过程】 一、引入新课 ［师］通过上节课的学习,我们知道照相机投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜,并且照相 机能使景物在相片上成倒立的像,所成的像比物体小,投影仪能把小的胶片上的画面放大到屏幕上,供大家 观看,这就说明所成的像比物体大,是倒立的；放大镜能把小小的物体放大,使我们看清楚它们,所成的像是 正立、放大的.你们想进一步了解它们吗？想了解什么？ ［生甲］凸透镜在什么条件下成正立的像,什么情况下成倒立的像？ ［生乙］什么情况下成放大的像,什么情况成缩小的像? ［生丙］什么情况下用光屏能收到像,什么情况下在光屏上不成像？ ［生丁］什么条件下像与物在凸透镜两侧,什么条件下在同侧？ ［师］同学们提出这么多问题,说明同学们认真思考了,这样非常好,既然提出问题,我们就要解决它. 现在,我们就根据上节学的知识大胆猜测,通过实验和探究活动来解决. 二、新课教学 ［探究］凸透镜成像的规律. ［生甲］照相时物体到凸透镜的距离比投影仪上胶片到凸透镜的距离大,看来像是放大还是缩小的与 物体到凸透镜的距离有关. ［生乙］照相时底片到凸透镜的距离比投影仪的屏幕到凸透镜的距离小,看来像是放大还是缩小的与 像到凸透镜的距离有关. ［生丁］照相机中镜头的凸透镜比投影仪镜头小,看来像是放大还是缩小的与凸透镜的大小有关. ［生戊］照相机和投影仪的物体和像在凸透镜的两侧,放大镜的像与物体在同侧.这说明像成倒立和正 立与像和物在同侧还是两侧有关系. ［生己］放大镜要看清物体,离物体的距离一般要比照相机、投影仪中凸透镜离物体的距离小,说明物 体成正立、倒立的像与物体到凸透镜的距离有关. ［师］同学们猜想得很好.现在逐一讨论看看有没有哪个能排除掉. ［生甲］像是放大还是缩小与凸透镜的大小有关,可以排除.因为有的放大镜直径比照相机镜头直径小, 也能成放大像,再有摄影师拿大焦距的镜头比投影的镜头大,成的像还是缩小的,所以可以排除掉. ［师］他说的很好.我们鼓掌表示鼓励.现在我们设计实验来验证上面的猜想是否正确. ［学生们讨论,制定实验方案,教师巡回指导］ ［师］现在我们桌子上有光具座(上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜,能来回移动,从刻度尺上能观察 出它们之间的距离关系)、蜡烛(做物体用)、光屏(白色的硬纸板作屏)、凸透镜(焦距在 10~20 cm 之间), 先测出凸透镜的焦距. ［生甲］让凸透镜在阳光下来回移动,找着最小、最亮的点,用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离,这就 是这个凸透镜的焦距. ［生乙］也可以让凸透镜离灯光5 m以外,找亮点,测定出凸透镜的焦距. ［师］好,现在测凸透镜的焦距. 学生们测出焦距,开始进行探究实验. 方案一: ①把透镜放在光具座标尺中央,从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和 2 倍焦 距的位置. ②点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度. ③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察 像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离.把数据记录成表. ④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化是放大还是缩小,是正立还是倒立,蜡烛与凸透镜、凸透镜 与光屏的距离测出,将数据记录成表. ⑤当蜡烛到一定位置上时,光屏没有像,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像,把蜡烛与凸透镜、像与 凸透镜的距离,像是放大还是缩小的,像的正倒,填入表格. 方案二: ①把透镜放在桌子中央,把蜡烛、光屏放在其两侧,刻度尺放在桌子上,如课本图3.3—2所示. ②点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度. ③移动蜡烛,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒、测出蜡烛 第 68 页 共 198 页与凸透镜、光屏与凸透镜的距离.把数据记入表格. ④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化,是放大、等大还是缩小,是正立还是倒立,将蜡烛与凸透镜 的距离,光屏与凸透镜的距离数据记入表格. ⑤当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上看不到蜡烛的像,继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上看不 到蜡烛的像,拿去光屏,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像.把蜡烛与凸透镜的距离,像与凸透镜的距离, 像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格. ［师］同学们的方案都可行,现在用桌子上的仪器进行实验,并记下结果,总结凸透镜成像的规律. ［学生们在认真做实验,教师巡回并进行指导,实验结束,教师组织讨论、提问、进行总结］ ［生甲］当把蜡烛放在 2 倍焦距以外的位置,像在凸透镜的另一侧,成倒立、缩小的像.像与凸透镜的 距离在1倍焦距和2倍焦距之间. ［生乙］当把蜡烛放在2倍焦距的位置,像在凸透镜的另一侧,像的大小与物体大小相等.是倒立的,像 与凸透镜的距离也等于2倍焦距. ［生丙］当把蜡烛放在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间的位置时,像在凸透镜的另一侧,成倒立放大的像,像 与凸透镜的距离大于2倍焦距. ［生丁］当把蜡烛放在1倍焦距的位置时,光屏不成像. ［生戊］当把蜡烛放在1倍焦距之内,光屏上不成像,像与蜡烛在凸透镜同侧,成正立、放大的像. ［生己］当把蜡烛放在大于凸透镜焦距的位置时,物体成倒立的像.当物体从较远处向透镜靠近时像逐 渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大. ［生庚］当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成正立、放大的像.这个像光屏上得 不到. ［师］同学们把规律都总结出来,总结得非常好,物体与凸透镜的距离叫物距,用u表示,像与凸透镜的 距离叫像距,用v表示. 凸透镜成像的规律(板书) ［生甲］什么叫实像？什么叫虚像？ ［师］同学们能不能从我们实验中得出呢？ ［生甲］光屏上得到的是实像,得不到的是虚像. ［生乙］光屏上承接的像是实际光线的会聚点. ［生丙］虚像不能用光屏收到,只能用眼睛看到,它不是实际光线会聚点,而是它们的反向延长线的交 点. ［师］同学们总结得很好,看投影. 二、虚像和实像(板书) 由实际光线会聚成的像叫做实像. 像不是由实际光线会聚成的,而是它们的反向延长线的交点成的像叫虚像. ［想想议议］ ［师］我们知道什么是实像、什么是虚像之后,请你们进一步猜测并根据上面探究所得的资料进行分 析,什么情况下凸透镜成实像、什么情况下成虚像. 学生们仔细分析、思考、相互讨论. ［生甲］物体在1倍 焦距以外时,成倒立的实像. ［生乙］物体在1倍焦距内时,成正立的虚像. ［生丙］照相机和投影仪能在光屏上成实像,放大镜成的像在光屏上得不到,但眼睛能看到成虚像. ［生丁］像与物在凸透镜同侧成虚像,像与物在凸透镜两侧成实像. ［师］我们的照相机、投影仪、放大镜都是根据凸透镜成像规律成像的,能说出它们的原理吗？ ［生甲］照相机的原理是物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像. ［生乙］投影仪的原理是物体到凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间时,成倒立、放大的实像. ［生丙］放大镜的原理是物体到凸透镜的距离小于焦距时,成正立、放大的虚像. ［师］我们知道了照相机、投影仪、放大镜的原理.想进一步了解它们吗？我们从上节课知道照相机 的镜头相当于凸透镜.胶卷相当于光屏.机壳相当于暗室.我们今天又知道,被拍照的景物到镜头的距离远 远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像.那么照相机中的调焦环、光圈、快门,它们有什么用处？ 下面看挂图和实物,还有你们的资料说出它们的作用. 第 69 页 共 198 页［生甲］照相机中调焦环是调节镜头到胶片的距离,拍摄近的景物时,镜头往前伸,离胶片远一些,拍摄 远的景物时,镜头往后缩,离胶片近一些,调焦环上刻着数字,表示拍摄的景物到镜头的距离. ［生乙］光圈是用来控制进入镜头的光的多少,光圈可以开大或缩小,光圈环上刻有光圈数. ［生戊］快门是用来控制曝光时间的,曝光时间可以从快门上的数字知道. ［生丁］现代的照相机可以根据光的强弱来自动调节光圈和快门,得到曝光适度的相片,还能自动测量 景物到相机的距离,进行自动调焦.这样高度自动化的相机用起来很方便,即使缺乏摄影经验的人也能照出 清晰的相片.所以人们戏称为“傻瓜相机”. ［师］同学们讲得很好.看来在下面做了不少工作,我很高兴,那么投影仪的构造呢？看挂图,根据你们 收集的资料说出它的构造及作用. ［生甲］投影仪的构造主要有:镜头(相当于一个凸透镜)、投影片(相当于物体)、屏幕(相当于光屏)、 聚光镜、光源和反光镜等部分. ［生乙］光源是用来照亮投影片的. ［生丙］聚光镜是由两块螺纹透镜组成,这两块螺纹透镜是用来增大聚光面积,增加投影片的亮度. ［生丁］反光镜是平面镜,作用是把射向投影片的光反射到屏幕上. ［师］同学们回答的非常好.现在我们分组亲自动手来使用照相机拍照和使用投影仪放大胶片. ［学生们很活跃,积极主动的做,教师巡回指导］ 三、小结 本节课我们知道了以下内容； 1.照相机的原理 u＞2f f＜v＜2f 成倒立、缩小的实像 2.投影仪的原理 f＜u＜2f u＞2f 成倒立、放大的实像 3.放大镜的原理 u＜f 成正立、放大的虚像 【作业】 P62 动手动脑学物理. ［动手动脑学物理参考答案］ 1.玻璃瓶相当于一个柱面透镜,根据物体与凸透镜距离小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,离凸透镜 越远,像越大.当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时,透过玻璃瓶会看到铅笔头逐渐变大,而形状 不变.到某一位置时,根据物体与凸透镜距离大于一倍焦距,成倒立的像,铅笔尖也会突然改变方向. 相同:都能反映出凸透镜成的像与物距有关. 不同:玻璃瓶是一个柱面凸透镜,它的焦距比较短. 2.“傻瓜相机”也有快门和光圈,只不过它们都安装在机身里面.傻瓜相机内部增加了一些电子、机械 设备,可以根据光线的明暗程度自动调整光圈、快门,不需要人工调节,傻瓜相机也能自动聚焦,不需要手动 调焦. 板书设计 【教学反思】 探究凸透镜成像的规律是初中物理教学的一个难点,教学的策略,不在于有没有讲清、讲透,而是看教 师有没有引导学生参与教学过程,主动获取知识,乐于探究,所以教师应想方设法把课堂活动权交给学生, 把发言权留给学生。基于此,教学中,一方面注意问题情境的创设,激发学生的学习兴趣,主动探究,使学生 形成积极主动的学习态度；另一方面也注意科学研究方法的渗透,引导学生动口、动手、动脑,参与教学的 过程,培养学生获取知识的能力,分析解决问题的能力、交流合作的能力。 八年级学生刚刚接触物理这门 学科,在知识方面,懂得少许浅显的物理道理,知道一些较简单的物理现象,了解了一些基本的物理规律；在 能力方面,初步具备了一定的探究问题的意识和能力,有一定的协调能力和合作精神；在情感方面,他们有 较浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望；在物理方法上,知道科学探究的一般过程。本节探究课学生面临着 许多困难,首先实验探究涉及到的物理名词多,物距(u)、像距(v)、焦距(f)、实像、虚像；还有,要找到各 种像应调整什么,如何调整,学生感到盲目；再有,从数据中要得出结论也不易,因此老师必须重视在探究过 程中对学生进行引导和指导,同时,培养学生收集信息、分析问题、解决问题等能力,初步学会科学探究的 一般方法。 第 70 页 共 198 页第四节 眼睛和眼镜 【教学目标】 知识与技能 1.了解眼睛的构造,知道眼睛是怎样看见物体的.2.了解眼镜是怎样矫正视力的. 过程与方法 1.通过观察实验和实践,培养学生理论联系实际,实事求是,求真务实的科学态度.2.培养学生的观察 能力、思维能力、参与组织能力和实践能力. 情感态度与价值观 1.通过活动,培养学生珍惜生命,关爱健康的意识,使其能自觉注意保护视力.2.通过活动,培养学生将 科学技术应用于日常生活的意识. 【教学重点】 培养学生用前面所学凸透镜成像规律的知识,加深对眼睛的了解. 【教学难点】 将科学知识应用于日常生活的意识的培养. 【教学方法】 观察法、讨论法. 【教学用具】 挂图、眼睛模型、投影仪、球、书、石块、冰块、盐水杯. 【教学过程】 一、创设情境、引入新课 ［师］同学们闭上眼睛,用手摸这些东西(球、书、石块、冰块、盐水杯等),每摸一样,说出这是什么？ 教师在教室里走动,拿着不同东西,让学生们摸. ［师］为什么不用眼睛,用手摸也能知道某一物体的形状、大小、凉热等特点？ ［生］因为我们有触觉、味觉、视觉、嗅觉、听觉,能摸出来是触觉的作用. ［师］这位同学说得很对,其实这些东西的特点,除了用手摸,用眼睛一下就看出来了.眼睛是一个既复 杂又奇妙的器官,它帮助我们认识身外的世界.判断物体的大小、距离、质感、颜色及长、宽等.你们知道 眼睛是如何看到物体的吗？上节课我布置收集关于眼睛的资料,来说给大家听. 二、新课教学 ［放投影片,课本图3.4—1,眼球的结构,让同学们通过挂图和投影片讲叙］ ［生甲］眼睛的主要部分是眼球,眼球近似球体.此外,还有一些附属结构. ［生乙］眼球由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成. ［生丙］晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜. ［生丁］外界物体反射来的光线,经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,再经过晶状体、玻璃体的折 射作用,会聚在视网膜上,形成物体的像. ［生戊］视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,我们就看到了物体. ［师］大家鼓掌,对他们精彩的讲解进行鼓励,谁还有不明的问题,请提出来. ［生甲］眼睛的睫毛、眼皮不属于眼球的构造,属于什么？ ［生乙］眼睛睫状体起什么作用？ ［生丙］眼睛中瞳孔起什么作用？ ［生丁］视网膜起什么作用？ ［生戊］既然晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,那么物体能成什么样的像？ ［师］请从你们收集到的资料中来解决这些问题. ［生甲］眼球的附属结构:有使眼球运动的肌肉,保护眼球的眼睑、睫毛、结膜、泪器. ［生乙］眼睛的睫状体的作用是调节晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较薄,远处物体射来的 光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,远 处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体. ［生丙］眼睛瞳孔的作用能改变大小以控制进入眼睛的光线量,若在一个阳光普照的室外环境下,由于 我们的眼睛不用太多光线来观看物体.瞳孔会自动收缩；相反,在漆黑的环境下,由于我们需要更多的光线 来看物体,瞳孔便会自动扩张,瞳孔好像照相机的光圈. ［生丁］眼睛中视网膜的作用是把物体成的像的光能转变为神经冲动,再经过通往大脑的神经把神经 第 71 页 共 198 页冲动传入中枢神经系统,到达大脑皮层的视觉中枢,产生视觉,视网膜好像照相机的底片. ［生戊］光线由物体射入眼球,经过角膜和晶状体(相当于凸透镜)的折射,然后到达视网膜形成倒像, 但我们看见的物体都是直立的物像,是因为受生活经验的影响. ［师］大家回答的非常好,说明在课下做了不少工作,说明准备得很充分,我们的眼睛就是这样:光线由 我们所观看的物体发出,经过瞳孔(好像照相机的光圈)再由角膜及晶状体(功能好像照相机的镜头),再会 聚在视网膜上(好像照相机的底片). (一)眼睛(板书) 主要构造: 角膜   晶状体(凸透镜) 眼睛 视网膜(底片)   瞳孔 我们的眼睛实在了不起,我们不需要像摄影师那样,要考虑到环境的光暗或物体距离,我们的眼睛会自 动作出调节,只要眼睛各部分运作正常,每一次我们均可“摄”取一张美丽动人的“相片”. 有些人单靠自身眼睛的调节已不能使像成在视网膜上,这种情况是怎么形成的,如何 处理？ ［生甲］近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体. ［生乙］远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体. ［生丙］近视眼的视网膜距晶状体过远或者晶状体太凸,折光能力太强,致使远处射来的平行光线还未 到达视网膜就已聚成一点,而当光线到达视网膜时又都分散开,形成一个模糊的光斑,因此看不清远处的物 体. ［生丁］远视眼是视网膜距晶状体过近或者晶状体太扁,折光能力太弱,致使近处射来的平行光线到达 视网膜时,还没有聚成一点,形成的物像落在视网膜的后方,在视网膜上形成一个模糊的光斑,因此,看不清 近处的物体. ［师］那么怎么矫正近视眼和远视眼,看投影.(课本图3.4—3.图3.4—4) ［生甲］远视眼镜是凸透镜,是利用凸透镜能使光线会聚的特点,在眼睛前放一个凸透镜,就能使来自 近处物体的光会聚在视网膜上. ［生乙］近视眼镜是凹透镜,使入射的平行光线经过凹透镜发散后再射入眼睛. ［师］同学们回答的非常好,还有什么问题？请继续提问. ［生甲］近视眼是怎么形成的？ ［生乙］老花眼是怎么形成的？ ［生丙］怎么预防近视眼？ ［生丁］眼镜的度数是怎么来的？ ［生戊］什么是假性近视？什么是真性近视？ ［师］请同学们根据搜集的资料,找出答案. ［生甲］形成近视眼的原因,一般认为主要有两个方面,一是遗传因素,二是环境因素.其中环境因素是 形成学生近视眼的主要因素. ［生乙］儿童、青少年眼睛中的晶状体弹性强,睫状体的调节能力大,但是如果看书写字的姿势不正确, 书本放得离眼太近,或采光、照明条件不好,或持续用眼的时间过长,都会使睫状体内的肌肉持续收缩.晶状 体凸度增大,久而久之,一旦看远方物体时,睫状体内的肌肉就不能放松.变凸的晶状体也不能恢复到正常 状态,这样就造成了假性近视. ［生丁］发生假性近视以后,如仍不注意采取有效的防治措施,就会造成变凸的晶状体不能恢复正常, 就会变成真性近视. ［生戊］预防近视要做到:①读书、写字姿势要正确,眼与书的距离约 33 cm.②看书一小时后休息,要 远眺几分钟.③要认真做眼睛保健操.④不要在直射强光下看书.⑤不在光暗的地方看书.⑥不躺卧着看书. ⑦不在走路时看书. ［生己］老花眼产生的原因是由于老年人的晶状体弹性变差,调节能力减弱的缘故.是生理性变化引起 的,看远物不需要晶状体的调节,但在看近物时,需要配戴凸透镜. ［生庚］透镜焦距 f 的长短标志着折光本领的大小.焦距越短,折光本领越大,通常把透镜焦距的倒数 叫做透镜焦度.用Φ表示,即Φ=1/f 如果远视很严重,所戴花镜(凸透镜)的折光本领应该大一些,透镜焦度就要大一些,平时说的眼镜片的 度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值.例如:100度远视镜片的透镜焦度是1 m-1,它的焦距是1 m. 凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数. 第 72 页 共 198 页［师］现在我们知道了近视眼是怎么形成的了,但如何预防？如何矫正？ (二)近视眼及其矫正. 近视眼的视网膜距晶状体过远,从无穷远处射来的平行光线会聚在视网膜前,用凹透镜矫正. (三)远视眼及其矫正. 远视眼的视网膜距晶状体过近,平行光的会聚点在视网膜后,用凸透镜矫正. 三、小结 1.眼睛好像一架照相机,主要由瞳孔(好像照相机的光圈)、角膜及晶体(功能好像照相机的镜头)、视 网膜(好像照相机的底片)组成. 2.近视眼用凹透镜矫正. 3.远视眼用凸透镜矫正. 【作业】 P64动手动脑学物理①②③. P65科学世界①②. ［动手动脑学物理习题参考答案］ 1.甲图平行光线通过凸透镜后,会聚于焦点,是正确的. 过焦点的光通过凸透镜后应成为平行光,而乙图的光线向外发散,是错误的. 光线通过凹透镜后应发散,而丙图的光线通过凹透镜后向主光轴靠近成为平行光. 丁图的光线通过凹透镜后发散,是错误的. 2.近视镜片中间薄、边缘厚,是凹透镜；远视镜片中间厚、边缘薄,是凸透镜.度数深的眼镜镜面弯曲 得较多,度数浅的眼睛镜片相对较平. 3.让学生们各自测出自己眼睛的近点并且相互比较,正常眼、近视眼、远视眼的近点是不同的.近视眼 的明视距离相对正常眼要短,而远视眼的明视距离相对正常眼要长. 4.+300 度是远视镜片,-200 度是近视镜片.焦度是 3 m-1,焦距是 3 m,眼镜度数越深,说明眼镜镜片焦 距越短. 板书设计 近视眼:凹透镜 远视眼:凸透镜 【教学反思】 眼睛是人体的最重要的器官之一,是一个相当复杂的天然光学仪器。在物理课本上它是凸透镜成像知识 的延续,属于知识应用的范畴。在设计这节课时,努力把握以学生为主体,以学生现有的知识水平设置符合最 近发展区的问题,创设情景、设计提问、实验引导,力求使学生通过自己的努力达到学会知识的目的。学生 在轻松愉快的气氛中学习到了知识,通过对问题的解决培养了学生主动学习的能力。 第五节 显微镜和望远镜 【教学目标】 知识与技能 了解显微镜和望远镜的基本结构. 过程与方法 1.通过观察引导学生发散思维.2.培养学生综合运用所学知识的能力. 情感态度与价值观 初步认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响. 第 73 页 共 198 页【教学重点】 知道显微镜和望远镜的基本结构. 【教学难点】 利用两组凸透镜成像规律理解显微镜和望远镜的原理. 【教学用具】 投影仪、投影片、显微镜、望远镜、放大镜、挂图、火柴盒、无色透明塑料膜、水、烧杯、滴管、装 片(植物). 课时安排 1课时 【教学过程】 一、创设情景,引入新课 ［师］我们在白纸上画一个小箭头,用两个火柴盒压住,在它上面放一块无色透明的塑料膜,用滴管从 烧杯中吸上一些水,小心地把一个小水滴滴在塑料膜上,观察到什么现象？ ［教师巡回指导,让学生们调整水滴跟桌面的距离,或滴管改变水滴的直径］ ［生甲］观察到一个正立、放大的箭头. ［生乙］观察到一个倒立、放大的箭头. ［生丙］从实验中可得出小水滴相当于一个凸透镜. ［生丁］改变水滴跟桌面的距离可得到正立放大的箭头和倒立放大的箭头. ［师］同学们回答的很好,说明大家观察很认真,那么如何能放大的更大？ 学生们再一次调整或借用其他仪器尝试. ［生甲］从水滴看到一个和原来方向相反放大的箭头.再用一只放大镜来观察水滴.当放大镜移到一定 位置,看到一个清晰的和原来方向相反的被放得很大的箭头. ［学生们对这个结果很迷惘］ ［师］看投影,在胶片上我画了个很小很小的三角形,经过投影仪,在屏幕上成倒立、放大的像,现在通 过放大镜,再看看. ［生甲］看到比原来三角形大好几倍的三角形. ［学生们走出困惑,情绪高涨］ ［师］人眼观察物体的细微结构时,分辨本领是有限的.把物体移近些,可以看得清楚些,借用放大镜可 以看得更清楚些,但对于太细微的结构,如生物的细胞,移得再近,用放大镜也是看不清楚的.我们从实验中 可看出用两个凸透镜可以放得更大.利用这个原理就制成了显微镜,想了解它吗？想了解什么？ 二、新课教学 ［生甲］显微镜的构造？ ［生乙］显微镜的原理是什么？ ［生丙］如何使用显微镜？ 结合课本图3.5—1投影.让学生讲解. ［生甲］显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜. ［生乙］靠近眼睛的凸透镜叫做目镜. ［生丙］靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜. ［生丁］反光镜可旋转,能使反射光线从下方照射到被观察的物体上,增大物体的亮度. ［生戊］载物台用来放置被观察的物体,载物台中央有一圆孔,反射镜反射的光线从下方穿过圆孔,照 射在被观察物体上. ［生己］物体通过物镜成放大的实像.这个实像作为目镜的“物体”,通过目镜成放大的虚像. ［生庚］显微镜使物体经过两次放大,使肉眼看不到的小物体能看到. ［生辛］物镜使物体成放大、实像,物距在二倍焦距和焦距之间；目镜使物体成放大、虚像,物距在焦 距之内. ［师］同学们回答的很好,显微镜就是根据这个原理制成的.显微镜的放大倍数等于物镜的放大倍数乘 以目镜的放大倍数. 一、显微镜(板书) 原理:物镜 f＜u＜2f 目镜 u＜f ［师］现在我们使用显微镜观察装片,先用眼观察,再用显微镜观察. ［学生们观察、教师指导,使学生观察到清晰的像］ ［师］约 400 年前在荷兰的一个小镇上,一个磨眼镜片的手艺人不经意地透过一前一后放置的两个镜 第 74 页 共 198 页片去看远处的景物时,发现这些景物近了许多,大约 1609 年,意大利的科学家伽利略知道了这件事,他在研 究之后,用两个凸透镜做成了一台望远镜.他后来不断改进,用自己的望远镜第一次发现了天上的银河并不 是一片连续发光的云,而是由许多的星星组成的.他发现月亮表面并不是平坦的.而是有许多高低不同的环 形山；发现了太阳黑子,看到了土星周围有一圈光环.更重要的是,他发现了有四颗卫星绕着木星转,很神奇 是吗？想了 解吧. ［生甲］望远镜的构造是什么样的？ ［生乙］为什么使用望远镜观察物体会感到物体被放大？ ［生丙］望远镜和显微镜的原理是一样的吗？ ［生丁］望远镜的种类有哪些？ ［师］看投影课本图3.5—2,仔细观察分析的结论. ［生甲］望远镜也是由两组凸透镜组成. ［生乙］靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜. ［生丙］物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像. ［生丁］目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大. ［生戊］我们能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要,物体对眼睛所成视角的 大小和物体本身大小有关,还和物体到眼睛的距离有关. ［生己］望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用. 视角就可以变得很大. ［生庚］显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成,都叫物镜和目镜,但有不同的地方,显微镜的物镜,物 距在二倍焦距和一倍焦距之间,成倒立放大的像.作用是使物体进行一次放大.望远镜的物镜,物距在二倍 焦距以外,成倒立缩小的像,作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近.目镜都起放大镜的作用. ［师］就同学们所讲,望远镜的物镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样它可以会聚更多的光使得所成 的像更加明亮.这一点在观测天空中的暗星时非常重要.现代天文望远镜都是力求把物镜口径加大,以求观 测到更暗的星. 二、望远镜(板书) 原理:物像:u＞2f 倒立 缩小的像. 目镜:u＜f 正立、放大的像. ［生甲］望远镜有伽利略望远镜、开普勒望远镜、牛顿式反射望远镜、哈勃太空望远镜. ［生乙］还有普通望远镜、军事望远镜、红外线望远镜. ［师］大家知道的真多,能否简单介绍一下. ［生甲］我们见到的普通望远镜和军事望远镜都是双筒的,是双筒望远镜,它的两个镜筒都是拐了弯的. 在拐弯处分别安装了两个“全反射棱镜”.这种设计一方面缩短了镜筒的长度,再者经过那两块棱镜的两次 反射也能使本来倒立的像正立过来. ［生乙］望远镜观看的对象在远处,无法移近,要看清楚就要尽可能多地收集远处物体发来的光,观察 宇宙中的星体时更是要这样.因此望远镜的物镜总是做得尽可能大,用玻璃不可能制成直径很大的透镜.因 为大块玻璃质地不均匀,会导致透镜折光不好,使看到的像有扭曲,为了消除凸透镜成像的缺点,牛顿发明 了反射望远镜.它的物镜不用凸透镜而用凹面反射镜,也使光在目镜焦点处成实像. ［生丙］在地面上用望远镜观察星空时,星体发来的光在穿过大气层的时候,要被吸收一些,还要受到 不规则折射的影响,因此大大影响像的质量,为改进对星体的观察,1990 年美国向太空发射了一台望远镜, 叫哈勃太空望远镜. 三、小结 引导学生小结 显微镜构造: ①物镜 原理 f＜u＜2f ②目镜 原理 放大镜作用 望远镜构造: ①物镜 原理 u＞2f ②目镜 原理 放大镜作用 【作业】 P67动手动脑学物理①②. ［动手动脑学物理参考答案］ 1.注意这个实验可以让学生做一下,但要注意安全,不要让烧热的玻璃珠碰到身体. 2.把放大倍数较大(焦距较短)的凸透镜放在靠近眼睛的位置时,远处物体看上去变大了；两个放大镜 第 75 页 共 198 页位置对调以后,远处物体看上去变小了.为了使远处的物体看得更清楚,就要使物体放大,所以要用两个焦 距不同的放大镜.如果两个放大镜焦距相同,就没有放大作用了. 板书设计 【教学反思】 显微镜和望远镜本身是比较复杂的,短短一节课讲清楚是很难的,想面面俱到不可能,所以不能和前面 的部分一样处理,必须重点突出。而本节的重点就是显微镜和望远镜的物镜、目镜,以及二次成像中的第一 次成什么像,第二次成什么像。所以借助课堂开始的自制显微镜活动激发学生求知欲望。利用投影仪作为 显微镜物镜并利用放大镜再次放大让学生深刻理解。运用课件展示内部构造给学生直观印象。总之是让复 杂问题简单化是成功的诀窍。 透镜及其应用复习课 【教学目标】 知识与技能 1.了解凸透镜和凹透镜.2.了解生活中的透镜、照相机、投影仪、放大镜、显微镜和望远镜. 过程与方法 1.通过对实物和挂图的观察,培养学生观察能力.2.通过探索凸透镜成像规律,培养学生研究,探索新 问题的能力.3.通过眼睛、眼镜、显微镜、望远镜的教学培养学生应用物理知识解决实际问题的能力.4.通 过本章知识体系的概括,提高学生整理综合能力. 情感态度与价值观 1.通过对照相机、投影仪、显微镜、望远镜的学习,培养学生欣赏人物美、自然美的能力,更加热爱祖 国,立志为科学献身.2.通过介绍我国古代在光学方面的研究成果,进行爱国主义教育. 【教学重点】 凸透镜成像规律及其应用. 【教学难点】 凸透镜的应用. 【教学方法】 归纳法、讲练、结合法. 【教学用具】 投影仪、投影片. 【教学过程】 一、知识整理 学生思考,讨论问题(投影片)并回答: ①什么叫凸透镜？什么叫凹透镜？ ②什么叫焦点？什么叫焦距？ ③凸透镜、凹透镜对光线各起什么作用？ ④凸透镜的成像规律是怎样的？ ⑤照相机的构造及原理？ ⑥投影仪的构造及原理？ ⑦放大镜的原理？ ⑧眼睛的成像原理？ ⑨显微镜的光学原理？ ⑩望远镜的光学原理？ 二、知识网络(板书) 第 76 页 共 198 页【教学反思】 让学生了解凸透镜和凹透镜,了解生活中的透镜、照相机、投影仪、放大镜、显微镜和望远镜. 第六章 质量与密度 第一节 质 量 【教学目标】 知识与技能 1.通过分子和原子的概念初步理解“物质的量”的含义.2.初步认识质量的概念,知道质量的单位.3. 了解天平的构造,掌握天平的使用方法. 过程与方法 1.体验一些物体的质量,对一些常见物体的质量有估测的能力.2.通过用天平测量常见的固体和液体 的质量,掌握天平的使用方法.3.通过观察、实验,认识质量是不随物体的形状、状态、空间位置而变的物 理量. 情感态度与价值观 1.通过天平使用的技能训练,培养学生严谨的科学态度与协作精神.2.通过对物质质量的测量,获得成 功的喜悦. 【教学重点与难点】 1.【教学重点】质量的单位和用天平来测质量. 2.【教学难点】正确使用天平测量固体和液体的质量. 【教学方法】 演示法 【教学用具】 课件,器材 【教学过程】: 引入新课 问:自行车是用哪些材料制成？ 答:钢、铁、橡胶等材料制成的,教师接着说明:一般我们把自行车称为物体,钢、铁、橡胶等称为物质。 这样我们可以说:自行车这个物体是由钢、铁、橡胶等物质构成的,其它物体如:铁钉、铁锤、桌子、凳子 等也都是由物质构成的。 新课教学 第 77 页 共 198 页质量 ⑴对实物的观察,引入质量的概念 铁钉和铁锤含有铁这种物质的多少不同,桌子和凳子含有木这种物质我多少不同,物理学里为了表示 这性质就引入的质量这个物理量。 质量是表示物体所含物质的多少。用符号:“m”表示。 ⑵举例说明物体的质量不随它的形状、状态、位置和温度而改变。 质量的单位 国际单位:千克(kg) 其他单位:吨(t)；克(g)；毫克(mg)。 进率:1吨=1000千克；1千克=1000克；1克=1000毫克。 看P103表中一些物体的质量。 3.质量的测量——天平 介绍常用测质量的器具:案称；杆称；台称；电子称；天平 托盘天平的构造及使用方法 构造:底座；横梁；托盘；平衡螺母；指针；分度盘；游码；标尺 天平的使用 天平的调节:把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻线处；调节横平衡螺母,使指针指在分 度盘的中线处,这时横梁平衡。 把被测物体放在左盘,用镊子向右盘里加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。 这时盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对和刻度值,就等于被测物体的质量。 教师强调:1.调节平衡螺累母按:指针左偏就向右调；右偏向左调。 2.天平调节平衡后,左右盘不能对调,平衡螺母不能再动。 3.取砝码时一定要用镊子。 4.往盘里加砝码应先估计被测物的质量,再从大到小加砝 码,当加到最小一个砝码时太重了,则应改用移游码。 5.游码的读数是读游码的左边所对标尺的刻度值。 天平使用注意事项: A.不能超过称量(天平的称量=所配砝码总质量+游砝最大读数)。 B.取砝码要用镊子,并轻拿轻放。 C.保持天平干燥、清洁。 二、质量测量 1.实验室测量质量工具:天平 2.天平的使用 把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻线处； 调节横平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡。 物体放在左盘,砝码放在右盘,并调节游码,直到横梁恢复平衡。 物体质量=砝码总质量+游码读数 三.使用天平注意事项:P103:1；2 【教学反思】 为了更好地培养学生学会学习和掌握基本技能及提高学生的学习兴趣。因为现在的日常生活用品都配 有说明书,学生要通过阅读说明书学会使用,所以在学习托盘天平的使用方法时,我采用让学生先阅读课本 讨论托盘天平的使用方法,尝试用托盘天平测物体的质量,师点拨实验过程中发现的问题。在课堂上把学习 主动权、思考权、发现问题权还给学生,师起到引导和点拨作用,这样有利于学生的发展。教学过程中发现: 学生边玩边学,学习兴趣很高,课堂学习效率高。 第二节 密度 【教学目标】 知识与技能 1.知道质量的初步概念及其单位.2.通过实际操作,掌握天平的使用方法.3.用分子和原子的概念初步 第 78 页 共 198 页理解“物质的量”的含义.学会测量固体和液体的质量. 过程与方法 通过观察、实验,认识质量是不随物体的形状、状态、空间位置而变化的物理量. 情感态度与价值观 通过天平使用的技能训练,培养学生严谨的科学态度与协作精神. 【教学重点与难点】 1.【教学重点】质量的单位；天平的使用. 3.【教学难点】认识质量是物体的属性. 【教学过程】 引入新课 自然界是由各种各样的物质组成,不同物质有不同的特性,我们正是根据物质的这些特性来区分、鉴别 不同的物质。特性指物质本身具有的,能进行相互区别、辩认的一种性质,例如颜色、气味、味道、硬度等 都是物质的特性,这节课我们来学生物质的另一种特性——密度 新课教学 建立密度的概念 ⑴实验:用天平测出木块和石块的质量；用刻度尺和量筒、水测出木块和石块的体积。数据如下: 质量(克) 体积(厘米 质量/体积 (克/厘米 3) 3) 木块1 5 10 0.5 木块2 10 20 0.5 石块1 10 4 2.5 石块2 20 8 2.5 ⑵分析数据 木块的体积增大几倍,它的质量也增大几倍,质量和体积比值一定 石块的体积增大几倍,它的质量也增大几倍,质量和体积比值一定 木块的质量跟体积比值不等于石块的质量跟体积的比值。 从表演中可看出不同种类的物质,质量跟体积的比值是不同的,质量跟体积的比值就等于单位体积的 质量,可见单位体积的质量反映了物质的一种特性,密度就是表示这种特性的物理量。 ⑶建立概念 A.密度定义:某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度,符号ρ B.密度公式:ρ=m/V；m 表示质量,V表示体积 C.密度单位:千克/米3(kg/m3);克/厘米3(g/cm3) 1g/cm3=1000kg/m3=103kg/m3 ⑷例题:一铁块质量是1.97吨,体积是0.25米3,铁块密度多大？ 已知:m=1.97t=1.97×103kg;V=0.25m3 求:ρ m 1.97×103kg ρ= = =7.9×103kg/m3 解: V 0.25m3 答:铁块的密度是7.9×103kg/m3 2.密度物理意义 水的密度是1.0×103kg/m3表示1米3水的质量是1.0×103千克。 3.思考与讨论 ⑴对同种类物质,密度ρ与质量m和V的关系。 ⑵不同种类物质,密度是否相同？这说明什么？ m ρ= ⑶公式 V 的物理意义。 4.巩固练习:《学物理》 小 结: 板书设计: 第 79 页 共 198 页第三节 密度 密度的定义:某种物质单位体积的质量叫这种物质的密度,用符号:“ρ”表示 m ρ= 密度公式: V 密度单位:千克/米3(kg/m3) 克/厘米3(g/cm3) 1g/cm3=1000kg/m3=103kg/m3 密度物理意义:ρ水=1.0×103kg/m3表示1米3水的质量是1.0×103千克。 密度是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,与它的质量和体积无关,(因为同种物质的质量与体 积的比值一定)。 【教学反思】 本课题我从生活实际中引出物理问题,又用物理知识来解决生活中的问题,让学生体会到物理就在身 边,感受到物理的趣味和价值,体验到物理的魅力。在教学方式上也严格按照新课标的要求来操作。主要表 现在以下几个方面:1.注重启发式教学,发挥学生的主体性。通过情境创设导入新课学习,然后由学生分组 进行科学探究活动,自主地进行实验研究,师生共同运用比较法分析实验数据,通过精心设计的启发性的问 题,来从学生的已有的知识结构出发,启发学生的思维,通过探索,使学生认识到密度是物质的一种特性。密 度定义、公式和单位的得出采用了充分调动学生思考的方法,使学生始终处于积极思考探索的学习活动中 完成听意义建构。2.加强物理过程教学,渗透科学方法。在教学设计中,特别突出了密度概念建立的过程, 在分析表格中的实验数据时,不是直接计算出比值结果进行比较,而是通过一系列“同中求异”、“异中求 同”的比较,然后再通过计算机来处理数据(学生不在课堂上花时间用于计算),让学生逐步认识到对同一物 质质量跟体积的比值是一定的,而对不同的物质质量跟体积的比值一般是不同的,质量跟体积的比值就表 示了这方面物质的特性,即密度。在建立密度概念的过程中还注意渗透了比较的方法、比值定义物理量的 方法等物理学研究的方法。3.与速度概念对比,加深对密度概念的理解。通过对比密度与速度概念的异同 点,既可加深学生对密度概念的理解,又能使学生体会到比值定义物理量的方法,知道它们在定义、公式、 单位等方面的相似之处,为以后学习其他比值定义法定义物理量打下了坚实的基础。 第三节 测量物质的密度 【教学目标】 知识与技能 1.通过实验进一步巩固物质密度的概念；进一步熟悉天平构造及其使用；2.学会用量筒测量液体、不 规则形状物体体积的方法. 过程与方法 1.通过探究活动学会测量液体和固体的密度.2.对利用物理公式间接测定物理量这种科学方法有感性 认识.3.通过探究过程的体验,使学生对测量性探究方法,从实验原理、实验器材的选取和使用、实验步骤 的设计、数据的采集与处理到得出结果,分析实验误差有初步认识和感受. 情感态度与价值观 1.通过实验数据记录、处理的体验,使学生养成实事求是、严谨的科学态度.2.通过探究活动中的交流 与合作体验,使学生认识交流与合作的重要性,培养主动与他人合作的精神.敢于提出与别人不同的见解, 也勇于放弃或修正自己的错误观念. 【教学重点与难点】 1.学会用天平和量筒测固体和液体密度的原理和方法。2.使学生通过实验能对密度的物理意义加深理 解。 【教学过程】: 引入新课 1.复习:什么是物质的密度？计算密度的公式是什么？要求出物质的密度要知道哪些量？ 2.出示小石块和1杯盐水,指出用天平可以称出石块与盐水的质量,但刻度尺却无法测出它的体积。本 实验我们学习用量筒. 新课教学 1.引导学生看课本实验的“目的”,对照实验的器材将桌面上的用具对照检查。 2.讲述量筒(或量杯)的使用方法。 介绍量筒和量杯,mL是体积单位“毫升”的符号,1mL=1cm3。 第 80 页 共 198 页学生观察量筒的量程和最小刻度值。 学生观察图7－6.图7－7量筒或量杯使用时怎样放？怎样读出液体和体积？看样测固体的体积？ 教师引导学生讨论得出: ⑴测量时量筒或量杯使用时应放平稳 ⑵读数时社,视线要与筒内或杯内液体液面相平,(如:测水的体积,由于水面是凹形的,读数时,视线要 跟凹面相平；如测水银的体积,由于水银面是凸形的,读数时视线要凸面平。) ⑶测固体体积的方法: ①在量筒内倒适量的水(以浸没待测固体为准)读出体积V1； ②用细线栓好固体慢慢放入到量筒内,读出此时水和待测固体的 总体积V2 ③用V2－V1,得到侍测因体的体积。 学生分组实验:测石块的密度 提问:测石块的密度合理的实验步骤是什么？ 教师强调:这了减小实验误差,应该先用天平称出石块的质量。 学生实验操作。 学生分组实验:测盐水的密度 提问:测盐水的密度的步骤是什么？ 教师指出:⑴本实验测盐水的质量的方法与第二节测液体质量的方法不一样。⑵为了计算方法,盐水的 体积应尽量取整数。 学生实验操作。 把两组学生的实验数据填入黑板的表格内。分析数据是否合理。 讨论课本:想想议议 小 结: 板书设计: 第四节 测量物质的密度 1.目的:用天平和量筒测固体和液体的密度 m ρ= 2.原理:据密度公式: V 3.器材:天平和砝码,量筒,烧杯(2个)石块,细线,水,盐水。 4.步骤:参书本 【教学反思】 本节课从实验原理、实验仪器的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集、并根据数据得出结果, 这对学生实验能力的培养是十分重要的。课本上没有现成的实验步骤,而是要求学生有目的、有计划地进 行设计并实际操作,正确地记录数据得出结果。由于有上一节探究同种物质的质量与体积的关系这一实验 的基础,因此本节的探究活动学生是有能力自主完成的。教学中建议以小组讨论形式,学生可以各抒己见, 教师不要定些条条框框,这样会限制学生的思维空间,要求学生阐明自己的观点,同时要清楚说明其理由。 这对培养学生思维能力、判断能力、分析问题和解决问题的能力、语言表达能力等是十分有意义的。通过 “探究性学习”课题的设计和实施,我们看到,学生首先是非常欢迎这样的课型,他们觉得既紧张又轻松。 在认真讨论准备的过程中,给了学生解放思想、发散思维、提高能力、展示特长的机会,开拓了学生自行探 究的空间,满足了学生希望自己是一个发现者、研究者的愿望。本课题的研究,也拓展了老师对学生全面评 价的方法和途径。过去只按分数高低评价学生学习效果的“好”与“差”,现在通过“研究性学习”,来展 示、评价学生的语言表达能力、分析纠错能力、动手实验能力、综合应用知识能力、配合协作意识等,这 样对学生的评价更合理、更客观,而且有利于提高学生的自信心和学习的积极性。 第四节 密度与社会生活 【教学目标】 1.知道密度知识的应用. 2.知道物质的密度还与温度有关3.培养学生分析问题和解决问题的能力. 【教学重点】和难点 第 81 页 共 198 页运用密度知识鉴别物质和解决实际问题. 【教学用具】 4千克的铅球、水桶、体重计、纸风车、酒精灯、细线、圆底烧瓶、水槽. 【教学过程】 (一)复习提问 1.已知铁的密度为7.8×103千克／米3,它的物理意义是什么？ 2.铅的密度为11.3×103千克／米3,与铁的密度不同,这说明了什么问题？ (二)引入新课 密度是物质的基本属性,每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重要的价值。在解决 不同的实际问题时,密度知识是如何应用的. 1.密度与物质鉴别 讨论的问题如下: 教师出示学生体育课上用的 4kg 的铅球,问学生:你如何判断,这种铅球是否用铅制成的？请说出你的 办法来. 学生分组讨论: 学生作答:先分别测量出铅球的质量和体积,再利用密度公式求出它的密度,判断它是否是铅组成的。 又提问:如何利用家里能找到的器材,测出测量出铅球的质量和体积呢？ 用体重计测出铅球的质量,可以用水桶做排水器材测出铅球排开水的质量,即可算出铅球的体积。 实验: 计算: 总结:用密度鉴别物质问题,如果我们计算出某一物体密度和密度表中某一物质密度相同,我们只能说 可能是这种物质,如果前边例题中你不知道是铜球,这样用计算出的密度值 2.6g/cm3 ~ 2.8g/cm3 一分析就会错误地认为是铁球.而且从密度表中可以看到花岗石的密度在 之间, 2.7g/cm3 如果一块花岗石密度恰好是 ,我们能说它是铝吗？显然不能.所以在用密度进行物质鉴别时往往 还要配合利用物质的其他特性,比如颜色、硬度等等.更科学的鉴别物质的方法,应采用化学分析或光谱分 析,鉴别组成它的化学元素成分. 同种物质的密度一般是不变的,如一瓶水用去一半,剩下一半水的质量是原来的二分之一,但密度不 变。 问题:同种物质的密度一定不变吗？如果某物体的质量不变,而它的体积改变了呢？ 实验:气体的热胀冷缩实验 介绍实验装置:圆底烧瓶上用带有注有一小段红墨水的玻璃管的橡皮塞密闭空气。先后放入热水和冷 水中,观察。 现象:烧瓶放在热水中时,里面的红墨水向外移动,说明瓶内气体受热体积膨胀了。 而放在冷水中时,里面的红墨水向里移动,说明瓶内气体遇冷体积收缩了。 同学们回家可做类似实验:两个吹胀的气球分别放在冰箱的冷藏室和炉火附近。观察现象。 上面的实验说明最物质的密度与温度有关。 2.密度与温度 自然现象中风的形成也是因为密度与温度有关形成的 做风形成的实验:教材P22 空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来从而形成 了风。 思考:教材P24 根据气体的密度随温度变化而变化的现象,试分析房间里的暖气一般都安装在窗户下面的道理。 暖气周围的空气受热体积膨胀,密度变小而上升,靠近窗户的冷空气密度大,下沉到暖气周围,又受热 上升,利用这种冷热空气的对流,可以使整个屋子暖和起来。 人们很早就利用风力了,例如:利用风力来取水,灌溉、磨面,推动帆船、滑翔机等,近代大规模应用风 力,主要在发电上。 温度可以改变物质的密度。固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度的影响比较小。 设问:难道所有的物质都有热胀冷缩的性质吗？ 水的凝固点是 0℃,北方的寒冷冬天,气温在 0℃以下,湖面结成了冰,行人可以在湖面上行走。湖底还 有鱼存活吗？ 第 82 页 共 198 页300 多年前,人类就已知道水在 4 摄氏度时密度最大这一现象。在冰湖中作的测试表明,表面冻结的湖 里,冰面以下的水体中密度从上至下递增(这是当然的事了,重在下,轻在上),温度也是由上至下递增,从表 层水体的 0℃至底层水体的 4℃。正是因为这个特性,湖里的鱼类能够在严寒的冬天躲在底层水体中,不至 于被冻成冰块。 水在0—4℃之间,是热缩冷胀,在4℃以上是热胀冷缩。 水的反膨胀现象,给人们带来了好处,江河湖面的水结冰时,因为冰的体积膨胀,密度比水小,总是浮在 水面上；而水到了 4℃,密度最大,总是沉在下面。这样,冰块就成了一层天然的防寒屏障,使江河湖海不至 于一冻到底,使大量的水下生物得以生存。 水的反常膨胀,给人类生活也带来不方便。北方的冬天,放在户外的自来水管将冻裂。所以对自来水管 的保护显得尤其重要。 观看密度在社会生活中的其它应用的影片。 【教学反思】 本节是在学习了密度概念及其测量的基础上,进一步学习如何利用密度知识解决实际问题。本节内容是 对密度知识的拓展,一方面通过本节教学可以使学生体会到密度知识在社会生活中的重要价值,另一方面还 可以提高学生应用所学知识解决实际问题是的能力。本节教学可按“总→分→总”的框架进行设计:先组织 学习阅读教材第一段,通过讨论分析来了解密度知识在社会生产、生活中的应用；再研究密度与温度的关系, 利用情境问题来具体研究密度在物质鉴别中的应用；最后进一步讨论分析密度在材料科学和人类社会发展 中的作用。 对于密度知识在社会生活中的应用,教师可以引导学生联系生活中的实例及学生已经具备的密 度的有关知识来帮助学生理解。在此基础上进一步研究密度与温度、与物质鉴别的关系,使学生通过观察、 分析、总结、归纳出结论,千万不要想当然的直接告诉学生结论,对本节例题的教学也应这样,教会学生学习 方法比教给学生知识更重要,学生能通过自己的努力学到新知效果会更好。本节教材的知识内容和能力因素, 是对前面所学知识的重要补充,也是对密度概念的进一步理解和完善,是进一步学习的基础。 质量与密度复习 一、质量 1.质量 定义:物体所今物质的多少叫做这种物质的质量。 单位:kg,g,mg,t 2.质量的测量 工具:天平,秤(磅秤,台秤等) 方法(用天平的测量质量的方法) 3.质量的特性 质量是物体的属性,它不随物体的形状、状态、位置发生变化而变化。 二、密度 1.同种物质的质量与体积的关系 同种物质的质量和体积具有正比例关系。 2.密度 ①定义:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。 密度公式:ρ=m/V ρ------密度------千克每立方米(kg/m3) m-----质量------千克(kg) V------体积------立方米(m3) ②密度的单位:千克每立方米,符号是kg/m3。像这种单位叫做组合单位 。 有时密度的单位也用克每立方厘米,符号是g/m3。 1g/cm3=1×103kg/m3 3.一些物质的密度值(常温常压下) ①不同的物质,密度一般不同；同一种物质在不同状态下的密度也不相同。 如水在不同的状态下,密度不同。 ②物质密度与温度、压强有关； 第 83 页 共 198 页③密度相同的不一定是同一种物质,如冰、蜡、植物油密度都 是 0.9×103kg/m3；还有煤油、酒精密 度都是0.8×103kg/m3； ④金属固体的密度较大。 ⑤水的密度值:1.0×103kg/m3,表示体积1立方米的水,质量是1.0×103kg。 读作:水的密度是1.0×103千克每立方米。 4.密度的应用 密度的应用:利用公式ρ=m/V变形可得到m=ρV和V=m/ρ,即在知道物质的密度和体积时,可以计算出 物质的质量；在知道物质的质量和密度时,可以计算出物质的体积。 三、测量物质的密度 1.测量原理:ρ=m/V 2.量筒的使用 ①认识量筒:单位,量程,分度值。 ②读数方法:读数时,视线应与刻度面垂直,与液面相平。如果量筒中液面是凹形的,与凹面相平,如果 液面是凸形的,与凸面相平。 ③液体的体积可以利用量筒直接测量。 ④用量筒测量固体的体积:等量占据空间替代法。 a. “溢杯法”测量固体的体积。 b.先测出量筒中适量水的体积,再测出量筒内水和完全浸没于水中的固体的总体积 V2,两者相减,就得 到固体的体积V= V2 - V1。 3.测量固体的密度(石块): [注意]要先测石块的质量,再测石块的体积。 4.测量液体的密度(盐水):用剩余法测体积 5.测量不规则的塑料的密度(其密度比水小):悬垂法和针压法测体积。 第七章 力 第一节 力 【教学目标】 知识与技能 ⑴认识力的作用效果。⑵知道力的概念和力的单位。⑶知道力的三要素,能用示意图表示力 过程与方法 ⑴通过活动和生活经验感受力的作用效果⑵了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象 情感态度与价值观 ⑴在观察体验过程中,培养学生的科学态度。⑵从力用三要素表示的事例中认识科学方法的价值。 【教学重点】 1.力的概念和力的单位。2.力的三要素,用示意图表示力。 【教学难点】 1.力的概念2.认识物体间力的作用是相互的,并解释有关现象。 【教学过程】 第一课时 一、引入新课 我们在这一节中要学习一个新的物理概念-------力。力是日常生活和工农业生产中常用的一个概 念。也是物理学中一个重要的概念。这一节我们就来探究有关力的一些知识。 二、力的作用效果 物理学中所说的力是什么呢？我们可以通过力的作用效果来感受它。 1.感受力作用的效果 ⑴请一位同学到教室前面表演举哑铃。 请这位同学谈谈肌肉有什么感受？(感到手臂上的肌肉十分紧张) 最初我们对力的认识,就是从肌肉的紧张的感受而得来的。那么,在物理学中我们又是怎样来认识力 第 84 页 共 198 页的？ ⑵学生用图11-4-1所示的器材做实验。 问题:小钢珠在光滑的水平桌面上运动,当磁铁靠近小钢珠时,会发生什么现象？ 实验结束后,学生交流所观察到的现象: 静止的小钢珠被磁铁吸引,向磁铁方向运动。 光滑的水平面上做直线运动小钢珠被正对运动方向位置的放磁铁吸引 ,速度变快。 光滑的水平面上做直线运动小钢珠被与运动方向垂直的位置放的磁铁吸引,运动方向改变,偏向磁铁 方向运动。 ⑶学生看课文图11.4-2乙、丙,交流图中在运动员力的作用下所发生的现象: 棒球运动员用力将球投出,由静止变为运动。 足球守门员接住射进球门的足球,足球由运动变为静止。 ⑷告诉学生:物体的运动和静止是相对的,静止是一种特殊的运动状态。无论物体是从静止到运动,还 是运动速度或者方向发生变化,都可以认为是物体的运动状态发生了变化。 引导学生分析:在磁铁吸引下小钢珠运动状态改变情况和手球、足球在运动员力的作用下运动状态 改变的情况。 由此得出结论:力可以改变物体的运动状态。 请一位学生演示用力拉和压弹簧,看看弹簧的形状(长度)发生了什么变化。 (在拉力的作用下,弹簧的长度伸长；在压力的作用下,弹簧的长度缩短。) ⑹学生看课本图11.4-2甲,交流图中在射箭运动员力的作用下所发生的现象。 (弓被拉开了,弓的形状发生了变化) ⑺让学生再举些例子,如:踢足球时,足球的形状发生了变化等。 ⑻让学生自己根据上述事件概括力作用的另一类效果。 结论:力可以使物体发生形变。 三、力的单位 为了描述力的大小,在物理学中对力的单位作了规定: 在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。 体验1N的大小:让学生用手托起一个苹果,手对苹果施加的力大约是1N。 补充例子:托起两个鸡蛋所用的力大约为 1N；成年男子右手的握力大约是 700N；一个质量是 40kg 的 同学对地面的压力大约是400N等等。 四、力的三要素 1.提出问题:力作用的效果与哪些因素有关？ 2.让学生提出猜想:可能与力作用的大小有关；可能与力作用的方向有关；可能与力作用的位置有关。 3.探究: 引导学生根据前面观察力作用效果的实验结合课文图示以及学生生活的经验进行论证。 拉弹簧时,所用的力越大,弹簧被拉得越长；也就是力越大,力作用的效果越明显。 我们要把螺母拧紧,一般来说应该向顺时针方向用力,如果沿着逆时针方向用力只能将螺母拧松。 这些事例说明了力作用的效果与力的方向有关。 ⑶关于力的作用效果与力的作用位置是否有关用实验探究: 推门实验:用的力推门,每次手的位置距离门轴远近不同。体会手在不同位置时施力的不同效果。 举尺实验:把一根米尺放在桌面上,请一位同学用一个力作用在尺子的中点,向上将尺子举起来；然后 力作用在尺的一端,仍然向上举尺子。 可见,力的作用点也影响力的效果。 让学生总结:力所产生的效果跟力的大小、方向和作用点有关。 所以,我们把力的大小、方向和作用点叫力的三要素。 第二课时 一、力的图示 画力的示意图的要领:确定受力物体、力的作用点和力的方向,从力的作用点沿力的方向画一条线段, 在线段的末端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,在同一图中,力越大,线段应 越长。 还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小,把力的三要素都表示出来。 二、探究:力的作用是相互的 1.请同学们观察或进行下列实验,通过观察或实验你们对力的作用有什么新的认识、 第 85 页 共 198 页⑴演示:用一个气球去压另一个相同的气球,让学生观察:两个气球都变扁了。(施力的气球在施力时也 变扁了,说明它同样受到另一个气球作用力) ⑵演示:两个带相同电荷的通草球靠近时相互排斥。(一个通草球排开另一个通草球时,自己也被排开 了,说明两个通草球同时都 受到了对方力的作用) ⑶学生实验:伸出手去,让一个同学打你的手,你感到疼吗？打你的同学也感到疼吗？(打的同学感到 疼,说明他的手也被打了) ⑷学生实验:向上拧书包,你对书包用力了,你是否感觉到了书包也在拉你？(拎书包手同时受到书包 向下的拉力) 三、课堂练习 1.人推车时,是 和 之间发生了力的作用,对于人推车的力,施力物体是 ,这时, 人也受到推力,施力物体是 。 2.物理学中,力的单位是 ,托起一个苹果的力大约为 。 3.力的 、 、 称为力的三要素。 4.下列哪个物体最接近3N( ) A、一头小牛 B、一块砖 C、九年级物理课本 D、两枚1元硬币 5.游泳的人,手脚用力向后划水,人就能向前进,这表明,人向后给水作用力的同时受到了 的推 力,这个现象表明:物体间力的作用是 。 6.画出下列力的示意图: ⑴放在水平桌面上的书对桌面的压力；⑵用50N沿水平方向推桌子的力 能力提高 四、课堂小结 1.力的作用效果有哪些？ 2.力的有哪三个要素？ 3.怎样体现力的作用是相互的？ 五、布置作业: 动手动脑学物理练习题 【教学反思】 这是初中物理第一堂涉及到力学的课。通过学生对这堂课的学习,其达成了以下三个主要目的,一是了 解并熟练运用力的基础知识,二是巩固并突出了物理实验的探究过程,三是激发了学生学习物理力学部分 的兴趣和热情,为之后的学习奠定了坚实的基础。本节课处处体现新课标“从生活走向物理,从物理走向社 会”的理念。如对力的作用效果的认识,都是从生活中的情景中得出,又如讨论拔河现象,就是应用物理知 识解决实际问题的一个案例。同时,我注重了学习方式的多样化。在本节课中,学生通过实验、讨论、独立 思考、情景导学等多方式的学习,使得学生对物理的学习处于一种轻松、愉快的课堂气氛中。 第二节 弹力 【教学目标】 知识与技能 ⑴知道什么是弹力,弹力产生的条件。⑵了解弹簧测力计的原理。⑶会正确使用弹簧测力计测量力的 大小。 过程与方法 经历探究弹簧测力计的使用过程,进一步掌握使用测量工具的基本方法。 情感态度与价值观 ⑴对周围生活中弹力应用的实例有浓厚的兴趣,体会科学技术的价值。⑵通过对弹簧测力计使用的探 究,培养学生乐于探索日常用品中的科学道理的情感,培养学生探索新器件的能力。⑶在实验中养成严谨的 科学态度。 【重点】 弹簧测力计的使用 【难点】 自制弹簧测力计 第 86 页 共 198 页【教具】 弹簧、纸条、刻度尺、木板等 【教学过程】 一.引入新课 日常生活中,用力压尺子,尺子发生形变,撤去压力后恢复原状,把橡皮筋拉长,橡皮筋变长,松手后,橡 皮筋恢复原状。引入“弹性”概念 二.新课教学 (一)弹性:物体受力发生形变,不受力恢复原来形状的特性。弹性形变:能完全恢复原状的形变。 (二)塑性:物体受力发生形变,不受力不能恢复原来形状的特性。新 课 标 第 一 网 弹簧的弹性有一定的限度,超过这个限度,物体不能恢复原状。 (三)弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。常说的压力、支持力、拉力、推力等,实质就是弹力。 弹力产生的条件:物体发生弹性形变。 (四)弹簧测力计的制作原理: 在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比。 实验:自制弹簧测力计。弹簧的一端挂在木板上,另一端挂不同重力的钩码,分别作标记。 提问:为什么弹簧称的刻度是均匀的？ (五)使用测力计时应注意的事项: ⑴所测的力不能超出测力计的测量范围(量程)； ⑵认清分度值； ⑶使用前调整指针对准零刻线； ⑷测力计测重力时不能倾斜放置。 三.小结 【教学反思】 1.加强和改进实验教学,激发学生学习物理的兴趣。实验过程是学生积极观察、思考和探索的过程。 通过实验,模拟物理知识发现的过程,让学生受到物理思想方法的教育。通过趣味、新奇的物理实验,激发 学生发好奇心理,从而激发他们的思索的欲望。本课中设计了多个学生实验,演示实验和自主探究实验,将 原本较为抽象、枯燥的思维活动转化为生动活泼、兴趣昂然的学习体验,让学生在以小课题研究为载体的 研究性活动中,获得了知识、能力和情感方面的提升和发展。2.巧妙设置问题,将课堂引向深入。教师的课 堂提问是将知识引向深入的重要渠道,从引入新课到课后小结,尽力设计适当的问题。创造物理情境,进行 有意识的引导,点拨,激发学生的求知欲,在本课的教学中,有几个关键性的设问对课堂内容的展开起到了 推波助澜的作用。如力的作用效果有哪些:弹簧和橡皮泥的形变有什么不同之处:坚硬的物体会发生形变 吗？如何观察桌子的微小形变？弹簧的劲度系数与哪些因素有关等。3.学生自主、探究和合作学习能力的 培养。本教学设计充分注重对生活的挖掘,积极贯彻新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念, 也充分地注意从学生身边或社会实践活动中选取典型的素材,紧密结合学生已有的生活经验,使抽象的物 理概念变成生动形象的认知对象,从而有效地降低了学习的难度。课堂教学中,由于学生自主探究的时间较 难驾驭。因此,这节课的授课中在时间的调控上显得尤为重要,对教师的课堂驾驭能力提出了很高的要求。 第三节 重力 【教学目标】 知识和技能 ⑴知道重力产生的原因。⑵知道重力的方向、重心。⑶通过实验探究,了解重力大小跟物体质量的关 系。 过程与方法 ⑴经历探究重力大小跟什么有关的过程。⑵尝试根据已有经验提出科学的猜想。⑶体会用图像处理实 验数据、根据图像研究实验结论的方法。 情感态度与价值观 ⑴对重力的存在及应用有浓厚的学习兴趣,主动分析日常生活中有关重力的现象。⑵通过对用重垂线 第 87 页 共 198 页校准的操作产生提高自己能力和应用知识的愿望。⑶培养学生乐于参与科学实践的情感,在实验中养成严 谨的科学态度。 【教学重点】 重力的方向及重力与物体质量的关系 【教学难点】 重力方向 【教具】砝码一盒、弹簧测力计、重垂线等 【教学过程】 第一课时 A、导入新课 实验演示导入, 教师演示实验: ⑴将一只木球举到一定的高度让其自由落下。 ⑵把一只木球斜向上抛出,观察其运动路线。 ⑶让一只木球在讲台上沿直线运动,滚到讲台边后落向地面,观察其运动路线。 学生观察演不并思考问题:在演示的几种情况中.球的运动有什么共同之处呢？产生这些现象的原因 是什么呢？ 归纳总结:不论球的运动状态如何,它最终都落回了地面。产生这种现象的原因是球运动过程中运动状 态的改变是因为受到了力的作用,球都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用。它们都受到地球的 吸引力——重力。 B、推进新课 一、重力的大小 1.重力的概念:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。通常用字母G表示,地球附近的物体都受 到重力的作用。 2.生活中常把物体受到的重力简称物重,重力的大小叫做重量。有的物体所受的重力比较大,有的物体 所受的重力比较小。 3.引导提问:物体的重力大小可能跟什么物理量有关？又是什么关系呢？ 让学生大胆猜想,把所有可能的情况都说出来。 ①物体的体积；②物体的质量；③物体的形状；④物体相对地面的位置；⑤物体的密度等等。 学生再说出自己猜想的理由、事实依据。(注:物体的重力大小跟它相对地面的位置关系到高中去学习) 归纳总结:可能跟质量有关。 4.实验探究:探究重力的大小跟质量的关系 学生分组按如图进行实验探究,每个钩码质量都是 50 g,把钩码逐个挂到弹簧测力计上,分别测出它 们受到的重力,记录在表格中。 ⑴需测的物理量:物体质量、物体所受重力的大小。 ⑵实验器材:弹簧测力计、钩码一盒。 ⑶实验步骤和记录。 步骤要求:①用弹簧测力计测出对应钩码的重力。 ②认真做好实验,准确记录数据。 ③对收集的实验数据进行简单比较,发现数据间的关系特征。 ④从大量实验数据中归纳总结规律。 充分全面观察实验数据,算一算 G 与 m 的比值,画出重力与质量关系的图象。各学习小组实验完毕,相 互交流实验数据和画出的图象。 第 88 页 共 198 页此实验的关键是:①要选精确度较高的弹簧测力计。②要正确使用弹簧测力计。③要在竖直方向测重 力。 5.实验结论:物体所受的重力与其质量的关系: ①物体的质量越大,重力也越大。②物体所受的重力与质量的比值相同。③物体所受的重力跟它的质 量成正比。 学生交流G与m的比值,分析这一比值有所不同的原因。 教师引导说明:科学家们所做的大量实验表明,这个比值约是 9.8 N／kg.即 g=9.8 N/kg。 因 此,G/m=g或G=mg. ①符号的意义及单位:G表示重力,单位为牛顿(N)；”,m表示质量,单位为千克(kg)。 ②其中g:9.8 N／kg表示的意义是:在地面附近质量为1 kg的物体受到的重力为9.8 N。 ③严格地讲,g的数值不是恒定的,随地理纬度和海拔高度的改变而改变, ④向学生说明g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出:g=9.8 N／kg。在使用公式G=mg计 算时,质量(m)的单位必须用kg,重力(G)的单位必须用N.说明:粗略计算时取g=10 N/kg。 例题巩固:重29.4 N的铜块,能否用最大量程是500 g的天平称它的质量？ 两图中细线都平行于 方向,这说明什么？ 观察分析:当小球静止时,细线都平行于竖直方向。这表明重力的方向总是竖直向下。重力的方向可 由铅垂线确定,总与当地的水平面垂直,切不可说成垂直向下,因为平面不同,其垂直向下的方向也不同。重 力的方向不受其他作用力的影响,与运动状态也没有关系。 结论:重力的方向是竖直向下的。 重力的方向的应用:悬挂物体自由下垂的线称为铅垂线。铅垂线在生活和生产上有着广泛的应用。(课 件) 如图所示,利用铅垂线可以检查墙砌得是否竖直。 学生分析其原理,教师总结:如果铅垂线和墙壁是平行的,说明墙壁竖直,如果铅垂线和桌面、窗台是垂 直的,则说明桌面、窗台是水平的。 学生自主活动:用手中的铅垂线校准墙壁是否竖直(看铅垂线是否与墙壁平行),窗台、桌面是否水平。 引导提问:重力的方向是竖直向下的,能给人类造成危害吗？举例说明。如何避免重力给人类造成危 害？学生讨论。回答:重力能给人类造成危害。例如:地震时房屋倒塌会把人压伤。为了避免地震给人类造 成危害,要经常收看地震预报。 在计算过程中要注意各个物理量单位的统一,公式G=mg中,m的单位要换算成kg。 第 89 页 共 198 页第二课时 二、重力的方向 实验探究:将小球悬挂在铁架台的横杆上,待球静止时,在图上画出球静止时细线的位置。然后将铁架 台倾斜一个角度,在图上画出球静止时细线的位置。 阅读课本Pll[想想议议]思考图7.3 -5中“下”指的是什么方向？(播放课件) 学生讨论后,明确地球上不 l 司地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向 下的。因为地球是球形,所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心,因此我们所说的竖直向 下的“下”指的是指向“地心”。 指向地心的方向叫“向下”,背离地心的方向就应该叫做“向 上”。正因为地球上不同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用,所以各个地方的人们都能安然无 恙地生活在地球表面。 提出问题,学生思考:重力的方向总是“竖直向下”,为什么不能说成“垂直向下”？ 学生分组交流思考: “竖直向下”指垂直于水甲面向下,而“垂直向下”是指垂直于某个面向下,这个而不一定是水平面。 如果这个面足斜面(如图所示).这时竖直向下和垂直向下就足两个不同的方向。所以,我们不能把重力方向 说成“垂直向下”。 例题巩固: 关于重力的方向,下列说法正确的是( )。 A.物体放在斜面上,物体所受重力的方向垂直指向斜面 B.物体放在支持面上,物体所受重力的方向垂直指向支持面 C.在任何情况下,物体所受重力的方向总是垂直向下 D.在任何情况下,物体所受重力的方向总是竖直向下 解析:解答本题的关键在于正确区分“竖直向下”和“垂直向下”。竖直向下是指垂直于水平面向下, 而垂直向下是垂直于某个平面向下.这个平面不一定是水平面,可能是斜面,这时竖直向下和垂直向下就是 两个不同的方向了。只有当物体放在水平支持面上时,竖直向下与垂直向下的方向才是一致的。重力的方 向总是竖直向下的,“总是”指在任何情况下都不变,故选项D是正确的。 答案:D 三、重心 l-先做一个小实验,请同学们把直尺放在手指上并且让它们能静止不动。实验结束后教师提问:是不是 随便怎么放,直尺都可以在手指上静止不动。 [学生回答]不是,对一样东西总是有一个固定的位置。 这个实验告诉我们,物体受到的重力可以看成集中存一个点卜,如果这个点正好在手指中间的位置,物 体就可以不掉下来,这个点足重力在物体上的作用点,我们叫它重心。所以重心就是重力在物体上的作用 点。 2.教师说明:把重力作用集中于物体上的一点(重心).效果不变,却使重力问题简化。 这种方法称为等效法。重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。 3.如何找物体的重心？ ⑴质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关。 有规则几何形状的均匀物体,它的重心在它的几何中心。(课件) 练习:找出正方体、球体、均匀的木棒的重心。 ⑵质量分布不均匀的物体,重心的位置除与物体的形状有关外,还跟物体的质量分布有关:运用二次悬 挂法找重心。(课件) 第 90 页 共 198 页4.物体的重心一定在物体上吗？物体重心的位置,可以在物体上,也可在物体外,例如一个平板的重心 在板上,而一个铁环的重心就不在环上。 5.重心的位置与物体所在位置及放置状态和运动状态无关,但一个物体内质量分布发生变化时,其重 心的位置也发生变化。如一个充气的篮球,其重心在几何中心处,若将篮球内充入一半体积的水,则球(含水) 的重心将下移。 四、重力概念的由来 实验演示: 请同学们用一根细线拴住自己的橡皮做图 7.3 -8 所示的实验(课本图 7.3 -8 模拟引力),说说你的 感受。(课件) 引导提问: ⑴橡皮为什么没有飞出去？ (学生通过自己的观察得出原因:有绳子的拉力在拉着橡皮) ⑵同样的,图中月亮在绕地球做类似的运动,为何不会飞走？ (学生思考:那肯定在地月之间也有一个类似绳子拉力的力在束缚着月亮) 归纳总结:牛顿认为,地球和月亮之间存在相互吸引力。 有哪位同学知道有关牛顿对这方面的研究？(鼓励有这方面知识的同学发言) 总结:牛顿认为地面上的物体受到地球的吸引力与地球和月亮之间的吸引力是同一性质的力,从而发 现万有引力。 引导提问:怎样描述万有引力的大概内容？ 学生可分组议论 结论:“宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在相互吸引的力,这就是万有引力”。 五、课堂总结。 六、布置作业。 小结与复习本章要点 一、第1节力 1.力的作用效果:力可以使物体改变运动状态,包括使运动的物体静止、使静止的物体运动、使物体速 度的大小、方向发生改变；力可以使物体发生形变。 物理学中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。 2.力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的作用效果。 3.在物理学中通常用一根带箭头的线段表示力:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末 端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,在同一图中,力越大,线段越长。有时还在 力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小。 4.一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的作用力。也就是说,物体间力的作用是相互的 (相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同 时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。力不能脱离物体而存在。 二、第2节 弹力 1.物体受力时发生形变,不受力时又恢复原来的形状的特性叫做弹性。 物体变形后不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性。 弹簧的弹性有一定的限度,超过这个限度就不能完全复原。 第 91 页 共 198 页弹力是物体由于弹性形变而产生的力。 2.测量力的大小的工具叫做测力计。 弹簧测力计原理:弹簧受的拉力越大,弹簧的伸长就越长。在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成 正比。 弹簧测力计结构:弹簧、挂构、指针、刻度牌、外壳。 弹簧测力计使用:使用前:①观察它的量程(测量范围),加在它上面的力不能超过它的量程。②观察分 度值,即认清它的每一小格表示多少牛。③检查它的指针是否指在“0”刻度,测量前应该把指针调节到指 “0”的位置上。 测量时:注意防止弹簧指针卡住,沿轴线方向用力。 读数时:视线与刻度面垂直。 三、第3节重力 1.宇宙间任何两个物体,都存在互相吸引的力,这就是万有引力。由于地球的吸引而使物体受到的力, 叫做重力。地球上所有物体都受到重力的作用。重力的施力物体是地球。 2.重力的大小通常叫做重量。 物体所受的重力跟它的质量成正比,它们之间的关系是G=mg。 符号的意义及单位:G——重力——牛顿(N) M——质量——千克(kg) g=9.8牛/千克(N/kg)(在要求不很精确的情况下可取g=10N/kg) 3.重力的方向是竖直向下的。应用:重垂线 4.重力在物体上的作用点叫做重心。形状规则的物体的重心在它的几何中心。 【教学反思】 本节是在前一章学过的力的一般知识的基础上,利用这些知识来研究最常见的一种力——重力.教材中 先通过学生熟悉的例子使学生认识了重力的存在,然后通过学生的探究实验,研究物体所受重力的大小跟什 么因素有关.用在坐标上作图的方法得出了重力跟质量的关系,这种做法思路简捷.学生容易掌握,同时学会 了利用数学知识解决物理问题的一种方法——图象法.关于重力的方向,教材中首先说明用线将物体悬挂起 来后物体静止时线的方向就是重力的方向,这个方向叫竖直方向,所以重力的方向是竖直向下的,并通过想想 议议让学生明白竖直向下的“下”指的是什么.通过实际的例子说明竖直向下的重力方向在实际中的应用, 培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力.最后告诉学生地球吸引物体的每一部分,但物体受到的重力 可以认为是集中在一个点上,这个点叫物体的重心,渗透了“等效法”.生活中物体在重力作用下竖直下落的 例子比比皆是,因此教学中应注意通过学生熟悉的例子创设问题情景.以观察思考开路,培养学生观察思考的 能力,提高学生的学习兴趣和乐于探究问题的积极性.通过探究解决本书中“力的大小跟质量关系”的重点 问题,通过让学生利用重垂线观察窗台、桌面是否水平,通过一系列有趣的活动利用重心的知识解释生活中 的简单现象,解决力的方向及作用点的难点问题,实现教学目标的完成。 第八章 运动和力 第一节 牛顿第一定律 【学习目标】 1.知道力和运动的关系的发展过程.2.理解牛顿第一定律的内容和含义.3.知道理想实验是科学探究 的一种重要方法.4.再次运用控制变量法设计实验的过程. 二、导学:明确学习目标(预习案) ⑴一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持 状态或 状态,这就是牛顿第一定 律。 ⑵正在运动的物体,如果它受到的所有外力同时消失,将发生的现象是( ) A、物体将做匀速直线运动 B、物体将慢慢停下来 C、物体立即停下来 D、以上三种情况都可能发生 ⑶物体具有保持原来运动状态的性质叫做惯性,原来静止的物体要保持 状态,原来运动的物体要 保持 状态。 ⑷投出的篮球继续飞向篮板是因为篮球具有 。 板块一、阻力对物体运动的影响 第 92 页 共 198 页1.维持运动需要力吗？力和运动究竟有着什么样的关系？ ⑴想一想:物体是怎样运动起来的？ 骑自行车时,停止用力以后,自行车会怎样？ 推讲桌上的粉笔盒,盒子运动起来,停止用力,盒子停止。 亚里士多德对于力和运动的观点 :要维持物体运动,就必给物体施加力的作用,没有力的作用,物体就 会停止运动。即亚里士多德认为: 力是 原因.(填“维持”或“改变”) ⑵伽利略的观点:物体的运动 力来维持,运动之所以停下来,是因为受到了 。如果阻力 为零,运动的物体将以 永远运动下去。 2.探究合作:阻力对物体运动的影响(p17图8.1-2) 上述观点哪一个是正确的,需要通过实验来证明,在这个实验中,再次用到了 法。 ⑴实验装备图: ⑵实验前应思考下列问题: ①问题一:实验过程中,要让小车从斜面的同一高度滑下的目的是为了让小车到达水平面时的 相同。 ②问题二:实验中要让小车在不同表面运动的原因是为了改变 。 ⑶实验现象与数据: 小车运动的距离s/cm 表面状 阻力的大小 (请同学们注意刻度尺要估 况 (选填“最大”、“大”或“最小”) 读) 棉布 木 板 ⑷实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越 ,这说明小车受到的阻力越 ,速 度减小得越 。 ⑸推理1:如果运动的物体不受力,速度就不会 ,它将做 运动。 推理2:如果静止的物体不受力,它将 。 推理 3:如果一切物体都不受力的作用,它们将保持 状态或 状态。 板块二 牛顿第一定律 1.上述实验证明 的观点是正确的.后来, 国物理学家 总结了前人的研究成果, 概括出一条重要的物理规律: 这就是著名的牛顿第一定律. 2.牛顿第一定律揭示力与运动关系的本质:力 维持物体的运动的原因,力 改变物体运 动状态的原因。 3.牛顿第一定律不是实验定律,因为在我们周围的物体,都要受到外力的作用,不可能用实验来直接验 证。但是这个结论是以实验为基础, 通过分析事实并进一步概括推理得出的, 这种实验方法 叫: 。 板块三:惯性 读一读:课本18页第一段,找出惯性的概念,并填写下空. 1.惯性:从牛顿第一定律可以知道,一切物体都有 的特性,我们就把这个特性叫做惯 性,所以牛顿第一定律又称为 。 2.对惯性的理解 ⑴惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性。与外界条件无关。(与物体的状态,与物体是运动 还是静止,与质量的大小,与物体是否受力,速度的大小等外界条件无关) ⑵惯性不是力,力是物体对物体的作用,而惯性是物体本身固有的一种属性。 ⑶所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是不同的,物体的惯性只与物体的质量有关。物体的 m 越大,惯性越大;物体的m越小,惯性越小 巩固练习: 1.在体育测试中,铅球出手后仍能向前飞行,是因为铅球具有 . 2.把衣服抖动几下,能把粘在衣服上尘土抖掉.这是因为抖动衣服时,尘土由于 ,还保持 原来的 状态,所以尘土和衣服分离开。 第 93 页 共 198 页3.坐在正在行驶的汽车车厢内靠左侧窗口的乘客,突然感到座椅靠背向前压了自己一下,是由 于 ；当汽车刹车时,身体将向 倾(填“前”或“后”),当汽车向左拐弯时, 身体将向 倾. 【教学反思】 通过对《牛顿第一定律》的准备和教学,让我在教学中得到了一次较好的锻炼,在教学理念上有了较大 的改变。我也将在以后的教学中不断思索、探讨,让我的教学更有利于学生的学习。 本节课的重点是作好实验,通过实验,即能为学生生动具体的形象,又可以培养学生的观察能力和学习 科学的事实求是的严谨态度。该实验是让同一小车从同一高度沿斜面滑下,分别滑到铺有毛巾、棉布和光 滑木板的平面上,做该实验之前,应让学生思考两个问题:一是为什么要用同一小车从同一高度沿斜面滑 下？二是毛巾、棉布、木板这些不同表面对同一小车的摩擦阻力有何影响？并指明让学生观察的内容,这 样学生对该实验的目的、方法及注意的问题就会十分清楚,也就能把握关键抓住要害,结合实验,取的实验 结果。 该实验实际是实验是桥梁,要学生在实验的基础上,层层深入,若表面逐渐光滑,直到没有摩擦时,小车 速度的改变及前进的距离将如何？学生会很顺利地得出,若表面绝对光滑,阻力为零时,小车将以恒定不变 的速度永远运动下去,并静止的物体不受外力这两种情况作了总结概括,引导学生想象推理的过程,明确牛 顿第一定律不是由实验直接得出的,而是通过推理而来。这样的教学,让学生以经验为基础,层层深入,逐渐 升华,符合学生的认知观点,更主要的是培养了学生解决科学知识的方法。 课堂教学中还应更深入思考如何进行更有效的教学,让课堂教学充满活力的同时获得良好的教学效 果。 第二节 二力平衡 【教学目标】 知识与技能 ①知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态；②知道物体处于平衡状态时所受力的叫平衡 力,最简单的平衡情况是二力平衡；③理解二力平衡条件；④能利用平衡条件解决简单的平衡问题. 过程与方法 学会从分析一个物体上受到几个力到能知道这几个力的平衡关系。 情感态度与价值观 ①具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生 活、社会实践的意识.②通过探究与交流,使学生有将自己的见解公开并与他人讨论的愿望,认识交流合作 的重要性,有主动与他人合作的精神. 【教学重点】 二力平衡条件 【教学难点】 1.二力平衡中的“二力同线”问题 2.匀速直线运动时二力平衡的条件 【教具】两把弹簧秤,一块轻质塑料片(片上有几个洞),一把剪刀。 【教学过程】 第一课时 一.引入新课 提问:惯性定律的内容是什么？能不能反过来说,凡是保持静止状态或匀速直线运动状态的物体都没 有受到外力呢？ 列举:在平直公路上匀速行驶的汽车、静止在路边的人、在空中匀速下降的跳伞运动员。 提问:他们是否受到力的作用？ 二.新课教学 1.力的平衡 让学生充分发表自己平时生活中观察到的物理现象,举出身边一两个受力物体的实例,分析它们的受 力情况及运动状态,在黑板上画出物体所受力的示意图。(比如放在桌子上不动的墨水瓶,挂在天花板上不 动的电灯匀速运动的小车等) 在学生讨论的基础上,展示其所举的实例,利用这些例子使学生认识到:当一个物体受几个力作用时, 也能保持静止或匀速直线运动状态,从而得出“力的平衡”的概念,指出这时作用在物体上的各个力的效果 互相平衡,或者说几个力互相平衡。 第 94 页 共 198 页一、力的平衡 物体在受到几个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡”,这时 物体处于平衡状态。 在几个力平衡中,二力平衡是最简单的,我们来研究二力平衡的情况。 2.二力平衡的条件 物体受到两个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。 仍从同学所举的例子中找出实例,使学生认识到物体在两个力的作用下,并不一定就能保持静止或匀 速直线运动状态。那么,物体受到两个力的作用,要使物体保持静止状态或匀速直线运动状态,这两个力要 满足什么条件？ ［实验]:用两把弹簧秤拉扯桌上的塑料片,想一想怎样拉才能使塑料片保持静止不动？ 归纳小结塑料片静止必须满足的条件。 这两个力可能出现的几种情形(二力大小不相等、二力方向不相反、二力不在一条直线上)并动态显示 最终的结果(均不能保持静止状态): 对第四种情形(二力不在同一物体上)进行点拨:将塑料片从中剪断,变成两部分,这两部分能静止吗？ 结论:物体在二力作用下保持静止状态的条件是这两个力必须大小相等,方向相反,并且在同一直线 上。 [演示实验]:手在绳端用力 F 拉弹簧秤和物块,使之静止,观察弹簧秤的示数。然后用力拉弹簧秤和物 块使之匀速上升,观察弹簧秤的示数,并比较两次弹簧秤示数的大小。 分析物块受的两个力的大小、两个力的方向、两个力是否在一条直线上。 通过上述演示实验,归纳:物体在二力作用下保持匀速直线运动的条件也是这两个力必须大小相等,方 向相反,并且在同一直线上。 得出二力平衡条件。 二、二力平衡的条件 作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。 将条件归纳成口决:“同物、等大、反向、同线”。 归纳:处于平衡状态的物体所受力的合力为零。 “彼此平衡的两个力的合力为零” 第二课时 一、二力平衡条件的应用 1.力的平衡在日常生活中有许多实际应用,应会根据二力平衡的条件来判断物体所受的两个力是否平 衡；或根据平衡状态找出平衡力,利用二力平衡条件求其中一个力。 a.利用二力平衡的条件来判断两个力是否平衡。 b.利用二力平衡的条件可求其中一个力的大小和方向。 2.反馈练习 1).物体在受到几个力作用时,如果保持 或 状态,这几个力就相互平衡。 2).汽车在斜坡上所受到的重力和斜坡的支持力 (填“是”或“不是”)平衡的力。 3).每方十人拔河时,某时刻绳子静止不动,这时这二十个人拉绳子的合力是 。 4).一个物体受到的重力是500牛顿,静止在水平桌面上,桌面对物体的支持力大小是 牛顿,方向 是 ,重力和支持力的施力物体分别是 和 。 5).在平直公路上匀速向东行驶的汽车重为5000牛,受到的牵引力是200牛。那么,汽车受到的阻力是 牛,方向是 。 6).质量为 2 千克的物体,静止悬挂在绳子上,绳子对物体的拉力是多少牛？若提拉物体使它匀速向上 运动时,拉力又是多少？(g=9.8牛/千克) 7).如下图所示,物重6牛,弹簧秤竖直向上拉,示数为4牛,水平地面给物体的支持力是多大？ 二、课堂小结 三、布置作业 动手动脑学物理练习题。 【教学反思】 二力平衡这一节课,以学生的感性认识为基础,从日常生活现象中归纳概括出二力平衡的概念,通过实 验与思考的观察与分析,得出二力平衡的条件,并与日常生活中现象为基础加以运用,体现了从简单到复杂 的研究问题的方法；从生活走向物理,从物理走向社会的理念。 我觉得这节课的成功之处,主要在于课堂学习与日常生活紧密联系起来,从生活走向物理,从物理走向 社会。一方面可以拓展课堂时空,使学习不仅是一堂课所学内容,它打开了学生的视野,穿越时间的隧道,把 第 95 页 共 198 页过去、现在、将来的有关知识浓缩在一起,供学生采摘。另一方面把活生生的世界提供给学生理解和体验, 提高学生对生活的深刻理解和深入感悟,使他们不断领悟人生的意义,了解人不但活着,而且知道人应该怎 样活着,使他们在与大自然的相处中感受生命的崇高。 多给予肯定和赞扬,给予一个孩子以同样的表现机会,特别是性格内向的学生,多给他们创造表现机会, 曾强学生学习兴趣和信心,让?个学生的能力和素质都得到提高。趣ζ游戏也是激发学生学习兴趣最好的办 法,拔河比赛游戏,让学生在动感情趣中进入物理世界,使学生在轻松愉快中掌握知识,这也是注重过程,注 重体验的表现。 然而,随着课改的不断深入和拓展,我原有的能力已不能满足新课程度的要求,要日日充电全面提升自 己的综合能力,既要注重各种单项能力的训练和提高,又要着于整体的效应,使各种能力相互促进,只有这 样,教学过程才能焕发出应有的生命力。 第三节 摩擦力 【学习目标】 1.知道摩擦力是怎样产生的。2.知道摩擦力的大小跟什么因素有关。3.知道摩擦的利与弊。4.会增大 有益摩擦或减小有害摩擦。 【教学重点】 1.探究影响滑动摩擦力大小的因素2.应用增大和减小摩擦力的方法解释实际问题。 【教学过程】 第一课时 活动一:摩擦力的概念 1.什么情况下产生摩擦力: ； 2.摩擦力产生的原因: ； 3.摩擦力的种类: ⑴滑动摩擦力；⑵静摩擦力； ⑶滚动摩擦力； 点拨:产生摩擦力的两个条件是:1.两个物体相互接触、挤压；2.两个物体将要发生或已经发生相对运 动。摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反或相对运动趋势方向相反。摩擦力的作用效果是阻碍物体 相对运动。 4.讨论摩擦力作用点,(常用在作图题中) A.单一的画物体受到的一个摩擦力的作用点选物体的 ； B.若一个物体受到多个力时摩擦力的作用点选物体的 ； 训练: 1.权泽推桌子没有推动是由于 ；地上滚动的乒乓球会停下来是由于 。 2.讨论分析,并说明理由:人站在汽车里匀速行驶,问: A,人和地面间有摩擦力么？ B,人和汽车之间有摩擦力么？ 3. 陈涛重500N,站在表面光滑的面上,受到一个30N的拉力,请问陈涛受到这个拉力后的状态A,静止。 B,匀速直线运动, C,在拉力的方向运动状态发生改变(加速运动) 4.在水平向右的2N拉力作用下,木块在水平桌面上向右作匀速直线运动。用力的示意图作出它受到的 摩擦力. 活动二:探究:摩擦力的大小与什么有关 交流:当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力？ 为什么下雪天在马路上撒些炭渣能防止汽车打滑？ 问题:摩擦力的大小与什么有关？ 猜想:滑动摩擦力的大小与 和接触面的 有关。 实验探究:在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中,小明的实验过程如图所示 第 96 页 共 198 页⑴实验操作的关键是什么? ； ⑵由甲、乙两图得到的结论是 ； ⑶图乙和图丙探究的问题是 。 ⑷在此实验的基础上,小明又猜想:滑动摩擦力的大小可能与物体的接触面积有关.请你利用图中已有 的器材,设计探究方案验证小明的猜想. 【引导】探究实验过程中首先应明确实验目的、实验原理。带着目的,利用原理去选择器材、设计、 分析实验。在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中,在水平面上放置的木块对木板的压力等于木块受 到的重力,即F=G= mg；在分析实验时注意观察每组实验所控制的变量。摩擦力大小不能直接从弹簧测力计 上读出,因而利用了二力平衡条件,所以在实验过程中必需要求匀速直线运动。 第二课时 活动三:讨论如何增大或减小摩擦力 1.增大摩擦力方法:使接触面粗糙些和增大压力。 2.减小有害摩擦方法:①使接触面光滑和减小压力②用滚动代替滑动③使相互接触的表面彼此分离。 如:加润滑油等 训练: 1.说明下列情况是用什么方式来增大或减少摩擦的 在结冰的公路上撒沙子: 轮胎上刻有花纹: 给机器上上润滑油:搬衣柜时在地上撒些水 用力搓手让手感觉暖和,皮带松了将皮带勒紧 轮轴两圈之间装有滚珠: 2.(2010.桂林)冰雪天的交通事故相对要多一些,原因是汽车行驶在结了冰的路面上时,所受到的 小,容易打滑；防止这类交通事故的措施之一是: 。 3.为了测定木块所受到的滑动摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案,实验装置如下图 所示。实验中不计弹簧测力计的重力。 甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住,通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上 面滑动。 乙方案:将木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平地拉住木块,沿木板方向水平拉木板, 使木板在木块下面滑动。 从实验误差方面考虑,应选择 方案。简述你选择的理由？ 一、摩擦的利与弊: 利的方面:例如,鞋(车轮)与地面间的摩擦。 弊的方面:例如,机器部件间的摩擦。 二、增大摩擦的方法: 1.增大压力 2.增加接触面的粗糙程度 三、减小摩擦的方法: 1.减小压力。2.加润滑油。3.安装滚动轴承(滚代替动)。4.压缩空气或电磁场使接触面分离(气垫船、 磁悬浮列车)。 四、小结。 【教学反思】 摩擦力是我们初中阶段也是这一章要学习的弹力、重力、摩擦力中的一种,下面我对这节课进行一些 反思。 第 97 页 共 198 页摩擦力这个概念比较抽象,虽然生活中很常见,但学生并不了解,所以我们定位于要把这节课的内容拉 近学生的生活。本节课中教师首先让学生参加一个用筷子夹玻璃球比赛,并不像学生夹菜那样得心应手,引 出摩擦,让学生感受到科学和我们的生活联系的很紧密。在认识摩擦的现象产生的条件时,教师在教学中尽 量引导学生从生活事例入手,注重培养学生用科学眼光来观察周围事物的兴趣、态度和意识。在课堂上学 生说出了搓澡巾与身体的摩擦,黑板擦与黑板的摩擦等摩擦现象。教师还通过三个对比试验:1、把两手合 在一起；2、两手离开移动；3、两手合在一起搓动,来逐渐认识摩擦现象发生的时候必须有两个物体,并且 这两个物体要接触到一起,在接触的时候要有一定的运动。学生是在这样一个反复的过程中认识到了摩擦 现象,另外我们还安排了将手放在桌面上拖动,手离开桌面拖动两个体会活动,让学生感知摩擦力。从课堂 上呈现的学生学习状态,我觉得在今后的备课当中要将科学知识与我们的生活现象紧密相连,让孩子觉得 生活总处处有科学,体现了从“生活走向科学的教学理念”。 在突破重难点时,老师引导,学生设计实验,教师参与其中。如果按照课本上的实验装置来做,同学们会 发现弹簧测力计的示数很不稳定,并且很难控制木块做匀速直线运动,我们设计了一个让弹簧测力计静止, 抽拉下面木板或棉布的实验,让学生讨论并通过改变木块对木板的压力来研究摩擦力跟压力的关系。让学 生选择自己喜欢的问题小组合作进行探究,孩子们通过自己设计试验、相互谈论、合作交流、解决了知识 的重难点。从学生回答问题的踊跃性,试验的专注性来看,学生的兴趣始终在课堂上,学生在这种和谐的充 满活力的课堂中,自主参与课堂教学,思维和动手能力得以发展,潜能得到充分挖掘,知识掌握更为牢固,让 孩子真正动了起来,达到了良好的教学效果。 第九章 压强 第一节 压强 【教学目标】 知识与技能 ⑴了解压强的概念。理解什么是压力,什么是物体的受力面积。⑵理解压强的大小与哪些因素有关。 ⑶了解压强公式中各个物理量的名称、单位及符号,知道压强单位的物理意义和由来,能用压强公式进行简 单计算。⑷了解压强的增大与减小的主要方法。 过程与方法 ⑴观察生活中各种跟压强有关的现象,了解对比是提高物理思维的基本方法。⑵探究压力的作用效果 跟什么因素有关？经历探究的主要环节,通过探究实验,观察实验现象、采集的实验数据,获得对压强比较 深入的了解,初步学习使用控制变量法。⑶通过实际动手,实践如何改变压强。 情感态度与价值观 ⑴经历观察、实验以及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。⑵通过亲身 的体验和感悟,使学生获得对压强、浮力基本知识理解的感悟认识,为深入理解和应用这些知识打基础。⑶ 通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信 心。⑷感悟科学是人类创造发明的基础,激发学生的学习热情。 【教学重点】 压强的大小跟压力的大小和受力面积的大小有关 【教学难点】 压强的计算及单位 【教具】 钉板、砝码、石粉、铅笔、海棉、橡皮泥、铁钉等 【教学过程】 一.引入新课 课文76页14.1－1蝉及14.1－2沙漠之舟)引入压力的作用效果,在物理学中用压强来表示,引出本节 课的课题——压强 二.新课教学 (一)压力:1.定义:垂直压在物体表面上的力叫做压力。 方向:与接触面垂直。 大小:有时等于重力(水平放置时)、有时不等于重力 2.突破难点的方法: 练习:利用几种情况分析压力的作用情况来巩固所学的压力的知识。 (二)压强 利用探究实验进行压强的学习 第 98 页 共 198 页1.提出问题 2.进行假设和猜想 3.设计方案(实验)4.进行实验(学生探究)5.分析现象 6.归纳总结得出 规律或结论 压力的作用效果(压强P)不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。 压强的定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。压强的公式:如果用 P 表示压强、F 表示压力、S 表示受力面积。 压强的计算公式是 p=F/S 符号的意义及单位:P---压强---帕斯卡(Pa) F---压力---牛顿(N) S---受力面积—平方米( m2) 1Pa = 1N/m2 压强的物理意义: 以P=20Pa为例,P=20Pa=20N/ m 2,它表示每平方米面积上受到的压力是20N。 讲解例题,使学生能真正理解压强及有关计算(特别是公式的应用和单位的统一) 通过列举相关的实例(啄木鸟、图钉、刀等),提出问题,怎样减小或增大压强？让学生结合自己生活感 受、经验进行讨论并总结和归纳: 减小压强的方法:⑴压力不变时,增大受力面积⑵受力面积不变时,减小压力⑶减小压力的同时,增大 受力面积 增大压强的方法:⑴压力不变时,减小受力面积⑵受力面积不变时,增大压力⑶增大压力的同时,减小 受力面积 练习:小李的质量是 65Kg,其双脚与地面的接触面积大约是 4.5dm2,当小李在水平地面上行走时,他对 地面产生的压强大约是多少？ 三.小结: 四.巩固练习:尽可能穿插在相关知识的讲授中完成对应的练习。 五.布置作业。 【教学反思】 压强是生活生产中应用广泛的一个概念。因此可以通过学生自己的实验探究来学习。对于“能用压强 公式进行简单计算”,指的是如果知道压力、受力面积、压强这三个量中的两个,能够通过概念的理解或公 式的变形计算出第三个,不要求与其他公式综合进行计算。“知道增大和减小压强的方法”这项要求,既是 为了使学生深入学习压强的概念,更是使学生能把知识应用于日常生活。因此教学中要注意: 1.加强实验。在教学中尽量安排探究性学习活动,活动要具有实验操作方便、规律性强、结论容易获 得的特点,适宜初中学生探究。如:压力的作用效果跟什么因素有关？让学生通过进行自主研究,体验科学 研究的过程,从中获得最直接的、生动的实验事实,使学生获得较多的感性认识,受到科学研究方法的教育； 从收集的证据中,总结和归纳规律性的知识,初步学习归纳的方法,培养学生的思维能力；从实验的成功中 获得愉悦,为提高学习能力和自信心打基础。 2.注意教给学生综合运用知识分析解决问题的方法,特别要注意帮助基础较差的学生学好知识。允许 每个学生根据自己的特点获取或深或浅、这方面或那方面的知识,不仅不会使学生对物理产生为难情绪,而 且培养了学生学习物理的兴趣。如:“液体内部压强规律”,这部分知识是学生必须知道的,但关于液体内 部压强公式,可让学生根据自己的需能力选择学习,给学生一个自由空间。 3.在教学中,都要从生活实际提出问题入手,使学生体会到物理来源于生活,服务于生活。认识到:物理 学是有用的,知识渗透在社会生活的许多方面,成为现代社会的重要支柱,对社会的发展和人们生活水平的 提高起重要作用。基于这种考虑,教学中可多增加一些小实验、小制作等活动,习题中尽量设计一些结合社 会生活实际的题目,为学生提供运用和巩固所学的知识的机会,使学生在多种形式的学习活动中成长。 第二节 液体的压强 【教学目标】 知识与技能 ⑴了解液体内部存在压强,以及液体内部压强听方向。⑵了解液体压强大小跟什么因素有关。⑶认识 压强的实际应用——连通器,了解生活和生产形形色色的连通器。 过程与方法 ⑴通过对演示实验的观察,了解液体内部存在压强的事实,知道液体内部不同深度处压强的大小和方 向。⑵体验和感悟游泳时身体受到水产生的压强。 情感态度与价值观 ⑴在观察实验过程中,培养学生的科学态度。⑵密切联系实际,提高科学技应用于日常生活和社会的意 第 99 页 共 198 页识。⑶鼓励学生积极参与探究活动。 【教学重点】 液体压强的特点、连通器应用 【教学难点】 液体压强的特点 【教具】液体压强的演示装置、水槽、U形管压强计、连通器、水等 【教学过程】 一.引入新课 通过课文 80 页潜水艇,用塑料袋装水时塑料袋会胀起来等引入液体会产生压强,引出本课课题——液 体的压强 二.新课教学 (一)液体压强的特点 突破难点的方法:做好演示实验,引导学生仔细观察实验,通过所观察到的现象进行归纳、推理、总结 得出结论。 演示实验: 1.用塑料袋装水时,它会胀起来,让学生感知液体会产生压强,且向各个方向都有压强。 2.用侧壁开有几个小孔的筒装有水,让学生观察到水从小孔流出来,且处于不同位置的小孔流出来的 的射程都不一样,用液体压强计测出不同深度的压强大小,让学生感知液体内部压强随深度的增加而增大。 3.用压强计测量深度相同时,各个方向的压强的大小有何特点,让学生感知同一深度,液体向各个方向 的压强都相等。 4.演示同一深度,液体的压强还跟液体的密度有关,且液体的密度越大,液体的压强越大。 引导学生把所观察到的实验现象得出液体内部压强的特点: ⑴液体对容器底部和侧壁都有压强； ⑵液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,各个方向的压强都相等； ⑶液体的压强随深度的增大而增大； ⑷液体的压强跟液体的密度有关。在同一浓度,液体压强随液体密度的增大而增大。 练习: (二)、连通器 1.定义:上端开口、下端连容器叫做连通器。 2.连通器里的液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。 3.举例分析连通器:茶壶、锅炉的水位计、花洒、水塔与自来水管。 4.介绍连通器的应用之一——三峡船闸。 三.小结 四.巩固练习:尽可能穿插在相关知识的讲授中完成对应的练习。 五.布置作业:课本P85---3.4。 六.教学后记: 【教学反思】 这是一堂集新课讲解和实验探究教学的课。在整个教学过程中,我从“教学目标”出发,充分利用多种 教学方法,因材施教,循序渐进,多点开花,充分体现了新课程标准下的教学理念。本人认为,这是完全符合 新课程标准的一节课,具体体现在以下几点: 一、科学猜想必须有理论依据。猜想是一种重要的思维活动,它是学生在已有知识的事实基础上,对未 知的事物及规律作出的一种大胆的假设和看法。猜想要以一定的科学事实和科学理论为依据。在让学生猜 想“液体内部压强的大小可能与哪些因素有关？”时,学生猜想可能与“深度”、“高度”、“液体密度”、 “液体重力”、“容器形状”、“方向”等因素有关后,应该让学生说明猜想的理由或依据,防止学生进行 胡猜瞎说。使他们掌握物理学中“科学猜想”这一常用的科学方法,也培养学生科学猜想的能力。 二、学生探究实验要有效。猜想是一种超前思维,具有一定的随意性,它的结果是否正确需要通过实验 的验证才能确定。在学生对“液体内部压强的大小与哪些因素有关？”提出猜想之后,决定采用“控制变 量法”来研究。这时应该引导学生利用实验来排除那些可有可无或无关紧要的“猜想”,如:“高度” 、 “液体重力”、“容器形状”等,让学生在有限的课堂时间内用主要的精力来探究主要的因素,也就是要集 中力量抓主要矛盾,尤其是抓住矛盾的主要方面。在实验中让学生亲自经历科学探究的过程,不但可以学到 科学知识,练习操作技能,而且能够进一步唤起学生 “学”的兴趣,培养学生的实践能力和创新意识。探究 实验主要以学生为主体,同时老师要加以适当的引导,才能使探究实验更为有效。 三、要充分利用课堂教学资源。充分利用课堂教学资源,可以使课堂教学搞得生动活泼,更为丰富多彩。 第 100 页 共 198 页本节课题引入采用“深水炸弹引爆”的录像片段,可以立即让学生的兴奋点集中起来,为新课引入铺垫了良 好的开端。在结束的时候请学生熟悉的蓝猫介绍深水炸弹的工作原理,为本节课的学习画一个圆满的句号。 四、教学中以学生为主体,培养学生的自主性和创造性。课堂刚开始时,情景设置的导入激起学生的好 奇和兴趣,而问题的提出让学生明确课堂研究的内容,积极参与到课堂活动中。其后的课堂教学无论是问题 的提出、器材的选择、方案的设计、结论的得出都是充分体现学生的主体地位,教师只是在适当的时候加 以引导。重视学生知识形成过程,让学生在获取知识过程中感受成功的喜悦。 五、突出了物理实验教学物理是实验学科,很多物理现象都要通过实验去呈现、去验证。本节课,物理 实验贯穿教学全过程,从液体中是否存在压强到液体内部压强的方向及压强的大小与哪些因素有关,都给 每位学生提供探讨用的实验。 六、突出了研究方法的培养。教学中教师利用每次探究的机会,引导学生提出问题---猜想---实验探 究---得出结论。步骤分明,并结合实验,让学生对转化直观法、转化放大法、控制变量法有所体会。坚持 下去,必能提高学生探究问题的方法、动手操作能力、研究解决问题的能力等多种能力。 第三节 大 气 压 强 【教学目标】 知识与技能 ⑴了解由于大气压强的客观存在而产生的现象。⑵了解测量大气压强的方法,了解大气压强的大小和 单位。⑶了解抽水机的工作原理。⑷了解生活中利用大气压强的现象。 过程与方法 ⑴观察跟大气压强有关的现象,感知大气压强一种客观存在。⑵观察演示实验现象,感知大气压强的大 小和单位。⑶通过观察感知人类是如何利用大气压强的。 情感态度与价值观 ⑴培养实事求是的科学态度。⑵通过大气压强应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。 【教学重点】大气层的测量 【教学难点】大气层的测量 【教具】空饮料盒或罐、弹簧测力计、吸盘、托里拆利实验装置、金属盒气压计、抽水机模型的图片 等。 【教学过程】 一.引入新课 通过介绍马德堡半球实验、吸盘、用吸管吸饮料、吸墨水、注射器吸药水等,引导学生思考,液体内部 朝各个方向都有压强,这是由于液体具有流动性。空气也能流动,我们周围是否存在大气的压强？这节课就 来研究大气压强。 二.新课教学 (一)大气压的存在 1.演示 吸盘、用吸管吸饮料、吸墨水、注射器吸药水、纸板托水。 2.介绍马德堡半球实验 3.得出结论:大气压强确实存在。 强调:马德堡半球实验证明了大气压的存在。 (二)大气压强的测量 1.通过演示介绍“托里拆利实验” ⑴强调第一个用实验方法测出大气压数值的是意大利的科学家托里拆利。 ⑵观看托里拆利实验 把760mm水银柱产生的压强叫做标准大气压。 P0 = 760mmHg =1.013×105Pa。 2.大气压的变化 ⑴大气压受天气的变化而变化； ⑵大气压随大气高度的变化而变化,在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。 第 101 页 共 198 页3.测量大气压的仪器叫气压计。 介绍气压计:金属盒气压计。 4.大气压的作用: ⑴抽水机⑵用吸管吸饮料 三.小结: 四.巩固练习:练习。 五.布置作业:课本P43第4.5题。 六.教学后记: 【教学反思】 这节课我设计的基本思路是:用喷泉实验引入,然后通过马德堡半球实验和托里拆利实验认识大气压 的存在和大小,运用探究思想,突破重难点,调动学生学习物理的积极性。下面是我的几点反思: 1.教学中注重了学生学习知识的连贯性。大气压强概念贯穿全节,是重中之重的知识点,它是一根主线, 把各部分的知识紧紧联系在一起,在突出重点的同时,注重前后知识间的有机渗透,体现了知识的系统性、 综合性。 2.教学中重视理论联系实际,体现了生活-物理-社会这一设计思路。大气压强知识与生活、生产实际 及自然现象的联系极为密切,在教学中,着重培养学生运用概念、规律解释现象,说明道理,进而解决一些实 际问题的能力,同时加强设计题的训练。 3.教学中重视了实验教学。关于大气压强的知识,很多可通过实验观察来探究学习,虽然很多实验用专 用仪器操作,但许多实验可取材于瓶瓶罐罐,并且拼拼揍揍即可完成操作、得出有关结论或验证有关知识。 在本节课教学中,运用日常生活中常见的材料设计了大量的实验,重视了学生动手能力的培养。 当然,本节课的探究思想还没体现的淋漓尽致,教师讲的还是有点多,学生的发散思维没得到充分的发 挥。以后我会更加努力的钻研教材,精心备课,为同学们上好每一节课。 第四节 流体压强与流速的关系 【教学目标】 知识与技能 ⑴了解气体的压强跟流速的关系。⑵了解飞机的升力是怎样产生的。⑶了解生活中跟气体的压强与流 速相关的现象。 过程与方法 ⑴通过观察,认识气体压强跟流速有关的现象。⑵体验由气体压强差产生的力。 情感态度与价值观 初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙,获得对科学的热爱、亲近感。 【教学重点】气体压强与流速的关系 【教学难点】气体压强与流速的关系 【教具】硬币、铅笔、纸等。 【教学过程】 一.引入新课 通过课本 P91 图 14 .4-1 实验 硬币“跳高”比赛,提出问题,是什么力使得硬币向上“跳”起来了？ 引出本节课题:气体压强与流速的关系。 二.新课教学 (一)气体压强与流速的关系 分析上述实验的原理,硬币向上“飞”的过程中,只有空气与它接触,是不是硬币上下的压强不一样使 它向上运动？由于吹气,上面空气的流速大,压强是不是与流速有关系？是不是由于上面空气的流速大,压 强变得比下面小了？于是下面的空气把硬币托起来了？ 探究:气体压强与流速的关系 1.提出问题 2.猜想 3.设计实验 4.进行实验 5.分析实验 6.得出结论 在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。 第 102 页 共 198 页(二)飞机的升力 如插图所示,迎面吹来的风被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状不一样,机翼上方气 流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机 翼的压强较大。因此在机翼的上下表面产生了压强差,这就是飞机向上的升力。 三.小结: 四.巩固练习:尽可能穿插在相关知识的讲授中完成对应的练习 五.布置作业:动手动脑学物理习题 六.教学后记: 【教学反思】 本节重点是培养学生“发现问题、提出问题与动手解决问题”的能力。因此在教学中采用启发式教学, 让学生通过分组实验解决问题。在教学中采用了大量的日常生活中的事例及演示实验,来加深学生对知识 的理解。因此,通过这一节的教学使学生对流体压强与流速的关系有了一个全面的理解。在本节课中还存 在很多缺点,如学生参与讨论的过程中个别学生参与程度不足等。我认为课改就是需要不断地改才行,在今 后的教学中我也应该及时地改正自己的缺点,努力为学生的学习活动创造适宜的情境,激起学生的兴趣。 压强复习 第1节 压强 1.垂直压在物体表面上的力叫压力。压力并不都是由重力引起的,一般压力不等于重力。把物体放在 水平桌面上时,如果物体不受其他力,则压力等于物体的重力。 研究影响压力作用效果因素的实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。 物体单位面积上受到的压力叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。 F 压强公式:p= ,其中:p——压强——帕斯卡(Pa)； S F——压力——牛顿(N) S——受力面积——米2(m2)。 2.增大压强的方法:增大压力、减小受力面积、同时增大压力和减小受力面积。 减小压强的方法:减小压力、增大受力面积、同时减小压力和增大受力面积。 第2节 液体的压强 1.液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。 液体压强的特点:⑴液体内部朝各个方向都有压强；⑵在同一深度,各个方向的压强都相等；⑶深度增 大,液体的压强增大；⑷液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。 2.液体压强公式:p=ρgh。 说明:⑴公式适用的条件为:液体。⑵公式中物理量的单位为:p——Pa；ρ——kg/m3；g——N/kg； h——m。⑶从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、 容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。 3.上端开口,下部连通的容器叫连通器。原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器中的液面 高度总是相同。应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。 第3节 大气压强 1.实验证明:大气压强是存在的,大气压强通常简称大气压或气压。 2.大气压的测量——托里拆利实验。 3.标准大气压——支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。 标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.013×105Pa,可支持水柱高约10.3m 4.大气压的变化与高度、地点、天气、季节的变化有关。 5.大气压的测量:测定大气压的仪器叫气压计。气压计分为水银气压计和无液气压计。 大气压的应用:活塞式抽水机和离心式抽水机。 第4节 流体压强与流速的关系 1.流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。 第 103 页 共 198 页2.飞机的升力:机翼的上下表面存在的压强差,产生了向上的升力。 第十章 浮力 第一节 浮力 【教学目标】 知识与技能 ⑴了解浮力是怎样产生的。⑵理解浮力的大小等于什么？⑶知道浮力的应用。 过程与方法 ⑴通过观察,了解浮力是怎样产生的。⑵通过收集、交流浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值。 情感态度与价值观 ⑴初步认识科学技术对社会发展的影响。⑵初步建立应用科学知识的意识。 【教学重点】阿基米德原理 【教学难点】阿基米德原理 【教具】乒乓球、水、水槽、铁块、弹簧测力计、阿基米德原理实验装置等。 【教学过程】 第一课时 一:预习导学: 1.鸭子能漂在水面,是因为受到了水的 。在水中下沉的铁块,也受到浮力吗？ 2.阅读课本94页的想想做做,思考浮力的大小可能跟什么因素有关？ 3.在弹簧测力计的下面悬挂一个铝块,把铝块浸入水中,比较前后两次测力计的示数,这说明什么问 题？用测力计能否测物体受到的浮力？ 4.浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的 ,这就是著名的 原 理。用公式表示为 。 二、课内探究: (一)引入新课:日常生活中常见到鸭子、轮船漂在水面上,潜水艇在水中自由地上升和下潜,热气球载 着重物飞上高空等现象,同学们猜想这里面可能蕴含着什么知识呢？ (二)浮力的大小: 1.浮力及其方向 将软木塞放入水中并逐渐压入水底,然后放手。一是体会:手的感觉；二是观察:软木塞最终的情况。 尝试得出结论。 结论:浸在液体中的物体受到液体向上的托力,这个向上的托力叫浮力。 2.下沉的物体也受浮力的作用。 学生探究: 用弹簧测力计测铝块在空气中的重力,再将铝块浸入水中,发现弹簧秤示数变小,说明铝块 受一个向上的力,即浮力,所以在液体中下沉的物体也受浮力。F浮＝G－F 得出结论:一切浸在液体中的物体都会受到液体对它向上的浮力。 3.探究浮力的大小与什么有关 造船比赛: 学生每组一块大小相同的橡皮泥设计造船。并观察交流船只的差异,讨论,大胆猜测,交流 讨论:浮力的大小可能跟什么因素有关？ 快乐体验:将饮料瓶慢慢压入水桶,体会浮力的变化,观察水位变化情况,物体浸入液体中的体积变化 情况。从中获得启示,进一步想象:浮力的大小可能跟什么因素有关。 可能的猜想:浮力的大小与液体的密度、排开液体的体积等因素有关系。 (三)探究 浮力的大小等于什么？. 第 104 页 共 198 页1.简介溢水杯的使用:将水倒入溢水杯中,水面到达溢水口。将物体浸入溢水杯的水中,被物体排开的 这部分水从溢水口流出。用空小桶接住流出的水,桶中水的体积和浸入水中物体的体积相等。 2.按课本图14.5-3进行实验。用溢水杯替代"作溢水杯用的烧杯"。教师简介实验步骤。说明注意事项:用 细线把石块拴牢。石块浸没在溢水杯中,不要使石块触及杯底或杯壁。接水的小桶要干净,不要有水。 3.将所测得的实验数据填在下表中,(课上出示写好的小黑板)并写出实验结论。 ①石块在空气中重 N ②石块浸没在水中时弹簧秤的示数 N ③石块受到水的浮力 N ④小桶和被石块排开水的总重 N ⑤小桶重 N ⑥小桶中的水重 N ⑦结论: 4.学生分组实验:教师巡回指导。 5.总结: 由几个实验小组汇报实验记录和结果。 总结得出:浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重量相等。 说明:如果换用其他液体来做上述实验,结论也是一样。即使物体不是浸没,而是一部分体积浸入液体中,它 所受的浮力的大小也等于它排开的液体受到的重力。 根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式,即: F浮 =G排液 =ρ液·g·V排。 指出:浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。强调物体全浸(浸没)在液体中时 V 排等于 物体的体积；部分浸入液体时,V排小于物体的体积。 6.阿基米德原理的应用 (四)自我小结: 本节课你最大的收获是: ；你还有的疑惑 : ； 第二课时 自我检测: 如图所示,是一位先生巧用物理知识将帽子送 给楼上 女士的情景。 此过程中应用的关键知识是( ) A.气球受到重力 B.帽子质量大于气球质量 C.帽子密度大于气球密度 D.空气对物体有浮力作用 2.如图所示,物体浸没在水中时,所受到的浮力为 N；从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的 有关. 三、课后延伸: 1.浸在液体中的物体会受到力,这样的力叫做浮力； 浮力的方向是。 2.一石块挂在弹簧秤上,在空气中称时,弹簧测力计的示数是4.7牛,把它全部浸在水中称时,弹簧测力 计的示数是2.7牛,该石块所受水的浮力是 牛；如把它全部浸在酒精中称时,弹簧测力计的示数是3.1 牛,该石块所受酒精的浮力是 牛；石块浸没在不同液体中所受浮力大小不等,说明浮力的大小与液体 的 有关. 3.甲、乙两实心球静止在液体中,如右图所示:若甲、乙体积相同,甲、乙受浮力比较( ) A、F甲＞F乙 B、F甲＜F乙 C、F甲=F乙 D、无法判断 第 105 页 共 198 页4.甲、乙两物体的质量之比是 3∶5,密度之比是 3∶10,若把它们浸没在同种液体中,则它们所受的浮 力之比是 ( ) A.3∶5 B.3∶10 C.1∶2 D.2∶1 4.在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是Ｆ,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧 测力计的示数为F/5,则该物体的密度是( ) A.1.0×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3 C.1.5×103kg/m3 D.1.25×103kg/m3 5.一金属块在空气中称重 27N,把它全部浸没在水中称弹簧秤读数为 17N,则该金属块受到水对它的浮 力是 N,浮力的方向是 ,物体的体积为 m3。 7.将同一小石块分别浸没在水和某种液体中,弹簧测力计的示数如图所示,则小石块的密度是 kg/m3,,这种液体的密度是 kg/m3.(g取10N/kg) 【教学反思】 在这节课上我通过指导学生开展小课题研究培养学生[此文转于斐斐课件园 FFKJ.Net]的探究能力, 效果不错。在以后的课堂上我将继续采用“探究式科学教学的八个环节”引导学生进行探究。完全按照探 究式科学教学的八个环节:提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→记录结果→得出结论→表达与交 流→完善结论,来引导学生,提高学生在此文转自斐.斐课件.园 FFKJ.Net实践与探究过程中的参与程度。 促使学生自行地发现和探究,并且能够把课堂教学所学的知识与生活实际相联系,培养学生[此文转于斐斐 课件园 FFKJ.Net]探索和创新精神。虽然“探究式科学教学的八个环节”处在尝试阶段,在教学过程(本 文来自优秀教育资源网斐.斐.课.件.园)中这八个环节也不会很顺畅,有些环节有时候会被忽视,但我相信 我和学生会逐步接受和熟悉的,并在此基础上取得更好的效果。 第二节 阿基米德原理 【教学目标】 一、知识与技能 1.理解阿基米德原理,学会一种计算浮力的方法。2.进一步练习使用弹簧秤测力。 过程与方法 1.经历科学探究,培养探究意识,发展科学探究能力。2.培养学生的观察能力和分析概括能力,发展学 生收集、处理、交流信息的能力。 三、情感、态度与价值观 1.增加对物理学的亲近感,保持对物理和生活的兴趣。2.增进交流与合作的意识。3.保持对科学的求 知欲望,勇于、乐于参与科学探究。 【教学准备】 空易拉罐(自备,每组2／5个)、小容器(自备,每组至少1个)、弹簧秤2×9只、纸杯9只、固体物块 9个、溢水杯9只、橡皮泥9块、钉子若干。 【教学过程】 一、新课引入 我们已经认识了浮力,并且得到了三种计算浮力的方法,它们分别是(师生共同回忆,教师板书): 1.当物体漂浮在液面上时,其所受浮力F浮＝G物； 2.用弹簧秤测定物体浮力。把物体挂在弹簧秤上,当物体静止时,弹簧秤的示数为F1,将物体浸入水中, 弹簧秤的示数为F2,则物体所受浮力为F浮＝F1－F2； 3.利用物体上、下表面的压力差求得浮力:F浮＝F下－F上。 师生讨论:这三种方法都有其局限性,第一种只适用于计算漂浮在液面上的物体所受浮力,第二种不适 用于质量过大的物体,第三种不适用于形状不规则的物体。 教师；今天我们学习一种既简单又普遍适用的方法,这种方法是2000年前由古希腊学者阿基米德发现 的,所以称之为阿基米德原理。(板书:阿基米德原理)。 二、进行新课 1.创设问题情境 教师:首先,我们一起来做两个实验: 实验一: 每组分发一块大小相等的橡皮泥(当众分发,增加可信度),给大家3－5分钟的时间,利用橡皮泥做一条 第 106 页 共 198 页小船,看哪一组的船装“货物”最多“货物”是规格相同的钉子。 分组实验: (由于问题具有挑战性且贴近学生实际,极大地调动了同学们的积极性,各组成员分工协作,争先恐后, 开始行动。有的用手捏,有的先用笔杆轧成“饼”,再把四周折起,做成“船”,做完后纷纷放入水中,投放 “货物”。“……10、11.12……20……”。在这九个组中,有八个组“装货”在十个以上,有两个组在 20 枚钉子以上。在整个过程中,同学们兴奋不已,继而每个同学却为自己的“小船”最终“沉没”而惋惜顿 足。虽然老师还没有提出做船的目的,但事实上他们在做的过程中都在思考着这样一个问题:“怎样做,才 能装货更多？”) 实验二: 请同学们拿出自备的空易拉罐,慢慢地压入水中,感受手掌受力变化。(教师示范表演) 2.提出问题 教师:通过前面的两个实验,请大家思考这样一个问题:浮力的大小可能与什么因素有关？ 3.猜想与假设 教师:请同学们根据前面的两个实验作出自己的猜想,并说出猜想的根据。 (正如课前预料,同学们纷纷作出反应) 教师(把各种猜想结果写在黑板上)我们今天着重研究浮力与浸入液体的深度和物体的底面积是否有 关。(并引导学生取得共识)这就是浮力与物体浸入液体的体积,也就是物体排开液体的体积是否有关？有 什么关系？但是测量液体体积的量筒,对少量液体而言,误差是比较大的。对某种确定的物质而言,体积和 质量、重力是—一对应的。为了测量的方便(从结果出发指导实验),我们研究浮力与物体排开液体的重力 之间的关系。 4.制定计划(设计实验) 教师:我们应该如何设计实验去验证我们的猜想？ 用弹簧秤测量物体所受浮力,用老师提供的纸杯把物体从溢水杯中排出的水收集起来,用弹簧秤测定 其重力。最后寻找并比较两者之间的关系。 5.收集证据(进行实验) 6.分析论证分组分析数据 在得到测量结果后,同学们自发地对数据进行了分析。各组交流:他们发现两只弹簧秤示数变化量是相 同的,其中弹簧秤1示数的减少量是物体所受浮力的大小,弹簧秤2示数的增加量是物体排开水所受重力的 大小。 师生共同确认:物体所受浮力大小等于物体排开液体所受重力之大小,即 F 浮＝G 排。从而证明同学们 前面的猜想是有根据的。 课堂小结 教师(在得到F浮＝G排之后,首尾呼应)这就是今天我们所要学习的第四种计算浮力的方法。它是一种 普遍适用的,比较简单的方法。对于其他猜想因素,课下同学们可以利用教师提供的器材,逐个进行验证,并 排除无关因素。 【教学反思】 这节课能够调动绝大多数同学的积极性,使学生学会称重法求浮力和阿基米德原理有了更直观的认识, 引导学生自己动手设计实验、分析现象并总结,不仅加深了学生对知识的理解,更培养了学生学习本学科的 兴趣,增强了学生学好物理的信心。通过放手让学生设计实验,学生对控制变量的思想理解更加深刻,学生的 学习兴趣更加浓厚,培养了学生科学探究的能力,并为学生进一步的学习打好了基础。 第三节 物体的沉浮条件及应用 【教学目标】 知识与技能 ⑴知道物体的浮沉条件；⑵知道浮力的应用 过程与方法: ⑴通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的； ⑵通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力 应用的社会价值。 第 107 页 共 198 页3.情感态度与价值观 ⑴初步认识科学技术对社会发展的影响。⑵初步建立应用科学知识的意识。 【教学重点】 知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。 【教学难点】 理解改变物体所受的重力与浮力的关系,能增大可利用的浮力。 【教学仪器】 烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、两个铁罐子、沙子、潜水艇模型、热气球模型。 【教学流程】 (一)新课引入 [演示]:1.出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等。2.将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水 中后松手。 [现象]:铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。 [提问]:1.浸没在水中的铁块、蜡块(松手后)各受到什么力？ (浮力、重力) 2.铁块和蜡块受到的浮力相等吗？(相等。因为V排相等,根据阿基米德原理可知浮力相等。) 3.既然铁块和蜡块受到的F浮相同,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮？ 液体中,物体的浮沉取决于什么呢？ [讲解]:物体的浮沉条件: 分析蜡块:松手后,浸没在水中的蜡块所受到的 F 浮＞G 蜡,所以蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面,V 排 减小,浮力减小,当F浮= G物时,蜡块最终漂浮在水面。即:F浮＞G物上浮,最终漂浮。 分析铁块:松手后,浸没在水中的铁块所受到的F浮＜G铁,铁块下沉。到达容器底部后,铁块受到F浮、 G铁和F支,三力平衡,静止在容器底,我们说铁块沉底。即:F浮＜G物下沉,最终沉底。 若一个物体浸没在水中,松手后F浮=G物,受力平衡,物体的运动状态不变,我们说物体悬浮在液体中。 即:F浮=G物,最终悬浮。 总结:通过上述分析,我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。 (二)进行新课 1.讨论: ⑴木材能漂浮在水面,其原因是什么？ ⑵把一根木头挖成空心,做成独木舟后,其重力怎么变化？它可载货物的多少怎么变化？重力变小,可 以装载的货物变多。 [指出]:从浮力的角度看,把物体做成空心的办法,增大了可利用的浮力,而且这种古老的“空心”办法, 可以增大漂浮物体可利用的浮力。 [质疑]:密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢？ 2.实验: 两个外形相同的铁罐子,一个空心,一个装满沙；同时按入水中,松手后实心的下沉,空心的上浮最终漂 浮。 [ 质 疑 ]: ⑴ 铁 的 密 度 大 于 水 的 密 度, 空 心 的 铁 罐 子 为 什 么 能 漂 浮 呢 ？ 可 能 是 因为什么呢？ (因为它是空心的,F浮＞G物,所以能上浮,最终能漂浮。) ⑵要想让实心的铁罐子也漂浮,可以怎么办呢？(把沙取出来,变成空心的。) ⑶大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢？(F 浮不变,挖空使 G 物变小,当 F 浮＞G 物,铁罐子自 然就浮起来了。) [指出]:上述实验告诉我们采用“空心”的办法,不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力,还可以使下沉 的物体变得上浮或漂浮。 3.应用 ·轮船 ⑴原理:采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。 ⑵排水量:满载时,船排开的水的质量。即:排水量＝m船+m货 [质疑]:1.轮船从河水驶入海里,它的重力变不变？它受到的浮力变大、变小还是不变？(不变,始终漂 浮) 2.它排开的液体的质量变不变？(不变) 第 108 页 共 198 页3.它排开的液体的体积变不变？(变,ρ海水＞ρ水,所以V排海水＜V排水) 4.它是沉下一些,还是浮起一些？(V排变小了,所以上浮一些) [强调]:同一条船在河里和海里时,所受浮力相同,但它排开的河水和海水的体积不同。因此,它的吃水 深度不同。 ·潜水艇 潜水艇能潜入水下航行,进行侦查和袭击,是一种很重要的军事舰艇。它是怎么工作的呢？我们用打吊 瓶用的小塑料管来模拟潜水艇。请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气。 现象:吸气时,水逐渐进入管中,管子下沉；吹气时,管中的水被排出,管子上浮； [质疑]:⑴小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化？(塑料管形变很小,V排基本不变,所以可以认为F 浮不变)。 ⑵那它是怎样上浮或下沉的呢？ (吹气时,水从管子中排出,重力变小,F浮＞G物,所以上浮；吸气时,水进入管子,重力变大,F浮＜G物, 所以下沉) [讲解]:潜水艇两侧有水舱,当水舱中充水时,潜水艇加重,就逐渐潜入水中；当水舱充水使艇重等于同 体积水重时,潜水艇就可悬浮在水中；当压缩空气使水舱中的水排出一部分时,潜水艇变轻,就可上浮了。 潜水艇: 原理:靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。 [强调]:潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。 ·气球和飞艇 [演示]:“热气球”的实验。 [质疑]:酒精燃烧后袋内空气密度怎样变化？ 原理:ρ气＜ρ空气,(即利用密度小于空气的气体,通过改变气囊里气体的质量来改变自身体积从而 改变所受浮力的大小来实现升降的。)使它受到的F浮＞G物而升空。 [讨论]:要使充了氦气、升到空中的气球落回地面,你们能想出什么办法？要使热气球落回地面,有什 么办法？(放气或停止加热) ·其他应用 密度计、盐水选种等。 【教学反思】 这节课计划以演示实验作为辅助教学手段,整节课主要分为两个环节。第一环节是通过演示实验并运 用二力平衡条件及运动和力的关系分析得出物体浮沉条件,第二环节是让学生在小组互动中根据学案的提 示完成物体浮沉条件的相关练习题并通过分析进一步得出对于质量分布均匀的实心物体,可以通过比较物 体密度和液体密度的方法来判断物体的浮与沉,通过课本知识的教学让学生掌握分析问题的方法的技巧, 并能对生活中有关浮沉条件应用的例子进行分析和解释,达到我们的教学目的和要求。 按教学的设计,师生双向活动进行了课本内容的讲授和学习,由于利用实验作为依托,学生的关注程度 很高,领悟力也较好,但由于实验的准备不充分,自己对每个环节可能出现的问题并没有充分的考虑与准备, 致使课堂中的实验没有达到预期的目标,距预期的教学目标于千里之遥,大为缺憾。 第十一章 功和机械能 第一节 功 【教学目标】 知识与技能 ⑴结合实例知道机械功的概念。⑵能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。⑶理解功的概念,知 道使用任何机械功都不省功。 过程与方法:通过观察和实验了解功的物理意义。 情感态度与价值观:具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技 术应用于日常生活、社会实践的意识。 【教学重点】功的概念和做功的两个必要因素,功的计算公式。 【教学难点】功的概念。 【教学过程】 一、引人新课: 提问:平时,我们常用力去移动物体,使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。 第 109 页 共 198 页1.学生实验:用手匀速将放在桌旁地面上的书包和4本书分别提到桌面上。 问:两次移动的距离怎样？哪次“累”一些呢？为什么？ 答:两次移动的距离相同,提书包“累”一些,因为提书包需较大的拉力。［移动相同的距离,需要的力 越大越“累”］ 2.学生实验:用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。 问:哪次“累”一些呢？为什么？ 答:提到桌面上“累”一些,因为移动的距离较大。 ［用同样的力移动物体,移动的距离越大越 “累”。］ 3.学生实验:用手将书包提 5厘米左右和将 4本书从地面提到桌面上。 问:哪次“累”一些？为什么？ 答:无法比较,因为两种情况需要的拉力大小不同,移动的距 离也不同。力的大小不同,移动的距离不同,无法比较哪次更“累”。 讲述:由此,人提物体“累”的程度,不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示, 所以我们引人一个新的物理量——机械功(简称功)。 板书: 一、功 二、讲授新课: 功这个物理量和什么因素有关呢？ 请同学们看插图,图中有什么共同的地方或者共同的要素。移动的距离和力之间有何关系？ 分析得出: l.做功的两个必要因素:⑴作用在物体上的力；⑵物体在力的方向上通过的距离。 讲述:必要的意思就是一个都不能少,请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况下,力对物体 是否做功？ [演示1］手提着钩码在空中静止不动,问拉力是否对钧码做功？为什么？ [演示2］手提着钩码匀速水平移动一段距离,问拉力是否对物体做功？为什么？ ［演示3］手提着钧码匀速上升,问拉力是否对物体做功？为什么？ 讲述:通过以上分析,我们看出,物理学中的做功与日常生活中工作的意思不同。日常生活中所说的工 作包括一切消耗体力和脑力的劳动,但物理学中功的涵义要狭窄且严格得多,即做功必须同时满足两个必 要因素。想一想上课起始同学们一起做的提书包和提书的实验中,我们所说的“累”的程度大小,这个 “累”字体现的含义是什么？［功］ 功的大小与力和距离这两个因素有何关系呢？ 力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多。 2.物理学中,力与物体在力的方向上通过的距离的乘积叫做功。 即 功＝力×距离用 功的公式:W＝FS。 W－功－焦耳(J),F－力－牛顿(N),s－距离－米(m)。 3.功的单位:焦耳(J) l焦耳＝l牛顿·米 1J=1N·m 〔例题l〕一台拖拉机耕地时,牵引力是28500牛,前进了l00米,此拖拉机的牵引力做了多少功？ ［例题 2] 马拉着重为 19600 牛的车在水平路面上前进了 400 米,做了 3× 105 焦耳的功。车受的重 力有没有做功？马的水平拉力是多少牛？ 分析:因为马在水平路面上前进,竖直方向上没有通过的 距离,所以车受的重力不做功。求马的水平拉力,可从已知拉力做功和车前进的距离,由 W＝F·S 公式求 得。 答:车受的重力没有做功,马的水平拉力是750牛。 学生阅读课本106页,小结:使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功,也就是 功的原理:使用任何机械都不省功。 三、巩固检测:［例题 3］回忆上课起始做的三个实验,若匀速提书包和 4 本书所需的力分别为 30 牛 和 5 牛,课桌高 80 厘米,计算下面情况下拉力做功的大小:⑴把书包和 4 本书从地面提到桌面上,拉力分别 做功多少？⑵把书包提高5厘米,把4本书从地面提到桌面上,拉力做功分别为多少？ 四、小结:强调做功的两个必要因素,功的计算公式W＝F·S及单位1焦耳=l牛·米。 五、布置作业:课本P64第1.2.3题。 【教学反思】 功是能量转化的量度。同时正确理解功的含义,是学好功的计算,功率、机械效率和机械能等知识的基 础。特别是对做功的两个必要因素,学能够很好的掌握它,就能够更能好地去理解功的原理、机械效率等知 识,并解决有关的问题。因此理解做功的两个必要因素是本节课的重点,也是本章的重点,同时,它也是个难 点。 本课的重点是理解做功的两个必要因素和熟练运用功的计算公式进行计算。由于“工作”概念的影响, 第 110 页 共 198 页学生对有些物体运动的情况是否做功还是不能正确地判断,例如举重运动员高举杠铃未动,人推车车不动等, 虽然人都消耗了体力,但是从物理学的角度来看,他们并没有做功；再比如冰块在光滑的冰面上滑动的过程, 也没有做功。所以判断是否做功是教学中的难点。 在教学中我把不做功的几种情况做了分类。①劳而无功:如推而未动,搬而未起；②不劳无功:如踢出的足 球在空中运动,踢力不做功；③垂直无功:如手提着水桶沿水平方向移动,向上的提力不做功。 对于八年级的学生,具有一定的生活阅历,同时具备分析问题和归纳知识的能力。但由于功的含义比较 抽象,在学生的学习过程中主要是指导学生通过生活实例的列举和分析、归纳上。特别是力对物体是否做功 上。由于九年级的学生有自我展示的一面,可以让学生在自我展示中认识做功的两个必要因素。 第二节 功率 【教学目标】 知识与技能 ⑴知道功率的概念。⑵结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。 过程与方法 通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。 情感态度与价值观 具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、 社会实践的意识。 【教学重点】理解做功率的物理意义；能用公式P=W/t解答相关的问题。 【教学难点】理解功率实际上是表示能量转化快慢的物理量。 【教学过程】 一、复习: 1.力学里的功包括两个必要的因素是什么？ 2.计算功的公式和国际单位制中功的单位是什么 二、引入:我们怎样比较做功的快慢,做功不但有一个多少的问题,还有一个做功快慢的问题。如体重 相同的甲、乙两同学,甲慢慢从一楼走到五楼,乙快速从一楼跑到五楼,尽管两人做的功一样多,但甲需较长 时间,做功慢；乙需时间较短,做功快。比较做功快慢就像比较物体运动的快慢一样,可以采用: a.做同样的功,比较做功时间的长短； b.在相同的时间内比较做功的多少。 物理学上常采用b情况,一般都取“单位时间”。就是指单位时间里完成的功叫功率。很显然功率是表 示物体做功快慢的物理量。 三、新课教学:阅读课本111页,钩出重点知识,在不懂之处打上问号。 功率:单位时间内做做的功叫做功率,它是用来表示物体做功快慢的物理量。 功率公式:P=W/t P－功率－瓦特(W)；W－功－焦耳(J)；t－时间－秒(s)。1W＝1J/s,1KW＝103W。 举例说明瓦特的物理意义。 机械效率和功率的区别:功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成 的功；机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。 四、例题讲解 例 1.建筑工地上,水泥板质量是 1t,起重机在 20s 内匀速把它提升到 5m 的高度,起重机提升重物的功 率是多少W?合多少KW?(g=10N/kg) 例2.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功多少J？,它的功率是多少W？ 合 KW. 五、课堂练习(测) (每题10分,共100分) 1.下列说法中正确的是( ) A、 机械做的功越多,它的功率一定大 B、 机械做功时间短,它的功率一定大 C、 机械做功越快,它的功率就越大 D、 做相同的功,机械用的时间长,它的功率大 2.下列都是功率的单位的是( ) A、 W、J/s B、 KW、Pa C、 W、N/m D 、N/m2.N·m 3.某机械在2min内把600N的物体匀速提升4m,这个机械的功率为( ) A、2400W B、 1200W C、 20W D、 50W 第 111 页 共 198 页4.10kw的机器正常工作时,每分钟做的功是( ) A 、10J B、 2.4×107J C、 6×105J D、 104J 5.一台机器的功率是750W,它表示的意思是( ) A、 这台机器1min做功是750W B、 这台机器1min做的功是750J C 、这台机器1s做的功是750J D 、这台机器1s做的功是750W 【教学反思】 首先通过课本中的两位同学做功快慢的比较出发,自然的引出功率的概念,以及功率的公式和单位;并 通过给出人、一些动物和交通工具的功率,进一步帮助学生认识功率概念和对功率单位“瓦特”具有较多 的感性认识。还通过信息窗关于机器名牌中标出“功率”这一参考数据的介绍,让学生进一步认识“功率” 这个概念的实用价值和意义。 本节内容有:怎样比较做功的快慢;功率的概念;测算功率。功率的概念是本节的重点,功率的单位是本 节的难点。本节教学方法有讨论、实验、讲解等,但以讨论为主。在本节教学中,首先要组织学生分析讨论 课本所提供的实例,总结出判断做功快慢的方法:若做功相同,比较做功的时间;若做功的时间相同,比较做 功多少。 第三节 动能和势能 【教学目标】 知识与技能 知道动能势能的概念。在探究实验中理解影响动能势能的因素。用能量的初步知识理解分析简单的实 际问题。 过程与方法 通过观察认识动能势能的存在。通过归纳概括得到动能势能的概念。在讨论探究实验中总结影响动能 势能的因素。 情感态度与价值观 通过探究实验和合作学习,培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意 识。 【教学重点】通过实例说明物体的动能和势能。 【教学难点】引导学生探究影响动能和势能大小的因素。 【教具】斜槽,钢球,木块,橡皮筋,压缩弹簧等。 【教学过程】 一、引入新课 学生看一则新闻:《一铁路职工“中弹”昏倒》。或为什么小小的馒头能把人砸伤？学完这节课大家自 然会明白。 出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。让学生分析碰 撞过程中,做没做功? 通过“钢球对木块做了功”引入能量的概念:一个物体能够做功,我们就说它具有能 量。可见物理学中,能量和功有着密切的联系,能量反映了物体做功的本领。 不同的物体做功的本领不同。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。 二、新课学习 物体具有能量的形式是多种多样的,以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木 块能够做功,但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示),这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球 才能推动木块做功。 1.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能。 引导学生广泛地列举事例,说明运动的空气、水和各 种物体都能够做功,而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能。” 列举事例说明:运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。进 而通过演示实验,概括出决定物体动能大小的因素。 演示课本实验,实验可分三步: ①将同一个钢球,从斜面不同高度滚下,让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同, 说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远,表明钢球的动能越大。实验说明:从不同高度滚下的网球, 第 112 页 共 198 页具有不同的动能。 ②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢? 我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球,同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释 放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。 从而得到结论:物体的动能与速度有关,速度越大,物体的动能越大。 ③换用不同质量的钢球,从同一高度让其滚下,让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论:运动 物体的质量越大,动能就越大。 演示实验之后,总结实验结果:运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。 2.势能:物体由于运动的原因而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如,同学们都玩 过用橡皮筋弹射纸弹的游戏,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移一段距离,从而对纸弹做了功。 同样拉弯的弓、压缩的弹簧也能够做功,它们都具有能量,这种能量叫做弹性势能,物体由于弹性形变而具 有的能量叫做弹性势能。 如:拉长的弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,上紧的钟表发条,撇开的弓等。 将两个性质相同弹簧,压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断,两次砝码被弹起的高度不同。弹 簧压得越紧,放松时它做的功越多,表示它的弹性势能越大。 被举高的重物,也能够做功。例如:举高的铅球,落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打 入地里。物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。 列举事例说明:物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能越大。如:举起同样高度的铅球和乒乓球, 铅球落下时做的功多,具有的重力势能大。铅球举得越高,具有的重力势能就越大。 引导学生讨论树上结的苹果是否有重力势能?通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。能 够做功只是说物体具有了做功的"本领",但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功,但只要它从树上掉 下来就能做功,所以我们说它具有重力势能。 3.能量的单位:从前面的讨论,我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念,能量反映了物体具有 做功的本领,能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此,动能、势能以及其他能量的单位跟功的单位 相同,也是焦耳。 三、小结 通过以下问题的讨论,进一步帮助学生理解能量、动能、势能等概念及其单位。 ⑴高山上有一块大石头,稳稳地待在那里,它有没有能量?有什么能量? ⑵列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。 ⑶ 在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等,若使它们的重力势能相等,可采取哪些方法? ⑷从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么? 在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么? 四、作业:P70第1.2题。 【教学反思】 本节课通过观察、实验、分析等方式使学生理解物理现象的本质,从丰富多彩的课堂实验活动中培养学 生学习物理的兴趣,再反过来用所学的知识去解决生活中存在的问题,从而激发学生的兴趣。本节课在设计 过程中力求化难为易,有利于学生的理解和接受。成功之处是:(1)学生实验现象明显,不但能激发学生的兴 趣,还能启发学生的思考,同时加强了学生的有关基本操作能力训练。(2)本节课由于与生活紧密联系使抽象 知识具体化、复杂知识明了化,此时学生便能体验到物理知识在生活中的重要作用,,使学生能轻松愉快地接 受这些较为抽象的知识。 不足之处是:本节课反映出学生对身边的物理现象了解不多,对常见的物理现象注意不够,对一些较为复 杂的例子,还难以用恰当的语言去描述。因此在教学中需要教师引导学生发散思维,从全方位、多角度来考 虑问题、描述问题,培养学生透过现象看本质；反映出学生实验操作能力不足,对数据分析处理能力较差, 因此在今后的教学中注意学生实验能力的培养,培养学生分析问题的能力。 第四节 机械能及其转化 【教学目标】 知识与技能 ⑴知道机械能包括动能和势能。能用实例理解动能和势能的相互转化。 ⑵能解释一些有关动能、重 第 113 页 共 198 页力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。 ⑶初步了解机械能守恒的含义。 过程与方法 通过观察和实验,认识动能和势能的转化过程。 情感态度与价值观 ⑴关心机械能与人们生活的联系,有将机械能应用于生活的意识。⑵培养学生具有爱国意识。 【教具】 滚摆、铁锁、细绳、溜溜球、 铁架台、 钢球、 细线、带弹簧的斜面。 【教学过程】 引入新课: 一、我们在初二的时候就已经学习过关于能量的转化,请回答,电灯工作的时候,能量是怎么转化的？ 风力发电机工作的时候,能量是怎么转化的？水利发动机工作的时候,能量是怎么转化的？电动机工作的 时候,能量是怎么转化的？ 学生讨论回答 二、情景:操作乒乓球,吸引学生注意力并切入主题 动手动脑搞探究: 1.老师提问:为什么乒乓球在松手后能够不停的上下运动呢?这需要学生自己探究: 实验1:滚摆实验:出示滚摆,并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明 的颜色标志,告诉学生观察颜色标志,可以判断摆轮转动的快慢。 2.学生实验 先将滚摆置于最高点,然后释放摆轮。分析:摆轮在最高点静止,此时摆轮只有重力势能,没有动能。摆 轮下降时其高度降低,重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快,其动能越来越大。摆轮到最低点时, 转动最快,动能最大；其高度最低,重力势能最小。在摆轮下降的过程中,其重力势能逐渐转化为动能。 仿照摆轮下降过程的分析,得出摆轮上升过程中,摆轮的动能逐渐转化为重力势能。 三、加强巩固 1.单摆实验:说明动能和重力势能是可以相互转化的。 2.蹦蹦床分析:弹性势能和动能的相互转化。得出:动能和弹性势能也是可以相互转化的。 自然界中动能和势能相互转化的事例很多。首先分析课本图15.5—2,加深学生对动能、势能转化的认 识,再请学生列举生活中动,势能转化的实例,老师和学生共同分析。如下坡时自行车运动得越来越快、打 夯等。 概括结论:动能和势能可以相互转化 四、引出机械能的定义:动能和势能之和 五、科学世界:人造地球卫星。 六、小结P74第1.2题。 【教学反思】 我充分挖掘教材,通过多个小实验、并以“问题”为载体呈现本节课的主要内容,有利与培养学生的问题 意识。通过学生观察实验和动手设计小实验(自制单摆),勇于探索自然现象和身边的物理道理。关心机械能 与人们生活的联系(科学世界――人造地球卫星),将机械能应用于生活的意识。通过这节课学习,学生对机 械能的概念,以及能量之间的相互转化有了初步的认识,这节课是对本章的一个概括,因此,提出了能量守衡 恒,对这点的认识,是学生能否学好这一章的关键。确实收到很好的教学效果。 功和机械能复习 【教学目标】 ⑴使学生深刻理解功的概念,明确功的公式,掌握功的计算。⑵知道什么是机械功以及怎样量度机械功 的大小。会理解和计算机械功功率.⑶知道什么是机械效率,它的大小与那哪些因素有关。⑷知道动能和势 能的初步概念以及决定它们大小的因素。了解动能和势能如何转化的。 【教学重点】功和功率的概念；机械功和机械能的概念；机械效率的计算和怎样提高机械效率；动能 和势能的相互转化。 【教学难点】做功的两个因素；结合实际理解功率的概念。 第 114 页 共 198 页知识点一 1.功:⑴力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距 离。 ⑵不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 即物体受力没有移动；是物体沿力方向通过的距离；物体凭惯性运动。 巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。(原因是足球靠惯性飞 出)。 ⑶力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式:W=FS ⑷功的单位:焦耳,1J= 1N·m 。 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。 ⑸应用功的公式注意: ①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力。 ②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。 ③ 功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。 2.功的原理: ⑴内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功；即:使用任何机械都不省功。 力的大小(F) 移动距离(s) 做功多少(W) 手提升G G h Gh 动滑轮提升G G/2 2h Gh 结论 1.W=Fs ；2.使用任何机械都不能省功 ⑵说明(请注意理想情况功的原理可以如何表述？) ①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。 ②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有 的。 ③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以 改变力的方向,给人类工作带来很多方便。 ④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功 (FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh) ⑶应用:斜面 ①理想斜面:斜面光滑 理想斜面遵从功的原理； ②理想斜面公式:FL=Gh其中F:沿斜面方向的推力；L:斜面长；G:物重；h:斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。 3.功率: ⑴定义:单位时间里完成的功 ⑵物理意义:表示做功快慢的物理量。 ⑶公式: = = Fv 根据功率的导出式:P＝Fv可知功率一定时,要增大F,必须减小v,即汽车上坡时要换低速档。 ⑷单位:主单位 W 常用单位 kW 、mW 换算:1kW= 1mW= 某小轿车功率66kW,它表示:小轿车１s 内做功66000J ⑸比较功率大小方法 a、做功时间相同,比较做功的多少,在时间相同时,做功越多功率越大。 b、做功相同时,比较做功时间长短,在做相同多的功,用时越短,功率越大 知识点二 4.机械效率: ⑴有用功: 定义:对人们有用的功。 公式:W有用＝Gh(提升重物)=W总－W额=ηW总 斜面:W有用= Gh ⑵额外功: 定义:并非我们需要但又不得不做的功 公式:W额= W总－W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 斜面:W额=f L ⑶总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功 公式:W总=W有用＋W额=FS= W有用／η 第 115 页 共 198 页斜面:W总= fL+Gh=FL ⑷机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。 ② 公式: ③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示 有用功占总功的60% 。 ④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。 通常是减少额外功,如搞好润滑,减轻机械自重；在无法减小额外功的情况下,采用增大有用功来提高 机械效率。例如,在用滑轮组提高重物(不计摩擦)时: W Gh 1 1 1 有 η= = = = = W Gh+W W G h G 总 额 1+ 额 1+ 轮 1+ 轮 Gh Gh G 为提高机械效率,在机械结构一定的情况下,可以采取增加提升物重的办法来实现。 ⑸机械效率的测量。 5.机械效率和功率的区别: 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功；机械效率表示机 械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。 知识点三 6.动能和势能 ⑴能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能 ⑵机械能:动能和势能统称为机械能。 理解:①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有 机械能。 7.动能和势能的转化 第十二章 简单机械 第一 杠杆 【教学目标】 知识与技能 ⑴认识杠杆,知道支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念。⑵知道杠杆的平衡条件及一些应用⑶ 能从常见工具和简单机器中识别出杠杆。 过程与方法 ⑴经历绘制杠杆的示意图的过程,体会科学抽象的方法。⑵观察和操作杠杆,体会杠杆的作用。⑶经历 探究杠杆平衡条件的过程。学习分析实验现象、寻找数据间规律,从中归纳出实验结论的的一般方法。 情感态度与价值观 ⑴关心生活、生产、自然现象中杠杆的应用。⑵乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆,具有利用杠 杆方便自己工作的意识。⑶认识科学探究中必须有合作精神。 【教学重点】杠杆的认识、杠杆的平衡条件 【教学难点】支点、力臂 【教具】剪刀、钳子、木棍等 【教学过程】 通过日常生活中简单机械的例子,引入杠杆概念。 一.杠杆(概念)能绕着固定点转动的硬棒。 1.支点(O):杠杆绕着转动的点。x k b 1.c o m 2.动力(F1):使杠杆转动的力。 3.阻力(F2):阻碍杠杆转动的力。 4.动力臂(l1):从支点到动力作用线的距离。 5.阻力臂(l2):从支点到阻力作用线的距离。 二.杠杆平衡:杠杆在动力或阻力作用下处于静止或匀速转动,叫杠杆平衡。 学生分组实验:探究杠杆的平衡条件。指导学生进行实验。 实 验 动 力 动 力 阻 力 阻 力 次数 F1/N 臂l1/m F2/N 臂l2/m 第 116 页 共 198 页1 2 3 根据实验结果,讨论得出结论。(可能有:F1l1＝F2l2即动力×动力臂＝阻力×阻力臂 F l 动力 阻力臂 1 = 2 = 或F 2 l 1 即阻力 动力臂等) 三.杠杆的平衡条件:F1L1＝F2L2 四、杠杆分类: 五.杠杆的应用: 1.省力杠杆:L1>L2,钢丝钳、开瓶器、指甲刀、起子等。 2.费力杠杆:L1＜L2,钓鱼杆、理发剪、火钳、筷子等。 3.等臂杠杆:L1＝L2,天平。 六.作业:P68 3.4 【教学反思】 本节课的主要知识目标是使学生认识杠杆,了解杠杆的作用及其在生产生活中的应用。我在对于杠杆 五要素的教学过程中,改变了过去直接讲授的方式,而是让学生在主动学习的过程中和对影响杠杆平衡因 素的认识中,通过师生交流合作,引出杠杆的五要素。特别是力臂概念的引出,我考虑了很长时间,如果直接 引出,可以节省时间,但不利于学生对力臂的理解和记忆,最后我通过在对“影响杠杆平衡因素”的简化合 并的方法研究中,引出力臂的概念,这样符合了学生的认知规律。 对“杠杆平衡条件”采用探究式教学。通过漫画情景的创设,让学生在愉快的氛围中产生疑问,提出了 要探究的问题,然后,通过等式观念的讲解,使学生在明白“如何处理几个量之间的关系”的方法中,对杠杆 平衡条件进行了猜想,既提高了学生学习的积极性,又使学生学会了处理问题的方法。 上完这节课,我有一个深刻的体悟:教学的过程是教与学的交往、互动的过程,是师生双方相互交流、 相互沟通、相互启发、相互促进的过程。在这个过程中,教师既要放手让学生自主探究,又要适时点拨、引 导、讲授,为学生顺利自主探究提供有力的帮助。通过本节课的教学还给我一个感触是上课时教师一定要 有时间观念,要随时根据课堂的实际情况改变教学方案,使课堂变的灵活,本节课最大的缺陷就在于我没有 根据实际情况做适当的调整,在应用的探索部分可以通过一个小游戏让学生用直尺撬本子先感受一下何为 省力何为费力,再进行实验探索,效果会更好,考虑的也不够全面。还有就是在教学过程中还忽略了学具的 使用,这就是我对本节课的自我评价与反思。 第二节 滑轮 【教学目标】 知识与技能 ⑴认识定滑轮和动滑轮⑵知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用⑶会根据要求使用和组装滑轮⑷了解其 他简单机械(轮轴、斜面等)的一些应用 过程与方法 ⑴经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。⑵经历组 装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组的方法。 情感态度与价值观 ⑴关心生活、生产中有关滑轮、轮轴、斜面的实际使用。⑵对实践中的滑轮、轮轴、斜面的工作特点 具有好奇心。⑶具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。⑷具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进 行评价的意识。⑸通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。 【教学过程】 由学校升旗杆顶部装置引入新课。 一.定滑轮:滑轮的轴固定不动。 性质:不能省力,但能改变力的方向 实质:等臂杠杆 第 117 页 共 198 页二.动滑轮:滑轮的轴随重物一起移动 性质:能省力,但不能改变力的方向 实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆 三.滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成。 性质:能省力,又能改变力的方向新| 课|标| 第|一|网 应用:使用滑轮组时,动滑轮和重物由几段绳子承担,提起重物所用的力就是物重的几分之一。 轮轴:动力作用在轮上可省力。例如:方向盘,自行车把手。 斜面:省力。并且斜面越长越省力。 四.练习:大视野。 五.作业:动手动脑学物理习题。 【教学反思】 学生在学习过滑轮以后,在知道滑轮有定滑轮和动滑轮,并了解了定滑轮和动滑轮的性质和作用以后的 一个拓展,在学习这节课之前,学生已经知道滑轮分为定滑轮和动滑轮两种,并且还知道定滑轮不省力也不费 力,但是它可以改变力的方向。动滑轮可以省力但是不能改变力的方向。在这个基础上我们这节课来研究使 用定滑轮和动滑轮在物体移动的距离和绳索移动距离之间的关系,这个关系容易被人们忽视,所以研究起来 也不是那么容易看得很清楚,所以我在上课之前精心设计了实验器材,在一个直板上标出刻度,并用橡皮筋作 为做记号用的材料,因为橡皮筋是可以移动的。用这个作为初始点,这样看的数据比较准确。 从课堂教学上来看学生基本能够利用教师提供的实验材料准确的操作实验,并能够得出准确的数据。 这节课全体学生能够参与活动,体现了教育要面向全体学生的要求,使全班同学都能够学到知识。提高了学 生对科学探究的兴趣。也提高了学生的动手动脑能力。 但是,在这节课中也存在一些不足,比如:教师在指导讲解过程中还有不到位的地方,有时有些急噪,有的 问题还没有讲的很清楚。所以学生在实验的过程中还有一些操作上的失误。在今后的教学活动中我要多加 注意,使课堂教学更加完美。 第三节 机械效率 【教学目标】 知识和技能 ⑴了解什么是有用功、额外功和总功。⑵理解什么是机械效率。 过程与方法 通过参与探究斜面机械效率的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。 情感态度与价值观 在实验中培养合作精神,养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。 【教学重点】知道有用功、额外功和总功,理解机构效率。探究斜面的机械效率。 【教学难点】测量简单机械的机械效率。 【教具】弹簧秤、小车、长木板、铁架台。 【教学过程】 一、引入新课: 引入课题:机械效率。 二、新课教学: 第 118 页 共 198 页(一)机械效率 1.组织讨论。找出各种方法中的共同点和不同之处。［用不同方法,人所做的功不完全相同,但克服沙 子重力所做的功是相同的。］ 2.能区分有用功、额外功和总功的含义了吗？ 人对沙子所做的功是对我们有用的功,叫做有用功。对桶、口袋所做的功是非我们需要但又不得不额 外所做的功,叫做额外功。有用功和额外功之和叫做总功。 分析:使用任何机械都不可避免地要做额外功,即有用功始终都要小于总功。 3.机械效率:有用功跟总功的比值叫做机械效率。机械效率的公式: 有用功－W有用,总功－W总,机械效率－η 提出问题:机械效率可以大于 100%吗？分析得出:使用机械时会不得不做一些额外功,所以机械效率必 然小于100%。 例题:起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的机械 效率是多少？ 二、斜面的机械效率 1.阅读“斜面的机械效率”。了解实验装置和实验过程。 2.设计简单的实验报告和记录表格。 3.完成实验的实验报告。 三、课堂小结 四、作业:P88第1.2.3.4题。 【教学反思】 本节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容。前面已经学习了简单机械和功的基本 概念以及功的原理,而引入这些物理概念的目的就在于研究机械做功与机械效率的问题。想要学生理解机械 效率的物理含义以及计算机械效率,就必须使学生分清楚那部分功是有用功,那部分功是额外功,或者那个力 做的功是有用功,那个力做的功是额外功,那个力做的功是总功。本节教学设计中有用功、额外功、总功所 用时间较多。 机械做功以及机械效率与实际生活联系比较密切,应从学生熟悉的实例出发引导学生进一步的思考,发 现问题,然后通过实例分析揭示问题的本质,所以本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系,让学生 通过学习明确机械的使用就是为了代替人力做功,鼓励学生认真了解和认识身边的机械,而且在教学过程(本 文来自优秀教育资源网斐.斐.课.件.园)中介绍了各种各样的机器,调动了学生自主学习的积极性和主动性, 激发了学生学习的积极性,教学设计注意体现物理学的价值,提高学生理论联系实际、解决实际问题能力,在 教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观形成。 通过剖析额外功产生的原因,从而了解提高机械效率的办法和途径,认识机械效率的高低是反映机械性 能优劣的重要指标之一。提高机械效率对当今社会能源短缺这种局面具有重大的意义,同时也突出体现生活 中的物理,让学生体验到物理现象就在身边,物理知识不仅有趣,而且还是很有价值的。 我在教学中,引导学生 提出问题后,让学生拟订简单的科学探究计划和实验方案,独立完成探究过程。 在教材的基础上,不仅让学生探究了斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系,还探究了斜面机械效率与斜 面粗糙程度以及所拉物体重力的关系。让学生通过实验探究,培养交流与合作精神,通过实验来验证自己的 猜想,培养了学生相信科学、尊重科学的良好品质,培养了学生的创新思维能力和动手能力。探究完斜面机 械效率之后,引入斜面省力情况与其机械效率的关系,让学生能辩证的看问题,树立科学的世界观与人生观。 另外,通过学生对“你还想知道有关斜面的哪些方面的问题”,通过老师的答疑,使学生能把实验结论与理论分 析结合起来,更进一步的理解所学的知识。培养学生的分析问题能力,以及实事求是的科学态度。同时,后面 通过发散教学,把机械效率迁移到日常生活中的很多事情,比如烧水的效率,用电的效率,以及工作效率,办事 效率,甚至学习效率,让学生知道无论什么都有一个效率问题,效率就是时间,效率就是生命,让学生理解提高 效率的重要性。 简单机械复习 一、杠杆: 定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明:①杠杆可直可曲,形状任意。 ②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。 五要素——组成杠杆示意图。 ①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 第 119 页 共 198 页②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。 ③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。 说明 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 画力臂方法:⑴ 找支点O；⑵ 画力的作用线(虚线)；⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线)； ⑷ 标力臂(大括号)。 研究杠杆的平衡条件: 杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。 实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出 力臂。 结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1 解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然 后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化, 沿什么方向施力最小等。) 解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大, 要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该 连线垂直的方向。 4.应用: 名称 结 构特 征 特 点 应用举例 省力 动力臂大于 省力、 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝 杠杆 阻力臂 费距离 钳、手推车、花枝剪刀 费力 动力臂小于 费力、 缝纫机踏板、起重臂 杠杆 阻力臂 省距离 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 等臂 动力臂等于 不省力 天平,定滑轮 杠杆 阻力臂 不费力 说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省 距离时,应选费力杠杆。 二、滑轮: 定滑轮: ①定义:中间的轴固定不动的滑轮。 ②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆 ③特点:使用定滑轮不能省 力但是能改变动力的方向。 ④对理想的定滑轮 (不计轮轴间摩擦)F=G 绳子自由端移动距离 SF(或速度vF) = 重物移动 的距离SG(或速度vG) 动滑轮: ①定义:和重物一起移动 的滑轮。(可上下移动, 也可左右移动) ②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。 理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则: F= 1 2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 1 2(G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG) 滑轮组 第 120 页 共 198 页①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力 F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉 力 F= 1/n (G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG) 组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。 结合题目的具体要求组装滑轮。 练习:☆下图甲是一个一双竹筷,乙是金属扳手。请你:⑴从力学的角度分析,写出它们的不同之处:甲 为费力杠杆,乙为省力杠杆 ⑵从电学知识角度分析: 写出它们的不同之处:甲为绝缘体 乙为导体。 第十三章 内能 第一节 分子热运动 【教学目标】 知识与技能 通过观察和实验,初步了解分子动理论的基本特点,并能用其解释某些热现象。 过程与方法 通过观察和实验,学会运用想象和类比等研究方法,培养学生的观察和分析概括信息的能力。 情感态度与价值观 培养学生敢于表达自己的想法,随时关注周围的人和事以及有关现象。 【教学重点】通过观察和实验,了解分子热运动,并能用其解释某些热现象。 【教学难点】分子热运动剧烈程度与温度的关系, 【教具和媒体】教师:多媒体、一杯大米、三杯小鱼、两只温度计。学生:一杯凉水、一杯热水、一把 药匙、少量品红等 【教学设计说明】 1.本节课作为本章的第一节内容,是学生在学完宏观物体的有关知识后,对微观世界的知识进一步探 究学习,为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。但由于分子的运动无法直接观察探究,所以本节课主 要采用类比的方法组织教学。 2.为加深学生对扩散这个常见现象的探究兴趣,设计了学生熟悉的品红在水中扩散的实验。同时为实 现物理源于生活,服务于生活,同时了解和分子热运动有关的现代科技,所以在最后让学生列举扩散现象在 生活中的有关实例及其应用。 3.本节需要考察的知识与技能要求较低但内容抽象,在学习过程中,主要充分调动学生的学习积极性, 以学生讨论为主,在教师引导的基础上,运用“讨论·实验·探究·创造·反思”五位一体的教学模式,以 “提出问题──进行类比──形成假说──分析推断──实验检验──得出结论”为主线的思维程度进行 教学,利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。 4.本节课为了使学生在学习过程中,对于分子运动情况及扩散现象有更具体、清晰的了解,在相关部分 设计了多媒体课件。 【教学流程】 课题引入 用课件1展示大量分子无规则运动图,并提问可以判断出是什么在运动在旧知识的基础上提出本节课 的课题:分子的运动规律怎样？通过课件引导学生想象、回忆,引起学生的兴趣,同时引入课题播放课件1 并提问引导对学生的回答以肯定,并说明所代表的内容:分子的无规则运动说明:在第十章中已经采用拟人 的方法学习了解了固体、液体、气体分子的运动情况确定本节课的研究内容:分子的运动规律仔细观察并 回答这像是什么在运动及其相关问题 回顾有关内容提出进一步想要学习的问题 课题探究 一、提出问题 第 121 页 共 198 页如何研究分子的运动？利用小组“讨论法”发散学生的思维,使他们知道研究这类问题的科学方法提 出问题:分子太小,无法用肉眼看到它的运动情况,该如何研究？汇总学生讨论情况回忆思考小组讨论可以 采用的研究方法；转换法、模型法、类比法等 二、研究方法 类比法选用类比的方法将不容易研究的问题简单化,可以使学生更容易探究分子的运动规律确定研究 方法 展示实物:一杯大米、有一条小鱼的一杯水、有许多条小草鱼的一杯水,引导学生确定与分子运动相似 的物体。观察交流 找到与分子运动相似的物体运动:水中运动的大量小草鱼 三、形成假说 1.鱼的运动快慢与水的温度有关；水的温度越高,草鱼运动的越快(水温不能超过鱼的承受极限温度) 2.分子的运动快慢可能与物体的温度有关:温度越高,分子运动越剧烈。通过观察探究得到鱼的运动规 律,类推得出分子运动规律的假说,学生非常容易而且自然通过课件2形象地展示水的温度对草鱼的运动快 慢的影响,加深实验印象,同时可以顺理成章地过度到分子的运动。 1.展示实物:两杯盛有等量水和草鱼的水杯,但两杯水中的小草鱼运动快慢不同。 2.引导学生探究并得出结论。 3.播放课件2:鱼的运动速度随温度的升高而加快,引导学生类推分子的运动与温度的关系。4.播放课 件3:分子的运动随温度的升高而加剧。 1.观察并猜想交流:什么原因引起鱼的运动快慢不同？ 2.实验探究 两组学生通过用手试摸、用温度计测量水的温度,得出鱼的运动规律。 3.观察课件并类推出分子运动与温度的关系。 4.观察课件并形成分子运动与温度关系的假说。 四、利用假说推断如果上述假说成立,那么会出现:品红使热水变色比冷水快。利用学生已有的知识 可以降低学习的难度。提出问题:如果上面的假说成立,等量的品红放入同样多的冷水和热水,会出现什么 现象？回忆化学知识:品红使水变色对问题进行猜想。 五、实验检验 遇过学生分组实验,验证假说的推断是否正确,通过学生的分组实验,既可以使每个学生都能亲身、仔 细地观察实验现象,又可以锻炼学生的动手与合作能力。通过生活中相关的实例进一步证明实验结论的正 确性,使结论由特殊到一般,具有普遍性；给学生提供器材,组织学生分组实验,提醒实验中应注意控制变 量。 利用实验现象和课件4(扩散现象的微观分析以及扩散现象与温度的关系)分析总结出结论。 提问:还有什么现象或实验能够证明上面的猜想是正确的？小组合作,进行实验。 分析观察到现象,得出正确结论。 讨论回答生活中大量温度影响扩散现象发生快慢的实例。 板书设计 15-1 分子热运动 问题:分子的运动规律？ 类比:草鱼的运动规律:水温越高,草鱼运动越快 假说:分子运动可能与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈 推断:品红使热水变色比冷水快 实验:冷水＋品红 热水＋品红扩散现象 结论:分子的运动与温度有关；温度越高,热运动越剧烈 【教学反思】 整节课的教学气氛很好,学生的参与性很高,学生不仅学到了知识,而且提高了亲自动手实验的能力, 让学生进一步懂得了理论来源于实践的科学道理。课堂中,进行分组实验,学生自己动手,极大地调动了学 生的学习积极性,激发了学生强烈的探究欲望,这样既发挥教师的主导作用,又体现了学生的主体地位,学 生学得活,记得牢。但也有一些后进生不敢主动参与动手实验,回答问题也不够积极,今后一定要想办法激 起他们主动学习的积极性和参与探讨解决问题的勇气。同时,今后的教学中也尽可能的多运用多媒体,最大 最好地创设课堂教学情境,使课堂教学效率效果最大化。 第 122 页 共 198 页第二节 内能 【教学目标】 知识与技能 1、了解内能的概念,通过类比的方法,知道任何一个物体都具有内能。2、能简单描述温度与内能之间 的关系。3、结合实例分析,知道在热传递过程中,当物体温度升高(降低)时,物体将吸收(放出)热量,其内 能发生将增加(减少)。4、了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳,能正确使用“热量”这一术语。5、了 解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用,会应用相关知识解释一些现象。 过程与方法1、通过类比的方法,知道任何一个物体都具有内能,加深对物理概念理解的过程,学会迁移 学习。2、通过观察和分析,知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程。 情感态度与价值观 1、通过探究、体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。2、有应用科学原理解决实际问题的意识 和积极性。3、学会自己查找资料,整理资料,培养学生自学的能力。 【教学重点】内能、热量的概念,通过物体的动能和势能类比出分子的动能和势能。 【教学难点】内能与温度的关系,以及内能与温度热量的关系。 【课前准备】多媒体课件、冷、热水、两个烧杯、墨水、滴管等。 【教学过程】 一、板书课题: 十三章第二节物体的内能 一、引入新课 通过复习机械能和分子动理论的相关知识引入新课。 二、新课讲授 <一>热运动 思考题:分子的运动受什么因素影响？有什么关系？ 因此我们把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。(信息快递) <二>内能的概念 通过多媒体课件展示,利用类比法总结出: 运动的足球、篮球和乒乓球等物体都具有动能,类比出处于热运动的分子也具有动能。 受到地球吸引的物体如果被举高,具有重力势能；被压缩或拉伸的弹簧具有引力和斥力,因此弹簧具有 弹性势能。类比出分子与分子之间也有相互作用力,分子之间也具有势能。x k b 1. c o m 师生共同总结出物理学中,________________________________________叫做物体的内能。 因为单个分子的动能和势能之和是非常小的,所以研究单个分子的能量是毫无意义的,也就是说物体 内能的研究对象是物体内所有分子,而不是单个分子,也不是宏观物体。 结合教材P38图12?16讲述, 由于分子的热运动永不停息,所以任何物体在任何情况下都具有内能。 内能是能的一种形式,单位是焦(J) 。 思考题:你知道内能在生产、生活中也能做功吗？请举例说明。 1、冬季水结冰时常会出现水缸破裂,内能使水管爆裂. 2、水壶里的水烧开后,内能将壶盖顶起来。 3、燃油汽车前进时,燃油燃烧为车轮转动提供了必需的内能。 <三>探究影响物体内能大小的因素 猜想与假设: 内能大小与物体的温度、质量和状态等因素有关。 实验探究:1.内能大小与温度的关系. 做一做分别在盛有冷水和热水的两只玻璃杯中同时各滴入一滴墨水 看一看________水中的墨水扩散得快。 实验表明: 温度越高,扩散过程越________,→分子运动得_______ →分子动能______ →物体的内 能_________ 实验结论:当物体的温度升高时,物体的内能将会_____________。 想一想当物体的温度升高时,物体的内能将会增大,反之当内能增大时,物体的温度一定升高吗？(提 示学生,回忆六种物态变化吸热与放热的情况) 学生讨论并举例反驳: a.水沸腾时需要不断吸收热量,但温度保持不变。 b.一块0℃的冰吸收热量刚熔化成水,温度仍是0℃,但内能增大了。 第 123 页 共 198 页结论:当物体的内能增大时,物体温度不一定升高,内能还与物体的状态有关。 2.理论分析内能大小与质量的关系。 教师提问:一大杯热水与一小杯温度相同的热水相比,两者那个内能大？ 学生回答:大杯热水的内能大。 结论:温度相同的物体,质量大的内能也大。 师生共同总结:物体的内能与物体的温度、质量和状态等因素有关。 <四>探究如何改变物体的内能 结合教材P39图12?18,请学生进一步列举热传递的生活实例:冬季用热水袋、电暖器、火炉等取暖； 用火烧铁棒的一端,另一端很快也会热；用火烧水壶的底部,一段时间后整壶水都会沸腾,加深对热传递的 认识和理解。引导学生分析讨论,物体的内能是如何改变的？ 学生总结:这种改变内能的方式我们称之为热传递。 热传递的条件是温度差；方向是从高温处到低温处；实质是内能的转移。 教师讲述: 信息快递:当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。热传递时,能量从高温处转 移到低温处,直到温度相同。 物理学中,把物体在热传递过程中转移能量的多少(内能增加量或减小量)叫做热量。符号为Q表示,热 量的单位与能量单位相同,也是焦(J)。 通过两个简单的判断正误题: 1、发生热传递的条件是物体间存在温度差。 2、温度高的物体含有的热量多,温度低的物体含有的热量少。 说明热量是一个过程量,热传递过程中物体温度降低,放出热量(记为Q ) 放 【教学反思】 内能是比较抽象的物理概念,内能是指物体内部的能量,是和物体内部的分子有关的能量。物体内部的 分子的能量越大,它的内能就越大,即内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总 和。书上没有提出分子的动能和势能,只说分子无规则运动具有的能,其实分子在做无规则运动的时候就同 时具备了动能与势能,故在教学中提出内能实际是分子的动能和势能的总和,采用类比的方法学生很容易就 理解了这个物理概念。 物体的内能是所有分子无规则运动具有动能和分子之间相互作用具有势能的总和。如果不能充分利用 内能,那么物体的内能再多也毫无意义。要充分利用内能,就必须设法改变内能,将内能转化为其它形式的能。 做功和热传递是改变内能的两种方式,功和热量是内能改变的量度。对于一定质量的物体,物体吸热或是外 界对物体做功,则物体内能增大；物体放热或是物体对外界做功,则物体内能减少。对于一定质量的物体,物 体吸热同时外界对物体做功(或不做功),则物体内能增大；物体放热同时物体对外界做功(或不做功),则物体 内能减少；物体吸热同时物体对外界做功或者物体放热同时外界对物体做功,不通过定量计算是不能确定物 体内能的增减的。对物体做了多少功,同时物体吸收了多少热量,则物体内能的增加就是它们的总和,做功和 热传递将其它形式的能与内能相互转化。 第三节 比热容 【教学目标】 知识与技能 尝试用比热容解释简单的自然现象.能根据比热容进行简单的热量计算.了解比热容的概念,知道比热 容是物质的一种属性. 过程与方法 通过探究,比较不同物质的吸热能力.通过阅读“气候与热污染”,了解利用比热容解释海边与沙漠昼 夜温差问题,并了解一下“热岛效应”. 3.情感态度与价值观 利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力. 【教学重点】比热容的概念和热量有关计算. 【教学难点】理解比热容概念并能利用它解释有关现象. 【教学过程】 一:自主探究(学) 1.引入:引导学生阅读教材平P 130前面的“？”,在学生理解“水温度升高时吸收的热量和水的质量、 温度升高的度数有关,水的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量越多”的基础上,让学生讨论所有的 第 124 页 共 198 页物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量之间的关系。 2.⑴演示实验:出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯,但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为 什么？(请学生回答)不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。 介绍电加热器(俗称:“热得快”),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同 的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。 请两名同学帮助观察温度计,并随时报告温度。 实验结果:煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸的热量比煤油 多。 ⑵比热容:教师指出:换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。就是说,质量相等的不同物 质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似；相同 体积的不同物质,质量一般不相同。当时为表示物质的这一特性,引入了密度的概念棗某种物质单位体积的 质量。那么,现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢？(启发学生讨论,在此基础上归纳出比 热容的概念) 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。 比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。 3.引导学生看书P131----133,钩出重点知识,在不懂之处打上问号。 二、完成预习作业(验) 1:对于同一种物质,质量越大,升高的温度越多,则它吸收的热量越 . 2:对于不同的物质,例如一种是水,一种是沙子,如果它们的质量相同,升高的温度的度数也相同,那么 它们吸收的热量是否相同呢?你认为下列哪个猜想正确( ) A.水吸收的热量多 B.沙子吸收的热量多 C.水和沙子吸收的热量多 3；为了探究:比较不同物质的吸热能力 猜想: (填“水”或“煤油”)的吸热能力较强. 需要的器材: . 实验前需考虑的问题:⑴怎样得到质量相等的水和煤油?是不是还需要其它的器材? ⑵怎样保证水和煤油吸收相同的热量? ⑶测量温度时应注意些什么? 结论:不同物质,在质量相等,温度升高的度数相同时,吸收的热量是 的,也就是说不同物质的吸 热能力是 的. (填“相同”或“不同”) 4:为了表示不同物质在吸热能力上的差别,物理学里引入了 这个物理量.即: 的某 种物质,温度升高 所吸收的热量叫做这种物质的 .用符号 表示,它的单位 是 , 符 号 是 . 水 的 比 热 容 是 , 它 的 物 理 意 义 是: .另外:比热容的概念还可以表述为:单位质量的某种物质, 温度 1℃所 的热量叫做这种物质的比热容. 5:我国北方楼房中都装有“暖气”,用水做散热的介质,把热量带到房中取暖,用水做介质有什么好处? 生活和生产中,还有没有用水来加热或散热的情况?试举例. 答: 。 6:试计算下列物质吸收的热量.(已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)) ⑴质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少? ⑵质量是2kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少? ⑶质量为mkg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少? ⑷质量为mkg的水,温度升高2℃所吸收的热量是多少? ⑸质量为mkg的水,温度从10℃升高到80℃所吸收的热量是多少? ⑹质量为mkg的水,温度从t0℃升高(降低)到t℃所吸收的热量是多少? 如果以Q代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0和t分别是加热前后物体的 第 125 页 共 198 页温度,通过以上计算,可以总结出一个计算热量的公式:Q= ,如果要计算物体降温时放出的 热量,那么公式又应是Q= . 三:交流合作(讲) 分小组讨论预习作业,然后分组抽问答案,教师纠正个别错误。 教师抽问刚才学习中存在的问题并由其他组的学生或教师解答。 问题⑴: ⑵: ⑶: 3.由教师重点强调指出: ①对于演示实验:在探究活动之前,先要让学生讨论得出实验所用的水和沙子的质量相等,水和沙子升 高的温度要相等(适当强调升高温度)。在此基础上要引导学生选择实验器材和注意点(如天平、盛放水和 沙子的杯子要型号相同、加热所使用的酒精灯型号要相同),可以想到吸收热量的多少就是根据酒精灯加热 时间的长短来决定,既加热相同的时间,代表水或沙子吸收的热量相同。 在实验前要提示学生: 实验所研究物质在质量相等、温度升高相等时,吸收热量是否相等？(让学生带着问题,去观察演示实 验) 实验过程中所需要观察的实验现象。 实验前后需要记录的物理量(加热前后水和沙子的温度) 实验前对酒精灯加热位置的确定也是本实验的一个要点。 实验中可以同时完成两个结论的探讨: ⑴在加热的过程中发现沙子的温度升高的比水的要快； 说明:质量相同的水和沙子,吸收相同的热量沙子升高的温度比水的大 ⑵要让沙子和水升高相同的温度所需要的加热时间的比较； 说明:质量相同的水和沙子升高相同的温度水吸收的热量比沙子的多 总结上面的实验,质量相等的不同物质,升高相同的温度吸收的热量是不同的(可以类比密度),这说明 不同物质在这种性质上是不同的,这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似；相同体积的不同物质,质 量不相同,当时为表示物质的这一特性,引入了密度的概念--某种物质单位体积的质量。那么,现在我们应 该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢?(启发学生讨论,在此基础上归纳出比热容的概念)从而引出 比热容的概念。 ②比热容的单位是有热量、质量和温度的单位共同组成的组合单位,可对应其物理意义来相互对应理 解。 ③比热容也是物质的一种属性,这个问题可以列举一些具体的例子来让学生去加深理解。如:一滴水与 一盆水的比热容是相等的、一根铁钉一段铁丝的比热容是相等的…… 给学生介绍比热容表,以某种物质为例子,对其作全面的解析,并同时介绍出比热容的注意点,如:同种 物质在不同状态下的比热容是不同的…… 比较出水的比热容较大,一并带出其在生活、生产中的应用和一些自然现象。 ④小结热量的计算公式:吸收(放出)的热量=物质的比热容×物体的质量×升高(降低)的温度 即:Q=Cm∆t 四:当堂抢答练习(测) 1.在1atm下,2kg的初温为20℃的水,吸收了7.0×105J的热量后,水的温度( ) A.升高到100℃ B.升高到83.3℃ C.升高到103.3℃ D.不能确定 2.下列事例中①沿海地区昼夜温差小于沙漠地区；②在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,给居 民区供“暖气”；③冬天户外的自来水管常有冻裂；④农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍晚时常给 田里灌水；⑤在海边,白天风常常是从海面吹向陆地；⑥水利发电；⑦冬天,北方地区为了防止地窖里的菜 被冻坏,常常在地窖里放一桶水。不是利用水的比热容较大的是( ) A.③⑤⑥ B.②⑥⑦ C.③⑥⑦ D.⑤⑥⑦ 3.体积为1∶2的由同种物质组成的甲、乙两物体,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比为 , 它们的比热容之比为 。 4.一杯酒精用去了一半,它的( ) A.质量和比热容都变为原来的一半 B.质量和比热容都不变 C.质量为原来的一半,比热容不变 D.质量不变,比热容为原来的2倍 5.某同学在做“研究影响物质吸热多少的因素”实验时,得到如下数据: 第 126 页 共 198 页物质 实验次数 质量(kg) 升高的温度(℃) 吸收的热量(J) 1 0.05 10 2100 水 2 0.10 10 4200 3 0.05 10 1050 煤油 4 0.10 10 2100 ⑴分析第一次和第三次或第二次和第四次的实验数据,可以得出什么结论？ ⑵分析第一次和第二次或第三次和第四次的实验数据,可以得出什么结论？ 五、学习评价(评) 1.评选出本节课的聪明1.2.3号 2.本节课你:学到了哪些知识？有哪些收获？ 哪些问题自己还不理解: 评价本堂课自己的表现(自学过程是否投入、听老师讲课注意力是否集中、讨论问题是否参与等): 【教学反思】 本节课的目的就是通过复习上一课的结论,引出比热容,首先,帮助学生构建比热容的定义、单位、符号、 意义。这个过程要求学生通过自学来基本完成教学任务,通过练习来巩固比热容的物理意义。第二,通过举 出物质的质量不同,温度不同,来判断物质的比热容,即物质吸收热量的能力会不会改变,总结出比热容是物 质的一种特性。第三步,通过查阅比热容表中的数据,对比水和煤油的比热容的大小,帮助学生强化水的吸热 能力是最强的,建立物质的吸热能力是利用比热容来表示的。第四步,教师讲授水不仅仅吸收热量,同样会放 出热量,同一种物质吸收热量的能力和放出热量的能力是相同的,让学生练习运用这样的定义来表述比热容 的物理意义。这一步也要通过学生的练习来巩固教学任务。第五步,引导学生发现水的比热容是最大的,同 等条件下吸收和放出的热量都是最多的,让学生学会利用比热容,尤其是水的比热容来解释生活中的一些有 关比热容的物理现象。最后,通过练习判断不同质量和不同变化温度下的物质吸收或者放出热量的多少,总 结出计算物质吸收热量或者放出热量的计算公式,练习运用公式来解答,通过板演来发现问题,进行纠正。 在上述的教学过程中,个人感觉第五步在实际教学中不成功,主要表现在以下方面,第一,教师教学设计 中不能充分的估计学生的实际表现和能力,所以在设计中害怕学生不能够分析出水的比热容在生活中的作 用,用教师的活动代替了学生的思考过程,帮助学生分析了比热容在生活中的作用。由于估计不足,以及害怕 学生活动停滞,所以仅接着教师又代替学生进行了下列的活动,即帮助学生分析比热容在生活中的应用,如: 教室取暖、机器冷却、稻田对稻苗保温,并且帮助学生解释了沿海地区比内陆地区昼夜温差小的原因,充分 的体现了教学的主体活动,而忽视了学生的主观能动性,学生在这一环节上是忠实的听众。 总体上这一节课个人感觉还是成功的,大体上一直是在引导学生参与到教学活动中来的,学生的活动也 比较多,尤其是单个学生的提问,几乎达到学生总数的一半,学生活动面广,活动量大,并且最后的板演,很好的 发现并纠正了学生的错误,提醒学生以下面的练习中要注意这些问题,效果不错。 第十四章 内能的利用 第一节 热机 【教学目标】 知识与技能 了解四冲程汽油机的基本工作原理.从能量转化的角度认识燃料的热值.了解内能的利用在人类发展 史上的重要意义.通过能量的转化和转移,认识热机效率. 过程与方法 通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功.利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构 和工作原理.通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识.通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率. 3.情感态度与价值观 通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力.通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面. 【教学重点】 汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值. 【教学难点】 热机中的能量转化及损失,了解热机效率. 【教学过程】 引入新课 用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低。能不能把燃 第 127 页 共 198 页料移到内部去燃烧,来获得更大的动力？ 进行新课 内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机 ⑴汽油机 最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机 ①构造(出示模型或挂图。边指示边讲解)。 进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。(介绍名称的同时,介绍各部分的功能) 冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程 ②工作原理。 (边动作边讲解,并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况) 内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程 开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门均关闭。工作时,活 塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被 吸入气缸。这是第一个冲程 活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体 的温度升高,压强增大。这是第二个冲程 压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃 料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动。实现了内 能向机械能的转化。这是第三个冲程 做功冲程结束,活塞继续由下向上运动,进气门关闭,排气门打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是 最后一个冲程 此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。 ③能的转化。 教师:汽车在开动前,是如何使内燃机起动的？学生回答后总结:通过 外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压 缩两个冲程内燃机一旦开始做功,内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功, 一部分通过飞轮(与曲轴相连的质量较大的轮子)保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲 轴转动,靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。 打开flash课件,让学生理解汽油机的工作原理。 ⑵柴油机 柴油机与汽油机有共同的地方,也有不同之处。 ①柴油机与汽油机的相同点:都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程 ②柴油机与汽油机的不同点: 构造方面:柴油机没有火花塞,而在相应位置上安装的是喷油嘴； 工作过程上:吸入的气体不同(汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气)； 压缩情况不同(问:汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末,气体体积要小得多。所以 压强更大,温度更高,这个温度早已超过了柴油的燃点)； 点火方式不同(汽油机靠火花塞点火。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点,从喷油嘴喷入雾状柴 油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式)； 用途方面:柴油机比汽油机便宜,但汽油机一般比柴油机轻巧,所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩 托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。 小 结(略) 布置作业 (l)简述四冲程内燃机的工作过程。 ⑵回答下列问题: ①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗？为什么？ ②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次？曲轴转动几周？ 【教学反思】 1.从本课教学目标出发,开课时,设计了一个实验“用酒精灯给密闭在试管中的水加热”,问学生会看 到什么现象,分析活塞飞出过程中的能量转化情况,内能转化成机械能；再问学生“水的内能从哪获得？”, 酒精的燃烧将化学能转化为内能,通过热传递的方式传递给水。通过对这个实验的分析,向学生介绍了利用 内能的两种方法。 第 128 页 共 198 页2.从能量的转化角度引入新的知识,热机,通过课件展示一些用热机获得动力的交通工具,汽车、飞机、 轮船、坦克、摩托车……使学生明白热机这一知识在生活中的应用,感受到技术进步在工业文明发展中的 重要作用,从而引起他们的求知情趣。 3.先介绍了汽油机的结构,通过flash的动态演示了汽油机的工作过程,清晰、明了。详细分析了汽油 机的四个冲程,每个冲程都由学生自己找出工作特点,有利于学生进行图的识别。指出汽油机实际工作时, 是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来,带动活塞运动后汽油机才自己工作。 第三节 热机效率 【教学目标】 知识与技能:经历"燃烧燃料释放热量的分配"的过程,感受到转化为机械能的内能只是一部分,形成正 确的世界观; 过程与方法:通过与机械效率的对比,了解热机的效率,感悟到效率是评价投入,产出比的基本方法,并 了解不同热机的效率值; 情感态度与价值观:了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染,感受到自然科学的发展和先进 技术的应用在推进社会发展的同时,也造成了环境污染. 【教学重点】:建立热机效率的概念; 【教学难点】:理解环境污染与热机使用的关系;热机效率的运用; 教学过程: (一),课前准备:1,在上课前两天教师让学生通过图书馆和网络收集相关的资料:利用热机所带来的污 染和人类为控制这些污染所采取的措施. 2,课前将各小组的任务分配好,学生预习并分组完成学案上学习准备和我能自学一1题部分. 3,候课朗读.课前两分钟科代表带领全班朗读教材P28本章要点1,2. 1,收集相关的资料 2,预习 【学习准备】 1,通过图书馆和网络收集相关的资料:利用热机所带来的污染和人类为控制这些污染所采取的措施. 2,机械效率是指 功和 功的比,公式为 . 3,候课朗读,课前两分钟科代表带领全班朗读教材P28本章要点1,2. (二)创设情景,引入新课 前面我们学习了热机是把燃料燃烧产生的内能转化为机械能,那么燃料燃烧产生的内能能够全部转化 成机械能吗 产生的能量都到哪里去了呢 展示能量流向图. (三)新课学习 一,热机效率 1,内燃机能量流向图. 学生回答能量的流向,燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量. 一位学生回答能量的流向,一个小组的代表展示小黑板上所画的饼图.并由此得出: 燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量. 一,热机效率 1,讨论交流:请同学们对课本P26图2-3-2汽车内燃机的能量流向进行认真的阅读并交流讨论,然后把 这些数据转换成饼图,根据你所画的饼图,认真分析能量的主要流向: 热机是利用燃料燃烧时放出的 来对外 的机器,燃料产生的内能能够全部转化为机械能吗 .能量损失 部分有① ,② ,③ ,④ . 教师问题创设情景导入. 多媒体展示图片:内燃机能量流向图. 对比机械效率引出热机的效率. 主要是让学生从已有知识和生活经验进入新课,不觉得突然,而且能激发学生兴趣. 通过能量流向图及饼图,对热机燃料的利用率有感性认识 那么,什么是热机效率,它又与我们所学的机械效率有何不同呢 2,热机效率(对比机械效率学习) ⑴定义 第 129 页 共 198 页⑵公式 教师引导学生结合已经学过的机械效率来分组学习我能自学部分2⑴-⑶.并对学生的讲解进行评价. 分组学习我能自学部分2⑴-⑶. 一个小组的同学讲热机效率的定义及公式,注意勾画关键词. 热机效率(对比机械效率学习) ⑴定义:热机所做 与所用燃料 燃烧释放 叫做热机效率.用符号 表示. ⑵公式: ⑶热机效率是热机性能的重要指标,热机效率 ("有"或"无")单位,且热机效率总是 100%. 教师指导学生结合已经学过的机械效率来分组学习我能自学部分2⑴-⑶. 并对学生的讲解进行评价与补充. 学生练习学案上例 1,例 2,及时对热机效率进行强化训练,抽两个小组的两位同学代表分别板演例 2, 进行比赛.完成板演后的同学进行讲解解题的思路,通过讲解体会解题过程.同学进行点评,找出解题中的 优劣. 教师对讲解和解答过程进行点评. 1,学生在学案上练习例1与例2 抽两个小组的两位同学代表分别板演例2 例1:一台内燃机工作时,燃料不完全燃烧损失热量5%,汽缸散热损失25%,废气带走热量为30%,摩擦等 机械损耗占10%,则它的机械效率是 . 例2:一台柴油机消耗柴油5×10-3kg ,对外输出有用功为66000J,已知柴油的热值q=3.3×107 J/ kg, 求:此柴油机的效率是多大 2,板演的同学进行讲解解题的思路. 3,其余小组的同学进行评价与补充. 及时对学生在讲解过程中的分析概括能力,语言表达能力,解题材思路技巧等方面进行评价. 根据解答结果并结合能流图,我们发现热机的效率高不高 ⑶学生阅读教材P27常见热机的效率值. ⑷小组合作讨论如何提高热机的效率.写在学案上.以小组为单位,选代表回答. 1,学生阅读教材P27常见热机的效率值 ⑷阅读P27了解常见热机的效率 ⑸提高热机效率的途径 .举出生活中具体实例 . 2,分小组讨论如何提高热机的效率,写在学案上.以小组为单位,选代表回答. 那么我们如何提高热机的效率呢 并指导学生结合能量流向图作答. 对小组的表现进行评价,对组内成员参与水平,研究意识,交流意识与能力,合作精神等方面进行评价. 使学生加深对热机效率的认识,将热机效率的理论知识用于实际,提高学生的效率意识;同时增强学生 小组合作自主学习的意识. 二,改变世界的热机 学生阅读教材P27,教师展示图片,学生看图片,体会热机的发展为人类所做的贡献. 1,学生阅读教材P27,看图片,体会热机的发展为人类所做的贡献. 二,改变世界的热机 3.阅读P27,了解热机的发展过程. "人类对热机效率的研究,几百年来一直没有停止过.热机的使用也从根本上改变着我们的世界."用多 媒体课件热机的发展改变人类生活的图片. 让学生通过生活中熟悉的热机应用的图片,形象地感受到热机让人们的生活发生了巨大的变化. 三,地球就在我们手中 1,学生小组展示:热机使用带来的环境污染.展示自己在课前准备的材料,并阅读信息窗内补充材料, 认识温室效应和热岛效应. 2,小组内展示后由本小组的学生代表讲解热机使用带来的环境污染,展示本小组准备得比较好的材 料. 3,教师播放多媒体展示污染图片和视频. 小组内展示后由本小组的学生代表向全班讲解热机使用带来的环境污染,展示本小组准备得比较好的 材料. 5.热机的使用带来的环境污染 A.废气污染:电站和工厂在依靠煤和石油的燃烧获取能量的同时燃烧时产生的 等,也从烟囱排出,严 重污染了大气. 第 130 页 共 198 页B.噪声污染:各种汽车发出的 是危害人们身心健康的公害之一. C.产生温室效应:热机所排出的 引起温室效应,对地球表面的热平衡有较大的影响. D.热岛效应的元凶之一是 . 观看图片及视频认识环境污染. 用多媒体展示热机所带来的污染的图片.播放关于环境污染的视频. 教师对小组的表现进行小结性评价. 2,学生分组讨论:保护环境方面提出合理化的建议.生讲解,教师总结. 分组讨论:保护环境方面提出合理化的建议. 安排组内代表积极争取作答 6.在保护环境方面提出合理化的建议 . 对学生回答进行小结,并对小组进行简单评价. 多媒体展示地球的明天和未来的汽车. 主要意图是激发学生为保护地球而行动起来,努力学习科学文化知识,为将来研究更环保的交通工具 做准备.增强学生的环保意识. (四)课堂小结:学生小结本堂课学到了些什么. 一个小组的代表总结这一堂课的主要内容 对学生的小结给予补充和评价. 最后鼓励学生学以致用,能运用学过的知识解决现实生活中的问题,总结小组情况,对表现优异的小组 进行表扬. (五)课堂练习 六,板书设计 §2.3 热机效率 一,热机效率 1,热机的能量流向图:见图1 2,定义:热机所做 有用功 与所用燃料 完全 燃烧释放 的热量之比 叫做热机效率. 3,公式: 4,提高热机效率的途径:⑴,……⑵,…… ⑶,…… (根据学生的发挥进行整理) 二,改变世界的热机 三,地球就在我们手中 环境污染 【教学反思】 通过教学,使学生从生活中体会不同燃料完全燃烧释放热能的特征,建构起燃料的热值概念。依据燃料 热值表中资料数据和燃料燃烧放热与燃料质量和热值的关系进行简单计算。了解热机工作时释放热量的主 要流向,初步认识热机效率,大致了解提高热机效率的途径。不足:在教学过程中也暴露了很多问题,比如,学 生生活自理能力有待提高。对于燃料的认识很少,生活经验太少。 第三节 能量的转化和守恒 【教学目标】 知识与技能 1.知道能量守恒定律。 2.能举出日常生活中能量守恒的实例。3.有用能量守恒的观点分析物理现象 的意识。 过程与方法 1.通过学生自己做小实验,发现各种现象的内在联系,体会各种形式能量之间的相互转化。2.通过学生 讨论体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到另一个物体。 情感态度与价值观 1.通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣。2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识,为建立科 学世界观和科学思维方法打基础。3.通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。 【教学重点】:能的转化和守恒定律,强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。学习运用能 的转化和守恒原理计算一些物理习题。 第 131 页 共 198 页【教学难点】:运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析,说明能是怎样转化的。 教学过程 一、引入新课 我们知道刀具在砂轮上磨削时,刀具发热是因为通过摩擦力做功,机械能转化为内能。在暖气片上放有 一瓶冷水,过一段时间后水变热,这是通过热量传递使这瓶水内能增加。这些实例中,物体的内能为什么增 加了？是凭空产生的还是由其他形式能转化来的？这就是今天要学习的内容。 二、新课学习 1.能的转化 想想做做:按照书中的操作,观察发生的现象,说一说发生了那些能量的转化。 (1)摩擦手,手发热:机械能转化为内能。 (2)黑塑料袋盛水,阳光下,温度升高:光能转化为内能。 (3)连在太阳电池的小电扇对着阳光,转动起来:光能转化为机械能。 (4)钢笔杆摩擦后会吸引小纸片:机械能转化为电能。 看来各种形式的能,在一定的条件下是可以相互转化的,仔细观察下面的能量相互转化的图示,你能不 能找到更多的实例？ (1)运动的汽车紧急刹车,汽车最终停下来。这过程中汽车的动能(机械能)转化为轮胎和路面的内能。 (2)把一铁块放入盛有水的烧杯中,用酒精灯加热烧杯内水,直至水沸腾。在这一过程中,铁块从周围水 中吸收了热量使它温度升高,内能增加。这过程中水的一部分内能通过热量传递使铁块内能增加。 其他形式的能也可以和内能相互转化。 (1)介绍其他形式能:我们学习过机械运动有机械能,热运动有内能,实际上自然界存在着许多不同形 式的运动,每种运动都有一种对应的能量,如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。 (2)不仅机械能和内能可以相互转化,其他形式能也可以和内能相互转化,举例说明:(同时放映幻灯 片) ① 电炉取暖:电能→内能 ② 煤燃烧:化学能→内能 ③ 炽热灯灯丝发光:内能→光能 (3)其他形式的能彼此之间都可以相互转化。 播放动画:大自然中能量的转换 2.能量守恒定律 大量事实证明:各种形式的能都可以相互转化,并且在转化过程中守恒。“能量既不会凭空产生,也不 会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。”这就是能量守恒定律。 在学习力学知识时,学习了机械能守恒定律。机械能守恒定律是有条件限制的定律,而且实际现象中是 不可能实现的。而能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这规律对物理学各个领域的 研究,如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。 3.永动机不可能制成 演示:取一弹性小球,掉在地上观察其每次反弹高度的变化？其结果是一次比一次低,直至静止为止。 分析:能量是否在不断消灭？ 生:讨论与回答。(预设:不会,是由于摩擦阻力在不断消耗能量。) 师:如果摩擦阻力降为零？ 生:永不停息运动。 师:这不就是永动机了吗！事实上存在吗？ 师:历史上不少人希望设计一种机器,这种机器不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功。这种机 器被称为永动机。虽然很多人,进行了很多尝试和各种努力,但无一例外地以失败告终。失败的原因是设计 者完全违背了能的转化和守恒定律,任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。如果它对 外做功必然消耗能量,不消耗能量就无法对外做功,因而永动机是永远不可能制造成功的。 三、课堂小结 自然界的物质有不同的运动形式,每一种运动都对应着一种能。能不能凭空产生,也不能凭空消失,自 然界各种形式的能存在着相互转化过程,转化过程中总量是守恒的。能的转化和守恒定律是自然界最基本 的物理定律。 同学们要会分析一些自然现象中能是怎样转化的。应该知道,根据能的转化和守恒定律,永动机是不可 能制造。 四、课堂练习及作业布置 【教学反思】 第 132 页 共 198 页本节课在前面介绍了电能、机械能、内能的基础上,让学生在一些探究实验活动中,获得有关能量转化 的知识,同时认识到自然界中的现象都不是孤立的,而是有着内在的联系,都伴随着能量的转化。通过学生对 一些实例的探讨、分析归纳,认识到各种形式的能量可以相互转化,也有利于培养学生的分析能力。同时使 学生认识到自然界是一个统一的整体,有关自然界的知识具有普遍的适用性。 第十五 电流和电路 第一节 电荷 【教学目标】 知识与技能: 认识摩擦起电现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用。了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及 其单位。了解原子结构,认识元电荷、自由电子和电荷的移动。 过程与方法 通过实验活动感受摩擦起电,知道带电体的性质；在认识自然界中只有两种电荷的过程中,感受人们所 用的推理方法。 情感态度与价值观 注意观察静电实验现象,对电荷种类的研究产生兴趣,能主动利用简易器材动手做静电小实验, 激发 学生主动学习的兴趣；鼓励学生自己查找资料、培养学生的自学能力,引导学生关注社会、初步认识科学 及相关知识对人类生活的影响 【教学用具】 玻璃棒(附丝绸),橡胶棒(附毛皮),验电器,乒乓球,散开的塑料包装绳,碎纸屑若干。 【教学过程】 一、引入新课: 1.观看动画“怒发冲冠”、录象“女孩头发竖起来”。 2.思考:当空气干燥时用塑料梳子梳头发,为什么头发会随梳子“飘”起来；如果我们身上穿了化纤衣 服,衣服会粘在皮肤上,在晚上脱衣时,有时会发出响声,甚至出现火花。这些现象发生的原因是什么？ 二、进行新课: 1.摩擦起电带电体 学生实验:用毛皮摩擦橡胶棒,用丝绸摩擦玻璃棒,分别把棒靠近纸屑,乒乓球等轻小物体,观察现 象: 。 说明摩擦过的物体能够 。 小 结:物体具有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或说物体带了电荷。习惯上把带了电的 物体叫做带电体。用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。 在空气干燥的时候,用塑料梳子梳头发,头发会随着梳子飘起来,衣服会粘在皮肤上,是因为梳子、衣服 在摩擦过程中带了电的缘故。 介绍防止衣服产生静电的方法。 建议学生回去查找有关静电防止和应用的资料。 2.使物体带电的方法 ⑴摩擦起电 请同学们举出几个日常生活中常见的摩擦起电的例子。 ⑵接触带电 除摩擦外,用接触的方法也可以使物体带电。 女孩头发能够竖起来,是因为人体与带电体接触而使头发也带了电。 3.两种电荷 我们已经知道了什么叫带电现象,知道了被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒都带上了电 荷,那么它们带的电荷是否相同呢？ 我们已经知道了什么叫带电现象,知道了被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒都带上了电 荷,那么它们带的电荷是否相同呢？ 演示实验:将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上,用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它,看到的现 象: 。 将被丝绸摩擦过的玻璃棒放在支架上,用另一根被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,看到的现 象: 。 将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上, 用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它, 看到的现 第 133 页 共 198 页象: 。 学生实验: 用手捋散开的塑料包装绳,捋的次数越多,看到的现象: 。 引导学生分析: 人们通过大量的实验研究发现,用摩擦的方法可以使各种各样的物质带电。带电后的物体凡是跟丝绸 摩擦过的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引 的,必定跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相排斥。 归纳: 这些事实使人们认识到自然界中只有两种电荷。 ⑴正电荷和负电荷 正电荷:指被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷,可用“+”表示。 负电荷:指被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,可用“-”表示。 ⑵电荷间的相互作用 同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 4.检验物体是否带电的方法 ⑴利用带电体的性质来判断。 例1:如果一个带电体吸引一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电？ 例2:如果一个带电体排斥一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电？ ⑵用验电器来检验。 观察实物知道验电器的主要构造,通过实验了解验电器的原理和作用。 实验(演示、分组):用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器金属箔片张开,此时金属箔 片带 电,用力多摩擦几下玻璃棒,再去接触验电器的金属球,验电器金属箔片张开的角度 变 。 换用毛皮摩擦过的橡胶棒,重做上面的实验。 验电器金属箔片张开的角度不同,说明了 不同。 小结:验电器是实验室里常用的一种检验物体是否带电的仪器。它是由金属球、金属杆、金属箔等几 部分组成的。它利用同种电荷互相排斥的原理,当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到 验电器的金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。 验电器金属箔片张开的角度不同,反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。 5.电荷的多少叫电量 电量的单位是库仑,简称库,符号是C。 库仑是一个比较大的单位。一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒上所带的电量,大约只有10－7库仑,一片带 电的云上所带的电量,大约有几十库仑。 指导学生阅读课文了解物质的组成、元电荷的概念。 元电荷:最小的电荷。 电子:带有负电的最小的电荷。 6.电荷在导体中定向移动 演示实验:取两个验电器A和B。用金属杆把A和B连接起来,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A,可 以看到A和B的金属箔都张开了。 改用橡胶棒把A和B连接起来,重做上面实验,可以看到只有验电器A的金属箔张开,而B仍然闭合。 实验现象说明:电荷在金属杆中定向移动。 导体:善于导电的物体。 绝缘体:不善于导电的物体。 【板书设计】 5.1 电荷 1. 用摩擦的方法使物体带电──摩擦起电。 带电体具有吸引轻小物体的性质。 2. 自然界中只有两种电荷:正电荷“+”、负电荷“-”。 同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 3. 电荷量的多少叫电量,单位是库仑(库),符号是C。 元电荷:最小的电荷 电子:带有负电的最小的电荷 4. 电荷在导体中定向移动。 第 134 页 共 198 页导体:善于导电的物体。 绝缘体:不善于导电的物体。 金属靠 导电。 【教学反思】 这节课是初中物理电学部分的第一节课,摩擦起电虽然学生在小学自然常识中已经学过,但是在初中阶 段有必要从头讲起。因为从电的发展史来看,人们首先得到的是静电知识,从电学系统来看,静电是电学的基 本知识,所以学好这部分内容可以为以后的电学知识的学习打下良好的基础,开个好头就显得非常关键了。 如何上好这节课需要动一番脑筋,必须做到教学内容、实验、学生活动有机的结合起来,尤其各部分知识的 衔接和过度上要做到自然。 一个好的教师不应只是传授知识,而是教会方法,教师要不断地改善自己的教学行为,来影响学生的学 习的习惯,以便把自己的教学理念更好地贯穿在教学之中。课上课下充分调动学生的积极性,这一点平时自 己在教学中坚持得还好,课上显得比较轻松,学生学习效果也较好。让学生做实验探究时,教师要做适当的指 导,可以提高学生的合作意识并提高课堂效率,学生明白了,就无需老师再讲了。 第二节 电流和电路 【教学目标】 1. 知识与技能 能说出电路的组成及各部分的作用。能记住并会画一些常用元件电路中的符号,会读、会画简单的电 路图。能辨别通路、开路、短路,并说出短路的危害。3.从能量转化的角度认识电路中电源和用电器的作 用 过程与方法 经历连接简单电路的过程,通过活动认识短路并了解短路的危害。经历从观察现象到提出问题的过程, 体会电路图的规范画法。 情感态度及价值观 体会到物理与生活和生产密切相关,培养学生学习物理的兴趣。帮助学生养成良好的学习习惯和实事 求是的科学态度,使学生有克服困难的信心和决心,体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。 【重点难点】 1. 记住常见的电路元件符号,会画简单的电路图。2. 短路及其危害 【教具】 短路演示器、电路板,灯泡,灯座,开关及导线 【教学过程】 一.引入新课 演示板上有一个电铃,还有电池、导线、开关等,怎样让电铃响起来？ 电铃响起来了,是因为有电流通过了电铃。 提问:在生活中还有哪些设备是利用电流工作的？ 肯定同学列举的电灯、电视、电风扇等事例,进而概括出什么是用电器。 怎样才能使用电器工作呢？这就需要学习有关电路和电路连接的知识。 二.进行新课 电路 观察前面电铃的连接图(投影显示) 提问:电铃有电流通过,满足什条件？ 学生:电路中有持续电流的条件⑴电路中有电源提供电流；⑵电路闭合为通路。 你能否以同样的方法连接电路,使小灯泡发光呢？ [分组实验]连接单灯电路,闭合开关,观察灯泡是否发光。 针对有些组灯不亮的现象,及时讨论提问。那你分析一下灯泡不亮的原因。 学生经过猜想、分析、讨论,分析各种可能原因,会对开路有更深刻的理解。 教师:以上种种情况,都是电路中的某处断开了,电路就没有了电流,用电器也就无法工作。断开的电路 叫开路。 合上开关,小灯泡亮了,电路中又有了电流。要想让用电器正常工作,电路中必须有持续的电流,也就是 电路必须是处处接通的。接通的电路叫通路。 分析:闭合开关后,电流从电源的正极出发,经开关、小灯泡流向电源的负极。 第 135 页 共 198 页小结:把电源用电器开关用导线连接起来组成的电流的路径就叫电路。 讨论:一个最简单的电路,必不可缺的是哪些元件？如果把电池和小灯泡直接连接起来,会发生什么现 象？ 小结:电路元件的作用。指出电路是由电源、用电器、开关和导线组成的,四种元件缺一不可。 2.通路、开路和短路 教师:在前面的分组实验过程中,有的同学把小灯泡、导线、开关连接起来后,闭合开关,灯却没亮,这 是什么原因呢？ 演示开路现象:在演示板上把小灯泡(故意用断丝灯炮)、开关、干电池用导线连接起来,合上开关,小 灯泡不亮。 讨论:灯泡不亮,可能是什么原因造成的？ [演示]把小灯泡从灯座上取下,灯泡尾部的金属触点直接接触干电池的两极,用导线把灯泡螺丝套和 电池的负极相连,灯泡不两,说明灯丝断了。 演示通路现象:换上一只好的灯泡,把它用导线、开关和电池相连。 提问:有什么办法使小灯泡熄 灭？ 演示短路现象:在发光的灯泡两端并联一跟导线,在短路的瞬间,灯泡熄灭了,拆掉这根导线灯泡又亮 了。 分析:在发光的灯泡两端并联一跟导线,灯泡为什么不亮呢？这是因为电流直接从导线和开关中流过, 而灯泡中几乎没有电流,因此灯不亮。不仅如此,直接把导线接在电源上,电路中会有很大的电流,可能把电 源烧坏,还可能引起火灾。这是绝对不允许的。这种情况叫短路。 小结:断开的电路叫做开路；接通的电路叫做通路；直接用导线把电源的两极连接起来的电路叫做短 路。 3.电路图 如何把演示板上的电路连接情况反映出来呢？用画实线代替导线,画出课本实物的连接图,及时反馈、 矫正。 教师:如果都用实物连接图来表示电路连接情况是费时、费力的,其连接情况也不易识别。 下面我们用统一的符号表示电路中的各元件。 教师:在黑板上画出电池、开关、灯泡、电铃、电动机等元件的符号,要求同学跟着一起画。 教师示范门铃电路的电路图画法。仔细观察不妥电路图,归结电路图作图规则。 再要求学生把课本的实物连接图画成电路图,及时反馈,同时指出同学画图当中出现的错误。 小结:用符号表示电路连接的图,叫电路图。 电路图不仅画起来比实物图方便,而且看起来也方便,所有复杂的用电器的电路都有电路图。 4. 课堂小结:本节课我们不仅要学会看电路图,辨认通路、开路和短路,还要学会根据电路图来实际连 接电路。连电路使要注意以下几点:⑴电路的连接要有序(通常按电流方向)；⑵连接过程中,开关应该是断 开的；⑶检查电路连接是否正确,有无短路；⑷若连接无误,要试触(点接开关),观察有无异常现象,(若异 常,应立即断开开关)。 【板书设计】 电路是由电源、用电器、开关和导线组成的,四种元件缺一不可 电路的三种连接方式:短路、通路、开路 电路符号 【教学反思】 本节课的电流和电路知识是学好电学的基础,贯穿整个初中电学的教学。本节内容包括电路的构成、 三种基本的电路、电流的形成及方向的规定、电路图,能规范地画出电路图、识别电路的三种状态是本节 课重要任务。 初中学生在小学科学课上对电路已经有了一定的接触,但这些认识可能是粗浅的。但对于电路的状态, 学生的分辨不清,但又充满好奇心,尤其是发生短路的情况。在教学中可以进行演示,用事实说话,突破教学 的难点。学生刚开始接触电路图,学生画图时往往缺少规范性,所以教学时做好示范引导是非常必要的。要 分配足够的课堂练习时间,规范电路图的画法,掌握画电路图的技能。 第三节 串联和并联 【教学目标】 知识与技能 第 136 页 共 198 页1.知道串联电路和并联电路连接的特点。2.会动手连接串联电路和并联电路。3.会画简单的串联、并 联的电路图。 过程与方法 1.通过讨论交流学会区分串并联电路。2.通过动手实验,实际操作,分析归纳串并联电路的特点。 情感态度与价值观 1.激发学生认识串并联电路的兴趣,体会生活中的科学知识。2.让学生通过自主探究,主动找出串并联 的特点和区分办法,体会学习的成就感。 【教学重点】: 探究发现串并联电路的特点。 【教学难点】: 规范画出串并联电路、动手连接串并联电路。 课堂教学过程设计 一、引入(5分钟) 教师活动 学生活动 备注 师展示一个小灯泡,提问: 分成四人学习小组,画出电路图 让学生学习基本电路 开始连接基本电路。 的设计和连接,为后 “你能画出一个电路图并连接 面连接串并联电路做 电路,让这个小灯泡亮起来 准备。 吗？” 二、初识串并联(8分钟) 教师活动 学生活动 备注 1.师提问,让学生设计电路图: 1.以组为单位设计电路,画在白 画在白纸上便于展 “如果想让两个小灯泡同时 纸上。 示,而且不需要切换 亮,你能想出什么办法吗？” 投影,节省了课堂时 2.反思如何正确规范地画出电路 间,提高了实际效率。 2.展示学生所画的电路图,请 图。 学生充分思考,将电路图进行 展示后让学生评价, 修正。 3.小组讨论,交流,区分串并联电 可充分暴露学生问 路。 题,同时又可加深印 3.请学生讨论,对所有电路图 象。 进行分类。 4.自己总结出串并联的“连接特 点”、“电流路径”两方面的区 让学生学会从基本形 4.小结:引导学生从“连接特 别。 式上区分串并联电 点”、“电流路径”两方面区 路。 分串并联电路。 初步认识串并联电路 的区别,为后续学习 奠基。 三、探究串并联特点(20分钟) 教师活动 学生活动 备注 1.连接串并联: 1.选择串并联电路进行连接； 分成不同的探究小组 进行研究,可以节省课 组织学生分别连接串并联电 堂时间, 路。 2.引导探究: 2.学生讨论,思考想要探究的问 第 137 页 共 198 页题； 提问:“在你所连接的电路中, 开放课堂内容,给学生 你想探究些什么呢？” 自主探究的机会；鼓励 学生学会自主学习！ 3.开关的作用: 3.针对所选择的电路中开关的特 点进行探究,总结开关的特点,并 如果学生没有提出新问题,师 记录。 通过动手操作,自主探 可以提问:“在你们小组的电 究,可加深印象。 路中,把开关的位置换几下, 你发现了什么？它的作用还 一样吗？” 4.用电器之间: 4.通过观察,总结用电器间的相 互影响作用。 提问:“在你们所连接的电路 中,试着取下其中一个灯泡, 你发现了什么？” 5.交流和评价: 5.不同探究小组的学生间相互交 流,体会串联和并联的区别。并对 师组织学生交换实验探究报 有疑问的地方进行交换探究。 交流中培养了科学研 告,对两种电路的区别加以强 究的方法和合作中体 调,对学生提出了质疑的地 现了科学研究的精神。 方,可让学生再次进行交换探 究。对于学生发现的新问题, 给予充分的肯定。 6.总结: 6.学生自己总结出实验探究的结 论。从“开关作用”和“用电器 提问:“在‘开关作用’和‘用 之间关系”两方面再次认识两种 电器之间关系’上,串并联电 电路。 路有什么区别？” 让学生学习总结和归 纳。 四、总结对比(2分钟) 教师活动 学生活动 备注 展示串并联电路区别表格,让 通过填写表格,再次总结本课的 对串并联电路的特点 学生整理思路,记录笔记。 内容, 进行再次强化。 五、物理与生活(5分钟) 教师活动 学生活动 备注 结合生活,引导学生判别串并 思考,讨论,完成必要的练习。 对本课学习内容的反 联电路。 馈,试学生问题的充分 暴露,便于及时评价纠 利用串并联电路特点设计简 正。 单电路。 第 138 页 共 198 页【教学反思】 从内容上看,本节内容是学生们首次接触大型的电路实验,是对前面的电路图进行巩固的作用。本节课 中所涉及的实验都已经分别进行了分组实验,培养了学生兴趣, 观察实验现象,初步掌握串并联电路的特 点。通过实验我们认识到,将尝试教学理论应用到物理教学中有利于课堂教学、实验教学和活动课的相互 结合；有利于激发 学生的学习兴趣,开拓知识领域、发展个性、培养创造能力；有利于增强参与竞争意识, 对于提高学生的科学素质显示出强大的生命力。 第四节 电流的测量 【教学目标】 知识与技能 1、会读电流表的读数；2、知道电流的单位及单位换算；3、使学生知道电 流表的用途和符号；4、 记住并理解电流表的使用规则。 过程与方法 1、通过用电流的效应来研究电流的强弱,提高学生用间接研究问题的方法解决实际问题的能力；2、 通过连接电路的实验活动,培养学生动手操作能力；3、通过电流表的读数,训练学生的观察能力和准确读 数的技能。 情感态度与价值观 1、通过学生实验培养学生使用电学仪器的技能和良好习惯；2、通过对安培的简介,培养和教育学生 刻苦专心的学习精神。 【教学重点】电流表的使用规则和读数 【教学难点】电流表的正确的连接 自主学习: 1.是表示电流强弱的物理量,用字母 表示,电流的单位是 ,符号 。 2.雷电的电流可达2×105A＝ mA＝ μA。 3.在实验室中,用 来测量电路中的电流,该仪表用符号 表示。 4.使用电流表要注意:⑴电流只能从电流表的 接线柱流入,从 接线柱流出；⑵电流表只能 联在电路中；⑶被测电流 (选填 能或不能 )超过电流表的量程；⑷读数时,应该认清所用 及 值；⑸绝对不允许不经过用电器而把电流表直接接在 上。 5.如图是在一次实验时电流表的示数,由图可知,I＝ A。 小组讨论(团结协作) 6.使用电流表时,若被测电流超过电流表的量程,则 若电流表接线柱接反了,则 7.如图所示电路,下列说法正确的是( )。 A.L1.L2串联 B.开关S只控制L2 C.电流表测干路中电流 D.电流表测L1的电流 四.精讲释疑 8.如下图所示,将所给的元件连接起来,要求 L1.L2 并 联,电流表测 干路电流,开关控制整个电路,根据实物连接图画电路图。 本节内容,你还有何疑问？ 小结: 1.电流表示电流的强弱。 单位是 符号是( )、还有毫安(mA)、微安(μA)； 第 139 页 共 198 页1A= mA,1mA= μA。 2.电流表有两个量程:分别是 (每小格 A) (每小格 A) 使用:⑴、电流表要 联在被测电路中； ⑵、接线柱的接法要正确,电流从“ ”接线柱流入,从“ ”接线柱流出。 ⑶、被测电流 超过电流表的量程；不确定时用大量程 。 ⑷、 允许不经过用电器把电流表直接接到电源两极上。 3.一台家用小型(47厘米)彩色电视机正常工作时,通过它的电流强度与下列哪一组 数据最接近( ) A.18A B.1.8A C.180 mA D.18 mA 4.如下图所示,甲电流表的读数是 A,乙电流表的读数是 A 5(选做).请你设计一个电路图,要求将 L1.L2 并联,开关 S1 作总开关,S2 控制灯 L2,电流表测 A1 测干 路电流,电流表A2测L1所在支路电流,请按要求将下图中所画的实物连接好,并根据实物图画出电路图。 当堂训练: 6.下列用电器中,工作电流为0.1mA的可能是( ) A、半导体收音机 B、60w的普通照明灯 C、家用电冰箱 D、液晶显示的电子计算器 7.在图所示的四幅电路中,电流表能够测灯L1电流的是( ) 8.图是一次实验时电流表指针的偏转情况,王强对此作出了四种估计,其中错误的是( ) A.若使用“—”和“3”两个接线柱接入电 路,则指针所对的示数为2.3A B.若使用“—”和“0.6”两个接线柱接入电路,则指针所对的示数为0.46A C.若原来使用“—”和“3”两个接线柱接入电路,而后使用“—”和“0.6”两个接线柱接入原电路 中,则指针所对的示数不会改 变 D.该电流表的“—”接线 柱是公共的接线柱 9.李立在实验室连接了 四个实物电路,如图所示,其 中电流表的接法正确的是 ( ) 10、小刚设计了四幅 用电流表测量灯的电流,如图 所示。当开关闭合时,不可能 造成电源或电流表损坏的电 第 140 页 共 198 页路图是( ) 11.一位同学在使用电流表测较小电流时,应该使用“—”和“0.6”两个接线柱,但错误地使用了 “—”和“3”两个接线柱接入了电路,其他操作正确,这样会出现( ) A.指针不动 B.指针反向偏转 C.指针摆动偏小 D.指针摆动太大,电流表可能被烧坏 12.如图所示,如果使用“—”和 “3”两个接线柱接入电路,则指针所对的示数 为 ,如果使用“—”和“0.6”两个接 线柱接入电路,则指针所对的示数为 。 13.请你帮助林铃用铅笔线代替导线,将图中的 两灯连成串联电路,用电流表测量电路中的电流,在虚线框中画出对应的电路图。 14(迁移和拓展)、小红和小丽用电流表测量同一电路中的电流,小红接入电路中的是 0~0.6A 量程,而 小丽却按照 0~3A 量程读得测量值为 2.4A,则实际测得得电流应该是( ) A.1.2A B.4.8A C.0.12A D.0.48A 15.王刚在做一电学实验时,闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图所示,产生这一现象的原因 及纠正方法是 。 16.右图是小明用电流表测量通过灯泡电流的实验装置图,其中导线 a 端没有连接。如果小明把导线 a 端与接线柱b连接,开关闭合时能正常测出通过小灯泡的电流,开关断开时能使电路断开。小明还想做以下 尝试,请你帮助他预计会出现什么情况: ①如果把导线a端与接线柱c连接,预计出现的情况为: ②如果把导线a端与接线柱d连接,预计出现的情况为: ③如果把导线a端与接线柱e连接,预计出现的情况为: 17.如图是小强和小夏两位同学测量小灯泡的电路,请你当小老师,仔 细看一看他们的电路是否连接正确？如果你认为有错误,请你用不同颜色 的笔直接在原图中改动。 第 141 页 共 198 页物理阅读 安 培 安培是法国物理学家,1775 年 1 月诞生在法国里昂。他从小就酷爱读书,在念中学的时候,他经常去里 昂图书馆,几乎浏览了图书馆的全部数学书籍,他对物理、化学、植物学和哲学等方面的知识也很感兴趣。 青少年时代的刻苦学习,为他后来的科学研究工作奠定了牢固的基础。 安培既是一位实验物理学家,又是一位科学思想家。1820 年他在巴黎科学学会上听到了丹麦物理学家奥斯 特发现电流磁效应的消息,他敏锐地预感到奥斯特的发现必将对电学的发展产生深远的影响。他暗下决心, 要在奥斯特发现的基础上,架起一座连接电和磁的桥梁,让电和磁以一个统一的整体出现在人们的面前。在 这以后的几年里,他不但通过实验确定了判断电流磁场方向的安培定则、磁场对电流作用的安培定律等,而 且在人们对原子结构还毫无所知的情况下,根据环形电流的磁性与磁铁相似的特点,提出了著名的分子电 流的假说,揭示了磁现象的电本质。安培还开拓了物理学中的一门新学科——电动力学,成为电动力学的创 始人。为了纪念他对电学发展所做出的重要贡献,命名电流强度的单位是安培。 安培在一生中能取得这样杰出的成就,除了和他在青少年时代的刻苦学习有关,还和他始终兢兢业业、锲而 不舍地努力工作分不开。安培的注意力非常集中,他常常因为聚精会神地思索问题而忘记周围所发生的一 切。有一次,他在路上边走边思考问题,猛一抬头,发现前面有一块黑板,不由喜上心头。马上掏出一支随身 携带的粉笔,把脑中思索的问题写下,计算起来。这块黑板向前移动了,安培一边跟着前移,一边继续计算 着。渐渐黑板移动得更快了,这位专心的计算者也跟着跑了起来。路上的行人看到这种情形,不禁拍手大笑。 当他实在跑不动而停下来时,发现这并不是什么黑板,而是马车的后壁。他望着车壁上的数学公式渐渐远去, 懊丧地叹了一口气:“唉！可惜还没有算完。” 【教学反思】 一、深挖教材明确教学目标,达到良好的教学效果 在备课时我做到认真研究教材,查找与《电流的测量》一课相关的教学资料,确定了这节课的知识目标、 技能目标、情感目标,我也从中感受到以后每次备课都要把握好教学目标,这样才能找准教学的方向。 二、将抽象知识生活化,体现从“生活走向科学”的教学理念 电流这个概念比较抽象,虽然生活中常用到,但学生并不了解,所以我们定位于要把这节课的内容拉近学 生的生活。本节课中教师首先展示水流带动水车的运动和电荷的课件,引出电流这个概念,让学生感受到科 学和我们的生活联系的很紧密。在认识电流大小的现象时,教师在教学中应用了灯泡的亮暗,尽量引导学生 从生活事例入手,注重培养学生用科学眼光来观察周围事物的兴趣、态度和意识。在课堂上学生说出灯泡的 亮暗与电流大小有关。然后教以学生使用电流表测量电流大小的方法,让学生亲自动手测量电流的大小,从 而培养学生的观察能力和动手能力,也让学生感受到电流真的有大小,联系到平时生活中灯泡亮时有电流通 过,以及灯泡亮暗时有电流的大小。从课堂上呈现的学生学习状态,我觉得在今后的备课当中要将科学知识 与我们的生活现象紧密相连,让孩子觉得生活总处处有科学,体现了从“生活走向科学的教学理念”。 三、激发学生的兴趣让学生参与知识形成的过程,培养学生的探究能力 在突破重难点时设计了同学亲自动手测量电流的大小,让学生感受到灯泡亮时有电流通过,电流真的有 大小,从而激发同学的探究兴趣,满足了学生的探究欲望,培养了学生的探究精神,在这个试验中充分体现了 教师的主导作用。从学生回答问题的踊跃性,实验的专注性来看,学生的兴趣始终在课堂上,学生在这种和谐 的充满活力的课堂中,自主参与课堂教学,思维和动手能力得以发展,潜能得到充分挖掘,知识掌握更为牢固, 让孩子真正动了起来,达到了良好的教学效果。 第五节 串、并联电路电流规律 【学习目标】 1. 探究串联电路中电流的规律；训练连接电路和使用电流表的技能2. 熟练电流表的使用3.科学探 究全过程的切身体验,领会科学研究的方法。 合作探究: 探究串联电路的电流规律 [探究课题]探究串联电路中的电流。 [提出问题]探究串联电路中各点的电流有什么关系？ 第 142 页 共 198 页[猜想或假设]你认为串联电路中各点电流可能有怎样的关系？(要有猜想依据) [设计实验] 1.实验设计思路(需要什么仪器？如何连接？测量什么数 据 ？ 先 做 什 么？再做什么？最后通过分析比较得出结论。) 2.实验电路图 [进行实验]把测得的数据填在下表中,还可以把操作中出 现的问题扼要 写下来。 IA/A IB/A IC/A 第1次 第2次 [分析论证]测量结果说明了什么？得出了什么结论？ [评估]实验设计有不合理地方或不充分、不完美之处吗？(仅测两到三次电流是否能归纳出普遍适用 下结论) 操作中你出现了什么失误或故障吗？你是怎么解决的？有哪些值得总结的经验？(灯亮了吗？电流表 是不是正确接入？读数时是否与所需量程对应？) 测量结果是不是可靠？有什么因素可能会影响测量结果吗？ [交流]通过这节课学习,你有什么收获呢？(知识技能方面,过程和方法的能力方面。)通过本节课的学 习探究,你还发现或产生了什么值得探究的问题吗？ 实验结论: 探究并联电路的电流规律 [探究课题]探究并联电路中的电流规律。 [提出问题]探究并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系？ [猜想或假设]你认为并联电路中干路电流与各支路电流可能有怎样的关系？(要有猜想依据) [设计实验] 1.实验设计思路(需要什么仪器？如何连接？测量什么数 据 ？ 先 做 什 么？再做什么？最后通过分析比较得出结论。) 2.实验电路图 [进行实验]把测得的数据填在下表中,还可以把操作中出 现的问题扼要 写下来。 IA/A IB/A IC/A 第1次 第2次 [分析论证]测量结果说明了什么？得出了什么结论？ [评估]实验设计有不合理地方或不充分、不完美之处吗？(仅测两到三次电流是否能归纳出普遍适用 的结论) 操作中你出现了什么失误或故障吗？你是怎么解决的？有哪些值得总结的经验？(灯亮了吗？电流表 是不是正确接入？读数时是否与所需量程对应？) 测量结果是不是可靠？有什么因素可能会影响测量结果吗？ [交流] 通过这节课学习,你有什么收获呢？(知识技能方面,过程和方法的能力方面。)通过本节课的 学习探究,你还发现或产生了什么值得探究的问题吗？ 实验结论: 当堂训练: 1.把电路元件 连接起来的电路,叫做串联电路.在串联电路中,通过一个元件的电流的同 时 。 2.把电路元件 连接起来的电路,叫做并联电路.在并联电路中,干路的电流在 分开,分别过 的元件.即 跟电源能够成独立的电流通路。 第 143 页 共 198 页3.如图所示的电路中,电流表 的示数是通过 的电流,电流表 的示数是通过 的电流。从电流表 、 的示数,可知通过电池的电流是 A。 4.如图,分别测出A、B、C三点的电流 ,则 之间的关系是 。 5.如图, 的示数是0.5A, 的示数是0.2A,则 的示数是 。 6.如图所示的电路中,若开关S闭合,灯 、 均不亮,某同学用一根导线去查找电路故障,当他用导 线边接 两端时,两灯仍不亮；当导线连接 两端时, 亮、 不亮.由此可以判断( )。 A.灯 断路 B.灯 断路 C.灯 短路 D.灯 短路 7.如图所示电路,将 和 都闭合后,下列说法正确的是( ) A. 串联 B. 并联 C. 混联 D.电源被短路 8.如图所示,哪一个电路图中的三个灯泡是并联的( ) 第 144 页 共 198 页物理阅读 电子移动的速度 小琦看到书上说,金属有中大量的电子,有的可以自由移动,接上电源后它们受到推动力,产生定向运 动,这就形成了电流。 于是小琦猜想,导线通电时电子运动的速度是很快的。她的依据是:书中说,用电器接在电池正负极上 时,电流沿着正极——用电器——负极的方向流动。我们做实验时,开关一按,灯马上就亮了,这就说明一瞬 间的功夫电子就从电池的一个极经过灯丝跑到另一个极上面去了。而且她还举例说,昨天她跟奶奶通长途 电话时,一个在上海,一个在海南,只要奶奶一说话,她马上就听到了,不到半分钟,电子就来回跑了好几千 公里。 她把她的想法告诉了教物理的妈妈,妈妈听后笑了笑对她说:“其实导线通电时,导线中电子定向运动 的速度比蜗牛爬得还慢。你用电池和灯泡做实验时,导线中的电子每分钟定向运动的距离也就是几毫米左 右。”小琦听了更是迷惑不解,问“真的吗?那为什么开关一按灯就亮了呢?”,妈妈给她打了个比方,说“100 名同学排了一列很长的纵队,人和人之间约有一步的距离,当老师要求每个同学听到口哨就向前走一步,随 后老师吹了一声口哨,你说这个时候的队伍和原来有什么变化?”,“每个人都向前走了一步,后面的人都走 到前面那个人的位置上去了。”“是的,这也相当于前面99个人都没动,而最后一个人跑到队伍前面去了。” 小琦说:“我知道了,这两种情况下的队形效果是一样的。” 妈妈还告诉她说:“导线就好比是一列长队,导线中密密麻麻的可自由移动的电子好比是队伍中的人, 电路中的开关则好比是哨.开关一闭合,所有的电子应声而动,尽管每个电子移动得比蜗牛还慢,但在开关 闭合的瞬间,就相当于有电子从导线的一端飞跑到另一端去了。”小琦听了妈妈的讲解后,最后弄懂了这个 问题。 回答下面的问题: 如果跟大洋彼岸的外国朋友通电话,并且假设相互间连接的是金属电话线,通话时,是否会由于相互距 离太远而觉得对方回答问题时的反应有点儿迟钝？你可以向小琦一样查找资料找到答案,也可以向经常打 国际长途的人请教,看看他们的体验与你的推测是否相同？ 【教学反思】 这是第一个电学分组实验,主要是为了巩固对串联电路和并联电路的电路特点的理解；练习电流表的 使用；探究串、并联电路的电流规律。同时培养学生连接电路的动手能力,它对学生认识串、并联电路的 电路特点,培养学生连接电路的技能有重要作用,必须创造条件,组织学生做这个实验,这将为今后进行电 学分组实验,打下一个良好的基础。为了提高实验效果,我要求学生课前围绕以下几个问题进行了预习: 1、串联电路、并联电路连接的特点什么？ 2、为了防止接错和漏接,自己先拟定一个接线顺序,在接线过程中为什么开头应是断开的,并特别注意 防止短路。 3、电流表的使用规则有哪些？ 为了培养学生良好的电学实验习惯,在学生动手实验之前,我要求学生做到以下几点: 1、把实验桌上的器材与所做实验的电路图中的器材对照,检查器材是否够用。 2、搞清使用的电源是什么电源,分清电源的正、负极,弄清如何接线。 在实验操作过程中,我要求学生接好电路后,在闭合开关前,要对照电路图认真检查,闭合开关后,如出 现故障,应立即切断电源,然后从电源的一个极出发,逐段检查原因。在实验过程中,既要强调独立思考,又 要强调分工协作,培养学生的合作精神。 实验后,要求学生整理好器材。 分组实验是培养学生操作技能和科学方法、态度、习惯的重要过程。 本堂课,我充分发挥学生学习的主动性,激发他们的参与热情,给每个学生以同样的参与机会,增强学 生学习兴趣和信心,让每个学生的能力和素质都得到提高,一堂课完整地按预定计划完成,也达到了预期目 标。 学生在操作过程中还存在一些不足之处: 第 145 页 共 198 页1、部分学生操作没能按要求去操作,导致电路接触不良,影响了实验效果。 2、部分学生连接好电路后,急于观察实验现象,没有进行必要的检查,就闭合了开关,导致有短路现象 的发生。 但是,我相信只要给学生更多的动手机会,学生的操作会更完美更美好。同时,我也会应课改的要求,日 日充电,全面提升自己的综合能力,使教学过程焕发出更强的生命力。在教学实践和反思中,只有不断地更 新教师的教学理念,不断地反思自己的教学行为,改进我们的教学方法,完善我们的教学策略,才能切实有 效地提高物理教学的质量,使学生乐学、会学,在不断地探究活动过程中,培养学生的科学素质。 第十六章 电压 电阻 第一节 电压 【教学目标】 知识和技能 初步认识电压,知道电压的作用,电源是提供电压的装置。知道电压的单位:伏、千伏、毫伏。 会连接电压表,会读电压表。 过程和方法 通过观察小灯泡亮度的变化,获得电路中电流的强弱的信息。 情感态度与价值观 通过对学生正确使用电压表技能的训练,使学生会阅读说明书,并养成严谨的科学态度和工作作风。 【教学重难点】 会使用电压表,会读数。 能正确知道电压的含义及作用。 【教学器材】 电脑平台、小灯泡、开关、电源、导线、电压表 教学课时:2时(1复习电路及学电压表的使用,2读数及实验) 【教学过程】 一、前提测评: 复习电流、电路知识,为新课做准备 二、导学达标: 引入课题:电荷的运动是靠什么做动力的呢？……电压 进行新课: 1.电压:电压的作用就是使电荷做定向运动。 产生电流的两个因素是:有电源 电路必须闭合 其中电源的作用就是提供电压:导体要产生电流,它的两端就要有电压,电压是形成电流的原因。 ⑴、符号:U ⑵、单位:伏特,符号V, 还有千伏(kV)、毫伏(mV) 1kV＝1000V 1V＝1000mV 例:U=220V＝ kV= mV 2.电压的测量:用电压表,符号○V ⑴、电压表的结构:接线柱、量程、示数、分度值 ⑵、电压表的使用: ○1电压表必须和用电器并联(等于一断开的开关)。 第 146 页 共 198 页○2电压必须红接线柱接正极,黑接线柱接负极。 ○3选择合适的量程(如不知道量程,应该选较大的量程,并进行试触。)。 边讲边演示一遍 ⑶、读数: ○1确定量程……选择 ○2确定分度值…… ○3读数,写上单位 例:投影图片……让学生读数 练:给出图片……让学生读数 3.动手做: ⑴、让学生连一电路,并连上电压表测电压。 ⑵、读出电压的大小。 4.达标练习:课本后7页“想想做做”、“动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。 小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 【教学反思】 充分利用导学案,发挥学生自主学习的主动性,激发他们的参与热情。整个一节课,我是让学生在“自 学---小组交流与讨论---班级交流”的基础上,进行物理新知识的学习。发挥了学生的主动性,激发了学生 的学习兴趣,给每一个学生以同样的表现机会,特别是性格内向的学生,多给他们创造机会,增强学生学习 兴趣和信心,让每个学生的能力和素质都得到了提高。在学生找到电压表的使用规则后,我采用类比教学法, 让学生回顾电流表的使用规则,来比较电压表和电流表使用的异同之处,让学生温固而知新,比较轻松地了 解和熟悉了电压表的使用规则和要求及其注意事项。并且在作业设计中检查学生对电压表和电流表的掌握 情况。多次练习。一堂课中,通过课前导学作业、课堂导学作业、课后练习作业,多次强化训练本节课的重 点内容。达到了预期的目标。 第二节 探究串、并联电路中电压的规律 【教学目标】 知识和技能 探究串、并联电路中电压的规律；训练连接电路和使用电压表的技能。 过程和方法 科学探究全过程的切身体验,领会科学研究的方法。 情感态度与价值观 严谨的科学态度与协作精神。 【教学重难点】 连接串联、并联电路,作出电路图。 能用电压表测出各导体两端的电压,找出规律。 【教学器材】 小灯泡、开关、电源、导线、电压表 教学课时:2时(1串联,2并联) 【教学过程】 一、前提测评:画出由两个灯泡组成的串、并联电路的电路图。 串联电路 并联电路 二、导学达标: 引入课题:1. 在串联电路中(如上图),a、b、两用电器及 第 147 页 共 198 页电源两端的电压有什么关系？ 2. 在并联电路中(如上图),a、b、两用电器及 电源两端的电压有什么关系？ 进行新课: 1.探究:串联电路中的电压关系 ⑴、学生猜想: Ua=Ub=U总 Ua＋Ub=U总 ………… ⑵、设计实验:把电压表分别接入a、b、电源两端, 测量出两端的电压,就可以找出规律。 ⑶、作出对应的电路图(共三个) ⑷、进行实验:把结果记录在下表 a两端的电压Ua b两端的电压Ub 电源两端的电压U总 第一次测量 第二次测量 ⑸、分析实验结果,寻求规律: 教师总结:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 即U总＝U1＋U2＋…… ⑹、讨论结果,你还能得到什么结论？ (串联电路的电压分配规律) 2.探究:并联电路中的电压关系 ⑴、学生猜想: U=U1＋U2 U>U1>U2 ………… ⑵、设计实验:把电压表分别接入a、b、电源两端,测量出两端的电压,就可以找出规律。 ⑶、作出对应的电路图(共三个) ⑷、进行实验:把结果记录在下表 a两端的电压Ua b两端的电压Ub 电源两端的电压U总 第一次测量 第二次测量 ⑸、分析实验结果,寻求规律: 教师总结:在并联电路中,各支路两端的电压相等 即U1=U2=U3 =…… ⑹、讨论结果,你还能得到什么结论？ 3.实例:上两规律在实际中的应用 三、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。 小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动: 完成物理套餐中课堂未完成的内容。 【教学反思】 《探究串、并联电路电压的规律》是初中学生在学习了“电路”、“电流”、“电压”和“串联电池 电压关系”等知识的基础上,让学生通过科学探究活动找出串、并联电路中电压的关系。其目的是要求学 生学会正确将电压表接入串、并联电路,并能画出相应的电路图；学会正确使用电压表测量串联电路和关 联电路的电压,能运用简单的知识和方法分析实验数据,归纳总结出串联电路和并联电路各自电压的规律, 让学生在探究过程中体验科学的研究方法,科学探究的步骤,明确探究目的,知道通过分析实验数据得出结 论,让学生在实验中培养实事求是、尊重自然规律的科学态度,体会交流合作的重要性,获得共享成果的喜 悦。 在教学过程中,我首先和同学们一起对《探究串、并联电路的电流规律》进行了简要的回忆。先请全 班同学画出串、并联电路,其中两位同学到黑板上画。然后要求标出相应的电流物理量,根据以前的实验记 录,再次归纳出串、并联电路中电流的规律,并板书到黑板上。尤其让学生按顺序讲出科学探究的七个环节, 这里我有意识的重点讲解几个环节,让学生能自然的、熟练的掌握科学探究的方法,在不断的学习中领会其 第 148 页 共 198 页精髓。 有了前面的探究实验的经验,这节课的引入就非常自然,我是在串、并联电路电流规律的基础上提问引 入并进行新课教学的。串、并联电路的电压有什么规律呢？接着引导学生在黑板上两个电路图中相应的位 置标出电压的符号。要找出电压的关系,必须要用到电压表去测各用电器两端的电压和电源的电压。进而 转入到对电压表的正确使用的复习巩固。有了这些知识的基础和铺垫,接下来学生自主探究学习就轻松多 了。教师只要关注、引导和督促他们及时数据,养成良好的实验习惯。在分析论证环节,引导学生对自己记 录的数据进行分析、比较,找出数据之间的关系,归纳总结出结论,培养学生分析、概括的能力和实事求是 的科学态度。然后组织学生检查和反思自己组的实验设计有没有不合理的地方？实验过程中有没有失误？ 测量的数据和所得出的结论是否可靠？再与其他组进行交流,取长补短,使探究实验的过程和实验结论更 加完美、可靠。 这堂课的成功之处是:1.对基础知识的巩固和铺垫工作做得比较到位,学生很自然的进入新课学习和 探究。2.学生对本节课的探究目的很明确,能有方向性的对问题进行猜想,能主动去设计实验,并进行规范 操作。3.大部分学生都具有设计表格的能力和记录数据的好习惯,处理数据和分析问题以及归纳结论的能 力得到提高。4.实验中对出现灯泡不亮、电压表使用问题时,学生能自己查出原因,主动改正。 存在的不足之处是:1.总分学生没有注意电压表的正确接法,造成电压表指针反向偏转。2.有个别组在 测不同电压时没有及时更换电压表的量程,导致测串联电路的总电压时,超过了电压表的量程,读不出数 来。 任何一堂课,教师都要精心准备,要事先预料课堂上可能出现的各种情况,才有可能应对可能出现的问 题并及时的纠正,使课堂教学井然有序的进行,学生才会有学习的好心情,达到良好的教学效果。 第三节 电阻 【教学目标】 知识和技能 知道电阻及其单位。知道滑动变阻器的构造,会使用滑动变阻器。 过程和方法 通过观察试验、对比等方法,学习利用滑动变阻器来改变电流、电压。 情感态度与价值观 了解电阻在现代科学技术中的应用。 【教学重难点】 电阻的大小因素。滑动变阻器的使用。 【教学器材】 小灯泡、开关、电源、导线、电阻丝 教学课时: 2时 【教学过程】 一、创设情境,引入新课(6min) 【实验导入】用电池、灯泡、开关、导线组成一个简单电路,闭合开关,观察灯泡亮度；换一个规格不 同的灯泡,再次观察灯泡的亮度,发现灯泡变暗了。 为什么电压一样,这个灯泡却变暗了呢？看来同样是灯丝,有的灯丝容易导电,有的却不容易导电,今 天我们就研究导体的这种差异。 二、进入新课,科学探究 (一)导体和绝缘体(4min) 1.导体:容易导电的物体叫做导体。 2.绝缘体:不容易导电的物体叫做绝缘体。 3.导体和绝缘体的各自用途举例。 (二)电阻(5min) 【问题】为什么铜导线与铁导线的用途不同呢？同是导体为什么它们导电能力又有不同呢？ 【实验1】课本图6.3－1实验装置,把铁丝和铜丝分别接入电路,观察一下灯泡的亮度有什么不同？ 先将铁丝接入电路,合上开关,观察小灯泡的亮度。 将铁丝换成长短、粗细相同的铜丝,合上开关,观察小灯泡的亮度。 【现象】接铜丝时灯泡亮,铁丝时灯泡暗。 第 149 页 共 198 页【分析】实验中用的是相同的电池,也就是说电压相同,为什么两条导线中的电流不同呢？ 原来,导体能导电,但同时对电流又有阻碍作用；相同电压下,导线中电流不同,说明两条导线对电流的 阻碍作用不同。在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小。 板书:电阻是导体对电流的一种阻碍作用。 (三)电阻的单位和换算(5min) 1.电阻的符号:R；电路图中的符号是 。 2.电阻的单位:欧姆,简称欧,符号“Ω”。 常用单位:千欧(kΩ),兆欧(MΩ) 1 kΩ=103Ω；1 MΩ=106Ω 3.几占常见的电阻值。 4.【名人倚事】欧姆灵巧的手艺是从事科学实验之本,他的家境十分困难,但从小受到良好的重陶, 父亲是个技术熟练的锁匠,还爱好数学和哲学。父亲对他的技术启蒙,使欧姆养成了动手的好习惯,他心灵 手巧,做什么都像样。物理是一门实验学科,如果只会动脑不会动手,那么就好像是用一条腿走路,走不快也 走不远。欧姆要不是有这一手好手艺,木工、车工、钳工样样都能来一手,那么他是不可能获得如此成就的。 (四)影响电阻大小的因素(15min) 【问题】影响电阻大小的因素有哪些呢？ ［师］请同学们看书P “几种长1m,横截面积1mm2的金属导线在20℃时的电阻值”比较几种材料导线 13 的电阻值,能得出猜测出影响电阻大小的因素吗？ 【猜想】电阻的大小可能与长度、横截面积、材料、温度有关。 【设计实验】应该采用控制变量的方法去研究。 【实验1】材料、横截面积一定时,研究电阻R与长度L的关系； 【实验2】材料、长度一定,电阻R与横截面积S的关系； 【实验3】长度、横截面积一定,电阻R与材料ρ的关系； 【实验4】材料、长度、横截面积一定,电阻R与温度t的关系。 【结论】导线越长,电阻越大；横截面积越大,电阻越小；电阻与材料有关、与 温度有关。 电阻是导体本身的一种性质,是与其本身的因素有关,不随其两端电压、通过电流的变化而变化。 【类比方法】用人的流动类比电阻 把某条公路比喻成电阻,把路上朝一个方向运动的行人比喻成电流,则公路越长,想通过它就越难,阻 力大；道路越宽,通过它就越容易,电阻越小；温度越高,即行人的速度大,则通过它越困难,即电阻大。 如何类比电阻与材料有关系呢？ 如果道路本身状况良好,通过就容易,道路本身就坑坑洼洼,则通过它就困难,即电阻与材料有关。 (五)半导体及超导的相关内容(5min) 让学生看书。回答下列问题。 1.什么是光敏电阻？什么是热敏电阻？ 2.什么是超导现象？ 【视频】半导体与超导体的应用。 总结:光敏电阻是……；热敏电阻是……。 (六)思考与练习 1.一条金属丝的电阻为R,若将它们均匀拉长为原来的3倍,它的电阻为 。 2.下列说法正确的是( ) A.一根导线从电路上拿下来它电阻为0 B.铁的电阻一定比铜大 C.导体中有电流,导体中才有电阻 D.导体的电阻大小取决于通过它的电流的大小 E.导体中的电阻是导体本身的一种性质,与通过它的电流的大小无关 3.【05福州】根据下表中数据回答:安装家庭电路时选用导线时,应从铜线和铁线中,选用 线, 制作一个滑动变阻器,选择电阻线材料时,应从锰铜合金和镍铬合金中,选用 。 导线 电阻R/Ω 导线 电阻R/Ω 铜 0.017 锰铜合金 0.44 铁 0.096 镍铬合金 1.1 【教学反思】 第 150 页 共 198 页这节课是第三节的第一个课时,主要讲电阻的概念、单位及影响电阻大小的因素,教材中对影响电阻大 小的因素虽没提到,但下一课时滑动变阻器的原理也是需要它的,另外这个实验也有很多物理方法渗透其 中,对学生是很有好处的,所以我们把该实验变成了学生实验,进一步锻炼了学生的动手能力,也扩大了学 生的知识面。 关于电阻是导体的一种性质的论断学生理解不好,有的还怀疑,这个问题现在提出来,待到得出欧姆定 律后,再解释就会透彻了。 光敏电阻和热敏电阻如果能结合实际的物品展示给学生就更好了,它在许多自动化控制方面有着不可 替代的作用,让学生接触一下高科技的东西对它们兴趣的提高是有很大帮助的。 16.4 变阻器 【教学目标】 知识与技能 了解变阻器的构造、在电路中的符号,理解变阻器的工作原理。通过探究怎样用变阻器改变灯泡的亮 度,知道正确使用变阻器的方法。 过程与方法 通过理解滑动变阻器的设计、制作过程,了解科学发明创造、科技革新的过程。通过探究滑动变阻器 的使用方法,培养学生的概括、归纳能力。 情感态度和价值观 激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的原理,产生动手操作使用变阻器的欲望,培养学生的创 新能力、自信能力。 【教学重难点】 重点:滑动变阻器的原理及使用。 难点:根据要求正确使用与连接滑动变阻器。 【教学方法】 观察法、讨论法、实验探究法、多媒体演示法。 【教学用具】 自制多媒体课件、不同规格的滑动变阻器、电池组、小灯泡、铅笔(或铅笔芯)、金属夹、导线若干、 实物投影仪、多媒体教学平台。 【教学过程】 一、创设问题的情境,引入新课 从列举生活中需要改变音量或改变电灯泡亮度的实例(如:演示旋转收音机音量旋扭可以改变音量、旋 转调光台灯的控光旋扭可以改变等的亮度)入手,激发强烈的求知欲,创设良好情景,引入“变阻器”,提高 学生的学习兴趣。(实物演示) 二、新课教学 1、探究滑动变阻器的工作原理 引出课题后,我采用分步引导学生自己设计电路图和连接实物图。 问题:自己动手设计电路图将台上的仪器连接起来(干电池、灯泡、铅笔芯、开关、导线连接起来,之 后观察灯泡是否会亮,有什么办法可以改变灯泡的亮度。学生基本上能够将电路连接起来,在探讨改变亮度 上,很多学生都能够想到改变电阻的大小,但是改变的方法有所不同,有的学生说可以改变干电池的个数, 有的学生想到改电阻的长度。这时老师就需要给予适当的引导,告诉学生实际生活的电源的电压220V是确 定的,不能改变的,所以只能改变电阻(铅笔芯)的长度。 下面请学生自己动手连接电路,并将连接铅笔芯的导线一端打开,并使其在另一端滑动,观察灯泡的亮 度与接入的铅笔芯的关系。 发现问题:连入电路的铅笔芯越长,灯越暗,连入电路的铅笔芯越短,灯越亮。先请学生思考然后回答, 最后老师总结:电源的电压不变,铅笔芯越长,电阻大,电流小；铅笔芯越短,电阻小,电流大,所以通过改变 铅笔芯在电路中的长度来改变电阻,从而改变电路的电流,这就是滑动变阻器的原理。(通过改变连入电路 的电阻线的长度→改变电阻→改变电流──变阻器的原理。)紧接着,我进一步引导学生通过不断地改进, 将一个长电阻线逐步改装成一个变阻器。 讨论滑动变阻器的构造(需要解决以下几个问题) 问题1:材料选择:镍铬合金线 第 151 页 共 198 页为了滑动变阻器的调节的范围更大,我们还需更长的电阻线,应该选择什么材料最合适？引导学生参 阅书本“几种金属导线的电阻值”,让学生充分讨论。最后得出结论:相同长度和横截面积的条件下,镍铬 合金线的电阻比较大点,容易调节。 问题2:导线太长──绕成线圈 有同学指出解决办法是将导线绕成线圈,有的同学说,平时我们见到的缝纫机线,弹簧就是这样的,我 很满意。(课件演示)我又开始引导:导线较软,线圈没有支架,容易散乱。 问题3:支架──绝缘材料(瓷筒) 首先,我提示大家,选导体作支架的,是导体还是绝缘材料,学生基本一致认为:绝缘材料。进一步引导: 众多的绝缘材料用什么材料较好呢？同学提出了很多方案,硬纸筒,圆木棒,塑料棒(没有同学提瓷筒)我为 了鼓励同学们说:“很好,这些绝缘材料都可以做支架”。但我想提醒同学们,如果用这些材料作变阻器线 圈支架的话,它也有的缺点,比如,线圈中通过的电流较大时,因导体发热,容易出现什么不好的结果？这时, 就有部分学生开始小声地议论:会烧起来。这时,很多同学都醒悟过来,我让同学们继续找既能绝缘,又不会 出现因电流过大而引导事故的绝缘材料。最终确定用瓷筒。 问题4:线圈短路──涂油漆绝缘 紧密排绕的镍铬合金线线圈横向之间会导电,怎么解决这个问题？同学们提出用塑料以绝缘的时候, 我作了一此引导,塑料、油漆等绝缘都可以,但塑料绝缘比油漆绝缘线圈占用的空间大,所以常用油漆绝缘。 当绝缘问题解决后,我又提出新的问题,导线夹在密绕的被绝缘的导线上移动时,电路会出现什么问题？电 路是否是通路？经过启发、讨论,采用部分刮漆的办法解决达成了共识。 问题5:怎样改变镍铬合金线的长度──滑片 引导学生回忆刚才做的实验,导线一端在铅笔芯上自由滑动。(课件演示滑动变阻器的滑片和金属杆) 问题6:滑片靠在绝缘油漆上,不能跟镍铬合金线上接触──将与滑片接触的镍铬合金线绝缘油漆刮 掉。(课件演示) 问题7:连接导线夹的导线→金属棒(固定滑片) 问题8:为了使之连入电路→加接线柱。接着介绍滑动变阻器的结构示意图 3、介绍铭牌,引出注意事项: (1)介绍铭牌含义 我采用让学生试讲,然后由师生共同纠正的方法,最后得出准确含义。 (2)注意事项 a、电路中的电流不能超过滑动变阻器通过的最大电流； b、使用前应将电阻调到阻值最大端。 4、探究滑动变阻器正确使用规则 下面我们进行实验探究:怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度。首先要告诉学生滑动变阻器应该串联在 电路中不能并联,同学们在设计实验和进行实验前要弄清下列7个问题。(用多媒体课件投影) (1)滑动变阻器有4个接线柱而接入电路时,如果只需接两个,共有几种接法。 ⑵滑动变阻器哪两个接线柱之间的电阻是不变的。 ⑶滑动变阻器哪两个接线柱之间的电阻很小,几乎为零？ ⑷移动滑动变阻器的滑片,哪两个接线柱之间的电阻随着改变？向哪个方向移动时电阻变大？ ⑸要使灯泡和变阻器中的电流大小相同,滑动变阻器应该与灯泡串联还是并联？ ⑹要使灯泡由暗变亮,接通电路前应将滑动变阻器滑片放到什么位置上？ ⑺画出实验电路图。 学生分组讨论,设计实验电路图及实验步骤。最后把学生设计的电路图和实验结果拿出来投影,交流, 最后引导学生总结滑动变阻器的正确使用规则,然后再用多媒体课件动态演示变阻器的正确使用方法。此 外,在指导学生判断滑片移动引起电阻变化时,应注意让学生培养先分析变阻器上电流的流向的习惯。 (结论:使用方法是上、下各接入一个接线柱,串联在电路中。)(课件演示) 4、课堂小结:引导学生通过自己思考和小组讨论,归纳出本节课所学的内容。 5、完成课堂练习,老师巡视,给学生指导。 【教学反思】 1、本节课采用探究性教学与多媒体教学相结合的教学方法,改变了以往以老师教学生听为主的传统教 学方法,从根本上调动了学生学习积极性,提高了学生的学习兴趣,大部分学生都能够积极参与思考,参与 探究实验,从课后学生的反馈来看,学生基本上能够懂得滑动变阻器的工作原理以及正确使用滑动变阻器。 2、本节课的教学充分体现了学生的主体地位,让学生带着问题去设计实验和探究,让学生模仿科学家 的探究途径,体验人类认识自然的过程,激发了学生强烈的求知欲望,同时培养了学生的合作精神和科学素 养。 第 152 页 共 198 页3、考虑到学生的智力水平、动手能力以及知识结构的不同等原因,因此,我到实验室后对学生的座位 重新做了编排,把物理成绩好的跟差的分在同一小组,把动手能力强的跟相对较弱的学生分在同一小组,这 样更加有利于调动学生的积极性和参与度,发挥小组合作的精神。 4、由于变阻器的学习属技能性训练,因此探究的方式也与前面的学习有所不同,以提出思考性问题的 方式展开,并且教材中的思考题只有动手操作,才会深刻体会,所以对学生实验过程中出现的错误要及时纠 正,要提醒学生把滑片置于电阻最大位置,然后再合上开关,移动滑片,判断接入电路电阻的大小的变化,观 察灯泡亮度的变化和电流的大小,让学生学会正确使用滑动变阻器。 第十七章 欧姆定律 第一节 电流与电压和电阻的关系 【教学目标】 知识与技能 1.通过实验使学生知道“电阻一定时,电流跟电压成正比,电压一定时,电流跟电阻成反比”。2.使学 生初步熟悉如何用电流表测同一只电阻的电流及其两端电压,会用与待测电阻串联的滑动变阻器调节待测 电阻两端的电压。 过程与方法 1.使学生初步领会用控制变量法研究物理规律的思路。2.进一步培养学生电路连接和有关电路的电学 实验操作能力及根据实验结果分析、概括实验结论的能力。 情感态度与价值观 1.培养学生学习物理的兴趣和愿望。2.培养学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。 【教学重点】 能通过实验使学生知道导体中电流跟电压电阻的关系。 【教学难点】 如何用实验的方法研究导体中电流跟电压电阻的关系。 【教具】 电源、电流表、电压表、定值电阻、开关、导线若干、滑动变阻器。 【教学过程】 一、创设情景,激发兴趣 通过前面的学习和实验,同学们已经隐约感觉到电流、电压、电阻之间存在着一定的关系,那么这三者 之间到底存在着怎样的关系呢？我这里有三个研究它们之间关系的课题,请同学们分组讨论一下哪个课题 有研究的必要,为什么？ 1.电流跟电压、电阻的关系； 2.电压跟电流、电阻的关系； 3.电阻跟电流、电压的关系。 说明:通过该情景的创设达到三个目的,一是创设物理情景,激发学生的学习兴趣；二是培养学生科学 选择研究课题的能力；三是回顾前面所学知识(①电压是形成电流的原因；②电阻是导体本身的一种属性, 跟导体两端的电压及导体中的电流无关)。 二、引导学生猜想与假设 结合前面所学的知识,电压是形成电流的原因,而导体的电阻是导体本身阻碍电流的一种性质,采用谈 话──讨论式的方法,引导学生猜测“电流跟电压、电阻的关系”。 导体两端的电压越大,导体中的电流越大；导体的电阻越大,导体中的电流越小。 说明:通过此环节,一是让学生明确猜想是经常用到的物理研究方法之一；二是让学生知道猜想是建立 在大量的科学事实基础之上的,不是胡乱猜想,是有科学依据的。 三、学生制定计划与设计实验 1.探究方法 由猜想知道导体中的电流跟导体两端的电压、导体的电阻有关,那么如何研究电流跟电压、电阻的定 量关系呢？让学生分组讨论下面两个问题: ①前面学过的哪些实验课题与该实验课题类似？举例说明 ②你所列举的实验中用到的物理研究方法是什么？ 说明:这样做的目的有两个:一是通过分组讨论与交流培养学生合作学习的意识；二是由学生回顾前面 所学的实验,讨论得出研究该实验的方法──控制变量法。 2.研究电流跟电压的关系 第 153 页 共 198 页在此让学生明确“研究电流跟电压的关系时,应保持电阻不变”的思想,那么,设计实验电路的时候应 考虑:①怎样测量定值电阻两端的电压U和定值电阻中的电流I呢？②怎样保持导体的电阻R不变呢？③ 通过什么方法改变定值电阻两端的电压U呢？ (1)学生分别独立设计电路,学生以小组为单位进行组内讨论,拟定一个达成共识的设计方案。 说明:这样做既充分发挥了个体的主观能动性,又集思广益,培养学生的发扬团结合作精神,共同克服 困难,探索解决办法。 (2)小组代表发言,展示设计方案。 说明:通过小组的发言,交流设计的思路和具体操作,采用谈话的方式,让学生在原有的知识与能力的 基础上互相学习,取长补短。 (3)师生共同讨论,对各组的设计方案的优缺点进行评估,教师点拨、整合思维,帮助学生形成科学的思 想,以确定出实验的最佳方案。从而引导学生设计出课本上的电路图。 利用串联电路中的滑动变阻器来改变导体两端的电压U,从而改变电路中的电流I。 3.研究电流跟电阻的关系 在此让学生明确“研究电流跟电阻的关系时,应保持电压不变”的思想。那么实验探究时应考虑:①怎 样改变导体电阻R的大小？②怎样保持导体两端的电压U不变呢？ 让学生讨论交流,使学生认识到；当定值电阻的大小发生变化时,可通过滑动变阻器来控制其两端的电 压U保持不变。 四、学生分组实验与收集数据 (1)教师可演示电路的连接或板画电路的连接,补充说明实验的注意事项,有针对性地进行辅导；并且 明确观察目标,知道在哪一个研究对象上收集信息,明确收集信息的内容。 (2)学生分组、合作完成实验,正确记录实验数据。 1.研究电流跟电压的关系 按电路图连接实物电路,利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,并记录所对应的电流值,填入表一 中: 表一: R＝10Ω 电压U(V) 1 1.5 2 电流I(A) 2.更换定值电阻,利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变,记录对应的电流值,填入表二中: 表二: U＝3V 电阻R(Ω) 5 10 15 电流I(A) 五、分析与论证 实验数据是客观事实的反映,不等于实验结论；实验结论是在数据基础上进行科学分析的结果。教师 选择两组实验数据展示在黑板上,以供分析与论证。引导学生进行因果推理,认识因果推理关系,在控制物 理条件下,关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系,寻找数据之间的相互关系的特征,培养学生分析 简单的因果关系能力。 1.电流与电压的关系 学生讨论回答下列问题,逐层概括: (1)电流与电压两个物理量,是谁随谁变化？ (2)分析表一,可得出什么结论？ (3)怎样分析得出上述的结论？ (4)我们这个结论前提是保持哪个物理量不变？ (5)有人说,这个结论可叙述为“在电阻不变时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比。”对吗？ 说明:设计这五个问题的目的一是通过实验数据的分析培养学生的概括能力；二是回扣课前提出的研 究课题,前后对应。 2.电流与电阻的关系 在分析表一的基础上,学生可独立完成分析表二,归纳出此规律。 学生讨论回答下列问题,逐层概括: (1)电流与电阻两个物理量,是谁随谁变化？ 第 154 页 共 198 页(2)分析表二,可得出什么结论？ (3)怎样分析得出上述的结论？ (4)我们这个结论前提是保持哪个物理量不变？ (5)有人说,这个结论可叙述为“在电压不变时,导体的电阻与通过导体的电流成反比。”对吗？ 六、评估 探究假设是探究结果的预期,探究结果是探究假设的验证。关注它们的差异是发现问题和提出问题的 前奏,是创造思维的表现。 回顾在本节课中,学生小组反馈的实验数据,是否严格符合我们总结的规律？不符合的原因是什么？ 采用什么方法处理此问题能使此影响降为最小？ 学生交流后教师引导点拨,使之明确:实验用学生电压表和学生电流表测量存在误差；而且导线的电阻 不可忽视；另外在探究过程中,保持不变的物理量是否在操作中真正做到保持不变呢？但是从实验数据整 体上来说可以得出实验结果。 评估是对探究反思的过程,有利于发展学生的批判思维,有利于培养学生严谨的科学态度。在教师必要 的点拨下,形成对评估的正确认识,并使学生从这些具体的评估活动中获得体验,合作的精神得到加强,极 大地提高了学生的综合素质与能力。 七、交流与合作 1.学生小结,本节课学习到了哪些知识？ 2.从本节课探究过程中,你还有哪些收获？ 3.除本节的探究电路图以外,你能否再设计一个电路图来研究今天的问题。 4.写出本节的实验报告。 【教学反思】 本节课主要研究了电流跟电压的关系及电流跟电阻的关系。在研究电流跟电压的关系时,首先,我让学 生设计了电路图,学生发言非常积极勇跃,争先恐后地上黑板画图,学生画出了如下的五种图形,我没有想 到学生思维如此开阔。 接着,我和学生一起分析采用哪个图更合适,学生各抒已见。有的同学认为,以上五个图都可以,因为 R 两端的电压和通过R的电流都可以测出来。有的同学认为要研究电流跟电压之间的关系,就必须能够改变R 两端的电压和通过它的电流,而第一、二两个图不能完成这一任务。有的同学认为,虽然第三、四两个图可 以改变电阻R两端的电压,但不一定能使R两端的电压成倍的变化,不利于研究电流跟电压之间的关系。最 后一致认为,第一、二两个图不能改变电压和电流,就不能研究电流跟电压的关系,第三、四两个图可以改 变电阻R两端的电压,但不一定能使R两端的电压成倍的变化,只有第五个图能使改变R两端的电压和通过 R的电流,又可使R两端的电压成倍的变化。因此,选第五个图为研究电流跟电压之间的关系的电路图。 由于有了以上的看法,在研究电流跟电阻的关系时,学生自然就会设计了。通过本节课的教学,学生不 仅了解了自己的成功失败之处,更亲自体验了设计探究的过程。 传统式教法训练出来的学生,知识牢固,基础扎实,演绎能力和逻辑思维能力都比较强。但传统式教法 有许多局限性:它虽然能为多数学生学习提供方便,但在培养学生的创新精神和创新能力方面有很大的不 足。好比走路,传统的某些教法不仅给学生指出路,而且还要扶着学生走,抱着学生走,看起来学生虽然走过 许多路,但并没有学会自己走路,一旦老师放手,让学生找路,就常常变得不知所措。实践证明,我们的学生 会考试,考分很高,但是在科研课题和实际问题面前,往往表现出信心和勇气不足,独立工作能力不强,这种 状态和创造性、开拓性是格格不入的。而现代教学法则恰恰在培养人的独立工作能力上显示出其优点,它 放手让学生自己走路,开始可能会跌跤,但跤跌得多了,学生自然使学会了走路。 总之,新课程标准要求我们要改变旧的思想,培养新的意识,只有具有全新思想的教师,才能培养出具 有创造思维的学生,转变观念,是我们唯一的选择。 第二节 欧姆定律及其应用 【教学目标】 知识和技能 能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律；理解欧姆定律,并能利用欧姆定律进 行简单的计算；能根据串联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。 过程和方法 第 155 页 共 198 页通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,培养学生解答电学题的良好习 惯。根据实验现象体会等效电阻的含义,了解等效电阻的研究方法。 情感态度与价值观 通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家坚忍不拔,探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努 力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。 【教学重难点】 欧姆定律及其应用。 【教学过程】 一、创设情境,引入新课(3min) 〖师〗上节实验课我们得了关于电流、电压和电阻的什么结论？ 在电阻一定时,电流与电压成正比； 在电压一定时,电流与电阻成反比。 〖师〗电流、电压和电阻这三个物理量在数值上有怎样的关系？ 这个关系首先是被德国的科学家欧姆发现的,所以我们把这个规律叫做欧姆定律。(板书课题) 二、进入新课,科学探究 (一)欧姆定律:(10min) ［师］由上节课的结论可知: 在电阻一定时,电流与电压成正比；在电压一定时,电流与电阻成反比。 我们把它综合起来,用一句表示就是: 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这个结论就是欧姆定律。 〖师〗我们再看上节课的实验数值,你会发现,每组数值的电压与电阻的比值都等于其电流的大小。 同学们验证一下上节课数值是不是存在上述关系。 所以欧姆定律还可以用这样的公式表示: U 这就是欧姆定律的表达式,用符号表示为:I = R 式中的I表示电流,单位是安培(A)；U表示电压,单位是伏特(V)；R表示电阻,单位是欧姆(Ω)。 ［师］电阻的单位必须用“欧姆”,电压的单位必须用“伏特”,由公式得出的电流单位才是“安培”。 【名人轶事】欧姆灵巧的手艺是从事科学实验之本,他的家境十分困难,但从小受到良好的重陶,父亲 是个技术熟练的锁匠,还爱好数学和哲学。父亲对他的技术启蒙,使欧姆养成了动手的好习惯,他心灵手巧, 做什么都像样。物理是一门实验学科,如果只会动脑不会动手,是做不出什么重大贡献的,要不是欧姆有这 一手好手艺,木工、车工、钳工样样都能来一手,他也是不可能获得如此成就的。在进行了电流随电压变化 的实验中,正是欧姆巧妙地利用电流的磁效应,自己动手制成了电流扭秤,用它来测量电流强度,才取得了 较精确的结果。 欧姆定律不是一下子就被发现的,而是经过了许多次的改进实验,克服了许多的缺点才得出的,人类一 切文明进步的成果都是与科学家的辛勤工作是分不开的。我们要珍惜今天良好的学习环境,努力学习,用我 们将来的发明创造去推动人类文明的进步。 (二)例题与变式(10min) 1.让学生自己看例题。 变式:如果改变题中的一些数值,再次求流过人体的电流是多少？ 爬黑板并由此注意解题步骤。 ⑴解中包括已知条件；⑵注意写出原始公式；⑶对物理符号尽量有必要的文字说明；⑷代入的数值要 带单位；⑸最后说明所求的量,不必写答。 2.由例 2 可以得出解电学题审题的一般思路:⑴根据题意画出电路图；⑵在电路图上标明已知量的符 号、数值、未知量的符号；⑶利用相应公式进行求解。 3.由例2也要产生变式,然后爬黑板,并由此检查学生对步骤、审题方式的一些失误,一并纠正。 (三)额定电压(3min) 用电器正常工作时的电压叫做额定电压,尽量要求用电器在额定电压下工作,如果所加在实际电压比 额定电压高,用电器容易损坏；如果实际电压低很多,则用电器不能正常工作。 (四)短路(4min) 1.电源短路:电源两端直接用导线连接起来,所以电阻及乎为零,那么由欧姆定律可知,其电流会很大, 第 156 页 共 198 页电源难以承受,损坏电源。 2.用电器短路:把用电器两端直接用导线连接起来,电流将不通过用电器,或通过得非常非常小,认为 忽略不计。 (五)串、并联电路中电阻的特点(12min) 1.对于串联电路来说: 电压规律:U=U+U；电流规律:I=I=I 1 2 1 2 U 欧姆定律:I = 欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路,所以 R U U U 对R:I = 1 ；对R:I = 2 ；对串联电路:I = 1 1 R 2 2 R R 1 2 将I I I变形后得U=IR,U=IR,U=IR,代入电压规律得:IR=IR+IR。 1. 2. 1 1 1 2 2 2 1 1 2 2 由于I=I=I,所以R=R+R。 1 2 1 2 即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 2.对于并联电路来说 请同学们自行推证并联电路的等效电阻。 并联电路的电流规律:I=I1+I2；电压规律:U=U 1 2 U U U 对R:I = 1 ；对R:I = 2 ；对串联电路:I = 1 1 R 2 2 R R 1 2 则 = + ,由于电压相等,故 即并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和。 (六)练习 1.在下电路中,已知电源电压为4.5V,测得R1的电流为0.2A,电压为2V;求R2的电流、电压和电阻。 2.在下电路中,已知R1=6Ω,R2=10Ω,当开关闭合时,V1的示数为3V,求电源电压和电路中的电流大小。 3.在下电路中,已知电源电压为10V,R =5Ω,R =8Ω,求电路中干路以及各支路的电流分别为多少？ 1 2 4.电路如图所示,已知电流表的示数为0.8A,R=5Ω,流过L 的电流为0.3A,求灯L2的电阻有多大？ 2 第 157 页 共 198 页【教学反思】 根据学生的接受程度不同,本课的内容可自行调节,讲得适中才好,对于程度好的学生,我认为还是多 放手,让他们自己去解决些问题,对程度差的学生步子还是放慢一些,多举例,多让它们爬黑板,在众多学生 面前暴露自己的失误,以引起广大学生的注意。 对于欧姆定律,现在不必强调太多,更多的问题是在习题中,在解决问题的过程中逐渐得到落实,现在 强调最基本的东西就行了。 对例题,还是提倡变式练习,在原例题上重复不重复去,学生的兴趣逐渐就会减弱,而变式练习则可以 促使它进一步看懂例题,用例题的思路、方法、模式去解决新的问题,这不就等于提高了了他们的能力吗？ 第三节 电阻的测量 【教学目标】 知识与技能 1.通过实验探究,巩固和加深对欧姆定律的理解。2.进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则.3. 通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的作用,巩固滑动变阻器的正确使用方法. 过程与方法 1.通过教师与学生的双边活动,进一步培养学生的观察能力,以及对信息的综合分析能力.2.通过学生 根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等,培养学生的实验能力.3.通过实验探究的全过程, 培养学生做电学实验的良好习惯和一般方法。学会伏安法测量电阻的方法。 情感态度与价值观 1.通过学生自己的设计、操作、结论的分析,培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维 方法,团结协作的精神,养成良好的学习习惯.2.在共同完成的操作及实验过程中,培养同学之间相互协作 的团队精神. 【教学重点、难点】 重点:根据实验课题的要求设计实验电路,掌握正确的操作顺序。. 难点:根据实验电路图进行实物连线,并排除接线过程中出现的种种故障。 【教学准备】 (学生可2人或4人一组)干电池组、电压表、电流表、电阻器、开关、滑动变阻器、导线若干. 【教学方法】 实验法、探究法、讨论法. 【教学过程】 一:引入(提出问题) 同学们上节课学习了欧姆定律,并已能用欧姆定律的公式做一些简单的计算,现在请同学们看这样的 题目. 用电压表测出一段导体两端的电压是 7.2 V,用电流表测出通过这段导体的电流为 0.4 A,这段导体的 电阻是多少？ 通过该题的计算,同学们有什么启示吗？ 生 :如果知道一个电阻两端的电压和通过的电流,就可以计算出它的电阻。 第 158 页 共 198 页如何知道一个电阻两端的电压和通过的电流呢？ 生 :可以用电压表和电流表分别测出电压和电流。 这也让我们找到了一种测量电阻的方法,我们把它叫做“伏安法”测电阻。 (自然引入,并板书课题) 二:新课教学 1、制定计划和设计实验 (1)教师简介“伏安法”:依据欧姆定律的一个变形公式 R=U/I,用电压表,电流表同时测出电阻器的电 压和电流值,就可以算出它的电阻,也就是间接测量它的电阻。这种测量电阻的方法就称为“伏安法”。 (2)教师指导学生按要求画出电路图(如课本87页图14—12a图)。学生画电路图。师生评价。 学生清点挑选实验器材。教师深入到小组和实验骨干巡回指导。 2、进行实验与收集证据 (1)教师提示:连接电路时开关应处的状态；滑动变阻器滑片应放位置。 (2)请学生判断电流表及电压表所用量程。 教师根据学生接受情况进行引导:一种是用试触法判断；另一种是用欧姆定律判断。 (3)用滑动变阻器调节电阻器两端的电压和电流,填入表中。学生操作,读数,填表。 再分别计算出电阻器的电阻值。 (4)整理实验器材。 3、分析与讨论 (1)交流:用口述展示3——5组的数据表格。 (2)讨论:实验中测量多次的意义。(多测几组不同的电流和相应电压的数据,就可以得到多个电阻的测 量值,从而可以通过取平均值的方法,去掉测量过程中可能出现的偶然误差,提高物理量的测量精确度.“多 次测量求平均值”。) (3)分析: 电压表指针偏得过了,出了刻度线以外,是什么原因？如何处理？(所选量程较小,改用较大的。) 电流表指针偏转角度过小,是什么原因？如何处理？(所选量程较大,改用较小的。) 电表指针反偏是为何？(电流表的“+”、“-”接线柱接反了。) 实验中滑动变阻器的所起的作用？(改变电路中的电流,从而改变灯泡两端的电压以进行多次测量。) 师:往往在实践中会遇到许多问题,遇到问题要勇于去找到问题的答案并力求解决它。 四、课堂小结 师生共同总结这堂实验课并强调:电学实验要求严格,操作要规范,步骤要严谨,否则,易损坏器材,或 达不到实验目的。期望同学们在以后的学习中会做得更好。 【教学反思】 “测量定值电阻的阻值”是学习并理解欧姆定律之后的一节探究课,是对欧姆定律知识的升华,也是 对电压表和电流表使用的更深一层次的练习。用伏安法测电阻是电学中的一种基本测量,也是欧姆定律变 换式的具体应用,加深对欧姆定律和电阻概念的理解有重要作用,同时又给学生提供了初中常用电学器材 综合使用的机会,有利于提高学生动手操作能力。在此基础上,要求学生对定值电阻的阻值进行测量,从而 使学生加深对电阻概念的理解,为以后的电学探究实验打下好坚实的操作基础。 本节课我力图体现新课标的理念,教师在教学中始终起着引导作用,把问题的解决留给学生,让他们自 己解决、探究,发挥了学生的主体性,同时也培养了学生动手能力和解决问题的能力。在教学过程中,我积 极地创设一种和谐、轻松的探究学习氛围,使学生在做中学,玩中学,带着疑问去探究。我还用语言去鼓励 学生,激发学生的学习兴趣,使他们敢于质疑、敢于创新。我也通过对比、留悬念,让学生分析数据,推理得 出电阻大小与电压、电流的大小无关,从而培养学生的逻辑思维能力。 在探究的过程中,有一组学生的电流表坏了,我灵机一动,便给了他们一个新的探究课题:只用电压表 测定值电阻的阻值。结果他们真的成功了,虽然误差大了些,但培养了他们的创新能力,因此我也把我的反 馈练习改动了一下,让学生们设计只用电流表或电压表测电阻,这样把本节的教学内容给加深了。 在课堂教学安排上,学生动手做实验的时间安排比较少。在猜想与假设的环节中,有很多学生提出的都 是错误的猜想,当时我真的有点晕,其实猜想的对错不是重要的,重要的是调动学生主动思考的积极性,即 使是错误的猜想,我们也可以通过实验探究来排除。从而得到正确的结论,而我却直到有正确的猜想提出才 停止提问,使得反馈练习的时间不够用。 这是一堂典型的实验课,教学中我注重引导学生探究所学内容,能留给学生充足的时间完成实验操作, 教学重点及突发问题把握处理较好；本节课我采用了体验探究的学法,尽可能地创造条件,让学生自主探 索、分析、归纳,突出“做中学”,在体验中去发现、去认识、去领悟、去分析,从而得到结论。 第 159 页 共 198 页第四节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 【教学目标】 知识和技能 会用欧姆定律,结合串、并联电路中电流、电压、电阻的特点,解决一些综合性的问题。 过程与方法 通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生的逻辑思维能力,培养学生解答电学题的良好习 惯。 情感态度与价值观 培养学生理论联系实际,学以致用的科学思想。通过严密的逻辑推理,体会物理规律应用中的乐趣。 【教学重点】 能用欧姆定律分析并计算相关电学量。 【教学难点】 串、并联电路的特点与欧姆定律的综合应用。 【教学方法】 讨论法、讲练结合法。 【教学过程】 复习导入 1.提问:欧姆定律的内容和表达式及推导公式是什么？ U U 板书:Ｉ= U = IR R = R I 2提问:串、并联电路中电流、电压的规律是什么？ 板书: 串联电路 I = I = I U = U +U 1 2 1 2 并联电路 I = I +I U = U = U 1 2 1 2 3提问:串、并联电路中的电阻有什么关系呢？ 串联 R = R +R 1 2 1 1 1 RR 并联 = + 或 R= 1 2 R R R R+R 1 2 1 2 提问:实际电路比较复杂,但都可以简化为串联电路和并联电路,欧姆定律在串、并联电路中的应用都 有哪些方面呢？ 组织讨论,引入新课。 板书:17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 推进新课 一、欧姆定律在串联电路中的应用 【例 1】如图所示,电源电压 U=6V,电阻 R =4Ω,R =6Ω, 开关S闭合。求: 1 2 ⑴电路总电阻多大? ⑵电路中电流多大? ⑶电阻R 、R 两端的电压之比多大? 1 2 【方法归纳】串联电路中电压与电阻的关系 ⑴内容:串联电路中,各电阻两端的电压与其电阻成正比。 U R ⑵公式: 1 = 1。 U R 2 2 二、欧姆定律在并联电路中的应用 【例 2】在如图所示电路中,R =10Ω,R =20Ω,闭合开关后,电流表 的 示 数 1 2 为0.3A。 ⑴电阻R 两端的电压是多少? 1 ⑵干路中的总电流是多少? ⑶两支路的电流之比是多少? 第 160 页 共 198 页【方法归纳】并联电路中电流与电阻的关系 ⑴内容:在并联电路中,各支路电流与其电阻成反比。 I R ⑵公式: 1 = 2。 I R 【课堂练习】 2 1 例1:一只灯泡两端的电压是3V,能正常发光,此时的电阻是6Ω。如果把这只灯泡接到电压为9V的电 源上,电路中应串联一个多大的电阻,灯泡才能正常发光？ 例 2:如图所示电源电压 9V,电阻 R1=6Ω,通过 R1 的电流 是0.5A,干 路中的电流是2A,求电阻R2的阻值,和R1、R2的等效电阻。 知识拓展 电阻的变化规律 ⑴串联电路: ①串联电路中,串联的电阻越多,电阻越大。 ②串联电路中,串联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电 阻会随之 增大。 ③电阻串联后相当于增加了导体的长度,故串联后的总电阻大于任何一个分电阻,如图所示: ⑵并联电路: ①并联电路中, 并联的电阻越多,电阻越小。 ②并联电路中,并联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。 ③电阻并联后相当于增加了导体的横截面积,故并联后的总电阻小于任何一个分电阻,如图所示: 课堂小结 学生总结本节内容,明确重、难点。 1、串、并联电路中的电阻规律 2、欧姆定律在串、并联电路中的应用 布置作业 “动手动脑学物理”4选2。 板书设计 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 I = I = I 1 2 U = U +U 1 2 串联电路的特点 R = R +R 1 2 U R 1 = 1。 U R 2 2 I = I +I 1 2 U = U = U 1 2 1 1 1 RR 并联电路的特点 = + 或 R= 1 2 R R R R+R 1 2 1 2 I R 1 = 2。 I R 2 1 U U 欧姆定律 Ｉ= U = IR R = R I 第 161 页 共 198 页【教学反思】 根据学生的接受程度不同,本课的内容可自行调节,讲得适中才好,对于程度好的学生,我认为还是多 放手,让他们自己去解决些问题,对程度差的学生步子还是放慢一些,多举例,多让它们爬黑板,在众多学生 面前暴露自己的失误,以引起广大学生的注意。 对于欧姆定律,现在不必强调太多,更多的问题是在习题中,在解决问题的过程中逐渐得到落实,现在 强调最基本的东西就行了。 对例题,还是提倡变式练习,在原例题上重复不重复去,学生的兴趣逐渐就会减弱,而变式练习则可以 促使它进一步看懂例题,用例题的思路、方法、模式去解决新的问题,这不就等于提高了了他们的能力吗？ 第十八章 电功率 第一节电能 电功 【 】 学习目标 知识与技能 ； ； ； 知道电能的来源及电能的应用 知道电能的单位及换算关系 能够读懂电能表上的参数信息 会 用电功的公式进行简单的计算 过程和方法 体验电能可以转化为其他形式的能量。 情感态度与价值观 了解电能和我们生活的关系,有节约用电的意识。 【 】 教学重点 从电能的各种来源和应用来学习电能。 【 】 教学难点 家庭电能表的使用,对电能单位的理解. 【 】 教学方法 演示法、讨论法. 【 】 教具准备 教师准备:纸风车 小电扇、电动玩具车、投影仪、多媒体设备等. 学生准备:课前收集有关电能的各种来源和应用的资料,观察家中电表。 【 】 教材分析 本节是第七章电功率的第一节电能,教材没有给出电能明确的定义,而是从社会日常生活生产中常见 的获得电能和使用电能的例子来引出电能和学习电能的,突出了科学与社会和生活的关系。教材从电能的 来龙去脉全面、深入地了解和学习电能。教材举了大量的例子,用了大量生动活泼的图片来说明电能在现 代社会中的广泛应用。使学生深刻地体味到物理学在促进人类社会现代化中起着的重要作用。然后从不同 家庭使用电能多少的不同,电能有多少,来引入电能的单位,从而介绍单位的换算关系。在此基础上介绍电 能的测量工具──电能表。介绍电能表的时候先说明怎样读数,再给出电能表铭牌上的一些参数及其意义, 给学生进行学习与探究以一种途径和方法上的指导。然后紧跟时代步伐,介绍新型、现代化的电能表,把现 代新技术及时地引进教科书。 【 】 教学过程 (一)、引入新课 利用小实验引入本节新内容. 板书:第一节 电能 二、进行新课 一.电能 1:电能的来源 第 162 页 共 198 页［师］电力有如社会的动脉,电能在现代社会的生产和生活中有着广泛的应用,我们的社会一刻也离不 开电能,今天我们所用的电能是从那里来的呢？ ［生］发电厂或电池. ［师］都有哪些发电厂呢? ［生］风力发电. ［师］风车发出的电是由什么能转化来的？风力发电有什么好处？ ［生］风车发出的电是(由于风吹动风车转动)由风能转化来的. ［生］(经过讨论)风能利用起来简单,主要是没有环境污染. ［师］除了我们刚才了解的风力发电外,同学们还知道什么可以发电？ ［生］还有火力发电,是用煤来发电的. ［师］那用煤来发电又是什么能转化为电能呢？ ［生］(经过讨论)煤燃烧应该是产生热能吧。 ［生］还有水力发电,例如三峡工程建成后就可以发电.一些小水电站也都是利用水力发电的. ［生］核电站.我们国家有大亚湾核电站和秦山核电站. ［生］太阳能发电. ［生］潮汐也能发电. ［生］电视上还讲过地热,有些废料垃圾还能发电. ［生］各种各样的电池. … 播放图片资料: 水电站 和各种各样的电池,进一步激发同学们的学习兴趣.引导总结出电能的来源是 由其他形式的能转化而来的. 板书: 1. 电能的来源:电源——把其他形式的能转化为电能。 2:电能的应用 ［师］同学们的表现非常棒.可能还有许多尚未开发的新能源能变成电能,等待着同学们,利用你们的 智慧,利用你们努力学习掌握的知识去开发、利用,为人类造福. 今天的人们,已经离不开电了.无论走到哪里,都可以看见电能在工作. ［师］请同学们说一说你知道的用电的地方有哪些,电能是怎样工作的？ ［生］电能让电灯泡发光,电能通过灯泡转化成了光能. ［生］通电的小灯泡发热了. ［生］电能还能转变成热能.如电饭锅、电炉、电热水器… ［演示2］电风扇通电转动. ［演示3］电动玩具车装上电池,合上开关,电动玩具车会运动起来. ［生］电能还能转变成动能.如电风扇、电动车. ［生］还有城市里的电车、电力机车,最近流行的电动自行车… ［生］家里的电视、电冰箱、洗衣机、电脑,爸爸用的电动剃须刀,妈妈用的电熨斗、电吹风等都要用 电才能工作. ［生］工厂里机器运转要用电,农村的抽水机、磨面机也要用电才能工作. … ［师］同学们了解到的用电的地方涉及了我们生活的各个方面,随着我们生活水平的不断提高,用电的 领域会越来越多,电对我们的作用也会越来越重要.所以,我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同 时,一定要养成节约用电的好习惯。 引导学生总结出电能应用的方式 板书:2.电能的应用:用电器——把电能转化为其他形式的能。 3:电能的单位 ［师］我们去市场买菜要说买几斤(克、千克),老师或同学们用的桌子有多长,我们可以量出是几米、 几厘米.用了多少电该怎样量？ 板书:3.电能的单位 ［师］电能的单位是什么呢？ ［生］听见家长说过这个月用了多少“度”电,电能的单位是“度”吧. ［师］“度”就是电能的单位,它的学名叫千瓦时(kW·h).物理学中更常用的单位是焦耳(J). 板书:1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳(J) ［投影］1J的能量有多大呢？ 将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1 J. 第 163 页 共 198 页1 s,消耗的电能大约也是1 J. 微波炉工作1 min消耗的电能大约为60000 J. ［师］同学们把焦耳换算成千瓦时,看看是多少。 ［投影］1度(1千瓦时)电的作用又有多大呢？ 可以炼钢1.6 kg 生产化肥0.7 kg 采掘原煤105 kg 可以使电车行驶0.85 km 一次灌溉麦田330 m2 机织棉布11 m 从以上的这组数据,增加学生的感性认识,同学们能切实感受到一度电在国民经济中的作用.也更应该 明白我们在生活中节约每一度电的必要. 二.电能的计量 ［师］在生活中,我们称质量时要用秤,量长度时可以用尺.通过上面的学习,同学们已了解了电能的单 位是“度”.如果想知道某一电器在一段时间内到底用了多少度电,该用什么,如何测量呢？ ［生］电工每月都去家里查电表,算每个月用多少度电交多少电费,所以用电多少是用电表测量的. ［师］(鼓励同学这种观察生活、认真思考的好习惯)同学所说的电表就是电能表,也叫电度表.用电器 在一段时间内消耗的电能,就是用电能表计量出来的. 板书:4.电能的测量:电能表 出示电能表,学生观察.(可以用投影仪将实物投影放大,便于学生观看) ［师］哪位同学注意过家里的电能表,把你的了解向大家介绍一下. ［生］家里电器开着的时候,中间的圆盘会转动,圆盘上面的一排数字也会跟着变. ［生］圆盘转动时,变化最快的是最后一位数.使用的电器越多,圆盘转动得越快,上面数字变化得越 快. … ［师］很好,希望同学们都能像他们一样注意观察、关注身边的事情,做生活的有心人,养成良好的习 惯对大家的学习、生活会很有用. ［师］现在请同学们一起来了解一下从这块电能表上我们还能得到什么信息.(教师有意识地引导学生 观察)大家可以大胆地发表你自己的见解. ［生］电能的单位是“度”即“千瓦时”,表的最上面一行标出了“kW·h”,这是要说明这块表是电 能表,表上测出来的数字是以“ 千瓦时(kW·h)”为单位的. ［生］数字盘上一共有五位数字,但最后一位是在红色框里的,它应该和前面四位数字不一样,是不是 类似小数的写法,红框表示小数点,红框里面的数是小数点后面的数？ ［生］在红框内的数字右边,紧挨着数字有一个小标尺,红框右边的边上有一条白线指着小标尺. (用电器功率较小,电能表圆盘转动很慢,最后一位数字也看不出变化时,从小标尺对应的白线位置,能 说明电表的转动.可以让学生在条件许可的情况下仔细观察.课堂上不做要求) ［生］圆盘的两端有箭头,指示圆盘的转动方向.在圆盘上有一段涂着颜色,是为了电能表转动时能看 得清楚、醒目. ［师］同学们观察的非常仔细,并且能根据学过的知识分析、思考问题很可贵,希望大家继续努力. 确实如同学们分析的,电能表计数器示数盘上最后一位是小数点后面的数字.一般可以不读. ［投影例题］ 例1:两个同学家电能表的示数如下,请你将它们的示数读出来. 如果一个月后,两位同学家的电能表示数分别变为如下图所示,则这两位同学家这一个月分别用了多 少度电？ 第 164 页 共 198 页［生］甲同学家用电23 kW·h ［生］乙同学家用电23.6 kW·h ［师］哪位同学能讲讲他们是如何知道这样的结果的？ ［生］用某同学家电表现在的示数,减去一个月前电能表的示数,就是该同学家这一个月的用电量. ［师］(充分肯定同学们的表现)现在请同学们继续关注电能表,了解几个重要参数. ［生］家庭电路的电压是220 V,电能表一般用在家庭中.“220 V”是指这种电能表应该在220 V的电 压下使用. 另外几个参数,学生可能不容易明白,教师应引导学生看书P39帮助了解这方面知识. “50 Hz”指电能表应在50 Hz的交流电路中使用.它是一只交流电能表. “10(20) A”指这个电能表的额定电流为10安培.正常情况下电路中的电流应不大于10安培.短时间 应用电流允许大一些,但不能超过20安培,否则会损坏电能表. “600 revs/kW·h”指电能表转过600转,说明接在电路里的用电器消耗的电能是1 kW·h. ［师］同学们了解到的参数是我们观察的这块表的参数,根据具体情况的不同,电能表的参数并不完全 一致. (出示不同参数的电能表让学生观察或投影不同参数的电能表表盘图) ［师］同学们通过比较,你能发现什么？ ［生］其他的基本一样,只有额定电流有的是 5(10) A；转数有的是 1200 revs/kW·h,有的是 1500 revs/kW·h,说明消耗1 kW·h的电,转盘转过的转数不同. ［师］有没有同学想过,为什么电流参数和转数有的不一样,而电压和频率的参数都是 220 V 和 50 Hz 呢？ ［生］是不是因为家庭电路的电压就是220 V,交流电的频率都是50 Hz,所以表上的参数基本都是220 V和50 Hz. ［师］课后同学们可以去查资料或走访有关人员了解不在家庭电路上使用的电能表和家庭电路中使用 的电能表有没有区别. 例2星期日,小明在家帮妈妈煮饭,他发现当家中只有电饭锅工作时,4min内电能表的转盘转动了54r, 同时他还注意到电能表上标有1200r/kW·h字样。请你算一算,在这段时间内电饭锅消耗的电能是多少J？ 解:电能表每转1转用电器消耗的电能为1/1200kW·h 电能表转动了54r,电饭锅消耗的电能是 W=54×1/1200kW·h=4.5×10-2kW·h =4.5×10-2×3.6×106J = 1.62×105J ∴在这段时间内电饭锅消耗的电能是多少1.62×105J ［师］通过大家的努力,同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解.现在请同学们打开书 P39了解另外一种电能表. 哪位同学能给大家介绍一下这种新式的电能表？ ［生］IC卡电能表有许多优点,比如说它不用工人师傅每月查电表,节省许多人力,还能避免出错,省去 了收电费时的许多麻烦. ［生］IC卡中的金额用完后,电能表便能切断电源,能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象. … ［师］同学们表现很好.相信在不久的将来,一定还会有更先进、更完美的电能表在同学们的手中制造 出来 三:电功 1.定义:电流所做的功叫做电功 2 .电流做功的实质:电流做功的过程就是消耗电能的过程,也就是把电能转化为其他形式的能的过程 3.公式:w=UIt 推到公式:W = I2Rt W=u2/R t 例 3: 有一只节能灯接在 220V 的家庭电路中,通过它的电流为 0.09A,计算这只灯使用 5h 用电多少千 瓦时。 解:∵ W=UIt t=5h=18000s ∴ W=UIt=220V×0.09A×18000s 第 165 页 共 198 页=356400J=0.099kW·h ∴这只灯使用5h用电为0.099千瓦时 中考链接 链接1: (衡阳 2013 年)某导体的电阻是 5Ω,通过它的电流为 0.2A,10s 内电流对该导体做的功为 _____J. 链接2: (河南 2013 年) 小明家的电能表月初的数字是 1385.5,月末表盘的示数如下图所示。若 按0.5元/kW·h的标准收费,他家本月应缴纳电费____元,若电能表的转盘在10min内转过400转, 则在这10min内电流对用电器所做的功为_________J 。 链接2: (三)、小结 师生共同小结: 电能:来源、应用、单位、测量(电能表). (四)、板书设计 第一节.电能 电功 一:电能 1. 电能的来源:电源——把其他形式的能转化为电能。 2.电能的应用:用电器——把电能转化为其他形式的能。 3.电能的单位 1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳(J) 二:电能的计量: 1.电能表 2.几个重要的参数 3.使用 三:电功 1.定义 2.公式 w=UIt 推到公式:W = I2Rt W=u2/R t 3.计算 中考链接 四:课堂小结 五:作业:《全效学习》P64 【 】 教学反思 上完这节达标课,总结一下得与失。本节课有两个重点内容:一、电功、电能的概念；二、电功的大小 与哪些因素有关。根据教材的安排,首先通过演示实验引入电能,然后介绍电功。通过自己的尝试,总结本 节课的成功之处就是:1、恰当的教学方式体现了师生互动、共同发展；具有创新的物理实验突出了本节课 的亮点；作为一门科学的物理,电功概念的本身固然很重要,但作为教学中的物理,概念的形成则显得更为 重要,因此在教学中,我尽可能的再现了知识的发展过程。首先通过演示实验引入电能的概念、然后介绍电 能的应用及计量,最后介绍电功的计算公式和巩固和联系。这样的安排可能最大的优点就是流畅,但缺乏的 第 166 页 共 198 页就是创新和课改所倡导的对学生发展的关注。2、在电能表的教学中,由于实物太小,一两句话很难讲清楚, 所以我用电脑设计了一个小动画,使电能表的数字跳动和旋转都一目了然,直观而有效。本堂课不足之 处:1、由于课堂多次利用多媒体教学使得板书设计过于简单,这种失误,往往只注意了课件的精美,而忽略 了板书。这也是以后我应该注意的问题。2、梳理学生的猜想时显得经验不足,我想这也许不是一朝一夕所 能解决的问题,它可能是一种经验和知识积累到一定程度,才能灵活处理的问题,所以我应该把这种教学方 式运用到平时的教学中,不断总结,积累经验,增强课堂应变能力。3、学生在课堂上发言不积极,这是这个 班级一直存在的问题,学生不管是会不会都不喜欢发言！今后要调动学生发言的积极性！ 第二节 电功率 【教学目标】 知识和技能 知道电功率表示消耗电能快慢,知道电功率的单位是瓦。会用功率的计算公式P=W/t进行简单的计算。 会用功率的计算公式P=UI进行简单的计算。 过程和方法 观察体验电能表盘转动快慢跟用电器功率的关系。 情感态度与价值观 培养实事求是的科学态度。 【教学重难点】 理解电功率的含义。会用公式P=W/t P=UI进行简单的计算。 【教学器材】 电脑平台、电能表 教学课时:3时(1电功率,2电功率的计算,3电功率的测量) 【教学过程】 一、前提测评: 电能…… 电能表…… 电功…… 二、导学达标: 引入课题:电能表有时转的快？有时转的慢？为什么？各电器的“W”是什么意思？ 进行新课: 1.电功率:表示电流做功快慢的物理量。(学生讨论:如何表示？) 教师:规定一时间,看谁做的功多！！！ ⑴定义:用电器电功率的大小等于它在1s内所消 耗的电能。 即 电功率＝功/时间 P=W/t 或 W=Pt ⑵单位:W――电流做的功――焦耳(J) t――时间――秒(s) P――功率――瓦特(W) 1W=1J/s 1kW＝1000W ⑶、功率的应用、常见电器的功率 例:电视机的功率P=200W＝ Kw 例:我们说洗衣机的功率是500W,其含义是 例:课本34页例题 练习:课本36页练习。 2.“千瓦时”的来历 因为 W=Pt 所以 若P――千瓦、t――小位 则W――千瓦时 (1课时) 3.怎样测量功率 学生讨论:功率表示做功快慢,电功率的大小与电流、电压大小有没有关系？ 试验表明: P=IU 第 167 页 共 198 页单位:I――安(A) U――伏特(V) P――瓦(W) 例题:课本35页例题 练习:1.一只标有“220V 40W”的灯泡接在电路中, 若电路的电压为200V,求灯泡的实际功率？ (利用本题解释额定――实际) 2.某电能表标有“220V 3A”字样,这表最多可以在220V电压下给多少只60W的灯泡供电？ (利用本题解释功率可以相加) 3.达标练习:完成物理套餐中的本节内容。 小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动: 完成物理套餐中课堂未完成的内容。 【教学反思】 《电功率》这一节内容并不好上,知识概念比较多,学生理解比较困难,其中引入“电功率”这个概念 是比较关键的。我可以做一个“家庭电路示教板”,那样就比较容易引入这节课。为了做好这个“家庭电 路示教板”,我课费了几多心思。我们学校没有现成的器材,要完成这个实验,全由我自己。从买灯座、插 头、电线等等到安装好电路,我都是一个人完成的,单单做这个示教电路板就花了我两天的时间。 “电功率”这一节课的引入非常重要。作为一门科学的物理,电功率概念的本身固然很重要,但作为教学中 的物理,概念的形成则显得更为重要,因此在教学中,我通过猜想、实验、讨论等方法,尽可能的再现了知识 的发展过程。对于学生们来说“电功率”是他们第一次接触的物理名词,它代表的物理意义是什么,它的表 达式又是什么,这是老师在引入时特别注意的。首先我用一个“25W”的灯泡单独接到家庭电路当中,让学 生观察电能表铝盘转动的情况;然后再拿一个“800W”的烧水壶接到电路中,同样让学生观察电能表铝盘转 动的情况。通过比较从中可以得出什么样的结论。这个实验现象还是比较明显的,不过需要学生近距离才 能观察到,稍微远的地方就看不到了。通过实验发现,当把不同的用电器接到电路中,电能表铝盘转动的快 慢不同,这就说明了不同的用电器他们消耗的电能快慢一般也是不同的。接着我再分别拿一个“25W”和 “100W”的灯泡接到电路中,让学生分别观察电能表铝盘转动的情况。实验发现,当把“100W”的灯泡接到 电路中时,灯泡比“25W”的灯泡还要亮些,电能表铝盘转动也变快了。 关于“电功率”的教学,一直都是难点,因为这个地方公式多,物理知识抽象,学生不易理解。记不住易混淆, 尤其是计算多,弄得学生是云里雾里,在教学时我注意两点:一是在学生做计算题时,要先按照例题的做法 写出物理量用什么字母表示,相当于过去的已知,这样做的目的是让学生分清每个物理量用什么字母表示, 久而久之就会记清,事实证明效果很好。二是不让学生做太难的计算题,不做公式推导,因为这的公式多,推 导出的公式更多,学生会记不住,听不懂,讲了白讲,推了白推,所以不要做无用功,要耐心等待,等到学生掌 握的很好时再讲 。学生对额定电压、额定功率与实际电压、实际功率混淆不清,解题中需把电功率公式和 欧姆定律公式反复运用,更加造成了困难。为了解决这一困难,我是这样做的:首先把有标记的小灯泡接入 不同电压的演示实验做好,其次是解题中分析好每一道题所给条件,挖掘隐含条件明确要求什么然后分步 计算,把每一步的已知什么求什么弄清楚。由于这部分知识是在学生知识准备不足,分析解决问题的能力还 有限,使一大部分同学掌握不好,为解决此问题,在今后教学中,对这部分知识还要进行强化练习。以巩固缩 小所学。 第三节 测量小灯泡的电功率 【教学目标】 知识和技能 加深对电功率的理解。巩固电流表、电压表的操作技能。 过程和方法 通过测量,体验额定功率和实际功率的区别。锻炼学生根据公式P=IU设计试验的方法。 情感态度与价值观 通过讨论和交流,培养合作学习的意识和态度。 【教学重难点】 电路的设计、连接,作出电路图。 分析实际功率和额定功率的区别。 【教学器材】 小灯泡、开关、电源、导线、电压表、电流表、滑动变阻器 第 168 页 共 198 页教学课时: 1时 【教学过程】 一、前提测评:标有“220V 11W”“220V 22W”的灯泡各1只, 若把它们串联起来接在220V的电路中,它们的实 际功率各是多少？ 二、导学达标: 引入课题: 电流――用电流表测量 电压――用电压表测量 电功率P=W/t P=UI 能否利用所学知识测出小灯泡的电功率？ 进行新课: 1.探究:测量小灯泡的电功率 ⑴、学生分析 P=UI 测出U、I,就可以求的电功率 ⑵、设计实验:讨论滑动变阻器的作用、使用电流表、电压表的使用方法 ⑶、作出对应的电路图,对学生的电路要进行讨论。 ⑷、进行实验:把结果记录在下表 电压U 电流I 电功率P 第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量 ⑸、实验结果: 实际功率与额定功率是不同的； 2.本试验你得到的启示: 三、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。 小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 【教学反思】 “测量小灯泡的电功率”是电学部分的一个重要的学生实验,它是在 “测量小灯泡的电阻”实验的 基础上进行的。1.在探究前理顺了实验原理、计算电功率的公式、实验器材、电路图、滑动变阻器的作用、 连接电路图时应注意的电压表和电流表的量程的选择、表格的设计后,为学生探究实验清理了障碍。2.实 验结束后对三次测量结果通过计算得到的三个小灯泡的实际功率值,能否将这三次的实际功率值计算出平 均数,得到小灯泡的平均电功率？在用伏安法测电阻时能否计算出平均电阻值进行比较,通过对比实验,使 学生能更好的理解电功率的意义。3.通过对比实际电压和额定电压、实际功率和额定功率的关系,能更好 的使学生区分额定功率和实际功率。有的小组在做实验时没有严格按照规定去做；个别小组的导线损坏严 重,浪费较多时间,以至没有得出实验数据和实验没有完成。在今后的教学中,要加强管理。和正处于求学 阶段的学生一样,在教学技艺方面我也是学无止境的,用那句实在话来说就是“没有最好,只有更好”。学 生群体是不断变化发展的,教学手段也要因人而异,以后在教学设计和实施的过程中,我将不断摸索更为合 理的教学方法,争取使自己的教学水平有更大的进步,令自己的学生在学习中有更大的收获。 第四节 焦耳定律 【教学目标】 知识与技能 1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。3、知道电功率和热功率的区别和联系。 过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。 情感态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。 第 169 页 共 198 页【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【学情分析】 学生学好这节知识是非常必要的, A.重点:理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点:帮助学生认识电流 做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点,防止学生乱套用公式。C.关键:本节的 教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及 其在生活、生产上的应用 【教学方法】 等效法、类比法、比较法、实验法 【课前准备】 灯泡(36 V,18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具 小电机 【教学过程】 (一)预习检查、总结疑惑 (二)情景引入、展示目标 教师:用电器通电后,可以将电能转化成其他形式的能量,请同学们列举生活中常用的用电器,并说明 其能量的转化情况。 学生:(1)电灯把电能转化成内能和光能； (2)电炉把电能转化成内能； (3)电动机把电能转化成机械能； (4)电解槽把电能转化成化学能。 教师:用电器把电能转化成其他形式能的过程,就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快 慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。 (三)合作探究、精讲点播 1、电功和电功率 教师:请同学们思考下列问题 (1)电场力的功的定义式是什么? (2)电流的定义式是什么? 学生:(1)电场力的功的定义式W=qU q (2)电流的定义式I= t 教师:投影教材图2.5-1(如图所示) 如图所示,一段电路两端的电压为 U,由于这段电路两端有电势差,电路中就有电场存在,电路中的自由 电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流I,在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多 少? 学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师:这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中,电场力做了多 少功？ 学生:在这一过程中,电场力做的功W=qU=IUt 教师:在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。 电功: (1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功. (2)定义式:W=UIT 教师:电功的定义式用语言如何表述？ 学生:电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U,电路中的电流I和通电时间t三者的乘 积。 教师:请同学们说出电功的单位有哪些？ 学生:(1)在国际单位制中,电功的单位是焦耳,简称焦,符号是J. (2)电功的常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号是kW·h. 教师:1 kW·h的物理意义是什么？1 kW·h等于多少焦？ 第 170 页 共 198 页学生:1 kW·h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。 1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J 说明:使用电功的定义式计算时,要注意电压U的单位用V,电流I的单位用A,通电时间t的单位用s, 求出的电功W的单位就是J。 教师:在相同的时间里,电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如,在相同时间里, 电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少, 而且还有快慢,为了描述电流做功的快慢,引入电功率的概念。 (1)定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。 W (2)定义式:P= =IU t (3)单位:瓦(W)、千瓦(kW) ［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快,但做功不一定多；电流做功 慢,但做功不一定少。 教师:在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分,电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢？ 学生分组讨论。 师生共同总结: W (1)利用P= 计算出的功率是时间t内的平均功率。 t (2)利用P=IU计算时,若U是某一时刻的电压,I是这一时刻的电流,则P=IU就是该时刻的瞬时功率。 教师:为什么课本没提这一点呢？ 学生讨论,教师启发、引导: 这一章我们研究的是恒定电流,用电器的构造一定,通过的电流为恒定电流,则用电器两端的电压必是 定值,所以U和I的乘积P不随时间变化,也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的,故没有必要分什么平 均功率和瞬时功率了。 ［说明］利用电功率的公式P=IU计算时,电压U的单位用V,电流I的单位用A,电功率P的单位就是W。 2、焦耳定律 教师:电流做功,消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中 电能完全转化成内能,于是导体发热。 ．．．．．．． 设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为R,通过的电流为I,试计算在时间t内电流通过此电阻产生 的热量Q。 学生:求解产生的热量Q。 解:据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR 在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt 由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做的功W等于电热Q。 产生的热量为Q=I2Rt 教师指出:这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律,同学们在初中已经学过了。 学生活动:总结热功率的定义、定义式及单位。 热功率: (1)定义:单位时间内发热的功率叫做热功率。 Q (2)定义式:P = =I2R 热 t (3)单位:瓦(W) ［演示实验］研究电功率与热功率的区别和联系。 (投影)实验电路图和实验内容: 取一个玩具小电机,其内阻R=1.0 Ω,把它接在如图所示的电路中。 (1)先夹住电动机轴,闭合电键,电机不转。调整滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为 0.50 V,记下电 流表的示数,算出小电机消耗的电功率和热功率,并加以比较。 (2)再松开夹子,使小电机转动,调整滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为2.0 V(此电压为小电机的额 定电压),记下电流表的示数,算出小电机消耗的电功率和热功率,并加以比较。 ［实验结果］ (1)电机不转时,U=0.50 V,I=0.50 A, 第 171 页 共 198 页P =UI=0.50×0.50 W=0.25 W 电 P =I2R=0.502×1.0 W=0.25 W 热 P =P 电 热 (2)电机转动时,U=2.0 V,I=0.40 A, P =UI=2.0×0.40 W=0.80 W 电 P =I2R=0.402×1.0 W=0.16 W 热 P ＞P 电 热 学生:分组讨论上述实验结果,总结电功率与热功率的区别和联系。 师生共同活动:总结: (1)电功率与热功率的区别 电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压 U 和通过的电流I的乘积。 热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率,决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。 (2)电功率与热功率的联系 若在电路中只有电阻元件时,电功率与热功率数值相等。即P =P 热 电 教师指出:上述实验中,电机不转时,小电机就相当于纯电阻。 若电路中有电动机或电解槽时,电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能,只有一少部分转 化为内能,这时电功率大于热功率,即P ＞P 。 电 热 教师指出:上述实验中,电机转动时,电机消耗的电功率,其中有一部分转化为机械能,有一部分转化为 内能,故P ＞P 。 电 热 教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请 同学评价黑板上的小结内容。 学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结, 看谁的更好,好在什么地方。 点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。 【板书设计】 1、电功和电功率 (1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功. (2)定义式:W=UIT 2、焦耳定律 (1)定义:单位时间内发热的功率叫做热功率。 Q (2)定义式:P = =I2R 热 t (3)单位:瓦(W) 【教学反思】 《焦耳定律》的主要内容是电流通过导体时,电能转化成热与电流、电阻、通电时间有关；电热的利用 和防止。本节课的设计的体现从生活走向物理,从物理走向社会的基本理念,注重科学的探究,激发学生的学 习兴趣,培养良好的思维习惯。 根据学生实际和课程标准的要求进行设计,通过学生的观察和生活经验,提出问题,进行分析,共同归纳 总结。教学中应该充分地相信学生,给学生活动的空间,真正的让学生成为学习的主人,在实验的过程中学生 也可能提出许多问题,教学中一定要发挥学生的主体作用,尤其是在大力提倡科学探究的今天。在教学过程 中要让学生参与讨论,充分调动学生学习的积极性,与思维分析能力,培养了学生解决问题的能力,并将所学 到的知识与实际相联系,使学生达到学以致用。 通过本节课的教学,我进一步相信我的学生,相信他们的能力,在今后的教学中,充分发挥学生学习的主 动性,主有让他们爱学、会学,我们教师才能真正走出多年的困惑,不要一为地强调结果,让我们更多地关注过 程吧,只有这样结果才会更加美好。 教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。 第十九章 生活用电 第一节 家庭电路 【教学目标】 第 172 页 共 198 页知识与技能 理解、掌握家庭电路的组成.懂得火线、零线的概念.理解保险丝的作用。了解插座及家用电器的接地. 了解测电笔的构造及使用方法.会解决有关家庭电路的简单问题. 情感态度与价值观 树立理论联系实际的思想. 【教学过程】 (一)提问引入 ⑴大家可能有过这样的经历:冬天家里开着电暖器,微波炉也正在工作,突然冰箱启动制冷,结果家里 所有电器一下子都停止了工作.有时当你打开台灯准备做功课时,灯泡闪了几下便灭了,但其它电器却仍能 正常工作.为什么有时所有电器一起停止工作,而有时某个电器坏了却不影响其它电器的工作呢？ ⑵如果你家中所有的电源插孔都被占满了,但又添置了新电器,怎样做才能使新电器也能工作起来？ 若能准确回答上述问题,则需要知道我们家庭电路的组成. (二)新课教学 演示家庭电路组成板. ⑴进户线. 进户线有两极,如图 1 中所示 A 和 B.其中一根是火线,一根是零线,家庭电路中的零线一般是接地的, 因此零线与大地(地线)之间不存在电压；但火线与零线之间存在220V电压,只是一会儿电流由火线经用电 器流入零线,一会儿电流又由零线经用电器流入火线,如此按一定频率变化,即我们家庭电路使用的是交流 电. 为了保证某个电器发生故障后不影响其它电器的工作,各个电器都应是一端接在火线上,另一端接在 零线上,即这些电器之间是并联关系,一个支路发生故障其它支路仍能工作,所以台灯坏了,并不会影响电 视机等其它电器的工作. ⑵保险丝(如图1中的D). 提问:现在生活水平日益提高,越来越多的人有能力购买各种电器,但我们能否无限制地增加家用电器 呢？ 讲解: 由于各个电器是并联的,同时使用的电器越多,干路(即进户的火线和零线)上的电流就越大.但进户线 是有一定规格的,只能允许某个值以下的电流通过,若通过的电流超过此值,就会使电线过热,有可能引发 火灾,造成生命财产的危险.在火线和零线上分别串入两根保险丝,就可以在电流超过进户线的允许值时, 保险丝自动熔断,切断干路电流,使所有电器停止工作,避免发生火灾,同时提醒用户:你目前同时使用的电 器过多了,由此可见,我们在使用电器时一定要注意干路电流的允许值,不能无限制 增加同时工作的电器数量. 提问:保险丝是怎样对电路起到保护作用的？ 讲解: 保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的.当干路电流过大时,保险丝发热很快,温度 急速上升,到达其熔点时,保险丝熔断,干路就成为断路,支路上一切电器都停止工作. 因此在供电正常情况下,家中所有电器同时停止工作,往往意味着保险丝熔断了. 有些用户为了自家用电方便,私自将保险丝换成粗的(允许通过的电流大)或干脆换成铁丝或铜丝,这 样使用大功率电器时,保险丝就不会断了.但这种做法引起的后果是极其危险的,曾经就有这样的事例；干 路中电流大到已使火线和零线成为两条火龙,并且沿着各个支路蔓延开去,而保险丝却安然无恙,根本没有 切断电源,起到保险的作用. ⑶插座(见图1中的E) 提问:既然各个电器都是并联在火线与零线之间,我们怎样才能将电器并联上去呢？ 在我们房间的墙壁上往往有电源插孔(可看教室中的实物)这就是插座(如图 2 中的甲和乙).插座的每 个孔中都有金属片,若插孔是两个孔的,那么其中一个孔中的金属片连接火线,另一个孔中的金属片连零线. 第 173 页 共 198 页当电器的插头插入插座时,插头的金属片与插座的金属片相接触,电器就通上电了. 对于三孔插座(如图 2 中的乙),一般孔“2”接火线,孔 “3”接零线,孔“1”接地,为什么要设计这样的插座呢？我们 家中的洗衣机、饮水机等电器的外壳本来是与火线绝缘的,但如 果天长日久绝缘被破坏,外壳就会与火线相连,人站在地上,人 与外壳间会存在电压,此时一触外壳便会触电.若将电器外壳与 地线相连,人与外壳间没电压,就安全了.由于上述原因,这种电 器的插头是三脚的(如图 2 中的丙),最上方的一脚接电器外壳, 此脚插入插座的孔“1”,外壳便与地线相连了. 如果多个电器都要用同一个插座,就必须用插座板了(出示实物插座板),这样可以解决多个用电器的 用电问题. 观察打开的插座板,提问: ①插座板中哪些地方是导电的、哪些地方是绝缘的？ ②怎样安装插座板？ ③安装插座板时一定要注意什么问题？(两根导电的弹簧片间必须绝缘) ④插座板外壳上的数字有什么意义？ ⑷照明线路(如图1中的F) ①让学生观察线路的接法,提问:为什么要这样连接？灯和开关的位置能否互换？ 要求学生通过讨论明确:灯与开关互换后,即使开关断开,灯也与火线相连,与站在地上的人之间存在 电压,人若触摸电的产绝缘处便会发生危险. ②让学生课后观察螺口灯与卡口灯的灯泡及灯座,分析它们的工作电路,并说明哪种更安全些？ ⑸电能表(如图1中的C) 提问:①电能表能否安装在图1的“E”和“F”之间？ ②某电能表上标有“220V,10A”字样,这是什么意思？ ③电能表上的“1500r／kWh”字样表示什么意思？ 要求学生明确:该字样说明用户用电能1度时,此电能表的转盘会转1500转. 例题某电器单独工作 30 分钟的过程中,该电能表的转盘转了 500 转,则该电器的功率应为多少？可否 根据此题设计一个测未知功率电器额定功率的方案？需测哪些数据？ ⑹测电笔. 讲解:在连接家庭电路时,首先应区分零线和火线.我们可以用测电笔来完 成这项工作. 测电笔的构造如图 3 所示:由金属笔尖、大电阻、氖管和笔尾金属体 依次相连而成.在使用测电笔时,用手捏住笔尾金属体,将笔尖接触进户线, 若碰到的是火线,则氖管发光.这是因为火线与人所站的大地之间存在电 压,而大电阻和氖管的电阻比人体电阻大很多,所以大部分电压加在了大 电阻和氖管上,使氖管发光.若笔尖接触的是零线,氖管就不会发光. 测电笔分为高压测电笔和低压测电笔,一般一千伏以上的电压称为高 压,我们家庭电路的电压属于低压.千万不要用低压测电笔去测高压火线, 因为此时人体按比例分得的电压会超过人体所能承受的安全电压. (三)课堂小结 (略) (四)布置作业 1; 教材第35页 活动 3; 2;教材第35 36页1;2;3;题 【教学反思】 《家庭电路》一节主要讲述家庭电路的组成部分及各部分的作用。其中,重点是试电笔的使用及开关、 插座的接法。我在讲授本节内容时紧紧抓住这个重点来开展我的教学,通过多种教学方法和手段使学生掌 握重点,突破难点。首先,通过播放触电的视频,使学生明白安全用电的重要性,体现物理的课程基本理念 “从生活走向物理”,从而激起学生的学习和探究兴趣,引入新课课题 其次,通过让学生知道触电是因为碰了火线,所以我们很有必要找出火线,并让学生上台找出火线。这 过程中,充分让学生动手,去体验物理探索的过程,,这个过程既培养了学生的动手能力,还培养了学生的口 头表达能力和胆量。 再次,引导学生分析为什么保险丝要接在火线上,而且只能接在火线上,教师从旁指导,并用接在零线 上的图进行对比,方便学生认识比较,在学习三孔插座中间的孔接地时,用了实物图进行分析,这些都充分 第 174 页 共 198 页体现了“物理从生活中来,到生活中去”学以致用的思想。 总体而言,本堂课是在充分理解新课标对本节内容的要求基础上设计的,注重培养学生的科学探究能 力。在练习的设计,也充分抓住了中考的考点,通过本节课的学习使得学生明白家庭电路的组成及各部分的 作用,进而会利用这些知识为我们的生活服务,同时能利用这个知识来规避危险。 教学是一门遗憾的艺术,虽然课前有较充足的准备,也很仔细的考虑了各个环节。但是,上完课发现有 的地方还是可以做得更好的,比如,教学过程中语言还是过于平淡,没有抑扬顿挫,还得加强训练。在让学生 动手的环节中,还可以让更加放手让学生自己去探究,语言方面可以更加精炼,课堂气氛可以进一步的调动, 这些地方略有遗憾,在今后的教学中我会多多注意,不断提高自己的教学水平。 第二节 家庭电路电流过大的原因 【教学目标】 知识与技能 通过演示实验和电路分析,使学生理解家庭电路中总电流随家用电器功率的增大而增大.通过推导 把实验结论从理论上加以验证.通过演示保险丝被烧断的实验,加深学生对保险丝作用的理解. 通过本 节教学,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力. 情感态度与价值观 建立安全用电的良好习惯. 【教具】 家庭电路示教板一块,交流电流表一只,60瓦台灯一盏,500瓦电炉一只,不同规格的保险丝几根, 写有例题的小黑板一块。 【教学过程 】 1.复习提问,引入新课 ⑴问:照明电路由哪几部分组成？保险丝用什么材料制成？在电路中起什么作用？(分别请学生回 答) ⑵问:同学们的家庭电路中有过保险丝被烧断的情况吗？请说“有”的一位同学说明是在什么情况 下被烧断的。 ⑶引入新课:保险丝被烧断,说明电路中的电流过大,那么是什么原因引起家庭电路中的电流过大的呢 2.进行新课 (l)短路是引起电流过大的一个原因 ①演示短路实验 出示家庭电路示教板。 A.给示教板接通电源,闭合开关灯亮,然后断开电源； B.把示教板尾部的火线零线搭接在一起,造成短路,再给示教板通电,观察到:在通电的瞬间同时听到 “啪”的一声响,保险盒火花一闪,灯并未被点亮。教师拔出保险盒盖给学生看,保险丝已被熔断。 C.断开电源,排除短路,给保险盒盖换好保险丝,再通电,灯又亮了。 ②问:通过此实验,你知道了什么？学生答:由实验知道,短路时,电路中电流过大,使保险丝熔断,但灯 没有烧坏。 ③分析 教师在黑板上画出图1,再画出等效的图2,然后引导学生分析: 问:火线、零线搭在一起,形成短路后,在BD之间形成两条支路,那么BD之间的总电阻是多少？ 导线的电阻很小,几乎为零,所以总电阻很小,几乎为零。 问:干路中的保险丝为什么会被熔断？ 干路中的电流很大,这就是连在干路中的保险丝被熔断的原因。 问:发生短路时,通过灯的电流也是很大吗？ 从并联电路的两条支路中的电流分配情况引导学生认识,干路中的绝大部分电流经过B、D间的导 线,在灯泡中几乎没有电流通过。 指出:所谓短路就是电流没有经过用电器而直接构成通路。排除短路故障后,用电器仍能正常工作。 ④短路的危险和哪些情况下会发生短路 讲述:发生短路时,通过导线的电流是正常时的几千倍,而 产生的热量又是跟电流的平方成正比,所以短路会使导线迅速变热,甚至使电线的绝缘皮燃烧起来,造成大 事故,因此在生活用电中要尽可能避免短路的发生。 让学生分析:家庭电路中在哪些情况会发生短路。 学生可能答:装修电路时不细心,使火线和零线直接连通。灯座、插座的两个接线柱接线不好,而使火线与 零线相碰等。 ⑤教师小结,刚才从实验观察和理论分析上都说明,发生短路是电路中电流过大的一个原因,要安全用 第 175 页 共 198 页电,必须避免发生短路。 ⑵用电器总功率过大 ①演示课本上图10-9的实验。 出示家庭电路示 教板,在干路上串联一个交流电流表(课前就把它接好),电路中有额定功率分别为 100 瓦和 60 瓦的两只白 炽灯。 闭合开关1,使100瓦的灯亮,请一同学读出电流表的读数I。 B.闭合开关2,使60瓦的灯也亮,请一同学读出电流表的读数l’。 C.在插座中插入一只60瓦的台灯,请一同学读出电流表的读数l’’。 ②小结:从实验看到,逐渐增加并联的灯泡数,电流表的示数逐渐增大。说明干路中的电流随用电器总 功率的增大而增大。 ③继续演示实验。 将台灯换上一只500瓦的电炉。这时听到“啪”的一声响,灯全熄了,同时看到 电流表的指针偏转较大幅度后又指向零。学生从中可以知道,是由于电路中电流过大,使保险丝又断了。 ④带领学生计算刚才三盏灯都亮时,通过保险丝的电流。教师引导 再让学生自己计算换上一只 500 瓦的电炉时,通过保险丝的电流。请一同学上黑板计算(I=3 安),其他 同学在作业本上做,教师巡迴检查。 ⑤引导学生比较两次计算结果,分析得出: A.总功率越大,干路中的电流越大,总功率过大,保险丝熔断, B.计算通过保险丝总电流 ⑥出示写有例题的小黑板,和学生共同分析计算。 例题:某家庭电能表上标着“220V 5A”字样,电路中接入 40W 的电灯 5 只,70W 的彩电一台,100W 的电 冰箱一台,700W 电饭锅一只。在这些用电器同时使用时,能否再接上一只 500W 的热得快？(不能接) 指 出:居民楼里若同时使用几个大功率的用电器,楼里的总保险丝会熔断,使整个楼断电。因此为了节约用电, 也为了不给大家带来断电的麻烦,家庭电路中不宜同时使用几个大功率的用电器。 ⑦教师小结: 家庭电路用电器总功率过大是电路中电流过大的另一个原因。 3.小结(略) 4.布置作业 ⑴课本上本节练习 1.2。 ⑵将你家里的所有照明用具和家用电器 及其功率列表写在作业本上。并计算一下所有用电器同时工作时的总功率和通过保险丝的电流I总,比较I 总和电能表上的额定电流I。若I总超过了I,你将采取哪些措施,才能保证安全用电？ (四)说明 1.在 演示短路实验时,为了安全,可把示教板的电源插头插到一有拉线开关的接线板上,教师站在离示教板较远 处控制接线板上的拉线开关,就可使电路接通、断开。演示时,造成短路,排除短路前,一定要先把电源插头 拔去后再进行,不要认为接线板上开关没有接通时,火线一定是断开的。 2.做第二个演示实验时,保险丝 的额定电流可选l～1.35A,这样就保证一插入电炉后,保险丝就熔断了。电流表要用交流档,选择0～5A档。 当 100 瓦、两个 60 瓦的三盏灯都亮时,电流表的示数 I〃小于后面计算出来的电流 3A,教师可简单告诉学 生,由于导线、接头处等存在电阻,所以灯泡两端的实际电压略低于 220 伏,所以电流表的示数和计算值略 有差别。 3.第二个演示实验也可用低压电源来演示。课前按图 10—3 连接好电路。电源选择 6V 档,选 择“10Ω1.5A”滑动变阻器,四个“2.5V0.3A”的小灯泡,示教电流表,CD间用两个夹子夹住一个0.5A的保 险丝管。调节滑动变阻器使灯正常发光。先闭合S1再闭合S2,可看到电流表的示数增大,当闭合S3时,保 险丝熔断。 【教学反思】 本节“家庭电路中电流过大的原因”是学生学习家庭电路第二节课,是学生理论联系实际能力的提升, 对学生的安全用电和培养学生运用物理知识解决实际问题的能力是非常重要的。 本节课的设计遵循“直观感知——操作确认——思辩论证”的认识过程,注重引导学生通过观察、操 作交流、讨论、有条理的思考和推理等活动,让学生通过自主探索、合作交流,建立安全用电的良好习惯。 本节课设计了提问、猜想、实验、论证、练习等环节,能从易到难,由浅入深地强化知识的应用,中采 用一题多解,一题多变的变式教学,有利于培养学生思维的广阔性与深刻性。 本节课的设计还注重了多媒体辅助教学的有效作用,在复习引入,理论论证、练习的过程中,都有效地 使用了多媒体。 教学效果不错。同学们都掌握了家庭电路中电流过大的原因:短路或用电器的总功率过大。 第三节 安全用电 【教学目标】 知识与技能 1.会用欧姆定律的知识理解安全用电的道理。 2.了解安全用电的常识。 3.知道安全电压,理解安全电压 为什么安全。 第 176 页 共 198 页过程与方法 1.通过用欧姆定律对安全用电的分析和理解,培养学生初步的分析能力、概括能力和应用物理知识解决简 单问题的能力。 2.通过了解安全用电,增强学生的安全意识和自我保护意识。 情感、态度与价值观 1.通过本节课的学习,使学生能初步形成讲安全、讲规则、讲科学的良好意识,培养学生的社会责任感。 2. 通过联系实际生活中安全用电的教育,进一步培养学生学习物理的兴趣,培养学生热爱科学的精神。 【教学重点】 用欧姆定律的知识理解安全用电的道理,掌握安全用电的常识；了解造成电路断路和短路的原因。 【教学难点】 掌握安全用电的常识,学会分析造成电路断路和短路原因,从而学会在日常生活中排查和避免电路断 路和短路。 【学习过程】 一.基础知识:上节课你学到了什么？ 二.基本技能 例1.对于人体来说,皮肤干燥的时候电阻_____,潮湿的时候电阻_____,如果带电体接触的是潮湿的皮 肤,通过人体的电流会_____；湿的手与干的手比较,电阻值会_____,如果用湿手插(拔)插头、按开关等,极 易使水流入插座和开关内,使人体和电流_____,造成危险。因此,千万不要用_____触摸用电器。 例2 关于安全用电,下面几位同学的说法中正确的是 A.日常生活中不要靠近电源 B.可以接触低压电源,不能接触高压电源 C.日常生活中不要接触电源 D.不接触低压电源,不靠近高压电源 例3.在家庭电路中,电灯软线的绝缘皮被磨破后可能发生短路,如发生短路,则会( ) A.电压增大 B.电流减小 C.保险丝熔断 D.用电器烧坏 三.当堂达标,反馈提升 1.有几位同学讨论关于安全用电的问题时,发表了以下几种见解,不正确的是 A.经验证明,不高于36 V的电压才是安全电压 B.下雨天,不能用手触摸电线杆的拉线 C.日常生活中,不要靠近高压输电线路 D.空气潮湿时,换灯泡时不用切断电源 2.导体中电流的大小跟加在这个导体两端的电压成_____。人体也是导体,电压越高,通过的电流越 _____,大到一定程度就会有危险了。经验证明,只有______的电压才是安全的。 3.云层之间、云层和大地之间的电压可高达______,放电时的电流可达______,如果通过人体会立即致 人_____,如果通过树木、建筑物,会使它们受到_____,为了防止雷电造成的危害,人们在高大建筑的顶端都 装上针状的金属物,通过很粗的金属线与_____相连,可以防止雷电造成的危害 四.课后练习 1.经验证明,对人体的安全电压是( ) A.一定等于36 V B.一定小于36 V C.一定大于36 V D.等于或小于36 V 2.安装家庭电路时,下面的几种做法不正确的是( ) A.将各盏灯并联 B.将插座和电灯并联 C.将电灯的一端通过控制电灯的开关接到火线上,电灯的另一端接到零线上 D.螺丝口灯泡的金属螺旋接火线,尾部中心的金属块接零线 4.安全用电的原则是( ) A.不能靠近电压为任何值的电源 B.不能接触电压为任何值的电源 C.可以接触低压带电体,不要接触高压带电体 D.不能接触低压带电体,不要靠近高压带电体 5.不用湿手触摸用电器的原因是( ) A.湿手的电阻非常大 B.湿手的电阻比干手的电阻小 C.湿手触摸用电器易打滑 D.以上说法都不正确 6.下列情况中可能会引起触电事故的是( ) A.用12 V的蓄电池做实验 B.碰到36 V电压的两根导线 C.见到有人触电,赶忙用手把触电人拉开 D.雷电天气时,站在高大树木下避雨 7.将一个灯座与一个开关串联后接入照明电路中,发现开关无论是闭合还是断开,灯座上的灯泡总是 亮的。产生这种现象的原因可能是( ) A.火线直接连入了灯座 B.开关内的导线接头松脱 第 177 页 共 198 页C.开关内两根导线的接头相互接触 D.灯座内两根导线的接头相互接触 【教学反思】 电与人们生活的关系非常密切,掌握安全用电常识是十分重要的。本节课从学生生活实际入手,体验合 作、探究的乐趣,并能向周围的人提出安全用电建议,进行安全用电知识的宣传活动,养成科学、安全的生活 意识。 开课伊始,先让学生谈电给人们的生活带来了那些好处后,接着引出用电不当还能给人们带来的危害以 及观看我课前收集的有关新闻图片。从而引导学生根据这些图片和新闻,并结合自己课前收集的资料和生活 经验,对电给人、财产造成的伤害和损失有一个感性的认识,触及学生的情感世界,引导学生自己去探求伤害 事件产生的原因,给学生的自主探究营造充足的空间,在一定程度上激发了学生的学习兴趣,保持学生对周 围事物的好奇心,满足了学生的求知欲,培养了学生的问题意识。 第二十章 电与磁 第一节 磁场 【教学目标】 知识与技能 1.让学生自己总结生活中与磁有关的现象,了解现实生活中的各种磁现象和应用,培养学生的总结、归 纳能力。2.通过实验了解磁与磁、磁与电的相 互作用,掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的 能力,培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。3.通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其 他天体的磁场及与之有 关的自然现象。 过程与方法 1.让学生参与课前的准备工作,收集课外的各种磁有关的现象和应用。2.在电流磁效应现象的教育中, 本节课采用类似科学研究的方式,还原物理规律的发现过程,强调学生自主参与。3.学生对物理现象进行分 析、比较、归纳,采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 情感态度价值观 1.对奥斯特的电流磁效应现象的教 育中,要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系,打开了 科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。2. 通过知识的学习,培养学生学科学、爱科学、用科学的精神,树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学 习中国古代对磁的应用,加强爱国主义教育。3.强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动,获得亲身 体验,产生积极情感。 【教学重点】 电流的磁效应、磁场的定义与基本特征 【教学难点】 电流的磁效 应、磁场的定义与基本特征 【教学过程】 (一)磁现象: 师:在初中我们已接触了一些磁有关的知识,生活中有哪些与磁有关的现象 和应用？同学之间可互相 讨论。 (因课前有准备,学生相对比较活跃,要充分把学生所知道的知识表述出来) 师:对磁的认识和应用,早 在我国古代就开始了 多媒体投影补充说明磁有关的现象和应用: 1、天然磁石(成分:Fe3O4 )2、司南的照片 东汉王充在《论衡》中写道:“司南之杓, 投之于地,其柢指南” 3、磁悬浮列车 上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站,东至上海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后,速度 是430公里/小时。这个速度超过了F1赛事的最高时速,车厢里上下颠簸很小,左右摇摆得相对还大一些。 4、飞鸽依靠地磁场识路等 从学生最熟 悉的磁知识着手,引出磁的一些概念: 1、 磁铁吸引铁质物质 第 178 页 共 198 页2、实物投影指南针的指向 磁性:磁体能吸引 铁质物体的性质 磁极:磁体中磁性最强的区域。从中引出N、S极的定义。 (二) 磁场 1.引入磁场的原因 解释磁体没有接触就能产生力的作用(在物理学中认为物理不直接接触就不能产生里的作用,如电 荷 之间的相互作用---是通过电场而发生力的作用的) 2.磁体与磁体之间,磁体与电流 之间；电流与电流之间作用示意图为 3.存在的范围 磁场存在于磁体周围以及电流周围 4.磁场的特性 对放入其中的磁体或电流有力的作用 (三)磁性的地球 师问:司南、信鸽传书等都是利用了地磁场对它们的受力作用,那么地磁场是如何产生,又是如何分布 的呢？同学们对此的了解有多少？ (先请学生说说自己对此的认识, 可分组讨论,最后由代表发言) 师:总结学生的观点,后通过视频说明: 地磁场的分布及与地磁南北极与地理南北极的方向关系 视频介绍: 投影 介绍地磁场的衰减及其可能的原因 介绍磁偏角的概念及其发现的实际意义 师指出:沈括在《梦溪笔谈》中指出:“常微偏东,不全南也”。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。 师问:除了地球有磁场外,其他天体是否也有磁场呢？ 有些学生的课外知识较广,可请个别学生 把自 己对其他天体的磁场的认识阐述一下。 师投影介绍:地球的磁场不是独立的,太阳、月亮等天体都有磁 场,并且太阳光、太阳黑子、极光形成 都与太阳磁场有关。 视频介绍:太阳黑子 的形成 视频介绍:太阳风、极光的形成原因 小结本节要点 1.电流磁效应的发现 2.磁场的由来与磁体之间相互作用以及电流之间相互作用的解释 3.地磁的研究与作用 【板书设计】 1.磁现象 磁性:磁体能吸引铁质物体的性质 磁极:磁体 中磁性最强的区域 2.磁场 磁场对通电导线的作用 磁场的作用 4.地球和其他天体的磁场 【教学反思】 学生在平时生活中接触或观察过磁体,对磁现象并不陌生, 但这些东西在学生的头脑中只是有印象, 缺乏理论系统地归纳和整理。 磁场虽然存在但是看不到,也摸不着。要引导学生展开空间想象就显得很重要,所以必须做好演示实验, 同时利用投影,巧设提问,使学生的观察方向化,通过改变小磁针位置观察其指向的变化,通过铁屑磁化后 在磁场的分布感受磁场的存在和磁场的分布。让学生通过现象去认识磁场。通过演示实验学到探找科学规 律的途径.通过小磁针的不同转向,说明磁场的存在。 我在教学设计中以四个探究实验为主线,把磁性、磁极、磁化、磁极间作用规律等基本概念交待清楚, 希望以实验吸引学生眼球,激起学生学习兴趣。 在讲授“磁体有两个磁极”时类比了“蚯蚓断肢再植”,形象生动,易于让学生掌握知识点。在讲“磁 极间相互作用规律”时,对比“电荷间作用规律”,教给学生一种学习方法,让他们在今后的学习中受益。 类比空气流动成风、磁场对磁体有力的作用,说明看不见、摸不着的东西也是可以认识的,使学生认识磁场 的存在,渗透科学的思维方法。 在教“N”、“S”极表示法时引用了英语单词,加强了学科间联系,让学生从根源上了解字母表示法的由 第 179 页 共 198 页来。再者,在整个教学过程中,我注意对学生进行思想教育。如课前用“磁浮列车”引课,让学生感受科技 对生产生活的影响；四大发明的简介让学生对我国古人的智慧由衷赞叹,为做为一个中国人而感到自豪； 自制小磁针环节,教育学生要善于动脑思考问题,从一点一滴做起,将来立志做个发明家。 同时紧扣磁场的基本性质——磁场对放入其中的磁体产生力的作用,且具有方向性。另外,做好演示实 验,有层次地培养学生分析问题和抽象思维能力。 本堂课我注重信息技术与学科的整合,其主体是课程,并不是所有学科、所有章节都适合用信息技术来 整合,要选择最有利于开展整合的章节内容来发挥整合的优势,而本节课充分利用物理课件,在适当的时候 进行整合,充分体现了学科本位的特征,又能有效地突破重点和难点。 第二节 电生磁 【教学目标】 知识和技能 认识电流的磁效应。知道通电导体的周围存在磁场,通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。理解 电磁铁的特性和工作原理。 过程和方法 观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用,初步了解电和磁之间有某种联系。探究通电螺线管外部 磁场的方向。 情感态度与价值观 通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙。 【教学重难点】 试验探究电流的磁效应的规律。探究通电螺线管的磁场规律。 【教学器材】 电脑平台、磁体、小磁针、电源、导线 【教学过程】 一、前提测评: 1.静止后的磁针指南的一端叫 极,又叫 极,指北的一端叫 极,又叫 极。 2.同名磁极相互 ,异名磁极相互 ；磁极间的相互作用是通过 发生的。 3.磁场的方向是这样规定的:小磁针静止时 极所指的方向就是该点的 ；可以利用带箭头 的曲线来描述磁场,这样的曲线叫做 。 4.使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫 。 二、导学达标: 引入课题:试验“猜一猜” 利用隐蔽的通电螺线管吸引小铁钉,让学生猜是什么物体？磁体对进入磁场的物体会发生作用,能否 利用人工作用产生磁场、控制磁场？ 进行新课: 1.电流的磁效应: 试验:53页图8.2-2示,结果 结论:通电导体的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这现象叫电流的磁效应。(这试验叫奥斯 特试验) 思考:为什么手电筒、普通电线通电时吸引力好像不存在？……如何增强磁场？(做成螺线管,也叫线 圈,如……开始的试验) 2.探究:通电螺线管的磁场 猜想:通电螺线管能否产生磁场,磁场可能与哪种磁体的相似？ ⑴试验:54页图8.2-4示 (对比条形磁体) 结论:通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。指出N极、S极 猜想:改变电流方向,磁场方向会不会变化？ ⑵试验:54页图8.2-4示,但电流方向相反 结果: 结论: 指出图8.2-5中的N极、S极 讨论:能否利用一句话来概括这普遍性的规律？(参考55页提示) 第 180 页 共 198 页⑶安培定则: 右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是通电螺线 管的N极。 练习:判断一些通电螺线管的N、S极 3.达标练习:课本后50页 “动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。 小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 【教学反思】 这节课的一个特点是师生对话多。对教材的这种处理,是基于“教材只是师生对话的一个话题”的教学思 想,通过师生的对话,充分激发学生的兴趣和内动力,弘扬学生的主体性,让学生亲自去感受、亲自去体验,亲自 去解读,课堂教学过程因此成了课程开发与创生的过程。另一个特点是探究实验多。在教学过程中,我们应 少一点灌输,多一点探讨,让学生尽可能地参与知识的产生和发展过程中,从接受知识转变为发现知识,达到 培养学习能力的目的。虽然探究实验多,但还是要突出探究通电螺线管的磁场是比较好的,该实验在器材不 多的情况下,要注重演示实验的质量,让大多数学生看到其中铁屑的分布是至关重要的。实验用的磁针最好 用大号的,一是便于全班学生看到,二是转动速度相对较慢,在观察过程中有利于思考。另外几个实验尽量让 学生动手,因为该实验涉及的器材以前都用过,步骤也不复杂,能调动学生学习的积极性。 第三节 电磁铁、电磁继电器 【教学目标】 知识和技能 知道电磁铁的构成和影响电磁铁磁性强弱的因素。了解电磁继电器的结构和工作原理。 认识物理知识的实际应用。 过程和方法 观察电磁铁和电磁继电器的构造。探究并了解电磁继电器的应用。结合实验培养学生的观察能力、实 验操作能力以及分析概括等能力。 情感态度与价值观 增强学生对科学技术的好奇感,在解决问题的过程中体验成功的喜悦。认识科学技术对社会发展和人 类生活的影响,激发学生为科学服务的意识和理想。 【教学重点和难点】 重点:电磁铁的结构和影响电磁铁磁性强弱的因素。电磁继电器的结构与工作原理。电磁继电器的电 路连接和应用。 难点:电磁继电器的工作原理。电磁继电器的电路连接和应用。 【教学资源与准备】 多媒体课件、电磁铁、电磁继电器、电池、导线、开关、电铃、发光二极管、滑动变阻器、铁钉、回 形针、螺线管 【教学过程设计】 (一)创设情景,引入课题 实验演示 S 现象:通电后,原本没有磁 性的铁芯可以吸引回形针。 提出问题:为什么插入通电螺线管的铁芯可以吸起回形针？ (二)实验探究,新课教学 1、演示实验:先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通 电后观察小磁针偏转的程度。 第 181 页 共 198 页现象:插入铁棒后,小磁针的偏转程度增大 提问:插入铁棒后,小磁针的偏转程度增大,这表明什么？ (这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。) 讨论:为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢？ 学生讨论得出——原理:铁心插入通电螺线管,铁心被磁化,也要产生磁场,于是通电螺线管的周围既 有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场,因而磁场大大增强了。 教师指出:从上面的实验中可以看出,铁心插入螺线管,通电后能获得较强的磁场。得到概念“我们把 插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。” 进一步提问:电磁铁磁性大小与哪些因素有关呢？ 2、学生实验:探究影响电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 提出猜想:电磁铁磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。 设计实验:用控制变量法分别改变电流大小、线圈匝数进行对比实验。 判断磁性强弱方法:根据吸引铁钉的多少来判断螺线管的磁性强弱。 实验步骤:a.将开关合上或打开,观察通电、断电时,电磁铁对大头针的吸引情况,判断电磁铁磁性的有 无。b.将开关合上,调节滑动变阻器,使电流增大和减小(观察电流表指针的示数),从电磁铁吸引大头针的 情况对比电磁铁磁性强弱的变化。c.将开关合上,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)改变电磁铁的 接线,增加通电线圈的匝数,观察电磁铁磁性强弱的变化。 实验小结:让学生归纳、概括实验结果后,教师总结。 板书——实验表明: ①电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。②通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。③在电流一定时, 外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强。 (三)活学活用,联系实际 1、介绍电磁铁的应用 提问:电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢？ 请同学们观看视频:电磁起重机。(说明它能将钢材吊起的原理。) 2、电磁继电器 提出问题: 高压环境或恶劣环境有可能对人造成不利影响,如何才能完成工作而又不会造成人身伤害?如何自动 控制、远距离控制? 电磁继电器的构造: 工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来使开关接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔 铁拉起来,切断工作电路。 结论:电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。 学生实验:让学生分组联接电磁继电器的控制电路和用小灯泡组成的工作电路.使继电器通电时,小灯 泡亮,断电时小灯泡灭。 通过接线和操作,使学生掌握继电器的主要构造和工作原理。 提问:用电磁继电器控制电路有什么好处？ 回答:用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制。 3、电磁继电器的应用 分析防讯报警器、水位自动报警器和温度自动报警器的工作原理. 在学生自己分析的基础上,进行小组议论.利用多媒体给出以下报警器的电路。 小结反馈,巩固知识 1、什么是电磁铁 插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 2、影响电磁铁磁性的因素 ①电流的大小 第 182 页 共 198 页②线圈的匝数 3、电磁继电器的工作原理 电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关 4、电磁继电器的实际应用 ①防讯报警器 ②水位自动报警器 ③温度自动报警器 【教学反思】 回顾本节课的设计,本节课充分贯彻了“学生为主体,教师为主导”的原则,通过简单的实验创设各种 合适的物理情景,引导学生有目的的观察实验现象,并应用现有的知识解释实验现象,从而得出结论。通过 层层设问逐步引导的方式,引导学生进行思考,激发学生的内在学习动力,让学生积极主动的参与到课堂教 学中来,掌握知识。力争做到全动、互动、主动。进而让学生更好的掌握重点,突破难点,提高课堂的教学 质量。 第四节 电动机 【教学目标】 知识和技能 了解磁场对通电导线的作用。初步认识科学与技术之间的关系。 过程和方法 经历制作模拟电动机的过程,了解直流电动机的结构和工作原理。 情感态度与价值观 通过了解知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。 【教学重难点】 磁场对电流的作用。电动机的基本构造与原理。 【教学器材】 电脑平台、磁体、线圈、开关、电源、导线 【教学过程】 一、前提测评: 评讲上一节的物理套餐的内容 二、导学达标: 引入课题:通电导体的周围有磁场,等效一磁体,把它放在另一磁场中,会不会发生作用？ 进行新课: 1.磁场对通电导线的作用: 实验:61页图8。4——1示 结果: 结论(学生分析,教师总结) 通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流方向、磁场方向有关。 2.磁场对通电线圈的作用: 实验:62页图8。4-2示 结果:转动(左右) 结论:通电线圈在磁场中受力转动 学生探究:让线圈转动起来 (让学生按照课本步骤完成,并说明这就是一个小电动机) 3.电动机: 看录像、然后分析总结如下: ⑴、结构:转子、定子、换向器 ⑵、原理:通电线圈在磁场中受力转动实质是机械电能转化为机械能 ⑶、重点分析图8。4-5,说明为什么要换向器。 ⑷、简述“生活中的电动机” 3.达标练习: 完成物理套餐中的本节内容。 第 183 页 共 198 页小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 【教学反思】 本节课的重点内容包括两个方面:1、磁场对通电导线和线圈的作用。2、简单介绍直流电动机的工作 原理。 由奥斯特实验回顾分析后设问“电与磁之间是否还有其他联系”引入新课。这节课主要包括3个课堂 演示实验,由于实验的可抄作性,利用模型演示实验“磁场对通电导线的作用、直流电动机的工作原理”, 利用一张纸简单演示通电线圈在磁场里的运动情况并引入电动机教学内容。 为了想更好地使学生理解掌握直流电动机的制作原理和工作过程,也向学生介绍了左手定则。大部分 学生对这个知识点还是比较有兴趣的,也能掌握。但教学大纲对这点没要求,并且课后反馈看学生易和前面 的安培定则混淆,增加了学生的学习难度和要求,所以在今后的教学中我觉得这个问题可以不提。只需提及 电流改变了,受力方向也变了,所以电动机能连续的转动即可。 第五节 磁生电 【教学目标】 知识和技能 知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。知道发电机的原理,知道什么是交流电,知道发电机发 电过程是能量转化过程。知道我国供生产和生活用的交流电频率是50赫兹,能区分直流电与交流电。 过程和方法 探究磁生电的条件,进一步了解电和磁的关系。观察体验发电机是如何发电的。 情感态度与价值观 认识自然现象之间的联系,了解探索奥秘的方法。认识创造发明的基础是科学探索,初步具有创造意 识。 【教学重难点】 电磁感应现象,感应电流。发电机的基本构造与原理。 【教学器材】 电脑平台、磁体、线圈、开关、发电机模型 【教学过程】 一、前提测评: 1.丹麦物理学家 证实电流的周围存在磁场,电流的磁场方向与 有关。 2.电动机的工作原理: 。电动机的实质是 能转化为 能。 3.直流电动机是由 、 、 、 组成的。 二、导学达标: 引入课题:电流周围有磁场,哪能不能利用磁场产生电流？ 进行新课: 探究:什么情况下磁可以生电？66页图8。5——1示 结果: 次序 实 验 条 件 电流表指针反应 1 置闭合电路的部分导体于磁场中, 且保持导体与磁场相对静止。 2 更换强磁体,增强磁场,仍保持导体与磁场相 对静止。 3 把单根导线换成匝树很多的线圈,仍保持导 体与磁场相对静止。 4 维持上实验器材不变,使导线在磁场中沿不 同方向运动。 1.电磁感应(法拉第实验) 导体在磁场中运动而产生电流的现象,叫电磁感应。 产生的电流叫感应电流。 思考:要产生感应电流需要哪些条件？ (学生总结) 条件: 第 184 页 共 198 页⑴、电路闭合 ⑵、导体在磁场中做切割磁感线运动 (利用这结论做成电动机) 2.发电机: 看录像、然后分析总结如下: ⑴、结构:转子、定子 ⑵、原理:电磁感应实质是机械能转化为电能 ⑶、交流电(AC): 周期性改变方向的电流。 (分析清楚) ⑷、频率:每秒内周期性变化的次数。 单位——赫兹(赫)符号:Hz 我国家庭电路的电流频率是50Hz 3.达标练习: 1.1831 年,英国物理学家 利用磁场产生 的条件和规律,进一步揭示了电现 象和磁现象之间的联系。 2.导体在 中运动而产生电流的现象,是一种 。产生的电 流叫做 。 3.电路中产生 ,叫交变电流。 4.在交变电流中,电流在每秒内周期性 叫做频率。频率的单位是 , 简称 ,符号为 。我国电网以交流供电,频率为 。 5.发电机发电过程是 转化过程,是把 转化成 。 6.发电机的工作原理是 。 小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 【教学反思】 物理学科中的概念与原理,往往是学生很难把握与深入学习的部分。对于电磁感应现象教学,学生往往 感到比较抽象,为了突破难点,加深学生对磁生电 的理解,利用多媒体演示“奥斯特实验”,并设问题情境, 激发学生的学习兴趣,引导学生思考电流能产生电磁场,反之磁场能否产生电流。学生通过观看屏幕,思考 与回答问题。 教师向学生介绍本实验的基本器材及连接方法,而后向学生演示实验过程中的两种情况:①闭合开关； ②换用强磁体闭合开关,发现两次实验结果均无电流产生。之后引导学生回忆奥斯特实验,根据“动电生 磁”的现象,让学生以小组方式动手进行实验探究。由 学生发现的结果与现象,出示实验记录表格。教师 引导学生思考为什么磁体或导体左右或斜看运动时都产生电流？二者有无共同特征？听取学生的回答,引 导学生得出结论。应用多媒体软件演示“导体做切割磁感应线运动,闭合电路中产生电流”的现象,加深学 生的理解,并归纳出电磁感应的定义。教师进一步引导学生通过实验,分析感应电流方向跟什么有关。通过 总结学生的结论,进一步解释本次的教学内容。 教师通过向学生展示手摇发动机,结合能量转化原理,引导学生思考能量之间的转换关系。 第二十一章 信息的传递 第一节 现代顺风耳－电话 【教学目标】: 知识和技能 了解电话是怎样把信息传递到远方的。了解电话交换机的用处。了解模拟信号和数字信号的区别。 过程和方法 通过观看录像、老师讲解,了解电话是如何传递。通过学生分析、讨论,说明电话交换机的作用。 情感态度与价值观 通过了解贝尔发明电话的过程,激发学生不怕困难,积极探索精神,了解技术对人类社会的作用。通过 学生讨论分析,培养合作精神。 【重、难点】 电话的结构与原理。电话交换机的作用、数字、模拟信号。 【教学器材】 电脑平台、 电话机 第 185 页 共 198 页【教学过程】 引入课题: “烽火台”……古代信息的传递方式,现代的信息传递方式有哪些？ 进行新课: 1、电话的结构: 贝尔发明了电话 话筒:把声信号转化为电信号,结构与麦克风相同 听筒:把电信号转化为声信号,结构象喇叭 电话线:传递信号 2、电话交换机: 想想议议: 完成课本77页的问题 结果:利用电话交换机可以大量减少线路。 电话交换机之间可以连接 简述电话交换机的发展过程 分析:占线的现象 3、模拟信号与数字信号: 模拟信号:信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样,模仿声信号的电信 号。 缺点:在传输、放大、加工的过程中易失真,从而使传递的信息发生变化。 数字信号:利用数字的组合来代表信息的信号。 特点:一般只有两个数字,在传输、放大、加工的过程中很稳定,容易编辑。 3、达标练习:课本后79页 “动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。 小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 【教学反思】 在上课时基本是学生在带动课堂的节奏,老师的主导作用主要是表现为把学生的思维引向深入。通过 练习题让学生说出电话的具体工作过程,这样学生对知识的了解加深。例如不能简单地说:话筒是把声音变 成变化的电流,听筒是把变化的电流转化为声音,而是进一步追问话筒是怎样把声音变成变化的电流的。听 筒是怎样把变化的电流转化为声音的。这部分细节学生是通过自学很难掌握的,这就需要老师的点拨—— 话筒通过炭精粒电阻的变化来改变电流的,同时利用电阻器与之比较,把听筒和扬声器进行比较,学生就易 于理解和掌握了。 第二节 电磁波的海洋 【教学目标】: 知识和技能 了解电磁波的产生和传播。知道光是电磁波,电磁波在真空的传播速度。知道波长、频率和波速的关 系。 过程和方法 通过演示了解电磁波的产生,电磁波在真空的传播。 【重、难点】 电磁波的产生。波长、频率和波速的关系。 【教学器材】 电脑平台、 收音机、电源、导线 【教学过程】 引入课题 电话的传播需要电话线,收音机、电视信号的传播没有导线,它们靠什么传播？……电磁波 进行新课: 1、电磁波的产生: 演示:课本80页试验 结果:产生了电磁波(为什么电流要时断时续) 结论:变化的电流产生电磁波 项目 振动源 波的形成 水波 木棍的上下振动 第 186 页 共 198 页声波 发声体的往复振动 电磁波 导体中电流不断变化 2、电磁波的传播: 在很多介质中可以传播,在真空中也能传播； 在真空中的传播速度最大,用c表示:c＝3×108m/s这是宇宙中最大的速度 ①波长:用λ表示,单位是m ②频率:1秒钟变化的次数,用f表示,单位Hz 1MHz＝1000kHz＝1000000Hz 它们的关系:c＝λf 3、电磁波的分类: 课本81页图示,分类的依据是频率或波长 光也是一种电磁波 阅读“科学世界” 录像……电磁波的海洋 3、达标练习:课本后83页 “动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。 小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 【教学反思】 本节内容在旧教材中都是选学内容,所以在以往的教学中并没有引起足够的器重,新教材却充分挖掘了 这一部分内容有利于培育学生的学习兴趣,从学生身边的事物讲起,让学生体会到了物理学确实与我们的生 活息息相关,充分展示了物理学科的实用性、趣味性、试验性和科学性等特色,进而激发学生的兴趣,引起学 生的思考。体现出从生活到物理、从物理到社会的教学理念。相比之下,旧教材重视知识的传授,在概念的 引入上比较直截了当；新教材则更重视物理知识的探究过程和学生获得知识的过程。 第三节 广播、电视和移动通信 【教学目标】: 知识和技能 了解无线电广播的大致工作过程。大致了解电视的工作过程。了解移动电话是怎样工作的。 过程和方法 通过了解广播、电视和移动电话的工作过程,初步认识科学技术对现代生活的影响。 【重、难点】 了解广播、电视和移动电话的工作过程 【教学器材】 电脑平台 【教学过程】 引入课题 前面我们知道电磁波可以在真空、空气中传播, 这节课我们学习电磁波的一些应用。 进行新课: 1、无线电广播: 大致过程:课本84页图示 声信号→电信号→电磁波→发射→接收机→声信号 但有两个问题: ①信号弱 ②频率低,传递性差 解决方法: ①放大 ②加一载波,接收后再去掉 例:声信号10000Hz＋载波100000Hz＝110000Hz发射 接收后110000Hz－载波100000Hz＝声信号10000Hz 第 187 页 共 198 页2、电视的发射和接收: 对照课本85页图分析说明 (传播过程与无线电广播基本相同,但多了图像信号,必 须把图像转换为电信号,与声音一起发射) 3、移动电话: 即有发射功能,又有接收功能。(可以看做是广播电台与收音机的组合) 无绳电话: 阅读“科学世界”“STS” 观看录像: 3、达标练习:课本后89页 “动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。 小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 【教学反思】 本节内容简单,有趣,涉及到生活实例,学生兴趣较高,可以让学生自学,分组,自己介绍本节知识点。 第四节 越来越宽的信息之路 【教学目标】: 知识和技能 常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。 情感态度与价值观 通过学习现代通信知识,了解科技为人类带来的便利,提高学科学的技术。 【重、难点】 了解科学技术,培养学习的动力 【教学器材】 电脑平台 【教学过程】 一、新课导入: 通过多媒体播放一场足球比赛片段。 教师引出新课:刚才我们欣赏的足球比赛片段,是我从卫视频道节目中截取的。现在电视台正在热播的 欧锦赛和奥运圣火传递节目也都是由卫星转播来的。为什么要用卫星来转播电视节目呢？除了卫星通信外, 还有没有其他的通信方式呢？这节课我们就来学习本章的最后一节《越来越宽的信息之路》。 学生回答:卫星传递信息多；卫星传递的信息量大；卫星传递时间快 板书: 越来越宽的信息之路 二、利用上节课的知识做铺垫,引出新知识 现在随着科技的进步,传输信息的途径也越多,像报纸、电视、收音机、电脑等都能传输信息,但它们 在相同时间内传输的信息量是否相同呢？以无线电广播和电视广播为例,在相同时间内谁传输的信息更多 一些呢？ 学生回答:不一定相同,电视广播传输的信息更多一些。无线电广播只能传递声音信号,电视不仅能传 递声音信号,而且也能传递图像信号。 教师引进新知识: 为什么电视广播要比无线电广播能传输更多的信息呢？这是因为它们用来传输电信号的电磁波(也叫 载波)的频率不同。这是我们上节课学过的知识,在无线电广播和电视广播中,电信号不能直接发射到空 中,(不能),需要把它们加载到高频电磁波上,再通过天线发射到空中。无线电广播一般是用长波、中波和 短波做载波,电视广播是用微波作为载波。因为微波的波长短,频率高,所以在相同时间内才能传输更多的 信息。 现代理论表明:作为载体的无线电波,频率越高,在相同时间内传输的信息就越多。因为微波的频率高, 用它作为载波能传递更多的信息,所以现在微波通信使用很广泛。 下面请同学们看书上微波通信部分,并思考下列几个问题: 1.微波的波长、频率在什么范围内？ 2.微波通信有什么优点？ 3.在微波通信中,为什么要建立微波中继站,它起到什么作用？ 4.微波通信有什么缺点？ 第 188 页 共 198 页教师板书:现代信息表明:作为载体的无线电波,频率越高,在相同时间内传输的信息就越多。 1.微波通信 学生回答:微波的波长在10米-1毫米之间,频率在30MHz-3×105MHz之间。 学生回答:频率高,传递的信息多,一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。可见它能传递的信 息量是很大的。 学生回答:因为微波的性质接近于光波,大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射。 学生可能回答:中继站的作用是使微波沿地球表面绕射。 教师引导:同学们大致说出了中继站的作用,谁能更详细说一下它的作用？ 卫星中继站能把上一站传来的微波信号经过处理后,再发射到下一站去。就像接力赛跑一样,一站传一 站,经过很多中继站就可以把信号传递到远方。 下面我们通过这个课件来说明一下中继站的作用。 演示课件:在 A 地发射微波,我要在 B 地接收到微波,能不能接收到？(因为微波不能沿地球表面绕射, 在 B 地接收不到微波)为了接收到微波,我在地面上每隔 50km 建立微波中继站,把信号接收过来,经过处理 后,再传到下一站去,在B地接收到微波。 由于微波通信传输的信息量大,所以各种电信业务的传输,如电话、电报、数据、传真、以及彩色电视 机都可以通过微波电路传输。同学们看图片,这是微波中继站,因为微波大致沿直线传播容易被山岳和高楼 所阻隔,所以微波中继站都建在很高的地方。 现在我们知道了微波通信的特点传输特点,请同学们想一想:微波通信有什么缺点呢？ 学生答:长距离通信需要建立很多中继站,麻烦。 学生答:遇到雪山、大洋过不去。 受地理位置的限制,例如我要在中国和美国之间建立一条微波通信线路,途中要经过大西洋,没法把中 继站建在水面上,该怎么办呢？ 学生回答:把中继站设在空上,利用通信卫星(或人造地球卫星)做中继站来完成微波的转发任务。 对,我们可以利用通信卫星作为空中的中继站,来完成微波的转发,这就是卫星通信。 2.卫星通信 第一种讲授方式: 谈到卫星通信,你觉得给它你带来得最大好处是什么？电视频道多了,能收看到的节目多了,能够及时 地知道到在世界各地发生的事情了。那么通信卫星是怎样完成电视节目的转播任务的呢？我们以一场足球 赛的实况转播为例,电视转播车在比赛现场将比赛实况摄下后,一般以微波通信的方式送给电视台,电视台 经过编辑处理后,通过无线电塔将电信号发射给太空中通信卫星,通信卫星接收电信号,经过放大变频后, 再向地面发送,通过电视台进行播放,我们在电视机前就可以看到球赛的实况。 第二种讲授方案: 卫星通信是是怎样完成微波的转发的呢？这是一个微波通信系统的简单示意图。 出示卫星通信过程动画: 地面站把电信号通过无线电塔发射给太空中的通信卫星,通信卫星接收到电信号,经过放大变频后,再 发送到另一个或几个地面站,由地面上的巨大的碟形天线接收电信号。 现在的卫星通信大多是同步卫星通信。通信卫星在赤道上空 35786km 的圆形轨道上,它绕地球一周的 时间恰好与地球自转一周的时间相同,也是24小时(严格说是23小时56分4秒),所以从地球上看,它好象 悬挂在空中静止不动,所以叫做地球同步卫星。 由于通信卫星离地面的距离远,它能把地面发送过来的电信号转发到很远的地方,所以在位于赤道平面 的轨道上,放置三颗同步卫星就可以实现全球通信。 现在我们了解了卫星通信方式,同学们能不能说一说,卫星通信给我们带来的最大好处是什么？ 学生回答:获得的信息量大了；电视频道多了；能收看到的节目多了；能够及时地知道到在世界各地 发生的事情了。 卫星通信和微波通信相比,有哪些优点呢？ 传输信息远、传播范围大,不受地形的限制,抗干扰能力强、比微波通信传输容量大。 正因为卫星通信有这么多的优点,所以目前世界上三分之二以上的国际电话、电报业务、和洲际电视 广播都由卫星通信来承担。 (卫星通信有没有缺点呢？卫星离地面的高度是 36000km,你们算一下,微波从地面传到卫星上再反射 回地面需要多长时间？微波的传播速度和光的传播速度相同。是 3×108m/s。0.24s,这是微波发射再返回 原地的时间,如果进行的是两地间的通信,需要的时间会更长。所以使用卫星通信时会出现信号延迟的现 象。不同台播放同一个电视节目不同步。这是使用卫星通信的一个缺陷。) 以上我们了解了微波通信和卫星通信,除了这两种通信方式外,还有没有其他的通信方式呢？ 第 189 页 共 198 页3.光纤通信 光纤通信是用光来做载波。我们知道,电磁波的传播速度等于光速,实际上光也是一种电磁波,并且光 的频率比微波的频率更高,如果用光来通信,那么传输的信息量会更多。 (光纤通信中所用的光是激光,而不是普通光,普通光夹杂了许多不同频率的光,方向性差,如果用普通 光做载波,就象收音机同时接收到了许多频率的节目一样,各种声音重叠在一起,叫人无法分辨。而激光的 频率单一、方向性好、亮度高等特点,正好弥补了普通光源的缺陷。) 那么应该用什么样的光来做载波呢？用激光 为什么？ 普通光夹杂了许多不同频率的光,方向性差,如果用普通光做载波,就象收音机同时接收到了许多频率 的节目一样,各种声音重叠在一起,叫人无法分辨。而激光的频率单一、方向性好、亮度高等特点,正好弥 补了普通光源的缺陷。) 从激光器发明后,人们就开始尝试用激光作载波来传递信息,但激光在空气中传播时容易受气候条件 的影响,于是人们就想能不能让激光在特殊的管道里传播呢？直到1966年华裔科学家高锟发明了光导纤维 后,用激光通信才成为现实。 用光纤灯具演示实验,让学生观察现象。 提问:细丝是什么？光导纤维 在光导纤维末端看到光点,说明什么？ 说明光沿着细丝传播过来。 在上学期学过,光在均匀介质中沿直线传播。光导纤维是弯的,光怎样为什么能传过来呢？ 下面同学们看一段影视图象,从中你会获得很多信息: 提问两个问题: (1)为什么光能在弯曲的光导纤维中传播呢？利用了光的全反射。 简单介绍一下光的全反射,光从玻璃斜射入空气中时,要发生折射现象,折射光线向哪个方向偏折？向 界面偏折。当入射角逐渐增大时,折射角怎么变化？当入射角再增大时出现这种现象,同学们猜想,当入射 角增大到某个程度时,看不到折射光线,光线全部反射回玻璃中,我们把这种现象叫做光的全反射。光导纤 维就是利用这个现象制成的。 (2)谁能简单说一下光纤通信的过程？ 光纤通信是利用电光变换技术,在信息发送端把电信号转变为光信号,让光信号在光导纤维中传播,在 信息接收端,再把光信号转变为电信号。从而实现信息的传递。 光纤通信传输的信息量非常大,一对光纤,从理论上讲,可以开通1亿路电话,再加上通信中光沿管道传 播,不容易受到外界的干扰、保密性好的特点,正在被应用的越来越广泛。目前世界上最长的光缆干线是, 我国的光纤通信发展也很快,在许多大城市都敷设了光缆。请同学们课后看看书后的阅读材料,了解我国光 缆通信的发展。 昨天我从经过我们家附近的网吧经过,看见它网吧牌子上写着,10M 光纤接入,说明电脑网络是通过光 纤传递来传输信息的。把计算机连在一起,互相传递信息,就形成了网络通信。 板书: 4.网络通信 我们经常使用微机,利用计算机网络,你都能做哪些事情？ 看新闻、听音乐、玩游戏、查阅资料、聊天、发电子邮件。 网上聊天是一种比较常见的网络通信方式,在网上你不管是你熟悉还是不熟悉得人,你都可以和他聊 天。还有另外一种网络通信形式是发电子邮件。 我们班都谁会发电子邮件？假如说我要把要一份文件作为电子邮件发送出去,我需要做好哪些准备工 作？ 首先在网上申请一个电子信箱,给信箱起一个名字并设定密码。还要知道对方的信箱的名字。然后才 可以发送。 我的信箱的地址是cyjx·163.com,谁能说明这是什么意思？ Cyjxhy是你的帐号,163.com是你的服务器的名字,也就是说我在www.163.com这个网上申请的信箱。 有的电子信箱的地址上还有.cn,谁知道是什么意思？表示这个服务器是在中国注册的。 谁能说说具体怎样发电子邮件呢？ 上网——打开信箱——装上要邮的东西——发送出去 假如说现在老师把这个文件发送到我的信箱里,我回家看去,谁愿意用你的电子邮箱帮老师发送邮件 呢？我们看一下他是怎样发送邮件的。 我们看到,其实发电子邮件很简单。 你觉得电脑网络给我们带来的益处有哪些？ 信息共享、网络通信、获取信息、有更多的娱乐游戏。 第 190 页 共 198 页目前最频繁的网络通信的形式是电子邮件。 现在最大的计算机网络是是什么网？什么是因特网？它有什么作用？谁能给大伙介绍一下？ 通过本节课的学习,我们了解了四种通信形式,知道了这几种通信方式的特点,优点及不足。下面同学 们看看书,归拢一下这节课所学的知识。有不太清楚的地方可以提出来？ 【教学反思】 本节课通过精心创设问题情境,调动学生积极地发现问题、提出问题、分析问题和解决问题,突出了“以 学生发展为本”的新课程理念。 本课采用多媒体课件辅助教学,吸引了学生的学习兴趣,为学生的学习与发展提供丰富多彩的教育环 境和有力工具。 通过本节课的教学,达到了预期目标。学生了解了科学为人类带来的便利,更会关注科学的发展,增强 了用科学服务于人类的使命感和责任感受。 本课也有遗憾之处,受课堂教学时间限制,对开放教学有一定的制约。如果有一些实物展示给学生,或 能到实际现场中观察等是最好的。 第二十二章 能源与可持续发展 第一节 能源家族 【教学目标】 知识与技能 1.知道什么是能源。2.知道什么是一次能源、二次能源。知道哪些能源是常规能源、哪些能源是新能 源。3.知道解决能源问题的重要性和主要出路。 过程与方法 讨论生活和生产中能源的分类,了解当地能源的使用状况 情感态度与价值观 关注能源与环境保护的关系,乐于将物理知识与生活实际及其它学科的结合。 (二)教学过程 1.引入新课 教师:同学们每天要吃饭、喝水,用什么来煮饭、烧水呢？(煤,煤气,柴禾、天然气……) 教师:同学们说得都对,把生米做成熟饭,把生水烧开都需要能量。煤、煤气、柴禾、天然气等等在燃 烧时都能提供能量。那么要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗什么呢？(汽油或者柴油) 教师:对,汽油、柴油燃烧时也能提供能量。同学们再想想,江河里的水流能不能提供能量呢？ 学生:能。山上采伐的木料放到江、河里能顺流而下,水流可以运送木料做功。 学生:水流还可推动水轮机做功,使磨转动,水轮机还能带动发电机转动发出电来。 …… 教师:同样,流动的空气——风也有能量,风能推动风车做功。像煤、天然气、汽油、水流、风等等能 够提供能量的物质资源,我们把它们都叫做能源。人们的生活、生产、科研都离不开能源。那么能源包括 哪些种,我们应该怎样来开发和有效地利用它们呢？今天开始我们就来学习这方面的知识。 2.进行新课 (1)什么叫能源？ 板书:〈第十四章 能源的开发和利用第一节 能源〉 教师:什么叫能源呢？ 板书:〈像煤、石油、天然气、水流等等,凡是可以提供能量的物质资源都叫做能源。〉 (2)一次能源和二次能源 教师:同学们知道吗？汽油、柴油都是从石油提炼出来的。那么煤、石油、天然气等等又是从哪里来 的呢？从地下开采出来的。地下的这些东西又是从哪里来的呢？煤、石油、天然气都是由古代的动物、植 物经过长时间的地质变迁中形成的,我们把它们统称为化石燃料。 板书:〈化石燃料、水能、风能、太阳能等等都是由自然界提供的能源叫做一次能源〉 教师:一次能源是自然界直接提供的能源。教室里点灯,家里开收音机、电视机,工厂里开动机器都要 用电能,电能是哪里来的呢？(电能是由发电厂供给的；电能可由电池提供；电能还可由太阳能转化而来— —太阳能电池。) 教师:同学们说得都对。火电厂把煤、石油等化石燃料转化成电能；水电站把水流能转化成电能；干 电池、蓄电池把化学能转化成电能；太阳能电池把太阳能转化成电能,……电能是由化石燃料、水能、风 第 191 页 共 198 页能、太阳能等等自然界直接提供的能源转化而来的,所以叫做二次能源。 板书:〈由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源〉 (3)世界能源消耗量迅速增长 教师:现在我们大量使用二次能源——电能,但实际消耗的还是转化成电能的一次能源——目前我国 主要还是消耗化石燃料。随着科学技术的发展和进步,特别是近三、四十年以来,随着工、农业生产和科学 技术的现代化,人们的生活也渐趋现代化,使能量消耗的增长趋势十分明显,为了便于比较,我们把各种能 源的消耗量都折合成燃烧值为 2.93×107焦／千克的标准煤计算(看课本图 14—1),在 1950 年是 26 亿 吨,1987 年就是 110 多亿吨,估计到 2000 年要超过 200 亿吨。我们国家的能源消耗量也在迅速增加,1953 年全国能源消耗仅为 0.54 亿吨标准煤,到 1992 年已达到 10.89 亿吨标准煤,增加了近 20 倍,预计到 2000 年将增加到14～17亿吨标准煤,几乎接近20世纪初全世界1年能源消耗的总量。能源消耗的迅速增长,会 不会引起“能源危机”呢？人类能不能解决这个问题呢？ 学生:煤和石油越采越少,人类可能要出现能源危机。 学生:人们可以寻找新的能源。 (4)常规能源和新能源 ①从古到今,人类使用的能源都是由太阳能转化来的。 教师:同学们知道煤、石油、天然气等化石燃料是古代生长的动、植物经过长时间的地质变迁而形成 的,那么这些动、植物又是怎么能生长壮大的呢？植物生长靠太阳把各种养分进行光合作用变成植物生长 的养料,动物生长靠吃植物或者其他的小动物,所以化石燃料从根本上来说,来源于太阳能。那么水能和风 能又是从哪里来的呢？ 学生:太阳照到地球上,使空气变热上升,冷空气就下降形成风。 学生:太阳照到江、河、湖、海的水面上,使水蒸发,蒸发的气上升到空中,在高空遇冷使变成雨雪降下 来,降到高山上的雨和雪融化成的水从高处流下,形成水能。 ②新能源的利用 教师:同学们说得很好,化石燃料、水流能、风能等都来源于太阳光的辐射,即太阳能。课本上的图 14 —2 就画出了太阳能的转化情况。太阳每秒钟要向周围空间辐射 3.8×1026焦的能量,其中到达地球表面的 太阳能只有 1.7×1017焦,但仍有大量的太阳能还没有被利用。近年来发明的太阳灶、太阳能热水器、太阳 能电池等对太阳能的直接利用还刚刚开始。这里还有很大的潜力可挖。此外自然界还存在大量的潮汐能和 地热能,我国和有的国家已试验用潮汐能和地热能来发电,由于有些技术问题还没有解决,使造价过高,因 此还没有被广泛采用。另外本世纪初还发现了原子核能(原子能),原子能已经做为核潜艇、航空母舰和破 冰船的核动力,也广泛地用于核电站。 板书:〈我们把化石燃料、水流能、风能等人类早就应用的能源叫做常规能源〉 〈把核能、太阳能、地热能、潮汐能等新近才开始利用的能源叫做新能源〉 (5)解决能源问题的主要出路 教师:开发和利用新能源是人类解决能源问题的主要出路。我国虽然蕴藏着丰富的煤炭资源,新油田也 在不断被发现,但是我国人口众多,能耗巨大,节约常规能源的消耗,开发和利用新能源仍是我国的一项重 要任务。同学们努力吧,为将来给祖国作出更多的贡献而努力学习吧。 3.总结(略) 4.布置作业 (1)阅读课本,思考以下问题: ①什么叫能源？②什么是一次能源？什么是二次能源？③哪些是常规能源？④哪些是新能源？ (2)把课本上图14—2所示的太阳能的转化情况用你自己的语言正确简练地写出来。 【教学反思】 本节课的内容看起来比较简单,是能源的一个系统认识。由于我们在以前的学习中已经接触过许多种类 的能源,所以学生会感觉比较容易理解。同时,这些知识又与生活联系比较紧密,学生有亲身体会,所以学生 学起来比较轻松。故在上课时,学生容易被调动,课堂也会通过各种例子而生动。所以,我在教学过程中,鼓 励学生发表自己的见解,同时与他人合作、交流,培养学生主动与他人合作的精神,有意识提高学生表达能力, 帮助学生体会任何科学认识都来源于科学实践。但是本节课中又出现了一些新的能源名词,有些容易理解, 如化石能源,只要用视频突破它们的形成原因和过程,学生便会有一个明确的认识,但是有一些却不太好理 解,比如一次能源中的核能,二次能源中的汽油、酒精等就不是那么容易理解了,我本节课的成功之处是通过 一些视频和课外一些资料突破学生不易理解的地方,同时获得了一些直观认识和体会,再通过各种例子反复 巩固,最后又通过习题和练习进行加强。从学生的练习反馈学生对本节课的重点难点基本突破。 第二节 核能 第 192 页 共 198 页【教学目标】 知识与技能 1.常识性了解原子和原子核的组成。2.常识性了解裂变、链式反应、聚变的大致情况和原子弹、氢弹 的制造原理,以及核反应堆的作用。3.常识性了解研究可控核聚变的重大意义。 情感态度与价值观 正确认识核能的价值,启发学生想象人类开发利用核能的美好前景,激发学生努力学习科学技术的热 情。 【教具】 原子和原子核的挂图,链式反应的挂图(能用幻灯显示原子、原子核的结构和链式反应的情况更好)。 【教学过程】 1.引入 板书:核能 指出核能是一种先进的、可以替代常规能源的新能源。目前世界上利用核能发电的核电站已有400多 个。其年发电量约占全球年发电总量的17%,到下世纪,核能有时能成为一些国家的主要能源。 要了解核能是怎么回事,就需要从物质结构——原子和原子核的组成说起。 2.新课 板书:原子和原子核的组成 提问:请根据化学课中讲过的内容,说说原子和原子核的组成情况？ 教师展示原子和原子核的挂图,归纳小结学生的回答,要求学生明确:任何物质的原子都是由位于原子 中心区域带正电的原子核和带负电的核外电子组成的；原子核又是由带正电的质子和不带电的中子(质子 和中子统称为核子)组成的。 板书: 讲述:本世纪初,科学家们通过实验和理论研究对原子和有子核的组成有了正确的认识,发现原子核是 可以改变的,而且在改变过程中可以释放出巨大的能量——原子核能,简称核能,通常也叫原子能(确切地 说,原子能应是原子核能的缩写代名词)。那么,怎样才能有效地获得蕴藏在原子核里的大量核能呢？ 旁注:在原子中,原子核和核外电子之间有广阔的空间,而在原子核中,质子和中子则是紧密地结合在 一起的。此注供教师参考。 板书:裂变 指导学生阅读教材上讲裂变那一段课文。提出其注意: (1)裂变指的是什么现象； (观察教材上铀核裂变的示意图,结合阅读课文中的讲述,了解铀核裂变释放出核能,转化为周围物体 的内能是怎么回事； 了解裂变释放出的核能十分巨大。 提问:什么叫裂变？ l 千克铀中的铀核如果全部发生裂变,释放出的能量大约是 1 千克标准煤完全燃烧所放出能量的多少 倍？ 旁注:检查学生阅读教材的效果。 教师小结并强调:用中子轰击铀 235,铀核(质量大的核)会分裂成两部分(两个中等质量的核),这种现 象叫做核裂变,简称裂变。根据书上提供的数据很容易算出,1千克铀中的铀核如果全部发生裂变,释放出的 能量大约是 1 千克标准煤完全燃烧所放出能量的 2.5×106(250 万)倍。由此可知,裂变是获得大量核能的 重要途径。 板书:链式反应 教师展示链式反应挂图并讲述: 用中子轰击铀核,才能使铀核发生裂变,放出能量。如果外界的中子停止轰击,裂变也就停止。然而实 验表明,铀核分裂时,还同时放出 2～3 个中子,这一点的意义特别重要。因为放出的中子,又可以轰击其它 铀核,使它们也发生裂变。这些铀核分裂时,同样放出中子,从而引起更多的铀核发生裂变。于是裂变反应 便会链锁式地自行持续下去。这种现象叫做链式反应。 如果对裂变的链式反应不加控制,在极短时间(约百万分之几秒)会释放出大量核能,发生猛烈爆炸,原 子弹就是根据这个原理制成的。 让学生看教材上我国第一颗原子弹爆炸后引起蘑菇状烟云的示意图(说明:原子弹爆炸时,立刻发出强 烈的闪光,可照亮100千米以内的天空和地面,闪光后,天空出现一个火球,并迅速上升。火球冷却后变成褐 第 193 页 共 198 页色烟云,同时地面上升起的尘土和烟柱一起形成可上升到15千米高空的蘑菇状烟云。原子弹爆炸时还发出 极其强烈的爆炸声,几十千米以外也可听到)。 讲述:为便于和平利用核能,必须控制链式反应的速度,使核能缓慢而又平稳地释放出来。为此,人们制 成了一种专门装置。 板书:核反应堆——能缓慢、平稳地释放核能的装置。 让学生看教材上我国第一座核反应堆外貌图(彩图,说明:建造核反应堆,对材料、技术、安全防护设施 等都有很高、很严的要求。不但需要解决很多核物理问题,也要求材料科学、电子学、自动控制学等解决 许多困难问题。能自行设计、制造核反应堆,表明我国在这一高科技领域取得了重大成就,为和平利用核能 创造了必要的条件)。 板书:聚变——获得大量核能的另一重要途径 讲述:科学家们发现,某些质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时,也能释放出核能,这种现象 叫做核聚变,简称聚变。 让学生看教材上一个氘(dao)核和一个氚(chuan)核结合成一个氦核的聚变反应示意图(说明:一个氘 核由一个质子和一个中子组成,一个氚核由一个质子和二个中子组成,它们发生聚变反应结合成由二个质 子和二个中子组成的氦核时,要放出一个中子,并释放出核能). 氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍. 聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生,因此聚变又叫热核反应. 自然界中,太阳内部的温度高达摄氏 1 千万度以上,在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的 光和热,正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说,地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量. 前面讲过,原子弹是利用重核裂变现象制成的.而另一种威力更大的核武器——氢弹,则是利用轻核聚 变现象制成的. 人们现在还不能有效地使聚变在人工控制下进行,从而和平利用聚变释放的核能.由于聚变不但放出 的能量更多,而且所使用的原料来源也极为丰富,可以从海水中提取.例如,从几升海水中提出的氘在发生 聚变后可以提供相当于燃烧1千多升石油放出的能量.因此,目前世界上许多国家都在积极研究核聚变的人 工控制(通常又叫可控或受控热核反应)这一非常吸引人的重大课题,并取得了进展.(注:值得一提的 是,1991 年,欧洲的科学家们首次做成了可控核聚变实验,这是科学史上一件大事,它标志着人类向获得理 想的能源迈出了重要的一步.但要达到实用阶段,还需要攻克许多技术难题,未来的任务仍然相当艰巨.) 旁注:利用原子弹爆炸产生的高温,可以引发轻核的聚变反应. 我国自行设计的大型可控核聚变实验装置“中国环流一号”,已于80年代中期在四川省乐山市建成投 入使用.近年来,科研人员利用这个实验装置取得了多项研究成果.江泽民主席看了“中国环流一号”后,曾 经指出:“受控核聚变是开发人类新能源的尖端项目.一旦实现,地球上的全部海水就会成为巨大的能源库, 至少可供人类使用上百亿年.尽管目前工程技术上还有一些困难,但我相信总有一天会突破.” 由以上的介绍可知,人类和平利用核能的前景是美好的.在可控核聚变的研究中,我国必将做出自己的 贡献. 3.总结与布置作业 讲述:这节课初步介绍了: (1)原子和原子核的组成. (2)原子核里蕴藏着巨大的能量——核能.获得核能的途径,一是裂变,二是聚变. (3)什么是链式反应,什么是核反应堆,什么是原子弹、氢弹等. (4)我国和世界上许多国家都在积极研究开发利用核能,并取得了可喜的进展. 这些内容是每个现代社会公民应具有的常识,它对于我们了解物理知识在开发、利用新能源和国防现 代化建设以及发展高科技中的作用,都有重要意义.课后,同学们要认真再读读本节课文,思考以下问题. 板书:裂变和链式反应是怎么回事？ 核反应堆的作用是什么？ 什么叫聚变？为什么说研究可控核聚变是一个非常吸引人的重大课题？ 【教学反思】 学生们通过阅读一些有关的材料,体会到了核能的重要性。在充分调动起学生的积极性以后,我开始新 课的教学。整节课学生都是在极其感兴趣的情况下听课的。得到如此较好的效果,我回顾我的课堂得到如 下一些感悟。 1.多媒体辅助教学使课堂更加活跃。传统教学大、多是老师讲学和挂图相结合,但是一些现象使在课 堂上根本不可能实现的,比如说核能的释放就无法在课堂上演示完成。我在课上讲裂变和聚变时,先是运用 动画形象生动地演示《链式反应》和《热核反应》,另外我还搜集了大量关于原子弹、氢弹爆炸的录像,例 如《原子弹在试验场的爆炸》、《轰炸广岛》核《氢弹空投》,让学生们如同身临其境般感受核裂变和核聚 第 194 页 共 198 页变的威力,学生们被深深地吸引。如果像传统教学法那样纯粹地讲述反应,学生一是费解,二是提不起兴趣。 而动画课件和录像的运用很好地解决了上述两个问题,在课堂的实践中也取得了不错的效果。 2.在学习知识的同时,向学生渗透环保意识。科学技术是一把双刃剑,它可以造福人类,也可以给人类 带来灭顶之灾。尽管是人类和平利用核能,也有控制不好,出现事故的时候。例如:切尔诺贝利核电站。在 课堂上,我除了让学生阅读课本上的资料以外,还大量搜集了关于切尔诺贝利核泄漏的文字记载,展示给学 生看,学生们在灾难的记载面前目瞪口呆,同时也深刻地感受到了环保的重要性。 3. 在学习知识的同时,进行爱国主义教育。由于核能威力巨大,拥有核武器的国家在国际上的地位非 同一般。二战过后,整个中国满目疮痍,在国际上的地位也不高。但1964年戈壁滩上的原子弹爆炸以后,世 人再也不敢小看中国了。在我给学生放映完《我国的第一颗原子弹》之后,议论纷纷,大受鼓舞！ 4.让学生根据自己的兴趣充分利用的课外时间进行学习。建议学生在课外书、杂志、报刊、电视和互 联网上寻找他们感兴趣的有关“核能”的内容。很多学生在课后把只要精力放在课外书、杂志、报刊、电 视和互联网上,鼓励他们把课外时间运用到学习上可以使他们的课外时间更加有意义。 5.充分搞好“师生互动”和“生生互动”。把新课自习设计成学生作业,让学生们小组互动合作完成。 这比单纯老师讲解新课内容效果要好得多。学生在相互寻求答案的过程中认真思考了,而思考过的东西会 在脑海里留下深刻的印象,他们在这一过程中真正成为了学习的主人。 第三节 太阳能教案示例 【教学目标】 知识与技能 了解太阳能的优点.知道直接利用太阳能的两条途径. 过程与方法 观察太阳能在日常生活中应用的实例,经历自制太阳集热器的过程 情感态度与价值观 有了解太阳能奥秘的兴趣,能保持对大自然的好奇,初步领略自然现象的美妙与和谐,对大自然有亲近, 热爱的感情。 【教具】 有关挂图、录像资料等. 【教学过程】 1.引入新课 教师:人类利用的常规能源是什么？可以开发利用的新能源有哪些呢？ 学生:常规能源有煤、石油、天然气等化石燃料和风力、水力资源等等,可以开发利用的新能源有核能、 太阳能、地热能、潮汐能等等. 教师:回答得很好,前面我们已经学习了核能的开发和利用,用铀做燃料的反应堆虽然能大大减少能源 的消耗,但是铀的储量也是有限的,而且使用时要产生放射性污染；轻核的聚变虽然比裂变干净,还能释放 更多的能量,但是至今还没有真正解决和平利用的问题,所以还要开辟新能源.随着科学技术的发展,人们 发现太阳不但一直间接地向人类提供生存和发展的能量,而且还是可能为人类长期地直接提供巨大能量的 新能源.今天我们就来学习太阳能. 2.进行新课 板书:＜第四节 太阳能＞ (1)太阳能的优点 ①太阳能十分巨大. 教师:同学们想想,太阳能有什么优点呢？ 板书:＜(一)太阳能的优点＞ 学生:太阳能非常巨大,从前面表中可见,太阳能向周围空间辐射的总功率达3.8×1026瓦. 板书:＜1.太阳能十分巨大＞ 教师:说得很好,太阳能十分巨大.同学们知道太阳能辐射到地球表面的总功率是多少吗？(通过查看 课本答:l.7×1017瓦) 教师:同学们计算一下,太阳每小时辐射到地球的总能量有多少？(学生上黑板计算:1.7×1017瓦× 3600秒=6.1×1020焦) 第 195 页 共 198 页教师:地球每小时从太阳获得的太阳能量有6.1×1020焦,这比目前全世界在一年内能源生产的总量还 多,可见太阳能有多么巨大. ②太阳能供应时间长久. 那么太阳能会不会用完呢？根据科学家推算,太阳像现在这样不停地向外辐射能量,还可以维持60亿 年以上,对于人类来说,太阳能可以说是一种取之不尽,用之不竭的永久性能源,所以太阳能的第2个优点 是: 板书:＜2.太阳能的供应时间十分长久＞ ③太阳能分布广阔,获取方便. 教师:我们到哪里去取太阳能？怎样获取呢？(只要太阳能照到的地方,就有太阳能,不用专门去寻找； 只要用东西接收就行了,不需要挖掘开采) 教师:很好,所以太阳能的第3个优点是: 板书:＜3.太阳能分布广阔,获取方便,无需挖掘开采和运输＞ ④使用太阳能安全、不污染环境. 太阳能是最干净的能源,开发、利用太阳能不会给我们带来污染.所以,太阳能的第4个优点是: 板书:＜4.太阳能安全、不污染环境＞ (2)人类直接利用太阳能有两条途径 教师先请同学议论:如何利用太阳能？然后总结. 板书:＜(二)直接利用太阳能的两条途径 1.把太阳能转化成内能以供利用＞(讲解:例如用太阳炉、太阳能热水器等装置把太阳能转化成内能来 做饭、烧水等等,也可用集热器把水加热,产生水蒸气,再推动汽轮发电机发电——这就叫太阳能热电站.) ＜2.通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能＞(讲解:例如用硅光电池——也叫太阳能电池,把太 阳能直接转化成电能.太阳能电池的应用已很广泛,像人造卫星上的电源、太阳能汽车上的电源,小型电视 机、计算器上的电源,城市道路路灯的电源等等都可用太阳能电池,我国还用太阳能电池做航标灯的电源, 铁路信号灯的电源等等) (3)利用太阳能的困难 教师:既然太阳能有那么多优点,为什么不大量推广、大范围应用呢？目前还有些技术问题没有解决. 板书:＜(三)广泛利用太阳能的困难 1.太阳能虽然十分巨大,但它太分散＞(讲解:经计算,垂直投射到地面每平方米面积上的太阳能只有 几百瓦,所以要大规模开发利用太阳能必须设置庞大的收集和转换能量的系统,目前造价还太高,影响推 广. ＜2.由于地球的自转和气候、季节等原因,太阳能的功率变化大,不稳定,给正常连续地使用造成困难 ＞ ＜3.目前太阳能转换器的效率不高＞(讲解:光热转换的效率为50～60%,而光电转换的效率只有10%左 右.所以还要下大力气研制高转换效率的材料) (4)结束语 要大规模地直接利用太阳能还要做大量的研究工作,现在已取得一定成果,只要不断努力,必将会不断 有新的进展,随着科学技术的进步,应用也将越来越广泛.有人预言,到21世纪,太阳能将会成为人类的重要 能源之一. 【教学反思】 通过本节课学习我们知道:太阳能其基本原理是利用太阳能热水器把太阳能转化为内能,将集热器管 道内的水加热。太阳能热水器是采用太阳光对物体的作用来工作的；太阳能汽车在其结构中采用了航天飞 船和空间站上安装的太阳能电池来提供能量。教材已经扩展的内容有:太阳的构造,太阳的一生,煤、石油、 天然气的形成……。从教材内容可以扩展出去的问题有:恒星的一生及其三种不同的结局:白矮星、中子星 及黑洞,太阳能电池的构造,地球上的各种循环现象,怎样更好地利用太阳能,如何延长太阳的寿命,在太阳 晚年的人类生存问题…… 本节课设计发明活动在器材的选择上有很大的灵活性,所以要在课上要鼓励学生多动脑、多实践,给他 们相对充裕的时间,他们总会有所得。同时也要培养他们严谨的科学态度,潜移默化教给他们正确的科学方 法。另外还要通过种种措施和手段,激发学生在课后仍然保持科学探究的热情,由课内到课外、由被动到主 动,逐渐使学生自然地学会科学的想事情、做事情,这也是组织科学探究活动最终目的之一。 第四节 能源与可持续发展 【教学目标】 第 196 页 共 198 页知识与技能 认识能源消耗对环境的影响。 过程与方法 通过多媒体、讨论等了解当地能源使用对环境的影响。 情感态度与价值观 通过了解大量消耗能源对环境造成的破坏,初步认识科技给人类带来的负面效应,具有节能意识、 环保意识。初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。有可持续发展意 识,能在个人所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。有将科学服务于人类的意识,有理想,有抱 负,热爱祖国,有振兴中华的使命感和责任感。 【教学过程】 一、新课导入 教师:上节课我们已经讲了能源革命这节的内容,现在同学们来回忆一下,在历史发展的长河中,人 类在能量转化方面的进步历程是怎么样的呢? 学生:远古人类和其他动物一样,只能利用无私的太阳所赐予的天然能源--太阳能:钻木取火是人 类在能量转化方面最早的一次技术革命;蒸汽机的发明直接导致了第二次能源革命;反应堆拉开了以核 能为代表的第三次能源革命的序幕。 教师:同学们对上节课的内容掌握得还不错。进入21世纪,我们对能量转化技术的掌握是日趋成熟 完善,对能源的利用也日趋合理,到底21世纪我们的能源发展是怎么样的呢？好,今天我们就来学习一 下能源下可持续发展,来了解一下这个问题。 二、新课教学 1、21世纪的能源趋势 教师:由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展,能源的消耗持续增长。特别是近三四十年来, 能耗量增长速度明显加快。同学们看下图16.5-1,了解一下一个多世纪来,人类能源消耗的情况。 (学生看书,老师板书) 学生看完后,老师利用多媒体显示一些有关近年来能源消耗的图片,让学生更形象地了解这方面的 知识。叫学生讨论交流,21世纪的能源趋势是怎样的？ 根据上一节课学过的能量转移和转化的方向性,我们知道目前作为人类主要能源的化石能源,并求 是取之求尽、用之求竭。化石能源、核能等是不可再生的能源,我们现在开采得越多,留给子孙后代的 就越少。人类自1973年以来,共向地球索取了5 000亿桶(约合800亿吨)石油,剩下的石油按现有生产 水平计算,还可保证开采44年。天然气也只能持续开采56年,一些国家的煤炭资源已采掘殆尽。为了 人类的未来,我们必须要节约能源。因此同学们以后不仅自己节约能源,看到浪费能源的行为也应该勇 敢地站出来制止。 2、能源消耗对环境的影响 教师:人类在耗用各种能源时,特别是目前石油、煤炭占了能源的绝大部分,而且年消耗量在不断增 长,不可避免地会对环境造成影响。现在我们来看下影像,了解一下它对环境有哪些影响呢？ 学生通过各种媒体,可能对能源消耗对环境的影响有一些初步的认识。然后让学生讨论、举出能源 消耗还会对环境造成哪些影响,并且在老师的指导下,把课本图16.5－2表中的空格填上,使学生认识 到过量使用能源会对环境造成严重的破坏。 3、未来的理想能源 化石能源的大量使用,不仅留给子孙后代的越来越少,而且造成严重的环境问题。根据学过的有关 能源的知识,以及课本上提出的条件,在老师的指导下,让学生说一说哪些是未来的理想能源,并说明其 道理,同时在课堂上展开讨论。 四、课堂练习 动手动脑学物理 1.你认为风能、太阳能、核能……以及你所想到的可能的能源,哪些有可能成为今后的理想能源 2.在你生活的地区是否适宜开发可再生能源？为什么？ 【教学反思】 “能源和可持续发展”一章内容是整个初中物理最后一章教学内容,对升学考试来说其所占分值几乎 为零,但这一章所包含的思想教育的内容是极其丰富的。受应试教育影响,为迎接中考复习,提高中考分数, 部分教师将本章教学完全变为学生阅读,一个课时都不安排,积极备战中考复习。这是极其严重的错误。现 代化国家的经济发展和能源有着密切的关系,能源消费量越大,国民生产总值也越高。反之,能源不足就会 影响国民经济的发展,甚至会造成巨大的损失。据分析,由于能源不足所引起的国民经济损失,约为能源本 第 197 页 共 198 页身价值的20到60倍。目前,我国正处于改革开放的前期阶段,要尽快发展社会主义经济建设,除了其他的 必要条件外,还必须重视能源这一重要的物质基础。因此,能源是我国更好地进行社会主义现代化建设、发 展市场经济的关键问题,有必要分析其开发与应用的情况,研究今后的发展方向。本章教学内容是对学生进 行思想教育的极好素材。在新课程改革实践中,中学教育最重要的目的之一就是要为提高全民族的素质,为 培养有理想、有道德、有文化,有纪律的社会主义建设人才打下基础。在学科教学过程中重视对学生进行 思想教育,这对学生将来在道德品质等方面成为一个高尚的人会有很重要的作用。毕竟我们教过的所有学 生里未必能出一个物理世界级的物理学家,但每一个学生都应该在物理课堂上学到做人的道理。 第 198 页 共 198 页