時間:2022-06-13 21:40:45
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇初中物理教案,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
(1)了解什么是凸透鏡,什么是凹透鏡;
(2)知道凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用;
(3)知道凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距和主光軸;
(4)知道如何利用凸透鏡產(chǎn)生平行光.
能力目標(biāo)
通過觀察各種透鏡,觀察凸透鏡和凹透鏡對光的會聚作用和發(fā)散作用的演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,學(xué)會注意觀察事物的本質(zhì)特征,培養(yǎng)學(xué)生的概括、歸納能力.
通過對如何利用凸透鏡產(chǎn)生平行光的討論和演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力.
情感目標(biāo)
通過介紹我國古代勞動人民利用冰透鏡對準(zhǔn)陽光取火的事例,對學(xué)生進(jìn)行愛國主義民族自豪感教育,激勵學(xué)生為振興中華努力學(xué)習(xí).
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)介紹了什么是凸透鏡、凹透鏡、薄透鏡、透鏡的主光軸、光心、焦點(diǎn)、焦距及透鏡對光線的作用等知識,這些知識既是有關(guān)透鏡的基本知識,也是后面學(xué)習(xí)凸透鏡成像的準(zhǔn)備.教材對主光軸、光心講得很簡單,僅使學(xué)生認(rèn)識就行了.本節(jié)重點(diǎn)是講述凸透鏡對光的會聚作用,凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距.對凹透鏡也講得比較簡單,主要是讓學(xué)生認(rèn)識凹透鏡對光的發(fā)散作用.關(guān)于凹透鏡的虛焦點(diǎn),可略講.
教法建議
本節(jié)教法應(yīng)以實(shí)驗(yàn)法為主,輔以啟發(fā)式教學(xué)法和討論法.應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在頭腦中形成清晰的表象,討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
一、難點(diǎn)分析
1.凸透鏡和凹透鏡對光的作用
講解凸透鏡和凹透鏡對光的作用,除按照教材要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)取得豐富的感性知識外,還可以利用光的折射的初步規(guī)律,參照下圖來進(jìn)行分析.當(dāng)一條平行于玻璃三棱鏡底邊的光由空氣射入玻璃時,折射光線靠近法線折射.光進(jìn)入玻璃以后又從玻璃射入空氣中,發(fā)生第二次折射,這時折射光線將遠(yuǎn)離法線折射,兩次折射的折射光線都由玻璃三棱鏡(透鏡)薄的位置向玻璃三棱鏡厚的部分傾斜,因此可以分析出凸透鏡對光會起聚作用.如上圖(乙)
凹透鏡對光起發(fā)散作用,可以用上述方法,參照下圖(甲),和圖(乙)來進(jìn)行分析.
2.正確理解“會聚”和“發(fā)散”
凸透鏡對光的會聚作用是表明光通過凸透鏡以后會變得收攏些,但是并不意味著一定會聚于一點(diǎn).如下圖所示,以S點(diǎn)發(fā)出的光是發(fā)散光束,光經(jīng)過凸透鏡折射后仍是發(fā)散的,并不能會聚,凸透鏡在這里的作用只是減弱了它的發(fā)散程度.
凹鏡對光的發(fā)散作用是表明光通過凹透鏡以后會更散開一些,但是散開不一定不能會聚,如下圖所示,從左側(cè)來的兩束光由于凹透鏡的作用沒有在S點(diǎn)會聚,而是在S′會聚,它減弱了入射光的會聚程度.
通過以上分析可以知道,當(dāng)判斷透鏡對光束是起會聚作用還是發(fā)散作用時(或者根據(jù)給定的光束判斷透鏡的種類),一定不能僅僅依據(jù)折射光是否能會聚于一點(diǎn)來判斷透鏡的作用或種類,而應(yīng)當(dāng)對折射光束與入射光束進(jìn)行比較,再依據(jù)前邊的分析得出正確的結(jié)論.
二、課時安排
1課時
三、學(xué)生活動設(shè)計(jì)
1.觀察凸透鏡和凹透鏡。
讓學(xué)生觀察凸透鏡和凹透鏡,觀察各種形狀的凸透鏡和凹透鏡的實(shí)物及截面圖,進(jìn)而通過提問,認(rèn)識這兩種透鏡.
2.通過實(shí)驗(yàn),觀察凸透鏡對光有會聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用.
3.觀察凸透鏡對光有會聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用的演示實(shí)驗(yàn),并通過分析進(jìn)一步認(rèn)識什么是會聚,什么是發(fā)散.
4.利用光的折射規(guī)律,分析平行于玻璃三棱鏡底邊的光通過三棱鏡以后的光路,從理論上弄清凸透鏡為什么對光線起會聚作用,凹透鏡為什么對光起發(fā)散作用.
四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1.引入課題
列舉放大鏡的鏡片、眼鏡的鏡片、照相機(jī)的鏡頭、幻燈機(jī)的鏡頭、以及電影放映機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等儀器的鏡頭.可以把教學(xué)內(nèi)容事先繪制在膠片上用投影幻燈打在幕布上,方便課堂教學(xué).
2.新課教學(xué)
讓學(xué)生觀察凸透鏡和凹透鏡,觀察各種形狀的凸透鏡和凹透鏡的截面形狀,進(jìn)而通過提問,認(rèn)識這兩種透鏡.
組織學(xué)生觀察、討論,引導(dǎo)同學(xué)先找出帶有共性的特征,這些特征是什么?
再分析不同類別的透鏡有什么不同特征.
用投影儀打出如下六個透鏡的截面圖,
使學(xué)生能明確辨別出哪些是凸透鏡,哪些是凹透鏡.
用投影儀打出下面的圖,具體講解薄透鏡“薄”的含義.
教師介紹光具座等實(shí)驗(yàn)儀器及使用方法,應(yīng)在演示臺上邊演示邊講解,講述中應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn):
(1)光源發(fā)出的光是平行光,從無窮遠(yuǎn)射來的光是平行光,前邊所提到的太陽光也是平行光.
(2)讓透鏡正對著射來的平行光,這樣入射光線將與主光軸平行,我們只研究與主光軸平行的光經(jīng)過透鏡發(fā)生折射的現(xiàn)象.
(3)注意觀察光線經(jīng)過這兩類透鏡折射以后是否能會聚于一點(diǎn).(指導(dǎo)學(xué)生注意調(diào)節(jié)光屏位置)
學(xué)生開始實(shí)驗(yàn),教師在學(xué)生中巡視,并進(jìn)行指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提問.
演示實(shí)驗(yàn)可以用激光演示儀進(jìn)行,如果沒有條件可以用煙箱,不論用什么儀器,都應(yīng)使學(xué)生能清楚地觀察到,平行光經(jīng)過透鏡前后光的傳播路徑.
實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中,可以邊讓學(xué)生觀察,邊提問學(xué)生,以引起學(xué)生注意.
通過前邊的實(shí)驗(yàn)同學(xué)們對光通過透鏡前后的路徑,以及兩類透鏡對光的作用有了比較深刻的感性認(rèn)識.教師應(yīng)通過圖形對這兩類透鏡進(jìn)行對比分析.
3.總結(jié)
研究兩種透鏡及它們對光線的作用,尤其是重點(diǎn)研究凸透鏡對光線的作用.教師可提問學(xué)生,由學(xué)生總結(jié)發(fā)言,以利于學(xué)生的思考與理解.
探究活動
【課題】調(diào)查近視鏡和老花鏡
【組織形式】學(xué)生活動小組
【活動流程】
提出問題;猜想與假設(shè);制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;評估;交流與合作.
【參考方案】實(shí)驗(yàn)分析近視鏡和老花鏡屬于何種透鏡,分析其對光線的作用.
【備注】
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
(1)知道什么是光的折射現(xiàn)象,知道折射中的入射點(diǎn)、入射光線、折射光線、法線、入射角和折射角.
(2)能敘述光的折射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.
(3)知道光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的.
(4)已知入射光線,能根據(jù)光的折射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)結(jié)論畫出折射光線的大致方向.
(5)能舉出光的折射現(xiàn)象在生活中的實(shí)例.
能力目標(biāo)
由觀察演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手,通過教師的引導(dǎo),幫助學(xué)生分析、概括出相應(yīng)結(jié)論.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,訓(xùn)練學(xué)生的分析、概括能力.
情感目標(biāo)
利用折射現(xiàn)象中的因果關(guān)系,再次向?qū)W生灌輸注意客觀事物中存在的因果關(guān)系的重要性.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)是第五章光的反射的后續(xù)課,進(jìn)一步講解光學(xué)的有關(guān)知識,又是第六章光的折射的基礎(chǔ),所以本節(jié)有承上啟下的作用,光的折射規(guī)律的正確理解是本節(jié)的關(guān)鍵,對于透鏡的學(xué)習(xí),照像機(jī)和幻燈機(jī),放大鏡的理解起至關(guān)重要的作用.課本列舉了各種光的折射的實(shí)例,對這些實(shí)例進(jìn)行討論分析對理解光的折射規(guī)律有很大的作用.本節(jié)中介紹了在折射中光同樣具有可逆性.
教法建議
本節(jié)是在第五章光的反射的后續(xù)課,進(jìn)一步講解光學(xué)的有關(guān)知識,又是第六章光的折射的基礎(chǔ),所以本節(jié)有承上啟下的作用,注意在本節(jié)的講授中要合理有效的運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)兩種方法.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在光的折射規(guī)律的理解上,要結(jié)合實(shí)驗(yàn)對比使學(xué)生明白“折射角小于入射角”這一結(jié)論的成立是有條件的.
為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才,教師不但要傳授科學(xué)的定理、定律,還要傳授這些定理、定律是如何被發(fā)現(xiàn)的.因此,講一點(diǎn)相關(guān)的物理學(xué)史的內(nèi)容,也是符合目前物理教學(xué)改革方向的措施之一.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
1.引入課題
當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的交界面上,有一部分光返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫光的反射,如果光射到的是不透明物體的交界面,那么另一部分光會被吸收,但是如果光是射到某種透明介質(zhì)的交界面上,比如從空氣中射入水中或者玻璃中,另一部分光就要進(jìn)入水中或者玻璃中傳播.在引入課題中要注意學(xué)生的主動性.
方案一:向?qū)W生演示動畫,使學(xué)生明白光斜入射在空氣和水兩種介質(zhì)的分界面上,光不僅僅會發(fā)生反射,還會發(fā)生折射,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,帶著問題進(jìn)入新課的學(xué)習(xí).
方案二:演示各種有趣的光的折射現(xiàn)象,例如內(nèi)畫壺、插入水中的筷子看上去變彎了等等從而引入新課.
2.新課教學(xué)
(一)光的折射定義的講解
課堂小實(shí)驗(yàn)一:在日常生活中光的折射現(xiàn)象十分普遍,請學(xué)生們透過玻璃磚看自己的手指,并注意調(diào)換觀察的角度,看一下,發(fā)生了什么現(xiàn)象?也可以用鉛筆,或其它物品代替手指進(jìn)行觀察.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:視線越斜,錯位越顯著,如果視線垂直于玻璃磚的側(cè)面則沒有發(fā)生錯位.
課堂小實(shí)驗(yàn)二:將一枚硬幣放進(jìn)水中,讓學(xué)生觀察硬幣的位置是否發(fā)生變化.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:硬幣的實(shí)際位置比看上去的深.
課堂小實(shí)驗(yàn)三:準(zhǔn)備一個比較深的大魚缸,里面放入幾條魚,讓學(xué)生伸手抓魚,并讓學(xué)生談一下感受.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:魚的實(shí)際位置比看上去的深.
由實(shí)驗(yàn)得出光的折射的定義.
(二)光的折射的一般規(guī)律
進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),教師先介紹教材圖6-2所示實(shí)驗(yàn)儀器,然后讓一束光從空氣中斜射入水中,讓同學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并對照實(shí)驗(yàn)講解哪些是入射光線、折射光線、法線,哪些角是入射角、折射角,對實(shí)驗(yàn)中所觀察到的反射光線略作說明.
圖6-l
實(shí)驗(yàn)過程中注意觀察并考慮以下問題
A.折射光線與入射光線和法線在位置上有什么關(guān)系?
B.折射光線與入射光線在位置上有什么關(guān)系?
C.改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射光線與折射角發(fā)生什么變化.
D.在整個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中,折射光線與入射光線比較是靠近還是遠(yuǎn)離法線,折射角與入射角的大小比較有什么特點(diǎn).
E.讓光線垂直于界面入射,看到什么現(xiàn)象.
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后請學(xué)生回答以上的問題,教師對學(xué)生所回答的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),最后得出正確的結(jié)果,寫出板書.
(三)在折射時光路是可逆的知識點(diǎn)的講授
向?qū)W生發(fā)問:如果把光源放到水中,讓光線逆著折射的方向射入空氣中,會看到折射光線沿什么方向射出?
通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)生的回答是否與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符.
(四)折射角與入射角的關(guān)系
用動畫演示改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射角的變化.
3.教學(xué)總結(jié)
對于光的折射現(xiàn)象和它的初步規(guī)律進(jìn)行定性分析,由于初中學(xué)生剛接觸物理知識,對于折射角與入射角的關(guān)系不要進(jìn)行定量的分析,但可以稍加介紹.注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本節(jié)講授中的重要作用.
探究活動
【課題】實(shí)驗(yàn)分析光的折射
【組織形式】學(xué)生活動小組
【活動流程】
提出問題;猜想與假設(shè);制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;評估;交流與合作.
【參考方案】演示激光束(或太陽光束)從空氣射入水中時發(fā)生折射.
【備注】
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng).
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用.
能力目標(biāo)
知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用方法.
情感目標(biāo)
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),勇于克服困難的信念.
教學(xué)建議
教材分析
教材從實(shí)驗(yàn)出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時間的關(guān)系,這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法,在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能更好地體會的一些科學(xué)研究的方法,避免了一開始就從理論上推導(dǎo)給學(xué)生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難.在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服.同時啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識.
做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)課題主題突出,就是研究電熱問題.可以從電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量入手,可以舉例也可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn).然后進(jìn)入定性實(shí)驗(yàn).
對焦耳定律內(nèi)容的講解應(yīng)注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解,可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解.推導(dǎo)中應(yīng)注意條件的交代.定律內(nèi)容清楚后,反過來解決課本中在課前的問題.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
提問:
(1)燈泡發(fā)光一段時間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺?為什么?
(2)電風(fēng)扇使用一段時間后,用手觸摸電動機(jī)部分有什么感覺?為什么?
學(xué)生回答:發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng).
引入新課
(1)演示實(shí)驗(yàn):
1、介紹如圖9-7的實(shí)驗(yàn)裝置,在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各裝一根電阻絲,甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大,串聯(lián)起來,通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高,體積膨脹,煤油在玻璃管里會上升,電流產(chǎn)生的熱量越多,煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況,就可以比較電流產(chǎn)生的熱量.
2、三種情況:
第一次實(shí)驗(yàn):兩個電阻串聯(lián)它們的電流相等,加熱的時間相同,甲瓶相對乙瓶中的電阻較大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
第二次實(shí)驗(yàn):在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,加大電流,重做實(shí)驗(yàn),讓通電的時間與前次相同,兩次實(shí)驗(yàn)比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
第三次實(shí)驗(yàn):如果加長通電的時間,瓶中煤油上升越高,表明:通電時間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多.
(2)焦耳定律
英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比.跟通電時間成正比,這個規(guī)律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示:Q=I2Rt
公式中的電流I的單位要用安培(A),電阻R的單位要用歐姆(Ω),通過的時間t的單位要用秒(s)這樣,熱量Q的單位就是焦耳(J).
例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上,在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量.
解:I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J
在一定的條件下,根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過導(dǎo)體時,其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,也就是電流所作的功全部用來產(chǎn)生熱量.那么,電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W,即Q=W.W=UIt,根據(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt,
(3)總結(jié)
在通電電流和通電時間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
在電阻和通電時間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多,進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比.
在通電電流和電阻相同的條件下,通電時間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多.
探究活動
【課題】“焦耳定律”的演示
【組織形式】學(xué)生分組或教師演示
【活動方式】
1.提出問題
2.實(shí)驗(yàn)觀察
3.討論分析
【實(shí)驗(yàn)方案示例】
1.實(shí)驗(yàn)器材:干電池四節(jié),玻璃棒,若干電阻絲,蠟燭,火柴棒.
2.制作方法
把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端,繞線匝數(shù)比例為1∶8,兩線圈相距5cm左右,然后在這兩個線圈上滴上同樣多的蠟,使線圈被蠟均勻地包住.點(diǎn)著火柴立即吹滅,靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個線圈上,如圖1所示.
圖1
3.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)用兩節(jié)干電池給玻璃棒上的電阻絲通電,可看到匝數(shù)多的線圈(電阻大)上的火柴桿比匝數(shù)少的線圈(電阻小)上的火柴桿先掉.這就表明:在電流強(qiáng)度和通電時間相同的情況下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量就越多.
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.鞏固串聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn).
2.理解串聯(lián)電路的等效電阻和計(jì)算公式.
3.會用公式進(jìn)行簡單計(jì)算.
能力目標(biāo)
1.培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力和研究問題的方法.
2.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力.
情感目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生興趣及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,加強(qiáng)思想品德教育.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)從解決兩只5Ω的定值電阻如何得到一個10Ω的電阻入手引入課題,從實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論.串聯(lián)電路總電阻的計(jì)算公式是本節(jié)的重點(diǎn),用等效的觀點(diǎn)分析串聯(lián)電路是本書的難點(diǎn),協(xié)調(diào)好實(shí)驗(yàn)法和理論推導(dǎo)法的關(guān)系是本書教學(xué)的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)擬采用猜想、實(shí)驗(yàn)和理論證明相結(jié)合的方式進(jìn)行學(xué)習(xí).
實(shí)驗(yàn)法和理論推導(dǎo)法并舉,不僅可以使學(xué)生對串聯(lián)電路的總電阻的認(rèn)識更充分一些,而且能使學(xué)生對歐姆定律和伏安法測電阻的理解深刻一些.
由于實(shí)驗(yàn)法放在理論推導(dǎo)法之前,因此該實(shí)驗(yàn)就屬于探索性實(shí)驗(yàn),是伏安法測電阻的繼續(xù).對于理論推導(dǎo)法,應(yīng)先明確兩點(diǎn):一是串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn).二是對歐姆定律的應(yīng)用范圍要從一個導(dǎo)體擴(kuò)展到幾個導(dǎo)體(或某段電路)計(jì)算串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻時,常出現(xiàn)一個“總”字,對“總”字不能單純理解總和,而是“總代替”,即“等效”性,用等效觀點(diǎn)處理問題常使電路變成簡單電路.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
1.引入課題
復(fù)習(xí)鞏固,要求學(xué)生思考,計(jì)算回答
如圖所示,已知,電流表的示數(shù)為1A,那么
電流表的示數(shù)是多少?
電壓表的示數(shù)是多少?
電壓表的示數(shù)是多少?
電壓表V的示數(shù)是多少?
通過這道題目,使學(xué)生回憶并答出串聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系
(1)串聯(lián)電路中各處的電流相等.
(2)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各支路兩端的電壓之和.
在實(shí)際電路中通常有幾個或多個導(dǎo)體組成電路,幾個導(dǎo)體串聯(lián)以后總電阻是多少?與分電阻有什么關(guān)系?例如在修理某電子儀器時,需要一個10的電阻,但不巧手邊沒有這種規(guī)格的電阻,而只有一些5的電阻,那么可不可以把幾個5的電阻合起來代替10的電阻呢?
電阻的串聯(lián)知識可以幫助我們解決這個問題.
2.串聯(lián)電阻實(shí)驗(yàn)
讓學(xué)生確認(rèn)待測串聯(lián)的三個電阻的阻值,然后通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證.指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn).按圖所示,連接電路,首先將電阻串聯(lián)入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的讀數(shù)為一整數(shù)(如3V),電流表的讀數(shù)為0.6A,根據(jù)伏安法測出.
然后分別用代替,分別測出.
將與串聯(lián)起來接在電路的a、b兩點(diǎn)之間,提示學(xué)生,把已串聯(lián)的電阻與當(dāng)作一個整體(一個電阻)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓示數(shù)為一整數(shù)(如3V)電流表此時讀數(shù)為0.2A,根據(jù)伏安法測出總電阻.
引導(dǎo)學(xué)生比較測量結(jié)果得出總電阻與、的關(guān)系.
再串入電阻,把已串聯(lián)的電阻當(dāng)作一個整體,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為一整數(shù)(如3V)電流表此時示數(shù)為0.1A,根據(jù)伏安法測出總電阻.
引導(dǎo)學(xué)生比較測量結(jié)果,得出總電阻與的關(guān)系:.
3.應(yīng)用歐姆定律推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的關(guān)系:
作圖并從歐姆定律分別求得
在串聯(lián)電路中
所以
這表明串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和.
4.運(yùn)用公式進(jìn)行簡單計(jì)算
例一把的電阻與的電阻串聯(lián)起來接在6V的電源上,求這串聯(lián)
電路中的電流
讓學(xué)生仔細(xì)讀題,根據(jù)題意畫出電路圖并標(biāo)出已知量的符號及數(shù)值,未知量的符號.
引導(dǎo)學(xué)生找出求電路中電流的三種方法
(1)(2)(3)
經(jīng)比較得出第(3)種方法簡便,找學(xué)生回答出串聯(lián)電路的電阻計(jì)算
解題過程
已知V,求I
解
根據(jù)得
答這個串聯(lián)電路中的電流為0.3A.
強(qiáng)調(diào)歐姆定律中的I、U、R必須對應(yīng)同一段電路.
例二有一小燈泡,它正常發(fā)光時燈絲電阻為8.3,兩端電壓為2.5V.如果我們只有電壓為6V的電源,要使燈泡正常工作,需要串聯(lián)一個多大的電阻?
讓學(xué)生根據(jù)題意畫出電路圖,并標(biāo)明已知量的符號及數(shù)值,未知量的符號.
引導(dǎo)學(xué)生分析得出
(1)這盞燈正常工作時兩端電壓只許是2.5V,而電源電壓是6V,那么串聯(lián)的電阻要分擔(dān)的電壓為
(2)的大小根據(jù)歐姆定律求出
(3)因?yàn)榕c串聯(lián),通過的電流與通過的電流相等.
(4)通過的電流根據(jù)求出.
解題過程
已知,求
解電阻兩端電壓為
電路中的電流為
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.凸透鏡成放大、縮小實(shí)像和虛像的條件
2.幻燈機(jī)、放大鏡的原理
能力目標(biāo)
1.培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
通過正確組裝、調(diào)整實(shí)驗(yàn)儀器培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
2.培養(yǎng)分析概括能力
通過對凸透鏡成像現(xiàn)象的觀察分析,總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律,并用列表的方法歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實(shí)像或虛像的條件.
3.培養(yǎng)應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力.
(1)利用凸透鏡的三條特殊光線,用作圖法解決凸透鏡的成像問題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力.
(2)通過對照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡原理的分析逐步培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識分析實(shí)際問題的能力.
4.通過觀察與實(shí)驗(yàn),就像和影、實(shí)像與虛像的成因,初步學(xué)習(xí)分析與綜合的思維方法.
分析,就是對各種相關(guān)現(xiàn)象分別進(jìn)行研究,找出它們的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),找出最主要、最本質(zhì)、帶決定性的因素.并在分析的基礎(chǔ)上,把通過對各種現(xiàn)象分析得到的結(jié)論、以及相關(guān)因素聯(lián)系起來進(jìn)行研究從而得到較為完整的認(rèn)識.例如對實(shí)像、虛像的認(rèn)識是在分析小孔成像、平面鏡成像、凸透鏡成像(三種情況)的基礎(chǔ)上,找出它們的共同點(diǎn)是由光形成,有光進(jìn)入眼睛引起人們的視覺,因而與影有著本質(zhì)的不同.但它們的不同點(diǎn)是,實(shí)像由實(shí)際光線會聚形成,虛像是由反射(折射)光線的反向延長線相交形成,因而決定了它們的顯像方法也不相同.這就是在分析基礎(chǔ)上的綜合,綜合指導(dǎo)下的分析.在物理學(xué)習(xí)中,形成概念,掌握規(guī)律離不開分析與綜合,有意識地培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力將有助于今后的學(xué)習(xí).
德育目標(biāo)
通過研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn),以及對其成像規(guī)律的分析有意識地滲透辯證唯物主義觀點(diǎn).
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)首先以學(xué)生實(shí)驗(yàn)開始,觀察凸透鏡成放大的實(shí)像和虛像的條件.在學(xué)生獲得感性認(rèn)識并認(rèn)識規(guī)律的基礎(chǔ)上,講述幻燈機(jī)和放大鏡的原理.為了擴(kuò)大學(xué)生的知識面,在講了幻燈機(jī)后還介紹了投影儀的構(gòu)造和原理,講了放大鏡后介紹了顯微鏡的原理.投影儀是教學(xué)中常用的儀器,原理與幻燈機(jī)類似.向?qū)W生簡單介紹顯微鏡的原理,有助于加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系.
教法建議
本節(jié)跟講照相機(jī)的方法相似,仍是先讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn),觀察凸透鏡成放大的實(shí)像和虛像的條件.在學(xué)生獲得感性認(rèn)識并認(rèn)識規(guī)律的基礎(chǔ)上,講幻燈機(jī)和放大鏡的原理.為了擴(kuò)大學(xué)生的知識,建議結(jié)合實(shí)際情況介紹投影儀、顯微鏡的構(gòu)造和原理.針對本節(jié)內(nèi)容,在教學(xué)中應(yīng)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主,以學(xué)生為主體,教師適當(dāng)提問,啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,思考問題,解決問題.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
一、研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)說明
1.凸透鏡的成像規(guī)律是一個連續(xù)的變化過程,讓學(xué)生從這一物理現(xiàn)象變化全過程的高度來分析這一物理現(xiàn)象,有助于加深學(xué)生對這部分內(nèi)容的理解認(rèn)識.
2.由于本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生同時觀察和考慮的內(nèi)容比較多,如凸透鏡的焦距、凸透鏡焦點(diǎn)的位置、2倍焦距的位置、物體的位置、像的位置,同時還要觀察像的性質(zhì).對于一個初二的學(xué)生來講容易在觀察某一內(nèi)容時忽略觀察其他內(nèi)容,或者雖然觀察了但是頭腦中沒有反映出其它的內(nèi)容,這樣就很難從整體上把握整個物理變化過程,為此在本節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中采取了兩個辦法.
(1)每進(jìn)行完一個內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)(如物于2倍焦距以外),要求同學(xué)畫圖從理論上進(jìn)行分析,并逐步形成物體在這個范圍內(nèi)成像的物理模型、然后由教師利用復(fù)合投影的燈片進(jìn)行分析.從而使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與物理模型之間建立起必然的聯(lián)系,從而加深對這一物理過程的認(rèn)識和理解.
(2)三個內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)全部完成以后.可用計(jì)算機(jī)模擬物體從2倍焦距以外移到焦點(diǎn)以里的過程.凸透鏡成像由小到大、由實(shí)到虛、從倒立變?yōu)檎ⅰ⒃谕哥R另一側(cè)用屏幕接取到用眼直接觀看的整個動態(tài)變化,從而對凸透鏡成像形成一個宏觀的整體的認(rèn)識(也可通過投影或畫圖進(jìn)行).
3.為便于操作,也為使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象形成深刻的認(rèn)識從而為探索規(guī)律打下基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)前應(yīng)要求學(xué)生在光具座中透鏡兩側(cè)的標(biāo)尺上明顯的標(biāo)出與焦距和2倍焦距等長的位置以便在實(shí)驗(yàn)中能迅速準(zhǔn)確的找到應(yīng)找的位置,并對物、像所處位置形成深刻的印象.
二、凸透鏡的成像規(guī)律教學(xué)說明
要教育、引導(dǎo)學(xué)生不要死記硬背凸透鏡的成像規(guī)律,要在理解的基礎(chǔ)上掌握它.掌握它的途徑有三個
1.認(rèn)真完成研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)獲得深刻的感性認(rèn)識.
2.采用作圖法,利用凸透鏡三條特殊光線中的任意兩條,作出凸透鏡在三種情況下的成像光路圖,從而在頭腦中形成凸透鏡成像的物理模型,并形成一個動態(tài)的變化過程.
3.將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、物理模型與平時應(yīng)用幻燈機(jī)、放大鏡的實(shí)際有機(jī)聯(lián)系起來,以加深理解和記憶.
三、課時安排1課時
四、學(xué)生活動設(shè)計(jì)
(一)完成“研究凸透鏡的成像規(guī)律”學(xué)生分組實(shí)驗(yàn).
1.完成分組實(shí)驗(yàn).(分兩個階段完成)
2.利用凸透鏡的特殊光線,運(yùn)用作圖法來研究凸透鏡的成像規(guī)律.(分兩個階段完成)
3.每完成一個階段的實(shí)驗(yàn)及相應(yīng)的理論分析后,討論、研究在實(shí)踐中哪些光學(xué)儀器是運(yùn)用這一原理制作的或工作的.
(二)結(jié)合上節(jié)照相機(jī)的知識分析、研究在三種情況下凸透鏡成像的變化過程及變化規(guī)律.
五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)方案
1.引入課題
方案一:教師采用幻燈機(jī)和投影儀在屏幕上展示各種有關(guān)幻燈機(jī)和放大鏡的圖片,向?qū)W生介紹這些儀器的主要工作元件都是凸透鏡,從而引入新課.
方案二:結(jié)合上節(jié)課講到的照相機(jī),指出照相機(jī)的工作原理,提出問題:如果物體放在1倍焦距與2倍焦距之間,物體成像特點(diǎn)是什么;若物體放在焦點(diǎn)以內(nèi),能成像嗎?像的特點(diǎn)是什么?從而引入新課.
2.新課教學(xué)
學(xué)生實(shí)驗(yàn):研究凸透鏡成像規(guī)律
研究物于1倍焦距與2倍焦距之間(畫出板圖)、位于焦點(diǎn)以里(畫出板圖),兩個位置凸透鏡的成像情況(包括像的位置,像的性質(zhì)(指像與物比是放大還是縮小、像是倒立還是正立,是虛像還是實(shí)像)).我們用u來表示物體到透鏡的距離,用v表示像到透鏡的距離、f表示焦距.
教師介紹儀器及使用方法,并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下幾個問題
(1)告訴同學(xué)凸透鏡的焦距
(2)把透鏡放在標(biāo)尺中央,從透鏡的位置開始在左右兩邊的標(biāo)尺上用粉筆標(biāo)出等于焦距和2倍焦距的位置.
物體分別設(shè)兩個位置,進(jìn)行兩個實(shí)驗(yàn),分兩次完成.每完成一個實(shí)驗(yàn),做一次小結(jié),再進(jìn)行下一個實(shí)驗(yàn).對每個位置成像情況的研究都要通過三個途徑進(jìn)行
(1)通過實(shí)驗(yàn)研究物體在某一位置的成像情況.略調(diào)整物距和光屏位置,看像發(fā)生什么變化.
(2)利用凸透鏡的特殊光線(兩條就可以),用作圖法研究凸透鏡在同一位置的成像情況.
(3)研究、分析在照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡三種儀器中,哪種儀器利用了凸透鏡在這一位置的成像原理.
教師講完后,問同學(xué)們有無問題,然后宣布開始第一個實(shí)驗(yàn),將物體(蠟燭)放在1倍焦距與2倍焦距之間.
學(xué)生開始實(shí)驗(yàn),教師在同學(xué)中間巡視并進(jìn)行指導(dǎo).學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束,教師組織提問、進(jìn)行總結(jié).
教師利用作圖法分析物體從2倍焦距以外向透鏡移近的過程中,凸透鏡成像的變化情況(有條件可用計(jì)算機(jī)模擬).
物體從大于2倍焦距以外的位置向焦點(diǎn)處移近的過程中,像成在透鏡另一側(cè),像離透鏡越來越遠(yuǎn),像越來越大.2倍焦距處是一個變化點(diǎn),物體在2倍焦距以外成縮小實(shí)像,進(jìn)入2倍焦距內(nèi)(大于焦距)成放大實(shí)像.焦點(diǎn)處是又一個變化點(diǎn),而且使像發(fā)生了質(zhì)的變化,物距大于焦距成倒立實(shí)像,物距小于焦距成正立放大虛像.應(yīng)使學(xué)生們頭腦中對整個成像情況形成一個動態(tài)的模型.
教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)講述幻燈機(jī)、放大鏡的構(gòu)造及應(yīng)用.為了擴(kuò)大學(xué)生的知識面,在講了幻燈機(jī)后簡要介紹一些投影儀的構(gòu)造和原理.講放大鏡之后可介紹一下顯微鏡的知識,有助于學(xué)科間的聯(lián)系.
3.總結(jié)
分析了幻燈機(jī)、放大鏡的工作原理,結(jié)合前面學(xué)過的照相機(jī),總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律和特點(diǎn).到目前為止,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過小孔成像、平面鏡成像,凸透鏡成像的三種情況.這里有三個成實(shí)像的情況,兩個成虛像的情況.實(shí)像是由實(shí)際光線會聚形成的,虛像是由反射光線(平面鏡成像)或者折射光線(物于焦點(diǎn)以里的凸透鏡成像)的反向延長線相交形成的.從岸邊觀察水中的魚、石子,看到的也是水中物體的虛像.它們的相同之處是:不論實(shí)像、虛像都是由光線形成的.從這點(diǎn)看影又與它們有本質(zhì)的不同,影是光線照不到的黑暗區(qū)域.
探究活動
【課題】實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)投影儀的使用方法
【組織形式】學(xué)生活動小組
【活動流程】
提出問題;猜想與假設(shè);制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;評估;交流與合作.
【參考方案】利用學(xué)校的投影儀學(xué)習(xí)如何使用投影儀,并會一般的維護(hù).
【備注】
教學(xué)目標(biāo)
1、知道摩擦起電的現(xiàn)象.
2、知道自然界中只存在兩種電荷以及電荷間的相互作用.
3、知道電荷量的概念及其單位.
4、培養(yǎng)學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,分析、概括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容有:摩擦起電現(xiàn)象、兩種電荷及其作用規(guī)律、驗(yàn)電器、電荷量及其單位、中和現(xiàn)象.其中兩種電荷及其作用規(guī)律、電荷量及其單位是教學(xué)重點(diǎn),而認(rèn)識自然界只有兩種電荷同時又是教學(xué)難點(diǎn).摩擦起電是人類最早發(fā)現(xiàn)的電現(xiàn)象,兩種電荷及其相互作用規(guī)律是進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)電學(xué)、理解許多電現(xiàn)象的基礎(chǔ),電荷量的概念是后面理解電流概念的關(guān)鍵,因此本節(jié)課作為初中電學(xué)起始課,具有很重要的地位.
教法建議
本節(jié)課中的摩擦起電現(xiàn)象,兩種電荷及其作用規(guī)律,學(xué)生在小學(xué)自然常識課中曾經(jīng)學(xué)過,初中階段應(yīng)在這個基礎(chǔ)上,通過實(shí)驗(yàn)分析,使學(xué)生了解“自然界只有兩種電荷”的邏輯思維過程,發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力.所以必須把這些比較簡單的知識講得豐富些,挖掘深度,不然難以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.通過課本圖4-3所示的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生知道驗(yàn)電器帶電的多少與驗(yàn)電器箔片張開的角度大小相對應(yīng),從而引出電荷量的概念.電荷量的單位是直接告訴學(xué)生的,為了使學(xué)生對電荷量的單位庫侖有個大概的了解,應(yīng)舉例說明:一根摩擦過的玻璃棒或橡膠棒所帶的電荷量,大約只有10-7庫侖,一片帶電的云上所帶的電荷量,大約有幾十庫侖.
由于學(xué)生在小學(xué)自然常識課中曾經(jīng)學(xué)過摩擦起電現(xiàn)象,兩種電荷及其作用規(guī)律,這節(jié)課的教學(xué)也可以讓學(xué)生在課前收集一些有關(guān)摩擦起電現(xiàn)象,兩種電荷及其作用規(guī)律的資料(主要是文字資料和圖片資料),通過課堂上學(xué)生閱讀課文、交換資料、相互交流討論,自己歸納總結(jié)出結(jié)論.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)過程應(yīng)突出以下幾個方面:一是做好實(shí)驗(yàn),可采用演示實(shí)驗(yàn)為主的方法,突出物理科學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn).對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,還可采用演示和學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合并以學(xué)生實(shí)驗(yàn)為主的方法,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用.二是多啟發(fā)、多誘導(dǎo),使教學(xué)過程真正成為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程.三是注重滲透物理科學(xué)方法,讓學(xué)生在探索學(xué)習(xí)知識的過程中,領(lǐng)會物理學(xué)研究的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)造性素質(zhì).
1.新課的引入
用演示實(shí)驗(yàn)引入新課,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要新奇有趣,器材簡易,并且用本節(jié)課的知識可以解釋,這樣可以做到教學(xué)上的首尾呼應(yīng),選擇兩片吹塑紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一片吹塑紙固定,另一片吹塑紙摩擦后靠近固定的吹塑紙,兩片吹塑紙相互靠近.實(shí)驗(yàn)簡單易做,效果明顯,起到了吸引學(xué)生注意、引發(fā)學(xué)習(xí)興趣的目的.
2.認(rèn)識摩擦起電現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)
例如塑料尺跟頭發(fā)摩擦,塑料筆桿跟衣服摩擦等,但用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,要注意實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性,由于靜電實(shí)驗(yàn)容易受絕緣及潮濕等因素的影響,為此教師要做比較詳細(xì)的介紹并進(jìn)行示范.對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,教師示范后再讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn),以保證實(shí)驗(yàn)的效果.這樣既能使學(xué)生認(rèn)識到摩擦起電現(xiàn)象,又可為后面學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)的成功打下良好的基礎(chǔ).
3.兩種電荷及其作用規(guī)律
認(rèn)識自然界只有兩種電荷及其作用規(guī)律是本節(jié)課的重點(diǎn)也是難點(diǎn),可以參考教材做好演示實(shí)驗(yàn).對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,還可以將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生探索性的邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)分為兩步:
(1)通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)認(rèn)識綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷跟毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷不同.
這個實(shí)驗(yàn)教材上是用細(xì)線吊起玻璃棒或橡膠棒,容易晃動,不便操作,也浪費(fèi)時間,為了方便省時,可以用廢舊墨水瓶內(nèi)灌注水泥沙漿,并直立插入一支削好的鉛筆(削端朝上),將軟木塞中心挖孔,塞入一很小的試管,固定好,將試管套在鉛筆的項(xiàng)端,在軟木的另一端中間挖一條凹槽,放置玻璃棒或橡膠棒,以免滾動.通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這種支座由于摩擦小,穩(wěn)定性好,效果良好,學(xué)生也容易操作.
為了便于記錄和分析,可以預(yù)先設(shè)計(jì)表格.對表格中記錄的現(xiàn)象進(jìn)行分析和比較,注重滲透比較的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷和毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷是不同的.在此過程中,已經(jīng)包含了同種電荷互相排斥、異種電荷互相吸引的作用規(guī)律.
(2)提出自然界有沒有第三種電荷的問題,講解人類發(fā)現(xiàn)采用任何方式使物體所帶的電荷或者跟絲綢摩擦過的玻璃棒相吸引、跟毛皮摩擦過的橡膠棒相排斥,或者跟絲綢摩擦過的玻璃棒相排斥、跟毛皮摩擦過的橡膠棒相吸引,所以自然界有且只有兩種電荷存在.
(3)通過探索性實(shí)驗(yàn)研究自然界只有這樣兩種電荷.
上一點(diǎn)的分析是我們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ).實(shí)驗(yàn)時可以分別把絲綢摩擦過的玻璃棒和毛皮摩擦過的橡膠棒懸掛起來(或支在支架上),選擇各種不同的其他材料相互摩擦,然后分別靠近上述的玻璃棒和橡膠棒,觀察到總是跟其中一個相吸引而跟另一個相排斥,從而人們認(rèn)識到,自然界只存在兩種電荷.
4.驗(yàn)電器及電荷量的概念
用不帶電的物體接觸驗(yàn)電器的金屬球時,金屬箔不張開.用帶電物體接觸金屬球以及引入電量概念的實(shí)驗(yàn)均由學(xué)生自己完成.這樣做,一是可使學(xué)生親自動手使用驗(yàn)電器,二是便于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,增加感性認(rèn)識.正負(fù)電荷的中和由教師演示,接著引出電荷量的概念及單位.為了使學(xué)生對電荷量的單位庫侖有個大概的了解,應(yīng)舉例說明:一根摩擦過的玻璃棒或橡膠棒所帶的電荷量,大約只有10-7庫侖,一片帶電的云上所帶的電荷量,大約有幾十庫侖.
知識目標(biāo)
1.知道慣性現(xiàn)象,知道任何物體在任何狀態(tài)下都有慣性.
2.會解釋簡單的慣性現(xiàn)象
能力目標(biāo):
1.通過解釋生活中的慣性現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力.
2.通過運(yùn)用慣性知識解釋現(xiàn)象,進(jìn)行語言表達(dá)能力的培養(yǎng).
情感目標(biāo):
通過慣性應(yīng)用與防止的教學(xué),向?qū)W生滲透辯證唯物主義觀點(diǎn).
教學(xué)建議
教材分析
教材首先從牛頓第一運(yùn)動定律出發(fā),給出慣性的概念(注意慣性和慣性定律的區(qū)別);然后從生活經(jīng)驗(yàn)的角度,提供一些慣性現(xiàn)象來說明無論運(yùn)動的物體或靜止的物體都具有慣性,既幫助學(xué)生認(rèn)識慣性現(xiàn)象的普遍存在,又有助于提高學(xué)習(xí)興趣.通過對交通事故的分析,不僅使學(xué)生了解了慣性現(xiàn)象的危害,還提高了學(xué)生的交通安全意識.最后通過“想想議議”的討論,可使學(xué)生加深對慣性概念的理解.
教法建議
1.要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),突出現(xiàn)象教學(xué)
慣性現(xiàn)象很多,由于實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是比較簡單,可操作性強(qiáng),所以有些實(shí)驗(yàn)可采用并進(jìn)式的方法,讓學(xué)生親自動手操作,既可活躍氣氛,提高興趣,同時還訓(xùn)練了學(xué)生動手操作的能力和實(shí)驗(yàn)的能力。如讓學(xué)生用自己的鑰匙和一張紙條在課桌邊上動手做慣性實(shí)驗(yàn)。有些演示實(shí)驗(yàn),可讓學(xué)生登臺表演。
2.通過教學(xué)訓(xùn)練物理語言和表達(dá)能力。
可以慣性小車演示實(shí)驗(yàn)為例,讓學(xué)生解釋木塊往后倒和往前倒的原因,訓(xùn)練如何運(yùn)用知識解釋問題。慣性現(xiàn)象的分析可參考以下步驟:
(1)確定研究對象。明確研究對象是哪一個物體或同一個物體的哪兩個不同部分。
(2)弄清楚研究的物體原來處于什么狀態(tài)?(運(yùn)動還是靜止)
(3)什么原因是物體或同一物體的某一部分運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變。
(4)由于慣性,研究對象要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),于是出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?
(還可參考典型例題示例中的部分內(nèi)容)
3.易出現(xiàn)的錯誤想法如下,要注意糾正。
(1)物體運(yùn)動的速度越大,慣性也越大
(2)慣性是力,即慣性力
(3)不受力有慣性,受力無慣性
(4)靜止有慣性,運(yùn)動無慣性
4.可補(bǔ)充的慣性實(shí)驗(yàn)(可當(dāng)堂演示,也可制作成錄像片)
(1)如圖9-2-1所示,在裝有水的杯子上放一硬紙板,紙板上放一雞蛋。迅速擊打雞蛋下的硬紙板,雞蛋豎直落入杯中,并沒有沿水平方向運(yùn)動。表明原來處于靜止的物體,具有保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。此實(shí)驗(yàn)比較容易抓住學(xué)生的注意力,宜作為引入課的實(shí)驗(yàn)。
(2)小車上的圓柱體
(3)煙圈實(shí)驗(yàn)演示氣體的慣性
(4)車上投籃實(shí)驗(yàn)演示運(yùn)動物體的慣性
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):
1.解釋慣性現(xiàn)象
2.任何物體任何狀態(tài)下都有慣性
教學(xué)難點(diǎn):慣性大小與運(yùn)動快慢無關(guān)
教具:裝有水的杯子、硬紙板、雞蛋、紙條、木尺、棋子、錄像、電視
教學(xué)過程:
一、實(shí)驗(yàn)新課
方法1:用新奇實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生興趣
[演示實(shí)驗(yàn)]
1.在裝有水的杯子上放一硬紙板,紙板上放一雞蛋。迅速擊打雞蛋下的硬紙板,雞蛋豎直落入杯中,并沒有沿水平方向運(yùn)動。
結(jié)論:原來靜止的物體,具有保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
2.(如圖9-2-3)勻速運(yùn)動的電動車上面小球落下,恰好進(jìn)入下面的球籃。()
結(jié)論:原來運(yùn)動的物體,具有保持勻速運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)。
方法2:用學(xué)生可操作實(shí)驗(yàn)調(diào)動學(xué)生積極性
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]指導(dǎo)學(xué)生自己完成撤紙條的實(shí)驗(yàn),打棋子實(shí)驗(yàn)(此實(shí)驗(yàn)可由學(xué)生參與演示)。
結(jié)論:物體具有保持運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)。
二、新課教學(xué)
1.什么是慣性。
方法1:對基礎(chǔ)較好的學(xué)生可討論分析理解慣性的概念和慣性定律的內(nèi)涵。在用方法2中的問題檢驗(yàn)其理解情況。
老師在學(xué)生討論過程中可引導(dǎo):用“惰性”比喻“慣性”。一切物體都有一種“惰性”,這種“惰性”的表現(xiàn)就是不愿意改變原來的運(yùn)動狀態(tài)。只要不受外界力的作用,就能很明顯的表示出它的“惰性”;如果受到力的作用,迫使它改變原來的運(yùn)動狀態(tài),只不過沒有明顯的表現(xiàn)出來它的“惰性”,但它的“惰性”仍不會改變。即:慣性與是否受力無關(guān)。
方法2:由于慣性是個比較抽象,難理解的概念,一般可通過下面的問題,引導(dǎo)學(xué)生了解慣性保持的是原來的運(yùn)動狀態(tài)(速度)。
例:下列各問中的物體的慣性如何體現(xiàn)?
1)靜止在桌面上的書?(體現(xiàn)在保持靜止)
2)正在以10m/s速度運(yùn)動的汽車?(體現(xiàn)在保持10m/s速度勻速運(yùn)動)
3)一個正在加速的汽車,某時刻的速度是5m/s。(雖然車做加速運(yùn)動,此時的慣性體現(xiàn)在保持5m/s的速度,只不過后來沒保持住。)
2.慣性現(xiàn)象
通過演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生小實(shí)驗(yàn)或錄像讓學(xué)生盡可能多的觀察慣性現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)選擇要注意具有代表性。
[錄像]煙圈實(shí)驗(yàn)
簡介灑水槍,水離開槍后還能繼續(xù)向前是由于水具有慣性,(下落是由于受重力改變了運(yùn)動狀態(tài))。
由上面實(shí)驗(yàn)分析得出:
“固、液、氣”---一切物體都有慣性
“靜止、運(yùn)動”---任何情況都有慣性
結(jié)論:一切物體在任何情況下都具有慣性,慣性是物體固有的屬性。
3.慣性現(xiàn)象的分析
方法1:通過演示實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生分析。
[演示]慣性小車實(shí)驗(yàn)
引導(dǎo)學(xué)生分析木塊為什么向后倒和向前倒。
引導(dǎo)學(xué)生討論分析做車時慣性的表現(xiàn),安全帶的作用?
通過上面的分析引導(dǎo)學(xué)生簡單總結(jié)分析慣性現(xiàn)象的一般步驟:
確定研究對象——明確研究對象原來的運(yùn)動狀態(tài)——受力情況——研究對象由于受力運(yùn)動狀態(tài)改變情況——慣性的具體表現(xiàn)。
方法2:學(xué)生舉出慣性現(xiàn)象并進(jìn)行解釋。
對基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可請學(xué)生自己選擇上面做過的慣性實(shí)驗(yàn)或列舉的其它慣性現(xiàn)象進(jìn)行描述,互相補(bǔ)充,總結(jié)出分析慣性現(xiàn)象的一般步驟,并用此步驟再分析其它問題。
4.慣性現(xiàn)象的應(yīng)用與防止
請學(xué)生舉出實(shí)例。
三、小結(jié)
1.慣性的概念,一切物體在任何情況下都有慣性。
2.慣性與牛頓第一定律的區(qū)別
慣性是自然界中的物體所具有的一種性質(zhì),這種性質(zhì)表現(xiàn)為物體總要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),即靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài);而慣性定律是一條客觀規(guī)律,這一規(guī)律說明了正是由于物體具有慣性這種性質(zhì),所以當(dāng)沒有外力改變物體運(yùn)動狀態(tài)時,物體將保持原來的運(yùn)動狀態(tài),即靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。因此,慣性和慣性定律是完全不同的兩回事,前者是物體具有的一種性質(zhì),后者是物體在不受力時遵循的一條客觀規(guī)律。
四、作業(yè):閱讀教材
板書設(shè)計(jì):
探究活動
【課題】通過實(shí)驗(yàn)探究或體驗(yàn)慣性現(xiàn)象,理解物體的慣性
【組織形式】學(xué)生活動小組
【活動流程】
提出問題;猜想與假設(shè);制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;評估;交流與合作。
【參考方案】
1.坐在汽車?yán)铮w驗(yàn)當(dāng)汽車靜止、以某一速度正常行駛、速度增加(汽車啟動)、速度減小(剎車)、轉(zhuǎn)彎等時刻的感覺。
2.準(zhǔn)備錘頭和錘把,通過實(shí)踐分析:(1)把錘頭固定在錘把上,有幾種方法?(2)把錘頭從錘把上卸下來,有幾種方法?并加以解釋。
【備注】
知識目標(biāo):
1.知道摩擦現(xiàn)象中的滑動摩擦和滾動摩擦.
2.知道產(chǎn)生摩擦的原因。
3.知道滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān).
4.知道摩擦在實(shí)際中的意義及增大和減小摩擦的方法.
能力目標(biāo):
1.通過影響滑動摩擦力大小因素的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生分析概括的能力,對學(xué)生進(jìn)行學(xué)科研究方法的教育.
2.通過對生活中摩擦現(xiàn)象的分析、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力.
情感目標(biāo):
通過對生活中有益摩擦和有害摩擦的分析,對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義的教育.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)可包括以下三部分的內(nèi)容:(1)摩擦、摩擦力。(2)決定滑動摩擦力大小的因素。(3)增大、減小摩擦的方法。在講述摩擦力時,為了不使問題復(fù)雜化,教材中沒有提出靜摩擦的問題,而是統(tǒng)稱為摩擦。教材對滾動摩擦也沒有單獨(dú)講述,而是作為減小摩擦的方法來介紹的。教材中沒有具體講述摩擦力產(chǎn)生的原因,教學(xué)中使學(xué)生有所了解即可,不必引伸。
教材首先通過分析一些事例使學(xué)生認(rèn)識摩擦力的存在,并在此基礎(chǔ)上說明摩擦力是阻礙物體相對運(yùn)動的;隨后研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)。摩擦在生活和生產(chǎn)中都有重要的意義,教材最后用較大篇幅講述了增大摩擦和減小摩擦的方法。
雖然教學(xué)的重點(diǎn)在于應(yīng)用摩擦知識解釋實(shí)際現(xiàn)象,學(xué)會根據(jù)不同條件選擇增大或減小摩擦的方法,但這些應(yīng)用都基于對影響摩擦力大小因素的理解,因此,應(yīng)充分重視研究影響摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)。
教法建議
1、現(xiàn)象教學(xué),以實(shí)驗(yàn)為主
摩擦是最常見,應(yīng)用最普遍的現(xiàn)象.對摩擦現(xiàn)象,學(xué)生有比較豐富的感性認(rèn)識,但不能因?yàn)閷W(xué)生有一定的生活經(jīng)驗(yàn),就忽視了演示實(shí)驗(yàn),作為物理老師是非常清楚物理實(shí)驗(yàn)的作用,它不能用其他任何教學(xué)手段所能代替(包括現(xiàn)代化教學(xué)手段,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)不能替代實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生用自己的眼睛去觀察、分析、判斷、歸納),必須盡量做好.尤其在學(xué)生有一定認(rèn)識基礎(chǔ)時,更應(yīng)注意選取生動的事例進(jìn)行演示分析講解,這樣就能及揭示現(xiàn)象的本質(zhì),又能引起學(xué)生的興趣.還要注意讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn),能動手時盡量讓他們動手.
2、進(jìn)行物理學(xué)研究方法的教育
在研究影響摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)了物理學(xué)中對多變量問題的研究方法,即當(dāng)研究對象有多個變量時,可采用控制自變量個數(shù)的研究方法.本實(shí)驗(yàn)中的變量有兩個,接觸面的粗糙程度和壓力大小.保持接觸面粗糙程度不變,改變壓力,得到滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系;保持壓力不變,改變接觸面的粗糙程度,得到滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度之間的關(guān)系.在教學(xué)中要有意識的向?qū)W生滲透這種物理學(xué)研究方法,對于培養(yǎng)學(xué)生的能力,提高學(xué)生的素質(zhì)是十分有益的.
3、可采用學(xué)生討論自學(xué)的方式教學(xué)
由于本節(jié)課的知識都不難理解,對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生可通過學(xué)生閱讀課文、自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究、討論的方式來進(jìn)行教學(xué).這樣有助于提高學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)自學(xué)能力.對于基礎(chǔ)不好或組織紀(jì)律較差的學(xué)生可采取部分內(nèi)容教師引導(dǎo),部分內(nèi)容學(xué)生討論的形式教學(xué).
4、適當(dāng)補(bǔ)充靜摩擦的知識.
在摩擦現(xiàn)象中涉及靜摩擦力的事例很多,教學(xué)中不可避免的會遇到,因此在教學(xué)中適當(dāng)補(bǔ)充有關(guān)靜摩擦的知識,使學(xué)生知道即可.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):
通過具體事例引導(dǎo)學(xué)生思考增大、減小摩擦的方法;決定摩擦力大小的因素
教學(xué)難點(diǎn)
研究決定滑動摩擦大小的因素;
會解決實(shí)際生活中有關(guān)增大摩擦和減小摩擦的問題
教學(xué)工具:彈簧測力計(jì)、小車、鉤碼、毛巾、空玻璃瓶、木板、砂紙、洗衣粉
教學(xué)過程:
(一)新課引入
方法1:從生活現(xiàn)象引入,學(xué)生感覺自然.
摩擦在生活中隨處可見,是一個普通的現(xiàn)象,讓學(xué)生用手按在桌面上滑動,體會手的感覺。
比如老師使用板擦擦黑板,筆在紙上寫字,學(xué)生用橡皮擦去鉛筆字,這些都是一個物體在另一物體滑動時,感到受到阻礙。
方法2:從新奇實(shí)驗(yàn)引入,提高學(xué)生興趣。
演示筷子提米的實(shí)驗(yàn):在一玻璃杯中放入一定量的大米,插入一支筷子并壓緊大米,向上提起筷子會很容易的將筷子拔出;重新將筷子插好,再向米中加少量水,等一會兒,拿起筷子就可以把玻璃杯提起。請學(xué)生分析討論并舉出身邊的摩擦現(xiàn)象從而引出新課。
手提空瓶的實(shí)驗(yàn):在手上沾些洗衣粉水,握住瓶頸部分(圖中覆蓋部分)向上提,提不起來;再將瓶子擦干凈,用毛巾覆蓋在瓶頸部分,受我毛巾向上提瓶,瓶很容易提起。通過兩次實(shí)驗(yàn)對比引入新課。
(二)新課教學(xué)
1、摩擦力
由同學(xué)們的討論可以看出摩擦是我們生活中的常見現(xiàn)象,兩個相互接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動時,就會在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運(yùn)動的力,這種力就叫摩擦力。要發(fā)生相對運(yùn)動,指有發(fā)生相對運(yùn)動的趨勢,但是還沒有發(fā)生,這種摩擦力叫靜摩擦力。
方法1:一般情況下,對于“相對運(yùn)動”的要求較低,可一帶而過。對于摩擦力的方向簡單情況可判斷即可。
方法2:對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可解釋清楚“相對運(yùn)動”“阻礙相對運(yùn)動”的含義。可參考下面的講解。
如圖9-4-3中一汽車水平向右運(yùn)動,在某段時間內(nèi)車上的箱子從車廂前部滑到中部.箱子相對于地面的運(yùn)動是以地面為參照物,此時箱子相對與地面是向右運(yùn)動的,但箱子與地面間無摩擦。箱子相對于車的運(yùn)動,是以車為參照物,箱子相對于車向左運(yùn)動,車給箱子的摩擦力阻礙箱子相對于車向左滑動,車給箱子的摩擦力的方向應(yīng)為向右,即與相對運(yùn)動方向相反。
2.影響滑動摩擦力大小的因素
方法1:演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中要設(shè)置好恰當(dāng)?shù)膯栴}。
1)怎樣來測定滑動摩擦力的大小?為什么?
使學(xué)生理解勻速運(yùn)動的物體,受的摩擦力與水平拉力大小相等。
2)請同學(xué)們猜想一摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。
3)根據(jù)學(xué)生的答案來請學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),教師進(jìn)行操做驗(yàn)證。學(xué)生的設(shè)計(jì)會有很多漏洞,教師不要急于給出正確答案,可適當(dāng)提出針對性問題來加以修正,幫助學(xué)生掌握研究對象有多個變量時,可采用控制自變量個數(shù)的研究方法。最后得出正確結(jié)論:滑動摩擦力的大小既跟壓力大小有關(guān)又跟接觸面的粗糙程度有關(guān)。
方法2:學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),探索摩擦力與哪些因素有關(guān)?
思考問題:1)怎樣測出摩擦力的大小?
2)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)?怎樣驗(yàn)證?
對于第二個問題可以先討論,然后在老師不給出正確操作過程的情況下分組完成不同的驗(yàn)證內(nèi)容,最后由學(xué)生總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
3、增大有益的摩擦和減小有害摩擦的方法
由學(xué)生討論并舉出相應(yīng)的事例,準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)匿浵癫牧县S富學(xué)生的知識,最后由學(xué)生總結(jié)出結(jié)論。
結(jié)論:通過增大壓力,增大接觸面的粗糙程度可以增大有益摩擦。通過減小壓力、減小接觸面的粗糙程度,變滑動為滾動,使兩個互相接觸的摩擦面彼此離來(加劑),可以減小有害摩擦。
(三)鞏固練習(xí)
1、在日常生產(chǎn)和生活中,下面哪個措施的目的是減小摩擦()
A、在機(jī)器的轉(zhuǎn)動部分加油
B、自行車緊急剎車時用力捏閘
C、汽車輪胎上有很多花紋
D、北方下雪時,常在道路上灑些灰渣
2、體操運(yùn)動員在上單杠之前總要在手上涂些鎂粉,是為了________摩擦,采用的方法是________;而在杠上做回環(huán)動作時,手握杠又不能太緊,這是為了________摩擦,采用的方法是________________。
(四)小結(jié):
1、不論那種方法都是由“摩擦力大小的決定因素”中得出的。
2、摩擦可分為滑動摩擦、滾動摩擦和靜摩擦。
3、思考題:自行車輪胎蹩的時候?yàn)槭裁打T起來費(fèi)力。
板書設(shè)計(jì)
探究活動
【課題】摩擦與我們
【組織形式】學(xué)生小組活動
【活動目的】
通過對日常生活的觀察和研究,寫出對于我們?nèi)粘;顒用芮邢嚓P(guān)的摩擦的認(rèn)識。
【活動流程】
提出問題;制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;寫出專題報告,進(jìn)行交流。
【參考方案】
可以從多方面了解摩擦。例如可以歸納摩擦的種類,摩擦的應(yīng)用,摩擦的利弊等,在對日常生活的觀察和研究基礎(chǔ)上,查閱有關(guān)資料,寫出專題報告,例如"體育中的摩擦"、"靜摩擦的應(yīng)用"等等,還可以設(shè)想"如果失去摩擦,世界將會怎樣"等問題,自己確定題目,寫出專題文章。
【備注】
知識目標(biāo)
1.知道什么是合力,什么是二力的合成.
2.會計(jì)算同一直線上兩個力合力的大小,并會判斷方向.
能力目標(biāo)
1.培養(yǎng)觀察能力
通過觀察一個力作用在物體上產(chǎn)生的效果與兩個力作用在物體上產(chǎn)生的效果相同的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)中應(yīng)觀察什么現(xiàn)象,并由此分析出這些現(xiàn)象說明什么問題.進(jìn)而認(rèn)識到觀察物理現(xiàn)象應(yīng)首先明確觀察目的,并根據(jù)觀察目的明確觀察什么,觀察的各現(xiàn)象之間有什么關(guān)系,這些現(xiàn)象是如何說明所要觀察的問題的.
2.培養(yǎng)運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力.
能計(jì)算同一直線上兩個力的合力,確定合力的方向,能已知同一直線上兩個力的合力及其中一個力,求另一個力的大小和方向.
情感目標(biāo)
通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的意志品質(zhì).
通過同一直線上兩個力的合成的圖示,培養(yǎng)學(xué)生欣賞線條美的能力.
教學(xué)建議
教材分析
教材先通過“提水”和“推木箱”兩個實(shí)例說明兩個力產(chǎn)生的效果可以用一個力來代替,這個力就叫做那兩個力的合力,引出求合力的問題.接著研究兩個力沿同一直線作用在物體上這種最簡單情況下求合力的問題.通過“研究同一直線上方向相同的兩個力的合力的大小和方向”和“研究同一直線上方向相反的兩個力的合力的大小和方向”兩個演示實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論.最后聯(lián)系實(shí)際,應(yīng)用知識分析兩個簡單的實(shí)際問題.
教法建議
教學(xué)中要注意從合力產(chǎn)生的效果與兩個分力共同作用產(chǎn)生的效果相同來使學(xué)生認(rèn)識合力.然后說明二力的合成就是求兩個力的合力.為了幫助學(xué)生理解合力的概念,還可以再補(bǔ)充其他的事例,例如,兩個人拉著一輛車勻速前進(jìn).也可以用一個人來代替這兩個人拉著這輛車勻速前進(jìn),后面一個人對車的拉力就是前面兩個人對車的兩個拉力的合力.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.合力的概念.
理解合力的概念關(guān)鍵是要讓學(xué)生認(rèn)識兩個力共同作用產(chǎn)生的效果和一個力產(chǎn)生的效果相同.為了達(dá)到這一目的,除利用課本中的例子以及補(bǔ)充其他事例之外,可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定量的研究,使學(xué)生對這個問題的認(rèn)識能從感性上升到理性,并進(jìn)而自己分析生活中相關(guān)事例,以加深對這個問題的理解.尤其要注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識合力不是一般意義上的力之和,而是等效代替.
2.同一直線上同方向的二力合成,同一直線上反方向的兩個力的合成.
兩個力作用在一個物體上的情況很多,首先應(yīng)組織、啟發(fā)學(xué)生通過討論認(rèn)識各種形式的兩個力作用在一個物體上的實(shí)例,使學(xué)生對兩個力作用在一個物體上的問題有感性認(rèn)識,然后對這些事例進(jìn)行分析,區(qū)分不同類型,進(jìn)而明確我們所要研究的問題,然后再組織學(xué)生進(jìn)行課本中安排的實(shí)驗(yàn).
對于同一直線上同方向與反方向二力的合成問題,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前可以讓學(xué)生思考,兩個力合力的大小和方向可能會怎樣,在猜想的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
課時安排1課時
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
(一)導(dǎo)入新課
在日常生活中我們經(jīng)常遇到這樣的情況,當(dāng)一個人用力推一個物體或者提起一個物體時如果力氣不夠,這時再過來一個人幫忙則往往會達(dá)到目的,但是如果換一個力氣比較大的人,他一個人也可以達(dá)到目的.這時我們就說一個人經(jīng)過努力達(dá)到的效果與兩個人相同,今天我們就來專門研究這樣的問題.
(二)新課教學(xué)
1.同一直線上二力的合成
請同學(xué)們舉出生活中的實(shí)例說明一個人用力作用的效果與兩個人共同用力作用而產(chǎn)生的效果相同.
學(xué)生討論并舉例
例1兩個小孩一同努力可以提起一桶水,一個大人就可以提起來.
例2一個人拉一輛車?yán)粍樱儆幸粋€人在后邊推就可以把車推動,如果一個力氣大的人一個人就可以拉動.
例3一根木頭一人扛起來比較費(fèi)勁,如果兩個人一人扛一頭則可以比較輕松的扛起來,但效果是相同的.
以上同學(xué)們舉的實(shí)例都非常對,這里所說的效果相同,在物理學(xué)中我們叫它等效,也可以叫等效代替,在學(xué)習(xí)物理中建立等效的觀念十分重要.下面我們用實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步研究這個問題.
教師向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)儀器,并開始下面的實(shí)驗(yàn):將一根彈簧掛在支架上,彈簧后邊用一塊白紙板襯托.將一個物體掛在彈簧下,彈簧伸長一定的長度,其指針指在一定的位置,用筆在白紙板上標(biāo)上記號.換用兩個物體掛在彈簧下,彈簧指針指在同一位置.實(shí)驗(yàn)前讓同學(xué)注意觀察指針?biāo)甘镜奈恢茫畬?shí)驗(yàn)結(jié)束后教師講解并提出問題.可配合將實(shí)驗(yàn)過程制成圖,用投影打出.如圖所示
將一個物體掛在彈簧下,說明這個物體對彈簧施加了一個力的作用.將兩個物體掛在彈簧下,這兩個物體分別對彈簧施加了力和.彈簧伸長說明了什么?
說明力作用在彈簧上,使彈簧的形狀發(fā)生了變化.
掛一個物體和掛兩個物體彈簧的伸長量是什么關(guān)系?說明了什么?
彈簧的伸長量相同,說明一個力作用在彈簧上與兩個力共同作用在彈簧上產(chǎn)生的效果相同.
一個力(F)產(chǎn)生的效果跟兩個力(和)共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力(F)就叫那兩個力(和)的合力.求兩個力的合力叫二力的合成.
在講解中要求同學(xué)注意,合力不是力的和,在后面的研究中同學(xué)們會逐步加深對這個問題的理解.請同學(xué)們列舉一個物體受兩個力作用的事例,前邊舉過的事例也可以重復(fù).(學(xué)生邊舉例,教師邊在黑板上畫出示意圖,以便于分析)
【例1】一個人在前面拉車,另外一個人在后邊推車.
【例2】兩個人共同提一桶水.
【例3】房頂上的吊燈受到豎直向下的重力和電線的拉力.
以上這些事例如果要分類的話可以分成幾類?
有兩個力互成角度的,也有兩個力在一條直線上的.
在一條直線上的力有方向相同的,有方向相反的.
在上面這些事例中,最簡單的是同一直線上的兩個力.我們先來研究同一直線上的二力合成問題.同一直線上兩個力的合成有兩種情況,一種是同一直線、方向相同,另一種是同
直線方向相反.請同學(xué)們首先根據(jù)日常生活中的經(jīng)驗(yàn)猜想一下,這兩種情況合力的大小和方向與兩個力的大小和方向是什么關(guān)系?
在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,請同學(xué)說出自己的猜想,教師把同學(xué)猜想的大意寫在黑板上.
請同學(xué)們打開課本看書上兩個實(shí)驗(yàn)示意圖和相關(guān)說明,看完后親自完成這兩個實(shí)驗(yàn);驗(yàn)證一下自己的猜想.
學(xué)生看書,然后開始實(shí)驗(yàn),教師在同學(xué)中間巡視并進(jìn)行指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提問.
同一直線上,方向相同的兩個力合力的大小及方向與兩個分力是什么關(guān)系?
同一直線上,方向相同的兩個力的合力的大小等于這兩個力的大小之和,合力的方向跟這兩個力的方向相同.
同一直線上,方向相反的兩個力合力的大小及方向與這兩個分力是什么關(guān)系?
同一直線上,方向相反的兩個力的合力大小等于這兩個力的大小之差,合力的方向跟較大的那個力相同.
在完成上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上教師可提問:兩個小孩共同提一桶水,每個人都對水桶施加了一個力,大人一個人提一桶水,她對水桶如果施加的是一個豎直向上的力,如果他們提的是同一桶水,那么大人施加的力和兩個小孩施加的力的效果是否相同?
[學(xué)生]效果相同.
[老師]兩個小孩子所用力的合力的大小與大人施加的力的大小是什么關(guān)系?
[學(xué)生]相等.
[老師]在這種情況下,大人所用力的大小是否等于兩個小孩所用兩個力的和?
[學(xué)生]不等.
[老師]為什么?
學(xué)生今天我們研究的是同一直線上的兩個力的合成,這兩個小孩施加的兩個力不在同一直線上,不能用同一直線上二力合成的規(guī)律來研究這個問題.
(三)總結(jié)、擴(kuò)展
今天我們研究同一直線二力合成的方法,這一方法就不能用來研究互成角度的兩個力的合成問題.互成角度的兩個力的合成遵循平行四邊形法則,用力和為鄰邊作平行四邊形,這個平行四邊形的對角線就是它們合力的大小和方向.(以兩個小孩提水桶問題為例,用平行四邊形法則求出它們的合力)實(shí)際上同一直線上兩個力的合成問題,是互成角度二力合成的特殊情況,課本第六節(jié)就是這方面的內(nèi)容,同學(xué)們感興趣可以先看書自學(xué),然后我們再一起探討.
探究活動
【課題】實(shí)驗(yàn)分析同向合力和反向合力
【組織形式】學(xué)生活動小組
【活動流程】
提出問題;猜想與假設(shè);制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;評估;交流與合作.
【參考方案】
用一些測量工具(至少要多個彈簧秤)探究同向合力和反向合力的大小和方向.
學(xué)習(xí)
目標(biāo)知識目標(biāo):
1.了解聲音的特性。
2.知道聲音的響度跟發(fā)生體的振幅有關(guān),音調(diào)跟發(fā)聲體的頻率有關(guān)。
3.不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音的音色不同。
能力目標(biāo):
1.通過做“響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān)的實(shí)驗(yàn)”和“音調(diào)與頻率有關(guān)的實(shí)驗(yàn)”,進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問題的方法──探究法。
2.了解探究學(xué)常用的方法──轉(zhuǎn)換法。
情感目標(biāo):
1、通過體會現(xiàn)實(shí)世界中物體發(fā)出的豐富多彩的聲音,欣賞美妙動聽的。樂曲,充分享受科學(xué)的美感。
2.通過參與實(shí)驗(yàn)活動,培養(yǎng)學(xué)生積極主動參與科學(xué)探究實(shí)踐的思想意識和互相配合協(xié)作的精神。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)聲音的音調(diào)和響度學(xué)習(xí)難點(diǎn)聲音的音調(diào)
教具與媒體多媒體、音叉、乒乓球、鐵架臺、鋼尺、鼓、橡皮筋、樂器等
內(nèi)容與教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)
依據(jù)
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
1、提問幾個上節(jié)課出現(xiàn)的問題,做好知識的鋪墊。
2、[師]我們所能聽到的各種各樣的聲音,你感覺出這些聲音有什么不同嗎?
3、[師]引導(dǎo)學(xué)生觀看錄像。
師:可見,影響聲音的因素有很多,今天我們就學(xué)習(xí)新課,聲音的特征。(板書課題)
二、進(jìn)入新課,科學(xué)探究
(一)聲音的音調(diào)
1、【提出問題】同樣是唱歌,有的高有的低,有的響亮有的不太響亮,我們把聲音的高低用音調(diào)來描述。單調(diào)與什么因素有關(guān)系呢?
2、【猜想】與物體振動的快慢有關(guān)。
2、【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】用同樣大的力,讓物體振動的快慢不同,觀察聲音的不同。
3、【實(shí)驗(yàn)器材】鋼鋸條(或塑料尺)、發(fā)音齒輪、紙片
〖方案1〗按教材的樣式,將鋼鋸條壓在桌子邊,使鋼鋸條露出的長度不同,然后用同樣的力撥動鋼鋸條,比較所聽聲音的不同。
〖方案2〗讓發(fā)音齒輪按一定的速度轉(zhuǎn)動,用硬紙片在齒輪邊靠近齒輪,通過硬紙片在不同齒數(shù)齒輪上靠近時,感受所發(fā)出聲音的不同
4、結(jié)論:物體振動越快,其發(fā)出聲音的調(diào)子就越高,我們把這種聲音的變化稱之為音調(diào)的不同。即音調(diào)與物體的振動有關(guān),振動越快,音調(diào)就越高。
5、頻率:物體在每秒內(nèi)振動的次數(shù)。單位是赫茲(Hz)。
6、觀看不同音調(diào)聲音的波形圖(通過視頻播放)
7、認(rèn)識一般聲音的頻率范圍:
通過看課本上的圖1.3-2,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出(1)人的發(fā)聲頻率范圍;(2)人的聽聲頻率范圍;(3)哪種動物聽聲的頻率最低和最高;(4)頻率范圍最廣的是誰。
8、觀看多媒體,進(jìn)一步了解動物之間交流的情景。
9、超聲:人們把高于20000Hz的聲音叫做超聲波
次聲:人們把低于20Hz的聲音叫做次聲波
10、介紹超聲和次聲的應(yīng)用。
(二)響度
1、【提出問題】我們平時聽到的聲音除了有高低的不同外,還有大小的差異,這大小的差異,我們就說它們的響度是不同的,那么響度與什么因素有關(guān)呢?我們該怎樣描述它呢?
2、【猜想】響度與所用力的大小有關(guān),根據(jù)是敲鼓時,用力越大,鼓就越響。
3、【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】我們怎樣才能證明響度與用力的關(guān)系呢?
4、【實(shí)驗(yàn)器材】鋼鋸條(或塑料尺)、鼓、碎紙屑、音叉、小用細(xì)線懸吊的乒乓球
〖方案1〗取一鋼鋸條,讓其一端壓在桌面上,用手撥動其另一端,改變所用力的大小,觀察所發(fā)出聲音的不同。
〖方案2〗在鼓面上放一些碎紙屑,用不同的力敲鼓時,通過鼓所發(fā)出聲音的不同,觀察碎紙屑振動起來的高度。
〖方案3〗課本上圖1.3-4所示的實(shí)驗(yàn),用不同的力敲擊音叉,然后將發(fā)聲的音叉靠近小球,觀察小球被彈起的距離。
5、消除學(xué)生對用力大小是聲音大小因素的誤區(qū),說明所用力的大小只是外因,物體聲音的大小在其內(nèi)部看來,決定于其振動的幅度。
6、結(jié)論:我們把物體振動時的幅度就做振幅,振幅越大,聲音就越響。
(三)音色
1、【提出問題】如果聲音振動的頻率和振幅都相同,這兩個聲音就是一樣的嗎?
2、【多媒體展示】
用不同的樂器演奏的同一個曲子,聽起來一樣嗎?
觀看聲波的錄像。
3、音色:有別于其他聲音的特殊因素,它因發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)的不同而不同。
4、舉一些振動頻率、振幅均相同,但音色卻不同的例子。如課本中的圖1.3-5可以看出,音叉、鋼琴和長笛的基頻(振幅最大的振動的頻率)相同,但是在基頻的基礎(chǔ)上還有一些附加的小的振動,這些小的振動和大的振動一同決定了聲音的音色。
(四)三種典型的樂器
先播放幾種樂器的錄像
1、打擊樂器
通過打擊物體,使之振動而發(fā)聲的樂器,如鼓、鑼等。
2、弦樂器
通過撥動弦,使之振動而發(fā)聲的樂器,如二胡、琵琶、小提琴等。弦振動的頻率與弦的張緊程度有關(guān),弦越緊,音調(diào)越高。
3、管樂器
通過管中空氣柱的振動而發(fā)聲的樂器,如笛子等。空氣柱越短,發(fā)聲的音調(diào)也就越高。
4、自己動手制作一些樂器。
(五)小結(jié)
(六)練習(xí)
提問學(xué)生,回答問題
該實(shí)驗(yàn)學(xué)生都可以操作,將鋼鋸條換成塑料尺也行
學(xué)生實(shí)驗(yàn)
85~1100Hz
20~2萬Hz
最低為狗
最高為海豚
與所用力的大小有關(guān)
用不同的力撥動同一個鋼鋸條
學(xué)生實(shí)驗(yàn)一樣
不一樣
不一樣
嘗試打擊樂器
嘗試弦樂器
嘗試管樂器
做好知識的預(yù)備
也可以通過舉例的方式體現(xiàn)
超聲與次聲方面的資料很多,我們可以隨時添加
猜想可能是不規(guī)范的,但此時教師不必指出
這些實(shí)驗(yàn),要根據(jù)情況,進(jìn)行不同的選取
音色的分辨不容易演示,借助多媒體的波形,比較容易理解
通過嘗試和模仿,激發(fā)學(xué)生對樂器認(rèn)識
課堂小結(jié)這節(jié)課分析了聲音的三個重要的特征,首先通過錄像發(fā)現(xiàn)影響聲音的因素,然后引入該課的探究環(huán)節(jié),得出單調(diào)、響度的概念,分別通過實(shí)驗(yàn)探究得出影響音調(diào)和響度的因素,得出音調(diào)與頻率有關(guān);響度與振幅有關(guān)。
在音調(diào)和響度都一樣也能區(qū)分出聲音的特征來看,引入了音色的概念,提出影響音色的因素與發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)有關(guān)。
教學(xué)流程
第三節(jié):聲音的特性
一、聲音的分類
聲音可分為樂音與噪聲
二、音調(diào)
頻率:物體每秒振動的次數(shù)。單位是赫茲,符號為Hz。
頻率越大,音調(diào)越高。
超聲:人們把高于20000Hz的聲音叫做超聲波
次聲:人們把低于20Hz的聲音叫做次聲波
三、響度
振幅:物體振動時離開原來位置的最大距離
振幅越大,響度越大
四、音色
音色與發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)有關(guān)
課后反思這節(jié)課是本章的重點(diǎn)內(nèi)容,在設(shè)計(jì)時我們突出了以學(xué)生為主的方法,增加了不少學(xué)生的活動,對一些學(xué)生不易觀察的現(xiàn)象我們進(jìn)行了錄像、放慢等措施,增加了學(xué)生對細(xì)微變化的觀察。
在典型聲音的素材搜集上,我們還需要些努力,在聲音的對比音效上,在學(xué)生不易認(rèn)識到的特殊聲音上,我們還要進(jìn)一步通過采集利用起來。
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