第三节滑轮
一、定滑轮
1.滑轮的位置固定不变。
2.不省力,可以改变力的方向。
3.使用定滑轮不省功。
二、动滑轮
1.滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动。
2.可以省一半力,但不能改变用力方向。
3.使用动滑轮工作,不省功。
四、功的原理及应用
教学要求
(l)常识性了解功的原理。知道使用任何机械都不省功。(2)会应用功的原理进行简单的计算。(3)会计算机械做的功和不使用做的功。
教学重点、难点1.理解功的原理。通过实验,设置物理情景,培养学生分析归纳的能力。2.利用机械做的功,不使用机械做的功。
教学过程
一、复习提问
1.做功的两个必要因素是什么?举例说明。计算功的公式和单位是什么?
二、进行新课
1.引入、提问:使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力,是不是也能省功呢?
2.组织学生完成课本本节实验l、2。
学生自己实验。教师巡回指导。
(1)明确实验目的是研究使用杠杆(或滑轮)提升重物时能不能省功?即手对杠杆(或滑轮)做的功与杠杆(或滑轮)对重物做的功是否相等。
(2)明确实验中动力就是手的拉力,阻力的大小等于钩码重。
图14—4,实验是利用杠杆的平衡条件算出手对杠杆的拉力。图14—5实验中手对动滑轮的拉力由动滑轮的特点得出。
钩码重G=mg。
(3)测量砝码提升的高度和手移动的距离时,把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁,记下砝码和手的起始位置。当用杠杆(或动滑轮)提升砝码到一定高度时,再记下砝码和手的终了位置,求出砝码升高的高度h(米)和手移动的距离s(米)。
(4)实验中,杠杆和动滑轮的重及杠杆和滑轮在运动中的摩擦力忽略不计,因为实验研究的是理想机械。
(5)按课文实验1、2,并参照图13—4、图13—5组装实验器材,将实验结果填入课文表格中,写出实验结论。
3.总结实验结论
①学生报告实验记录数值和实验结论。教师将几组数值记于黑板一或事先画好表格的小黑板)上。
②实验表明:
利用杠杆提升砝码,使用杠杆所做的功Fs(焦)和直接用手所做的功Gh(焦)相等,即使用杠杆不能省功。
利用动滑轮提起砝码,使用滑轮做的功Fs和直接用手所做的功Gh相等,即使用动滑轮也不能省功。
总结出功的原理并板书:“二、功的原理
1.使用机械不能省功。这个结论叫做功的原理。
2.功的原理对任何机械都适用。”
3.提问:使用任何机械都不省功,为什么人们还要使用机械呢?(课文后“想想议议”)
要求答出:可以省力,或省距离,或改变动力的方向,使用方便等好处。
4.例题:课本章后习题5。
教师板演讲解。首先弄清已知条件、物理过程。
三、布置作业
1.填写课文章后“学到了什么”2。
2.课本习题6。
3.自学课本“斜面”。
五、机械效率
授课地点:教室
授课时间:1课时
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)理解有用功、额外功和总功的含义;
(2)理解机械效率的定义及物理意义,会进行相关的计算;
(3)知道提高机械效率的意义和主要方法。
2.过程与方法:
经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率;通过讨论,了解如何提高机械效率。
3.情感、态度与价值观:
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。
【教学过程】
教师活动设计学生活动设计
一、有用功、额外功和总功的概念
观察教材图12-5-1或举一个具体的例子。机械做功,如起重机将砖块提升到楼顶,除了克服砖块重力做功外,也一定同时需要克服装砖的筐子、滑轮和钩子等辅助措施的重力做功;此外,由于物体之间总存在摩擦,所以起重机对砖块做功的同时,或多或少要克服摩擦做功。
起重机提升砖块做的功是有用功,提升筐子、滑轮、钩子以及克服摩擦做的功是额外功。有用功和额外功之和叫总功。
用表示总功,表示有用功,表示额外功,它们的关系是
举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念
提问,人用水桶从井中提水,有用功、额外功、总功各是什么?
视学生理解程度可再举几个例子。回答:提升水做的功是有用功;提升水桶、竹竿做的功是额外功;二者之和为总功。
二、机械效率举例
引出机械效率学校二楼的墙坏了一个洞,修补的话需要40Kg的水泥。如果你是建筑工人,你需要将40Kg的水泥从一楼搬到二楼。现在你手上有重5Kg的铁桶,重2Kg的塑料桶,都能装下40Kg水泥,你可以叫楼上的同事用铁桶或者塑料桶把水泥提上去,当然也可以自己提上去。
提问:你愿意采取哪种方法?
提问:为什么?回答:叫楼上的同事用塑料桶把水泥提上去。
回答:省力或做的功少。
提问:“做的功少”指的是什么功少?有用功、额外功、还是总功?回答:总功。
提问:三个方法做的总功不同,有用功相同吗?回答:相同。
逐步引导。
任何机械所做的有用功只是总功的一部分。有用功所占的比例越大,说明机械的效率越高。物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。
机械效率的符号是η,读作:yita,常用百分数表示。
说明:η为一比值,没有单位。
提问:总功又等于有用功和额外功之和,则η又可以表示为什么?
说明:在实际机械中,由于机械重力、摩擦力等等因素的存在,额外功是一定存在的,即0,可见η100%;只有在理想机械中,机械重力、摩擦力等等因素可以忽略,这时=0,
η=100%。回答:
三、例题例题:
如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2m,所用的拉力F是250N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。
教师板演。
解:人做的总功等于人拉绳子的力F乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。人拉绳子的力F=250N,s=2×h=2×2m=4m,h为货物提升的高度。
=Fs=250N×4m=1000J
有用功只是克服货物重力做的功。货物所受重力G=400N,提升高度h=2m。则
=Gh=400N×2m=800J
=-=1000J-800J=200J
η=(/)×100%=(800J/1000J)×100%=80%
总结:由例题得知,只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个,就可以算出用机械做功过程中的机械效率。学生思考解答。
四、提出提高机械效率的意义
机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越大,做相同的有用功,需要的总功越少,机械能够更好地发挥效用。η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。
提问:如何提高机械效率呢?回答:由η=(/)×100%==[/(+)]×100%可以看出:在一定时,减少额外功;在一定时,增加,可以提高η。
回答:可以采取减轻动滑轮重量以及减少滑轮与绳子之间摩擦的方法。
提问:例题中可以采取什么方法减少?
当机械一定时,在可能情况下,增加,也可以提高η。
提问:例题中怎样增加?
回答:增加被提起货物的质量。
五、与功的原理对比说明:一般来说,用机械对物体做功,有用功是固定的,这时候,机械效率越高,机械需要做的总功就越少,可见,机械效率越高的机械越省功。
提问:这和功的原理中说的“任何机械都不省功”矛盾吗?回答:不矛盾,功的原理说的是使用机械时,人们做的总功,不会少于有用功。
六、课堂小结今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念,学习了判断机械性能优劣、质量好差的重要标志之一:机械效率η。通过η的计算公式:
η=(/)×100%
=[/(+)]×100%
讨论了如何提高机械效率的方法。
七、课后作业学生活动手册相关内容。
【板书】
机械效率
一、有用功:
额外功:
总功:有用功和额外功之和
二、机械效率:η有用功跟总功的比值
η=(/)×100%=[/(+)]×100%
η无单位
实际机械η<100%;理想机械η=100%
三、如何提高机械效率
在一定时,减少额外功;
在一定时,增加。
六、机械能
授课地点:多媒体教室
授课时间:1课时
【仪器材料】铅球,乒乓球,橡皮筋,纸弹,弹簧,小钢球
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)理解动能、重力势能的初步概念,知道什么是弹性势能;
(2)知道动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关;知道弹性势能的大小与弹性形变有关;
(3)知道机械能的概念。
2.过程与方法:
结合定义,寻找日常生活的各种形式能量的例子,初步具备从能量角度分析物理问题的方法。
3.情感、态度与价值观:
在现实生活中树立起科学的能量的观念。
【教学过程】
教师活动设计学生活动设计
一、新课引入
引入能量我们在日常生活中经常提到能量,也简称为能,诸如热能、电能、能源开发等等。“能量”是物理学中的一个重要概念,能量的概念跟功的概念有密切联系。我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量。并且,物体能够做的功越大,这个物体具有的能量就越大。能量的单位和功是一样的,也是焦耳。
自然界中,能量的形式很多,今天我们学习最常见的能量的形式——动能和势能。
二、动能列举日常生活中常见的具有动能的物体。
有条件时可以幻灯片演示:失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌;呼啸的海浪有时会冲坏海堤,推倒房子;弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的,跑动的人能撞倒别人…
这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功,可见它们都有能量。
提问:是什么原因使它们都能够做功的?它们有什么共同特点?
它们的能量是因为它们运动才具有的。我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。回答:它们都在运动。
提问:举例哪些物体具有动能。
提问:物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢?
汽车速度越快出事故就越严重,对别的物体做的功越多,这说明物体动能的大小和它的速度有关。相同质量的物体,速度越大动能越大。一辆汽车以同一速度运动,重载时比空载时出事故会更严重,这说明物体的动能还和质量有关。具有相同速度的物体,质量越大动能越大。
总之,物体的质量越大,速度越大,动能就越大。学生举例。
三、重力势能
1.重力势能概念物体由于运动而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。
提问:举高的物体具有能量吗?也就是说具有做功的能力吗?
例如:举高的铅球,能够在落地时将地面砸个坑;举高的铁锤,能够在落下时把木桩打入地里。高处的流水能够冲击水轮碾米,磨面。它们都具有做功的能力,也就是说它们都有能量。
分析一下它们的共同特点,它们的位置,都是相对于另一物体位置较高的方向。我们把物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。学生回答。
2.重力势能的大小和质量及高度有关让学生列举具有重力势能物体的例子。举例。
试问树上的苹果有重力势能吗?
反问:苹果没有做功啊,为什么有能量呢?
说明:注意“能够”二字,我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量,不是说物体做了功才有能量。即物体具有做功的本领就有能量,不一定显露出来。树上的苹果虽然没有做功,但“能够”落到地面把地上砸一个坑,就是具有重力势能。回答:有,因为位置较高。
疑惑。
重力势能的大小和什么因素有关?
举例:举起同样高度的铅球和乒乓球,铅球能够在落下时做的功多(可看地上砸的坑),具有的重力势能大。可见:物体的质量越大,具有的重力势能就越大。
同一个铅球举的高度越高,能够做的功也越大,具有的重力势能就越大。可见:物体的位置越高,具有的重力势能就越大。
总之:物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。
回答。
四、弹性势能
得出弹性势能的概念
弹性势能的大小与弹性形变有关演示并说明:
橡皮筋弹射纸弹,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移动一段距离,从而对纸弹做了功。
压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动,也能够做功。拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量。
它们有什么共同特点?回答:都是有弹性的物体,并且都在外力的作用下发生了形状的变化。
有弹性的物体,在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变。这种形状的改变叫做弹性形变。发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功,因此物体具有能量。我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
提问:请列举具有弹性势能的物体。举例:拉长的弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,拉弯的弓等。
很明显,同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。如弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同。
提问:如果外力撤消,物体恢复原状,这时物体有没有弹性势能了?回答:没有弹性形变,就没有了弹性势能
五、势能通常,把重力势能和弹性势能统称为势能。
六、机械能动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是它的总机械能。机械能的单位和功的单位一样,是焦耳。
提问:推出去的铅球,动能是300焦耳,重力势能是200焦耳,弹性势能为0,那么铅球的机械能是多少?回答:500J
七、课堂小结今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式——机械能。它包括动能,重力势能和弹性势能。并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关。
八、作业从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么?
【实践活动】
观察现实生活中哪些物体具有机械能。
【板书】
什么是机械能
一能量:我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量。
二机械能
1.动能:我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
物体的质量越大,速度越大,动能就越大。
2.重力势能:物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。
3.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能.
同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
4.势能:重力势能和弹性势能统称为势能。
5.机械能动能和势能统称为机械能。
七、改变世界的机械
授课地点:多媒体教室
授课时间:1课时
【仪器材料】斜槽、小钢球、弹簧
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)理解动能和势能的相互转化,能举例说明动能和势能的转化;
(2)能分析、解释简单的物理过程中能量转换情况,培养学生理论联系实际的能力。
2.情感、态度与价值观:
通过列举一些学生感兴趣的机械,培养学生学习物理的兴趣,使学生意识到机械的发展在人类文明中的重要地位,树立科学的发展观。
【教学过程】
教师活动设计学生活动设计
一、新课引入
由上节课的作业引入新课提问:从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么?回答:从斜槽上端滚下的小球,有重力势能。在它下滚的过程中,由于高度在变小,重力势能也减小。在滚下的过程中有动能,它的动能越来越大,因为速度越来越大。
二、动能和重力势能的相互转化边演示边说明
(让小球从斜槽最上端滚下)
说明:小球在斜槽最上端时,重力势能最大,动能为零;在从斜槽上端滚下的过程中,重力势能不断减小,动能不断增加,到斜槽最下端时,速度最大,高度最小,也就是说重力势能最小,动能最大。所以说在从斜槽上端滚下的过程中,小球重力势能逐渐转化为动能。
演示:小球从斜槽最下端向上滚。注意不让小球滚出斜槽。
提问:小球的动能和重力势能又怎样变化。
说明:在从斜槽最下端向上滚的过程中,小球的动能逐渐转化为重力势能。回答:小球的动能减小,重力势能增加。
总结:在一定条件下,物体的动能和重力势能可以相互转化。
提问:举出在现实生活中重力势能和动能相互转化的例子。举例:秋千,钟摆在摆动的过程中都有动能和重力势能的转化。举高的铅球在下落的过程中,重力势能也在不断转化为动能,等等。
三、动能和弹性势能的相互转化演示:
弹簧水平放置,将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球在水平桌面上滚动。
说明:在一定条件下,弹性势能和动能可以相互转化。
提问:举出在现实生活中弹性势能和动能相互转化的例子。
举例:拉开的弓的弹性势能转化为箭的动能,等等。
四、弹性势能、动能和重力势能的转化演示:
将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球弹起,上升到最高处后,又落到地面。
(可借助多媒体演示慢镜头)
提问:这个过程中弹性势能、动能和重力势能是怎么转化的?回答:
用手指压住小球后,弹簧被压缩,也就是产生了弹性形变,具有了弹性势能,此时小球的动能为零;松开手后,弹簧慢慢回复到原来的形状,同时对小球做功,将小球弹起,弹簧弹性势能转化为小球的动能。
小球向上飞起后,高度越来越高,速度越来越小,动能转化为重力势能,到达最高处时动能为零,重力势能最大;之后又在重力的作用下往下落,重力势能转化为动能。
总结:在一定的条件下,物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
提问:举出在现实生活中弹性势能、动能和重力势能相互转化的例子。举例。
五、机械能同其它能之间的转化说明:物体的动能、重力势能、弹性势能都是机械能的一种。能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外,还可以在机械能和其他形式的能量间转化。
列举教材上几个图中的例子。
总结:在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
提问:分析一下教科书图12-6-4中拉弓射箭过程中的能量。分析其中能量的转化。
回答:人的化学能先转化为弓的弹性势能,弓的弹性势能再转化为箭的动能。
六、改变世界的机械
引入新课
教学过程说明:
凡能使我们省力或得到方便的工具,都可以称为机械。
人类文明的发展史就是一部机械的发展史,机械改变了我们的世界。我们来看看人类已经发展了多少先进的机械。
具体详细列举几种学生感兴趣的现代化机械。
如:神舟5号,机器人,等等。
可采取多媒体辅助。
七、课堂小结我们知道了:
在一定的条件下,物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
现代化机械正实现着各种各样的能量转化,改变着我们的世界。
八、作业学生活动手册相关内容。
【实践活动】
制作麦克斯韦摆,并通过它研究动能和重力势能的转化;在因特网上查找有关神舟五号、机器人等有关资料。
【板书】
机械能的转化
一、在一定条件下,物体的动能和重力势能可以相互转化。
在一定条件下,弹性势能和动能可以相互转化。
在一定的条件下,物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
二、在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。改变世界的机械
凡能使我们省力或得到方便的工具,都可以称为机械。
机械时刻改变着人类社会。
第一章打开物理世界的大门
教学目标
1.保持对自然界的好奇,激发对科学的探索兴趣,在了解和认识自然过程中有满足感和兴奋感。
2.了解基本的科学探究过程,乐于参与和科学技术有关的社会活动和探究活动。
3.具有创新意识,能独立思考,勇于有根据地怀疑,养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神。
4.关心科学发展前沿,具有可持续发展的意识,树立正确的科学观,有振兴中华、将科学服务于人类的使命感和责任感。
教学重、难点
1.重点
(1)激发学生对科学探索的兴趣。
(2)知道科学探究的方法和几个主要环节。
(3)培养学生的创新意识。
2.难点
(1)初步培养学生的科学探究能力。
(2)成功地演示新奇有趣的物理小实验。
(3)根据教材内容收集资料制作课件。
课时划分
第一节走进神奇l课时
第二节探索之路l课时
第三节站在巨人的肩膀上1课时
第一节走进神奇
教学目标
1.通过一些典型事例让学生体会自然界让人惊叹的神奇。
2.通过生活中一些不起眼的小事让学生感受生活中人类智慧结晶的神奇。
3.通过解释一些神奇现象,让学生知道通过学习科学知识,这些神奇是可以得到解释的。
4.初步培养学生的观察能力、分析能力、科学探究能力。
教学重、难点
1.重点
(1)让学生体验自然界和生活中的神奇,激发学生探索的兴趣。
(2)初步培养学生的科学探究能力。
2.难点
(1)成功地演示新奇有趣的物理小实验。
(2)根据教材内容收集资料制作课件。
(3)初步培养学生的科学探究能力。
教学方法
观察法、实验演示法、讨论法、科学探究法、提问题教学法。
教具准备
饮料罐、玻璃杯、钻子、筷子、装有水的碗、拉链、圆珠笔、烧杯、冰棒、茶壶、实物投影仪、课件、多媒体设备。
教学过程
一、大自然的神奇
师:清同学们观看媒体动画。(动画中配有配乐朗诵:浩潮太空,群星闪烁,它们从哪里来,到哪里去?我们生活的地球在宇宙的什么地方?当夕阳西下,天边为何常有红色的霞光?当天公“发怒”时,狂风暴雨常伴随电闪雷鸣,是闪电在前,还是雷声领先?生发万物的大地,为什么有时会山崩地裂,喷吐岩浆?流淌的江河,为何既能输运航船、灌溉良田,也会奔腾咆哮、冲垮河堤、摧毁房屋?巍巍雪山,高耸人云,为何甚至一声喷嚏就可能导致雪崩?变幻莫测的龙卷风,为何平地而起,直冲云霄,来势汹汹?)
师:看了刚刚播放的媒体动画,你有什么感受?
生:大自然很神奇,惊心动魄,令人震惊。
师:看了刚刚播放的媒体动画,你最想知道什么?
生甲:我最想知道天上的星星从哪里来?
生乙:我最想知道雷鸣与闪电是怎样产生的?是闪电在前,还是雷声领先?
生丙:我最想知道龙卷风是怎么产生的?
……
师:以上大家提问题提得很好,希望今后再接再励,学会善于提问题。
教师简要回答学生提出的部分问题,如天上的星星是宇宙大爆炸形成的;闪电是云层和云层或云层与地面之间的一种放电现象,而放电时所发出的巨大声响就是雷鸣,闪电和雷声是同时产生的,因为闪电传播速度是310m/s,而雷声传播速度约340m/s,所以,我们是先看到闪电,后听到雷声。
师:你还知道大自然哪些神奇?
生甲:海市蜃楼。
生乙:沙尘暴、泥石流。
生丙:极光。
师:看来同学们平时很注意观察、了解自然现象,我还知道大自然中的一个神奇与大家交流。
多媒体字幕打出:
大漠里的故事
2001年1月7日,《北京晚报》第12版“中国新闻”栏目刊登了下面的消息。推测一下,这可能是一种什么现象?
新疆消息:近日在罗布沙漠中发生的奇怪的天气现象,令科考队中的专家不得其解。
从1月4日凌晨3时左右,罗布沙漠中开始下雪,直到第二天中午12时,科考队到达小河墓地前200米左右时,雪突然停了,沙丘上均匀地覆盖着约5到10厘米的积雪,茫茫无涯。
然而,过了20分钟左右,奇怪的事发生了:就在科考队手忙脚乱地从沙滩上卸下器材设备,开始向小河墓地靠近的时候,发现脚下踩的不再是雪地,而是干爽的沙地。再远望四周,一眼望不到边的沙漠哪有雪的影子?
师:请同学们猜想:雪跑到哪里去了?
生:讨论。
师:大自然中的神奇还很多,下面让我们走进日常生活中。
二、日常生活中的神奇
师:夏天,我们经常喝饮料,如果拉钩断了,怎么才能把饮料倒出来,在密封的饮料罐的盖子上钻一个小孔,饮料会倒出来吗?
演示实验1:在饮料罐盖子上钻个小孔,饮料倒不出来。
师:同学们想一想,用什么办法才能将饮料倒出来?
生:把小孔弄成大孔,饮料就可以倒出来了。
师:你知道这是什么原因吗?还有其他办法吗?
继续演示实验:在饮料罐盖子上再钻一个小孔,饮料就倒出来。
师:你知道生活中的什么用具与刚才的实验相似?
出示茶具请同学们认真观察它的构造,演示倒水,并加以解释:这是大气压的作用。
师:把筷子斜放在水中,水会把筷子“折”断吗?
生:不会。
演示实验2:筷子斜放在盛水碗中,似乎被水“折”断了。(实物投影)
师:你们知道这是什么原因吗?解释:这是光从水中斜射向空气时发生折射。
师:用扣子系衣服,用带子拴鞋,这些连接方式与用拉链连接有哪些不足之处?拉链有什么优点?
生:讨论得出用扣子系衣服,用带子拴鞋,这些连接方式都不完全封闭,费时也不牢固,而拉链方便好用,封闭好,比较牢固。
演示实验3:上下拉动,拉链便可闭合或开启。(实物投影,提醒同学们认真观察)
师:拉链为什么可以闭合或开启?
生:拉链的凹凸齿的错合。
师:圆珠笔方便、耐用,你是否探究过圆珠笔油是如何从笔管流到笔尖?笔尖的构造如何?
引导学生:水为什么可以从高处流到低处?
生:受到重力作用,类似可知,圆珠笔的油是受重力作用从笔管流到笔尖,笔尖是小圆珠。
师:将冰棒的包装纸打开,你会看到什么?
生:冰棒会冒“白气”。
师:你知道这“白气”是怎么产生的吗?解释:这是大气中的水蒸气遇冷发生液化现象。
师:下面请大家观看媒体动画:冲浪运动和撑竿跳高等。(动画中有配乐朗诵:冲浪运动惊险、刺激,为什么冲浪者弓着腰,分开腿,能在惊涛骇浪中“滑翔”?撑竿跳高,激动人心,为什么运动员借助一根小小的撑竿,便能克服自身所受的重力作用,跨越高高的横竿?)
生:讨论得出冲浪者弓着腰,分开腿是为了降低重心,增大支撑面;撑竿跳高,是将竿的弹性势能转化为运动员的重力势能。(教师要加以引导、启发)
师:看了刚才的几个实验和媒体动画,你有什么感受?
生:生活中的现象也很神奇。
师:你还知道日常生活中的哪些神奇?
生甲:隔着放大镜看物体,并不是总是放大的。
生乙:在高山上烧水,水都开了,却并不怎么烫。
师:同学们不仅留意大自然中的神奇,而且还通过观察、体验知道了不少生活中的神奇,说明同学们是个生活中的有心人,希望大家保持这良好的习惯,今后在物理这门学科的学习中肯定会取得很好的成绩,将来肯定会大有作为的。
三、归纳小结与孝习过程评估
师:通过这节课的学习,我们知道了什么?
生:讨论、归纳得出大自然和日常生活中的一些现象很神奇,这些神奇可以通过学习科学知识,加以解释的。
师:你归纳得很好,说明你上课很认真,大家掌声鼓励。每个同学都对自己在这节课的表现进行具体评估。
四、课后练习与生成活动设?
1.你还知道自然、生活中的哪些神奇?(事例不少于两个)
2.观察太阳和月亮的运动及色彩变化。
3.观察风筝的构造,探究风筝在什么条件下能上升,每位学生制作一个风筝,看谁的风筝飞得高,飞得时间长。
五、板书设计
第一节走进神奇
1.大自然的一些现象很神奇。
2.日常生活中的一些现象也很神奇。
六、课后反思
第二节探索之路
教学目标
1.了解古人对神奇现象的探究。
2.了解物理学发展的几个重要阶段。
3.知道自然是神奇的,人们的探索历程则是漫长、曲折并富有意义的。
4.知道科学研究方法、科学态度和科学精神,培养学生创新意识。
教学重、难点
1.重点
(1)物理学发展的几个重要阶段。
(2)科学研究方法、科学态度和科学精神,培养学生的创新意识。
2.难点
培养学生的创新意识
教学方法
讲授法、讨论法、讲故事法、阅读法。
教具准备
课件、多媒体设备。
教学过程
一、古文明中的科学思考
师:自然界、日常生活中有许多神奇、面对神奇,人们感到迷茫、好奇、敬畏,人们渴求去探究。远古的先人们早就开始思索自然界的神奇现象,而那些能直接刺激感官(如眼睛和耳朵)的神奇现象则最能引起他们的注意。
1.象形文字。
(1)甲骨文“殸”的构成。
师:在黑板上边板书边讲解:“殸”好像是一块很大的斜面石头和一只拿着结实木槌的手,这只手正拿着木槌欲敲打石块,古人很早就知道声音与碰击有关。
(2)纳西族东巴象形文字“晒干”。
在黑板上边板书边讲解:纳西族象形文字“晒干”,字的上部为发出光线的太阳,字的中部为被蒸发的水气,字的下部则为大地。该字的意思为日光照射大地,使地面的水蒸发,以便达到晒干。又如日出、日落。
2.古人设想的宇宙模样。
让学生看图,并阅读有关内容。
3.世界各地的文物古迹:雕刻玉版、石头阵
先让学生看图、阅读文字,然后向学生介绍“英格兰的石头阵”。
英国西南部的“魔圈”石头阵(又称巨石阵),被一些考古学者认为是人类现存最早的天文观察台之一。它大约建立公元前3000年到公元前2500年左右,全部工程延续千年之久。1960年,天文学家杰拉德霍金斯借助计算机发现:在夏至这天,从英格兰石头阵圆圈中心观察时,刚刚升起的太阳必将从远离中心的一块“巨石脚跟”上射出来。而在其他重要的节令、日子,太阳、月亮升起和落下的方向也同样与另外的巨石一一对准成一条直线。它的外围坑洞可以被用来预报月食。
二、物理学的进步之阶
师:灿烂的古代文明闪烁着古人朦胧的理性之光,也为人们科学地认识世界奠定基础。在物理学发展的漫长历程中,不少前辈作出卓越贡献。
教师以讲故事的形式讲解物理学的发展史和相关的科学家的科学成就、科学探究方法、科学态度和科学精神。
1.哥白尼与伽利略。
长期以来,人们普遍接受的是托勒密的地心理论.认为地球是球形的,处于宇宙的中心,诸天体都围绕它旋转不息。与《圣经》上告诉人们的一样,成为在欧洲占统治地位的自然哲学。哥白尼是伟大的波兰天文学家和近代自然科学的先驱者。他原先是一位神父,但在长期的天文观测中,发现地球根本不是什么宇宙的中心,它只是一个围绕太阳旋转的普通行星,大阳才是宇宙的中心。为了保持天主教的绝对权威,教会对哥白尼学说及其支持者开始了严酷的压制和打击。1943年,在哥白尼去世前,他的《天体运行论》出版了。他在书中提出了日心说,从而使人类对宇宙的认识向前跨越了一大步。已经双目失明的哥白尼抚摸着刚出版的《天体运行论》说:“我终于推动了地球。”同年7月26日,哥白尼逝世。
伽利略1564年2月15日,出生在意大利西北部比萨城里的一个衰落的望族家庭。l0岁随全家迁居佛尼伦萨,在一所教会学校学习,热衷于宗教和哲学。以致曾决心献身宗教。为了恢复家业。17岁进入比萨大学学医。后来由于他在数学方面的天赋使他带着极大的兴趣学习数学,虽然由于家境原因被迫退学,但他在25岁时被聘为该校的数学教授,作为一个自然科学家,他不断地向亚里士多德的权威性提出挑战。在伽利略之前,几乎没有人通过做实验来验证某一观点或理论的正确。人们认为所有的科学问题,都被亚里士多德一劳永逸地解决了,而伽利略去注意以实验方法去追求隐藏在事物表象之后的真理。
传说伽利略和他的两个学生,带着两个不同重量的铅球(一个是另一个重量的10倍)登上了比萨斜塔的塔顶。在好奇心的驱动下,塔下站满了观看实验的人。在同一时刻,伽利略让他的两个学生从同一高度扔下轻重不同的两个球。结果,人们清楚地看到了两个球在同一瞬间砸向地面。这个简单的实验用最直接的方式向人们证实了伽利略观点的正确,并且也是亚里士多德的落体理论第一次受到的挑战。
伽利略阅读了哥白尼的《天体运行论》。该书所陈述的观点及理论给伽利略留下了很深的印象。伽利略的研究兴趣也逐渐转向了天文学,他是第一个将望远镜对准天空的人。他的观测结果进一步证实了哥白尼的观点是正确的,并写出了《关于托勒密和哥白尼两大学说的对话》一书,此书出版后引起震动。1632年,教皇下令将年已68岁的伽利略押上法庭。最后遣送回家乡阿塞特。晚年,伽利略又写了《运动的法则》。1637年伽利略失明。1642年]月8日逝世。347午后的1979年,罗马教皇正式承认对伽利略的审判是不公正的。
2.牛顿。
牛顿是17世纪人类最伟大的科学家,他是人类历史上屈指可数的几个科学巨匠之一,他在物理学、数学、天文学方面的贡献都是划时代的。
1642年12月25日,牛顿出生在英国一个叫乌尔斯索普的小村庄。3个月时,父亲因肺炎而去世,3岁时母亲改嫁,牛顿便与年迈的祖母相依为命。所幸的是乌尔斯普的大自然给了牛顿童年的乐趣和创造的灵性。在上剑桥之前,牛顿像一只乌尔斯索普起飞的风筝,他飞得再远,飞得再久,也总离不开乌尔斯索普的牵系。16岁时,他又回到那里,帮助家里务农。这一年,英伦三岛遭受了猛烈的暴风雨,牛顿做出了令人吃惊的举动,他没有按照吩咐去照料农舍,而是趁着狂风测风速。在庄严的毕业典礼上,使托盘中学的校长夸赞牛顿是学校最优秀的学生。
牛顿将自己的一生的成就写进了《自然哲学的数学原理》一书中。他发现了物体运动的三大定律,创立了微积分等。他后来在谈到自己的成就时说:“如果我比其他人看得远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”1727年3月20日,牛顿去世。英国诗人波普在他的碑铭写到:“自然和自然的规律,都藏在黑暗的夜空;上帝说‘让牛顿降生’,使一切变得灿烂光明。”
3.爱因斯坦与玻尔。
1879年3月14日,爱囚斯坦降生在乌儿姆城一个普通的犹大人家庭。爱因斯坦的父亲有极高数学天赋和很深的文学造诣。大约在5岁时,父亲给爱因斯坦一枚指南针.爱因斯坦对此产生了极大的兴趣,即使到了晚年,爱囚斯坦还对童年时的指南针记忆犹新,说:“指南针对我的一生的发展有着重大的影响。”爱因斯坦的母亲受过良好的教育,她将音乐带进了家庭。爱因斯坦6岁开始学习小提琴。随后又学习钢琴。在他成为著名的科学家的时候,已经有了较高的艺术造诣。伟大的音乐也塑造了爱因斯坦伟大的品格,他不仅创立了深奥的理论,而且他的人格魅力也同样震撼着人们。
从1926年开始,爱因斯坦与玻尔的哥本哈根派进行了长达20余年的学术之争。这个学派研究新的理论——量子力学。量子力学理论涉及一些新的见解。如海森堡测不准原因,认为运动中粒子的位置和速度不能同时确定,时间与能量也不能同时确定。爱因斯坦不完全接受哥本哈根学派的量子理论。他总是试图单一些反例以证明玻尔等人理论的缺陷和错误,但都被玻尔一一化解。爱因斯坦和玻尔的争论是纯粹的学术争论。这场争论澄清了许多概念问题,使量子力学更加完美。他们的学术之争并未影响爱因斯坦和玻尔的友谊。他们同为物理学的泰斗,互相尊重,互相促进。
师:你认为物理学的发展可以划分为几个阶段?
生:四人一组分组讨论、交流。
汇总各小组的讨论结果,最后得出物理学的发展可分为三个阶段:第一阶段,自然科学先驱哥白尼冲击了托勒密体系,经典力学和实验物理学先驱伽利略用望远镜观察天空,其观察所得数据进一步支持了哥白尼的理论。第二阶段,牛顿在前人的基础上构建了经典力学体系。第三阶段是现代物理学的产生和发展,在该阶段的主要突破则是爱因斯坦的相对论和玻尔等人的量子力学。
师:物理学便是在哥白尼、伽利略、牛顿、爱因斯坦、玻尔等科学巨匠经过漫长、不断的艰辛努力,才有了今天的辉煌,希望大家努力学习、经过你们年轻一代的艰辛、努力、物理学将会有更加辉煌的未来。
三、归纳小结与学习过程的评估
师:本节课我们学到了什么?
生:讨沦、归纳得出通过本节课的学习,我们了解到古文明中的科学思考,物理学的发展的三个阶段,还知道了科学探究的方法,科学态度和科学精神。
师:你归纳得很简明扼要,全班同学掌声鼓励,每付同学都对自己在本节课的学习活动情况进行评估。
四、课后练习与实践活动设计
1.请你查资料或上网查询,写一篇有关中外物理学家的小故事,不少于300字。
2.观看反映古代文明的记录片、科学家的传记片。
3.参观调查附近的博物馆、考古发现等,并写出相关的调查报告。
五、扳书设计
第二节探索之路
(—)古文明中的科学思考:象形文字、石头阵等
(二)物理学的发展之阶
1.哥白尼的“日心说”。
2.牛顿的经典力学。
3.爱因斯坦的相对论和玻尔等人的量子力学。
六、课后反思
第三节站在巨人的肩膀上
教学目标
1.了解物理知识的一些现代应用所产生的非凡神奇。
2.了解科学探究的主要环节。
3.了解物理学家的科学精神与伟大情怀。
4.培养学生关注科学前沿、具有可持续发展的意识和创新意识。
教学重、难点
1.重点
(1)科学探究的主要环节。
(2)物理学家的科学精神与伟大情怀。
2.难点
根据教材内容收集资料制作课件。
教学方法
演示实验法、讲授法、故事法、阅读法。
教具准备
课件、自由落体演示器、抽气机、斜面、毛巾、棉布、木板、小车。
教学过程
一、知识园地——硕果累累
师:前辈们在探索神奇现象的过程中,逐渐发现蕴藏其中的某些物理规律。随着对这些规律的深入探究,物理学的体系便逐渐形成了。
物理学就是研究自然界的物质结构,物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。
人类已进入信息化时代,物理学的知识和研究方法已被广泛应用到现代通信、交通、航天、材料及能源等领域。
下面请同学们观看多媒体动画(配有音乐和朗诵:由于航天技术的发展,人类不仅实现了飞翔之梦,而且还能登上月球、遨游太空,继续探索浩瀚宇宙的秘密。这是脱离“发现”号宇宙飞船机体的宇航员在太空自由行走,其背后是蓝色的地球。这是“旅行者”宇宙飞船拍摄的土星照片,是20世纪最著名的天体照片之一。在探索宇宙的同时,人类也在探索微观世界。电子显微镜是人类的“火眼金睛”,通过它,人类能逐渐深入看清组成物质的不同粒子,这是通过电子显微镜放大了200万倍的铱原子排列图。激光技术不仅被广泛应用于农业、医疗、通信、能源等领域,而且也逐渐应用于日常生活,给人们带来了方便。看。激光束在刹那间将草莓切成两半。信息技术给人们带来了巨大的影响。集成了成千上万个电子元件的芯片,既小又轻,以致连蚂蚁都能搬动。超导技术正在蓬勃发展,其应用将缓解人类的能源危机,看:这是超导中的磁悬浮(极低温下金属块在磁场中会自动漂浮起来。)
师:看了物理知识的现代应用,你有什么感受?
生:物理知识的现代应用产生了非凡的神奇。
师:你还知道哪些物理知识的现代应用?
生:讨沦、交流。
二、科学探究——其乐无穷
师:科学巨人们不仅为后人留下了知识的宫殿,而且还创建了科学的探究方法。例如,伽利略在研究亚里士多德落体观点的过程中,不仅从逻辑上驳斥了亚里士多德的观点,而且还带领学生在比萨斜塔上亲自实验,后来还巧妙地设计了斜面实验,证明自己的观点是正确的。
亚里士多德的观点认为:力是维护物体运动的原因,没有力,物体就不会运动,而伽利略认为:力是改变物体运动的原因,不是维持物体运动的原因。
演示实验:1.照图1那样,让小车从侧面顶端滑下,滑到铺有毛巾的平面上,观察小车前进的距离。
2.让小车从斜面顶端滑下,滑到铺有棉布的平面上,观察小车前进的距离有何变化。
3.让小车从斜面顶端滑下,滑到木板的平面上,观察小车前进的距离有何变化。
师:三百多年前,伽利略对类似的实验进行了分析,认识到运动物体受到的阻力越小,它的速度减小得越慢,它运动的时间就越长。他还进一步通过推理得出:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,这时物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
亚里士多德的观点认为:重的物体下落快,轻的物体下落慢。
师:铅弹和羽毛一起下落,哪个物体下落得快?
演示实验:当玻璃管中有空气时,铅弹下落比羽毛快,当玻璃管被抽成真空时,铅弹和羽毛同时下落。
引导学生分析论证,得出结沦:物体下落快慢与物体轻重无关。
师:物理规律的获得不能像亚里士多德那样仅仅靠思辨,而应该依据科学的探究方法。在科学探究中,大家要学会问,学会猜,学会做,学会想,还应学会相互合作。
请同学们寸论:科学探究有几个主要环节?
生:有七个主要环节,具体是:提出问题,猜想与假设,制定计划与设汁实验,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作。
三、科学精神——永远高扬
师:请同学们认真看图,阅读课本P12—13的内容。
生:阅读。
师:科学精神有哪些?请举具体事例加以说明。
生甲:科学家们实事求是、尊重客观规律、不迷信权威、敢于坚持真理。例如,面对罗马教会的强权,哥白尼顽强地说自己终于推动了地球;伽利略坚持认为地球在转动。
生乙:科学家们孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍。例如居里夫人.两次获得诺贝尔奖。这些伟大的成功皆源于她对真理的执着追求,以及长期勤勤恳恳地努力工作。她和丈夫发现的“镭”是在简陋的棚屋里辛苦工作4年提炼出来的。
生丙:科学家们善于合作交流,敢于提出与众不同的见解,也敢于修正或放弃自己的错误观点。例如,爱因斯坦和玻尔进行了长达20余年的量子力学大战,而这种学术之争并未影响两位科学泰斗的友谊。在解答爱因斯坦提出的一个个难题的过程中,玻尔等人逐渐完善了量子力学体系。
师:以上几位同学讲得很好,说明你们阅读很认真,这个好习惯要坚持。请同学们看图1—34构建物理学“殿堂”的巨人们,你会认识哪几个物理学家?你知道他们的简历吗?
1.杨振宁简历。
杨振宁,1922年出生,美籍华裔物理学家,生于安徽合肥县(今合肥市)。1942年毕业于西南联合大学,1945年去美国留学,在著名物理学家费米的指导下研究理论物理,1948年获博士学位,1948~1949年在芝加哥大学工作,1949~1965年在普林斯顿高级研究院工作,1966年任纽约州立大学教授和理论物理研究所所长,美国总统授予他1985年科学技术奖章。
杨振宁主要从事统计力学、量子场论、凝聚态物理、基本粒子物理方面的研究。1956年和李政道合作,提出很可能在弱相互作用中宇称不守恒。次年,这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。为此,杨振宁和李政道获得了1957年诺贝尔物理学奖。
1971年夏回国访问,是美籍著名学者访问新中国的第一人。他对促进中关建交、中关科学技术交流做了大量的工作,他受聘为北京大学、复旦大学、中国科学技术大学、中山大学、南开大学等校的名誉教授,中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。
2.吴健雄简历。
吴健雄(1912—1997),美籍华裔女物理学家,生于江苏流河。1934年毕业于南京中央大学,1936年赴美国加利福尼亚大学留学,1940年获博士学位,1952年任哥伦比亚大学副教授,1958年升为教授,同年当选为美国科学院院士,1975年曾任美国物理学会第一任女会长。
吴健雄主要从事核物理和弱相互作用等方面的实验研究。最主要的贡献是,1957年用卢衰变实验证明了在弱相互作用中的宇称不守恒,这个在整个物理学界产生了极为深远的影响。她以卓越的贡献赢得了崇高的荣誉,1958年普林斯顿大学授予她名誉科学博士称号,这是该大学首次把这个荣誉学位授予一位女性。她受聘为南京大学、北京大学、中国科学技术大学等校的名誉教授,中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。
3.新课程寄语。
师:“长江后浪推前浪”,物理学正是一代又一代科学家的努力下,才发展到由量子论和相对论作为支柱的现代物理学阶段。
新的发展带来新的问题,新的问题必将导致新的探索,新的探索推动物理学进入新的时代。
打开物理世界的大门,同学们将发现科学巨人们留下的知识、方法及精神等无尽的财宝。站在巨人的肩膀上,同学们将成为新时代的“巨人”!
四、归纳小结与学习过程评估
师:本节课我们学到了什么?
生:讨论、归纳得出通过本节课的学习,我们了解了物理知识的一些现代应用所产生的非凡神奇,知道了科学探究的七个主要环节为:提出问题,猜想或假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据、分析论证、评估、交流与合作。还知道了科学精神:实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理、刻苦认真、锲而不舍、善于合作交流,敢于提出与众不同的见解,也敢于修正或放弃自己的错误观点。
师:你归纳得很全面,说明你归纳能力很强,今后一定是个有用之才,大家掌声鼓励,每位同学都对自己在本节课的学习、活动情况进行评估。
五、课后练习与实践活动设计
1.听科普讲座。
2.参观有关科学博物馆。
3.进行一个具体的科学探究活动。
如“水中钓鱼”,将一画有鱼的板放入水中,让学生用叉子快速刺水中不动的鱼。实验发现,当同学们瞄准水中的鱼,迅速向鱼刺去时,却很难刺中。从本实验,让学生经历科学探究的过程,体会科学探究的主要环节。
六、板书设计
第三节站在巨人的肩膀上
(一)知识园地…一硕果累累
(二)科学探究—一其乐无穷
科学探究的七个主要环节:提出问题,猜想或假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,分析论证、评估,交流与合作。
(三)科学精神
实事求是、尊重客观事实……
七、课后反思
第二章运动的世界
教学目标
一、科学内容
1.能用实例解释机械运动及其相对性。
2.能用速度描述物体运动,能用速度公式进行简单计算。
3.能根据日常经验或自然现象粗略估测时间,会使用适当的工具测量时间;能通过日常经验或物品粗略估测长度,会选用适当工具测量长度。
4.知道世界处于不停的运动之中,能举例说明生命自然界存在多种多样的运动形式。
二、科学探究能力
1、能通过观察和实验收集数据。
2.能通过公共信息资源收集资料。
3.尝试评估有关信息的科学性。
4.会阅读简单仪器的说明书,能按书面说明操作。
5.会使用简单的实验仪器,能正确记录实验数据。
6.具有安全操作的意识。
7.认识进行实验与收集数据对科学探究的重要性。
教学重、难点
1.重点
(1)机械运动的概念。
(2)参照物及物体相对运动、相对静止的判断。
(3)长度的单位及单位间的换算。
(4)刻度尺的正确使用。
(5)正确的记录测量结果。
(6)匀速直线运动和变速直线运动的概念。
(7)匀速直线运动速度、路程、时间的计算。
(8)测运动物体的速度。
2.难点
(1)参照物的概念。
(2)正确读取和记录测量结果。
(3)长度的估测和间接测量方法。
(4)匀速直线运动和变速直线运动概念的理解。
(5)速度单位的换算。
(6)与实际问题联系的速度、路程、时间的计算。
课时划分
第一节动与静l课时
第二节长度与时间的测量l课时
习题课(1)1课时
第三节快与慢l课时
第四节科学探究——速度的变化l课时
习题课(2)1课时
第一节动与静
教学设计
1.知道我们所生活的世界是一个运动的世界,能举例说明生活中一些常见的自然现象与运动的关系。
2.了解人们以多种方式描述运动的世界。能说出一些常用的描述运动的词语和诗句。
3.知道科学描述物体的运动、静止;知道运动和静止的相对性。
教学重、难点
1.重点
(1)机械运动的概念。
(2)参照物及物体相对运动,相对静止的判断。
2.难点
(1)参照物的概念。
(2)物体相对运动、相对静止的判断。
(3)根据教材内容收集资料制作课件。
教学方法
讲授法、讨论法、小组竞赛法。
教具准备
录音机、磁带、课件、绘画。
教学过程
一、运动的世界
用多媒体动画向学生多角度展示运动的世界,并配有音乐和朗诵,(日出日落、月盈月亏、星移斗转,宇宙每时每刻都在运动。冬去春来、风起云涌、潮涨潮落,我们生活在运动的世界里。宇宙大爆炸带来了满天星斗。我们就生活在这满天星斗中一颗称为地球的行星上。成千上万个星系,科学家通过观测发现,许多星系正远离我们而去。地壳运动产生了高山与峡谷;江河流动形成了沟壑与平原。大陆板块的运动与挤压,产生了雄伟壮丽的喜马拉雅山脉。人的生命在于运动,看:清晨晨练的人们,运动场上矫健的身影……)
二、运动的描述
师:在物理学家把运动归纳成定律之前,人们就开始用文字、诗歌、音乐、绘画等描述运动。
1.词汇与运动。
师:我们词汇中有大量关于运动的词,对于不同类型的运动有不同的词表示。请你说出与上升运动、下降运动、快速运动、缓慢运动、回转运动、振动等与运动有关的词汇,并以小组竞赛的形式进行,请大家举手抢答。
生甲:升起、升高、爬升、跳跃……(上升运动)
生乙:下落、下降、下沉、降落、下潜、垂落、下跌、急降、扑通坠落、倒下、摇摇欲坠、低垂……(下降运动)
生丙:急旋、回旋、转动、环行、兜圈子、旋转、扭转、自转、绕转、盘旋……(回转运动)
生丁:摆动、振动、抖动、摇动、颠簸、颤动、摇晃、颤抖、晃动、波动……(振动运动)
生戊:小跑、飞奔、驰骋、跑步、迈进、漫步、蹓跶、爬行、蹒跚、跳起、前进、急速、飞速、迟缓、缓慢……
按小组发言进行统计,当场评出第一轮抢答获胜小组。
2.诗歌与运动。
师:请你说出与运动有关的诗歌,以小组竞赛的形式进行,请大家举手抢答。
生甲:王之涣的《登鹳鹊楼》。
登鹳鹊楼
王之涣
白日依山尽,黄河入海流。
欲穷千里目,更上一层楼。
师:涛的前两句“白日依山尽,黄河人海流。”描写了登楼远眺看见远方太阳,黄河流水的运动情景,读此诗,人们联想远方正在发生的一幅绚丽多彩、气势雄浑的运动景象:一轮落日正缓缓沉下,远方是一望无际、连绵起伏的群山。黄河之水奔腾咆哮、滚滚而去,渐渐消失在无尽的天边,流归大海。全诗含义深远,展现了诗人面对如此壮丽的运动世界的胸襟与豪情。
生乙:李白的《早发白帝城》。
朝发白帝城
李白
朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。
两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。
师:诗句描述了诗人乘船顺流而东下,行船速度之快的美妙的运动感受。
生丙广”“
按小组发言统计,评出第二轮抢答获胜小组。
3.音乐与运动。
用录音机播放《高山流水》,请同学们聆听。
师:你们听了二、三段,四、五段,七、八、九段后各有什么感受?或你想象音乐描绘的是什么样的场面?请大家抢答。
生甲:二、三段叠弹,俨然潺泼滴沥,响彻空山。
生乙:四、五段,幽泉出山,风发水涌,时闻波涛,已有汪洋浩瀚不可测度之势;至滚拂起段,极腾澎湃之观,具蚊龙怒吼之象。息心静听,宛然坐危舟,过巫峡,目弦神移,惊心动魄。凡疑此身在群山奔赴,万壑争流之际矣。
生丙:七、八、九段,轻舟已过,势就淌洋,时而余波激石,时而漩伏微讴,洋洋乎!诚古调之希声音乎!
……
按小组发言统计,评出第三轮抢答获胜小组。
师:请两位同学起来唱古琴曲《流水》的第一主题旋律,并给小组加分。
4.绘画与运动。
师,古今画家都想法在静止的图画上表现运动。16世纪的画家和作家在论绘画艺术时曾说过:“一幅画,其最优美的地方和最大的生命力,就在于它能够表现运动,画家们将运动称为绘画的灵魂。
下面请同学们欣赏梵高画的《星夜》,你感觉梵高是用什么表现运动的(或如何表现运动的)?请大家抢答。
生甲:用色彩表现运动。
生乙:用线条表现运动。
生丙:用形态表现运动。
按小组发言统计,评出第4轮抢答获胜小组。
5.科学家描述的运动。
师:请大家阅读P17,小明看到的情景。想一想小明是以什么为参照物?为什么说花花运动得真快?
生:阅读、思考。
师:请同学们分组讨论、交流。
生甲:以树为参照物。
生乙:以院墙为参照物。
生丙:因为小狗花花的位置发生改变。
师:科学家是用特定的概念,数学工具及实验方法来描述与研究运动。
(1)机械运动。
在物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动。
(2)参照物。
一个物体是运动还是静止,是相对于另一个选作标准的物体而言的,这个被选作标准的物体叫做参照物。
(3)运动和静止的相对性。
举例说明
①乘电梯上升的乘客,选择地面为参照物,乘客是运动的,选择电梯厢为参照物,乘客又是静止的。
②同步地球卫星,以太阳为参照物,卫星是运动的,以地球为参照物,卫星又是静止的。
你还知道哪些事例说明运动和静止的相对性?请大家分组讨论、交流。
生甲:空中的运输机与加油机。
生乙:传送带上的货物。
生丙:一起放学并排行走的两位同学。
生丁:坐在行驶汽车里的乘客。
三、归纳小结与学习过程评估
师:本节课我们学到了什么?
生:讨论、交流得出:
1.我们生活在运动的世界。
2.人们用不同的方式描述运动的世界。诗人用语言的韵律和意境赞美运动,画家用形态和色彩描绘运动,音乐家用旋律和节奏表现运动,科学家用特定的概念,数学工具及实验方法来描述与研究运动。
3.把一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动。
4.事先选为标准的物体叫参照物。
5.运动和静止是相对的。
师:请每位同学对自己在本节课的学习情况进行评估。
四、课后练习
1.课本P18一19作业1、2、3。
2.选用课时作业设计。
五、板书设计
第二章运动的世界
第一节动与静
(一)机械运动:一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动。
(二)参照物:事先被选作标准的物体称为参照物。
(三)运动和静止的相对性。
六、课后反思
第二节长度与时间的测量
教学目标
1.知道国际单位制中长度与时间的基本单位;会进行常用长度、时间单位的换算:能利用生活中常见的一些周期现象估测时间。
2.会正确使用手表或停表测量时间。
3.能利用生活中已知长度的物品进行长度的估测。
4.会正确使用带毫米刻度的刻度尺测量长度。
5.会正确记录测量所得的数据,知道测量存在误差。
教学重、难点
1.重点
(1)长度和时间的单位及单位间的换算。
(2)会正确使用带毫米刻度的刻度尺测量长度。
(3)会正确使用手表或停表测量时间。
(4)会正确记录测量结果。
2.难点
(1)正确读取和记录测量结果。
(2)长度和时间的估测和间接测量。
教学方法
讲授法、实验探究法、阅读法、讨论与交流。
教具准备
学生分组实验器材:带毫米刻度的刻度尺、秒表、课本、投影仪。
教学过程
一、课题引入
师:在生活、生产和科研中,经常要进行长度和时间的测量。探究物体的运动规律也需要进行长度与时间的测量。这节课我们就来学习长度与时间的测量。
板书:第二节长度与时间的测量
二、新课教学
师:要进行测量,就要有一个人们公认的测量标准——测量单位。在古代,人们就学会了利用身边的物品、自然界的某些规律的变化作为测量的单位。比如利用身高,足长等作为长度单位、利用昼夜的交替、季节的变化等作为时间的单位。
1960年,国际上通过了一套统一的测量标准,叫国际单位制,简称SI。
在国际单位制中,长度的基本单位是米(m),时间的基本单位是(s)。
板书:一、长度的基本单位:米(m),时间的基本单位秒(s)
你知道比“米”大的长度单位有哪些?比“米”小的长度单位有哪些?下面我们以小组为单位进行竞赛抢答。
生甲:比“米”大的长度单位有“千米”(km),比“米”小的长度单位有“分米”(dm)、“厘米”(cm)、“毫米”(mm)。
生乙:比“米”小的长度单位还有“微米”(m)、“纳米”(nm)。
师:这些长度单位与基本单位“米”的换算关系如何?请大家抢答。
生甲:
1km=103m1dm=101m1cm=102m
1mm=103m1m=106m1nm=109m
教师将以上关系板书。
课堂巩固练习:(投影在屏幕上,请大家抢答)
1m=?mm18km=?m130nm=?m
10dm=?mm2102cm=?m78mm=?m
师:你知道我国以前使用的还有哪些长度单位?与米的换算关系如何?请抢答。
生:尺、寸
1尺0.33米1寸0.033
师:你知道英、美等国使用的长度单位还有哪些?与米的换算关系如可?请抢答。
生:英里、英寸、英尺、码
1英里=1609米1英尺=0.305米1英寸=0.0254米1码=0.91米
师:你知道航海、天文学家中使用的长度单位还有哪些?与米的换算关系如何?请抢答。
生:海里、光年
1海里=1852米1光年=9.460531015米
你知道比“秒”大的时间单位有哪些?比“妙”小的时间单位有哪些?请抢答。
生:比“秒”大的时间单位有“分钟”(min)、“小时”(h),比“秒”小的时间单位有“毫秒”(ms)、“微妙”(s)
师:这些时间单位与基本单位“秒”的换算关系是什么?请抢答。
生:1h=60min1min=60s1s=103ms1ms=103s
教师将时间单位换算关系板书
课堂巩固练习(投影在屏幕上,请大家抢答):
60min=s2h=s100s=sm
1h=s15min=h108s=s
评出抢答获胜小组,全班同学以掌声鼓励。
师:通常我们测物体的长度用什么工具?你知道还有什么测量工具?
生甲:刻度尺。
生乙:游标卡尺(如课本P21图2—13)
师:下面以前后两桌四个人为一小组,用刻度尺测书本的长度和宽度,要求每位同学都要动手,并在小组内交流测量方法(刻度尺如何放置,如何读数)测量结果。
学生分小组探究活动1:用刻度尺测课本的长度和宽度,教师巡回检查,当给予指导、督促、解决问题。
师:下面请相邻的两个小组互相交流测量方法。
并请一个小组派代表全班交流。
生甲:上台演示,说明用刻度尺测课本长度的方法,刻度尺要放正、要紧靠被测物体。
师:请每个小组报出测量结果。
……
师:为什么每个小组的测量结果不同?请一个小组派代表全班交流如何读数。
生甲:读数时视线要与尺面垂直,读到最小刻度值,还要进行估读。
师:测量值与真实值之间存在差异叫误差,这是客观存在的,如何减小误差?
点拔思维:有的误差是偏大,有的误差是偏小。
生:多次测量求平均值。
师:请一个同学归纳正确使用刻度尺的方法。
生:1.刻度尺要放正,要紧靠被测物体。
2.读数时视线要与尺面垂直。
3.要估读到分度值的下一位数,并记下单位
4.多次测量求平均值。
教师板书:二、正确使用刻度尺
师:下面请各小组按正确方法测量课本长和宽,并将测量结果填在课本P22表格中,算出平均值。
生:分小组活动。
师:生活中,人们经常需要估测长度。估测长度的方法很多,可以目测,还可以用身体的某部分或身边的某物品去测量。
板书:三、长度的估测
师:怎样使估测更准确,更接近物体的真实长度呢?
你首先应该知道自己身体某长度或身边的某物品的长度,还要经常想一想,画一画,比一比,测一测lmm、lcm、ldm、lm等有多长?以提高估潞的准确牲,下面请大家测一测拇指指甲宽度、中指的长度,一作的长度、手臂的长度,画一画lcm、ldm,lm的长度。
学生探究活动2:估测教室内黑板的长度和宽度是多少?并说出你估测方法并上台演示。
生甲:我是用目测。
我估测的教室的黑板长度,宽度是……
生乙:我是用两臂测。
我估测的教室的黑板长度、宽度是……
生丙:我用手量度黑板长度,宽度有几,估测。
我估测的教室黑板长度、宽度是……
对估测准确的同学予以表扬。
师:通常测时间用什么工具?
生:钟表、停表。
师:你知道时钟的演变过程吗?请大家看课本P20图2—1l,你知道沙漏、水钟是如何测时间吗?
生甲:沙漏是由于砂子漏完需一定的时间,时间与砂子漏多少成正比,以此来测量时间。
生乙:水钟道理同上。
学生探究活动3:
(1)用停表或手表测量一段时间(如测量从教室一端走到另一端,或跑l00m所用的时间等)。
(2)采用数脉膊跳动次数的方法估测一段时间(估测项目同前)。
(3)比较用手表测得的时间与数脉膊跳动次数估测的时间。
各组讨论好估测项目和方法,课后选一个时间进行。
师:请大家阅读课本P23:测量误差。
分小组讨论:误差可以消除吗?为什么?如何减小误差?
生:讨论、交流得出:
误差是不可能消除的,因为测量器材精确度有限,眼睛分辨能力有限,这些都是客观因素造成的,多次测量取平均值可以减小误差。
三、归纳小结与学习过程评估
师:本节课我的学到了什么?
生:讨论、交流后得出:本节课我们学到了
1.长度的基本单位是:米(m),时间的基本单位是秒(s)。
长度单位换算关系:
1km=103m1dm=101m1cm=102m
1mm=103m1m=106m1nm=109m
时间单位换算关系:1h=3600s1min=60s1ms=103s1s=106s
2.正确使用刻度尺。
(1)刻度尺要放正、要紧靠被测物体。
(2)读数时视线要与尺面垂直。
(3)要估读到分度值的下一位数,并记下单位。
(4)多次测量取平均值。
3.长度的估测。
4.时间的测量与估测。
师:请每位同学对自己在本节课的学习情况进行评估。
四、课后练习
1.课本P24作业1、2、3。
2.选用课时作业设汁。
五、板书设计
第二节长度与时间的测量
(一)长度和时间的基本单位及单位换算。
长度基本单位:米(m),时间基本单位:秒(s)
单位换算关系:
1km=103m1dm=101m1cm=102m
1mm=103m1m=106m1nm=109m
1h=3600s1min=60s1ms=103s1s=106s
(二)刻度尺的正确使用:(1)刻度尺要放正,要紧靠被侧物体。(2)读数时视线要与尺面垂直。(3)要估读到分度值下一位,并记上单位。(4)多次测量取平均值。
(三)长度估测
(四)时间的测量与估测
六、课后反思
第二章运动的世界
第一节动与静
学习目标
1.知道我们生活在一个运动的世界里,能举例说明生活中的一些常见的自然现象与运动的关系。
2.了解人们以多种方式描述运动的世界(如诗歌、绘画、音乐、词汇等),能说出一些常用的描述运动诗句和词语。
3.知道如何科学描述物体的运动与静止;知道运动与静止的相对性。
课前准备
1.收集信息
请你收集一些日常生活中运动和静止的例子(各个方面)并记录下来,准备课上与同学交流。
2.预习记录
通过预习课文,你学会了什么,有哪些疑问,请简要记录下来:
合作探究
一、运动的世界
活动1:请看教材图2-1~图2-3,日出日落、月盈月亏、星移斗转,冬去春来、风起云涌、潮涨潮落,说明了什么?_______________________________________
请举出一些你认为运动的例子。____________________________________
二、运动的描述
活动2:①阅读课本19页内容,思考:
(1)诗人画家音乐家如何赞美运动的?
(2)科学家是用什么来描述运动呢?(也就是物理学中如何描述运动呢?)
②阅读课本上的“交流与讨论”思考:
为什么小明没有看见花花跑动却说花花跑得真快呢
活动3:探究“什么是运动和静止?”
⑴讨论:
①李明背着书包向学校走去。李明是运动的还是静止的?书包呢?
②小王骑自行车上街。自行车是运动的还是静止的?小王是运动的还是静止的?
③正在行驶的汽车是运动的还是静止的?汽车上的坐椅是运动的还是静止的?
⑵总结:
通过对以上问题的讨论,你对运动和静止的描述有什么看法?你能总结一下什么是静止什么是运动了吗?
⑶分析:
①“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这两名歌词中包含了什么科学道理呢?
②以树木做参照物,你看到的哪些物体是运动的?哪些是静止的?③太阳从东方升起,是以什么为参照物的?
三.运动和静止是相对的:
活动4:阅读讨论,回答下面的问题:
(1)什么是运动和静止的相对性一?课本中举了哪些例子来说明这个问题?
(2)参照物的选择原则是什么?
说明
第二节长度与时间的测量
学习目标
1.知道国际单位中长度与时间的基本单位;会进行常用长度、时间单位的换算;能利用生活常见的一些周期现象估测时间。
2.会正确使用手表或停表测量时间,.会正确使用毫米刻度尺测量长度
3.能利用生活中已知长度的物品进行长度的估测。
4.会正确记录测量所得的数据,知道测量存在误差.
课前准备
2.家庭实验:
请你测量:1、你的拇指指甲的宽度,中指和手臂的长2、你的脉搏跳动一次的时间,并记录下来,准备课上与同学交流。
2.预习记录
通过预习课文,你学会了什么,有哪些疑问,请简要记录下来:
合作探究
一、测量单位
活动1:阅读课本p21p22思考下面的问题:
⑴为什么要制定国际单位制?各单位之间的换算关系你会吗?
50nm=m5h=s
⑵观察三角板和米尺看看1cm.,1dm,1m究竟有多长?
⑶填写单位:啤酒瓶高29珠峰高8.84
二、测量活动
活动2:想一想为什么要选择适当的测量工具测物体?说说你了解的测量工具:
活动3:
1.阅读课本P23,掌握刻度尺的使用方法后,测量课本的长度和宽度并填表。
2.练一练::
①.如图2-2-1所示用刻度尺测量物体的长度,这把刻度尺的分度值是,所测物体的长度是cm。
②图2-2-2所示的刻度尺来测金属块的长度,下列测量结果正确的是()
文章来源:http://m.jab88.com/j/77543.html
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