《密度》教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
山东省滨州市滨城区秦皇台中心学校 朱召友 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教材依据:人民教育出版社 新课标版 九年级物理第11章第3节 【整体设计】 密度是初中物理教学重点内容之一,也是课程标准中要求的七个掌握层次的重点知识之一。学好本节知识是进一步学习力学知识的基础,所以“密度”这节课是本章的重点课。“密度”是在学习了“质量”之后而引入的一个新的物理量,它在全章中起到承上启下的作用:既是在质量的基础上对物质世界的进一步探索,也是掌握测定物质密度的方法和解决有关密度的实际问题的基础,并为更深入学习液体压强、浮力等知识做铺垫。科学探究方法的学习和掌握是物理课程的目标,同样也是本节教学的重要内容。 本课教学可分为4部分: 1.课题引入。展示一些实物让学生分辨,由对于一些物质用通常辨别物质的一些办法无法直接辨别,引到需要用新的科学方法解决来引入。 2.密度概念的引出。应通过直观的实验,充分发挥学生主动探究的积极性,引导学生在合作探究、小组讨论的过程中自主建构密度概念。所以,组织学生做好“探究物质的质量与体积关系”的实验是本节教学的关键。利用“比值”定义密度概念,对初中生来说有一定难度,突破此难点的方法是利用学生的最近发展区,通过类比和知识的迁移,让学生回顾利用比值定义电功率的方法来建立密度的概念。 3.密度的公式、单位。要注意公式书写的规范和变形公式的教学。但密度的单位属于组合单位,是第一次在初中物理中出现。教学时应让学生弄清密度单位的组成、符号、读法、写法。㎏/m3与g/m3之间的关系学生易混,也要加以强调。在后面的例题教学时,也要注意强调统一单位。还要运用教材中的小资料来加深学生对密度这一概念的认识。 4.密度的应用。可以用教材上的例题来进行教学,也可以补充习题,为了让学生熟练运用密度公式进行计算,解题时,应注意引导学生理清思路,启发学生“一题多解”。 【教学重点】 1.通过实验探究,学会用比值的方法定义密度的概念。 2.理解密度的概念、公式及其应用。 【教学难点】 在实验探究的基础上,利用“比值”定义密度概念,理解密度是物质的一种属性。 【教学关键】 通过组织好实验探究建立密度的概念是本节的关键点。 【教学方法】 根据本节教学内容的特点,主要采用启发和观察实验的教学方法。并配合讲授、讨论、展示等多种教学方法的综合优化,突破重点、难点。使学生成为学习的主体,同时学生的动手能力,分析能力也在实验的过程中不断提高。 【课时安排】 2课时。(第1课时学习“物质的质量与体积的关系”和“密度”,第2课时学习“密度的应用”) 【三维目标】 知识与技能: 1.理解密度的物理意义。 2.会查密度表,知道水的密度。 3.用密度知识解决简单的实际问题。 过程与方法: 1.通过实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系; 2.学习以同种物质的质量与体积的比值不变性来定义密度概念的科学思维方法。 情感态度与价值观: 1.通过探究活动,使学生对物质属性的认识有新的拓展; 2.培养学生的合作精神,以及在交流与讨论中所持的正确态度。 3.在概念建立过程中,渗透由特殊到一般,由现象到本质的唯物辩证法思想。 【课前准备】 教师:多媒体课件、铜丝、铁丝、铝丝、一杯水、一杯酒精、颜色相同的铁块和塑料块。 学生:托盘天平和砝码、相同体积的铜块、铁块和铝块、不同体积的铜块、铁块、铝块和肥皂块、大注射器等。 【教学设计】 (第1课时) [导入新课] 复习铺垫:用多媒体展示下列问题,学生回答。 1.1cm3=dm3= m3 2.1.5㎏= g 3.在使用天平时应注意什么问题? (说明:本节课要利用天平来测量物体的质量,学习密度的单位要用到体积和质量的单位,所以复习这部分的内容为新课的展开做好铺垫。) 情境导入: 教师展示:随机出示铜丝、铁丝、铝丝、一杯水、一杯酒精。(出示后放在讲桌上) 图1:铜丝 图2:食用油 问:这里有铜丝、铁丝、铝丝、一杯水和一杯酒精,你能把它们分辨出来吗?说明你是怎么分辨的? 在学生回答后,教师指出:要分辨物质,就要知道并且利用物质所具有的一些特性。如颜色、气味、软硬等,就是物质的不同特性。依据这几种特性,利用我们的眼、鼻、手等感觉器官,就能将上面五种物质分辨出来。 2.教师再出示颜色相同的铁块和塑料块。问:你有哪些方法区别它们? 引导:颜色、气味、味道、硬度等都不好区分,能不能利用一种更好的判定方法来区分这两种物质呢?同学们想不想自己找出一种方法,来区分这些物质呢?(生齐答:想。)从而引入新课 [推进新课] 一、活动与探究1:探究相同体积的不同物质的质量之间的关系。 教师让几个学生到前面来,感受一下颜色相同的铁块和塑料块的质量大小,根据质量来判断哪一个是铁块,哪一个是塑料块。从而得出相同体积的不同物质的质量不同也是物质的一种特性,可以用来鉴别物质。 (说明:也可以拿出一个已调节好的托盘天平,分别把两金属块放在两盘中,让学生说出哪个是铁块。) 说明:让学生感受体积相同的不同物质的质量是不同的,以便引导学生探索质量和体积之间的关系,从现象中寻找规律,得出结论。 师:请同学们利用桌上的器材(见图3:其中铜块、铁块、铝块的体积都是10cm3),研究一下相同体积的不同物质的质量是否相同。 图3:实验器材 将实验数据填入表格1: 表格1 (探究相同体积的不同物质的质量与体积的关系)
学生实验过程中教师巡视,发现问题是及时启发与指导。 学生实验结束后,教师选取几个小组的数据投影展示,并让其小组成员根据所测数据得出结论,并分析质量与对应体积比值的特征。 结论:相同体积的不同物质质量不同,不同物质的质量与体积的比值不同。 说明:让学生通过自己的亲自动手,获得知识,印象会更深,理解会更透,同时检查一下学生对托盘天平的使用技能的形成情况。 二、活动与探究2:探究同种物质质量与体积的关系。 在学生总结相同体积不同物质质量之间关系的基础上引出新的问题。 ⑴提出问题:同种物质的质量和体积之间会有什么样的关系呢? ⑵猜想与假设:学生根据生活经验,思考:如果是体积相同的同种物质,其质量是否相等?不同体积的同种物质,其质量又怎么变化呢? 对学生提出的假设,要鼓励学生设计实验来进行探究验证。 生甲:体积相同的同种物质,其质量是相等。 生乙:物体的体积越大,质量越大。 生丙:…… ⑶制定计划与设计实验 从以上的猜想出发,取铜、铁、铝、肥皂等几组物体中的一组作为研究对象,每组物体的体积不同。用天平测出它们的质量,用刻度尺测出它们的边长后计算出它们的体积,列出表来,然后以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在方格纸上描点,再把这些点连起来,做出图象,并分别计算每个物体质量与体积的比值。 在实验前,应该和学生一起讨论实验过程中应该考虑的问题,如分工要明确,严格测量仪器的使用规则,读数时要认真、细心,如何记录实验数据等。 实验方案1:学生通过小组实验测量不同体积(圆柱体)铁块的质量(见图4),记录数据(记入表格2中)、绘制表格,做出图象,分析质量与对应体积比值的特征。 图4:不同体积的铁块 表格2 (探究同种物质质量与体积的关系)
实验方案2:同样测出体积成倍数关系的同种液体的质量。(也可以不是整数倍),填入表格3中。 说明:取液体时,由于学生还没学过用量筒,且量筒的使用也不是本节所要求的,所以建议可用大注射器来取不同体积的液体。此外,也可以用铜块、铝块、肥皂或其它物质来做实验。 表格3(探究同种物质质量与体积的关系)
⑷进行实验与收集证据 全班同学分成若干小组,选取不同的研究对象进行实验,分工合作共同收集证据。以小组为单位,不同小组选取不同的物质进行测量,一是可以节省时间;二是可以获得多种物质的多组数据;三是可以加强全班同学的交流,培养他们的团结合作精神。 学生实验结束后,教师选取几个小组的数据投影展示,并让其小组成员根据所测数据得出结论,并分析质量与对应体积比值的特征。在此过程中要对学生的分析给予评价,对表现好的小组要给予表扬。引导学生分析时,要突出样品的体积增加了多少倍,它的质量也增加了相同的倍数。学生讨论、比较各组的测量结果后可得出如下结论。 结论:同种物质的质量与它的体积成正比,质量与体积的比值相同。不同物质的质量与体积的比值不同。 三、密度概念的建立 师:同学们根据在上面的探究中得到的数据分析,不同物质的质量和体积的比值相同吗? 师:多媒体展示问题引导: ⑴同种类的物质,它的体积( ),它的质量( ),且质量跟体积的比值是( )。 ⑵不同种类的物质,质量跟体积的比值( )。 生:归纳推理: (1)同种类的物质,它的体积增大几倍,它的质量也增大几倍,且质量跟体积的比值是个定值。 (2)不同种类的物质,质量跟体积的比值是不同的。 在以上实验探究和分析的基础上,教师进一步指出: 质量和体积的比值表示单位体积的质量。同种物质的单位体积的质量是相同的;不同物质的单位体积的质量一般是不同的。可见,单位体积的质量反映了物质的一种特性。物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。 (板书:密度的定义:某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。表示符号:ρ。) 四、密度的公式、单位、密度表 师:根据密度的定义可以得到密度的公式应该是什么呢? 生:密度等于质量除以体积。 师板书: 符号的意义及单位: ρ──密度──千克每立方米(kg/m3) m ──质量──千克 (kg) V ──体积──立方米(m3) 说明:密度ρ的单位是由质量的单位和体积的单位决定的。国际单位制中,质量的单位是千克(kg),体积的单位是立方米(m3),密度的单位就是千克每立方米(kg/m3)。如果质量单位用克(g),体积单位是立方厘米(cm3),则密度的单位就是“克每立方厘米”(g/cm3)。 1 g/cm3=1×103 kg/m3。 【课堂训练1】 练习1.1m3=_____dm3=______cm3 练习2.1.0×103 kg/m3=________g/cm3 参考答案:1.103,106;2.1。 教师提醒学生注意对密度公式的理解: (1)要理解公式中ρ、m、V的物理意义,记住公式。 (2)明确ρ、m、V 的关系,同一种类物质m 和V 的比值不变即ρ值相同,不同种类物质的ρ值一般不同。 (3)ρ=m/V 是密度的定义式、计算式而不是决定式,某一种物质的ρ(密度)值与m 及V 无关。物质的密度由物质的种类(本身特性)决定。 ⑷这个公式的得出实际上是利用了密度的概念和相应的运算法则,也就是要求出单位体积的质量应当用除法,所以同学们对物理知识的学习,尤其是一些物理公式,一定不要死记硬背,要学会运用数学方法研究物理问题。 【课堂训练2】 练习1.一瓶水倒掉一部分,则剩余部分的水的质量__________,体积___________,密度________。 练习2.判断对错:⑴一块铁锯去一半,它的密度也会减小一半。 ⑵一杯水和一桶水的密度一样大。 ⑶体积相同的不同物质,质量大的密度小。 ⑷质量相等的不同物质,体积大的密度大。 ⑸一块砖的密度是1.5 g/cm3,把它平分成两块,每块的密度是0.75 g/cm3。 练习3.根据公式ρ=m/V ,下列说法中正确的是( ) A.物质的密度和它的质量成正比 B.物质的质量和它的体积成正比 C.物质的质量和它的体积成反比 D.物质的密度和它的体积成反比 练习4.如图5是某种物质的质量和体积关系的图象,由图象可知,这种物质的密度是_______kg/m3。 图5 学生讨论、练习后,教师评析: 练习1.减小 减小 不变。 练习2.⑴错;⑵对;⑶错;⑷错;⑸错。 练习3.物质的密度是物质的特性之一。某种物质的密度的大小等于质量与体积的比值,对某种物质来说,这一比值是一定的,与质量和体积无关,所以A、D是错误的。而同种物体在质量和体积比值一定的条件下,体积越大,质量也越大,质量与体积成正比,所以B正确,C错误。 练习4.1.67×103。点拨:由图象可知,当物质的体积时,其对应的质量为10g,则 练习5.(在学生板演的基础上讲评,注意点评学生解题格式是否规范) 已知:m =1.97 t=1.97×103 kg V =0.25 m3 解:ρ=m/V =1.97×103 kg / 0.25 m3=7.9×103 kg/m3=7.9 g/cm3 答:这块铁的密度是7.9×103 kg/m3。 师:引导:大家说这块铁是不是纯净的铁,含不含其他的杂质? 生:这可以去查密度表,看看铁的密度是多少。如果我们的计算结果和密度表中铁的密度相同,则这块铁不含杂质。 师:现在请同学们查密度表,看看结果如何。 生:从表中查出铁的密度是7.9×103 kg/m3,说明这块铁不含杂质。 师:请同学们从表中查出水和空气的密度值。 生:水的密度是1.0×103 kg/m3,空气的密度是1.29 kg/m3。 师:老师这儿有一桶纯净水,它的密度应该是多少? 生:应是1×103 kg/m3。 师:请同学们记住水的密度值,以后做题时可能要用到。 师:现在我倒出一小杯,小杯中的水的密度是多少? 生:还是1×103 kg/m3,因为物质的密度与物体的质量和体积无关。 师:很好。谁还能说说密度的物理意义是什么呢? 生:密度就是物质单位体积的质量。例如铝的密度为:2.7×103 kg/m3,它的意义就是1m3的铝的质量足2.7×103 kg(或说1 cm3铝的质量是2.7g)。 师:同学们在查密度表的时候还有什么发现吗? [生甲]我发现每种物质都有自己的密度。不同物质的密度一般是不同的。 [生乙]密度相同的不一定足同种物质,如煤油和酒精、冰和蜡。 [生丙]同一种物质在不同的状态的时候,密度也可能不一样,如水和冰。 (第2课时) 五、密度的应用 (学生复习密度的相关知识) 师:密度公式有什么用处呢? 学生讨论后得出:1.可以测量密度,从而用来鉴别物质。2.可以用来计算不便于直接测量物体的质量或体积。 【课堂训练3】 练习1:见教材16页例题。(略) 练习2:古典名著《西游记》中写道,齐天大圣孙悟空的“如意金箍棒”原是大禹治水时的一根“定海神针”,重一万三千五百斤,有二丈长短,碗口粗细。如果改用国际单位制,该棒的体积约为0.86 m3,质量约为6 750 kg。你能猜出“如意金箍棒”大概用什么物质做成的吗? 思路点拨:知道棒的质量和体积,可以求出棒的密度。由计算可知:“如意金箍棒”其实是铁做的。 说明:教师用多媒体展示题目,学生在练习本上做完后,再用视频展台展示讲评。 [拓展深化] 如果时间充足,教师可以利用参考资料进行知识深化与拓展。 1.讨论与思考:一卷细铜线,怎样能方便地知道它的长度? 2.介绍密度中的“大王”和“小鬼”。 3.介绍科学世界:细微差别中的重大发现。 [课堂总结] 教师引导学生总结本节课的收获。 2.多媒体展示本节课的重点知识。 [布置作业] 作业: 1.教材17页:动手动脑学物理的1、2、3题。 2.课外活动:探究我校体育课上用的铅球是否是用纯铅做的。 【板书设计】 【活动与探究】 课题:巧测密度。 要求:给你一个玻璃瓶、一架天平(附砝码)、足量的水和待测液体,如何测出待测液体的密度?(要求写出测量步骤及测量结果的表达式、实验应该注意的一个问题) 【教学反思】 生活离不开物理,物理离不开生活。物理知识来源于生活,最终又服务于生活。本节课从生活实际中的物质鉴别引出物理问题,最后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。教学中注意了学生的主体地位,让学生充分发挥自己的能力,大胆去探究,勇于发表自己的意见。本课用情境引导课堂教学,从创设情境引入,到一个个的问题情境导学,使学生在情境中体验科学的探究过程,为将来的进一步学习打好基础。 |
《质量》教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
安徽省涡阳县闸北中心学校 李磊 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【教学目标】 1.知识与技能 ·初步认识质量的概念,正确说出质量的单位和进率,并能正确地进行质量单位换算。 ·知道质量是物体的一个基本属性,它不因为物体的形状、位置、状态的变化而改变。 ·了解常见的测量的工具,能正确使用托盘天平测量物体的质量。 ·构建具体的质量量级观念。 ·设计一个测量水的质量的实验报告。 2.过程与方法 ·通过观察、比较,形成对质量概念的初步认识。 ·通过观察和操作,让学生学会托盘天平的使用方法,并能正确使用托盘天平测量物体的质量。 3.情感、态度与价值观 ·学生通过对托盘天平的实际操作,培养学生的动手能力,自觉遵守操作原则的良好习惯和实事求是的科学态度; ·通过介绍杆秤,对学生进行爱国主义教育,激发学生的民族自豪感。 【教学重难点】 ·质量是物体的一个基本属性,它不因为物体的形状、位置、状态的变化而改变。 ·正确使用托盘天平测量物体的质量。 【教材分析】 本节内容包括三部分知识,即质量的概念,质量的单位和用天平测质量。 教材首先从学生所熟悉的铁锤和铁钉、木桌和木椅、练习本和课本,通过比较组成这些物质的多少,引出质量的概念。接着介绍了质量的单位──千克、克、毫克、吨,列举了一些物体质量的大小,目的是让学生对千克形成较具体的观念。 质量是物理学中的一个基本概念,它是物体惯性大小的量度,质量又能与能量相联系,这些知识将在高中物理中学习。在初中对质量的概念讲得很浅显,只简单地使学生认识物体所含物质的多少,但这并不是质量的定义,教学中不必过分强调。对于物体的质量不随位置、状态、形状而变,也是让学生知道即可。 教学中让学生对照着实物认识天平的各主要部分和它们的作用。天平的调节和使用方法是本节课的重点,也是学习后面两节课的基础。 【教具】 铁钉1只、铁锁1把、练习本1个、矿泉水1瓶、托盘天平和砝码1套、金属块1个。 【学具】 托盘天平和砝码若干套、金属块若干。 【教学过程】 一、谈话引入新课(2分钟) 我们周围的世界五彩缤纷,在这个精彩的世界里的一切物体都是由物质组成的。(教师出示铁钉)铁钉是由 组成的,(教师再出示铁锁)铁锁也是由 组成的,那么铁钉和铁锁所含有的铁的多少一样吗? 再如课桌和凳子都是由木头组成的,它们所含有的木头的多少一样吗? 又如书和练习本都是由纸组成的,它们所含有的纸的多少一样吗? 可见,组成物体的物质有多也有少,在物理学上,把物体所含物质的多少叫做物体的质量。今天我们就学习《物体的质量》,教师板书:5.1 物体的质量。 二、探究新知(38分钟)
三、总结与质疑(2分钟) 通过学习,你一定很有收获!还有哪些疑问的地方?请大家谈一下。 四、课后活动 我们已经掌握了测量物体质量的基本方法,如何测量一杯水的质量呢?请大家课后以小组为单位共同动手做一下,并写一份实验报告。 作业: 课本P117《自我评价与作业》 板书: |
《质量》教学案例与设计 | ||
湖北省阳新县白杨中学 费新仁 | ||
【教学目标】 一、知识与技能 1.初步认识质量的概念,知道质量的单位及其换算关系。 2.知道质量是物体本身的一种性质,它不随物体的位置、状态、形状的变化而变化。 3.了解常见的测量质量的工具,会正确使用托盘天平称物体的质量。 4.对常见物体的质量形成较为具体的量级观念。 二、过程与方法 1.通过观察、动手、比较,形成对质量概念的初步认识。 2.通过观察和操作,让学生学会托盘天平的使用方法。 3.在天平的使用过程中,让学生进一步体会使用测量工具的基本方法。 三、情感、态度与价值观 1.通过对托盘天平的调节和使用,培养学生认真操作,自觉遵守操作规范的良好习惯和实事求是的科学态度。 2.通过介绍杆秤等测量质量的工具,对学生进行爱国主义教育,激发学生的民族自豪感。 3.通过了解质量的广泛应用,培养学生学习物理的兴趣。 【教学重点】 1.质量的概念。 2.托盘天平的使用方法。 【教学难点】 质量是物体本身的一种性质。 【教学用具】 托盘天平和砝码多套,墨水瓶、橡皮、小刀等学习用具。 【教学方法】 1.讲解与示范结合,自学与讨论结合,合作与交流结合。 2.多媒体辅助教学 【教学过程】 一、引入新课(3分钟) 教师:通过上节课的学习,同学们已经知道了一切物体都是由物质组成的,但组成物体的物质是有多有少的,也就是说物体中所含物质的多少不同。谁来说一说下面甲乙两人所说的质量的含义是否相同? 甲:这袋米的质量是多少? 乙:这种米的质量如何? 学生:甲说的质量是指这袋米所含米这种物质有多少。 学生:乙说的质量是指这种米是否有杂质、是否变质、好不好吃等。 教师:同学们以上的分析都很好。在物理学中,把物体所含物质的多少叫做质量。这就是今天我们要学习的内容。 二、进行新课(30分钟) 教师:(板书:一、质量: 1、定义:物体所含物质的多少。用m 表示) 教师:质量的单位有那些,它们之间的换算关系怎样? 学生:质量的单位是千克,符号kg。比它大的单位有吨(t)。比千克小的单位有克(g)、毫克(mg)、它们之间的关系是:1g=10-3kg 1mg=10-3g=10-6kg 1t=103kg。 教师:(板书:2、单位: 教师:下面请大家阅读教材中的小资料和科学世界两部分内容,进一步了解质量的应用和常见物体的质量大小,从而充分理解质量单位千克的大小。 学生:(自学) 教师:请同学们在各自的演算板上写出下面两题的演算过程和结果。(屏幕显示题目) 教师:(在班上任意抽取4名学生的演算板集体评讲,主要从演算过程、结果表达方式和结果正误三个方面评讲。) 教师:请同学们议一议:当物体的位置、形状、状态发生改变时,它的质量是否变化? 学生:(展开讨论) 教师:好,就讨论到这,谁能举例说明这物体的位置发生改变时,质量如何变化? 学生:我们在超市里买的商品从商店回到家里,虽然位置变了,但它们所含物质的多少没变,所以物体的质量不随位置的变化而改变。 教师:这位同学说的很好,当物体的位置变化时,物体所含物质的多少没变,所以质量不变。宇航员从月球上带回地球的岩石,虽然位置变了,但所含物质的多少没有变,所以质量不变。 教师:谁还能继续举例说明? 学生:用锯把一段长木锯成两根短木,这两根短木的质量就小于长木的质量,所以物体的形状变了,质量要改变。 教师:就这个问题,谁还发表意见。 学生:虽然两根短木的质量就小于长木的质量,但是不能说明物体的形状变了,质量也改变了,如果把那些碎沫加上,质量的多少还是没有变。 教师:这为同学说得非常好,比如我们把一块铁砸成铁板,虽然形状变了,但它含铁的多少没有变,质量就不变。(此时,教师还可以问一下学生,铁的体积是否变化。) 教师:物体的质量随状态变化吗? 学生:不变化。一铁块熔化成铁水,所含物质的多少没变,所以质量不变。 教师:说得好,水结冰,冰化成水,状态变了,质量不变。 教师:同学们的讨论分析非常好,质量不随物体位置、形状、状态的变化而变化,它实际上反映出质量是物体本身的一种性质。 (板书:3.质量是物体本身的一种性质,它不随物体位置、形状、状态的变化而变化。) 教师:(在大屏幕一显示题目)哪位同学来做下面小题? ①一张25g的纸捏成团质量为____。 ②0.5Kg冰化成水质量为___。 ③65Kg的宇航员飞到外太空质量为___。 ④一位同学为了了验证物质的质量跟物质的状态是否有关,做了如下实验:从冰箱中取出一块冰放入敞口玻璃杯中,用天平称出总质量为125g,侍冰融化成水后,称出水和玻璃杯的总质量为127g,该同学认为,物质的质量跟状态有关。你怎么看待这个问题?做此实验时要注意些什么? 教师:在日常生活中,我们利用什么仪器测量物体的质量? 学生:日常生活中称物体的质量的仪器有杆秤、案秤、电子秤、台秤、弹簧秤、天平等。 教师:(在大屏幕上显示测质量的工具) 教师:从同学们的回答来看,同学们还是很关心生活的,热爱生活的,知道这么多测量仪器,刚才大家所举的例子,有的同学对弹簧秤这个仪器有异议,看来,同学们的知识面较宽。的确,弹簧秤不是测质量的仪器,在以后的学习中学习到。 教师:杆秤是我国古代劳动人民发明的,已经应用了许多年了,希望同学们今后能发明出更便于使用、更精确的测量质量的仪器。 教师:虽然测量质量的仪器较多,但我们学校实验室中使用天平测质量,常见的天平有托盘天平和学生天平,我们初中阶段需要掌握托盘天平的使用方法。 (板书:二、托盘天平) 教师:(在大屏幕上显示托盘天平的结构图)下面给同学们介绍托盘天平的构造。 托盘天平的主要结构有:横梁、标尺、游码、平衡螺母、指针、分度盘。底座、两个托盘,另外每架天平都配有一套标准的砝码。 教师:下面我们来学习一下托盘天平的使用方法,托盘天平是比较精密的测量仪器,所以为了保持天平的精确度,我们在使用天平之前要牢记几条要求。 教师:(板书:(一)天平使用注意事项: 1.每个天平都有自己的“称量”,也就是它所能称的最大质量,被测物体的质量不能超过称量。 2.向盘中加减砝码时,要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。 3.潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中。 学生:(大声阅读) 教师:同学们已经知道使用天平的几点要求,下面请各组开展讨,如果不按这些要求做,会出现什么问题? 学生:(开展讨论) 教师:请各组汇报讨论结果。 学生:如果被测物体的质量超过了天平的称量,测不出结果,还可能把天平损坏。 学生:用手接触砝码,把砝码弄湿、弄脏,在盘中放潮湿的物品和化学药品,容易使砝码生锈和腐蚀天平、砝码,会造成测量结果不准确。 教师:大家分析的很好。下面各小组准备好天平和砝码、被称物体。下面请同学们认真观察老师的操作,仔细琢磨老师讲解,然后进行规范操作。 学生:(准备实验仪器) 教师:(板书:(二)托盘天平的使用方法:) 1.把天平水平放置。 2.调节天平的横梁平衡:首先把游码拨到标尺左端的零刻线处,其次,调节横梁右端的平衡螺母,直到指针指在分盘的中线处。 学生:(学生调节天平) 教师:(教师巡视指导,并在屏幕上提出下列思考题:) ①将游码放到标尺上的0刻线上时,是游码左边还是右边与0刻度线对齐? ②横梁平衡的标志是什么? ③若横梁左边高右边低,应将右边的平衡螺母向哪边调? 教师:刚才发现有的小组的天平的横梁左端高,有的右端高,哪组能发表一下意见, 你们是如何调节的,使天平平衡的? 学生:左端高时,平衡螺母向左移动;右端高时,平衡螺母向右移动。 教师:大家从实践中,获得的经验非常好,至于为什么,学完了杠杆的知识后,大家就明白了。 教师:现在有的组的天平的横梁还在动,有的已经静止,如果都等到静止后再判断横梁是否平衡,太浪费时间,我们还可以依据什么来判断呢? 学生:指针以分度中央为准,左右偏转的幅度相等。 教师:同学们都非常努力的将天平调节平衡了,天平一旦调节平衡,就不能移动位置,否则,需要重新调节。因为桌面的不同位置的水平程度不同。 教师:下面我们来测量一个物体的质量。 (板书:3.物体放在左盘,用镊子向右盘加减砝码。可以适当调节游码在标尺上的位置,直到衡梁恢复平衡。) 现在请同学们思考:加砝码时,先加质量大的砝码还是先加质量小的砝码? 学生:先加大的,便于测量。 教师:好,请同学们估计一下你测的物体的质量大约多大,然后操作。 学生:(实验操作) 教师:(巡视指导) 教师:刚才发现,有的组没有合适的小砝码,不能使天平重新平衡,这时我们可以怎么办呢?哪个发表意见。 学生:可以适当地移动游码在标尺上的位置,直到天平横梁平衡。 教师:使用游码能分辨出更小的质量,游码相当于一个“秤砣”,它在标尺上每移动一个格,就等于在右盘中增加一个更小的砝码。在加减砝码的过程中,要注意两个问题: ①先估后取,先大后小,中间大周围小,砝码不行用游码。 ②加减砝码时千万不能动平衡螺母,也不能移动天平。 现在请同学们思考下列问题:(屏幕是显示) 1.在你的天平标尺上,一个小格相当于多大质量的砝码。 2.读数时,是以游码左边还是右边所对应的刻度线为准呢? 3.读数时,是先读大砝码还是小砝码? 4.物体的质量如何计算呢? 学生:(讨论学习) 教师:(巡视指导) 学生:标尺上每个小格代表0.1g或0.2g或0.5g。 学生:读数时,以游码左边对的刻度线为准。 学生:先读大的砝码后读小的砝码。 学生:被测物体的质量等于砝码的质量之和加上游码所对的刻度值。 教师:(板书:4、被测物体的质量等于砝码的质量之和加上游码所对的刻度值。) 教师:大家做得非常好,请同学们整理器材。注意:怎样将砝码放回砝码盒中。 学生:用镊子夹取。(学生整理器材) 教师:下面请同学们把天平的使用流程读一读。 学生:(大声阅读) 三、小结(2分钟) 教师:通过这节课的学习,大家在各个方面都一定有很多收获: 师生:(相互交流) 我们学习了质量的概念,单位及其换算关系,质量是物体本身的一种性质。托盘天平的使用方法。 我们的自学能力和实验操作能力有了一定的提高。 物理就在我们身边,要能够理论联系实际。 希望你们通过这节课的学习,一是能掌握所学知识、二是能学以致用。 四、动动脑(10分钟) 教师:同学们已经掌握了测量物体质量的基本方法,请大家思考以下几个问题:(屏幕显示出题目) 1、在调节横梁平衡的过程中,无法调节横梁平衡,原因可能是什么? 师生:①横梁下的护垫没有取下(托盘天平) 横梁没有撑起(学生天平) ②游码没有放在0刻度线上。 ③左右盘互换了 ④ 天平已损坏 教师:2、能将量筒放在天平上称水一质量吗? 师生:一般不允许。因为量筒细而长,在托盘中放不稳,容易掉下来。 教师:3、若要称取127.6克食盐,应如何操作? 师生:①调节横梁平衡 ② 在右盘放一小张纸后再放上如下砝码: 100g+20g+10g+5g+游码2.6g──(5g) 或 100g+20g+10g+游码7.6g──10g) ③在左盘垫上一张同一规格的小纸后,用勺子往左盘中加减食盐,直到栋梁平衡。 教师:4、天平横梁调平衡后,若将物体放在了右盘,在左盘放砝码。应如何读数? 师生:物体质量=右盘砝码的总质量-游码所对的刻度值。 (五)课后作业(1分钟) 1.如何称粉末状的物体和液体的质量?2.如何称质量较小的物体的质量?如大头针等。由于时间关系,3、如何用天平测出一卷细铜线的长度?这些问题作为课后作业。另外,请同学们完成课后“动手动脑学物理”中的问题和做好复习, 【板书设计】
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“质量”课堂实录 |
辽宁省丹东市第十三中学 乔春燕 |
【教学目标】 一、知识与技能 1.初步认识质量的概念,知道质量的单位及其换算关系。 2.知道质量是物体本身的一种性质,它不随物体的位置、状态、形状的变化而变化。 3.了解常见的测量质量的工具,会正确使用托盘天平称物体的质量。 4.对常见物体的质量形成较为具体的量级观念。 二、过程与方法 1.通过观察、动手、比较,形成对质量概念的初步认识。 2.通过观察和操作,让学生学会托盘天平的使用方法。 3.在天平的使用过程中,让学生进一步体会使用测量工具的基本方法。 三、情感、态度与价值观 1.通过对托盘天平的调节和使用,培养学生认真操作,自觉遵守操作规范的良好习惯和实事求是的科学态度。 2.通过介绍杆秤等测量质量的工具,对学生进行爱国主义教育,激发学生的民族自豪感。 3.通过了解质量的广泛应用,培养学生学习物理的兴趣。 【教学重点】 1.质量的概念。 2.托盘天平的使用方法。 【教学难点】 质量是物体本身的一种性质。 【教学用具】 托盘天平和砝码多套,橡皮、小刀等学习用具。 【教学理念】 1.讲解与示范结合,自学与讨论结合,合作与交流结合。 2.从生活走向物理,从物理走向社会,让学生进一步感知物理是有用的、物理是有趣的。 3.夯实基础,活学活用。 【评价内容】 1.关于质量概念方面的内容的掌握情况。 2.关于托盘天平的维护、调节和使用方法的掌握情况。 3.学生积极参与认知过程的表现情况。 【教学过程】 一、新课导入(2分钟) 教师:通过上节课的学习,同学们已经知道了一切物体都是由物质组成的,但组成物体的物质是有多有少的,也就是说物体中所含物质的多少不同。谁能举出一些日常生活中的事例,加以说明。 学生:组成讲台和课桌的物质的多少不同。 学生:桌子和椅子所含物质的多少不同。 学生:大铁锤和小铁钉所含铁的多少不同。 教师:同学们以上的分析都很好。在物理学中,把物体所含物质的多少叫做质量。这就是今天我们要学习的内容。(板书:§10—2 质量) 二、学习新知(35分钟) 教师:关于质量,同学们知道多少? 学生:物体中所含物质的多少叫质量。 教师:(板书:一、质量:物体所含物质的多少。) 学生:质量的单位是千克、测量质量的仪器有杆秤、天平等。 教师:刚才,大家基本上说出了关于质量的主要知识,这节课我们就一起来学习质量的单位及其换算关系,质量的测量等有关知识。下面请各学习小组按着学习提纲进行自学,然后请各小组汇报学习成果。 自学提纲内容如下: 1.质量用什么字母表示? 2.质量的单位有那些,它们之间的换算关系怎样? 3.当物体的位置、形状、状态发生改变时,它的质量是否变化。 4.在日常生活中,我们利用什么仪器测量物体的质量。 5.托盘天平的主要结构有哪些? 6.为了保持天平的精确度,我们应做到哪些要求? 7.如何使用托盘天平称物体的质量? 学生:(看书自学,在书中找到有关答案,然后小组讨论。) 教师:(参与到学生之中,及时解答学生的疑问) 教师:下面请各小组进行学习成果汇报,首先回答第一、第二题。 学生:用小写字母m表示质量。 学生:质量的单位是千克,符号kg。比它大的单位有吨(t)。比千克小的单位有克(g)、毫克(mg)、它们之间的关系是:1g=10-3kg 1mg=10-3g=10-6kg 1t=103kg。 教师:你们答的非常好,下面请大家阅读教材中的小资料和科学世界两部分内容,进一步了解质量的应用和常见物体的质量大小,从而充分理解质量单位千克的大小。 学生:(自学) 教师:(板书:1.质量单位:千克(kg)、吨(t)、克(g)、毫克(mg) 1g=10-3kg 1mg=10-3g=10-6kg 1t=103kg)。 教师:好,我们继续往下学习,谁来回答第三题。 学生:当物体的位置、形状、状态发生变化时,质量可能不变吧! 学生:当物体的位置、形状、状态发生变化时,质量不变。 学生:当物体的位置、形状、状态发生变化时,质量好象变了。 教师:从同学们的答题来看,对于这个问题,同学们还不是很肯定,关于这个问题,我们下面进一步展开讨论,各小组在讨论时,最好举例说明。 学生:(展开讨论) 教师:好,就讨论到这,谁能举例说明这物体的位置发生改变时,质量如何变化? 学生:我们在超市里买的商品从工厂到商店,虽然位置变了,但它们所含物质的多少没变,所以物体的质量不随位置的变化而改变。 教师:这位同学说的很好,当物体的位置变化时,物体所含物质的多少没变,所以质量不变。宇航员从月球上带回地球的岩石,虽然位置变了,但所含物质的多少没有变,所以质量不变。 教师:谁还能继续举例说明? 学生:用锯把一段长木锯成两根短木,这两根短木的质量就小于长木的质量,所以物体的形状变了,质量要改变。 教师:就这个问题,谁还发表意见。 学生:虽然两根短木的质量就小于长木的质量,但是不能说明物体的形状变了,质量也改变了,如果把那些碎沫加上,质量的多少还是没有变。 教师:这为同学说得非常好,比如我们把一块铁砸成铁板,虽然形状变了,但它含铁的多少没有变,质量就不变。(此时,教师还可以问一下学生,铁的体积是否变化。) 教师:物体的质量随状态变化吗? 学生:不变化。一铁块熔化成铁水,所含物质的多少没变,所以质量不变。 教师:说得好,水结冰,冰化成水,状态变了,质量不变。 教师:同学们的讨论分析非常好,质量不随物体位置、形状、状态的变化而变化,它实际上反映出质量是物体本身的一种性质。(板书:2.质量是物体本身的一种性质,它不随物体位置、形状、状态的变化而变化。) 教师:下面谁回答第四个问题。 学生:日常生活中称物体的质量的仪器有杆秤、案秤、电子秤、台秤、弹簧秤、天平等。 教师:从第四个问题的回答来看,同学们还是很关心生活的,热爱生活的,知道这么多测量仪器,刚才大家所举的例子,有的同学对弹簧秤这个仪器有异议,看来,同学们的知识面较宽。的确,弹簧秤不是测质量的仪器,在以后的学习中学习到。 教师:杆秤是我国古代劳动人民发明的,已经应用了许多年了,希望同学们今后能发明出更便于使用、更精确的测量质量的仪器。 教师:虽然测量质量的仪器较多,但我们学校实验室中使用天平测质量,常见的天平有托盘天平和学生天平,我们初中阶段需要掌握托盘天平的使用方法。(板书:二、托盘天平) 教师:谁能到前边来,拿着托盘天平给大家介绍一下托盘天平的主要结构。 学生:(请一个同学到前边来)托盘天平的主要结构有:横梁、标尺、游码、平衡螺母、指针、分度盘等。 教师:我再给补充一下(教师拿起托盘天平),这个是底座、这两个是托盘,另外每架天平都配有一套标准的砝码。 教师:下面我们来学习一下托盘天平的使用方法,托盘天平是比较精密的测量仪器,所以为了保持天平的精确度,我们在使用天平之前要牢记几条要求。谁来说一下。 学生:1.每个天平都有自己的“称量”,也就是它所能称的最大质量,被测物体的质量不能超过称量。2.向盘中加减砝码时,要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。3.潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中。 教师:同学们已经知道保持天平精确度的几点要求,下面请各组开展讨论,如果不按这些要求做,会出现什么问题? 学生:(开展讨论) 教师:(板书:(一)保持天平精确度的具体要求:1.每个天平都有自己的“称量”,也就是它所能称的最大质量,被测物体的质量不能超过称量。2.向盘中加减砝码时,要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。3.潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中。 教师:请各组汇报讨论结果。 学生:如果被测物体的质量超过了天平的称量,测不出结果,还可能把天平损坏。 学生:用手接触砝码,把砝码弄湿、弄脏,在盘中放潮湿的物品和化学药品,容易使砝码生锈和腐蚀天平、砝码,会造成测量结果不准确。 教师:大家分析的很好。下面各小组准备好天平和砝码、被称物体。下面请同学们认真观察老师的操作,仔细琢磨老师讲解,然后进行规范操作。 学生:(准备实验仪器) 教师:(板书:(二)托盘天平的使用方法:) 教师:1.把天平水平放置。2.调节天平的横梁平衡:首先把游码拨到标尺左端的零刻线处,其次,调节横梁右端的平衡螺母,直到指针指在分盘的中线处。 学生:(学生调节天平,教师巡视指导) 教师:刚才发现有的小组的天平的横梁左端高,有的右端高,哪组能发表一下意见,你们是如何调节的,使天平平衡的? 学生:左端高时,平衡螺母向左移动;右端高时,平衡螺母向右移动。 教师:大家从实践中,获得的经验非常好,至于为什么,学完了杠杆的知识后,大家就明白了。 教师:现在有的组的天平的横梁还在动,有的已经静止,如果都等到静止后再判断横梁是否平衡,太浪费时间,我们还可以依据什么来判断呢? 学生:指针以分度中央为准,左右偏转的幅度相等。 教师:很好,我们继续。3.物体放在左盘,用镊子向右盘加减砝码。现在请同学们思考,加砝码时,先加质量大的砝码还是先加质量小的砝码? 学生:先加大的,便于测量。 教师:好,请同学们估计一下你测的物体的质量大约多大,然后操作。 学生:(实验操作) 教师:(巡视指导) 教师:刚才发现,有的组没有合适的小砝码,不能使天平重新平衡,这时我们可以怎么办呢?哪个发表意见。 学生:可以适当地移动游码在标尺上的位置,直到天平横梁平衡。 教师:使用游码能分辨出更小的质量,游码相当于一个“秤砣”,它在标尺上每移动一个格,就等于在右盘中增加一个更小的砝码。现在请同学们思考下列问题:1.在你的天平标尺上,一个小格相当于多大质量的砝码。2.读数时,是以游码左边还是右边所对应的刻度线为准呢?3.读数时,是先读大砝码还是小砝码?4.物体的质量如何计算呢? 学生:(讨论学习) 教师:(巡视指导) 学生:标尺上每个小格代表0.2g或0.25g或0.5g。 学生:读数时,以游码左边对的刻度线为准。 学生:先读大的砝码后读小的砝码。 学生:被测物体的质量等于砝码的质量之和加上游码所对的刻度值。 教师:大家说得非常好,请同学们整理器材。注意:怎样将砝码放回砝码盒中。 学生:用镊子夹取。(学生整理器材) 教师:(找四个学生到黑板板书托盘天平的使用方法,每个同学书写一条。) 教师:请大家评价一下这四位同学的板书。(教师和学生们一起评价,把错误的地方纠正过来,形成正确的内容) 1.把天平放在水平台上。2. 把游码放在标尺左端的零刻线处,调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处。3.把物体放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,可以适当调节游码在标尺上的位置,直到衡梁恢复平衡。4.被测物体的质量等于盘中砝码的总质量加上游码所对的刻度值。 (三)总结提炼(2分钟) 教师:通过这节课的学习,大家在各个方面都一定有很多收获,谁能谈一下。 学生:我们学习了质量的概念,单位及其换算关系,质量是物体本身的一种性质。托盘天平的使用方法。 学生:我们的自学能力和实验操作能力有了一定的提高。 学生:物理就在我们身边,要能够理论联系实际。 教师:大家谈的非常精彩,希望你们通过这节课的学习,一是能掌握所学知识、二是能学以致用。 (四)知识拓展(1分钟) 教师:同学们已经掌握了测量物体质量的基本方法,请大家思考以下几个问题:1.如何称粉末状的物体和液体的质量?2.如何称质量较小的物体的质量?如大头针等。由于时间关系,这些问题作为课后作业。另外,请同学们完成课后“动手动脑学物理”中的问题和做好复习,下节课我们到实验室完成教材11页“想想做做”中的实验和解决上述两个问题。 【课例评析】 本节课的主要教学内容是质量的初步概念、单位及其换算和托盘天平的使用方法。教者在完成知识与技能目标上也是按照这个顺序来进行的,通过讲解、设疑、自学、小组讨论,使同学们认识质量的概论和质量是物体本身的一种性质,它不随物体的位置、形状、状态而改变,以及常见的测质量的仪器。通过观察、讲解、示范操作,学生亲自操作,让学生认识天平的结构,学会托盘天平的使用方法。这种教学设计基础夯实有力,有利于学生学习掌握知识。本节课在完成过程与方法目标上,关注学生生活,以生活中的现象为切入点,将学生的生活经验作为主要的课程,让生活走进物理,让物理走向社会。通过实践操作和交流与讨论,培养学生探究、合作、主动的学习方式的形成,培养学生交流与合作的能力,让他们在学习体会互相分享探究成果的快乐,这有利于同学之间的合作和交流。本节课在完成情感、态度和价值观的目标上,通过介绍杆秤等日常生活中的测质量仪器,可以激发学生的民族自豪感。通过对天平的学习,培养学生爱护仪器和科学求实的实践精神;通过小组合作、交流讨论,增进同学们间的合作精神,增进友谊。 【拓展探究】 这节课关于学习托盘天平使用方法的教学设计,还可以变换一种方式,效果可能更好。可以将托盘天平的使用方法制成“使用说明书”印发给学生,让学生经过阅读、讨论、动手操作,进行探究学习,更能体现学生在学习中的主体地位,让他们通过自学、合作、探究等形式,学习掌握正确使用托盘天平的方法。 |
“密度”教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
珠海市斗门区莲洲镇横山中学 黄坤铭 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【教学内容】 义务教育课程标准实验教科书·物理(人教版)九年级(第十章第三节)。 本节通过实验探究,让学生知道密度的定义、公式、单位,会求物质密度,会查密度表,记住水的密度,学会运用密度知识解决简单的问题。 【学生分析】 密度是物理中的一个重要的概念,本节课采用比值定义物理量比较抽象,实验中用图象处理数据,这一个环节只是要求学生能联系数学中的正比例函数,把重点放在如何分析实验数据,得到“物质的质量与它的体积成正比”,只要求学生知道这个比值反映了一种属性。 【教学设计思想】 1)本节课从日常生活的事例出发,通过探究实验去发现问题、总结规律。 2)通过分析物质质量与体积的比值(同种物质质量与体积的比值,不同物质质量与体积的比值),体会物质密度的含义。 3)设计紧密联系实际,从学生身边的知识出发,深入浅出,拉近了学生与知识的距离;注重学生掌握学习的过程和方法。 4)通过探究实验,使学生“看得见,摸得着”所学的知识,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,体会成功的喜悦,不断激发其内在探索科学的求知欲,实现教与学的可持续发展。 【教学目标】
【教学重点和难点】 教学重点:(1)理解密度的物理意义;(2)用密度知识解决简单的实际问题。 教学难点:(1)通过实验探究活动,找出同种物质质量与体积成正比的关系;(2)学习以同种物质的质量与体积的比值不变性(物质的本质特征)来定义密度概念的科学思维方法。 【教学过程】
【学习评价表】
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密度 |
青岛市育才中学 张 芸 教学设计说明本节课分为四部分。 第一部分:课题引入。展示一些实物让学生判断,由通常辨别物质的一些办法到有时无法直接辨别,引到需要有科学方法解决。 第二部分:探究物体质量与体积的关系。通过简单的例子请学生初步分析质量与体积的关系,分小组设计实验、选择器材,从实验器材的选择上看,为使实验简单、方便、有可操作性,选择了学生熟悉常见的物质,密度分布均匀的固态化合物和液体:肥皂、橡皮、酒精,增强生活化。通过实验培养学生自主探究的意识和能力以及团队合作精神和竞争意识。根据数据讨论得出同种物质质量与体积的比值相同,不同物质比值不同。进而尝试用做图象的方法处理分析结果。评估两种方法的优缺点。得到实验结论。 第三部分:密度有关内容的讨论。由比值的特点可以来区别物质,过渡到用密度表示物质的这一特性。讨论出密度的计算公式,由公式的应用引出密度表和两套单位。 第四部分:学生举例讨论生活中的密度应用,进行评估与交流,评选最佳合作小组。 二、教材与课标分析 三、教学流程简案 |
力的三要素和力的图示 |
【目的和要求】 1.认识力的大小、方向和作用点是力的三要素。 2.了解力的大小、方向、作用点对力的效果的影响。 3.学习作简单的力的图示。 【仪器和器材】 弹簧,测力计,线绳,钩码,钢板尺(或长钢片),扳手,紧固在某一器件上的螺栓,磁铁,磁针,小车。 【实验方法】 一、用绳悬挂钩码,用手拉伸和压缩弹簧,用绳拖拉小车,用磁铁吸引磁针……通过这些有力作用的现象,同时分析各个不同情况下力的大小、方向、作用点,进一步帮助学生认识力的三要素。 二、用实验验证力的大小、方向和作用点不同,力所产生的效果不同。 1.演示用手拉伸弹簧(图1.10-1)或在测力计上挂钩码,同时说明用的力越大或挂的钩码越重,弹簧拉得越长,这表明力产生的效果跟力的大小有关系。 2.用同样大小的力拉弹簧和压弹簧,拉的时候弹簧伸长、压的时候弹簧缩短,说明力的作用效果跟力的作用方向有关系。 3.将钢板尺的一端用夹子固定在桌边,先后在钢板尺的另一端和中间某一位置,悬挂相同的钩码,可以看到钢板尺所产生的形变不同。悬挂点距离固定端越远钢板尺产生的弯曲形变越大。用扳手拧螺母,手握在把的A点比B点省力(图1.10-2)。实验表明力的作用效果跟力在物体上的作用点有关。 总之,力的作用效果是由力的大小、方向和作用点所决定的。 三、根据力的三要素,我们可以用作图的方法把“力”形象地表示出来,这叫做力的图示。具体的作法是:从力的作用点起,沿力的方向画一条线段,在线段的末端标上箭头。线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向,线段的起点是力的作用点。 物体受到的重力的方向是竖直向下的,作用点在物体的重心上。例如30牛顿重的圆球受到的重力如图1.10-3所示。 用绳子沿水平方向以5牛顿的力拉小车时的拉力如图1.10-4所示。 【注意事项】 作力的图示,用线段长度表示力的大小时,应首先确定单位长的线段表示多大的力。 编者提示:本小实验可辅以“力学”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。 |
在水平面上二力平衡条件 |
【目的和要求】 认识力的平衡现象,知道二力的平衡条件。 【仪器和器材】 两端有挂钩的实验小车(可用J2108型斜面小车,在小车对应位置加装挂钩),能固定在桌上的定滑轮二个,系有细绳的砝码盘二个(附砝码二盒),称量为5牛的弹簧秤二只,铁架台等。 【实验方法】 1.实验装置如图1.11-1所示。演示时,先使两盘砝码不等,显示小车不能平衡,直至两盘砝码相等,小车平衡。实验要与板图结合,作好F1、F2二力的图示,力的作用点在小车上,矢量长短应与盘中砝码对应。 2.用手按住小车,改变其中一个定滑轮位置(使它沿桌面侧移一段距离),这时,F1、F2两力虽大小相等、但成一角度,不在同一直线上,放开小车时,小车不能平衡。 3.把小车沿图示位置在水平面内转90°,调节定滑轮位置,使车两端的两条细绳平行。放开小车时,两力虽方向相反,但不在一直线上,小车仍不能平衡。 结论:作用在物体上的两个力,大小相等方向相反且在同一直线上,这两个力就平衡。 【注意事项】 1.实验只研究水平方向受到的两个力,不必引导学生去注意竖直方向的力。实验中砝码应大些,以削弱摩擦力的影响。在小车下面最好垫一块玻璃板,以减小摩擦,增强演示效果。 2.初中学生第一次学习力的平衡知识,可以只讨论在平衡力作用下保持静止的情况,重点放在认识力的平衡条件。因此,物体在平衡力作用下做匀速运动情况,暂时不要涉及。 【参考资料】 1.实验可用图1.11-3所示的简单实验代替。用薄的硬塑料片(或硬纸片)剪成小长方形或正方形,在一对角线的两端各钻一个小孔用以拴线。在片上用带色粗虚线作出连接两小孔的直线,两滑轮A、B可固定在小黑板上(或其他竖直板上)。实验时,用手将塑料片按在图示位置或其他位置,放手后塑料片不平衡。最后,吊砝码的细线一定跟片上的虚线在一直线上,才能达到平衡。 2.实验也可用两个弹簧秤观察二力的平衡,如图1.11-5所示。实验前两弹簧秤应调好零点。实验中两侧的弹簧秤被均匀用力向两侧拉开,使小车在桌面上处于平衡状态(静止),读出两弹簧秤的示数。 编者提示:本小实验可辅以“力学”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。 |
在竖直面上二力平衡条件 |
【目的和要求】 认识力的平衡现象,知道二力的平衡条件。 【仪器和器材】 称量为5牛的弹簧秤二只,泡沫塑料块,细铁丝和铁架台等。 【实验方法】 1.用泡沫塑料块制一个轻小圆板(直径可取3-4厘米,厚1-2厘米)。将一小段细铁丝沿中心平行于圆板面穿过泡沫块后,把两端弯曲成挂钩状。然后,把两个弹簧秤的挂钩挂在泡沫块的上、下两挂钩上,如图1.11-2。下面的弹簧秤应倒着用,使它的挂钩挂在泡沫块的挂钩上。从两个弹簧秤可读出两示数相等(泡沫块重不计,下面的弹簧秤的读数应注意由于倒着用而产生的误差)。 2.手拿着下面的弹簧秤往下拉,两秤示数同步增加。当泡沫块静止时,两秤示数总是相同。可见,平衡的条件跟上一个实验得到的结果相同。 结论:不论是水平方向还是竖直方向,物体在二力作用下只要处于平衡状态,它所受到的两个力,总是在一条直线上,大小相等、方向相反。 【注意事项】 如果只演示了水平方向上的二力平衡就去分析竖直方向上重力与拉力(或支持力)的平衡问题,似嫌过急,很多学生会感到困难。因此,建议有条件时,可增加竖直方向上二力平衡的演示。 【参考资料】 用两块磁钢(可从废弃的扬声器取下)套在一竖直透明圆筒中,上块磁钢在重力和磁力作用下平衡,如图1.11-4(上下两块磁钢应该极性相反地放置)。 编者提示:本小实验可辅以“力学”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。 |
“惯性惯性现象”教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
北京市大兴区礼贤中学 董海杰 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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《力》的教学设计 |
重庆一中 张蓉 |
【教学目标】 1.知识与技能: (1)形成力是一个物体对另一个物体的作用的认识。 (2)知道物体间力的作用是相互的。 (3)知道力所产生的效果:改变物体的运动状态和改变物体的形状。 2.过程与方法: (1)经历从许多与力相关的日常生活现象中归纳出力的基本概念的过程。 (2)通过学生亲自实验,体验并认识物体间力的作用是相互的。 (3)通过常见事例和实验认识力所产生的效果。 3.情感态度与价值观: (1)通过学生之间的实验,能够进行合作与交流。 (2)在经历从许多与力相关的日常生活现象中归纳出力的基本概念的过程中,培养分析和归纳能力。 (3)体会透过众多的物理现象分析和归纳出本质的认识论的观点。 (4)体会物理就在身边。 【教学重点、难点】 重点:力的概念 难点:力是一个物体对另一个物体的作用 【教具】 演示:两个蹄形磁铁和两个小车、一个蹄形磁铁、大头针、两根弹簧、篮球、小钢球、微小形变演示仪 学生:30把刻度尺 【教材分析】 1.学生在生活中对力有肤浅的认识,但是往往是不确切甚至是不科学的。要使学生初步建立起力的概念,最好是从学生熟悉的大量的生活、生产的实例中抽象出力是物体对物体的作用。 2.教学中应注意引导学生举例、分析、讨论,概括出以下三个有关力的实质性的内容: (1)力是一个物体对另一个物体的作用。 (2)物体间力的作用是相互的。 (3)力所产生的效果:改变物体的运动状态和改变物体的形状。 3.本节内容是学生第一次接触力的概念,比较抽象,教学要求不宜过高、过急,力的概念在今后的教学中还会逐步深化。 4.通过多媒体,可以向学生提供大量的、直观的感性材料,从而比较容易突破难点。 5.教学过程自始至终贯穿新课程的三维课程目标。 【教学过程】 一、引入新课 投影“神州五号”发射时的照片,提出问题:“神州五号”火箭为什么能离开地球,升上天空,实现我国的飞天梦?大胆说出自己的想法!我们在日常生活中和工农业生产中常常提到“力”这个字。如一个人推了别人一下,就有了推力;同学们上课要集中注意力;要提高部队的战斗力等。请学生说出在哪些地方常常提到力? 力是物理学中一个重要的概念,在物理学中所说的力的含义与生活中所说的力的含义有很大的区别。那么,究竟什么是力呢?下面让我们一起来探究吧! 一、力是什么 1.展示并罗列现象 用课件上的图展示日常生活中、体育活动中以及工农业生产中与力有关的现象: (1)日常生活中:手拍打桌子,左手拍右手(学生实验:左手拍右手、手拍打桌子)。人推车……(学生举例) (2)体育运动中:足球运动员踢球,举重运动员举起杠铃、排球运动员托球……(学生举例)上面这些有力出现的实例中都与人有关,都伴随有肌肉紧张,所以力的概念最初是由肌肉紧张而来的。如果没有人是不是就没有力的作用呢? (3)工农业生产中:汽车拉拖车,起重机吊起货物……(学生举例)以上的例子都存在力的作用,并且物体是直接接触的。没有直接接触的物体之间有没有力的作用呢? 演示实验:磁铁吸引大头针;地球吸引篮球。举例地球吸引月球、太阳吸引地球…… 2.分析罗列的现象 可以从语文的主语、谓语、宾语的角度来分析。 3.归纳总结归纳 以上现象存在的共同地方:物体-作用-物体。有力存在时,总有一个物体对另一个物体发生了作用,推、拉、挤、打击、吸引、举、排斥等等都是对这些作用的具体描绘。所以,力是物体对物体的作用。 4.提出施力物和受力物的概念 一个力必然联系着两个物体,对一个力来说,一定有施力物也一定有受力物。学生举例:并指出施力物和受力物,巩固对“力是物体对物体的作用”的理解。 二、力的作用是相互的 从生活中的经验可知道,用手提一桶水时,会感到水桶也同时向下拉手;用脚踢球时,脚也会感到疼。为什么我们对物体施加力的作用的同时,自己也会有受力的感觉呢? 1.实验探究 [size=+0]演示实验: (1)同名磁极相互排斥(用投影仪演示)把两块蹄形磁铁固定在小车上,让它们的同名磁极相对,将两个小车在水平桌面上靠拢。要求学生注意观察以下三种情况下的现象。 ①按住磁铁A,释放磁铁B; ②按住磁铁B,释放磁铁A; ③同时释放两个磁铁。 现象表明了,磁铁A对磁铁B施加排斥力的同时,磁铁B也对磁铁A施加排斥力。 (2)两只弹簧互相拉伸让两个弹簧对拉,有什么现象发生。这表明一个弹簧对另一个弹簧施加力的同时,也受到另一个弹簧的力。 学生实验: (1)用手拍桌子。 (2)学生两只手互相拍打。问问学生的感受,分析原因。 2.归纳总结 一个物体在对别的物体施加力的同时,也要受到别的物体对它施加的力,因此,物体间力的作用是相互的。 力总是成对出现的,我们把其中的一个力叫做作用力,另一个力叫做反作用力。 学生举例分析:投影“用手拍桌子”的图片,指出施力物和受力物,说明两个物体互为施力物,互为受力物。 三、力的作用效果 1.力可以改变物体的运动状态 (1)实验探究演示实验篮球由静止变为运动;竖直上抛的篮球向上运动得越来越慢,向下运动得越来越快;用投影仪演示运动的小钢珠在磁铁的作用下,改变了运动方向。让学生说明其原因。 (2)用图片进一步说明用图片展示,学生描绘:足球静止在地面上,运动员A用脚踢它时给它一个力,足球受到这个力由静止变为运动;运动员B用头冲顶足球,足球受到这个力而改变运动方向;运动员C伸手抱住足球,足球受到这个力之后由运动变为静止。 (3)归纳总结物体由静到动、由动到静,以及运动快慢和方向的改变,都被认为它的运动状态发生了改变。上面的例子说明,力可以改变物体的运动状态。 (4)学生举例(各种球类运动)力还有别的作用效果吗? 2.力可以改变物体的形状 (1)实验探究 演示实验:用手将弹簧拉长;用手压皮球。学生实验:学生用手使刻度尺变弯曲。 (2)投影图片,举例说明 ①跳水运动员站在跳板上。 ②射箭。 (3)归纳总结:力可以改变物体的形状。学生举例 (4)进一步理解 通过学生实验说明,用较大的力和用较小的力使刻度尺发生弯曲,弯曲的程度相同吗? 明确物体受到的力越大,形变就越大。 进一步明确,用很小很小的力,物体也会发生形变,只不过形变很小,用眼睛看不出来。 【小结】 【思考与练习】 1.“注意力”、“战斗力”、“凝聚力”是不是物理学中的力?为什么? 2.“神州5号”载人飞船和火箭为什么能离开地球,升上天空,实现我国的飞天梦? 3.分析一个例子──“顽皮的大象向下压跷跷板,跷跷板向上弹起小孩”。 |
长度测量教学中的几点做法 |
江苏省射阳县实验初中 路永宁 |
长度测量是初中物理的一个实验内容。有效地进行长度测量的教学,对学生学习后面的内容非常重要。笔者在教学过程中形成的几点浅薄之见,愿与物理教学同仁一起探讨。 一、学生自主学习长度单位的换算 长度单位换算在以往的教学中,我们习惯于满堂灌,强行给学生方法、规律、技巧。本以为学生会因此学的轻松、记得牢,却又不自觉的地加重了部分学生的负担,学生因此产生了潜在的畏惧心理。新的没学会,原来会的又给搅混了。鉴于上述情况,我在教学前,布置学生进行了专项预习:单位换算,明确要求学生必须能快速地进行千米、米、分米、厘米、毫米以及微米、纳米等单位之间的换算,并能找出其中的规律。结果,在第二天以小组竞赛形式进行的预习检查中,学生对单位换算的掌握程度以及他们总结出来的各具特色的运算规律,远远超出了我的预料。例如,有一个学生总结出这样一个爬楼梯的规律,如图1所示。 学生用“拾级而上”做了概括,它的解释是每上一级台阶就“乘以10”,反之,每下一级台阶就“除以10”,简洁、形象、生动。 二、学生在动手实验中化解长度单位概念具体化的难点 长度测量是初中物理的一个重要实验,学生对实验的目的和物理学习之间没有充分的认识,这是很正常的。这就要求我们能进行恰当而又必要的引导。 我首先要求学生用手比划1米的长度:4个学生闭着眼站在讲台前面,我说一声开始,4个学生同时比划出1米的长度。然后睁开眼再互相比较。结果有一个学生比划出来的1米的长度,竟然不足20厘米,而另一个学生比划出来的1米竟是平展的两手之间的距离,足有160厘米。下面的学生哄堂大笑,我及时地进行了调控,用一根米尺向学生展示了1米的标准长度。接着用同样的方法进行了1厘米、1分米的闭眼比划比赛和标准长度展示。在学生对1米、1分米、1厘米、1毫米这4个非常熟悉的长度有了比较明确的认识后,要求学生估测:(1)一拃的长度;(2)一庹(两臂左右平伸时两手中指尖之间的距离)的长度;(3)教室的长、宽、高(在密度一节中,要以此估算教室内空气的质量);(4)课桌的长、宽、高;(5)课本的长、宽、厚;(6)一元硬币的直径、厚度、周长。 对这几个问题,我要求学生在一定时间内完成。在这段时间内,我也走到学生中间与部分理解、接受能力较差的学生一起想办法、出主意,引导他们进行正确思考、合理估测。最后用几个思考练习题“冷却”一下近乎要“散”的课堂气氛。 例1 给下面的数据填上合适的单位 (1)南京长江大桥的长约为6700____________; (2)珠穆朗玛峰的高度约为8844____________; (3)一张普通的试卷的厚度约为70____________; (4)估测课本封面上展示的东方明珠电视塔的高度____________。 三、精心讲解巧类比,突破读数的难点 不少学生对分度值(也称最小分度值、最小刻度值)与测量结果的关系,即怎样在分度值已知的测量中确定测量结果,或由已知的测量结果判断用的是什么样的刻度尺,存在着认识上的困难。为此,我把它与数学上数的分位思想进行类比,如某同学的身高为1.684m如图2所示。 根据测量中的读数规则,测量结果应估读到分度值的下一位,测量结果的最后一位是估读出来的,这样学生就能比较容易地判断出测量该同学身高的刻度尺的分度值是1cm,学生也就能很容易理解分度值与测量结果的关系了。 巩固练习: 例2 用分度值为1mm的刻度尺测量一支新铅笔的长度,下列结果正确的是( ) A1.2002m B.0.2m C.0.2000m D.0.20m 例3 某同学测得文具盒的宽度为5.38cm,则他所用的刻度尺的分度值是( ) A.1cm B.1mm C.1dm D.3mm 四、关于如何正确使用刻度尺的教学尝试 刻度尺学生比较熟悉,也经常使用,如果直接告诉学生应该怎样使用刻度尺,难以引起重视,甚至引起学生反感而减弱学习兴趣。笔者在教学中,尝试着利用错误尝试的方式,让学生在轻松自得之时暴露出使用刻度尺的错误,并有针对性地指出错误的原因和正确的操作方法。使学生认识到如此简单的测量,也有严格的操作规则,只有严谨认真,才能做好实验,学好物理。 五、关于误差和有效数字 误差和有效数字的理论比较深,不宜多讲。仅让学生知道由于估读出分度值的下一位数,就必然存在误差,知道估读的数字是有意义的,它能告诉我们真实值在哪个范围,它跟前面的数字都是有效的,应该告诉学生,在计算平均值时,有效数字的位数要跟测量值的位数相同。 |
《杠杆的应用》教学设计 | |
山东省惠民县姜楼一中 赵辉 肖宝争 | |
一、设计理念 充分发挥学生的主体作用,通过对身边的各种杠杆的探究,激发学生探究热情,培养学生创新能力,让学生热爱生活,让课堂充满活力,使知识的传承在探究过程中不知不觉地完成,从而缩短生活与物理的距离,让学生真切地感悟到:学习就是生活,物理就在身边。 二、教学目标 ●知识与技能:通过探究,学生知道省力、费力、等臂等不同类型的杠杆及其特征,能从身边的物品中抽象出理想的杠杆模型──硬棒,并能指出它们的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂,从而分辩其类型。 ●过程与方法:通过对杠杆的探究,让学生逐步学会透过现象认识事物本质的方法,从而培养学生观察能力和用科学的方法解决问题的能力。 ●情感、态度与价值观:培养交流与合作的能力和学习物理的兴趣,对学生进行安全教育、辩证唯物主义教育和科学人文教育。 三、教学器材 1.教师备用:剪刀(两种)、羊角锤(木板、钉子)、电工钳、订书机、镊子、瓶盖起子、啤酒一瓶(没开启)。 2.学生自备:每个学生自备2~3件属于杠杆的生活用品。 四、教学重、难点 从具有复杂的机械外形的生活用品中抽象出理想的杠杆模型──硬棒。 五、教学过程 1.杠杆的识别:(板书)(复旧引新) 教师:上次课我们了解到了杠杆的有关知识,老师在黑板上画了一杠杆,请大家标出动力F1和阻力F2的力臂。 图1 教师肯定学生正确的画法,并说明:其实,老师画的这根杠杆就是从图1(甲)中抽象出来的硬棒,去掉石头、不考虑棒的形状和粗细,得到了理想的杠杆模型──硬棒,这样我们简化了研究对象,容易识别杠杆。 图2 图3 教师:大家能从图2和图3的剪刀中抽象出简单的杠杆模型吗? 学生各自画出了带半圆形手柄剪刀的杠杆模型。 教师:剪刀上的半圆形手柄是起什么作用的?对于我们研究杠杆是否有实际意义呢? 学生:半圆形手柄是为操作方便设计的,对研究杠杆无实际意义。 教师:对,这是我们研究杠杆的次要因素。我们不仅要透过复杂的机械外形找到杠杆的本质的东西──硬棒,而且还要找到其主要因素,忽略次要因素,这是认识事物、研究问题的一般方法。 图4 图5 学生不仅能画出图2(乙)、图3(乙)中的杠杆模型,而且还能正确画出图4(乙)、图5(乙)所示的杠杆模型。 教师:观察用羊角锤拔钉子的情况,如图6(甲)所示,并画出其杠杆模型──硬棒。 学生用自带的羊角锤进行实验,且一边实验,一边画图,教师在教室里巡回观察,发现许多学生得到了图6(乙)所示的模型。 教师:锤头是我们要考虑的主要因素吗? 学生:锤头部分也可忽略,它也是次要因素,完全可画成图6(丙)那样。 教师:非常正确…… 学生:(突然提问):我在使用羊角锤时,发现拔钉子还有一种方法,如图7所示。(其他学生按这位同学提的方法进行实验,并画出了图7(乙)所示的杠杆模型,效果不错) 图6 图7 图8 图9 教师:(高兴地)这就是创新,敢于提出与教材上不同的想法和做法,这是科学家们可贵的创新精神,这种精神值得大家学习。 2.杠杆的分类(板书) 教师:大家能通过观察和思考对以上杠杆进行分类吗? 学生1:我认为杠杆可分两类:一是直杠杆;二是弯杠杆。 教师:不错,这位同学观察的非常仔细。还有其它分类方法吗? 学生2:我认为可把杠杆分为两类:一是有固定支点的;一类是支点可移动的。如撬石头的杠杆的支点可移动。 教师:也不错。图1中的杠杆支点可以根据需要来移动。 学生3:我认为按动力臂和阻力臂大小关系把杠杆可以分为三类:一是L1>L2,二是L1<L2,三是L1=L2。 学生4:我按动力和阻力的大小关系把杠杆分为三类:①F1>F2 ②F1<F2 ③F1=F2。 教师:以上几位同学对杠杆的分类都不错,哪种分类对我们的应用有实际意义呢? 学生5:后两种分类更有实际意义。如前面谈到的剪刀,作为理发用的就更注重省距离了,使用时可以方便地剪下更多的头发,毕竟剪头发并不很费力。 学生6:后两种分类实质上是一样的,根据公式,①当L1>L2时,F1<F2省力费距离;②当L1<L2时,F1>F2费力省距离③当L1=L2时,F1=F2,既不省力,又不省距离。 教师:这位同学对杠杆的分类已讲的十分清楚了。当生活中更需要省力时,就使用L1>L2的杠杆,当生活中更需要省距离时,就使用L1<L2的杠杆。任何事物总是有它的两面性,我们要学会一分为二地看待事物、研究问题。 教师:那既不省力又不省距离的杠杆有什么用呢? 学生:精密的测量工具──天平就是这种杠杆。 教师:非常正确。 学生:(突然提问),我觉得图3并不一定是费力杠杆,我在使用时发现:剪刀刀口受力的部位往往在刀口的中部或离支点较近的部位。当然也有剪刀刀口尖端受力的情况,这属于费力杠杆。 教师:(惊呀)是这样吗? 大家认真地实验,果真如此。全班同学认可。 教师:看来,我们研究问题不能单凭想象,也不能仅看表象,轻易地下结论。还是实践出真知…… 学生:(突然提问)我发现用瓶盖起子起盖时,除了图8所示的外,还有象图9那样的一种起法。 教师:是这样吗?你来给同学们演示一下。 这位同学稍不注意,用图9那样的方法把啤酒瓶盖起开了,全班同学都乐了。 教师:(高兴吧)我发现你们正在走科学家的路,非常不错。你们身上巨大的潜能正在被开发…… 3.见过的杠杆:(板书) 教师:今天,大家带来了哪些物品,你们能正确说出它们属哪一类杠杆呢? 学生你一言我一语地议论开了,并把自己带来的身边的物品拿出观察、实验、分析、研究,教室里五十四位同学二十七个探究小组呈现了一派热闹景象:其中,有学生带来了剪刀、瓶盖起子、镊子、电工钳、打火机、订书机、筷子、眼镜架、夹子、折叠伞等,有的说课本、课桌盖也是杠杆。更有趣的是一位学生把父亲的钓鱼杆也带来了,为了安全,教师用黑板擦换下了鱼钩。这位同学一边做着钓鱼的精彩动作一边解说:如果有了大鱼,就用不着考虑省力了,需要再大的力也使得出,关键是省距离,右手稍微向下压杆,就把鱼钓出水面并落到岸上,多爽!大家看了这位同学的表演,都捧腹大笑起来…… 教师:只要大家关注生活,物理知识的应用无处不有。现在大家带来的物品我已登记在黑板上,没有带来的或不好带的生产、生活工具但你见过的还有哪些呢? 平静的课堂一会儿又沸腾起来了,大家争先恐后地列举了许多例子:炒菜用的锅铲、跷跷板、门窗、板车、缝纫机踏板,家用垃圾筒的踏板和后臂、锄头、家用活塞式抽水机的手柄、扁担、杆秤……更有趣的是一位同学举了船桨的例子。 教师:你乘过这种有船桨的小船吗? 学生:乘过。 教师:太美了,你乘船的情景一定很有“小桥·流水·人家”的生活情趣吧!这是勤于观察、热爱生活的表现。(全班大笑) 师生共同探究杠杆的本质,共同挖掘生活的美,共同享受着课堂无尽的欢乐。不知不觉就要下课了…… 六、课堂教学小结和延展 今天,我们学会了杠杆的识别和分类,了解了一些科学探究过程中处理问题的一些办法和思想,这些办法和思想对我们今后的学习和工作都是很有益处的。大家下去后,利用课余时间完成下列任务!把你看到的或想到或做过的,记录在自己的成长档案内,备老师检查评估。 ①参观一建设工地,工地上有哪些杠杆? ②仔细观察城市环卫车装卸垃圾箱的过程,哪个部分是杠杆? ③指甲钳上哪部分是杠杆?属哪一类? ④到商店观察一下案秤的结构,它是什么杠杆? ⑤人体的手臂是省力杠杆还是费力杠杆? ⑥用扫帚扫地时,扫帚是哪种杠杆?请试一试。 七、板书
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“摩擦力”教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
湖北省宜都市西湖中学 艾红强 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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《摩擦力》教学设计与反思 | |||||||||||||||||||||||||||||
陕西省白水县田家炳实验中学 奚治国 | |||||||||||||||||||||||||||||
【教学目标】 一、知识与技能目标 1、知道摩擦力以及滑动摩擦、滚动摩擦现象。 2、知道影响滑动摩擦力大小的两个因素。 3、知道在相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦要小。 4、能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。 二、过程与方法目标 1、通过生活实例了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力。 2、通过实验探究影响摩擦力大小的因素,初步体会科学研究的方法,培养学生收集和处理实验数据的能力。 3、通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。 三、情感态度与价值观 1、使学生能联系实际探究自然现象和日常生活中的物理道理,养成勇于探索生活中的物理道理和原理的精神。 2、初步认识科学知识和技术对人类社会的发展和生活的影响,培养学生愿意服务社会的意识。 3、通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与他人交流的能力以及合作精神。 【设计理念】 对于摩擦现象学生已有一定的感性认识,根据这一认知实际在教师的引导下通过学生亲身经历探究活动和过程,了解影响滑动摩擦力的因素,实现学科核心向学生核心的转移,让学生主动获取知识;通过具体事例将知识应用于生活和生产实际,让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的态度与价值观,实现STS教育。 【教学准备】 摩擦力教学自制课件;弹簧测力计、木块、钩码、毛巾、木板、砂纸、儿童自行车。 【教学流程】 一、创设情境,提出问题 生活情境:请几个同学到前面分别用缠了皮筋和没缠皮筋的筷子夹弹子看谁夹的快。 问题情境:利用课件出示问题汽车关闭发动机后为什么还能前进?最后为什么又会停下来?(让学生运用已有经验信息去分析问题,提出解释。引出摩擦现象,激起研究摩擦力的兴趣提出问题什么是摩擦力呢?) 二、摩擦力概念的理解 课件出示:相互接触的两个物体在发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。 组织学生讨论下列问题理解摩擦力概念 1)产生摩擦力的条件是什么? 2)摩擦力产生在什么地方? 3)摩擦力向什么方向? 4)摩擦力的作用是什么? 小组讨论、全班讨论后总结得出结论:(只有相互接触且有相对运动时才会在接触面上产生与相对运动方向相反的摩擦力,其作用总是阻碍相对运动的产生。) 三、摩擦力大小的探究 1)影响摩擦力的大小的因素猜想(通过课件和课本插图以及游戏:让一名同学分别拉一个坐在油布上,和坐在地毯上的同学比较拉力的大小创设情境引导学生提出要探究的问题并在黑板上展示) 2)小组讨论实验方法(引导总结:控制变量法)设计方案和表格
3)实验探究、搜集证据 首先师生共同讨论后由教师演示压力大小对摩擦的影响,由学生观察实验数据填入表格全班讨论写出结论,然后由不同学生小组(每组4人)在讲台上给全班同学演示其他因素对摩擦的影响(其中一人专门作讲解,一人记录)小组讨论后由一人将结论写进黑板上的表格。 4)分析与论证交流、评估 组织全班同学对黑板上的实验数据和结论进行交流、讨论,得出结论。(对同学前面的猜想正确的用红笔打√错误的打×以加深印象) 四、摩擦力的增大与减小 1)问题的提出:通过冬天在结冰的路面上行走人为什么容易摔倒?有什么办法可以使人在冰面上行走而不摔跤?等问题和将粉笔横放与竖放在斜在手中的物理课本上观察现象创设情境引导学生自主学习“科学世界”。 2)自主学习、小组讨论摩擦力的增大与减小方法。 3)全班总结增大和减小摩擦力的方法。 五、巩固和提高 1)如下图中汽车正在水平向右运动,当车上的箱子从车厢前部向中部滑动时箱子和地面____(有或无)摩擦力,箱子和车厢____(有或无)若有则摩擦力的方向向__________,这是因为________________。 2)在日常生产和生活中,下面那条措施是为了减小摩擦力( ) A、在机器的转动部分加润滑油 B、自行车紧急刹车时用力捏闸 C、汽车轮胎上有很多花纹 D、北方下雪时,常在道路上洒些灰渣 3)体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉,是为了________摩擦,采用的方法是________;而在杠上做回环动作时,握杠不能太紧,这是为了________摩擦,采用的方法是________。 4)师生共同研究自行车(教师把儿童自行车放在讲桌上,让学生观察自行车构造,自主提问,解释加深知识理解) 六、交流、评估与小结 小组讨论交流本节课的收获与感受。 1)摩擦力大小的决定因素与分类。 2)增大与减小摩擦力的方法。 3)摩擦力的研究方法。 七、作业布置 1)工人在用油桶运油时总是将油桶放倒向前滚动这样做有什么好处? 2)自行车气不足的时候为什么骑起来费力? 3)写一篇科学小作文:没有摩擦的世界 【教学反思】 本节课在考虑到科学探究的难度和学生的实际基础上让学生在教师的引导下进行假设猜想、设计实验师生共同探究。先由教师演示然后再由学生小组进行探究最后形成结论。然而通过教学过程发现学生的设计和操作能力已超出我的估计,只要引导得法,通过小组讨论和合作完全能够完成实验和探究过程。在后来给其他班上课时我没有再演示而让学生小组完成全部探究过程竟然收到更佳效果,学生的学习和参与热情更加高涨。这我又联想到在前面一章的复习中我尝试让学生依据课本上的章节提示问题和黑板上的补充问题进行小组讨论交流、合作学习,效果竟比通常由老师引导复习要好得多。由此我想在日常的教学中可能由于受传统教学的影响太多而不敢过分相信学生“放手”让学生去探究,从而制约了学生的进步与创新。 |
《摩擦力》教学设计 |
河北省青县回民中学 于华 |
【教材分析】 本节可包括以下三部分的内容:(1)摩擦、摩擦力;(2)决定滑动摩擦力大小的因素;(3)增大、减小摩擦的方法。在讲述摩擦力时,为了不使问题复杂化,教材中没有提出静摩擦的问题,而是统称为摩擦。教材对滚动摩擦也没有单独讲述,而是作为减小摩擦的方法来介绍的。教材中没有具体讲述摩擦力产生的原因,教学中使学生有所了解即可,不必引伸。教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在,并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动的;随后研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。摩擦在生活和生产中都有重要的意义,教材最后用较大篇幅讲述了增大摩擦和减小摩擦的方法。 【学生现状分析】 学生已经学习了力的初步知识,对力的三要素已经有所了解,同时还懂得了二力平衡的相关知识,弹簧测力计的使用等。加上学生日常生活中经常与摩擦力的接触,所以对于接受摩擦力的相关知识应该不会难。 【教学目标】 1、知识与技能 知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系;知道增大和减小摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些知识;进一步熟悉弹簧测力计的使用方法。 2、过程与方法 经历探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程,体会怎样进行科学的猜想,理解在研究多因素问题中怎样运用“变量控制”的方法。 3、情感态度与价值观 培养学生实事求地是进行实验的科学态度和科学精神。 【教学重点难点】 本节教材的重难点是引导学生进行探究。对于教材中的知识点,学生大都能理解和掌握,但更重要的是让学生在探究能力培养和探究过程体验方面,通过对影响滑动摩擦力大小的各种因素的实验探究,突出“猜想与假设”这个环节,同时认识在探究过程中“控制变量法”的意义和方法。 【教学设计思路】 为了加强这节课的探究性,体现课改精神,这节课我主要安排学生分组进行探究实验。将全班分为10个大组,分别探究影响滑动摩擦力的因素。 【教具】 对于每个实验小组,准备了相同的器材:一个弹簧测力计、摩擦计、两个钩码、一块木板、一块棉布、一条毛巾。另准备玻璃球30个、糖豆30个、筷子两双。多媒体课件。 【教学过程】 一、创设情境 今天上课之前,我带了一些东西和同学们做个小游戏,游戏规则是这样的:全班分成两个组,每组选择一名同学,两名同学分别把两种数量相同的玻璃球和外面裹着芝麻的巧克力豆,用同样的筷子,从一个盒子夹到另一个盒子中,用时最短的为胜者,并给他们奖励。 提问:为什么夹玻璃球的同学夹的慢? 学生回答(学生利用生活中掌握的知识会解释原因),引入新课。 二、进行新课 1、介绍滑动摩擦力的概念及摩擦的分类 先请同学们把手平放在桌面上,手心朝下,一起来做几个动手实验。 (1)手平放在桌面上,用力推或拉,使手在桌面上运动,感受有没有一个阻碍手运动的力; (2)手平放在桌面上,用力推或拉,但保持手不动,感受有没有一个阻碍手运动的力; (3)手平放在桌面上,保持手不动,也不用力推或拉,感受有没有一个阻碍手运动的力。 师问:这个力是什么力? 生答。(摩擦力) 师问:谁来给摩擦力下个定义。 生答,其他学生补充。 师出示课件:摩擦力的定义,并指出定义中的重点词,如“相对运动”“阻碍”等。 出示多媒体课件:摩擦力的种类分为滑动摩擦、滚动摩擦以及静摩擦,以及各自的概念。 师:哪位同学能在日常生活你认识的摩擦中分别举出这几种摩擦的例子。 生答(师给予指正) 师指出:我们平时说的摩擦指的是滑动摩擦,接下来我们来探究影响滑动摩擦力大小因素。 探究滑动摩擦力与哪些因素有关? 师:当你推箱子时,箱子越重,推起来越费力;地面越粗糙,推起来越费力。看起来,影响摩擦力大小的因素可能有什么? 学生猜想并回答。 同学们,你们每个组都有一些器材,请你们根据这些器材来验证你们的猜想。 (1)学生分组实验。 (2)每个小组派代表发言,指出影响摩擦力大小的因素是什么? (3)学生总结。 (4)师出示课件:让学生都能看清整个影响摩擦力大小因素的实验,并得到明确答案是压力和接触面的粗糙程度。 师:对于摩擦力来说有时有用,有时有害,那么如何增大有益摩擦,又怎样减小有害摩擦呢?接下来我们一起看一个短片。 3、怎样增大和减小摩擦 (1)播放影音资料 师问:短片中是如何增大和减小摩擦的? 生答。 师出示课件给总结。 (2)师问“除了短片中的这些摩擦外,在生活中还有什么地方存在摩擦,人们是怎样增大和减小摩擦的?” 生答 (3)假如生活 师:我们生活中处处几乎都有摩擦,那么假如生活中没有了摩擦会怎么样呢? 生想象,大胆发言。 师:从同学们刚才的话中我们都听出来了,我们的生活中离不开摩擦。随着科学的发展,我们会不断的改进和创造着,把我们的国家会建设得更加美好。 三、检测题 见多媒体课件 小结:学生总结一节课的收获 作业: 以“没有摩擦的世界”为题,写一篇科学小论文。 观察生活中人们是怎样增大和减小摩擦的,并记录下来,写一篇观察报告。 |
“运动的描述”教学案例 |
湖北省枣阳市太平三中 杨国英 |
【设计理念】运动,对于学生来说并不陌生,但是,从物理学的角度来研究运动,应该说还是初次,探究这方面的知识,能使学生获得科学的观点和方法。因而通过本节教学,不仅让学生获得基本的知识,更为重要地是让学生感悟科学的观点及科学的研究方法。 教材先介绍了日常生活中常见的运动现象:机器的运转、车辆的行驶、奔流的河水……。“瞬息万变的世界里,物质的运动是非常普遍的”,运动是宇宙中普遍的现象,也就是说运动是永恒的。这个观点是一个重要的科学观点,也是学生建立科学世界观的基础。 普遍存在的永恒的“运动”中同时存在着“静止”,应该说这是科学的研究方法,培养学生用科学的方法去探究自然、认识自然也是教学中应侧重的方面。 附录:课堂练习(出示在屏幕上,4-5分钟后,教师点击鼠标逐个显示正确答案) 1.物理学里把一个物体相对与另一个物体______________的变化叫机械运动。 2.小船在河里顺流而下,船上坐着一个人,河岸上有树,相对树来说,人是________的,小船是_____的。相对船来说,人是______的, 3.在研究机械运动时,_________叫参照物,参照物的选择是 ______________。 4.从太原发射了一颗地球同步气象卫星,这颗卫星相对于太阳是_________的,相对于地球是________的。 5.平常我们说月亮躲进云里是以______为参照物。说乌云遮住了月亮是以_________为参照物。 6.人站在上升的电梯里,如果选择_____为参照物,人是静止的,如果选择_________为参照物,人是运动的。 |
“影响滑动摩擦力大小因素”的教学实录 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
──物理实验教学中渗透探究式教学法的案例 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
山东省淄博市临淄区凤凰镇召口中学 孙丰富 边心娟 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
【教学设计】 《物理课程标准》指出:科学探究既是学生学习的目标,又是重要的教学方式之一。本实验科学探究的过程包括:1.提出问题;2.猜想与假设;3.制定计划与设计实验;4.进行实验与收集证据;5.分析与论证;6.交流与合作。实验中涉及的科学研究方法主要有控制变量法、转换法、数学方法等。希望通过本节课的教学,让学生亲身经历探究的过程,掌握一些科学的研究方法,培养学生大胆想象、与他人合作的科学态度和创新精神,培养学生收集信息、处理信息的能力,体验新课程的“从生活走向物理,从物理走向社会”的全新理念。为此,设计本节课的教学目标为: 知识与技能目标:知道影响滑动摩擦力大小的因素有哪些。 过程与方法目标:知道“影响滑动摩擦力大小的因素”实验的研究方法和研究的过程;培养学生收集信息、处理信息以及应用实际的能力。 情感态度与价值观目标:培养学生探究勇气、战胜困难的信心以及与他人交流与合作的精神。 【教学过程】 一、提出问题,启发猜想 1.教师启发学生思考:什么是滑动摩擦?你能用什么事例证明给大家看滑动摩擦是存在的? 大部分学生积极性很高,经过讨论后,有的同学拿起铅笔在纸上写字;有的同学甚至推动了桌子来证明滑动摩擦的存在。 2.接着,教师出示小锯条,让四个同学到前面进行锯木块比赛。比赛结束后,让学生谈锯木块的体会。此时学生会回答:当锯条锯到木块中间时感到很吃力,摩擦力很大。 (教学点评:让学生参与到教学游戏中,从生活的具体事例出发,从生活走向物理,激发了学生学习兴趣,使其体验其中的乐趣,学生兴趣盎然,智慧火花不断迸出。) 3.教师引导学生猜想:看来要减小锯条与木块之间的滑动摩擦力是非常必要的。那么,滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?请同学们谈谈自己的看法。 同学们踊跃发言,各抒己见。这些猜想有的对,有的错。教师不要急于说出答案,而应鼓励学生大胆猜想,调动学生的参与意识。最后,教师将大部分学生的看法进行归纳:滑动摩擦力的大小可能与物体接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积的大小、运动速度的大小有关。 (教学点评:一开始,教师不急于告诉学生问题的答案,而是让学生展开想象的翅膀,发表自己的看法,从生活的经验入手,把学生带入特定的物理教学情景中。变过去的“授之以渔”为“探之以渔”,最大限度地突出学生的主体地位。) 二、引导设计实验方案 1.教师提问:你如何通过实验证明滑动摩擦力的大小与这四个因素的关系?他们之间有什么关系? 2.学生分四组进行讨论:每一小组负责设计一个方案,证明滑动摩擦力的大小与其中一个因素的关系。在学生讨论的过程中,教师要引导好学生研究的方法。可让学生回忆以前学过的密度、影响液体蒸发快慢的因素等实验中运用的研究方法。学生在此启发下,经过相互讨论、交流与合作,得出在研究影响滑动摩擦力的大小的因素时,应采用控制变量法。即保持接触面的粗糙程度、压力大小、接触面积的大小、运动速度大小中的三个因素不变,只改变其中的一个因素,研究它对滑动摩擦力的影响。 3.教师接着提问:那么,滑动摩擦力的大小如何测量呢? 4.学生感到困惑不解。此时教师可引导学生回忆在“用天平和量筒测定石块的密度”实验中,在测石块的体积时,由于石块的体积不规则,无法直接测量,我们便运用了“转换法”,将石块的体积转化为石块排开水的体积。在此基础上,引导学生思维,在匀速拉动木块的情况下,由于滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,因此,我们可将滑动摩擦力的大小转化为拉力的大小。 5.学生通过交流与合作,四个小组分别设计了如下四种探究影响滑动摩擦力大小因素的方案: 第一组:先将一木块放在水平桌面上,用测力计匀速拉动;然后再在木块上方加一砝码,以相同速度匀速拉动。比较两次拉力(滑动摩擦力)的大小,进而得出滑动摩擦力大小与压力大小的关系。 第二组:将同一木块分别放在水平桌面、毛巾表面上,以同样的速度用测力计匀速向前拉动木块,比较两次拉力(滑动摩擦力)的大小,进而得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 第三组:将同一木块分别竖放、平放在水平桌面上,以同样的速度用测力计匀速向前拉动木块,比较两次拉力(滑动摩擦力)的大小,进而得出滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系。 第四组:将同一木块平放在水平桌面上,以两次不同的速度用测力计匀速向前拉动木块,比较两次拉力(滑动摩擦力)的大小,进而得出滑动摩擦力大小与速度大小的关系。 (教学点评:物理实验是向学生进行方法教育的好教材,在本段教学中,注意挖掘教学内容中蕴藏的科学方法──控制变量法、转换法。适时对学生进行方法教育,以达到开发智力、培养能力的目的。同时,本段教学还培养了学生之间的交流与合作精神。) 三、实验展示 学生分组做实验,交流实验方案和探究过程,教师巡视。然后,四个小组分别选代表上讲台进行实验演示,并边实验演示边说明,公布自己的组得出的结论。 (教学点评:变演示实验为学生分组实验,既提高了学生参与教学活动的积极性,个性得到张扬,兴趣得以激发,潜能得到挖掘。又在协作动手实验中经历了实验探究的全过程,从中接受了科学的熏陶,成为课堂的真正主人,同时也培养了学生观察、动手能力,合作与交流能力。) 四、分析论证,归纳结论 教师将学生的实验情况运用数学表格的形式投影到屏幕上,归纳结论。
(教学点评:学生在经历了对实验数据的记录、比较和对可能的因果关系进行分析之后,离科学探究的结果仅有一步之遥,这一步就是归纳科学规律。因此本段教学目的是希望通过数学方法培养学生收集信息、分析数据、处理信息的能力,使学生从自己的劳动过程中获取成功的喜悦,为学生更好地掌握知识埋下感情的伏笔。) 五、交流与合作(教学评价) 1.讨论:如何将纸上的字擦得更干净一点? 2.实践:各小组对使用的锯条提出改进意见,并请学生实际操作。(学生将锯齿搓开,且在锯条上加油。) (教学点评:提倡从生活走向物理,从物理走向社会的课程理念,强调物理学与生活、生产实际的联系,有利于培养学生的科学兴趣,科学思维习惯和用科学方法解决实际问题的能力。) 【教学后反思】 该教学环节共分五步:提出问题,启发猜想→引导设计实验方案→实验展示→分析论证,归纳结论→交流与合作。整节课有以下特点: 1.打破了陈旧的课堂教学模式,课堂教学充满了生机和活力。 以新课程理念为指导,运用探究式的教学法,把学生推向教学的舞台,教学中,通过引导学生讨论、交流、合作,营造了积极的课堂环境,形成了浓厚的课堂氛围,学生在这种和谐的充满活力的课堂环境中,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。 2.学生成为学习的主人,学生的多种能力得到培养。 “学生为主体,教师为主导”的教学原则在本节课中得到很好的体现。教师不再是知识的传授者,而是学生学习的指导者、帮助者和促进者。在教师的引导下,学生在探究中通过自己设计的实验方案,相互讨论、合作交流,经历了物理探究的美妙过程,学习了探究的方法,兴趣和自信心得到满足的同时,培养了自己的探索精神、实践能力、创新意识、收集并处理信息等多方面的能力以及大胆想象、尊重事实、与他人合作的科学态度和科学精神。 3.重视科学方法教育和物理与实际生活的结合,渗透新课程教育理念。 实验方案不是由教师设计,而是由学生讨论完成。尽管实际教学中学生难以一下子设计完整而严密的实验方案,但可在讨论中不断的补充、完善。这样,一方面提高了学生对物理学科的学习兴趣,另一方面还在设计中接受了诸如控制变量法、转换法、数学方法等重要的科学方法的教育;同时教学中由实际问题导入→理论探究→解决实际问题的研究过程,符合学生的认知规律,且与实际生活紧密联系,体现了物理学科“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。 |
《杠杆的应用》教案及课堂实录 |
湖北省洪湖市教研室 朱道荣 |
一、设计理念 充分发挥学生的主体作用,通过对身边的各种杠杆的探究,激发学生探究热情,培养学生创新能力,让学生热爱生活,让课堂充满活力,使知识的传承在探究过程中不知不觉地完成,从而缩短生活与物理的距离,让学生真切地感悟到:学习就是生活,物理就在身边。 二、教学目标 ● 知识与技能:通过探究,学生知道省力、费力、等臂等不同类型的杠杆及其特征,能从身边的物品中抽象出理想的杠杆模型──硬棒,并能指出它们的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂,从而分辩其类型。 ● 过程与方法:通过对杠杆的探究,让学生逐步学会透过现象认识事物本质的方法,从而培养学生观察能力和用科学的方法解决问题的能力。 ● 情感、态度与价值观:培养交流与合作的能力和学习物理的兴趣,对学生进行安全教育、辨证唯物主义教育和科学人文教育。 三、教学器材 1.教师备用:剪刀(两种)、羊角锤(木板、钉子)、电工钳、订书机、镊子、瓶盖起子、啤酒一瓶(没开启)。 2.学生自备:每个学生自备2~3件属于杠杆的生活用品。 四、教学重、难点 从具有复杂的机械外形的生活用品中抽象出理想的杠杆模型──硬棒。 五、教学过程 1.杠杆的识别:(板书)(复旧引新) 教师:上次课我们了解到了杠杆的有关知识,老师在黑板上画了一杠杆,请大家标出动力F1和阻力F2的力臂。 图1 教师肯定学生正确的画法,并说明:其实,老师画的这根杠杆就是从图1(甲)中抽象出来的硬棒,去掉石头、不考虑棒的形状和粗细,得到了理想的杠杆模型──硬棒,这样我们简化了研究对象,容易识别杠杆。图2 图3 教师:大家能从图2和图3的剪刀中抽象出简单的杠杆模型吗?学生各自画出了带半圆形手柄剪刀的杠杆模型。 教师:剪刀上的半圆形手柄是起什么作用的?对于我们研究杠杆是否有实际意义呢? 学生:半圆形手柄是为操作方便设计的,对研究杠杆无实际意义。 教师:对,这是我们研究杠杆的次要因素。我们不仅要透过复杂的机械外形找到杠杆的本质的东西──硬棒,而且还要找到其主要因素,忽略次要因素,这是认识事物、研究问题的一般方法。 图4 图5 教师:观察用羊角锤拔钉子的情况,如图6(甲)所示,并画出其杠杆模型──硬棒。 学生用自带的羊角锤进行实验,且一边实验,一边画图,教师在教室里巡回观察,发现许多学生得到了图6(乙)所示的模型。 教师:锤头是我们要考虑的主要因素吗? 学生:锤头部分也可忽略,它也是次要因素,完全可画成图6(丙)那样。 教师:非常正确…… 学生:(突然提问):我在使用羊角锤时,发现拔钉子还有一种方法,如图7所示。(其他学生按这位同学提的方法进行实验,并画出了图7(乙)所示的杠杆模型,效果不错) 图6 图7 图8 图9 2.杠杆的分类(板书) 教师:大家能通过观察和思考对以上杠杆进行分类吗? 学生1:我认为杠杆可分两类:一是直杠杆;二是弯杠杆。 教师:不错,这位同学观察的非常仔细。还有其它分类方法吗? 学生2:我认为可把杠杆分为两类:一是有固定支点的;一类是支点可移动的。如撬石头的杠杆的支点可移动。 教师:也不错。图1中的杠杆支点可以根据需要来移动。 学生3:我认为按动力臂和阻力臂大小关系把杠杆可以分为三类:一是L1>L2,二是L1<L2,三是L1=L2。<L2,三是L1=L2。 学生4:我按动力和阻力的大小关系把杠杆分为三类:①F1>F2;②F1<F2;③F1=F2。 教师:以上几位同学对杠杆的分类都不错,哪种分类对我们的应用有实际意义呢? 学生5:后两种分类更有实际意义。如前面谈到的剪刀,作为理发用的就更注重省距离了,使用时可以方便地剪下更多的头发,毕竟剪头发并不很费力。 学生6:后两种分类实质上是一样的,根据公式,①当L1>L2时,F1<F2省力费距离;②当L1<L2时,F1>F2费力省距离③当L1=L2时,F1=F2,既不省力,又不省距离。 教师:这位同学对杠杆的分类已讲的十分清楚了。当生活中更需要省力时,就使用L1>L2的杠杆,当生活中更需要省距离时,就使用L1<L2的杠杆。任何事物总是有它的两面性,我们要学会一分为二地看待事物、研究问题。 教师:那既不省力又不省距离的杠杆有什么用呢? 学生:精密的测量工具──天平就是这种杠杆。 教师:非常正确。 学生:(突然提问),我觉得图3并不一定是费力杠杆,我在使用时发现:剪刀刀口受力的部位往往在刀口的中部或离支点较近的部位。当然也有剪刀刀口尖端受力的情况,这属于费力杠杆。 教师:(惊呀)是这样吗? 大家认真地实验,果真如此。全班同学认可。 教师:看来,我们研究问题不能单凭想象,也不能仅看表象,轻易地下结论。还是实践出真知…… 学生:(突然提问)我发现用瓶盖起子起盖时,除了图8所示的外,还有象图9那样的一种起法。 教师:是这样吗?你来给同学们演示一下。 这位同学稍不注意,用图9那样的方法把啤酒瓶盖起开了,全班同学都乐了。 教师:(高兴吧)我发现你们正在走科学家的路,非常不错。你们身上巨大的潜能正在被开发…… 3.见过的杠杆:(板书) 教师:今天,大家带来了哪些物品,你们能正确说出它们属哪一类杠杆呢? 学生你一言我一语地议论开了,并把自己带来的身边的物品拿出观察、实验、分析、研究,教室里五十四位同学二十七个探究小组呈现了一派热闹景象:其中,有学生带来了剪刀、瓶盖起子、镊子、电工钳、打火机、订书机、筷子、眼镜架、夹子、折叠伞等,有的说课本、课桌盖也是杠杆。更有趣的是一位学生把父亲的钓鱼杆也带来了,为了安全,教师用黑板擦换下了鱼钩。这位同学一边做着钓鱼的精彩动作一边解说:如果有了大鱼,就用不着考虑省力了,需要再大的力也使得出,关键是省距离,右手稍微向下压杆,就把鱼钓出水面并落到岸上,多爽!大家看了这位同学的表演,都捧腹大笑起来…… 教师:只要大家关注生活,物理知识的应用无处不有。现在大家带来的物品我已登记在黑板上,没有带来的或不好带的生产、生活工具但你见过的还有哪些呢? 平静的课堂一会儿又沸腾起来了,大家争先恐后地列举了许多例子:炒菜用的锅铲、跷跷板、门窗、板车、缝纫机踏板,家用垃圾筒的踏板和后臂、锄头、家用活塞式抽水机的手柄、扁担、杆秤……更有趣的是一位同学举了船桨的例子。 教师:你乘过这种有船桨的小船吗? 学生:乘过。 教师:太美了,你乘船的情景一定很有“小桥·流水·人家”的生活情趣吧!这是勤于观察、热爱生活的表现。(全班大笑) 师生共同探究杠杆的本质,共同挖掘生活的美,共同享受着课堂无尽的欢乐。不知不觉就要下课了…… 六、课堂教学小结和延展 今天,我们学会了杠杆的识别和分类,了解了一些科学探究过程中处理问题的一些办法和思想,这些办法和思想对我们今后的学习和工作都是很有益处的。大家下去后,利用课余时间完成下列任务!把你看到的或想到或做过的的记录在自己的成长档案内,备老师检查评估。 ①参观一建设工地,工地上有哪些杠杆? ②仔细观察城市环卫车装卸垃圾箱的过程,哪个部分是杠杆? ③指甲钳上哪部分是杠杆?属哪一类? ④到商店观察一下案秤的结构,它是什么杠杆? ⑤人体的手臂是省力杠杆还是费力杠杆? ⑥用扫帚扫地时,扫帚是哪种杠杆?请试一试。 七、板书 杠杆的应用 1.杠杆的识别:不考虑复杂的机械外形,从物品中抽象出简单的杠杆模型──硬棒。 2.杠杆的分类: ⑴ 省力杠杆费距离 L1>L2,F1<F2; ⑵ 费力杠杆省距离 L1<L2,F1>F2; ⑶ 等臂杠杆 L1=L2,F1=F2。 3.见过的杠杆:(略) |
科学探究 |
──摩擦力教学案例 |
山东莱芜市苗山镇常庄中学 刘其波 |
本节课利用日常生活中的具体事例来引入新课,以激发学生的学习欲望,体现了从生活走向物理,在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程,让学生经历探讨滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中,主动获取知识的精神。通过实验得出摩擦力的有关知识后,注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中的摩擦现象,还引入磁悬浮列车、气垫船等与现代科技联系很密切的内容。很好地体现了新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。 【课题:摩擦力】 【教学目标】 1.知识与技能 知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系;知道增大和减小摩擦的方法,并能在日常生活中应用这些知识;进一步熟悉弹簧测力计的使用方法。 2.过程与方法经历 探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程,体会怎样进行科学的猜想,理解在研究多因素问题中怎样运用“控制变量”的方法。 3.情感态度与价值观 培养学生实事求地是进行实验的科学态度和科学精神。 【教学重点、难点】 引导学生进行探究。 【教具】弹簧测力计、长方体木块、正方体木块、等质量等底面积的铁快和铜块、木板、玻璃板、毛巾、小木棍、实验记录表格。 【教学方法】自主、合作、探究 【教学过程】 一、学生表演,引入新课 学生表演:1.在地面上滚动的篮球渐渐停下。 2.用筷子夹表面粗糙不同的铁球。 教师问:“篮球为什么停了下来?筷子为什么能把铁球夹起来?” 学生回答:因为存在摩擦力。 二、进行新课 (一)介绍摩擦的分类及滑动摩擦力的概念 教师追问:“既然大家都知道摩擦力的存在,那大家能不能举一些生活中存在摩擦力的例子呢?” 学生思考回答:车轮与地面的摩擦,鞋与地面的摩擦,擦黑板时板擦和黑板间的摩擦,用笔写字时手与笔杆之间的摩擦……(教师板书) (教师向学生简单介绍摩擦的分类)教师:摩擦分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦。那么你能不能从字面意思上对这几种摩擦简单的解释一下? (学生回答后,教师组织学生自我矫正) 教师问:刚才大家举的这些例子分别属于哪种摩擦? 学生思考后回答。 教师:我们初中阶段只重点研究滑动摩擦力。大家看课本找出滑动摩擦力的概念。 学生看书后回答。 教师指出:滑动摩擦是在两个物体表面间产生的,这个力的作用是“阻碍”物体的相对运动。 (二)探究滑动摩擦力与哪些因素有关 1.猜想。 教师:生活中,大家见到过很多滑动摩擦力,这些摩擦力有的大,有的小。那么是那些因素影响了滑动摩擦力的大小呢? 引导学生进行科学的猜想,在学生说出他的猜想后,追问他“你为什么要这样想呢? 学生讨论后回答:1.滑动摩擦力的大小是否与压力有关?2.是否与接触面的粗糙程度有关?3.是否与接触面积有关?4.是否与材料有关?5.是否和物体的运动方向有关?…… 教师:摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂,对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”,其中一些问题至今仍在探索中。今天,我们只对四个猜想进行实验探究:1.滑动摩擦力的大小是否与压力有关?2.是否与接触面的粗糙程度有关?3.是否与接触面积的大小有关?4.是否与物体运动的方向有关?我们将全班分为四个大组,每组用实验探究一个猜想。 2.制定计划和设计实验。 教师:在实验桌上放着一些器材,同学们从中选取合适器材设计一个实验来研究你的猜想是不是正确的。请大家注意影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个,如果你是要研究压力的变化对滑动摩擦力的影响,那我们应如何设计实验才能知道滑动摩擦力的变化是由这个因素引起的,而不是由其它因素引起的呢? 学生讨论后回答:让一个因素不同,其他因素相同。 教师总结:请大家特别注意如果一个物理量与多个因素有关,我们在研究某一个因素对该物理量的影响时,应控制其它与该物理量有关的因素不变,这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。 下面大家就根据我们的控制变量法设计实验,过一会儿我找同学把你的设计思路说一说。 学生思考后讨论、交流;教师参加一个组的实验设计。 完成后找另一个组的同学说出他们的实验设计,对学生进行适当的引导和点拨。 教师问:“大家赞同他的方案吗?其他同学还有没有更好的实验方案?” 教师指出:同学们在实验中要注意实验器材的选择,特别注意实验时要水平匀速拉动弹簧测力计。这是为什么呢? 学生思考后回答:根据平衡力的知识,只有在匀速拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数才是木块所受滑动摩擦力的大小。 3.进行实验与收集证据 下面同学们进行实验并记录实验中的现象和数据。 学生进行实验,教师巡回指导,指出实验中的注意事项。 4.小组交流 实验完毕后,教师让各个小组交流实验的情况及结论并组织学生讨论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符,都要对学生进行鼓励,肯定他们的这种实事求是的探索精神。 5.得到结论。教师引导学生总结影响滑动摩擦力的大小的因素:接触面的粗糙程度和压力的大小。 (三)研究滚动摩擦小于滑动摩擦 教师提问:如何移动较重的木箱? 学生思考讨论后回答:给它加上轮子。 教师:加上轮子后滑动摩擦就变成了滚动摩擦,那么大家猜想一下滑动摩擦和滚动摩擦的关系? 学生回答:滚动摩擦小于滑动摩擦。 教师:到底我们的猜想是不是正确?下面大家设计一个实验来检验一下! 学生设计并进行实验,教师巡回指导。 实验完成后一组汇报并组织学生讨论后得到结论:在压力相等的条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦。 (四)增大摩擦的方法 教师:根据我们所学的知识,你有那些方法来增大有益的摩擦? 学生讨论后回答:①增大接触面的粗糙程度 ②增大压力。 观看录像片 增大摩擦的实例。 教师:以上事例中分别是利用什么方法来增大摩擦? 学生回答后教师追问:你在生活中还见到过那些用这种方法增大摩擦的事例。 组织学生讨论。 (五)减小摩擦的方法 教师:那我们如何来减小有害的摩擦呢? 学生讨论后回答:①给接触面加润滑剂 ②减小压力 ③用滚动代替滑动 观看录像片 减小摩擦的实例 并简单介绍磁悬浮列车减小摩擦的原理。 讨论:假如生活中没有摩擦? 学生讨论后回答。 教师总结,并布置课下小论文《假如生活中没有摩擦》。 三、课堂小结 学生自己小节后回答。 教师:同学们在这节课学到了很多知识,但是探索知识的过程比单纯的学习知识更重要,希望大家在以后的学习中要重视知识的探索过程。下课! |
“杠杆”教学设计(第1课时) |
湖北省宜昌市夷陵区龙泉镇龙泉初中 任慧 |
【设计理念】从学生生活中熟悉的许多工具杠杆谈起,通过学生主动观察、分析、猜想、探究,从而得到杠杆概念及其平衡条件。教学要体现“从生活走向物理”的基本理念,尽量贴近学生生活,使学生体验到生活中无处不在的物理知识,从而激发起学生学习的兴趣,让学生在学习科学的研究方法的同时,培养学生的探究精神、实践能力及创新意识。 【教学目标】 1.知识与技能目标: 认识杠杆,知道支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂等概念。 2.过程与方法目标: 通过观察和实验,了解杠杆的结构。 通过探究,了解杠杆的平衡条件。 3.情感、态度与价值观目标: 通过学生的探究实验活动,加强学生之间的相互协作精神。 【教学重、难点】经历科学探究过程,归纳杠杆平衡条件。 【教学用具】 1.学生自备的工具。(剪刀、直尺、木棍等) 2.分组实验器材:铁架台、杠杆、钩码等。 3.杆秤、水果、汽水瓶、多媒体、光盘等。 【教学过程】 一、创设情境,导入新课 问学生如何打开汽水瓶盖,激起学生的兴趣,引出“生活中使用的各种工具”的话题。 让学生展示自带的工具,说明它们的用途和好处。 教师利用多媒体进一步展示:生活中经常使用的工具(例如扳手、羊角锤、订书机等)。 教师提问:同学们在日常生活中见过大型机械吗?是否了解它们的用途? 学生回答,教师予以鼓励,并利用多媒体展示:生产中常见的机械(如吊车、推土机、汽车、飞机、轮船等)。 介绍:我国古代就有了使用各种机械的先例。指出,虽然当时的生产力水平低下,但勤劳的人民用自己的聪明才智制造的各种简单工具,改善了生产条件,方便了生活。 多媒体显示:古代天平、桔槔、舂在生活和生产中的使用情况。 教师总结并指出:生活和生产中的这些机械和工具实质上就是利用了“杠杆”的知识。 教师提问:为什么使用这些工具(杠杆)会给我们带来许多好处?由此导入新课。 二、新课教学 探究杠杆的共同特征,认识杠杆: 学生活动1 让学生观察桔槔(多媒体显示)。 学生活动2 学生观察教师用木棍撬重物的过程。 学生活动3 学生讨论。 通过讨论,说出它们的共同特征。得到杠杆概念:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,叫杠杆。 学生活动4 找到上述桔槔、木棍撬重物的固定点。 学生活动5 教师利用多媒体展示:活塞式抽水机手柄压水画面,观察固定点。 学生活动6 教师让学生用杆秤称水果。提问:杆秤是不是杠杆?它的固定点在哪里?并由此导入以下内容。 认识杠杆的几个科学术语: 支点(O):杠杆绕着转动的固定点。 动力(F1):使杠杆转动的力。 阻力(F2):阻碍杠杆转动的力。 动力臂(F1):支点到动力作用线的距离。 阻力臂(F2):支点到阻力作用线的距离。 学生活动7 教师利用多媒体投影几个杠杆示意图,学生指出图中的支点、动力、阻力。并作出动力臂、阻力臂。 探究杠杆的平衡条件: 学生活动8 让学生使用杆秤称不同个数的水果,引出杠杆平衡概念。 杠杆平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。 探究活动: 学生活动9 学生观察:教师开门时的两种不同情形:一次在门把手附近用力,一次在门轴附近用力,教师引导学生猜想:要想使杠杆转动或静止,需要力的大小可能与力臂的大小有关。 学生活动10 学生按照教材61面的探究活动进行探究实验。 教师提示学生之间要相互协作,共同完成实验。 学生活动11 学生处理实验数据,为了使数据真实有效,教师随机抽出4个小组,每组取出一组数据,让学生对表中的数据进行分析、归纳,依次排除错误的猜想,从中得出正确的结论。(处理实验数据时,要注意与前面的猜想结合起来。) 实验结论:动力/阻力=阻力臂/动力臂 课堂小结:教师总结本节课所学的知识,并提出问题:在本次的探究活动中,我们开始的时候是使杠杆在水平位置,这样做有什么好处? |
“重力”教学设计 | ||||||||||||||||||||
河北省唐山市丰润区教师进修学校 杜力侠 | ||||||||||||||||||||
课题:重力 教学目标: 知识与技能 1.知道重力是如何产生的; 2.知道重力的大小与质量成正比,并能用公式G=mg计算有关问题; 3.知道重力的方向总是竖直向下的。 过程与方法 1.通过生活体验和实验观察,重力的方向总是竖直向下的; 2.通过实验探究重力大小与质量关系,分析实验数据,学习信息处理方法。培养学生初步的分析、概括能力。 情感、态度、价值观 1.培养学生交流、合作以及实事求是的科学态度和勇于创新精神; 2、使学生认识到科学技术对社会和人类生活的重大影响,进一步增强学生对科学的热爱。 重点:探究重力大小与质量成正比G=mg。 难点:理解重力的方向总是竖直向下。 教学设计
板书设计 重力 |
新课程理念下“重力”的教学探讨 |
首都师范大学物理系 王晶莹 郑鹉 |
引言 笔者前不久在“课程改革专项研究”的听课过程中,和其他老师共同听了八年级《物理》“重力”一节课,有三个初中老师分别讲授,他们属于两个不同的学校,都采用多媒体教学。通过不同学校教师讲授的对比,以及听后的思考,笔者写出此文,和同行们共同商榷、探讨这节课的教学过程。 一、案例 物理知识是一个动态的、发展的知识体系,由于教材内容有时间、地域的局限,不可能面面俱到,与学科知识和教学理论的前沿也有一定的时间差,所以多媒体课程资源的开发应结合教学实际[1],这节课是在讲述了力的一般概念、力的三要素和力的图示法的基础上,讲述重力这种常见的力。 案例一 教师A的教学过程总结如下:一、复习,力的三要素、受力物体、施力物体、力的作用效果;二、引课,高山流水、跳伞、苹果落地的动画演示(运用信息技术)等引出重力;三、教学过程,什么是重力(定义、符号、受力物体和施力物体)、重力的三要素。有必要详细说一下教师A关于重力三要素的讲授:重力的方向列举了重锤的例子,演示了苹果落地的动画;重力的大小利用教材的资源进行了探究实验,教师给出实验的列表;重力的作用点问题讲到重心在物体上的情况和质地均匀、外形规则的物体重心的确定。最后教师A进行课堂小结和随堂检测及布置作业(包括如何确定不规则物体的重心)。 案例二 教师B首先让学生分别画出北纬40°、海南岛以及南半球的物体自由落下的方向,并播放视频,引出重力,讨论受力物体、施力物体;其次介绍重力的大小,采用边观看探究实验的视频课件边带领学生做实验的方式,其中实验的表格由学生自己设计;再次,重力的方向又用两个演示实验给学生展示;关于重力的作用点口头说明质地均匀、外形规则的物体的重心及悬挂法测不规则物体的重心。 案例三 教师C同教师A一样先进行课前复习,然后用图片引入重力,在重力方向的教学中同样列举重锤的例子,并附加说明重力不会因为物体运动状态改变而改变;重力大小的探究实验教学中,教师C运用的是教师的演示实验,并通过信息技术投影弹簧秤测重力进行教学;重力的作用点的教学中在前两位教师的基础上涉及重心不在物体上的例子。 二、启示 新一轮国家基础教育课程改革实际上是对原有的基础教育课堂教学系统的一次深层冲击和变革。物理知识是一个动态的、发展的知识体系,由于教材内容有时间、地域的局限,不可能面面俱到,与学科知识和教学理论的前沿也有一定的时间差,所以多媒体课程资源的开发应结合教学实际[1],新课程一方面要求教师必须摒弃传统的“照本宣科”式教学,根据教学的实际需要,整合各种教学资源,采取最合适的教学方式和教学手段进行教学;另一方面要求教师整合信息技术与学科课程内容,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习与发展创造丰富多彩的教育环境、提供有利的学习工具,实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革[2]。因此,重力这节课的教学中教师应该整合信息技术于物理课程,充分发挥信息技术的优势,以学生为中心,让学生主动地探究以获取各种信息,而不是被动地接受信息。实践证明,学生动脑设计的实验、动手制作的仪器,其体验要比教材设计的理想实验、教师提供的成套仪器来得更深刻。因此,在教学过程中,如果是学生可以亲身体验的探究活动,就尽量不用教材中的实验或教师的经验来替代。所以关于重力大小的探究实验建议由学生自己设计表格和分小组进行亲身体验并总结。 三、重力一节的教学重点及分析 1.地面上的一切物体都受到重力 可以用多媒体演示物体在重力的作用下自由落下的现象,引出重力,如图1所示图片。 为了使教学更具科学性,教师应该知道重力和万有引力的关系[3]以及物体自由落下时的速度等问题。例如,教师A采用Flash动画设计苹果落地过程中的速度并不是匀速的(如图1中第三幅图所示)。学生提出重力的大小与万有引力有关时,教师A的观点认为这个问题不做研究,笔者认为教师应回答学生重力与万有引力是否有关,但具体问题不作为初中阶段的讨论内容。 2.重力的大小 这节课的一个重点就是做好这个探究实验,应该让学生自己去探究,教师要放手,锻炼学生的动手能力。学生自己设计实验的表格,最终的结论由学生自己得出,这种比值法在物理学中经常采用,学生只有通过动手、动脑的探究实验才能理解比值法的物理意义。另外,实验中首先要复习弹簧秤的用法。 3.重力的方向 学生通过观察物体自由下落的方向、悬挂物体自由下垂线的方向了解重力的方向为竖直向下,进而纠正学生认为重力的方向是垂直向下的理解,还有重力的方向不总是直观可以看出,运动状态改变时重锤线不一定沿垂直方向。在教学中要注意使学生理解重力的方向问题的物理意义。笔者通过如图2所示的多媒体图片,特别用图2中有关重锤的两幅图片展示,并结合现实生活中的一些实例,教学效果表明:“图片+实例”的深入实际生活的教学,学生可以更好地理解“竖直方向”的内涵。 4.重心的问题 这个问题许多一线教师还存在理解上的困难。地球上的一切物体,都受到地球的吸引。物体受到的重力就是由于地球的吸引而产生的,而物体的各个部分都受到重力的作用,这各个部分受到的重力可以看做一组同向平行力。这组分散的同向平行力共同作用的总效果,就整体看,与集中作用于某一点相当,这一点称为物体的重心。重力本来是一组空间分布力,但根据力的作用效果,可以把这一组分布力等效为产生同样效果的一个集中力。这个集中的总重力只是对各个分散的重力做等效的抽象,这个集中力的作用点(重心),也只是对物体重力作用位置的等效抽象。 质地均匀、外形规则的物体,其重心一定在物体的几何中心。一方面由于物体各部分所受重力的方向都相同,竖直向下;另一方面由于物体受到的重力在中心处一定要达到各部分的力矩平衡,要想满足力矩和为零,重心一定要在物体的几何中心。另外,关于几何中心的定义初二数学暂时还没有涉及,物理教师在讲课前要充分地准备,可以给学生简单地交待。为便于学生理解,笔者总结出如图3所示的多媒体图片资源: 四、结束语 信息意识和能力是现代社会公民科学素养的重要部分,信息技术的发展也为物理教学提供了一个崭新平台,随着网络和多媒体技术的飞速发展,教材的内涵和外延大大扩展,形成了以教科书为中心的系列课程信息资源,给学生提供了大量的丰富多来的感性材料,极大地激发了学生的学习兴趣。我国正在进行的基础教育课程改革实验,涉及课程体系的方方面面,包括课程观念、课程结构、课程内容、课程实施、课程评价和课程管理等等,是一场史无前例的整体性课程改革,给教师带来了前所未有的挑战。新课程改革能否顺利推进,关键在于教师能否适应新课程标准下的教学方式以及具备现代信息资源的开发与学科整合的能力。 目前,许多物理教师希望建立多媒体资源库,但这应该是一线教师在准确把握物理知识的前提下,最好是由教师自己研究和开发,创建更多的、适宜的课程资源,针对物理课程内容对信息技术的需要情况,有选择地进行多媒体教学。 |
“摩擦力”教学实录 | |||||||||||||||||||
山东省青岛市胶州振华中学 胡瑞彩 | |||||||||||||||||||
【设计理念】 摩擦力一节的课堂设计宗旨是:培养学生的创新精神和实践能力,培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理的兴趣,体现物理来源于生活,又服务于生活的道理。 摩擦力定义的引出是本节的一个难点,为突破这一难点,采用了透镜式教学。通过教师的演示,学生列举日常生活、生产中物体受摩擦力的事例,学生讨论、分析摩擦力的共同特点,然后让学生根据这些特点,给摩擦力下定义。这样安排的目的是为了充分发挥学生的主体地位,培养学生的归纳分析能力。 探究影响摩擦力大小的因素是本节的重点,主要采用探究式教学。通过实验让学生提出问题,进行猜想,学生讨论设计实验,学生分析实验数据得出结论,最后进行评估交流。整个过程全部放手给学生,由学生自己完成,让学生亲自体验探究的乐趣,成功的喜悦。教师只起引导组织作用。 增大、减小摩擦力的方法是本节设计的一个亮点。将辩论引入课堂。教师通过巧妙的设计,将学生分为正、反两方进行辩沦。通过辩论学生自己总结得出增、减摩擦力的方法。这样安排的目的,一是锻炼了学生的口头表达能力,二是培养了学生的竞争意识,三是激发学生的学习兴趣。 小结不仅让学生总结本节学到知识,而且提炼出了所用到的研究物理问题的方法和思维程序。为学生的终身学习奠定基础。 【教材分析】
【教学过程实录】 一、复习提问 师:前面我们学习了哪两种力? 生:重力、弹力 师:什么是重力?什么是摩擦力? 生:思考回答。 二、引入新课 师:请看实验:老师把小车放在桌面上,此时小车处于什么状态?当用手推小车时,小车怎样呢?(教师演示,学生观察回答) 生:开始处于静止状态,后来小车慢慢停下来。 师:为什么运动的小车会慢慢停下来? 生:小车受到阻力(讨论、回答) 师:这个力我们给它起个名字──叫摩擦力。 板书:第三节摩擦力 三、进行新课 师:日常生活中哪些现象说明物体也受到了摩擦力?(提出问题) 生:讨论举例(搜集事例)。 师:(副板事例)运动的小车、汽车、足球等这些物体它们都受到了摩擦力。他们都有什么共同特点呢? 生:讨论回答。 师:点拨、归纳(两物体是否接触,在什么位置,是运动还是静止)。(归纳分析) (说明:通过摩擦力事例,讨论其共同特点,对初中学生来说是比较困难的,此时教师应及时充当优秀学生的角色,参与讨论。) 师:根据刚才的分析,同学们讨论一下,给摩擦力下个定义。 生:讨论、回答,补充(得出结论) 师:板书定义。 (说明:摩擦力定义的得出,主要采用了提出问题──搜寻事例──归纳分析──得出结论的创造性思维程序进行的,目的是培养学生搜集、处理信息的能力,充分发挥学生的主体地位。) 师:明确了摩擦力的定义,对于摩擦力,同学们还想知道哪些内容呢?(提出问题) 生:(讨论,并提出问题)摩擦力大小与什么因素有关?作用点在什么地方?方向向哪儿? 师:同学们提出了这么多问题,由于时间关系,今天我们重点研究摩擦力的大小、方向、作用点。首先来解决摩擦力的作用点、方向。请同学们看摩擦力的定义,然后讨论一下就能找到答案。 生:(讨论、回答)摩擦力的作用点在物体表面上,方向与物体相对运动的方向相反。 师:(板书摩擦力的作用点、方向,并举例巩固。)小车在桌面上向右运动时,桌面对小车的摩擦力向左。解决了摩擦力的方向和作用点,再来重点研究摩擦力的大小,请同学们猜想一下摩擦力的大小可能跟哪些因素有关呢? 生:(讨论、猜想)摩擦力的大小可能跟接触面、重力、速度、接触面的面积……(猜想或假设) 师:(副板书)摩擦力可能跟这些因素有关,要研究跟其中一个因素的关系应该采用什么方法进行研究? 生:(讨论回答)控制变量法。 师:要研究摩擦力的大小是否跟这些因素有关,首先应该测出摩擦力的大小,那么如何测木块在桌面上滑动时所受摩擦力的大小呢?用什么方法。 生:(讨论、回答)讲桌上展示实验方案。(其他学生现察进行评估、补充)(设计实验) (说明:在测量摩擦力时,物体怎样运动?为什么匀速?怎样判断?教师应及时参与讨论,并找出研究问题的方法──转换法。) 师:明确了摩擦力的测量方法,下面我们先来研究摩擦力的大小与重力和接触面这两个因素是否有关呢? 生:(讨论设计实验方案)展示实验方案并进行评估,找出最佳方案。 师:明确了实验方案,各小组先讨论、设计好实验表格,并进行实验,将实验数据记录在表格中,随后交流。 (说明:在明确了研究目的的基础上,在教师的引导下,由学生完整地设计出方案,充分体现学生的主体地位,培养了学生的创新精神和实践能力。) 生:进行实验。(教师巡回指导,搜集实验数据。)(进行实验) 师:(实物投影展示实验数据)请同学们观察这几组同学设计的表格与你设计的是否一致,不一致递给老师,(展示并进行评估)根据这几组表格的内容,同学们讨论一下,你能得出什么结论。 生:(讨论,个别回答并补充)摩擦力与重力和接触面的粗糙程度有关,重力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大。 师:对刚才的结论,同学们有没有疑问?(评估交流) 生:思考、讨论。 师:(教师充当优秀学生的角色参与讨论)老师对摩擦力和重力有关有疑问,认为不大确切。为什么呢?请同学随老师一起做一个小实验来体验一下你就能找到答案。 师生实验:请同学们伸出右手食指,并将食指放在桌面上①轻轻向前推手指;③用力向前推手指。手指向前推动的过程中感觉有什么不同?哪位同学谈一下体验。 生:(实验谈体会)手指前进越来越困难(受摩擦力越来越大)。 师:什么原因使摩擦力变大呢? 生:(讨论回答)手对桌面所施加压力不同,压力大、摩擦力大。 师:因此,我们对上述结论应做怎样的修改呢? 生:(讨论回答)摩擦力大小应改为与压力大小有关。 师:当物体放在水平面上时,物体受的重力和它对桌面压力大小是相等的。有关压力的知识我们后面再学习。(板书)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙度有关。 师:摩擦力与物体运动速度和接触面面积是否有关,请同学利用桌面器材继续实验。(提示:研究接触面积时,两个接触面的粗糙程度应控制相同。) (说明:实验完全放手给学生,让学生自己设计并进行实验,目的是培养学生的探究能力,让学生亲自体验成功的喜悦,探究的乐趣。) 师:(学生进行实验,教师巡回指导)通过实验你得到了什么结论? 生:摩擦力与物体运动速度和接触面面积无关 师:通过实验探究可知:摩擦力的大小只跟压力和接触面的粗糙程度有关。现在老师有一问题:摩擦力越大越好?还是越小越好? (学生讨论,举手示意,教师对两种不同观点的学生,进行分组,开一个辨论会,认为摩擦力越大越好的是正方,认为摩擦力越小越好的是反方,老师是主持人。正、反双方在辩论时,一次一人发言,各举一例证明自己的观点,自由辩论。) 生:自由辩论。 师:由于时间关系自由辩论此结束,请正反双方各派一名代表做总结性发言。(学生代表发言) 师:通过辩论可以看出,摩擦力有时大好,有时小好,都有有利一面,也有不足之处,有利的在日常生活中要设法增大,为我们服务,有害的我们要千方百计减小。那么增大和减小 摩擦力的方法有哪些呢?(学生讨论回答) 师:(板书)增大、减小摩擦力的方法 (说明:以上将辩论引入课堂,学生兴趣高涨,充分体现了学生的主体地位,既活跃了课堂气氛,又培养了学生搜集处理信息的能力和语言表达能力,收到了事半功倍的效果。) 四、小结 (让学生讨论小结)本节课: (1)你学到了哪些知识? (2)我们主要采用了几种研究问题的方法?(转换法和控制变量法) (3)在研究问题时,采用了几种思维程序? (①提出问题──搜寻事例──归纳分析──得出结论) ②提出问题──猜想──设计实验──进行实验──分析论证──得出结论) (说明:小结不仅要总结知识,更重要的是将本节研究问题的方法及思维程序提炼出来,学生初步学会这些方法并体会到它们在解决问题中的巨大作用,从而实现教学的真正目的。) 五、思考题 1.自行车在设计、制造、使用的过程中,哪些地方用到了摩擦力的知识。 2,下雪天,路很滑,易发生交通事故,请同学们利用所学的物理知识想办法帮助解决,并说明这样做的理由。 六、作业 以“没有摩擦力的世界”为题,写一篇想象作文。 |
“弹力”教学实录 | |||||||||||||||||||
青岛市振华中学 贾桂秀 | |||||||||||||||||||
【设计理念】 “培养学生初步的观察能力、实验能力、初步的分析、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。”这是物理教学大纲的明确要求,也是本节课的设计宗旨。实现物理来源于生活,又服务于生活的道理。培养学生像科学家一样去发现问题、研究问题的思维习惯。培养他们对人类知识的浓厚兴趣、强烈的求知欲望以及形成创造思维能力。 弹簧秤制作原理、制作方案的探究及其制作过程是本节课的重点和难点。为突破这一难点,采用了透镜式教学。通过教师的演示、学生讨论、分析实验现象及数据等多种方式,顺利得出了弹簧秤的制作原理。制作方案采用讨论的方式各抒己见,相互提出建议,教师引导、点播,给难点层层铺设台阶,使难点问题在探究中顺利解决。这样的设计,充分发挥了学生的主体地位,培养了他们的归纳分析能力及应用物理知识解决实际问题的能力。 弹性、塑性的引出是本节课的第一个亮点。采用实验的形式引入新课,激发了学生的学习兴趣;采用竞争的方式举例,激活了同学们的思维,开阔了他们的视野,增强了同学们的竞争意识,达到了变“要我学”为“我要学”的目的。 【教材分析】
【教学过程实录】 一、复习提问 师:物体受到力的作用会产生哪些效果? 生:①改变物体运动状态,②改变物体的形状。 二、引入课题 师:同学们,力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状。下面请同学们从“力可以改变物体的形状’”这一侧面出发做几个小实验。实验前请同学们听清两个要求:一是用老师给你准备好的弹簧、橡皮筋、橡皮泥、粗导线、刻度尺五种器材来做实验;二是在实验过程中注意观察实验现象,并注意分析这些现象的共同点和不同点。好,开始实验。 (说明:“兴趣是最好的老师”,学生还处于好动的年龄,有强烈的动手欲望,一听到要做实验,立刻就会兴趣倍增,为学好本节内容打下了良好的心理基础) 生:实验操作并观察现象。 三、新授 师:下面请同学展示你的实验操作。 生:(学生上讲台演示自己设计的实验) 1.用力拉弹簧,弹簧伸长,失去拉力,弹簧恢复原来长度。 2.粗导线用力弯,变形。失去力不恢复原状。 3.直尺,用力压使其弯曲,失去力后恢复原状。 师:请各小组讨论这几种实验现象的共同点和不同点。 (说明:弹性的引出采取学生亲自实验、演示的办法完成。学生能有机会在课堂上给同学们展示自己设计的实验,这需要勇气和能力。这种做法不仅仅是动手能力的锻炼,在同学们眼中这是才能的体现,都想有这样的机会、都想在同学们面前展示自己,但勇气和能力的组合往往会导致很多同学退却。所以,能完成此任务的所有同学都应得到最大的鼓励,都获得了莫大的进步。这种机会老师一定要多多创造。) 生:共同点:这几种实验器材受力后都发生了形变。不同点:有的不受力后又恢复原状,有的失去力后则不能恢复原状。 师:不受力能恢复原状的是哪些? 生:弹簧、直尺、橡皮筋。 师:失去力不能恢复原状的是哪些? 生:橡皮泥、粗导线。 师:弹簧受力发生形变,失去力则又恢复到原来的形状。像弹簧这类物体所具有的这种特殊性质,你给这种性质起个名称好吗? 生:弹性。 师:像橡皮泥、粗导线,在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质,叫塑性。 (副板书:弹性、塑性) 弹性和塑性的应用非常广泛。请举出在生产和生活中应用弹性和塑性的实例。关于这个问题,咱们全班分成两组,来一个小比赛,各小组赶快准备,看哪一组同学举例多,而且恰当,多的、好的教师要给予奖励。 (说明:采用竞争的方式、奖励的办法、鼓励的语言,激发了学生的学习兴趣,激活了他们的思维,广泛的实例也开阔了他们的视野,锻炼了他们的创造思维能力。) 生:(非常踊跃地举例〕 弹性应用:蹦极、汽车减震、跳水跳板…… 塑性应用:揉面团、用橡皮泥做小动物、把纸片揉成团…… 〔小实验〕:老师拿出拉力器,找一个同学上来拉,并让全班同学观察这位同学的表情怎样。 生:很费力地拉开拉力器。 师:(边演示边问)拉开小弹簧为什么这么轻松?是不是不需要力? 生:需要的力小。 师:(边演示过问)压氢气球需不需要力? 生:需要力。 师:拉开弹簧、氢气球压扁都需要力。因为力的作用是相互的,所有发生了弹性形变的物体都要产生一个力,同学们说我们把这种特殊性质的力叫什么力比较合适? 生:弹力。 师:(板书课题:2、弹力) 弹力在生活中有哪些应用?请举出你知道的所有的例子。 生:弓箭、弹弓、拉力器、跳跳床、蹦极、弹簧秤(测力计)…… 师:弹簧就是利用弹性来工作的器械。根据你对弹簧的了解,而且你现在也可以进一步用弹簧做实验,根据你对弹簧的认识,请说出你的科学猜想与假设。 (教师点拨:弹簧长度、弹簧伸长的长度与拉力的关系) 生:①拉力越大,弹簧越长。 ②拉力越大,弹簧伸长越长。 (以上内容学生说,教师板书) 师:要知道同学们的观点是否正确,应怎么办? 生:实验检验。 师:(演示实验)分别在大弹簧上挂1个、2个、3个200克的钩码,并记下指针没挂钩码时及每挂一次钩码时的位置。最后测量每次弹簧的长度及伸长的长度。并将结果填表: 分析表格数据,可以得出怎样的结论? 生:①拉力越大,弹簧越长。 ②拉力越大,弹簧伸长越长。(弹簧伸长的长度与拉力成正比) 师:同学们的猜测对不对? 生:对。 师:根据拉力越大,弹簧伸长越长的原理,能否制成一种有用的工具为我们服务? 生:弹簧秤。 师:弹簧秤就是根据“弹簧伸长的长度与拉力成正比”(板书:弹簧秤及制成原理)这一原理制成的。关于弹簧秤的制作,你认为用哪些材料可以做成弹簧秤?桌上老师给同学准备了很多器材供大家选择,你想选用哪些器材制成弹簧秤呢?请你马上做出选择。 生:木板、弹簧;木板、橡皮筋。 师:材料已选好,就等着制作了。这是最关键的一环,如果这一环节出现问题,你制出的弹簧秤很可能是没用的。你想怎样制作弹簧秤呢?请各小组马上讨论你们的制作方案,即具体制作步骤。 (说明:在明确研究目的的基础上,在教师的引导下,由学生自己设计实验方案,充分体现学生的主体地位,培养了学生的创造能力和创新精神。) 生:(讨论后回答) 1.定零刻线:不挂物体时,记下指针所对位置即为零刻线。 2.挂钩码,画刻线。 3.再挂钩码,再画刻线。 师:有无其他办法? 生:1.定零刻线。 2.定终刻线。 3.平均分,画刻线。 师:分到什么程度决定了它的最小刻度?下面让我统一要求:制出弹簧秤的量程为2N,最小刻度0.1N。 生:学生制作弹簧秤。(教师巡回指导) 师:有很多小组已经做完,如何知道他们制成的弹簧秤好不好? 生:测一测,用标准弹簧秤对比、对比。 师:用实物投影演示新制弹簧秤的准确性。 弹簧秤我们已经做好,关于弹簧秤你还想知道哪些问题? 生:量程、最小刻度、制作原理、用途、使用注意问题。 (学生提出问题,教师板书学生所提出的以上问题) 师:谁能帮助同学解决以上问题? (说明:量程、最小刻度、制作原理、用途这四方面的问题同学自己会解决得很好。弹簧秤使用应注意的问题需同学讨论、教师启发才能达成目标) 弹簧秤使用时注意: 1.使用前观察量程、最小刻度; 2.不超量程; 3.测量力时,弹簧秤的弹簧、挂钩、指针都不与外界摩擦。 四、小结 师:请同学们总结一下,本节课你学到了哪些知识,有哪些收获? 生:本节课我们知道了什么是弹性、塑性,知道了弹簧秤的制作原理,学会了弹簧秤的制作方法及其使用方法,也锻炼了动手能力……。 【思考与实验】 1.试一试:用手将弹簧秤的示数拉至1N、2N、5N,并体验它们的大小。 2.猜一猜铜块或橡皮泥等物品的重力,并用弹簧秤测一测,看一看你的估测能力怎样? 五、作业 查阅资料或亲自调查,了解不同种类的弹簧秤并学会使用它们。 【板书设计】 十三、2.弹力 注:本节课是2002年10月11日在胶州市振华中学进行的青岛市级公开课。 |
合力与平衡力 |
湖北省宜昌市第三中学 梁 华 【教学目标】1. 知识与技能目标: 认识合力的作用效果。 知道平衡力是合力的特殊情况,知道二力平衡的条件。 会测量简单的合力大小。 2. 过程与方法目标: 通过实验,探究作用在同一直线上的二力的合成。 通过实验,探究二力平衡的条件。 通过实验,体验“等效”原理在物理上的应用。 3. 情感、态度与价值观目标: 通过认识物体受到一个力,再到受到两个力等,体会:研究问题由简单到复杂的辩证思想。 【教学重点】 设计、探究同一直线上的二力的合成。 【教学难点】 探究平衡力是二力的合成的特例。 【实验器材】 弹簧测力计(3个)、弹簧尺、细棉线、标尺。 【教学过程】 教师引入问题:俗话说,一个和尚挑水吃…… 学生会接过话题道:两个和尚抬水吃,三个和尚没水吃。 教师进一步提出问题:一个和尚与两个和尚,如果从力的作用效果上来分析,它们有什么相同之处?学生会回答:他们都把水提起来了。 引入合力,在物理上,如果一个力的作用效果与其他两个力合起来的作用效果相同,就把这一个力叫做另外两个力的合力。 这里利用了“等效原理”,简单地说,“等效原理”就是用不同的方法达到相同的目的。你在生活中还遇到过“等效原理”吗?请列举几个事例。 学生回答:吃饭和吃面条都能填饱肚子、补充能量。是不是等效原理?……教师从学生的许多举例中肯定他们的发现,当学生明白“等效原理”以后停止举例。 教师提问:你能就“合力与这两个力”提出一个探究问题吗? 学生会提出:合力与这两个力的大小有什么关系?合力与这两个力的方向有什么关系?合力与这两个力的作用点有什么关系? 学生做出适当的猜测以后,引导进行实验设计。 教师引导:当作用在同一物体上的两个力在同一直线上时,探究起来比较简单。探究力的大小和方向可以从力的作用效果来设计。力的效果有哪一些? 学生回答:力改变物体的运动状态、力改变物体的形状。 在学生讨论设计方案的基础上,进行以下实验探究: 如图所示:利用力改变物体的形状,探究合力。 实验步骤: 1. 用固定装置把实验器材固定下来。 2. 用一个弹簧测力计拉动弹簧片移动到标尺上的一个位置,分别记下标尺的位置S和弹簧测力计的读数大小F 。 3. 再用弹簧测力计1拉动弹片移动一小段距离,用弹簧测力计在同一直线上也拉动弹片移动一段距离。注意:弹簧测力计1和弹簧测力计2拉力的方向要与一个弹簧测力计的方向相同;弹簧测力计1和弹簧测力计2拉力使弹簧片移动的共同距离s要与一个弹簧测力计使弹簧片移动的距离相等。 4. 分别改变弹簧测力计1和弹簧测力计2拉力的大小,重做实验步骤③,把实验观察到的现象和结果记录下来并且填入下表: 5. 再用弹簧测力计1拉动弹片移动一大段距离(超过用一个弹簧测力计使弹簧片移动的距离),用弹簧测力计2在同一直线上反方向拉动弹片移动一段距离,直到弹簧片回到用一个弹簧测力计使弹簧片移动的距离。注意:弹簧测力计1和弹簧测力计2拉力的方向要与用一个弹簧测力计的方向相同。 6. 分别改变弹簧测力计1和弹簧测力计2拉力的大小,重做实验步骤⑤,把实验观察到的现象和结果记录下来并且填入下表: 比较实验1、2、3,你能得出什么结论? 如果两个分力的方向相同,合力的大小等于两个分力的和,合力的方向与两个分力的方向相同,合力与分力的作用点相同。 比较实验4、5、6,你能得出什么结论? 如果两个分力的方向相反,合力的大小等于两个分力的差,合力的方向与较大的分力的方向相同,合力与分力的作用点相同。 提出问题:在实验4、5、6中,如果力F1和力F2的大小相等,会怎样? 学生计算发现:合力的大小为0。 教师引入:平衡力,如果两个力的作用效果互相抵消,就说这两个力是平衡力。 教师提问:你能猜想到物体受到两个力的平衡条件是什么吗? 再请学生用以上实验验证猜想。 得到平衡力的条件:作用在同一物体上的两个力,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。 列举平衡力的生活事例:举重,放在桌子上的书包,吊灯,停在水平地面上的汽车…… 进一步提出问题:物体在平衡力的作用下,运动状态会怎样? 结束新课。 |
《浮力的应用》教学设计 | |
湖北省十堰市郧县实验中学 聂君虎 靳贤 | |
一、教材分析 本节《浮力的应用》是在学习了上节《浮力》,知道浮力的产生及其大小的基础上,进一步学习物体浮沉的条件,知道物体浮沉条件在实际生活中的应用,理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力,来实现浮沉的,通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边,初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。 二、学情分析 本节课学生已经掌握基础知识较扎实,已经学习了系统的力学基础知识,刚学过浮力产生的原因及阿基米德原理,有强烈的好奇心和求知欲望,知识面广,学习习惯较好,自学能力较强。本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点,随着实验的总结、拓展,真正发挥了学生的正常思维潜能,激发了学生对自然科学的探究,搜集整理浮力在生产、生活中的应用,培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。 三、设计思路 根据浮力知识的教学分解,本节教学的知识要点:一是物体的浮沉条件;二是浮沉条件的应用。知识本身的难度并不算大,但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例这个分析过程要求较高,是进行本节教学的关键,为此,本节教学的策略设计是:从观察、分析、比较物体的浮沉情况→认识物体的浮沉条件(受力条件和密度条件)→调节浮力与重力的大小关系→理解浮力的应用(轮船、潜水艇、气球和飞艇、选种诸方面的应用)。 四、教学目标 1.知识与技能 ·知道物体的浮沉条件; ·知道浮力的应用 2.过程与方法: ·通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的; ·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。 3.情感态度与价值观 ·初步认识科学技术对社会发展的影响。 ·初步建立应用科学知识的意识。 五、教学重点:知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。 六、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。 七、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、多媒体课件。 八、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: (1)木材能漂浮在水面,其原因是什么? (2)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]:(1)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。) (2)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。) (3)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 (1)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。 (2)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) 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 [学生实验]: 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]:(1)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)。 (2)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,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。 附:
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探究:放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系 |
湖北省钟祥市第五中学 赵清海 |
在第十四章《压强和浮力》第一节《压强》的教学中压力跟重力的关系是一个比较重要的知识点,教学中应注意以下问题: ①压力不是重力,压力可以由重力产生,也可以由其它力产生; ②即使压力由重力产生,也不一定等于重力; ③放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,放在斜面上物体对斜面的压力小于物体的重力。 怎样证明“放在斜面上物体对斜面的压力小于物体的重力”呢?我们可以作为一个课题进行探究。 实验目的:研究放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系。 实验器材:1m长的塑料直尺一根,200g的钩码1个,双面胶。 实验装置:如图甲、乙、丙、丁所示。 实验步骤: 1.如图甲所示把长直尺的左端放在桌子的边缘,用手支持着右端,保持在水平方向上静止。 2.把钩码放在水平直尺的中间,并用双面胶粘牢,如图乙所示。直尺由于受到压力的作用而变的弯曲。由于是放在水平的直尺上,直尺受到的压力F乙与钩码的重力G相等,即F乙=G。 3.缓缓抬起右端,让直尺与水平方向有一定的夹角如图丙所示,我们会发现直尺的弯曲程度减小,就说明压力的作用效果减小,直尺受到的压力F丙减小,小于水平放置时的压力F乙,即F丙<F乙=G。 4.继续抬高右端,让直尺与水平方向的夹角变得更大,如图丁所示,我们会发现直尺的弯曲程度更小,就说明压力的作用效果更小,直尺受到的压力F丁更小,即F丁<F丙<F乙=G。 实验结论: 放在斜面上的物体对斜面的压力小于物体的重力; 放在斜面上物体对斜面的压力与斜面的倾斜程度有关,且倾斜程度越大受到的压力越小。 |
关于石家坝水电站调查报告 |
湖北省兴山县建阳坪中学 周光云 万常俊 |
一、调查人:八年级全体学生 二、调查课题:调查湖北省兴山县峡口镇石家坝水电站 三、调查时间:2007年6月14日 四、调查地点:湖北省兴山县峡口镇石家坝水电站 五、调查内容: (一)调查目的 1.知道摩擦生热、电热危害及防止、交流发电机的工作原理,动能与势能相互转化等知识。 2.应用液体内部压强的规律解决简单的问题,理解水的比热容较大这一特性的应用。 3.培养热爱科学,献身科学的精神。 4.主动关心本地水电资源的开发利用和环境保护。 (二)活动准备 1.学校出面与石家坝电站的负责人搞好联系; 2.物理教师向学生介绍电站的有关知识。 (三)调查过程 首先,同学们在站长引导下来到电站的拦河大坝,观察大坝外部构造,站长对整个坝的情况给同学们作了介绍。 坝长六十多米,厂房引水遂道直径5m,全长150m,坝高35m,坝底宽20m,坝顶宽3.5m,为上窄下宽。为何要筑成上窄下宽呢?这里主要有两个原因:①由于水的压强随深度增加而增大,坝底所受的压强大,下宽能抗压。②上部承受的压强比较小,所以没有必要和下面一样宽,这样可以节约很多原材料。 坝上设两泄洪闸,最大泄洪量为500m3/m,平时正常蓄水位为25m。 然后,同学们又在厂长的引导下来到发电厂房并介绍厂房的情况,厂房内共有三台水轮发电机,分别为1号、2号和3号机,总装机为4.5×103kw,平均年发电量为3×106kw·h。 进水闸门控制引水洞放水,尾水闸门协同主阀以便检修水轮机。提升进水闸门前,先让引水洞充满水,同时通排气孔排出洞内空气,使闸门提升。 电站发电时,大坝上的水通过引水遂道进入厂房,带动水轮机发电,由水轮机带动发电机组发电,发电机组发电时利用线圈在磁场中转动而产生电压和电流。从而实现了由水的机械能转化为发电机组的电能。 发电机在工作的时候,由于各零部件之间的摩擦会使发电机产生很多热量,如果不降温,时间长了就会使发电机组拉瓦,从而使发电机组无法正常工作。 发电机的冷却主要是利用循环流动的水,因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量较多,从而使其达到降温的目的。 最后由物理教师向同学们介绍了我们中学附近有哪些电站:有王家岭电站,石家坝电站,杨道河电站,朝天吼电站,将军柱电站……,还有在建的建阳坪电站。由此说明建阳坪这个地方水力资源非常丰富。 (四)活动小结 活动结束后,同学们回到学校讨论总结这次调查活动。同学们经过讨论认为通过这次活动有以下收获: ①了解了水电站的工作原理:利用水的落差将水的机械能转化为电能。 ②知道了将大坝设计成上窄下宽的原因:一是为了大坝能够抗压;二是为了节约原材料。 ③通过这次活动了解了电热的危害,并知道了利用水来给发电机组降温的原因。 ④通过这次活动了解了学校附近的水力资源情况。 |
“压强”教学设计 | ||||||||||||||||||||||||
河北省尚义县第二中学 张河 | ||||||||||||||||||||||||
【教学目标】 一、知识与技能 1.理解压强的概念。理解什么是压力,什么是物体的受力面积。 2.理解压强的大小跟哪些因素有关。 3.知道压强公式中各个物理量的名称、单位及符号且能用压强公式进行简单计算。 4.了解压强的增大和减小的主要方法。 二、过程与方法 1.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。 2.了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性。 3.了解改变压强的实际意义,了解改变压强大小的基本方法。 三、情感态度与价值观 1.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。 2.通过亲身的体验和感悟,使学生获得对压强理解的感性认识,为深入理解和应用这些知识打基础。 3.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心。 【教学重难点】 重点:压强的概念和压强的公式。 难点:压强公式的应用。 【实验器材】 多媒体、海绵12块、小桌12个、图钉2个(其中1个去尖)、木块2块,文具盒(自备) 【教学过程】
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《浮力》教学设计 |
山东省枣庄市第二十八中学 孙晋军 |
【教学目标】 1.知识与技能 ①了解浮力是怎样产生的; ②理解浮力的大小等于什么。 2.过程与方法 ①通过观察,了解浮力是怎样产生的; ②经历探索浮力大小过程; ③从日常生活现象入手,培养学生分析概括能力、解决问题能力与动手操作能力。 3.情感态度与价值观 ①培养学生乐于探索生活中物理知识的兴趣; ②培养学生大胆猜想,在实验过程中勇于创新精神。 【教学重点】 通过实验猜想浮力大小与什么因素有关。 【教学难点】 探究浮力与排开液体重力的关系。 【教学方法】 学生分组合作探究式教学。 【教具学具】 乒乓球、大量筒、弹簧测力计、细线、石块、铝块、铜块、橡皮泥、烧杯、软木塞、水、酒精、硫酸铜溶液。 【教学过程】 一、设置情景,引入新课 播放录像。(包含日常生活中常见到的现象: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) 同学们猜想这里面可能蕴含着什么知识呢? 学生活动:猜想包含的知识(液体或气体对物体有一个向上的力或提到“浮力”)。 大家提到了一个新词“浮力”。“浮力”怎么有这么大的魔力,这一节课就让我们共同来研究。(板书:第五节浮力) 设计说明:通过播放生活中的浮力录像、教师设问的方式引入浮力,能够贴近学生的思维实际,使学生从生活中的浮力现象走向物理。 二、探求新知 过渡语:针对浮力这种常见现象,你想知道哪些有关浮力知识呢? 学生活动:展开想象,分组交流、讨论,各抒己见。提出一系列问题:1.什么是浮力?它有方向吗?2.漂浮的物体受到浮力,那么下沉物体是否受浮力?3.浮力大小等于什么?4.浮力大小与什么有关?5.物体的浮沉有条件吗?等。 教师鼓励学生提出问题,并板书。下面我们先探究:什么是浮力,有无方向,方向向哪? 探究一:什么是浮力,它有方向吗(投影) 教师演示: ①出示一个很深的量筒,将一个乒乓球放进去。 问:谁有办法不把量筒倒过来,就能把乒乓球取出来?你为什么能想到这个办法呢? ②左手拿一个乒乓球,松手,让学生注意观察它的运动状态;再把乒乓球放在右手手心上,松开左手时乒乓球还会下落吗?为什么? ③展示加水后量筒中的乒乓球和手中的乒乓球,让学生进行对比。 鼓励学生观察、对比、思考回答。 学生体验:利用桌面上的学具,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。 得出结论: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。 (板书:一、什么是浮力 1.定义: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。) 设计说明:用一个小乒乓球放在量筒中,及在手中的对比,对浮力较实际的探究,创造情景和条件,以学生参与为基础,很容易使学生领会浮力。发挥学生的主体作用。 探究二:下沉的物体是否也受到浮力(投影) 大家知道皮球漂在水面上受浮力,那么在水中下沉物体是否也受浮力呢?讨论一下看如何用简单实验来说明这一个问题? 学生探究:分组讨论,利用学具探讨:下沉的物体也受到浮力作用。 到讲台展示:用弹簧秤测铝块在空气中重力,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。 教师活动:巡回指导,发现做实验好的学生典型。并引导学生归纳出测浮力的方法:用弹簧测力计测浮力。物理学中把这种测浮力大小的方法,叫等效转换法。投影多名学生的结论,评价、鼓励学生。 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。 (板书:2.大小F浮=G-F) 设计说明:让学生体验物体在液体中确实要受到浮力的作用,并引导学生寻求测量物体所受到浮力大小的简便方法。这样学生不仅学到了知识,还学会了解决物理问题的方法。将课堂还给学生,体现学生的主体地位。 探究三:探究浮力的大小与什么有关 下面我们来进行一个造船比赛:用大小相同的橡皮泥做船,用砂石作货物,看一看,谁做的船载的货物多?并思考:浮力的大小可能跟什么因素有关? 快乐游戏: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。 学生可能猜想浮力与液体的密度、排开液体的体积、物体的重力、物体的体积、物体的质量、物体的形状、深度等因素有关系。 教师板书学生的猜测,并引导学生合并归类,引导各小组认领实验课题。按下列要求设计实验报告:实验课题、实验目的、实验仪器、实验步骤。(投影:实验报告的格式) 学生分组探究: (1)利用测力计探究浮力与物体的密度的关系; (2)利用测力计探究浮力与深度的关系; (3)利用测力计探究浮力与液体的密度的关系; (4)利用测力计探究浮力与物体排开液体体积的关系; (5)利用测力计、橡皮泥探究浮力与物体形状的关系。 各小组根据要探究的课题,设计实验。设计完毕,投影各小组设计的实验步骤,进一步修正完善。根据修正的步骤探究课题,设计记录实验数据表格并交流,然后进行探究实验。 设计说明:让学生从现有的知识水平出发,通过“快乐游戏”和“快乐体验”两个实验,不断的思维,提出可能影响浮力大小的因素。并进行因素归类,分成各个独立的可能因素让各小组认领课题。通过学生团队间的协作,进行方案设计,并对设计的方案从理论上的正确性、操作上的可行性进行全班交流讨论,思辨、质疑和完善。 学生汇报实验过程与结论:分析实验数据得出结论。即:浸入液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、质量、体积、物体的形状等无关。 教师活动:总结学生的结论:浸入液体中的物体所受到的浮力只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。进一步引导学生思考、分析,得出浮力与物体排开液体的质量有关,最终推出浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即阿基米德原理。 演示验证:利用溢水杯、弹簧测力计验证浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。然后说明阿基米德原理不仅适用于液体也适用于各种气体。 (板书二、阿基米德原理:浸入液体中物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力。即F浮=G排) 设计说明:探究浮力的大小与什么有关是本节的重点,让学生自己动手进行实验探究,经历知识建构过程,便于对知识的理解。由于时间的关系只能让学生分别来探究其中的一个因素与浮力的关系。由浮力的大小跟液体的密度和排开液体的体积有关,到得出阿基米德原理还要经历一个思索、推导的过程。教师做好引导,这样才符合认知过程。 三、智力快车道:(投影展示) 1.小发明:将弹簧测力计改装成一个能直接测浮力的测力计。 2.智多星:完成课本上的例题。 设计说明:通过小发明制作和智多星,学生间进行知识的运用,把枯燥的练习融入到生动的活动中,增强了学习兴趣,从物理走向社会。 四、收获平台 总结本节所学知识,并说明自己的收获和可能存在的在疑问:物体的浮沉与什么有关? 设计说明:对整节课进行小结和评价,设置下节课应思考的问题,鼓励学生课下继续探讨和研究。 板书设计: |
浮力可以这样学 |
湖北省宜昌市第三中学 梁华 秦丽俊 |
浮力的学习,可以从以下几个方面探究:一、浮力从哪里来;二、阿基米德的惊喜;三、探究阿基米德定律。 其实浮力并不是一种新的作用力,而是一个合力。我们完全可以从已经学习过的液体压强知识和压强的定义公式出发,对浮力进行认识从而找到浮力产生的原因;由于物体之间力的作用是相互的,从传说中的阿基米德的惊喜可以发现浮力的大小可能与物体排开水的重量有关;第三再来重点探究浮力的大小与物体排开水的重量大小关系,可以方便的找出阿基米德定律。 一、浮力从哪里来 我们在生活中会经常看到轮船、木头、鸭子等漂浮在水面上。显然,漂浮在水面的物体受到水的浮力,把乒乓球或者立方体浸没在水里面同样会受到水的浮力。那么水的浮力从哪里来呢?以浸没在水中的立方体为例,显然只有水与立方体接触,看来是水对立方体的压力。由于水的压强会随着离开水面的深度增加而增加,这样,水对立方体上、下两个表面会出现压力差(图1),根据液体的压强公式P=ρgh,和公式F=PS。可以断定,这个压力差就是水对立方体的浮力。由此我们找到了浮力的产生原因,实际上浮力就是水对浸没在水中的物体压力的合力。由于立方体侧面里作用力互相抵消,所以这个浮力的方向可以断定是竖直向上的。 图1 二、阿基米德的惊喜以上研究是规则形状的物体,如果形状不规则,情况又会怎样呢?传说:古希腊学者阿基米德在研究皇冠的真假时遇到难题,在他苦思冥想时走进装满水的水池洗澡,意外的事情发生了,水池里的水被阿基米德的身体排挤了出来!由此,阿基米德受到启发:终于发出了我找到了的欢叫声。 根据我们已有的知识:物体之间力的作用是相互的。既然浸没在水里的物体受到水的浮力,物体对水也应该有作用力,并且,这两个力的大小应该是相等的!因此,我们有理由猜想:物体受到水的浮力大小很可能等于物体排开水的重量(F=G排)。 我们需要设计实验验证这一猜想的正误。 三、探究浮力的大小与排开水的重量的关系 需要解决的两个问题:⑴如何测量物体浸在水中的浮力大小F;⑵如何测量此时物体排开水的重量G排。我们可以有很多方案解决以上两个问题。 对于问题⑴如果物体漂浮在水面,则当物体静止在水面,浮力和重力平衡,因此只要测量物体的重量就可以知道物体漂浮在水中的浮力大小(图2);如果物体在水中下沉,只需要利用弹簧测力计挂住物体并且让物体浸没在水中静止,则向上的拉力F拉与浮力F的和大小等于物体的重力G。即F+F拉=G。由此可以求出浮力的大小F=G-F拉(图3)。 图2 图3 对于问题⑵可以想办法收集物体排开的水,并且测量出被物体排开水的重量。例如利用溢水杯可以方便的收集被物体排开的水(图4);还可以利用量筒通过二次测量法,将量筒中装入一定量的水记录水的刻度V1,再把物体浸没入量筒中,观察量筒中水面的刻度V2,通过计算前后两次的体积差,求出物体排开水的体积V,再根据密度公式可以计算出被物体排开水的重量G=mg=ρVg(图5)。图4 图5 把两个问题所测量的结果进行比较,即比较浮力与物体排开水的重量,可以方便的验证我们的猜想。由此得到阿基米德定律:浸入液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体的重量。 |
《浮力》教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
河北邢台第十九中学 郭华明 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
●○教材分析及处理 《浮力》这章一直以来都是初中物理教学中的重点和难点,也是中考的必考内容之一。如何在教学中强调重点、突破难点,笔者认为需要从探究浮力的大小与哪些因素有关入手。如果学生从实验探究中认识到浮力的大小只与液体的深度和物体排开液体的体积有关,与物体的体积、物体的密度、液体的深度等无关,就不难理解阿基米德原理了。因此,笔者对教材的顺序做了些改动。第一节课认识浮力以及实验探究浮力的大小与哪些因素有关。为学习阿基米德原理和浮力的利用埋下伏笔。第二节课顺理成章的引入阿基米德原理并学习解决实际问题。这样由浅入深,使学生从感性认识逐渐上升为理性认识,符合认知规律。本节课的重点是探究浮力的大小与哪些因素有关,难点是理解浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 ●○学生现状 浮力对学生来说并不陌生,但是根据生活中的现象得到的一些结论是片面的。针对学生的一些错误观点,引导学生在自主探究中寻找真理。当然学生自主探索发现物理规律的能力总体来说比较差。因此,需要在教师引导下完成实验探究活动,运用反馈信息及时调控教学过程。 ●○教学三维目标要求: 1.知识与技能 ⑴感受浮力的存在,理解浮力的概念。 ⑵学习用弹簧测力计测浮力的大小。 ⑶理解浮力的大小与哪些因素有关。 2.过程与方法 ⑴经历实验探究,定性认识浮力的大小与哪些因素有关。 ⑵学习使用探究学常用的科学方法──控制变量法。 3.情感态度与价值观 ⑴通过实验探究,揭示隐藏在其中的物理规律,纠正一些片面的认识,体验科学探究的乐趣,学习科学研究的方法,培养实践能力以及创新意识。 ⑵用废矿泉水瓶自制学具,培养学生的动手能力和节约意识。 ●○教学器材 演示实验器材:演示用弹簧测力计、烧杯、水、酒精、CuSO4溶液、相同体积的铁块和铜块(用细线拴好)、乒乓球、石块(用细线拴好)。 学生实验器材:自制量筒、弹簧测力计、一大一小两个石块、细线、水、相同体积的铁块和铜块 ●○教学流程图 ●○教学过程
附表 (注:实验观察单上有如下内容4个,并有空白部分供学生添加实验记录) 探究内容:__________________________________________________________________ 所选器材:__________________________________________________________________ 数据记录:
●○教学评价 本节课把实验探究引入到课堂中,把学生被动地学习知识变为主动地获取知识。让求知的欲望在教师的点拨下萌发出来;让知识的学习在教师的指导下灵活起来;让探究的意识在教师的引导下增强起来;让反馈的信息在师生互动中得到及时解决;让学生的思维在探究的过程中拓展开来。 |
《压强和浮力》复习课的教学设计 |
辽宁省锦州市第十一初级中学 曾淑 |
【设计理念】 纵观近几年中考命题,不难发现,物理试题普遍注重联系学生生活实际和社会实际,反映了物理科学、技术与社会的相互影响,体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的新理念。“以问题为载体,为学生搭建动口、动脑平台。体验物理思维过程,培养分析问题、解决问题能力。”是本节课的设计意图。根据新课标、考纲进行知识的系统复习、通过精选习题进行课堂训练,并对要点、重点进行总结,使学生对压强知识得到深刻认识。 【教学目标】 ●知识与技能 ①会通过实验探究,认识压强的概念; ②能用压强公式进行简单计算; ③知道增大和减小压强的方法; ④了解测量大气压强的方法; ⑤训练运用所学的知识解决实际问题。 ●过程与方法 ①通过师生共同理顺知识结构,使学生对压强知识的理解系统化、条理化。 ②通过课堂训练,使学生能够运用所学的知识解决实际问题。 ●情感态度与价值观 ①通过师生共同理顺知识结构,培养学生归纳总结能力。 ②通过运用所学的知识解决实际问题,体会物理就在身边。 【教学重点与难点】 ①压强是本单元的学习重点。 ②液体压强是教学难点。 【教学准备】 压力小桌、海棉、重物以及flash课件。 【教学过程】 一、创设情境、引入新课 教师拿出一些器材(海绵、压力小桌、重物),提出问题:“这些器材我们可以完成什么实验?” 引导学生思考、回答,从而引出我们今天这节课所复习的内容:压强和浮力的第一课时压强。 二、知识回顾、抓基础 首先,教师设疑:“你对压强知多少?”学生一一说明,教师板书。并利用投影打出知识结构(如图)。 其次,对于各个知识点,采取边复习边练习各个击破。 (一)复习“压力” 先设疑:“压力与重力一样吗?你能说出他们的不同吗?他们有联系吗?”一连串的问题引导学生思考、回答。搞清楚容易混淆的概念间的区别和联系后出示投影,学生解答问题: ⑴作出物体对支持面的压力示意图: (二)复习固体压强 学生说出概念、公式P=F/s、单位后教师设疑:“如何增大和减小压强?”学生回答。在加深对公式的理解后出示投影,学生解答问题: ⑵一块砖分别平放、侧放、竖放在地面上,对地面压强最小的放置方法是[ ] A.平放 B.侧放 C.竖放 D.无法判断 ⑶下列事例中,属于减小受力面积,增大压强的是[ ] A.铁路的钢轨不直接铺在路基上,而铺在枕木上 B.书包带宽的比窄的背在身上舒服 C.把菜刀口磨得很薄,刀就容易切进菜里去 D.在泥地上垫上一块大木板,便于人行走 (三)复习液体压强 先通过出示投影,学生解答问题: ⑷如图所示,a图底部的橡皮膜向外凸起,则说明____________________,b图侧壁的橡皮膜向外凸起,说明的物理问题是___________________。 ⑸如图所示,可以说明的物理问题是: (1)___________________。(2)____________________________。 再通过播放flash课件,学生观看熟悉连通器的特点及应用,解答问题。 ⑹下列设备不属于连通器的是:( ) A.船闸 B.锅炉水位计 C.水塔的供水系 D.自来水笔 多媒体课件的展示直观、明了,学生印象深刻。 (四)复习大气压强 通过出示投影,学生解答问题: ⑺如图所示,将一试管中装满水,再将—支较细的试管插入并倒置,使试管口朝下,空试管不向下掉,反而上升,这是________把小试管推上去的。 ⑻在一个标准大气压下做托里拆利实验时,当玻璃管中的水银柱稳定后,在管顶穿一小孔,那么管内的水银将[ ] A.往上喷出 B.稍微降下一些 C.降低到和管外水银面相平 D.保持原来的高度不变 ⑼做托里拆利实验时,下面哪种情况对管内水银柱的竖直高度有影响[ ] A.玻璃管的粗细 B.玻璃管倾斜 C.玻璃管插入水银槽的深度 D.外界大气压变化 ⑽如图所示,在托里拆利实验中玻璃管倾斜放置,则当时大气压为____厘米水银柱。 三、考点聚焦:利用投影打出中考考试要点以及出现的题型。使学生了解这部分知识在中考中会怎样出现、会考那些知识点。 四、课堂训练、强化知识巩固提高 以竞赛方式及小组讨论完成课堂训练,能调动学生学习的积极性,通过教师导演,学生抢答: ⑾如图所示,一木块放在水平桌面上,若将它沿虚线截去一半,则将发生的变化是[ ] A.压力变小,压强不变 B.压力变小,压强变小 C.压力变小,压强增大 D.压力不变,压强不变 ⑿如图所示,一木块放在水平桌面上,若将它沿虚线截去一半,则将发生的变化是[ ] A.压力变小,压强不变 B.压力变小,压强变小; C.压力变小,压强增大 D.压力不变,压强不变。 ⒀一只底面积为S的箱子,当放在面积为2S的水平桌面中央时,箱子对桌面的压强为P;当放在面积为S/2的水平凳面上时(凳面被箱子全部盖住),箱子对凳面的压强是P′,则P与P′的关系为( ) A. P′=4P B. P′=2P C.P′=P D. P′=P/2 ⒁如图所示:A、B两支完全相同的试管,内装同种液体a、b,且液面等高,则试管底部所受压强Pa______Pb。(填“>”、“<”或“=”) ⒂如图所示:A、B两支完全相同的试管,内装等质量的不同液体a、b,且液面等高,则试管底部所受压强Pa______Pb。(填“>”、“<”或“=”) 学生通过小组讨论回答问题: ⒃高速公路上严禁汽车超载,请用你所学的物理知识解释为什么要限制汽车的超载? ⒄一本初中物理书平放在水平桌面上,如何测定它对桌面的压强?请写出你所选择的器材、实验步骤及压强的表达式 ·器材:_______________________________________ ·步骤:_______________________________________ ·_____________________________________________ ·表达式: _____________________________________ ⒅如何测量你双脚站立在地面上时对地的压强? 五、课堂小结、归纳重点、强调解题注意事项,学生应对中考能有的放矢 教师设疑:“通过这节课的学习,在处理有关压强问题时需要注意什么?” 学生回答,教师打出投影。 六、布置作业 ⒆小明同学的质量为50kg,他站在水平地面上时双脚与地面的接触面积为400cm2。请你算出: (1)小明同学站在水平地面上时对地面的压力。 (2)若小明同学背着重为50N的书包行走,他对水平地面的压强。(g取10N/kg) ⒇医生测量某人的血压,测得高压为200毫米水银柱,低压为140毫米水银柱,结果他被诊为是高血压,请你帮他算一下,他的高压是___________Pa。(ρ水银=13.6×103kg/m3,g=10 N/kg) 【板书设计】 |
“压强”教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
湖北省天门市渔薪镇龙华中学 付银权 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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“大气压强”教学设计 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
河北省唐山市第三十八中学 姚晓红 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
授课地点:多功能教室 授课时间:1课时 仪器材料:塑料瓶、水杯、硬纸片、杯子、鸡蛋、塑料挂钩的吸盘、长度不同的几个试管、空可乐瓶、注射器、钩码 【教学目标】 1.知识与技能 (1)知道大气压强的存在,知道托里拆利实验的原理、过程和结论; (2)了解大气压强产生的原因; (3)知道大气压强与高度和天气有关; (4)通过演示实验,培养学生的观察能力和分析能力; (5)通过对托里拆利实验的学习,培养学生的思维能力。 2.过程与方法 (1)学生进行实验探究,估测大气压的大小,体会科学探究的过程; (2)通过对托里拆利实验的学习,使学生理解用液体压强来研究大气压强的等效替代法。 3.情感、态度和价值观 (1)通过演示实验,激发学生学习的兴趣和求知欲; (2)运用大气压强知识解释生活和生产中的有关现象,使学生体会到物理知识与生活的密切关系,具有将物理知识用于解释日常生活现象的意识; (3)通过对托里拆利实验的学习,培养学生热爱科学的精神,培养学生的创新意识。 【教学重点】 大气压强的存在和大气压强的测定。 【教学难点】 理解托里拆利实验的原理。 【教学过程】
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“浮力阿基米德原理”的归纳法教学 |
江西省南康市新世纪中英文学校 钟朝光 |
这里所说的“归纳法”教学,是指“讲一种现象,然后再给出其理论解释”的教学方法。比如讲“闪电”,先是给出“闪电”这一现象,然后引导学生根据自己的理解给出解释。与“归纳法”相反的教学方法是“演绎法”,即先学习某些电学理论,然后再用这些理论来解释闪电等诸多有关电现象。在两种教学方法的对比中,我们可以看出“归纳法”在实施新课标理念方面的优势:因为是先给现象,后给解释。学生在教学中互动性强,兴趣高涨,思维活跃。所以“归纳法”教学可以改变学生单纯地接受知识传输的学习方式,帮助学生形成一种对知识的主动探求,并重视解决实际问题的积极的学习方式。从而有效地开展源于课本而又高于课本的自主性学习。 下面笔者就以“浮力阿基米德原理”教学课为例,谈谈对“归纳教学法”的一些尝试: 【教学过程】 一、情境导入,问题驱动 1.教师出示两个等大的小球:一个为白色乒乓球,一个为黑色铁球。 设问1.1 把两个小球浸没在水中,会看到什么现象?(学生回答) 实验一 实验演示,验证学生的回答。 设问1.2 为什么乒乓球会浮上来,铁球会沉下去? 学生猜想1.1 乒乓球更轻,铁球更重。 学生猜想1.2 轻的物体都会浮上来,重的物体都会沉下去! 教师将学生的猜想稍作整理后写在黑板上。 教师:刚才有的同学说了乒乓球会上浮的原因是乒乓球更轻,铁球更重则下沉;有的同学交流讨论后还总结出了“轻的物体都会浮上来,重的物体都会沉下去”这一“规律”。 设问1.3 是不是“重的物体一定会沉下去,轻的物体一定会浮上来?” 2.学生实验 教师:下面注意你们桌上的小铁块和木块,你们用弹簧秤分别称一下它们的重量后都浸在水中,可以得出什么结论? 实验二 学生实验后笑着否定了猜想1.1和猜想1.2。 教师:同学们通过实验否定了上述自己的猜想。物体“浮起来”还是“沉下去”与物体的重量无关。实际上,一个完全不会游泳的人跳到深水里会怎样(学生笑着回答)?但根据你们语文课本上的“死海不死”知识,他跳到“死海”里却是另一番情景了。(后记:学生对语文这一不同学科的知识迁移很有兴趣)。 出示课件“死海不死”,引导学生观看课本插图。 教师:为什么人在“死海”中“不死”及“为什么乒乓球会浮上来,铁球会沉下去?”这就是我们本章所要讨论的话题──“浮力阿基米德原理”。 二、引导学生定性研究浮力 指导学生做“称重法测浮力”实验。 实验三 学生做“称重法测浮力”实验,教师指导。 设问2.1 刚才同学们实验时有两种不同的测试步骤:先在空气中测铁球重量和先在水中测铁球重量。这两种做法有什么不同,有什么后果? 引导学生思考,解决学生实验中存在的错误。 设问2.2 铁球在空气中和水中时,弹簧秤的示数变化说明了什么?你能试着得出什么结论? 学生猜想2.1 在水中的铁球受到了一个向上的力。 学生猜想2.2 在水中的铁球变轻了。 引导学生由G=mg=ρgV证明猜想2.2的不正确性;请出支持猜想2.1的同学来说明理由。 用受力分析来引导归纳浮力的定义,再由此引导出F浮=G-F′。用平衡力的知识,明确浮力的作用点和方向。教师由F浮=G-F′引出的实验是用弹簧秤两次称重量法求浮力,给出“称重法”求浮力的定义。 三、对影响浮力大小因素的探讨 教师:我们现在来研究浮力的另一因素:浮力的大小,看看浮力的大小与哪些因素有关? 实验四 (溢水杯盛满水,水面上有一空金属盆,溢水口处下方置一烧杯,如图1所示)往空盆中逐渐加入小石块,可看到溢出的水越来越多。 学生(看到石块越多,物体越重却未下沉,则说明浮力越大)交流、讨论。 猜想3.1 物体的重量(质量)越大,浮力越大; 猜想3.2 浮力的大小与浸没的体积有关; 猜想3.3 浮力的大小与物体排开的水的体积有关。 教师:这个实验是历史上“曹冲称象”的简单模型(讲述“曹冲称象的启示”)。刚才同学们的猜想3.1的浮力的大小与物重有关,是不是这样呢?不同猜想的支持者相互讨论一下,然后自己动手做一下实验。 实验五(学生实验) (1)逐渐用手向下按木块,观察溢水量,同时体会这只手的感觉(如图2所示)。 (2)两个一样大小的小球(一个为铁球,一个为橡皮泥球),“称重法”比较两者浸在水中所受的浮力的大小。 引导学生归纳(否定学生猜想3.1)浮力的大小与物体的质量无关,而与排开的水的多少有关。 四、浮力大小定量分析 教师:我们已经知道,浮力的大小与排开的水的多少有关,到底是什么关系呢?下一个实验要研究这一问题的,有两个小问题:(1)浮力的大小;(2)排开水的多少(如何衡量多少?)。 设问4.1 请同学们看看,①需要哪些实验器材?②实验步骤如何设计? 学生交流讨论,教师提示:①称重法测浮力实验的步骤可不可以颠倒?②如何测水的多少? 在教师的引导、启发下学生选定器材,制定实验方案。 学生的选用不同的器材方案:①选用了量筒;②选用了天平;③系好了绳子的小烧杯。 两种略有不同的实验方案:一种为以m排水、G排水来衡量水的多少,另一种为V排水来衡量水的多少。 实验六 浮力的大小与排开的水的多少的关系研究。 学生实验,教师在旁指导。(后记:大部分学生是用G排水来衡量水的多少,且他们是用量筒测体积,利用了公式G排水=ρ水gV水)实验结果: ①浮力F的大小与V排水成正比; ②浮力F的大小与m排水成正比; ③浮力F=G排。 引导学生从浮力的方向、大小对前面的实验结果进行归纳、小结: A.浸在水(液体)中的物体受到竖直向上的浮力; B.浮力的大小等于被物体排开的水(液体)受到的重力的大小。(即阿基米德原理) 五、气体的浮力(略) 六、小结(逐一回顾学生的各猜想) 1.小结:在本节课,我们学到了什么?可以解释什么问题? 2.根据本节课探讨的内容,你对我们黑板上的哪些猜想能得到证实或明确排除? 3.本节课中老师的哪些问题用本节课的内容还无法解决? 教师:对于“为什么乒乓球会浮上来,铁球会沉下去?”。我们现在无法解答,这将是我们后面所要讨论的话题──物体的沉浮条件。请同学们课后自己去交流、讨论、预习一下。 七、作业(课件、实物同时出示)一个两端开口的矿泉水瓶倒立,置一乒乓球(如图3)。一手悬空拿住瓶子,一手往里面快速注入水,乒乓球会怎样?如果用手托住(堵住)瓶口,乒乓球又怎样?自己回去之后反复多做几次,把你的观察到的现象记录下来,同时再查资料试着用自己的语言去解释一下,写一篇小论文。 结束语 这次作业的内容将是我们下节课讨论的问题:“浮力产生的原因”。 【教学设计说明】 长期以来,教师们对物理课都是采用“理论──现象──例子──练习”这一模式,很少有学生参与的空间。由于教师是先给出一个理论(这个理论常常是无可厚非的),再给出现象让学生解释。这样会窒息学生“提问题”的意识和“质疑”意识,不利开展研究性学习和学生自主探索学习。 本节课的教学设计注重培养学生的“质疑”意识、同学间的合作交流能力和自主探索学习能力。 1.本节课采用“边讲边实验”的教学形式。课堂上对于学生有条件做的实验都安排了学生实验,对于一些重要的实验现象还用课件来强调。一方面注重学生的动手能力和观察能力的培养,另一方面让学生明白:“我为什么要做这个实验,做这个实验有什么用”。本节课安排了6~7个实验,每一个实验都有它明确的目的:要么是用来判断“学生猜想”的正误,要么是用来探索规律的。尤其是在学生自主探索中,实验起到了举足轻重的作用,这不是多媒体课件和教师讲解所能取代的。 2.有效地营造了学生的合作、交流、讨论氛围。本节课的教师设问,都引发了学生猜想。学生在合作、交流中支持某一观点达成共识,又与另一猜想的支持者发生争论。比如在讨论“浮力的大小与什么因素有关”时,支持“与物重有关”和支持“与排开的水的多少”、“物体浸没的体积”的两组就有激烈的争论,最后由实验五的A、B两实验验证后又归于讨论。同时,本节课鼓励学生猜想、学生实验,使每一个学生都有事可做,每一种声音都有反馈。顾及了全体学生的参与性。 3.激发学生思考的火花。本节课在实验的设计,方案、器材的选取上都给了学生思考余地。比如实验六,接收溢水杯排出的水有的同学想到用量筒(而不是书上的“用细绳系好的烧杯”),使实验大大简化;且在这个实验上,学生的设计方案多种多样(虽然有些不尽合理),包括实验的结论五花八门,很好的再现了科学家们艰难的真理探索之路。 4.让学生带着问题走进课堂,又带着问题走出课堂。本节课是以教师的设问1.2为问题驱动、引导学生进入课堂,但要到学了本章第三节“物体的沉浮条件”后才能解决。同时“作业”的布置又是下一节课“浮力产生的原因”的引导素材。以“问题”驱动教学,虽有本节课未解决的问题,却未显拖沓而有“启后”之感。不过,本节课对于基础较差的班级来说,实施上有一定的难度,需要长期积累,在设问方面应给予足够的引导和较小的梯度。 |
《浮力》教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
山东省青岛市第60中学 苗玉娟 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【教学目标】 知识与技能目标: 1.认识浮力及其方向。 2.知道阿基米德原理。 过程与方法目标: 1.通过实验探究认识浮力。 2.经历探究浮力大小的过程。 情感态度价值观目标: 1.培养严谨的科学态度和协作精神。 2.学习阿基米德善于观察思考的精神。 【教学重点和难点】 教学重点: 1.探究认识浮力,会测量浮力的大小。 2.阿基米德原理。 教学难点:探究浮力的大小与排开液体重力关系的过程。 【教学手段】多媒体课件 【教具】 演示实验器材:氢气球、大烧杯、红毛线、演示小桌、水﹑准备一组与学生所用完全相同的实验器材(便于学生上讲台演示实验方案)。 学生实验器材:石块、木块、曲别针、乒乓球、烧杯(100ml)、弹簧测力计、溢水杯、小桶、空易拉罐、水槽、铁块、细线。 【教学设计】 1.为了使学生更深刻地感受、领悟浮力,本节课设计了两个探究实验,探究式教学法贯穿于整节课的始终。做好分组实验是本节课的关键。但对初中学生而言通过实验总结出阿基米德原理难度较大,实验对学生的实验技能要求较高,在实验中需要测量四个物理量(G、F拉、G桶、G桶+排水),记录六个物理量(G、F拉、F浮、G桶、G桶+排水、G排),大部分学生对于这么多的物理量感到不知所措,无从下手,再加之实验误差很难得出正确的结论。于是在教学中采取将“物体所受的浮力大小”与“物体浸在水中排开水的重力”两个物理量分开测量再汇总的方法,即通过探究得出用弹簧测力计测量浮力大小的方法F浮=G-F拉后,将全班分为两个大组,分别测出浸没在水中的石块、铁块所受到的浮力大小作为反馈练习,将实验数据记录在表一中,并保留表一中的实验数据。当探究“浮力的大小等于什么”时不再重复测浸没在水中的石块、铁块所受到的浮力大小,重点进行收集和算出物体排开液体的重力,将实验数据填入表二。最后将表一和表二的实验数据综合到一起,即表三。汇总全班的数据,得出阿基米德原理。这样做大大简化了繁琐的实验步骤,将实验难点分散,效果较好,也节省了时间。 2.本节课探究实验较多,实验的成败直接影响学生对结论的归纳总结,为保证实验过程合理、有序,使学生在头脑中清楚地认识到如何进行实验以及为什么要这样做,在教学中采取实验前留有充分的时间小组进行设计、讨论实验方案,在相互启迪交流中形成共识,使学生确实明确实验应如何进行后再分组实验。这样做体现了新课程标准的理念,学生实验中减少了盲目性,达到事半功倍的效果。 3.通过演示实验形象直观地在学生面前展现出浮力的方向竖直向上,增强了学生的记忆。 【教学评价方式】 1.在教学过程中渗透教学评价,形式多样有分析实验注意事项、实验的成功与失败之处……通过小组的交流与评估,给学生更多机会来展示自己的聪明才智以及雄辩的口才,发展学生的个性思维,激发他们的自信心。 2、学生通过分组完成一系列探究实验,教师要关注学生在此次活动中的主动参与程度与合作交流意识,及时给与鼓励、强化、指导和矫正。 【具体教学过程】 一、教学准备阶段 1.课前根据本节课需要自制教学课件,准备各种实验器材,多元化刺激、激发学生的学习主动性。 2.对学生分组,前后桌4人一组,每组包括能力不同的学生,组内自定组长1名,中心发言人1名,其他人可适时补充。 二、整个教学过程叙述 本节课内容需1课时(45分钟)完成。具体教学过程设计如下: 【引入新课】(约3分钟) 从生活中的浮力现象入手,向学生们提出问题:“氢气球为什么会浮在空中?为什么人游泳时可以漂浮在水面上?这些小例子非常简单,学生很自然地就会答出与浮力有关,并且通过例子还可以发现,不仅浸在液体中的物体会受到浮力,浸在气体中的物体也会受到气体对它的浮力。再让学生搜集生活中浮力的现象,将学生的思维进一步的发散,从而引出本节课的课题。 (说明:从生活中的浮力现象入手,学生通过搜集生活中的浮力现象,使思维发散。通过所列举的现象,感受到物理就在我们的身边。) 【新课教学】(约35分钟) 探究一:在水中下沉的物体也受浮力吗?(约10分钟) 第一环节:课题的提出。 首先让学生将石块﹑木块﹑曲别针﹑乒乓球放入盛水的烧杯,观察实验现象,发现木块﹑乒乓球在水面漂浮,而石块﹑曲别针却沉入烧杯的底部。 学生通过观察有了感性认识后向学生提出问题:“在水中下沉的物体也受浮力吗?” 第二环节:猜想和假设。 学生以小组为单位讨论在水中下沉的物体是否受水对它的浮力。有的学生认为在水中下沉的物体不受水对它的浮力,理由是物体没有被浮起来。还有的同学则认为在水中下沉的物体受到水对它的浮力,因为物体下沉的速度比较缓慢……到底哪种猜想正确要通过实验进行验证。 第三环节:实验设计。 学生再次以小组为单位讨论实验方案,然后各个小组进行交流。 实验器材:烧杯、水、弹簧测力计、石块、绳。 实验过程:将石块用线拴好挂在弹簧测力计的秤钩上,观察弹簧测力计的示数,再将石块浸没在水中观察弹簧测力计的示数有无变化。 学生交流实验注意事项:不要将石块放在容器底部,否则容器底部对石块有一个向上的支持力,会影响实验结果。 第四环节:进行实验。 明确实验过程之后学生进行分组实验。 第五环节:交流评估。 各小组学生代表交流实验现象:实验发现当石块浸入水中后弹簧测力计的示数变小了。教师可以用手托住石块,利用肢体语言让学生更深刻领悟弹簧秤的示数变小了,说明有一个力量向上托起了石块,在水中正是水向上托起了石块,因此在液体中下沉的物体也受到液体对它的浮力。 评估:影响实验效果的主要因素是:实验中石块偏大,卡在烧杯壁上,影响了实验效果. 〈反馈练习一〉 1.填空题: (1)漂在水面上的木块受到水对它的___________,沉入水底的铁块也会受到水对它的_________。 (2)一切浸入液体中的物体,都受到液体对它的________。 2.看一看,是对还是错? 下沉的物体浸在水中也受浮力( ) (说明:学生们熟知在液体中漂浮或上浮的物体受浮力,但是沉在水底的物体是否也受到浮力呢?浮力的方向如何呢?学生就说不清了。通过探究实验引起学生的认识冲突,引导学生往深层次思考。本探究过程中的重点是第三环节实验设计和第五环节交流评估,学生通过讨论交流实验方案以及实验注意事项,明确如何做实验,减少了盲目性。通过交流评估相互学习加深对实验的认识。) 认识浮力。 第一环节:浮力的方向。(约10分钟) 演示实验:找一段较粗的红毛线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,将水注入大烧杯,直到将乒乓球浸没,观察红毛线被在竖直方向拉直。将大烧杯的一端垫高,发现红毛线仍旧被在竖直方向拉直。此实验说明浮力的方向总是竖直向上。 第二环节:浮力大小的测量。 通过受力分析总结出用弹簧测力计测量浮力大小的方法: F浮=G-F拉。 〈反馈练习二〉 将全班分为两个大组,分别测出浸没在水中的石块、铁块所受到的浮力大小作为反馈练习,将实验数据记录在表一中,并保留所测得的数据。 表一:
探究二:浮力的大小等于什么?(约15分钟) 第一环节:课题的提出。(难点) 质疑:同学们用弹簧测力计分别测出了浸在水中的石块、铁块所受浮力的大小,用这种方法能不能测出一艘潜水艇潜入水中时所受浮力的大小?我们有没有办法求出潜水艇所受浮力的大小? 引导学生建立F浮与G排联系:学生进行分组实验,将空易拉罐按入水中体会浮力的大小与什么因素有关?学生在实验中最直接的感受就是将易拉罐下按过程中,易拉罐所受的浮力越来越大。要建立浮力的大小与物体排开液体重力有关系的课题需要老师慢慢进行引导。在此教师可以通过实验引导学生发现当将易拉罐下按过程中,小桶中的水面升高,升高的这部分水的体积等于什么?学生经过讨论不难回答出升高的这部分水的体积与易拉罐浸在液体中的体积相同。也就是说易拉罐浸在水中部分的体积排开了液体,因此我们把排开的这部分水的体积称为V排,浮力属于力,浮力的大小与V排有关系,还与哪个量更加接近?学生会比较自然的将F浮与G排联系在一起。从而提出课题“物体所受浮力的大小与它排开的液体所受的重力的关系”。 第二环节:猜想和假设。 学生可以根据自己的理解进行大胆的猜测。F浮=G排;F浮>G排;F浮。 <G排第三环节:实验设计。 学生再次以小组为单位讨论实验方案,然后各个小组进行交流。在实验前,全班讨论实验方案,找到最优方案。由于前面已经总结了用弹簧测力计测量浮力大小的方法,因此在此重点讨论如何收集和算出物体排开液体的重力。 第四环节:进行实验。 明确实验方案之后,分小组进行实验,将实验数据记录在表二中,并进行分析。 表二:
第五环节:交流评估。 各小组学生代表交流实验现象:将表一和表二的实验数据综合到一起,(如表三)。汇总全班的数据,得出浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。F浮=G排。适用范围:液体、气体。讲解阿基米德鉴别王冠的小故事,提高学生学习兴趣,学习阿基米德善于观察思考的精神。 表三:
评估: 实验成功之处:实验过程中注意“慢”,不要把多余的水带出…… 实验中的失误:向溢水杯加水至水从溢水口处流出,用小烧杯接住流出的水,直到水恰好不向外流为止。小烧杯中的水应倒掉后再测G排否则G排偏大…… 〈反馈练习三〉 1.两手分别拿着一个小木块和一个大石块,把它们都浸没在水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,_______受到的浮力大。 2.图中,A为铜、B为铝,它们的体积相同,则_______所受的浮力小。 3.某同学将一质量为300g的金属块轻轻放入盛满水的容器中,溢出了80g的水,则金属块受到的水的浮力是________N。 (说明:本探究的难点是课题的提出,学生一下子想不到将物体所受浮力的大小与它排开的液体所受的重力有关系。通过按易拉罐实验使学生有了感性认识后理解起来较为容易。阿基米德原理的得出采取将“物体所受的浮力大小”与“物体浸在水中排开水的重力”两个物理量分开测量再汇总的方法。这样做大大简化了繁琐的实验步骤,将实验难点分散,效果较好。由此进一步落实情感态度价值观目标。以及知识与技能第二个目标,过程与方法第二个目标。) 【小结】(约5分钟) 最后,由学生交流本节课在知识上有哪些收获、哪些遗憾.通过交流、回顾来进一步巩固本节课的知识。 (说明:鼓励学生大胆发言,各抒己见,对学生的见解,教师都应予以肯定。教师最后画龙点睛,简要概括。) 【布置作业】(约2分钟) 1.P93动手动脑学物理。 2.课后查阅资料了解轮船的排水量。 【板书设计】 §13-5 浮力 【课后反思】1.教师应敢于放手让学生亲自动手进行实验探究,使学生由被动接受知识转变为主动获取知识,通过实践使学生体会到学习的乐趣。 2.将测量物体所受的浮力大小与测量物体浸在水中排开水的重力分开(要注意提示学生保证V排相同,在两次实验中采取让物体全部浸没在水中),这样做大大简化了繁琐的实验步骤,将实验难点分散,效果较好。但同时也会给学生造成只有当物体全部浸没在液体中才会受到浮力的错误认识,教学中可以通过练习加强学生对知识的完整理解。 3.本节课学生设计的实验方案、测量方法很多,可以通过评估找到最优方案进行实验。如果仍有学生坚持自己的方案,可以允许其按照自己的方案进行,不要让学生留有遗憾。 |
“浮力”课堂实录 |
湖北省宜昌市夷陵区教研中心 王卫 |
【设计理念】 1.从生活中浮力现象走向物理,从物理走向社会,将所学知识用于生产生活中,去解决实际问题,做到学以致用;2.在研究问题过程中,引导学生注重科学方法探究,提倡多种学习方式,使学生成为知识“发现者”、“创立者”,充分激发学生的创造性思维; 3.充分发挥学生的主体地位,让学生通过自己设计、思考、讨论、实验等方式参与到教学过程中,真正成为课堂的主人。 【教材分析】 一、教学目标1.知识与技能 ①认识浸没在液体和气体里的物体都受到浮力; ②理解浮力的大小等于什么; ③初步了解浮力在轮船上的应用。 2.过程与方法 ①通过实验体验浮力的广泛存在; ②通过探究理解F浮=G排; ③体验由“实践→理论→实验→实践”的探究过程。 3.情感、态度、价值观 认识浮力对社会发展的影响,通过了解轮船搁浅的实例,提高环保意识。 二、教学重点、难点 1.通过实验猜想浮力大小与什么因素有关。 2.探究浮力与排开液体重力的关系。 三、教学方法 1.边观察、边实验、边讨论的启发式教学。 2.探究式教学。 四、教具和媒体 氢气球、乒乓球、土豆、弹簧秤、阿基米德演示器、水桶、盆子、盐、鸡蛋、饮料桶、烧杯、水等 【教学过程】 一、设情导入师:演示实验,乒乓球从水中浮起来,氢气球离开手上升,是什么力使它们上升? 生:浮力。 师:(出示课题:浮力)生活中还有那些受到浮力的物体? 生:(举例) 二、探究新知 师:请看这儿有两例受浮力的例子(投影图片)这些浮在水面上的物体能受到浮力,那么放入水中要下沉的土豆受不受浮力呢? 生:(思考回答) 师:下面用实验来探究(投影)想想做做:在弹簧测力计的下面悬挂一个土豆,再把土豆浸在水中,比较前后两次测力计的示数。 生:(实验、讨论、发现) 师:(归纳发现投影)一切浸没在液体或气体中的物体都受到浮力;浮力的方向:竖直向上;浮力的大小:弹簧秤两次的读数差;(获得了一种测量浮力的方法) 师:如果我们换上其它的物体,浮力的大小会变化吗?下面我们还是用实验来探究。(投影)想想做做: 1.在水桶中装大半桶水,用手把空的饮料瓶按入水中,体会饮料瓶所受浮力及其变化,同时观察水面高度的变化; 2.将鸡蛋放入清水里,然后不断加盐,观察鸡蛋怎样运动,思考浮力有无变化。 生:(实验、思考、发现)物体在液体中的浮力的大小可以发生变化。 大小与浸没的体积有关、与液体的密度有关。 师:(归纳学生的发现,浮力的大小与排开液体的体积大小有关,与液体的密度有关) 师生:通过实验我们发现浮力的大小与物体排开液体体积和液体的密度有关,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,液体的密度越大,受到的浮力越大。 师:我们能不能影响浮力大小的两个因素归结为一个因素呢? 生:质量。 师:质量越大?什么越大? 生:重力。 师:下面我们用实验来探究:(投影)探究:浮力的大小与物体排开液体的重力的关系 小组讨论:设计思路、如何利用手边的器材设计。 生:前台展示实验方法。 师:(投影实验设计方案:如果水没有溢出,我们怎样判断塑料块排水的多少?两种设计图,引导学生设计数据表格,分发记录数据表格,说明1、2分别是浸没、部分浸在) 生:实验。 师生:分析得结论 阿基米德原理: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重力。 师:(过渡)由阿基米德原理我们发现,物体排开的液体越多,受到的浮力就越大。下面来做游戏:造“船”比赛,怎样获得最大的浮力? 生:做游戏,获胜小组谈做法。 师:(投影)“轮船搁浅”──谈环保 三、总结深化 1、 师:本节课你学到了什么?你又有什么新收获? 生:略 2、师生一起小结本节内容 四、拓展延伸 列举浮力在生活中的应用实例 |
“大气压强”教学设计 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
河北省唐山市丰南区毕武庄中学 董江威 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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“压强和浮力”教学设计建议 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
河北省唐山市丰润区教师进修学校 杜力侠 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【内容标准分析】 压强和浮力是中学物理教学中的重要概念,都属于物质间的相互作用,它们之间有较紧密的内在联系,具有很强的规律性,它与生活、生产有密切的关系。本单元内容包括:固体压强、液体压强、大气压强、浮力以及流体压强与流速的关系。 一、单元知识结构 二、《课程标准》与《教学大纲》中教学要求的比照
三、教学目标解读 1.通过实验探究,学习压强的概念。能用压强公式进行简单计算。知道增大和减小压强的方法。 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,更是为了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要和能力选择学习,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。 2.了解测量大气压强的方法。 通过观察大气压强有关的现象,感知大气压强是一种客观存在。托里拆利实验是物理学史上一个重要实验,不能做实验可通过看VCD,让学生知道实验的过程和事实,使学生了解大气压强大小的由来,并记住标准大气压强的数值。通过实例计算和介绍大气压强的应用,使学生感悟大气压产生的压力大小,并认识物理及其相关技术对社会发展和人类生活的影响。对于气体的压强跟体积关系的实验是一个定性实验,对基础较好的学生可利用注射器做实验,还可以结合生理卫生课列举人的呼吸运动,联系胸腔、肺气压变化进行简单的分析。 3.通过实验探究,认识浮力。经历探究浮力大小的过程。知道物体浮沉的条件。 浮力知识的内容综合性较高、能力要求也高。在教学中,要注意复习力、二力平衡、密度及液体压强等有关知识;要利用学生已有的生活经验发展学生的认识;在实验探究的过程中,培养学生分析问题和推理能力。 (1)浮力是在学生生活经验的基础上,通过实验和观察来建立浮力的概念和研究浮力的规律。通过实验让学生经历探究浮力大小的过程,体会和感悟实验的方法对物理学习的重要性,同时也加强了理论分析和推理判断的作用。在教学中应注意学生掌握基础知识的程度和抽象思维能力发展的情况,积极引导学生自己应用已掌握的基础知识,用科学的观点和态度来研究浮力问题,认真思考,主动地学习。 (2)物体的浮沉条件有两个知识点:一是物体的浮沉条件;二是轮船、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。前者重在综合所学力学知识培养学生的分析能力,后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活生产中的应用及其重要意义,进一步了解物体的浮沉条件,能够说出在它们当中为实现漂浮、上浮、下沉、悬浮所采取的措施,了解它们的构造特点。除课堂内、外安排一些小制作、小实验外,还可以安排学生查阅有关浮力知识的资料(如:古代利用浮力的故事、长江三峡、深水打捞等),学生通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值,使学生开阔视野,培养发展获取信息的能力,并体会物理在科学、技术、社会中的作用。 4.知道阿基米德原理。 对阿基米德原理不要求计算繁难的综合题,突出用最基本的原理来分析问题。在学生熟练掌握阿基米德原理的基础上,教师可引导学生推导出阿基米德原理的推导式,这对学生理解、掌握阿基米德原理,对综合运用前面学过的知识,对于学生形成知识结构、发展思维能力等都有很大的作用。关于物体在气体中也受浮力,不要在认识浮力概念的时候学习,而应放在得出液体的阿基米德原理后再学习,这样可以使学生对“物体在液体中所受的浮力”有完整的学习过程,同时也保证了气体浮力知识的完整、思路连续。 5.通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。 介绍“流体的压强与流速的关系”是对前面所学知识的补充和延伸。对于流体的压强与流速的关系,只需知道“流速越大的位置压强越小”就可以了,因为这里的要求是最低的,即“初步了解”。要重在用来解释实际问题。在教学中,应选取与日常生活和社会发展联系密切的实际知识,以学生能够接受的形式,展示物理学的魅力,培养学生乐于探索物理道理的兴趣,使之生动活泼、积极主动地参加学习活动,促进学生全面发展。因此,不宜追求理论上的完备,应通过生动、鲜活的演示实验和随堂小实验,增加学生的感性知识,引导分析、归纳,概括出学生能够理解的知识要点。还可以利用计算机课,来讲解“飞机升力的产生”等,或开展简便易行的探究和实践活动,使学生体验科学、技术、社会的紧密联系。 四、重点、难点分析 1.压强是贯穿这一单元的主干,是本单元的学习重点。对初中学生学习难度比较大,原因是:压强的知识比较抽象,特别是液体压强的知识需要较强的抽象思维能力;学生对这部分知识的感性经验较少;学习本单元知识又需要综合运用力的概念、密度、二力平衡等知识;解释有关现象、解答问题需要一定的分析表达能力。由于固体、液体、气体它们的性质不同,因而对不同物态的压强量度和测量方法等都各不相同,那么,液体的压强是教学的难点。在教学中注意: (1)明确引入“压强”概念的物理意义。理解压强的概念,关键在于认识压力产生的效果跟受力面积有关,相等的压力能产生不同的效果,日常生活中不少实例可以说明。为了表示压力产生的效果,需要引入“压强”这一概念。 (2)在讲压力概念时,可采用对比方法进行学习。如:将压力和重力进行对比分析。认识到压力和重力是两种不同性质的力,压力不一定是由物体的重力产生的,但将一个物体放在水平支撑面静止时,物体对支撑面的压力的大小与物体重力的大小相等。在讲解时可以画力的示意图举例说明。如:手用力往墙上按图钉,墙壁受图钉尖的压力,压力方向与墙面垂直。施力者是图钉,受力者是墙壁,与图钉受重力大小无关。还可用列表说明,如:以放置在斜面上的质量为m的木块对斜面产生的压力为例,说明这两个力的区别。
因此,放在水平桌面上的物体,对桌面产生的压力的大小,等于物体本身重力大小的事实,仅说明压力在数值上等于物体的重力,方向相同,不能把它们混为一谈。 (3)明确由于固体和液体的性质不同,因此在计算压力和压强时,要采用不同的方法。在归纳解题思路和方法时,不但要总结一般规律,还要找出它们的特性,简化分析和计算过程。 2.浮力这一知识牵连的概念多,需要综合运用知识分析、解决问题的能力较强。认识浮力是教学的重点,探究浮力产生的原因是难点。学生有不少生活经验干扰学习正确的知识,在教学中既要注意利用学生已有的经验和知识,又要注意纠正那些非科学的经验和观念。如容易混淆的概念:“浸在”和“浸没”的区别;“排开液体体积”和“物体体积”的关系;“悬浮”和“漂浮”的区别。对于“浮力”的学习,要让学生经历探究浮力大小的过程。在探究“浮力产生的原因”要运用二力平衡和液体内部压强等知识进行分析,有一定的难度。可利用演示实验(或多媒体课件展示)来引发学生的思考,减少抽象性,增加学生的感性认识,降低难度。 |
从“大气的压强”的教学设计谈探究性教学的几个问题 |
四川省成都市侯武区教师继续教育中心 周 《义务教育(物理)课程标准》指出:“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。让学生体验科学探究的乐趣,学习科学的探究方法,领悟科学的思想和精神。”可见,探究性教学应把培养学生的创新精神、探究能力和实践能力,作为教学目标的取向之一;把培养学生的科学态度和价值观、实践操作、解决生活中与物理学相关的实际问题的能力作为教学的重点。探究性教学的教学设计应主要围绕学生的学习策略和学习环境这两方面来展开、本文仅就现行的初中教科书《物理》(第一册)第十一章中的“大气的压强”一节的教学设计,浅析探究性教学设计中学习策略和学习环境的有关问题。1.设置发现问题的学习环境 观察1 将一干燥的玻璃瓶放在酒精灯上均匀加热一段时间,用一插有长细玻璃管的橡胶塞把玻璃瓶的瓶口塞紧,并倒插入盛水的玻璃槽中,这时玻璃管中的“水往高处走”,如图1所示。 观察2 在一玻璃杯中装满水,用一盖玻片将其盖住,手压住盖玻片,将玻璃杯口向下倒置,放开手后盖玻片并不掉下,如图2所示。 观察3 把一个内径比手指肚稍小一点的玻璃管或饮料吸管插入水中,直到全部被水淹没。用手指堵住管子的一端并将其从水中取出,水依然保留在管中,只有当手指松开被堵塞的管口,水才会流出来,如图3所示。 现象的观察主要是为学生正确理解“大气具有压强”提供感性认识,引起学生注意,也就是为他们发现问题和提出问题提供一种学习环境。同时,这一环境也激发了学生的好奇心,激发了他们学习物理的良好欲望。 2.引导学生思考。促使学生现有概念向科学发展 物理概念的学习是物理学习的基础,只有让学生的感性认识上升到理性认识,才能真正掌握物理概念。科学概念的形成需要有一个构建已有事实的逻辑数学结构的过程,因此,教师还应引导学生做出玻璃管中水、盖玻璃片的受力示意图,进一步明确大气压的存在,这是把原始问题抽象成物理(或数学逻辑结构)模型,也是解决物理问题的关键。 3.从现象的分析与印证,促进学生现有概念向科学概念的转化,培养思维能力和良好的思维习惯 现象的观察与分析为学生建立了“大气压”的概念,但是,概念的正确与否却需要有实验的验证。有步骤地进行实验,不但增强了学生的体验机会,更重要的是为学生概念的形成提供帮助。这时教师可以在组织学生在认真分析前面三个演示实验的基础上,列举出与大气压强有关的自然现象或物理现象,并演示给学生看,或者说,让学生亲自参与到实验中来。 教师也可利用物理学史中关于人类对大气压强的认识,帮助学生构建具有抽象意义上的“大气的压强”。如马德堡半球实验:德国物理学家奥托?格里克利用自己发明的抽气机把两个直径只有26.4厘米的铁球抽成真空。然后用8匹马来对拉,却怎么也拉不开两个铁球,可见大气压强有多大。 通过学习环境的创设,大量物理事实的印证和类比,诱发学生的积极思考。发现并理解实验的本质,从而养成一种良好的思考问题的习惯。 4.从现象的分析与数据的处理中,学习科学探究方法,培养实践操作能力 学生通过对现象的观察,实验的操作和记录获得了大量的实验数据,但只有对有关的现象或实验数据进行认真分析,才能找出现象内在的本质联系,从而掌握科学探究方法。奥托·格里克通过实验证实了大气压的确很大,但只有测出大气压强具体数据,问题的假设与推断才真实可信。 正因为如此,托里拆利实验就显得十分重要,这一实验在物理学的发展史上有十分重要的意义(如图4),完成这一实验对培养学生的科学态度、科学思想也很有益处。由于水银有毒,实验不宜由学生自己来完成,但教师一定要在实验室演示给学生看。演示时要不断地倾斜玻璃管,并测量出管内水银面与水银槽中水银面之间的高度差,让学生类比分析。教学时也可以利用课本上的插图或教学挂图讲解这一实验,让学生真正明白大气压强就与此时的水银产生的压强相等。还可以对玻璃管中的水银柱进行受力分析,利用二力平衡加以说明,从而让学生掌握分析问题和解决问题的方法。 托里拆利实验,不但证明了大气压强能使水银柱保持在管内不下降,而且还能进一步证明管中水银面的上方是真空。教师在水银槽中加水,然后把倒插在水银槽中的玻璃管缓慢上提,当玻璃营口升到水银和水的界面以上时,管中的水银就流出来,同时水就进入玻璃管中,并充满玻璃管,从而证明了真空的存在。 5.让学生亲手实验,体验探究成功的喜悦与乐趣,领悟物理学家的科学思想和科学精神 活动一 将两只皮碗紧贴在一起,同桌的两位同学相互对拉。感受大气压的存在,并让学生解释其中的原因。 活动二 让同学们玩一玩“粘粘球”,让其解释“粘粘球”为何不会从球拍中掉下来。 活动三 引导学生回忆前面计算液体压强的方法,讨论如何计算出760mm高水银柱产生的压强,即 讨论 大气压强能支持760mm高水银柱,如果把玻璃管中的水银换成水,大气压强能支持多高的水柱? 引导学生读课后的阅读材料“大气压发现的历史”,体会知识发现的不容易,领悟物理学家的科学思想。学习科学家追求真理坚忍不拔的精神,是新课程的重要目标(情感态度与价值观)之一,因此在探究性教学设计中,应对此特别重现。 6.运用物理知识解决自然现象或物理问题,培养理论联系实际的能力 中学物理教学一直重视物理知识在自然现象、科学技术和生活实践中的运用,以此来体现其科学价值,从而激发学生深入研究、自主学习的兴趣。这也是正确理解物理概念或规律的重要策略之一。探究教学也不例外,只有这样,才能使探究性学习不断深入下去。 (1)为什么钢笔墨水用完后,吸墨水时总是要先将吸管压瘪才能将墨水吸起? (2)抽水机为何只能把水抽到10m高。 (3)教材中的“想想议议”。 (4)讨论:如何“利用自行车打气筒测大气压强”? 从生活走向物理,从社会走向物理,这是物理教育的重要途径,是物理学习的重要策略,也是探究性教学设计的重要策略。 |
“大气压强”教学设计 |
四川乐山市实验中学 谢通 |
“发现法”“做中学”“思中学”“说中学”“练中学”是新课改中常见的词汇,其侧重点各有不同,但其内在的宗旨都是自主、合作、探究,都是为了实现课堂互动,让学生快乐学习、学会学习。由于水银对人体有害,“大气压强”一节的实验多为讲解实验,增加了教学的难度,应该怎样把握教材,实现师生互助,达到教学目标呢?下面谈谈我的做法。 对于本节的教学,对学生提出课前预习要求: 1.根据课文的描述,做一做皮碗实验和水杯实验,初步体会实验原理、产生问题; 2.观察生活中与大气压有关的现象。 课堂上,我将其分为四部曲: 一、课题的引入──设置问题、激发兴趣; 二、问题的探究──得出概念、实验测量; 三、问题的拓展──联系实际、深化研讨; 四、总结和归纳──形成结论、体味方法。 具体的处理方法: 一、课题的引入──设置问题、激发兴趣 同学们在家里做了实验,你是怎样做的?你有什么想法?(大约2分钟的发言时间)教师对讲得好的进行表扬,对讲得不怎么好的进行鼓励,调动积极性。 二、问题的探究──得出概念、实验测量 (一)大气压强概念的得出 1.学生做皮碗实验(如图1),思考是什么力量吊起了钩码?在教师的引导下分析原因:除了皮碗和钩码,就只有空气!这个力量一定来自空气。那为什么要挤压皮碗呢?学生会谈很多的想法,然后教师进行动画分析讲解(图2),得出A中大气对皮碗有向上的压力F;B中大气对皮碗有向右的压力F,在F的作用下,玻璃和皮碗间产生一个摩擦力f,f等于皮碗和钩码的重,从而得出大气压强的概念。 2.能证明大气压强存在的还有哪些实例?鼓励学生发言,肯定学生的发言后,请两位学生分别演示书上的“水杯实验”和“鸡蛋实验”,再一次分析原因。 3.教师指出:能证明大气压强存在的事例很多,但最早证明大气压强存在的是马德堡半球实验。通过多媒体介绍奥托·格里克和马德堡半球实验,然后请学生上台演示,学生踊跃争取动手,此时,可趁机提问:①怎么做这个实验?②为什么要将里面的空气抽掉?实验完毕后,再请学生讲讲:为什么会有那么大的力量?说明了什么?鼓励学生勇于探索,科学求证,大胆实践。 4.思路拓展:为什么大气有压强?为什么大气对各个方向都有压强了 对比液体产生压强的原因,学生很容易得出空气受重力作用,所以能产生压强,空气具有流动性,所以大气对各个方向都有压强的结论。 (二)大气压强的测量 1.提问:我们怎样才能测量出大气压强的值呢?要用到什么器材?(猜想) 2.演示(图3)实验:将玻璃瓶灌满水,再倒过来,看到什么现象?水受重力的作用,但没有往下流,一定是受到一个向上的力的作用,这个作用只能是来自大气压。将瓶子灌满的目的是什么?再将玻璃瓶换成1米长的玻璃管,用水灌满后倒放在水槽里,看到水还是没有流下来。那么,是不是不管玻璃管多么长,水都不往下流呢?究竟大气压能支待多高的水柱?(引出话题,进一步猜想) 3.介绍托里拆利和托里拆利实验:用多媒体向学生展示实验动画,边演示边讲解。 4.我们怎样将大气压强计算出来呢? 水银产生的压力与大气压力平衡,将大气压强转化为水银的压强来计算: P=P0=ρ水银gh 5.这里是采用转化和替代的方法来解决问题的,算一算标准大气压能支持多高的水柱?由此知道如果用水来做这个实验有难度。三、问题的拓展──联系实际、深化研讨 (一)托里拆利实验的拓展 1.实验中为什么要把玻璃管中的空气排尽?如果没有排尽空气,对实验结果有什么影响?为什么?我们又怎样检验空气是否排尽? 2.玻璃管的粗细对结果有没有影响?为什么? 3.如果将玻璃管往上提1cm或往下压1cm,但管口都不离开槽中水银面,管内外水银高度差有没有变化?如果将玻璃管倾斜呢?为什么? 4.如图4,a中在玻璃管顶端A处开一个小孔,会出现什么现象?为什么?b中如果在玻璃管中间B处开一个小孔呢? 5.如图5,如果当时的大气压是72cm水银柱,a中A点的压强是多少?B点的压强又是多少?b中玻璃管顶端受到多大的压强? (二)计算问题拓展 1.能不能用公式P=ρ空气gh来计算空中某点的压强?为什么? 2.假定当地的气压是76cm水银柱,塑料吸盘的半径是10cm,塑料吸盘吸在天花板上(不考虑吸盘的质量),下面能吊多重的物体? 3.假定地面的气压是76cm水银柱,地球的半径是6400km,地球上空气的质量大约是多少? 四、总结和归纳──形成结论、体味方法 这一部分尽量由学生完成,教师提示、鼓励。在这里就略写。 1.学生活动:总结本节内容,相互补充,形成本节知识体系。 2.学生活动:大气压在生活中的应用。 3.教师结语:生活处处皆物理,只要我们用心观察,多想方法,大胆实践,就能学好学活。 |
液体压强 | ||||||||||||||||||||||
山东省青岛市第51中学 王德前 | ||||||||||||||||||||||
设计理念 1.本节课在《课程标准》中没有具体的要求。但这一节课是很好的探究素材,因此在设计这节课时,力求体现探究过程,培养学生的能力,提高学生的素质。 2.在教学过程中,采用类比的方法。先把液体看成大量密集的小液滴组成,然后,用“大量、密集”的关键词,搜寻生活中的实例,把液体类比成“大米、苹果”等。针对一袋子大米,进行拟人类比,假如你是其中的一粒大米,你会有什么样的感受?展开讨论,充分发展学生的思维。然后再利用象征类比,把“大米”的感受“无奈”,联系到生活中学生的学习情况,这是学生最熟悉的。对学习状况的研究得出:学习的感受与给学生的压力有关,与自己的“名次”有关,与所在的集体有关。根据这些类比,可以建立液体压强规律的假说。然后,用实验验证假说,得出正确的结论。 教材分析
教学过程 一、引入新课 老师演示实验: 用一个塑料袋装满水,用一个钉子从底部扎一小孔,水就会从底部流出。 (组织学生讨论)说明:水对底部有压强。 老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出。 (组织学生讨论)说明:水对侧面有压强。 如果塑料袋子装的是别的液体,实验现象是一样的。 拓展:液体对容器底和容器壁有压强。 (组织学生讨论)液体有重力,所以对底部有压强;液体跟固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强。 二、进行新课 水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?有。为什么说有?就像我们在吃火锅时,在中间有一个隔板把辣的和不辣的分开了。假如设想一下,把隔板一边的水拿走,另一边的水对侧壁就有压强。因此我们都同意当隔板还在时,两边的水对它有压强,那么,把隔板拿走,水的内部有压强。 1.提出问题 液体压强有什么规律?或者说,液体的压强与哪些因素有关? 2.引导类比 咱们先看能不能把液体分成若干小液滴,(边画示意图,边讲解)这些小液滴密密麻麻地挤在一起? 在这个描述中,关键词是“大量、密集”。 ①直接类比 请找出日常与“大量、密集”有关的事物,请同学们想得越多越好,尽可能多的告诉我。 街上走的人群、乱哄哄的苍蝇、箱子中的苹果、一袋子大米……我们从一大箱苹果开始研究。 ③拟人类比 现在我们可以想象自己就是一只只苹果,被装在箱子中。这时,你有何感受? 呼吸困难、愤怒、受到挤压、挣扎、无奈…… ③象征类比 大家的感受也就是:无奈的承受。现在以“无奈的承受”为题,说说日常哪些现象是这样的? 人在社会中、羊在圈中、在网中的鱼、同学们的学习状况…… 我们不妨来讨论一下:我们熟悉的学习是如何无奈的承受? 各方面的压力,如家长、同学、亲戚……;在班中的名次前后对于个人的感受也不同;同样的成绩在不同的班级或不同的学校感觉也不同。 可见,由于学习的状况造成的无奈与压抑,来自各个方面,并与名次、学习环境都有关系。 (说明:教师引导学生进行类比,从而使陌生的问题变为熟悉的问题。该环节是学生思维最独特、最发散的环节。在以上的这三个环节中,学生的想法很多,发散思维得到从没有过的训练,他们的好多想法来自生活,他们更熟悉,更愿意发表自己的看法。老师在这几个环节中,只起组织、引导的作用。为使学生得到良好的发展,切不可为了赶进度,匆匆而过,使学生来不及思考讨论,在最能锻炼学生能力的环节,达不到提高学生素质的目的。) 3.适用问题 对应学习的无奈,你能否体验液体中液滴的感受? 小液滴感受到来自各个方面的作用,这种作用与小液滴所在的位置(深度)有关,也与液滴所在的环境(液体的种类)有关。 4.找到方案或建立假说 根据刚才的讨论,请你谈谈对液体压强有关因素的看法。 液体向各个方向都有压强,不同的深度压强不同,不同的液体中同一位置的压强也不同。 5.检验论证 我们用实验来验证,现在有这样一种测液体压强的仪器──压强计(教师简介:我把手指压在橡皮膜上,在右侧的“U”型管中出现高度差,我们看到“U”型管中出现高度差,就知道橡皮膜上有压强)。 请学生讨论,设计实验方案;交流。 下面按照自己的想法,进行实验。 得出结论:液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大,同一液体、同一深度压强是相等的。压强还跟液体的密度有关。 6.评估 今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验: ①实验设计有无不合理的地方? ②操作中有没有什么失误? ③测量结果是不是可靠? 知识应用 请同学们阅读书上材料,了解液体压强规律的应用。(边阅读,边讨论) 请一位同学说明什么是连通器?举几个连通器的例子。 请同学们,回顾一下,我们都有哪些收获? 板书设计 |
阿基米德原理 | ||||||||||||||||||||||||
河北省河北师大实验中学 鲍永宾 | ||||||||||||||||||||||||
设计理念 1.从生活走向物理,从物理走向社会 创设富于挑战性、贴近学生实际的问题情境,利用生活中常见器材比如:橡皮泥,易拉罐等设计实验,拉近物理与社会、物理与生活的距离,使学生对物理有亲近之感,激发并保持学生的学习兴趣。 2.注重科学探究,注重知识的形成过程 引导学生运用已有知识和技能,在解决问题的探究过程中获得成功的愉悦,了解科学研究方法,培养学生的科学探索精神、实践能力和创新意识。 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。 二、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) 学生:底面积,因为把船底做大,“货物”装的才多;物体密度,有些物体在水中漂浮,有些物体则会沉底;液体密度,因为同一物体在水中可以沉底,在水银中则可以漂浮;浸入液体的深度,因为易拉罐越往下压,越费劲;浸入液体的深度和物体的底面积,因为用粗细不同的易拉罐,压入水中相同的深度,用力大小不同。 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? (经过组内同学之间的交流,大部分同学可以确定研究方案)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) 分组实验 (在这个过程中,学生们展现了一些个性化的作法:有些同学在往溢水杯中放物体的同时,测出了物体所受浮力和物体排开液体所受重力;有些同学是先在自备容器中测定物体全都浸入水中时所受浮力,再利用溢水杯测定物体全部浸入水中时排开水所受重力;有些同学在测定物体排开液体所受重力时,因为杯子太轻,事先在杯子里装了适量的水,测出其重力,再把物体排开的水收集起来,测其总重,二者之差即是物体排开水所受的重力……) (在实验过程中,一组5人,他们有的提弹簧秤,有的读数,有的记录,同学们对出现的问题时有讨论与争辩。比如有的同学手持弹簧秤的外壳部位;有的同学用弹簧秤提着物体入水中时太快,造成溢出水的体积与物体体积不等;……通过争论,交流,取长补短,集思广益,使实验过程更加合理。) 记录数据 以下是四级学生的实验数据: 第一组:
第二组:
第三组:
第四组:
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。 课堂小结与延伸 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。 现在请同学们对以下问题发表意见。(通过例题,对今天所学进行巩固,同时强化交流与合作及评价意识) 教师:(投影)例:如图所示:有一个正方体,浸没在液体中,要求出它所受浮力大小,还需要给出哪些条件? (此题打破常规,没有采用根据已知条件求得未知结果的问题模式,而是已知部分条件和结果,要求同学们给出其他条件)这道题同样调动了同学们的积极性。根据所学浮力知识,纷纷发表自己的见解(教师随堂记录在黑板上): 1.液体密度;物体体积 2.液体密度;物体边长 3.液体密度;物体质量;物体密度 学生:(教师提议)对各组条件进行评价。 (下课之前,教师提议)同学们自己评出第9组为踊跃发言小组(全班45人,共分成9个小组),然后予以鼓励(掌声)。 教师: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。 |
大气压强 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
福建省厦门第六中学 陈宗荣 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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“液体的压强”教学实录 | |||||||||||||||||||
青岛市第51中学 王德前 | |||||||||||||||||||
【设计理念】 1.本节课在课程标准中没有具体的要求。但这一节课是很好的探究素材,因此在设计这节课时,力求体现探究过程,培养学生的能力,提高学生的素质。 2.在教学过程中,采用类比的方法。先把液体看成大量密集的小液滴组成,然后,用“大量、密集”的关键词,搜寻生活中的实例,把液体类比成“大米、苹果”等。针对一袋子大米,进行拟人类比,假如你是其中的一粒大米,你会有什么样的感受?展开讨论,充分发展学生的思维。然后再利用象征类比,把“大米”感受的“无奈”,关联到生活中学生的学习情况,这是学生最熟悉的。对学习状况的研究得出:学习的感受与给学生的压力有关,与自己的“名次”有关,与所在的集体有关。根据这些类比,可以建立液体压强规律的假说。然后,用实验验证假说,得出正确的结论。 【教材分析】
注:综摄式教学模式的一般操作程序: 提出问题(思维聚合)→引导类比(思维发散)→适应问题(思维聚合)→找到方案或形成假说(思维发散)→检验论证(思维聚合) 【教学过程实录】 一、引入新课 师:同学们,咱们一起看这样一个实验。 (教师演示,用一个塑料袋装满水,用一个钉子从底部扎一小孔,水就会从底部流出。) 生:观察,思考。 师:请大家讨论一下,这个实验说明什么? 生:讨论,回答。水对底部有压强。 师:请大家继续看。 (教师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出。) 生:观察,思考 师:请大家再思考一下,这又说明什么? 师:讨论,回答。水对侧面有压强。 (说明:现在生活中,时常用塑料袋子装液体,如在青岛用塑料袋子盛啤酒、豆浆等。从生活中的一些现象,得到启发,设计的实验更加贴近生活,学生会觉着亲切,学生更加乐于思考,乐于参与到课堂教学中来。) 师:刚才,咱们一起通过实验,学习了水对容器底和容器壁有压强,如果塑料袋子了装的是别的液体,实验现象会不会不同? 生:不会。 师:那么,我们的结论应当是:液体对容器底和容器壁有压强。大家同意吧? 生:同意。 师:那么,再请大家思考一下:液体为什么对底部和侧壁有压强? 生:讨论,回答。因为:液体有重力,所以对底部有压强;液体跟固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强。 (说明:设置一个小的问题,就从研究的水转移到普遍的液体上。这体现了从一般到特殊的认识规律。让学生讨论液体对底部和侧壁有压强的原因,是为了让学生养成善于思考习惯,更是为了学生在接下来的学习中,能够敢于大胆的想象,为解决液体内部压强做个铺垫。) 二、进行新课 师:大家想过没有,水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?大家想一想 生:有 师:为什么说有呢?生:…… 师:就像我们在吃火锅时,在中间有一个隔板把辣的和不辣的分开了。假如设想一下,把隔板的一边的水拿走,另一边的水对侧壁就有压强。因此我们都同意当隔板还在时,两边的水对它有压强,那么,把隔板拿走,水的内部有压强。 · 提出问题 师:大家想过没有,液体压强有什么规律?或者说,液体的压强与那些因素有关? (说明:师生一起提出要研究探索的问题。由于中学物理知识的简单性及单一性,因此最终问题的确定不必像综摄法的操作那么复杂。大部分问题可直接提出,个别复杂些的问题也可在此环节中转化成一些更简单、更直接、更具体的问题。) · 引导类比 师:咱们先看能不能把液体分成若干小液滴组成,(边画示意图,边讲解)这些小液滴密密麻麻地挤在一起? 生:同意 师:在这个描述中,关键词是什么? 生:讨论,“大量、密集” 1.直接类比。 师:请找出日常与“大量、密集”有关的事物,请同学们想得越多越好,尽可能的多告诉我。 生:街上走的人群、乱哄哄的苍蝇、箱子中的苹果、一袋子大米…… 师:我们从一大箱苹果开始研究。 2.拟人类比。 师:现在我们可以想象自己就是一只只苹果,被装在箱子中。这时,你有何感受? 生:呼吸困难、愤怒、受到挤压、挣扎、无奈…… 3.象征类比。 师:大家的感受也就是:无奈的承受。现在以“无奈的承受”为题,说说日常哪些现象是这样的? 生:人在社会中、羊在圈中、在网中的鱼、同学们的学习状况…… 师:我们不妨来讨论一下:我们熟悉的学习是如何无奈的承受? 生:各方面的压力,如家长、同学、亲戚……;在班中的名次前后对于个人的感受也不同;同样的成绩在不同的班级或不同的学校感觉也不同。 师生一起得出:可见,由于学习的状况造成的无奈与压抑,来自各个方面,并与名次、学习环境都有关系。 (说明:教师引导学生运用创造工程类比法将研究的问题与自己想到的日常事物进行类比,从而使陌生的问题变为熟悉的问题。教师可引导学生依次运用直接类比、拟人类比、象征类比及幻想类比。该环节是学生思维最独特、最发散的环节。学生的想法很多很多,有的难免有点不着边际,但是老师应当给予适度的评价,切不可抹杀学生的积极性、发散性思维、创造性习惯。在以上的这三个环节中,学生的想法太多,发散思维得到从没有过的训练,他们的好多想法来自生活,他们更熟悉,更愿意发表自己的看法。教师在这几个环节中,只起组织、引导的作用。为使学生得到良好的发展,切不可为了赶进度,匆匆而过,使学生来不及思考讨论,在最能锻炼学生能力的环节,达不到提高学生素质的目的。) · 适用问题 师:对应学习的无奈,你能否体验液体中的液滴的感受? 生:小液滴感受到来自各个方面的作用,这种作用与小液滴所在的位置(深度)有关,也与液滴所在的环境(液体的种类)有关。 (说明:将对熟悉问题的探索结果再类比到原先的研究问题上,类比出该研究问题的对应内容,从而使熟悉的问题再变成陌生的问题。) · 找到方案或建立假说 师:根据刚才的讨论,请你谈谈对液体压强有关因素的看法。 生:液体向各个方向都有压强,不同的深度压强不同,不同的液体中同一位置的压强也不同。 (说明:将对研究问题的探索内容进行进一步探讨,形成假说。在这一过程中,要求学生比较高的素质,把研究熟悉的问题所得的体会,一一对应到原来的问题上,形成新的假说。找到研究的课题。教师应当强调事物的类似效果。学生对熟悉事物的研究激发学生对未知事物的好奇,对自己的假说深信不疑,这时教师一定要保持清醒的头脑,假说仅仅是假说,我们还得进行下一步。) · 检验论证 师:如何证明假说是否正确? 生:通过实验。 师:现在有这样一种测液体压强的仪器—压强计(教师简介:这样,我把手指压在橡皮膜上,在右侧的“U”型管中出现高度差,我们一看到“U”型管中出现高度差,我们就知道橡皮膜上有压强),那我们想研究液体内部的压强规律,这个压强计如何使用? 生:讨论。 师:我给大家准备了大的可乐瓶子,用它来装水,这样就能使水足够深,研究起来方便。下面就请大家一起讨论试验方案。 生:学生讨论,找到实验方案。 师:咱们一起交流你的实验方案,看其他同学的想法是否跟你一样,有没有你想不到的,有没有更好的想法是你想不到的。 生:交流。 师:下面按照自己的想法,或者用你认为好的做法,去实验,验证咱们的假说。 生:进行实验。 师:巡视,指导:如何控制变量,如何注意开始使“U”型管中的水面高度一样。 师:你的实验能得出结论吧? 生:能。 师:大家交流一下你得出的结论,看别的同学是否跟你的结论一样。 生:讨论,得出:液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大,同一液体、同一深度压强是相等的。不同的压强还跟液体的密度有关。 (说明:这一环节,学生对自己的想法进行实验验证,热情很高,实验方法比较好。在以前的实验时,使用的烧杯太浅,实验时很不方便。自制的教具,用剪刀从大可乐瓶的颈部剪掉,用其装水,这样水就较深,在实验时,很容易完成。小组合作也很到位,一学生动手做,另一学生提醒、观察、记录—这都较好地体现了合作精神。) · 评估 师:尽管大家意犹未尽,但由于时间的关系,今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验: (1)实验设计有无不合理的地方? (2)操作中有没有什么失误? (3)测量结果是不是可靠? 生:(分组讨论、总结、交流) (说明:评估这节课,不仅仅局限在得出的结论,更重要的是,学生对过程的回顾、体验,从过程中,得出方法之类的东西,在今后的学习生活中,学着运用这些方法,提高自身的素质。这是学习的最终目的。本节课,最重要的是学会用类比的方法,把一些新的问题先分析,找到的特征,然后,类比到熟悉的事物,从熟悉的事物当中找到一定的规律,用这个规律类比出新问题的规律,形成假说。然后,想方设法验证假说,得出规律。) · 知识应用 师:我们这一节课,共同学习了液体压强的规律,下面让我们一起阅读书上材料,了解液体压强规律的应用。请看课本,边阅读,边讨论。 生:阅读、讨论。 师:哪一位同学介绍一下什么是连通器?你能举几个例子吗? 生:回答,举例,补充。 师:除了书上举的几个例子外,你们能否通过讨论后,举出更多的例子。 生:…… (说明:根据规律的有关内容,学生相互讨论、畅所欲言、大量举例。体现学生的参与意识,学生把物理知识应用到生活实际,解释生活中遇到的现象,体现了从物理走向生活的理念。) 小结 师:请同学们,回顾一下,我们都有哪些收获? 生:回顾,讨论 师:哪位同学说说看,请大家交流交流生:…… 【板书设计】 注:本课于2001年2月举行青岛市公开课,之后被选为青岛市优秀教学法的录像课。在课堂中,学生是主动的,积极地参与教学活动,学生很乐于交流自己在生活中的经验。 |
“浮力”教学实录 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
山东省即墨市第二十八中学 张道林 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【设计理念】 1.从生活中浮力现象走向物理,从物理走向社会。将所学知识用于生产生活中,去解决实际问题,做到学以致用。 2.在研究问题过程中,引导学生注重科学方法探究,提倡多种学习方式。使学生成为知识“发现者”“创立者”,充分激发学生的创造性思维。 3.充分发挥学生的主体地位,让学生通过自己设计、思考、讨论、实验等方式参与到教学过程中,真正成为课堂的主人。 【教材分析】
【教学过程实录】 一、设置情景,引入新课 师:演示实验 ①将一个皮球从空中自由释放。 ②将一个皮球放在桌面上。 根据我们学过知识,讨论在两次实验中,皮球运动状态为什么不同? 生(学生分小组讨论,解释现象,组内交流。) 师:(引导猜想)根据这两种现象大家猜想,将皮球按入水中,皮球将会怎样运动?为什么?(培养学生的推理能力) 生(讨论,大胆猜想,积极发言。) 师:请同学们思考这种研究问题方法是哪种方法? 生:类比法。 二、进行新课 师:我们把皮球浮在水面这类现象称为浮力现象,大家讨论一下生活中有哪些类似现象? 生:(分小组讨论后,交流。)鸭子在水中游泳,轮船水上航行…… 师:针对浮力这种常见现象,你想知道哪些有关浮力知识呢? 生(展开想象,分组交流、讨论,各抒已见,提出一系列问题。) 1.浮力有方向吗?方向向哪儿? 2.物体在什么情况下才受浮力?水中下沉物体是否受浮力? 3.浮力大小等于什么? 4.浮力大小与什么有关? 师:(鼓励学生大胆提出问题,在黑板一侧板书学生提的问题。)刚才这几位同学提得问题非常好!下面我们大家先讨论一下浮力有无方向,方向向哪?你的依据是什么? 生(分小组讨论交流,从不同角度阐述理由。) 师:(板书浮力方向:竖直向上)大家知道皮球漂在水面上受浮力,那么在水中下沉物体是否也受浮力呢?讨论一下看如何用简单实验来说明这一个问题? 生(分组讨论,利用学具实验探讨。) 师(巡回指导,发现做实验好的学生典型。) 生:(学生到讲台上演示实验)用弹簧秤测铝块在空气中重力,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。(将课堂还给学生,体现学生主体地位。) 师:(给学生点评鼓励)(板书一切浸入液体中物体都受浮力)同学们思考一下,你能否归纳得出测量浮力的方法?将答案写在纸上。 生(思考后,将结论写在纸上。) 师:(投影多名学生写的结论,评价、鼓励学生)(板书F浮=G-F)这种测浮力方法是采用物理学法中哪一种? 生:等效转换法。 师:下面我们来进行一个比赛,用大小相同的橡皮泥做船,用砂石作货物,看一看,谁做的船载的货物多? (设计比赛,激发学生的兴趣,调动学生的积极性,培养学生的创造力。) 生(积极参与造船,气氛热烈。) 师(巡回指导,找到载货最多的船与载货最少的船。) 生(学生拿着这两只小船在全班展示。) 师:(引导学生观察分析,培养学生观察、分析能力。)大家根据这两只船在水中载货的多少不同,分组讨论交流,猜想影响浮力大小的因素是什么呢? 生(观察两只船的差异,分组讨论,大胆猜想,交流争论。) 师:接下来做第二个实验,将饮料瓶慢慢压入水桶的过程中,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。 生(分组做实验,观察、体会、讨论、猜想。) 师:(让学生到讲台上做实验)将水桶中装满水,再将饮料瓶慢慢压入水桶中,体会浮力大小变化,(引导学生观察实验现象──溢出水的多少)进一步猜想浮力可能与什么因素有关? 生(实验者面向全体同学谈体会,学生观察实验现象,分组讨论、猜想、回答。) 师:到底我们的猜想是否正确?需要用实验来验证。(实验是检验猜想是否正确的标准)以铝块为例,讨论如何探究铝块在水中所受的浮力与铝块排开水的重力关系? 生(讨论、交流实验方案,选取最好的方案。) 师(引导学生设计实验表格。) 生(培养发散思维设计实验表格。) 师:(选取表格投影、点评,确定合适表格。)
师:同学们自选器材、完成实验,写出实验报告,得出结论。(投影)
生(分组动手做实验,讨论交流,归纳结论。)师:(板书阿基米德原理:浸入液体中物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力,即F浮=G排)根据这个结论我们可以看出浮力大小与排开液体的重力有关。 物体在气体中也受浮力,阿基米德原理对于气体也适合。 生(投影练习,学生巩固知识) 师:(投影)讨论题浸入液体中物体都会受到浮力,但有的物体要上浮,有的物体要下沉,这是为什么? 生(分组讨论、交流) 师(引导学生,归纳总结得出物体浸在液体中的浮沉状况) (板书 当F浮>G时,物体上浮,最终结果是漂浮F浮=G; 当F浮=G时,物体悬浮; (当F浮<G时,物体下沉。) 通过这节课学习,大家讨论归纳一下我们都可以用哪些方法测量浮力? 生(分组讨论,归纳、总结、交流) 师:现在,同学们来自学潜水艇、密度计、气球和飞艇知识,自学过程中不懂问题,可以查阅各种资料。(培养学生自学能力) 生(查阅资料,讨论自学) 三、应用知识解决问题 (投影) 1.三国时期,曹操想测大象质量,大臣们手足无策,但年仅七岁曹冲却称出了大象的质量,假如你是曹冲,你会测吗?请说明测量方法与理由。 2.利用量筒、水、橡皮泥,你能测出橡皮泥的密度吗? 3.写出你在厨房做饭过程中,利用到浮力知识的场景。 4.盐水选种是我国农民创造的选种方法。配制适当密度的盐水,利用浮力来区分好坏种子,请说明理由。生(分组讨论,交流答案。) 师(引导学生利用阿基米德原理,物体浮沉条件解决生活中实际问题。) 生(通过动手实验、学生可以解决实际问题,感到通过自己努力创造性地解决了问题,体验成功喜悦。) 四、评估 通过这节课学习,你学到了什么?你还想知道哪些问题? 五、反馈检测(投影) 六、归纳小结 1.本节课采用物理学方法有:类比法、等效转换法。 2.本节课采用学习程序: 提出问题──猜想──实验验证──分析论证──得出结论──评估──交流合作 3.归纳测量浮力的多种方法。 七、作业布置 将弹簧秤改造成一个可以直接测浮力大小的装置。(培养学生创造能力) 【板书设计】
注:本节课于2002年10月30日在即墨市第28中学上过青岛市新教材研究课。 |
阿基米德原理 |
青岛市第四十八中学 徐海虹 【教材分析】【教学设计说明】 1. 本节课的教学设计中有多个探究活动穿插进行,环环相扣,有利于引起学生的探究欲望,自发进行探究活动。 2. 本节课的教学设计中注意到了运用多种方法解决问题,不仅运用到了物理教学中常用的转换法、控制变量法、对比法、实验法,还运用到了学生在生活中常用的排除法、推导法等,可以开阔学生解决问题的思路,有利于学生今后的物理学习和发展。 【教学流程简案】 附: 1. 利用“称重法”测量出物体所受浮力的大小的表格记录: 2. 方法一的表格记录: 方法二的表格记录: 3. 收集排开液体的方法: (1)利用烧杯制作溢水杯(方法见书)。 (2)将塑料袋(或矿泉水瓶)的一定高度剪一个小孔,加入水,多余的水就会从空中流出,当水不流时,见袋内放入物体,将此时孔中流出的水用烧杯(塑料袋等)接住即可。 (3)将小烧杯加满水后放入大烧杯中,将物体放入小烧杯时,溢出的水会被大烧杯收集。 (4)将量筒中放入一定量的水,记录此时的体积,将物体浸入量筒的水中,记录此时体积,溢出的水的体积即为()。 |
气体压强与流速的关系 |
青岛市第五十一中学 王凯红 【教学设计理念】1. 本节知识技能要求是初步了解,所以大量的实验和现象是学习成功的关键,课堂中我设计了十几个实验和生活现象,使学生在“兴中启”、在“趣中探”,做到在兴趣中寻找规律,理解规律。 2. 为了让学生自然轻松地得出“气体压强与流速的关系”的研究课题,我设计了7个小实验,让学生归纳总结。然后回过头来再让学生设计实验解释生活现象,体现出从生活走向物理,从物理走向生活的学习理念。 3. 对“液体压强与流速的关系”这个知识点的处理,主要充分调动学生的学习积极性,采用与气体类比的方法,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—实验检验—得出结论—生活应用”为主线的思维程序让学生自己探究,利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。 4. 为了使学生的学习得到进一步的升华,在最后的创造活动中,先通过阅读步步深入,引导学生利用“机翼”进行逆向思维的创造方法,解决跑车“飘”起来的实际问题。 【教材分析】 【教学过程设计】 一、情景引入 课件展示三个生活情景 1. 一阵秋风吹过,地上的落叶像长了翅膀一样飞舞起来。 2. 冬天,风越刮越大,带烟囱的炉子里的火越着越旺,火苗越蹿越高。 3. 居室前后两面的窗子都打开着,过堂风吹过,居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了。 这些都是生活中司空见惯的生活现象,同学们思考过其中的奥妙吗?科学往往就藏在我们身边,今天这节课我们就要通过实验揭示这个小秘密。 二、学生实验、确立研究课题 (一)学生实验 教师布置给学生以下七个实验,要求学生在15分钟内,选择其中一部分,根据要求进行实验(选择的实验越多越好),提醒学生注意认真观察实验现象。 1. 纸条一端贴近下嘴唇,用力向纸条上方吹气,观察现象(图1)。 图12. 将一张纸折成∩形(图2)平放在桌子上,用力向∩形纸的下方与桌面之间的空间吹气,观察现象。 图2 3. 用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气(图3),观察两张纸怎样运动。图3 4. 在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气(图4),并将手指移开,观察现象。 图4 5. 两个乒乓球用绳拴好,手提绳将两个球平行放置,向两个球中间用力吹气,观察现象。(图5)图5 6. 把一根长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子里,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B中用力吹气,观察现象。(图6)图6 7. 轻轻捏着一个轻质小勺的勺柄,能使小勺在手指间晃动自如,打开水龙头,让水稳定的往下流,把勺子的凸面靠近水流,观察现象。(图7)图7 (二)现象汇总实验结束后,组织学生分组汇报实验现象。 引导学生分析这些实验: 1. 实验中的研究对象为什么会运动?(研究对象的两面存在压强差) 2. 什么原因造成了压强差的存在? 3. 这些实验共同说明了一个什么问题? (三)确立课题、得出结论 学生小组讨论总结出:这些实验都是研究了气体压强与流速的关系。 实验现象归纳出实验结论:在气体中,流速越大的位置压强越小。 三、设计实验、解释现象 放手让学生运用结论,利用身边的器材再自行设计一两个小实验。 比如,“吹硬币”、乒乓球被水流吸住、电吹风向上对着乒乓球吹、越吹越不跑等实验。 (这个实验也可演示,由学生解释现象) 实验后讨论分析下列问题: 1. 在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1 m左右的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么? 2. 为什么风暴常常会把房子的顶部掀掉? 3. 观察课题引入的三个场景,解释现象。 四、应用类比、深入课题 利用类比的方法,把研究课题从“气体压强与流速的关系”转移到“液体压强与流速的关系”上来,引导学生沿着这样一种思维程序进行探究。甚至于思维程序的每一环节都可以引导学生自己得出。 提出问题:气体压强和流速有这样的关系,那么液体呢? 进行类比:气体和液体有许多相似性,可以类比的猜想。 形成假说:在液体中,流速越大的地方压强越小。 实验检验:请同学们以小组为单位设计实验来验证。比如两只塑料泡沫小船并列放入水中,加快中间水的流速,观察现象。 得出结论:验证了假说的正确性。 生活应用:热水器中冷热水的混合(可以进行课堂演示)。当水平管中不断有冷水通过时,管内压强减小,热水会沿竖直管上升与横管中的冷水混合。 图8 五、拓展创造 1. 阅读教科书80页“飞机的升力”,根据图13.4-4制作的机翼模型进行实验。分析现象原因。2. 与飞机的机翼相似,鸟的翅膀上方也呈弧形。由于鸟的翅膀的柔韧性好,它们拍动翅膀时不仅产生升力,而且还会带着鸟儿往前飞。 3. 像机翼、鸟的翅膀的这种形状的应用很多,比如跑车的车头呈流线型,当跑车跑得太快,车会有什么危险?(发飘、不稳)怎样避免这种危险? 学生讨论,找出解决问题的方法(启发学生能不能根据机翼的作用,用逆向思维的创造方法来思考): 在跑车的尾部安装一只倒置的翅膀,弧形朝下,当车速很大时,作用在这只翅膀上的方向向下的压强大,这样可以增强车轮的着地性能。实际上,这种翅膀已被采用,叫气流偏导器。 图9 六、课堂小结、布置作业学生总结这节课学到了哪些知识、研究方法、探究过程,布置学生书面写出这节课自己的收获在哪儿,有什么启发。 |
液体压强 |
青岛市第五十一中学 王德前 【设计理念】1. 本节课是很好的探究素材,因此在设计这节课时,力求体现探究过程,培养学生的能力,提高学生的素质。 2. 在教学过程中,采用类比的方法。先把液体看成大量密集的小液滴组成,然后,用“大量、密集”的关键词,搜寻生活中的实例,把液体类比成“大米、苹果”等。针对一袋子大米,进行拟人类比,假如你是其中的一粒大米,你会有什么样的感受?展开讨论,充分发展学生的思维。然后再利用象征类比,把“大米”的感受“无奈”,关联到生活中学生的学习情况,这是学生最熟悉的。对学习状况的研究得出:学习的感受与给学生的压力有关,与自己的“名次”有关,与所在的集体有关。根据这些类比,可以建立液体压强规律的假说。然后,用实验验证假说,得出正确的结论。 【教材分析】 【教学过程】 一、引入新课 教师演示实验: 用一个塑料袋装满水,用一个钉子从底部扎一小孔,水就会从底部流出。 (组织学生讨论)说明:水对底部有压强。 老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出。 (组织学生讨论)说明:水对侧面有压强。 如果塑料袋子装的是别的液体,实验现象是一样的。 拓展:液体对容器底和容器壁有压强。 (组织学生讨论)液体有重力,所以对底部有压强;液体与固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强。 二、进行新课 水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?有。 为什么说有? 就像我们在吃火锅时,在中间有一个隔板把辣的和不辣的分开了。假如设想一下,把隔板的一边的水拿走,另一边的水对侧壁就有压强。因此,我们都同意当隔板还在时,两边的水对它有压强,那么,把隔板拿走,水的内部有压强。 (一)提出问题 液体压强有什么规律?或者说,液体的压强与哪些因素有关? (二)引导类比 咱们先看能不能把液体分成若干小液滴,(边画示意图,边讲解)这些小液滴密密麻麻地挤在一起? 在这个描述中,关键词是“大量、密集”。 1. 直接类比 请找出日常与“大量、密集”有关的事物,请同学们想得越多越好,尽可能多地告诉我。 街上走的人群、乱哄哄的苍蝇、箱子中的苹果、一袋子大米…… 我们从一大箱苹果开始研究。 2. 拟人类比 现在我们可以想象自己就是一只只苹果,被装在箱子中。这时,你有何感受? 呼吸困难、愤怒、受到挤压、挣扎、无奈…… 3. 象征类比 大家的感受也就是:无奈地承受。现在以“无奈地承受”为题,说说日常哪些现象是这样的? 在圈中的羊、在网中的鱼、同学们的学习状况…… 我们不妨来讨论一下:我们学习状况是如何无奈地承受? 各方面的压力,如家长、同学、亲戚……;在班中的名次前后对于个人的感受也不同;同样的成绩在不同的班级或不同的学校感觉也不同。 可见,由于学习的状况造成的无奈与压抑,来自各个方面,并与名次、学习环境都有关系。 (说明:教师引导学生进行类比,从而使陌生的问题变为熟悉的问题。该环节是学生思维最独特、最发散的环节。在以上的这三个环节中,学生的想法很多,发散思维得到从没有过的训练,他们的好多想法来自生活,他们更熟悉,更愿意发表自己的看法。教师在这几个环节中,只起组织、引导的作用。为使学生得到良好的发展,切不可为了赶进度,匆匆而过,使学生来不及思考讨论,在最能锻炼学生能力的环节,达不到提高学生素质的目的。) (三)适用问题 对应学习的无奈,你能否体验液体中的每个液滴的感受? 每个小液滴感受到来自各个方面的作用,这种作用与小液滴所在的位置(深度)有关,也与液体的种类有关。 (四)找到方案或建立假说 根据刚才的讨论,请你谈谈对液体压强有关因素的看法。 液体向各个方向都有压强,不同的深度压强不同,不同的液体中同一位置的压强也不同。 (五)检验论证 我们用实验来验证,现在有这样一种测液体压强的仪器──压强计(教师简介:我把手指压在橡皮膜上,在右侧的“U”形管中出现高度差,我们看到“U”形管中出现高度差,就知道橡皮膜上有压强)。 请学生讨论,设计实验方案;交流。 下面按照自己的想法,进行实验。 得出结论:液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大,同一液体、同一深度压强是相等的。压强还跟液体的密度有关。 (六)评估 今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验: ①实验设计有无不合理的地方? ②操作中有没有失误? ③测量结果是不是可靠? 知识应用: 请同学们阅读书上材料,了解液体压强规律的应用(边阅读,边讨论)。 请一位同学说明什么是连通器?举几个连通器例子。 三、小结 请同学们回顾一下,我们有哪些收获? 【板书设计】 |
流体压强与流速的关系 |
福建省晋江市华侨中学 曹庆标 通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。 课程理念的渗透和学生个性的培养: 通过参与从生活走向物理科学探究活动,学习制订简单的科学探究计划和实验方案,观察物理现象,能简单描述所观察物理现象的主要特征,归纳简单的科学规律。让学生真切地感受到科学的真实性,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,使学生产生强烈的求知欲,乐于参与观察、实验等科学实践活动,初步体验探索问题时的喜悦,领略它的美妙与和谐。 【教学方式】 小组合作实验探究、班级师生交流。 【教学用具】 1. 教师用具 教师自制的如图(1)所示的演示器、漏斗、乒乓球、自制的CAI课件 2. 学生用具 乒乓球两个、小木条两根、饮料吸管一支、大号注射器一支、水槽一个、两只塑料小船、一杯水、一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管、两张纸。 【教学过程】 一、新课引入 科学探究要素:提出问题并对问题的成因提出猜想 学习方法:从实验观察中发现与物理学有关的问题,尝试根据经验对问题的成因提出猜想。 图1 师:同学们,请先看一个实验,如图1所示,我打开阀门A,关闭阀门B,让红色的水流入管径粗细不同的透明塑料管,请注意观察三支小竖管中水柱的高度。你观察到什么?学生回答。 师:请看如果我打开阀门B,可以看到什么现象? 学生回答。 师:这时请看三支小竖管中水柱的高度是否相同? 学生回答。 师:你看高度发现什么特点呢? 学生回答。 师:根据学过的连通器原理,当水不流动时,各容器的液面总保持相平。如今当水流动时,小管中水柱的高度却不相同,说明水平管中的深度也就不相同。根据液体的压强公式p=ρgh ,也就是说各个粗细管中水的压强就不相同。同学们猜一猜,想一想,这个不相同可能会跟什么有关系呢? 学生回答。 师:同学们,请继续看另一个实验,如图2所示,我把乒乓球放在伸平的手掌上,并把乒乓球放在翻转的漏斗中,请看(说完,松开手掌),看到了什么现象? 图2 学生回答。师:我用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手。又看到了什么现象? 学生回答。 师:乒乓球为什么在漏斗下方不会掉下来,我们分析看看,乒乓球能在漏斗下方不会掉下来,由物体的平衡条件可知,竖直方向除了受到重力以外,一定还受到一个向上的压力。未吹气时没有这个现象,当吹气之后才产生这种现象,同学们再猜一猜,想一想,这个压力可能会跟什么有关系呢? 学生回答。 师:吹气就是气体在流动,那么你们认为与气体的流动有关,是吧? 学生回答。 师:液体和气体,它们一个共同的特点是:都具有流动性,统称为流体。两个实验的共同之处是,流体在运动时才导致现象的产生。且我们已猜测流体流动可能与流体的压强存在有某种关系。那么,这可能是什么关系呢? 学生回答。 师:我们猜想这种关系无非存在两种情况: 一种是流体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小;另一种是流体在流速大的地方压强反而小,在流速小的地方压强反而大。究竟哪一种猜想是正确的呢?下面我们将通过实验的方法进行探究。 二、新课教学 科学探究要素:制定计划与设计实验 学习方法:明确探究目的,给定一些器材,由学生选择并设计实验方案,经历实验的过程,来探究流体的流速与压强的关系。 师:好,我们今天就来研究流体的流动速度与压强的关系。同学们的桌子上有乒乓球两个,小木条两根,饮料吸管一支,大号注射器一支,装满水的水槽一个,两只塑料小船,一杯水,一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管,两张纸等器材。自由选择器材,做一到二组实验。 这里提示你们,我们可以用嘴吹气产生气流,用注射器喷射水产生水流,通过一些物体的运动状况来分析判断压强大小的变化。 这里提供几个参考实验装置,请看大屏幕,如图3所示。同学也可以自己设计别的实验方案。 图3 科学探究要素:进行实验与收集证据学习方法:通过观察和实验,记录有关实验现象。 师:现在我们的研究活动以小组进行,请大家在小组内积极地讨论、研究方案,积极地用眼睛去观察、用大脑去思考,并把你们发现的问题记录下来,然后全班交流。看看在实验中能发现些什么?集体的力量是巨大的,看看哪一小组做得最好? (学生开始实验、探究、讨论,教师巡视各组的实验情况) 科学探究要素:分析与论证 学习方法:分析物理现象,进行简单的推断,归纳出科学的规律。 师:你们的实验完成了吗? 学生回答。 师:下面我们进行全班交流,把你所看到的,所想的说出来与大家交流,就按顺序来进行,好不好?声音要大些,那么,第一组开始吧。 估计学生会回答到的几个情况: (1)我们这一小组选择老师提供的实验装置第三个图,选择用大号注射器一支,装满水的水槽一个,两只塑料小船,作为实验器材,用注射器向漂浮在水面上的两只小船间喷射水流,可观察到两只船向中间靠近。 (2)我们这一小组选择老师提供的实验装置第一个图,把两个乒乓球放在两根小木条上,相对靠近一些,用一支饮料吸管向它们中间吹气,两个乒乓球互相靠近。 (3)我们这一小组选择老师提供的实验装置第二个图,我们选择在两张纸中间吹气,结果看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。 (4)我们这一小组选择老师提供的实验装置第四个图,我们把一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管,一端插入水中,向管中间吹气,我们可看到水雾从切口处喷出。我们认为管中间被我们吹气,因此切口处压力变小,底下的大气压就会产生一个力把水往中间压。因此,我们也认为:流体在流速大的地方压强反而小,在流速小的地方压强反而大。 …… 师:好,非常好!还有没有不按照大屏幕上的实验方案,而设计其他实验方案呢? 师:好,因气流具有不可见性,并且流体不容易任意控制,我们结合同学分析的现象,采用CAI课件对实验现象进行分析。 (操作CAI课件) 师:综上所述,我们可以得出结论:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。 科学探究要素:评估、交流 师:我们一起对上述实验方案进行评估和交流。 第一、看看实验方法是否存在缺陷,是否需要改进; 第二、是否还有其他实验方案也可以实现实验目的; 第三、利用其他比较简单的实验器材是否也能说明问题等。 并作为同学们的家庭作业。 教学链接 师:同学们想一想,我们日常生产、生活中的哪些物理现象,能用我们实验得出的结论来解释呢?并请同学们查阅相关网站、网页,获得有关的知识。 为什么水翼船的速度特别快? |
浮力 |
四川省威远新店永民初级中学 陈晓梅 【设计理念】1. 通过实验引发讨论,培养学生探索事物现象的能力。 2. 通过观察实验,培养学生从现象到本质的认识能力。 3. 通过讨论,培养学生团结协作的能力。 【教学目标】 1. 知道一切物体在液体或气体中都受到浮力。浮力的方向是竖直向上的。 2. 会用弹簧秤法测浮力。 3. 知道浮力产生的原因是液体上下表面的压力差。 4. 知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。会判断物体浮沉。 5. 会对物体进行简单的受力分析,并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。 【教学器材】 弹簧测力计、墨水瓶、烧杯、水、乒乓球(3个)、溶液。 【教学过程】 一、复习提问 1. 什么是力? 2. 力的测量工具是什么?(测力计) 3. 出示弹簧测力计下挂空墨水瓶。墨水瓶受几个力?(两个) 4. 两个力是什么关系?(一对平衡力) 5. 二力平衡的条件是什么? 二、导入新课 (一)演示实验 1. 用手托住空墨水瓶。分析受力情况,看到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。) 2. 分析变化原因,手对空墨水瓶的托力多大?如何求得? 学生实验: 将弹簧测力计吊着空墨水瓶,放入水中浸没,观察到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。) 问:这个现象说明了什么现象?(浸没在水中的物体受到水对它向上托的力。)物体在其他液体中是否也受到向上托的力呢? 演示实验: 将吊着的空墨水瓶放入溶液中,看到什么现象?分析变化原因。 问:漂浮的物体是否也受到向上的托力呢? 学生实验: 将乒乓球投入水中,设法将它按入水中,有何感受?这说明了什么问题? 说明:(一切浸入液体中的物体,都要受到液体对它竖直向上的托力,这就是浮力。) (二)板书 一、 一切浸入液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力 ↓ ↓ ↓ (受力物体) (施力物体)(方向) 分析:(力是物体对物体的作用,任何一个都有施力物体和受力物体。浮力的施力物体是液体,受力物体是浸入液体中的物体,浮力的方向是竖直向上的。)另外对浸入的理解,它包含两种情况:①部分浸入;②浸没。 讨论: 1. 给你弹簧测力计、水、烧杯、钩码,如何测出钩码浸入水中的浮力? (1)先测钩码在空气中的重力G 。 (2)物体浸入水中看弹簧测力计的示数F拉。 (3)求浮力 2. 浸在液体中物体一定受到浮力吗?(有各种意见) 演示实验: 图1 (1)取一只去底的矿泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。问:如果我往里面注水,乒乓球会浮起吗?(会。因为要受到水的浮力) (2)往塑料瓶里面注水。现象:乒乓球被水压在瓶底,同时有水从塑料瓶口漏出。 (说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢?) 板书:二、浮力产生的原因 (3)用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生? (现象:乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。) (4)将水倒回烧杯,分析原因。 第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。 第二次乒乓球下积满了水,即受到水对它向下的压力,而且受到水对它向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是压力产生的原因。> 图2 我们举特例来分析:立方体浸没在液体中的受力情况立方体浸没在水中,其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等,并且对应部位距水面的深度相同。 问:水给它们的压强是否相等?(相等) 问:水给它们的压力是否相等?(让学生讨论)(压力相等并且方向相反) 分析:(p =ρgh p =F/S S 一定,F =p·S)但是,上下两表面处的深度不同,下表面处的深度更深,压强更大,而上下两表面的表面积相同,据p = F/SF = P·S,所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即>这就是浮力产生的原因。 板书:原因:> 而根据同一直线上二力的合成,=-,这就是浮力。 板书:实质:=-,方向竖直向上。 总结说明:浸入液体中的物体,上下表面受到的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。 问:既然一切浸入液体中的物体都要受浮力,那么为什么有的物体在水中下沉,有的在水中上浮呢?下面我们就来讨论物体的浮沉条件。 板书:三、物体的浮沉 演示实验:将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙;一个中空;一个有部分沙,用蜡封住),松手后出现什么现象?分析讨论。 图3 问:浸入水中的物体受到哪几个力的作用?(重力、浮力)它们的施力物体是谁?(地球、水)一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,它的运动状态由它们共同决定。 (1)当=G 时,它受到平衡力的作用,将处于什么状态?(静止)(悬浮) (2)当>G 时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?(上升)(上浮) (3)当<G 时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?(下沉) 板书: 问:沉的物体最终处于什么状态?(静止)为什么?(另外受到容器底对它的支持力。)() 问:那么上浮的物体最终处于什么状态?(静止)我们就说物体漂浮在液面上,那么,。受到平衡力的作用。 三、总结扩展 (一)本书主要学习三个知识点: 1. 什么是浮力,浮力的方向如何,以及如何用实验法测浮力? 2. 浮力产生的原因是什么? 3. 物体的浮沉条件。 我们要理解、记忆,并且借助实验,才能更好地掌握知识。 (二)思考:上浮的物体(),上浮至漂浮在液面上() 讨论:物体的重力怎样变化?浮力怎样变化?浸没在水的体积能怎样变化?说说浮力的大小可能跟什么有关系? 四、布置作业 (略) |
《探究斜面的机械效率》教学设计 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
湖北省应城市开发区学校 熊桂华 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【教学目标】 一、知识与技能 1.知道利用斜面拉物体时,有用功与总功的计算方法,会计算斜面的机械效率。 2.会测定斜面的机械效率,并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。 3.知道提高机械效率的意义,并能把它迁移到如何提高学习效率。 二、过程与方法 1.从生活实际出发,培养探究物理学有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。 2.亲身经历测量斜面机械效率的过程,通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案,并培养自主合作探究的能力。 三、情感、态度与价值观目标 1.让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。 2.通过探究活动,进行充分的交流与合作,培养学生严谨求实的科学态度和团结合作的科学精神。 【实验教具】 学生用实验器材:弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、带钩的方木块、一个长方体铁块、毛巾、玻璃、砝码。 老师用实验器材:弹簧测力计、刻度尺、斜面、带钩的方木块、一个长方体铁块、毛巾、玻璃、砝码。 软件:探究斜面机械效率的Flash课件。 【设计理念】 为了让学生更进一步的了解机械效率的概念及其意义。我设计了探究斜面的机械效率这个课题,使学生进一步认识利用斜面可以省力,学习测量斜面的机械效率,通过探究斜面的机械效率与哪些因素有关,从而加深对机械效率的理解。为了挖掘学生的潜力,我在教材的基础上加以了增补,不仅让学生探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系,还让他们探究斜面机械效率与斜面粗糙程度以及所拉物体重力的关系。把斜面的省力情况与其效率进行比较,得出要想省力就不可能有更高的效率,使学生看问题具有辩证性。同时让学生提出他们还想知道有关斜面的问题,使学生把理论与实践相联系。最后将效率进行发散,使学生把效率迁移到诸多方面,以至于能学以致用。 【教学设计】
【教学反思】 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,效率就是金钱,效率就是生命,让学生理解提高效率的重要性。 |
《探究斜面的机械效率》课堂实录 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
湖北省应城市开发区学校 熊桂华 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【教学目标】 一、知识与技能 1.知道利用斜面拉物体时,有用功与总功的计算方法,会计算斜面的机械效率。 2.会测定斜面的机械效率,并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。 3.知道提高机械效率的意义和主要方法。 二、过程与方法 1.从生活实际出发,培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。 2.亲身经历测量斜面机械效率的过程,通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案,并培养自主合作探究的能力。 三、情感、态度与价值观 1.让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。 2.通过探究活动,进行充分的交流与合作,培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。 【实验教具】 学生用实验器材:弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。 老师用实验器材:器材同上。 软件:Flash课件。 【教学过程】 一、创设情景,导入新课 师:工人往高处搬重物时,一般会用什么方法? 生:用木板搭成一个斜面,把重的东西推上去或拉上去。 师:为什么这么做呢? 生:因为斜面可以省力。 师:斜面这种省力的机械,在生活中有许多运用,同学们都见过哪些斜面? 生:盘山公路就是一个大斜面。(大屏幕) 师:还有吗? 生:我们骑自行车上坡时,走S形路线会更容易一些。也是利用了斜面可以省力。 师:这盘山公路像不像S形? 师:桥梁的引桥也是一个斜面,而且桥面越高,引桥也越长。(大屏幕) 师:既然使用斜面可以省力,那能不能省功呢? 生:不能。因为使用任何机械都不能省功。 师:说得很好。实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功,这样使得有用功总是小于总功,有用功占总功的百分比就是机械效率,我们用它来描述利用机械做功的效率,那么斜面的机械效率到底与哪些因素有关呢?它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗? 二、合作交流,解读探究 1.提出问题: 师:这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。 师:我们利用斜面做功时,目的是把物体抬到一定高度处。我们不把它竖起提升,而是沿着斜面把它拉上去,这是为了省力。演示:请看这里,沿斜面拉物体时,什么是有用功?什么是总功?如何计算斜面的机械效率? 生:克服物体重力所做的功是有用功,拉力所做的功是总功。 师:我们需要哪些测量仪器?需要测量哪些物理量呢? 生:需要弹簧测力计和刻度尺。要测出物体重力,斜面高度,拉力,斜面长度。 斜面的机械效率: (大屏幕) 师:你们准备怎样测量拉力的大小? 生:用弹簧测力计钩住物体,沿斜面匀速向上拉,读出测力计的示数即为拉力的大小。 师:知道了如何测量斜面的机械效率了,同学们猜想一下,斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢? 2.进行猜想: 生:斜面的机械效率可能与斜面的高度、斜面长度、倾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物体重力有关。(大屏幕) 师:能说说你们的猜想依据吗? 生:我觉得可能与斜面的粗糙程度有关,斜面越粗糙,克服摩擦力所做的额外功就越多,机械效率越低。 师:有道理。摩擦是影响机械效率的一个重要因素,摩擦力越大,做的额外功就越多,机械效率就越低。 生:我觉得可能与斜面的倾斜程度有关,斜面的倾斜程度越大,把物体提升得也越高,机械效率就越高。 生:我认为可能与斜面的坡度有关。坡度越大,斜面的机械效率越高。 生:我觉得可能与物体的重力有关,物体越重,所以机械效率高(或越低)。 生:我认为可能与斜面的长度有关,斜面越长,克服摩擦力所做的额外功也越多,机械效率就越低。 生:我认为可能与物体对斜面的压力有关,压力越大,机械效率越低(或越高)。 生:我认为可能与斜面的高度有关,斜面越高,做的有用功就越多,机械效率越高。 师:很不错,同学们猜想了这么多因素,而且说得有理有据。我们能不能把这些因素中相类似的因素合并合并,把问题简化一下呢?谁来说? 生:我觉得斜面的坡度与斜面的倾斜程度可以合并。 师:坡度与倾斜程度是不是一个意思呀? 生:我觉得物体对斜面的压力与物体的重力可以合并。 师:物体越重,对斜面的压力也越大,那我们把它们合并为重力,因为压力不太好测量。 生:我认为斜面的高度与斜面的长度也都可以合并为斜面的倾斜程度,因为固定高度,只改变长度或固定长度只改变高度都相当于改变了斜面的倾斜程度,效果是一样的。 师:说得有道理,你能来演示给我们看看吗? 生:演示并解说。把斜面长度固定,只改变斜面高度,斜面的倾斜程度变了;把斜面高度固定,只改变斜面的长度,斜面的倾斜程度也变了。这两种方法达到的效果是一样的。 师:这两种方法都改变了斜面的倾斜程度。但哪一种方法更简便? 生:固定高度,改变斜面的长度更简便。 师:按照同学们的讨论结果,进行合并后,影响斜面的机械效率的因素有几个? 生:斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体重力。(大屏幕) 3.设计方案: 师:要证明同学们的猜想是否正确,最好的办法就是做实验,因为实验是检验真理的唯一标准。但是在做实验之前,我们必须先设计好实验方案,因为只有这样,才能让实验有条不紊的进行。 师:当一个物理量与几个因素有关,我们用什么方法来进行探究呢? 生:控制变量法。 师:当一个量与多个因素有关,在探究其中一个因素时,我们要控制其它的因素一定,这就是控制变量法。由于探究的因素较多,我们的时间也有限,所以各小组的同学只能就其中一个你比较感兴趣的问题来进行探究,各小组讨论一下,我来分分组,同时请各小组组长来领取实验报告单。把你们的设计方案写下来,画出实验的图例和实验表格。 生设计实验,师巡视。发现问题及时给与帮助。 4.展示交流结果: 生1:在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时,控制斜面的粗糙程度和物体重力一定,改变斜面的倾斜程度。分别就较缓、较陡、最陡做三次。这是我们的设计方案图和表格。 师:大屏幕展示方案一。(强调材料任意选择其中一种)(动画及表格) 附表格一:
生2:在探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系时,控制斜面的倾斜程度和物体重力一定,改变斜面的粗糙程度。分别在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。这是我们的方案图和表格。 师:大屏幕展示方案二。(动画及表格) 附表格二:
生3:在探究斜面机械效率与物体重力的关系时,控制斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度一定,改变物体的重力,分别用较轻、较重、最重的物体做三次。这是我们的方案图和表格。 师:展示方案三。(也强调材料可以任意选择)(动画及表格) 附表格三:
5.进行实验: 师:方案已经制定出来了。下面就开始实验吧。同学们边做实验边记录数据。 生:做实验。师巡视。发现问题及时帮助。 6.分析论证,得出结论 师:同学们的实验做完了吗?做完了。把你们的数据及结论拿到前面来展示一下,让大家来分享你们的实验成果吧。哪个小组先来?你们小组先来吧。 生:展示实验。先把实验报告拿到展示台下展示,然后一个同学做演示,一个同学解说。 生1:我们探究的是斜面的机械效率与倾斜程度的关系。我们首先测出了物体重力,记入了表格。实验时,我们选择的是──斜面。先让斜面的倾斜程度较小,把物体沿斜面匀速拉上斜面,读出拉力的大小,记入表格,再用刻度尺测出斜面的长度和高度也分别记入表格。然后逐渐增大斜面的倾斜程度,按同样的方法重做两次实验。最后算出较缓时为**,较陡时 为**,最陡时 为**。所以我们得出的结论是:斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。 师:真不错,说得这么详细。为他们鼓掌。 师:其它探究机械效率与斜面倾斜程度关系的小组得出的结论与他们的相同吗? 生:我们选择的是毛巾斜面,也得到了同样的结论。 师:下面哪个小组上来展示? 生2:我们小组探究的是斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系。控制斜面的倾斜程度和物体重力一定,也是先测出了物体重力,记入了表格中,实验时,先在木板表面铺上毛巾,把物体沿毛巾斜面匀速拉上斜面,记下拉力大小,记入表格,用刻度尺测出斜面长度和斜面高度分别记入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重复上面的实验。最后分别算出在毛巾表面上时 为**,木板表面上时 为**,玻璃表面上时 为**,我们得出的结论是:斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。 师:其它探究这个因素的小组得到的结论是一致的吗? 生3:我们探究的是斜面的机械效率与物体重力的关系。控制斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同,先测出木块重力,记入表格中,把它沿斜面匀速拉上斜面,测出拉力的大小记入表格中,同时测出斜面长度和斜面高度,也分别记入表格中,然后逐渐在木块上加砝码,改变物体重力,重复上面的实验。最后算出较轻时的 为**,较重时 为**,最重时 为**。这三次的 近似相等,所以在误差范围内,我们得出的结论是:斜面的机械效率与物体重力无关。 师;同学们都说得非常好。综合一下同学们的实验结论。我们可以得出影响斜面的机械效率的因素只有两个,即斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度。具体的关系怎样说才算是严密的呢? 生:在斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。 生:在斜面的倾斜程度一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越高。 生:斜面的倾斜程度与物体的重力无关。 师:说得非常好。(大屏幕展示结论) 7.评估与交流 师:我们回到刚才第一个表格中,同学们有没有什么新的发现? 生:我还发现,倾斜程度越小,拉力越小,也就是越省力。 师:那综合分析一下省力情况与机械效率大小,你可以得到什么结论? 生:斜面越省力,机械效率越低;斜面越费力,机械效率越高。 师:既然斜面的倾斜程度越小,机械效率越低,那盘山公路为什么还要把斜面修得那么长呢? 生:为了更省力。 师:特别是对于较重的物体做功考虑更多的应该是省力的问题,因为如果你不能搬不动动物体,你做的功就等于0,你的机械效率也将为零。这样看来,我们应该在力所能及的范围内,尽量的让斜面更陡一些,更光滑一些,这样就能提高斜面的机械效率了。 师:通过刚才的探究,你最感兴趣的是什么?你还想知道有关斜面的哪些方面问题?(大屏幕) 生:我还想知道斜面在生活中还有哪些应用。 师:还有生活中不太起眼的螺丝钉,千斤顶,楼梯等等都是斜面。 生:我想知道为什么斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率就越大。 师;我们可以采用极端思维法来思考这个问题:如果斜面的倾斜程度为零,也就是水平,当我们沿水平方向拉物体,不可能让物体升高,在提升物体这方面做的功为0,即机械效率为0。如果斜面的倾斜程度最大,也就是竖直,沿竖直方向提升物体时,不需要克服斜面摩擦力做额外功了,此时的机械效率就等于100%。所以斜面的倾斜程度越小机械效率越低;斜面倾斜程度越大机械效率越高。 生:我想知道为什么斜面的机械效率与物体的重力无关。 师:这是因为拉力与重力成正比,关于为什么成正比,同学们到高中就明白了。 生:我还想知道斜面的机械效率与物体运动速度是否有关。 师:你觉得呢? 生:我觉得有关(或无关) 师:你想一下啊,无论速度大还是速度小,只要是匀速,拉物体的力变不变? 生:不变。 师:那你觉得机械效率与速度有关吗? 生:我觉得无关。 生:我还想知道物体在斜面上滚动时的机械效率与滑动时的机械效率有什么区别? 师;那你猜一下,滚动时高还是滑动时高? 生:我觉得滚动时高,因为滚动摩擦比滑动摩擦小。 师:嗯,很喜欢动脑筋,不错啊。 师:不过,这些只是同学们的猜想,真正的验证过程就只能留给同学们课后去探究了。 师:通过这节课的学习,同学们觉得有哪些收获,又有哪些不足呢?(大屏幕) 生1:通过探究我知道了斜面的机械效率与哪些因素有关,而且还知道了斜面的省力情况与斜面机械效率的关系。 生2:这次探究实验,我们先根据提出的问题,进行了猜想,然后通过小组讨论设计了实验方案,再通过实验,根据实验数据分析归纳出正确结论,这个探究方法对我以后的学习有很大的帮助。 师:方法上的收获确实很重要,我们除了要学习实验的探究方法,也要学习别人好的学习方法,你们说是不是呀?有什么不足? 生:我觉得实验中还是有很多的不足。比如,在测量拉力的时候,不能保证匀速拉动物体,而且弹簧测力计不是固定的,而是运动的,不便于读数,拉力的测量误差比较大。 生:斜面长度和斜面高度的测量也存在一些误差。 师:所以我们在测量的时候,都要非常的细心,这样才能提高实验的成功率。 三、应用迁移,延伸拓展: 师:效率是一个很重要的问题,提高机械效率,可以更充分地发挥机械设备的作用,因为可以减少能耗,降低生产成本。效率就是时间,效率就是金钱,效率就是生命。无论做什么都会有效率,无论什么时候,我们都要尽量的提高效率。 阅读理解:效率 除了机械做功有效率问题外,日常生活中的很多事情都有效率问题。一家人吃饭,不可能把每粒米都吃进肚里,这里我们可用效率表示对米的有效利用程度。用铅笔写字,一支铅笔的铅芯都能完全利用吗?人们总希望这根铅笔芯被利用的程度越大越好,因而这里的效率反映了对铅笔芯的有效利用程度。用炉子烧水的时候,煤炭不可能都完全燃烧,燃烧的煤炭放出的热量只有一部分被水吸收,很多热量浪费掉了,在这里我们可用“效率”的高低来表示对煤炭和放出的热量的有效利用率的大小。吹电风扇时,消耗的电能除了一部分转化为电风扇的机械能之外,电动机中的线圈由于电流通过会发热,夏天,电风扇工作久了,电机发热就是很好的证明,但产生的这些热量都白白散失到空气中了。所以也可以用效率来表示电能利用率的大小。日常生活中所说的“工作效率”、“学习效率”、“办事效率”等等,都是从一定角度反映对某些事物的有效利用程度。(大屏幕展示文字并配音) 看完这段方字,请同学们根据生活中你使用的机械,想想,怎样提高机械效率呢?另外,再结合自己的学习实际,想想又如何提高学习效率呢? 师:这个问题就留给大家课后去思考吧,今天这节课我们就上到这儿。 |
《机械能与内能》重难点剖析 |
江苏丰县广宇中英文学校 刘庆贺 |
一、正确理解机械能 能的概念很抽象,是学习的难点。为了突破这个难点,必须把这个抽象的概念具体化,这就是把能量和做功紧密结合起来。一个物体具有能量,可以用来做功;反过来一个物体能够做功,它就具有能量;一个物体做的功越多,它具有的能量就越大。可以用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。因此功是能量转化的量度。 功和能是两个关系密切,而含义又不相同的物理量。根据书中“能”的概念可知,一个物体具有了能,就可以做功。需要注意的是:⑴具有能的物体,不一定都处在做功的过程中。如:悬挂着的钢球,它虽没有做功,但它具有重力势能。⑵做功的过程,一定伴随着能量的变化。如打桩机被举高的重锤落下来砸在石桩上,重锤在下落的过程中重力做功,将重力势能转化为动能;被压缩的弹簧把放在弹簧上面的砝码弹起时,弹力做功将弹簧的弹性势能转化为砝码的动能。 判断一个物体是否具有动能,关键看此物体是否运动,若物体是运动的,则它必定具有动能。动能的大小既与速度有关,也与质量有关。在遇到有关问题时,同学们不能只考虑速度,而忽视质量,要考虑全面。如一辆洒水车在水平路面上匀速行驶,在洒水过程中,其动能不断减小。 判断一个物体是否具有重力势能,关键看此物体相对某一个平面有没有被举高,若被举高了,则物体具有重力势能。重力势能除与物体所在的高度有关,还与物体质量有关。如在高空同一高度匀速飞行的飞机,抛出救灾物资后,尽管其速度、飞行高度不变,但飞机的总质量减小,其动能、势能和机械能都要减小。还要注意,决定重力势能大小的一个因素“高度”,在没有特殊指明的情况下,一般是指相对于地面而言的。初中阶段通常把地面上的物体具有的重力势能看作零。 判断一个物体是否具有弹性势能,关键看此物体是否发生了弹性形变,若此物体发生了弹性形变,则此物体具有弹性势能。物体有弹性无形变或有形变无弹性都没有弹性势能,只有在既有弹性又有形变的情况下才有弹性势能。比较弹性势能的大小只能在相同外形的物体之间进行。 动能和势能之间可以相互转化,动能转化为重力势能的标志是速度减小,所处的高度增加;重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小,速度增大。 动能和势能统称为机械能。判断机械能变化的方法:①由“机械能=动能+势能”判断,若速度和高度不变,质量减小,则动能减小,势能减小,机械能也减小;若质量和速度不变,高度减小,则动能不变,重力势能减小,机械能减小。②在动能和势能相互转化的过程中,如果没有机械能与其它形式的能之间的转化,即没有空气阻力和摩擦等原因造成的机械能的损失,机械能的总量是保持不变的。③在动能和势能相互转化的过程中,如果存在空气阻力和摩擦等,机械能的总量减小。 物体各种形式的能量可以相互转化,动能和势能的相互转化只是能量相互转化的一种形式。能量转化过程中总是有一种能量减少,另一种能量增加。能量的转化,可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间。例如:高空落下的物体。能量的转化发生在物体的本身,而用弓把箭射出去,能量转化发生在弓和箭两物体之间,故而分析具体问题时,要注意这种区别。 二、正确理解温度、内能、热量之间的区别与联系 (1)区别: 温度表示物体的冷热程度,它是一个状态量,所以只能说“物体的温度是多少”。两个不同状态间可以比较温度的高低。温度是不能“传递”和“转移”的,其单位是“摄氏度”。从分子动理论的观点来看,它跟物体内部分子的无规则运动情况有关,温度越高,分子无规则运动的速度就越大,分子运动就越剧烈。可以说,温度是分子无规则运动的剧烈程度的标志,它是大量分子无规则运动的集中体现,对于个别分子毫无意义。 内能是能量的一种形式,它是物体内部所有分子无规则运动的动能与势能的总和。内能和温度一样,也是一个状态量,通常用“具有”等词来修饰。 内能大小与物体的质量(反映物体内部分子数的多少,影响分子的动能)、体积(反映分子间平均距离的大小,影响分子间的势能)、温度及构成物体的物质种类都有关系。现阶段主要掌握与温度的关系。一个物体温度升高时,它的内能增大,温度降低时,内能减小。切记“温度不变时,它的内能一定不变”是错误的。如晶体熔化、液体沸腾时,温度保持不变,但要吸热,内能增加。温度不变时,它的内能也可能减小(想一想为什么?)同样,物体放出热量时,温度也不一定降低。 热量是在热传递过程中,传递能量的多少。它反映了热传递过程中,内能转移的数量,是内能转移多少的量度,是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”。热量的单位是“焦耳”。 (2)联系: ①温度与内能 因为温度越高,物体内的分子做无规则运动的速度越快,分子的平均动能越大,因此物体的内能越多。但要注意:温度不是内能变化的惟一标志。物体的状态变化也是内能变化的标志(如晶体的熔化、凝固,液体沸腾等)。 ②温度与热量 温度反映的是分子无规则运动的剧烈程度。分子运动越剧烈,物体温度就越高。热量是在热传递过程中,内能转移的多少。温度高的物体放出热量,内能减小,温度低的物体吸收热量,内能增加。两物体间不存在温度差时,物体具有温度,但没有热传递,也就谈不上“热量”。 ③热量与内能 热量反映了热传递过程中,内能转移的数量。物体放出了多少热量,内能就减小多少;物体吸收了多少热量,内能就增加多少。要注意:内能增减并不只与吸收或放出热量有关,做功也可以改变物体内能。对物体做功,物体的内能会增加,对物体做了多少功,物体的内能会增加多少;物体对外做功,物体的内能会减小,对外做功多少,物体的内能会减小多少。 ④内能与机械能 内能是物体内部所有分子无规则运动的动能与势能的总和。机械能是指整个物体发生机械运动时具有的能量。一个物体可以同时具有内能和机械能。因为一切物质的分子都在不停的做无规则运动,总有分子动能;分子间总是存在着引力和斥力,总有分子势能,所以一切物体在任何情况下都具有内能,即内能不可能为零,机械能可以为零。 三、比热容与热值 ①比热容:因为不同的物质在质量相同,升高(或降低)的温度也相同时,吸收(或放出)的热量并不相同,物理学中用比热容来反映物质的这一特性。所以比热容是物质的一种特性,只与物质种类、状态有关,与其它任何因素无关,当然与吸收(或放出)的热量、质量、升高(或降低)的温度等无关。和密度一样,利用比热容也可以鉴别物质。比热容的单位比较复杂:是J/(㎏·℃)。 水的比热容大的实际意义 通过课本的比热容表,可以看出,各种物质的比热容中,水的比热容最大,这在人们的日常生活和生产中,具有重要意义。主要表现在两个方面:一方面,冷却或取暖。由于水的比热容较大,那么一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,这样水就可用来冷却或取暖。用来冷却时,是让水吸收带走更多的热量。如柴油机工作时,水箱中要加足水;用来取暖时,是让水放出更多的热量。另一方面,由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。沿海地区与内陆地区相比,冬天和夏天温差较小,白天和夜晚温差也较小,就是这个道理。②热值:质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量并不相同。物理学中用热值来反映燃料的这一特性。所以热值是燃料的一种特性,只与燃料种类有关,与燃料质量无关。为了方便,热值常用两个单位:固体或液体燃料常用J/㎏,相应的计算公式──Q=qm;气体燃料常用J/m3,相应的计算公式──Q=qV。 四、效率问题 ①热效率:燃料在燃烧时放出的热量,只有一部分被有效利用。我们把被加热的物体吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比用热效率表示。表达式为:。注意:在不计热损失时,物体吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量相等。 ②热机的效率 热机是将燃料燃烧获得的内能转化为机械能的机器。四冲程内燃机在一个工作循环中:活塞完成四个冲程、两个往复运动,活塞对外做功一次;曲轴和飞轮转两周。四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其它三个冲程靠飞轮的惯性完成。有两个冲程伴随有能量的转化:压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能。 在热机工作时,用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。公式为:。 热机中能量损失的原因:①废气带走部分能量;②部件散热损失一部分能量;③部件间摩擦损失能量。 五、热量的计算 ①应用公式直接求解 注意:公式中各物理量的单位必须统一为国际单位;文字叙述中升高t℃、升高了t℃、降低t℃、降低了t℃,对应的是温度的改变量,而升高到t℃、降低到t℃,对应的是物体的末温t℃。 ②两个温度不同的物体放在一起,如果它们与外界没有热传递,则高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量,直到温度相等为止,即达到热平衡。公式为:Q放=Q吸,称为热平衡方程。 注意:公式的实质是表明了在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体的多少,反映了在这种转移中能量守恒的关系。若在热传递过程中存在能量损失,则有:Q放=Q吸+Q损。 ③燃料完全燃烧时放出的热量,计算公式有两种:计算固体或液体燃料时常用Q=qm;计算气体燃料时常用Q=qV。 |
“功”教学设计 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
吉林省敦化市黄泥河镇中学 牟善秋 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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“动能”教学实录 | ||||||||||||||||||||
青岛经济技术开发区第三中学 姜素华 | ||||||||||||||||||||
【设计理念】 本节教案选用人民教育出版社新编写的《探索物理》第十四章第一节,以动能和影响动能的因素为线索,组织引导学生进行探究学习,把势能作为学生课后学习探究的内容,把课堂教学和课后探究有机地结合起来。课堂教学采用集体思考、讨论的方法,注重学生学习过程、情感、态度、价值观的培养。课堂教学以学生的探究学习为主,教师只是课堂活动的组织着和参与者,体现了课改的精神。 【教材分析】
【教学过程实录】 一、引入新课 学生看一则新闻:《一铁路职工“中弹”昏倒》。(多媒体播放课件) 师: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。 (说明:从生活到物理,以引发学生的求知欲。) 二、讲授新课 (一)能的定义和单位 师:请同学们说一说你都知道哪些形式的能量?看谁知道的最多。 生:光能、电能、热能、声能、太阳能、风能…… 师:同学们知道的能量可真不少。下面请同学们看下面的四个情景。(多媒体播放课件:流水推动水磨转动,风推帆船、吹动风车,子弹击穿木块,汽车撞击木块。) 师:刚才同学们看到的流水、风、子弹、汽车是否具有能量? 生:回答。 师:请同学们讨论一下:这些物体有什么共同特点? 生:讨论后回答:它们都是运动的。 师:根据它们的特点,大家认为这种形式的能应该怎样命名? 生:讨论后回答:应该叫动能。 师:好,就叫它动能。这节课我们就来学习动能。(板书课题:动能) 师:同学们能否试着给动能下一个定义? 生:讨论并给出定义。 师:(板书:1.动能的定义:物体由于运动而具有的能。)除了刚才的四个物体,大家还知道哪些物体具有动能?请讨论回答。 生:讨论并举例。如奔驰的骏马、飞行的小鸟、游动的鱼、地球、月亮…… (说明:此处体现从物理走向生活,培养学生联系实际的能力。) 师:指出一切运动的物体都具有动能,并指出动能的单位。(板书:2.动能的单位:焦耳。) (二)影响动能大小的因素 师:请同学们看第90页小资料,了解一些物体的动能,由此你能提出什么问题? (说明:培养学生提出问题的能力,发散学生的思维。) 生:讨论并提出问题。 师:有选择地板书学生提出的问题。 师与生:共同讨论确定研究课题:影响动能大小的因素有哪些? 师:下面请同学们结合生活实例猜想一下,动能的大小可能与哪些因素有关? 生:讨论猜想。 师:哪个小组愿意发表自己的见解并举例证明自己的观点? 生:讨论回答。 师:综合不同学生的猜想,有选择地板书学生的各种猜想: 1.与速度有关 2.与质量有关 3.与速度和质量都有关 (说明:学生的猜想各种各样,有的甚至偏离主题,教师切不可简单地加以否定,以免挫伤学生的积极性,可引导学生进行反驳并通过有选择的板书保留有价值的猜想。) 师:究竟哪种猜想正确呢?请同学们设计实验证明一下。 生:讨论设计方案并进行实验。 师:巡回指导并参与讨论。 师:哪个小组愿意起来交流一下你们设计的方案和结论? 生:部分组到前面展示自己的方案并说明得到的结论,其他组指出实验中的不足之处并加以改进,使实验方案更加完善。 (说明:对实验中存在的问题教师与学生一起探讨,对于认为动能大小只与质量或速度有关的组,学生实验时向学生提出以下问题: 1.在研究动能大小与速度关系时为什么要用同一个铁球? 2.在研究动能大小与质量关系时为什么要让大小不同的铁球从同一高度滚下? 此处体现的是控制变量法,可使这些组的同学意识到自己的观点是片面的,进而使他们的观点得到完善。) 师:实验证明哪一种猜想正确? 生:回答。 师:由实验你得到了怎样的结论? 生:集体讨论得出结论。 师:评价后板书:(2.影响动能大小的因素:质量和速度。在速度相同时,物体的质量越大,动能越大;在质量相同时,物体的速度越大,动能越大。) (说明:此处学生的思维会聚。) 师:这两个因素哪一个对动能影响更大?请同学们讨论并举例说明。 生:讨论并举例。 师:下面请同学们用刚得到的结论解决几个问题: 1.同学们能否用刚刚学过的知识解释小小的馒头为什么会伤人?这则新闻对你的日常行为习惯有什么启示? 2.交通部门为什么要对车辆进行限速?为什么同一路段不同车辆限速不同? (说明:多媒体显示。此处体现从物理到生活。) 生:讨论并做出回答。 三、课堂小结 师:请同学们回顾一下这节课你都学会了哪些知识?学会了哪些方法?这节课对你的日常行为习惯有哪些启示? 生:讨论总结。 四、布置作业 1.写出探究影响动能大小因素的实验报告。 2.课本P91.5. 3.课后自学重力势能和弹性势能并探究影响它们大小的因素。 【板书设计】
注: 这节课曾在2002年11月22日于青岛经济技术开发区第三中学举行过青岛市新课程改革研究课。 |
“机械效率”教学实录 | |||||||||||||||||||
青岛经济技术开发区第三中学 孙克功 | |||||||||||||||||||
【设计理念】 1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功;在此基础上理解机械效率,并通过探究斜面的机械效率,加深机械效率的认识。 2。通过对机械效率的学习,让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念,使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来,具有于任何事情都要注意效率的科学态度。 【教材分析】
【教学过程实录】 一、引入新课 师:小明家最近买了一处新楼房,一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到二楼。请同学们根据需要,选择器械帮助小明家解决这个问题,看看哪个小组选的办法最好? 生:小组讨论后自由回答 (把沙子装入桶中,用动滑轮把沙子拉到楼上;在地面与楼面之间搭上木板,将沙子装入袋子沿着木板推到楼上……) 二、进行新课 师:假如用动滑轮提升沙子,请同学们观着提沙子的过程(媒体显示)。 生:观察思考。 师:对谁做的功是我们需要的? 生:对沙子做的功。 师:(板书有用功:我们所需要的功。) 哪部分功是我们不需要,但不得不做的? 生:提桶所做的功,克服动滑轮的重力所做的功。 师:(板书额外功:工作时,对于额外负担所不得不做的功。) 一共做的功等于什么? 生:有用功与额外功之和。 师:(板书总功:有用功与额外功之和。) 假如用斜面推沙子(媒体显示),有用功、总功、额外功各是多少? 生:(计算回答) 师:假如我们用下面三种方法搬运沙子(媒体显示), 你认为哪一种方法最好?为什么? 生:讨论回答。(第三种方法最好,因为第三种方法做的额外功最少。) 师:工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。(板书机械效率:有用功在总功中所占的比例)表示机械效率;W有表示有用功;W总表示总功。那么,机械效率应该怎样表示? 生: 师:根据公式计算,上面斜面的机械效率是多少? 生:计算回答。 师:观察计算结果,对“机械效率”,你能发现什么? 生:讨论回答。(机械效率没有单位,小于1,常用百分数表示。) 师:同学们,刚才我们知道上面斜面的机械效率,任何斜面的机械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景(媒体显示)。 生:观察思考。 师:下面我们探究斜面的机械效率(板书探究:斜面的机械效率。) 通过观察上面用斜面推物体的情景,对斜面的机械效率你能提出什么问题? 生:提出问题。 (斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系?斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系?……) 师:请同学们猜想上面提出的问题。 生:做出猜想。 (在斜面高一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高;在斜面的长、高一定时,斜面越光滑,机械效率越大。) 师:请同学们根据提出的问题和做出的猜想,每一小组选择其中的一个问题进行实验,设计出实验的方案。 生:小组讨论,设计实验的方案。 师:下面请同学们根据设计的实验方案,选择桌面上的器材进行实验。 生:小组实验,同时设计表格记录数据。 师:分析实验数据,你能得出什么结论? 生:小组回答。 师:回想实验的过程,影响实验的误差是什么? 生:讨论回答。 三、小结 师:通过本节课的学习,你有哪些收获? 生:思考回答。 (1.有用功、额外功、总功;2.机械效率:定义、公式、计算;3.探究:斜面的机械效率。) 四、动动脑 师:根据生活中你使用的机械,想想:怎样提高机械效率?结合自己的学习实际,如何提高学习效率? 生:讨论回答。 五、布置作业 设计实验,测定滑轮组的机械效率 【板书设计】 1.有用功:我们所需要的功额外功:对于额外负担所不得不做的功。四.机械效率 总功:有用功与额外功。 2.机械效率:有用功与总功之比公式没有单位,小于1,常用百分数表示。 3.探究:斜面的机械效率 提出问题 猜想 设计实验方案 进行实验 分析数据,得出结论 评估 | |||||||||||||||||||
机械效率 |
广东省湛江市第十二中学 梁燕玲 【教学目标】1. 知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系。 2. 理解机械效率的概念,并能计算简单机械的效率。 3. 培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。 【教学重点和难点】 对机械效率概念的理解。 【教学方法】 综合教学法。 【教学仪器】 电脑教学平台一套,滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、相同木块和细线各20件。 【教学过程】 一、引入有用功、额外功、总功 师:我们学校旁有一座私人住宅正在建造中,现在需把100 N重的砂子运到6 m高的楼上。想想看,有哪些方法,可以把砂子运上去? 在投影仪上映出下图: 生:可以把砂子装在桶里或装在袋子里,人提上去。可以用起重机吊上去。还可以用动滑轮或滑轮组等简单机械将砂子运上去。 师:同学们回答得都很好。我们可以有许多办法将砂子运上楼。 现在我们选取其中的一种做个模拟实验,请大家讨论。(电脑模拟动画) 这是一个利用滑轮组提升砂子的装置图,请观察和思考: 1. 几段绳子承担物体和滑轮的总重? 2. 砂子升高h,绳子末端移动的距离s是多少? 3. 把100 N重的砂子运上6 m高的楼上,需要做多少功? 4. 通过滑轮组,绳子末端用了40 N的拉力将砂子运上去,实际做了多少功? 5. 想一想,这两个功为什么不相等? 在投影仪上映出学生讨论的结果。 生:提砂子上楼时也要把桶、动滑轮提上去,还要对桶和动滑轮做功;另外绳和滑轮之间还有摩擦,也需要做功。 师:我们的目的是把砂子运上楼,所以把100 N重的砂子运到6 m高的楼上,无论采取哪种方法都必须做的功,这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去,在完成运砂子的同时,还不得不对桶和动滑轮也做了功,此外还要克服各种摩擦做功,这部分对砂子提上楼没有用,但又不得不做的功,是额外功。 板书: (一)有用功、额外功、总功 有用功:在工作时,对人们有用的功。 额外功:在工作时,对于额外负担所不得不做的功。 总功:有用功与额外功的和。 练习: 用桶从井中提水的时候,对 做的功是有用功,对 做的功是额外功。 如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来的桶带有一些水,这时对桶做的功是 功,对水做的功是 功。 二、引入机械效率 1. 学生分组实验(共20个小组,分2个内容,每10个小组做1个内容,2个实验并进。) 测定:把重G =1.5 N的木块,提高到h =0.2 m的高度时, ①通过一定动滑轮组所做的有用功、总功。 ②通过两定两动滑轮组所做的有用功、总功。 每个实验的记录结果选1~2组,在投影仪上映出进行分析。 2. 讨论与分析 (1)有没有一种简单机械只做有用功,不做额外功? (没有) (2)使用不同的简单机械做功,完成相同的有用功时,所做的总功是否相同?这说明什么? (不同)(这说明额外功不同) (3)额外功在总功中占的比例越多越好,还是越少越好? (越少越好) 师:一定的总功中,额外功少意味着什么? 生:有用功多。 师:在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中,有用功究竟占了多少。 为此我们引入一个新的物理量, 叫做机械效率。 板书: (二)机械效率的定义 有用功跟总功的比值叫做机械效率。 板书: (三)机械效率的公式: 练习: 1. 计算课本例题中起重机的机械效率。 2. 计算学生分组实验中所用的简单机械效率。 师:由计算结果推知。 板书: (四)机械效率η是个百分数,一定小于100%,没有单位。 三、小结 师:以上我们讨论了机械的效率,其实在日常的生产、生活中,“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会,是讲效率的社会,时时、事事、处处都要求高效率,以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中,也应注意学习的效率,特别是提高45分钟的课堂效率,这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。 四、布置作业 |
动能和势能 |
山东省青岛第四十七中学 赵 华 【设计理念】1. 本节课对于动能和势能的概念的讲解,不是采用先讲定义,再摆事例的方法,而是采用先摆事例,由学生主动发现它们各自的特点来进行分类,运用分类法自然地得出动能和势能的定义,这样做便于学生接受和理解。 2. 对于动能和势能的影响因素方面,从动能入手,采用典型的探究教学模式,充分体现“以人为本”的教学原则,使学生具有求知的欲望,积极探索问题的答案,在获取知识的同时,也大大地提高了能力。 【教材分析】 【教学过程】 【板书设计】 |
分子热运动 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
山东青岛24中 陈翠玉 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教材分析
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:
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“比热容”教学实录 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
青岛市平度西关中学 綦晓丽 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【设计理念】 1.本节课首先用“漫画”创设问题情景,营造积极思维、气氛宽松的质疑环境,寻找提出问题的突破口。让学生经历从生活走向物理,从物理走向生活的认识过程。 2.让学生大胆猜想与假设。本节课我设置了环环相扣的多个问题,问题提出后鼓励学生大胆猜想,以培养学生的发散思维。科学的猜想是许多发明创造的开始。 3.实验过程由学生设计,通过合作进行实验,并从记录分析讨论中学到规律性知识。让学生经历基本的科学探究实践,受到科学态度和科学精神的熏陶,体验科学探究成功的愉悦。
【教学过程实录】 一、新课引入 师:大屏幕投影一幅漫画:炎热夏天的傍晚,有两个小胖子在海边游玩,为了纳凉问题两人发生激烈争执,甲主张划船到海中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对? (说明:创设物理情景,以激发学生的学习兴趣。) 让学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点。 生(甲):在岸上散步凉爽,因为沙石温度低。 生(乙):划船到海中更凉爽,因为水温较低。 生(丙):一样凉爽,因为气温是一样的。 师:同学们有这么多猜想,到底谁的想法正确呢?学习本节知识后你自然会明白。 (板书课题:三、比热容) (说明:制造问题悬念,诱发学生强烈的探索欲望。) 二、进行新课 师:同学们在生活中一定烧过水,一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开? 生(齐):半壶水容易烧开。 师:将一壶水烧开与烧热,哪个需要时间长? 生(齐):一壶水烧开需要时间长。 师(继续提出问题):烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?请同学们猜想一下。 (说明:提出问题,让学生猜想并讨论,培养学生的发散思维。) 生(甲):与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多。 生(乙):与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多。 生(丙):与水的质量、水温升高多少都有关,质量越大、水温升高越多吸收热量越多。 (说明:教师引导学生互相交流、反驳,对回答不完善的地方可补充完善,共同讨论、归纳、得出结论。) 在学生讨论回答的基础上,教师板书结论。 师(继续提出问题):对于不同的物质,例如,水、沙子、煤油,如果它们的质量相同,温度升高的度数也一样,它们吸收的热量是否相同? (说明:学生思考,小组讨论并回答,以求思维的多样性。) 生(甲):吸收热量不相同,夏天到海边洗澡时,会感觉沙子烫脚,而海水却比较凉;水吸收的热量多,说明水的吸热本领大。 生(乙):吸收热量相同,因为它们受同样的太阳光照射。 师(总结说明):吸收热量多少、或温度变化多少,都反映了物质吸热能力的大小。怎样比较不同物质的吸热能力?请同学们参看桌上的实验器材,边讨论边合作设计实验方案。 让学生分小组合作讨论并设计方案。 (说明:教师要加入学生的探究设计环节,倾听学生的思路,并适时加以点拨,培养学生的创新思维和创新意识。) 教师让学生进行实物投影展示设计方案,并让学生口头表述自己的设计思路。 生(甲):用相同质量的水和沙子,加热相同时间,比较它们温度升高的多少。温度升高越小,说明吸热能力越强。 生(乙):用相同质量的水和煤油,温度升高相同时,比较它们加热时间的长短。加热时间越长,说明吸热能力越强。 (说明:高效率的交流,使学生从别人的方案中得到有益的启发,认识到交流与合作的重要性。) 教师将实验设计中相同或相似方案的学生重新分组。 (说明:重新分组后,学生有了归属感、荣誉感。以小组为单位,通力合作,取长补短,形成合作、竞争的学习气氛。) 教师在学生进行实验之前,应把实验中可能遇到的问题先提出来讨论,有助于实验的顺利完成。 设置问题:1.怎样获得质量相同的水和沙子?(或水和煤油) 2.怎样测出它们的温度? 3.怎样确定它们吸收了相同的热量? 学生思考、讨论,并逐一回答。 师:请做完实验的同学将数据填到黑板上的表格中。学生进行实验,填表:表1质量相同、加热时间相同时: 表1 质量相同、加热时间相同时
表2 质量相同、升高相同的温度时
(说明:取得学生大量的数据,便于总结结论。) 师:请同学们从这些数据中,总结出不同物质的吸热能力。 学生自由讨论,并归纳结论。 (说明:此环节中学生的主动性得到充分发挥,能力在争辩中得到提高。) 师:怎样表示各种物质在这种性质的差异呢?物理学中引入了比热容这个物理量。 (板书:比热容概念) 师:不同物质的比热容不同,比热容是物质的一种属性。请同学们了解“几种物质的比热容”(屏幕投影)。 几种物质的比热容
师生共同分析:从表中我们了解到,水的比热容最大,说明水的吸热能力最强。水的比热容是沙石的4.5倍,因此,白天在同样阳光照射下,水的温度变化比沙石小得多。这是沿海气温温差较小的原因。夜晚,水和沙石同样放热,水温比沙石温度高,因此,晚上在岸上散步更凉爽。 (说明:学生终于明白小胖子(乙)的想法是正确的,真正体验从生活走向物理,从物理走向生活的认知态度,达到学以致用的目的。) 教师设置问题,让学生讨论解决。 问题:1.在日常生活中,哪些地方利用了水的这一属性? 2.在自然现象中,有哪些现象可用水的这一属性解释? (说明:给学生充分的讨论时间后回答,将物理知识与生活、生产相联系,体现物理是有用的。) 生(甲):冬天暖气用水做“热源”,因水储藏的热多。 生(乙):司机师傅用水做“冷却剂”冷却汽车发动机。 生(丙):夏天到海滨去避暑。因海滨比内陆凉爽。 (说明:同学们的讨论热情非常高涨,有初步的信息交流能力,有将自己的见解公开与他人交流的愿望,敢于提出与别人不同的见解。) 教师不失时机地对学生精彩举例加以鼓励。 师:请同学们完成下列巩固练习。(出示反馈练习) 1.为比较不同物质的_____能力,引入了比热。水的比热是_____。 2.判断:一桶水的比热比一杯水的大。() 3.铝的比热是0.88×l03J?(kg?℃)-1,这说明1kg的铝_____。 师:请同学们思考,2kg铝温度从30℃加热到100℃,怎样计算铝块吸收的热量?(屏幕显示) 学生小组合作讨论,做出解答。 师生共同分析归纳,总结出热量计算公式:Q=cmΔt 出示反馈练习二: 1.质量为2kg的水,温度升高50℃吸收的热量是多少? 2.质量为5kg的热水,从100℃降到80℃放出的热量是多少? 学生计算并作答。 (说明:强化练习,加深对热量公式的理解,培养学生运用物理知识解决实际生活中问题的能力。) 师:请同学们阅读课本的“STS”,思考讨论: 1.为什么沿海气温不像内陆气温变化显著? 2.热污染的主要来源包括哪些? 3.同学们作为21世纪的建设者,为保护我们共同的家园,提出你对热污染问题的解决设想。 (说明:此题为开放性题目,目的是唤起学生对社会热点问题的关注,发展学生的实践能力和开创意识) 三、小结 师:同学们在本节课中都有哪些收获? 生:讨论之后做知识小结。 师:本节课不仅仅要了解比热容的有关知识,更重要的是让同学们掌握科学探究的方法,培养学生探究问题的能力。 四、布置作业 1.请同学们回去后,写一篇关于“热污染”的调查报告。 2.完成课本上“动手动脑学物理”的4个题。 【板书设计】
本节课是2002年12月在平度市西关中学进行的平度市级公开课。本节课是在新课程理念指导下,采用了探究式教学法,通过实践、探究、合作交流等学习方式,让学生亲身体验学习,更大程度地调动了学生的主动性和积极性,激发了学生的内在学习动力,培养了学生的实践能力和创新精神。 |
大象无形 |
──我看新教材的开发 江苏省无锡市石塘湾中学 许帮正 新课程提倡教师成为研究者和教材的开发者,我认为“新教材”开发的重点首先应是“科学探究”流程的开发和完善。案例:“比热容”的探究 比热容一直是初中教学的难点。教材(人教版实验教科书)中提供的比热容的实验操作较为繁琐且误差较大,往往导致概念难以建立,建立后的概念又由于内涵较深、外延较广,涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系,学生难以理解。笔者认为,授课时应大胆改进探究实验,在尊重编者所确立的“探究思想”的前提下建构“身边的物理”,采用更为科学的探究流程,才能真正让学生获得知识与技能、情感与态度等方面的发展,特别是获得能力发展和深层次的情感体验,获得解决问题的方法。下面我对执教本课时的课堂实录稍作整理并阐述自己的一些见解。 一、课堂教学实录 (一)提出问题──科学探究的前提 问题引入:美丽的江南水乡──无锡已步入冬季,夜晚睡觉时,辛劳了一天的妈妈常给我们准备好热水袋,关于热水袋,你了解多少? (1)烧水时,水吸收的热量与水的质量有什么关系?与水温升高多少有什么关系? (2)使用热水袋的目的是取暖,热水袋里装的是水,可以换成相同初温、质量的煤油或砂石吗? 从生活走向物理是新课程的理念之一,学生能根据生活经验对问题做出合理的判断。 (二)猜想──科学结论的先导 问题引入:由此你认为物质吸收(或放出)的热量的多少除了与物质的质量和温度的变化有关外,可能还与有关? 学生能猜想到物质吸、放热可能与物质种类有关。 (三)制定计划与设计实验──科学探究的具体化、程序化 从猜想中直接引出探究课题:物质的吸热与物质种类有关吗? 问题导引1:选择何种物质作为研究对象比较科学?在探究时,还应注意哪些问题? 师生共同讨论得出:选择水、干砂石既可满足“不同物质”,又可使探究对象更具普遍性,因此地球表面的主要组成物质是“水、土、砂”;在探究时采用“控制变量法”,使水、砂的质量相等,因为质量也是影响吸热的因素。 问题导引2:如何确定物质的吸热与物质种类有关(请提出两种方案)。 学生经讨论后提出:一是让质量相等的水、干砂吸收相等热量后,测量温度变化;二是让质量相等的水,干砂升高相同的温度,比较加热时间。 问题导引3:根据方案设计器材。 抽取方案中的共性后不难得出需要热源、温度计,质量相等的两种物质、天平等器材。 问题导引4:用书本装置图15.31和15.32可否完成本次探究?本套装置有何缺陷?该如何改进? 学生基本能找到如下缺陷:酒精灯热源具有污染性和不稳定性,砂子升温不均匀,等等。 学生改进实验设想:一是用电热源或热水做热源;二是减少砂量增大砂的相对受热面积,使用搅棒,使砂的内部温度很快一致。得出本次操作可用如下器材取代:直径为20 mm,长为20 mm的试管两支,砂和水,带孔橡皮塞两个,温度计、一次性塑料杯一只,开水。 (四)进行实验与收集数据──科学事实是进行科学分析的根据 实验步骤:用天平称出15 g砂,用量筒量出15 mL的水,分别装入试管中;用带孔的橡皮塞插上温度计插入砂和水中;在塑料杯中倒入适量热水,将两试管同时放入杯中同等深度(以热水浸没砂面为准)8~10 s拿出,读出砂的温度不再上升时水和砂的温度。 数据记录:(摘选) 误差分析:水、砂的热传递方式不同,但水在形成对流前热传递的主要方式也是传导,控制放入热水的时间是让冷水和砂吸热期间的传热方式相同,但15 g的水比砂的体积大,在拿出热水后放热速度也有差异。 实验反思:本实验所得数据能较好地反映问题,且操作简捷,学生基本能独立完成,需要的物质量较少,干砂较易收集,操作时应注意使用温度较高的热水,使热水与待研究的物质有较大温差。 (五)分析与论证──“实验后的思考有时比实验本身更重要!──牛顿” 问题导引1:若要使质量相同的水、砂石均升高相同的温度,该怎么办? 学生不难得出应对水加热更长的时间。 问题导引2:水和砂石谁的吸热能力强? 学生也不难得出同等条件下的水吸热多,故而吸热能力强。 问题导引3:如何科学地比较不同物质的这种特性呢? 实际授课时会发现学生较难用物理语言组织表达,笔者类比密度概念的建立进行了启发,过程如下。 (1)出示两份表格: (2)得出:可采用比较单位质量、升高1℃的水、砂吸热多少来比较它们的吸热能力。 通过类比不仅可以建立比热容概念,同时可让学生意识到比热容同密度一样属于物质的基本属性。接下来的比热容的定义及常见物质的比热容,让学生自读课本相关内容进行解决。 (六)应用──体现知识的价值 知识应用体现从物质走向社会,同时也渗透“科学是一把双刃剑”,培养学生辩证的科学观。 1. 依据水的比热容较大的特性,举例说明它在工农业和日常生活中的应用。 2. “太湖美,美就美在太湖水。” 70年代的无锡可谓“小桥流水人家”,90年代的无锡给人“枯藤老树昏鸦”之感。从70年代到90年代无锡的昼夜温差成增大趋势,现在又有所减小。请在课后做进一步的调查,并分析为什么? 二、我对科学探究流程的理解 (一)科学源自对生活的理解与感悟 杨振宁在与科大学生交流时曾说过这样一段耐人寻味的话:“科学原理是浅显易懂的……真正需要探寻的东西其实就在我们的身边,最伟大的发现往往来自于最平凡的认知。”从这段文字中我们不难看出:科学源自对生活的理解与感悟。作为科学课程之一的物理学,研究的是自然界最基本的运动规律,而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘。这两方面的客观存在与结果是建构初中物理新课程的关键,也是物理新课程设计的起点。这就要求教学的设计能设法让学生体会到“生活的物理,社会的物理”,总之一个有血有肉的活生生的物理,而并非“书本上的方块字”和实验室中“冷冰冰的仪器”。这种设计的理念与教材的内容体系并无多大关系,因为教材提供的只是值得借鉴的一种探究模式。关键是敢于联系学生实际,大胆地重组教材结构,再赋以新的理念。我在设计此课时“时已近冬,天气渐寒”,以“热水袋”作为探究起点则易激发学生思维,而“太湖”作为无锡的母亲湖,养育着千千万万的太湖儿女,以“太湖美”作为课程设计的延伸点则体现了科学的价值,设计中关注了人性情感的渗透,如“辛劳的母亲”“小桥流水人家”的江南水乡。真正体现“生活即物理”。 (二)探究源于对问题的发现和解决 牛顿曾说“发现一个问题比解决一个问题更重要。”张大昌先生说过:没有问题就没有探究的根本和必要。成功的“科学探究”要使学生既能学到科学概念又能发展科学思维能力,则需在课堂上保持学习者强烈的好奇心和旺盛的求知欲,具体操作时应遵循科学研究的基本规律──源于问题,解决问题。笔者在组织学生探究时先从现实生活中选择和确定研究主题──“热水袋里装的是水,可以换成相同初温、质量的煤油或砂石吗?”再以问题为导引,在教学中设法创设一种“类似于学术研究的情境”,并通过实验设计、操作、收集与处理信息、表达与交流等探究活动让学生自主、独立地发现问题和解决问题。 (三)流程源自对实践的反思和改进 这里的反思有两层含义,一是科学的探究流程的建构,需要作为组织引导者的教师根据实践进行反思;二是科学结论的获得需要作为探究主体的学生进行反思。本课“制定计划与设计实验”环节之所以与书本相比较有较大变动,原因是我在授课时发现,书中所提供的实验操作确实较为繁琐,而且所用的探究课题“比较不同物质的吸热能力”较为抽象,学生往往会回答“干砂的吸热能力强,因为干砂的温度比水的温度升得快”,这一问题若不解决,势必影响科学的探究流程的构建,影响课堂教学的时效。所以我在授课时,一是让探究课题更为显性化;二是在探究中引导学生反思书本实验的缺陷,设计更为合理的探究实验,再利用探究后的结论引导学生比较“不同物质的吸热能力”。 综上所述,我认为科学的探究流程需是符合学生探究能力的流程,能切实培养学生探究能力的流程。课程编者往往提供的是一种思想,而并非方法,“大象无形”是教学实践者开发课程的原则。 说明:我选比热容作为案例还有另外一个原因,那就是“比热容”是新教材中设置的最后一个完整案例,从道理上讲,学生的探究意识已建立,探究流程已内化。 |
“能源家族”教学实录 | ||||||||||||||||||||
青岛市平度西关中学 董民亮 | ||||||||||||||||||||
【设计理念】 1.本节课的内容要求较浅,但需要通过学生搜集大量的事例、资料,对这些内容进行了解。同时,也锻炼了学生的自学和探究能力。 2.通过本节课的教学,让学生了解能源的有关知识,并且了解人类利用能源带来的不利影响,鼓励学生大胆创新,将来为开发新能源做出自己的贡献。 【教材分析】
【教学过程实录】 一、引入新课 (教师出示一个太阳能电动车,用手电筒照射,太阳能电动车转动了。用手摇发电机发电,使小灯泡发光。点燃蜡烛,蜡烛发光。) 师:同学们这几个实验中都体现了哪些能量转化? (学生讨论、交流并回答) 生甲:太阳能电动车是把太阳能转化为动能,发电机是把机械能转化为电能,蜡烛燃烧是把化学能转化为内能。 师:对于能量你们想了解哪些问题呢?讨论一下。 (学生讨论,交流并回答) 生甲:人类可以利用哪些能量? 生乙:我们需要的能量从哪里来? 生丙:自然界的能量取之不尽吗? 师:能量的来源即为能源,今天我们就来讨论一下能源的有关问题。 板书:第十六章一、能源家族 (说明:利用小实验引入新课,引起学生的兴趣。提出问题让学生讨论,培养了学生的发散思维。) 二、新授 师:同学们都认识哪些形式的能量?讨论交流一下。 (学生讨论交流并回答) 生甲:太阳能、电能、光能、内能。 生乙:声能、核能、生物能、化学能。 生丙:风能、水能、地热能、潮汐能。 师:那么,我们今天使用的化学能有哪些? 生:煤、石油、天然气、煤气、沼气、食物等。 师:同学们能对这些能源进行分类吗?结合生活和生产上的能源使用情况分析讨论一下。 (学生讨论、交流,教师参与学生的小组讨论,适当进行点拨、指导。) 生甲:我们使用的煤、石油、天然气是千百万年以前埋在地下的动物和植物经过漫长的地质年代形成的,跟化石的成因一样,可称为化石能源。 生乙:太阳能、风能、地热能等是可以从自然界中直接获得的能源可以称为一次能源。电能是无法从自然界中直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到,所以称电能为二次能源。 师:同学们这种分类方法非常科学。那么,你们刚才所举的例子都属于哪种能源? (学生讨论、交流、回答) 生甲:煤、石油、天然气应属于一次能源,电能属于二次能源。 生乙:煤气、沼气属于二次能源,核能属于一次能源。 生丙:我们所吃的食物属于一次能源。 师:同学们的说法都有道理。对于这些能源有没有别的分类方法呢?同学们讨论一下。 (学生讨论并回答) 生甲:我们所吃的食物是由生命物质提供的能量,可以称为生物质能;太阳能、风能、核能等不是由生命提供的能量,可以称为非生物质能。 师:同学们讨论这种分类方法是否可以? (学生通过讨论,认可了这种分类方法,但有的小组也有新的分类方法,学生继续发表自己的见解。) 生乙:有些能源可能在短期内从自然界得到补充,可以称为可再生能源;有些能源不可能在短期内得到补充,可以称为不可再生能源。 师:说得非常好!能否举例说明一下? (学生讨论,交流,回答) 生甲:煤、石油等越用越少,并且短时间内不可能从自然界中得到补充,所以属于不可再生能源;水能、风能可以在自然界中源源不断地得到,所以它们属于可再生能源。 生乙:天然气、核能属于不可再生能源;太阳能、生物质能属于可再生能源。 生丙:地热能、潮汐能属于可再生能源。 (说明:学生对能源进行不同方法的分类,开阔了学生的发散思维,让学生学会对于同一事物可进行不同角度的研究。) 师:同学们说得很好。可再生能源与不可再生能源是指一次能源而言的。那么,对于煤、石油、天然气等这些最主要的能源,你们都了解哪些有关的内容呢?把你们搜集到的资料讨论交流一下。 (学生讨论、交流) 生甲:煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源。远古时期陆地和海洋中的植物,通过光合作用,将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后,躯体埋在地下和海底,腐烂了。沧海桑田,经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动,在高压下渐渐变成了煤和石油。在石油形成过程中还放出天然气。今天,我们开采化石燃料来获取能量,实际上是在开采上亿年前地球所接受的太阳能。 生乙:石油是世界上许多国家的主要能源。盛产石油的中东国家是发达国家主要的石油供应国。 生丙:1973年,爆发了第四次中东战争。由此引发了西方国家第一次石油危机。1980年,中东两个石油大国伊朗和伊拉克之间爆发战争,两伊战争猛烈冲击世界石油市场,引发了第二次石油危机2003年3月,美国与伊拉克之间爆发了战争,致使石油价格提升。 (说明:学生通过搜集事实,认识到世界的能源危机,从情感上让学生感知加强国防力量的重要性。) 师:由于石油是许多国家经济发展的支柱,所以,世界上为争夺石油而引发了很多战争。由此,我们是否可以讨论这样一些问题: 1.以石油作为经济发展的支柱是否可靠? 2.以化石燃料为主的能源结构还能支持多久? 3.能否开发新型能源? 4.人类开发化石能源给生态环境带来哪些影响? (学生展开讨论,各抒己见,对于不同观点互相反驳。) 师:同学们在课下可以继续讨论这些问题。 三、小结 师:同学们这节课的收获是什么? 生:我们了解了有关能源的知识,并且会通过搜集事实获得信息,了解世界,了解人类文明。 四、布置作业 课后“动手动脑学物理”中的2、3题。 【板书设计】
注:2003年4月4日,在平度市新课程改革现场会上进行了全市公开课。本节课运用新的课程理念,把能量的有关知识让学生通过各种途径进行了解,培养了学生的各种能力。通过让学生搜集事例和事实,鼓励学生关心国家和世界大事,关注人类使用能源的前景,增加了学生学习物理的兴趣,提高了学生辨别是非的能力。 |
“太阳能”教学实录 | ||||||||||||||||||||
青岛市平度西关中学 李刚 | ||||||||||||||||||||
【设计理念】 1.本节课本着不过分强调知识传授,让学生经历科学探究过程的理念,培养学生的探究精神,实践能力及创新意识。 2.通过互相交流互相评价,增强学生的合作意识。 【教材分析】
【教学过程实录】 一、引入课题 师:同学们,今天我给大家带来一个转盘(展示)。我用手一拨它就转,你能否用其他方法使它转起来呢? 生甲:用水冲。 生乙:吹气。 师(请同学演示):同学们来看这个方法是否可行?用激光手电照射这个圆盘它能否转起来呢? (说明:教师只介绍方法,学生猜想,引起学生兴趣。) (教师用手电照射这个圆盘,学生观察。) 师:通过这个现象你可提出什么问题? 学生列举自己提出的问题:①可否用阳光代替手电光? ②光为何能让转盘转动起来呢? (教师引导学生对以上问题简要分析) 师:咱们这节课就来重点研究与太阳有关的问题。 板书:第十六章能源与可持续发展三、太阳能 二、新授 师:有关太阳的知识,我已经请大家在课下查阅了有关资料,现在请你上台来给大家介绍一下你的收获,把你的成果和大家一起分享好吗? 学生举手上台演示并介绍:①太阳概况; ②地球上贮藏的能量来源成因; ③利用光碟交流太阳能反射炉的制造。 师:刚才大家都踊跃上台展示了自己的成果,说明你们都作了积极主动的准备,这种积极主动的学习态度值得肯定,希望大家能保持。现在我们来进一步总结一下太阳能有什么特点? 板书:1.太阳能的特点 (学生讨论、交流) 师:哪位同学谈一谈? 学生甲:清洁丰富。 学生乙:经济。 板书:经济、丰富、清洁 师:既然太阳能有这么多优点,我们就应该好好的利用。请大家讨论:平时我们都是怎样利用太阳能的? 板书:2.太阳能的利用 (学生讨论,交流) 师:现在请同学来讲一讲人类是怎样利用太阳能的。 学生甲:烧煤、汽油、天然气。 学生乙:太阳能热水器、太阳能手表、太阳能汽车。 师:能否对刚才这些事例分类? (学生讨论、交流) 学生甲:烧煤、汽油属一类,太阳能汽车、太阳能手表、太阳能热水器属另一类。 师:同学们分得很好。我们不妨给他们起个名字:第一类是间接模式,第二类是直接模式. 板书:①直接利用②间接利用 师:关于直接的应用,大家能否再讨论一下,可分为哪几种情况? 学生讨论后回答:可分为用集热器给水加热,利用太阳能电池板,把太阳能转化成电能。 板书:集热器、太阳电池 师:若给你一个集热器,你会有什么发明创造?请讨论后画出图纸。 (学生设计讨论五分钟左右,教师参与并给予适当点拨。) 师:请各组推荐几个同学上台展示你们发明的装置。 第一组同学上台演示: 生甲:太阳能集热器吸收太阳能,使水温升高,供给住户洗澡做饭。 生乙:关于我们的设计哪位同学还有好的建议? 台下生甲:你的太阳能热水器,只是在正午时和与太阳正对时才有效,其余时刻不能最大限度的吸收阳光怎么办? 台上生丙:这好办。我们可以把太阳能热水器制成可转动式的。 台下生乙:你的太阳能在晚上能保温吗? 台上生丁:这一点你不用担心,我们用的当然是保温材料。 这一组演示完毕换另一组。 师:刚才大家发明的装置都很好。我想你们一定对太阳能电池的应用有兴趣,进行发明创造吧! (学生讨论设计五分钟) 师:现在请各小组上台展示你们设计的装置 第三组同学上台投影出示图像。 台上生甲:这是一把太阳伞,顶部有一电风扇,上面是一个太阳能电池给风扇供电,这样既避免了日晒又可以享受到凉快。 台下生乙:你的伞有个缺点:太阳能电池在上面不方便。 台上生乙:你提得很好。我想我们会进一步改进的。例如把伞面改成太阳能电池的。 台下生乙:你们的太阳伞在雨天可否当雨伞? 其他组上台交流…… 师:刚才大家都充分展示了自己的聪明才智,同时,也有这种体会:发明创造并不容易,这一过程是一个曲折的过程,只有不断改进,才能达到更好,干其他事情也是这样。 (说明:经过以上两个环节,让同学们经历了创造发明的设计过程,体验了其中的成功与失败,得到了情感态度价值观的熏陶。) 师:同学们,化石能源的利用给人类带来了好处,但事物总是对立的,化石能源的利用有什么不利的一面?请讨论。 学生讨论后总结: 生甲:烧煤、汽油带来大气污染,温室效应,水土流失……。 板书:3.化石能源的危害 师:我们该怎么办? (说明:学生讨论并自由发言说出措施,开阔了学生的发散思维。) 学生:使用太阳能汽车,植树造林,工厂烟囱加上净化装置。 师:刚才大家说得很好,可见大家具有很强的环保意识。现在请大家总结一下,这一节课你有哪些收获? 生乙:这一节课我了解了大量的与太阳有关的知识:太阳能的利用。利用集热器、太阳电池进行了设计,使自己的创造能力得到了提高。 师:这一堂课大家学得很好,很积极主动,表现出了很高的创造能力。同学们今后一定会发明创造出很多有价值的器材。 三、布置作业 把你的设计方案进行制作。 【板书设计】
注: 1.本节课是2002年12月在平度西关中学进行的青岛市研究课。 2.本节课教师只起了一个导演的作用,让学生去尽情地发挥、探索。通过让学生上台交流材料,讨论设计方案,上台展示等等,使学生充分享受到了探究的乐趣,从中获益。 |
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