沪粤物理八年级上册全书【教案】

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沪粤物理八年级上册全书【教案】

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第一章 走进物理世界
1.1 希望你喜爱物理
教学目标
知识与技能:
1.了解一些有趣的物理现象,认识物理学是研究物理现象的规律和物质结构的科学。
2.认识研究和学习物理学的方法:观察和实验、归纳和数学分析、建立概念和探究规律、理性思维等。
3.初步体会实验对物理的重要性。
4.了解物理学在社会发展和人类文明进程中所起的作用。
教学重点:通过观察、实验、阅读、讨论交流等形式激发学生的学习兴趣。
教学难点:认识研究问题运用的科学方法。
教具准备
多媒体设备、激光光学仪器、感应起电机等。
教学过程
一、情景引入
先让学生举出生活中的一些声、光、热、力、电等物理现象,由此引出课文第一部分:物理学就在你我身边。
二、新课教学
(一)物理学就在你我身边
播放有关海上日出和闪电的音像片段,让学生了解有关的自然现象。
引导学生观察和思考活动1与活动2的实验。
演示1:光从一种介质斜射入另一种介质中时发生偏折的现象。
演示2:利用感应起电机模拟闪电和雷声。
“世界物理年”:投影世界物理年徽标,介绍“世界物理年”来历。
1905年,爱因斯坦先后发表了
5篇具有划时代意义的论文,为相
对论的建立奠定了基础,为量子理
论的发展作出了重要贡献,这是物
理学史上的一个重大事件。一百年
来,以相对论和量子力学为代表的
近代物理学,对人类文明和进步起
到了前所未有的推动作用。为纪念这一奇迹年100周年,全球物理学界一致呼吁2005年为“世界物理年”。
世界物理年的徽标构图像一个光锥。红底代表过去,在物理学中,光谱发生“红移”是物体背离我们的方向运动的光谱特征;红色又有底部或基础的含义。蓝顶代表未来,天空是蓝色的;“蓝移”是面向我们方向运动物体的光谱特征。黄和绿表示连结过去到未来,体现出在过去的基础上建立未来的信心。其中,绿色又代表“绿灯可走”,即进步;黄色代表和平、合作。徽标主要表达的意义是科技的进步和国际的合作可以帮助建设光明的未来。
(二)物理学推动了社会的发展
1.运用多媒体,结合物理学发展史谈物理学与人类社会进步和发展的关系:
(1)有关简单机械的应用。
介绍简单机械的发明与使用,人类从手工劳动到机械操作的过程。
(2)展示代表蒸汽时代的蒸汽机车、轮船的图片、播放蒸汽机工作时的录像。热学的研究、蒸汽机的发明:人类进入蒸汽时代,机械工业进一步完善。
(3)体现电气时代的各种设备和情景,如电动机、发电机、电力机车、城市夜景等。电磁学的研究:电动机、发电机的出现――人类进入电气时代。
(4)电子计算机、互联网、空间探测技术以及我国发射“神舟”系列载人飞船的录像资料等。
2.举一些与学生生活联系密切的有关物理学与人类社会关系的实例,进一步使学生体会物理学是有用的。
(三)物理学的召唤
介绍几个具有划时代意义的物理学家的突出贡献,同时结合这些科学家的研究方法,向学生介绍几种典型的科学方法,如观察和实验、归纳和数学分析、理性思维以及建立物理概念、探究物理规律等,从而使学生领悟怎样学好物理学。
引导学生逐步认识和理解科学家研究问题的方法。
三、板书设计
1.1 希望你喜欢物理
1.物理学就在你我身边
物理学是研究声、光、热、力、电等各类物理现象的规律和物质结构的一门科学。
2.物理学推动了社会的发展
物理学与人类社会进步和发展的关系。
3.物理学的召唤
学习物理学,既离不开观察和实验,也离不开理性思考。要经历物理规律的探究过程,还要学习用科学的方法进行探究。
四、教学反思
由于本节课是物理学科的第一节课,首先要激发学生对物理这一学科的兴趣。在情景导入部分,先让学生举出生活中的一些声、光、热、力、电等物理现象,由此引出课文第一部分:物理学就在你我身边。之后再将物理学在人类社会生活中的应用和贡献,从而引导学生学习物理的一些方法,进而让学生更加喜欢物理,热爱科学。
1.2 测量长度和时间
教学目标
知识与技能:
1.了解国际单位制中长度和时间的基本单位,会进行有关单位的换算。
2.会观察刻度尺的零刻度线、测量范围和分度值,明确分度值的含义。
3.会使用刻度尺测量物体的长度,知道记录测量结果时,既要记录准确值,又要记录估计值,还要注明单位。会粗略估测常见物体的长度。
4.会根据日常经验粗略估测时间,会使用常见的工具测量时间。
5.了解什么是误差,知道采用多次测量求平均值的方法可以减小误差。
教学重点:长度和时间的单位和测量。
教学难点:从理性的角度来认识单位;测量的规范要求。
教具准备
没有刻度的直尺、常见测量长度和时间的工具、自制的橡皮尺等。
教学过程
一、情景引入
学校每年都举行田径运动会,田径赛分为田赛和径赛两类,在田赛中通常以距离的长短来论成绩,这就要进行长度的测量,如图甲所示;在径赛中通常以时间的长短来论成绩,这又要进行时间的测量,如图乙所示。请大家思考,时间和长度的测量用到哪些工具?这些工具如何使用呢?
二、新课教学
探究点一 测量长度
1.长度单位
(1)介绍长度单位的演变和统一
让学生理解单位其实是一种规定的标准,并不是一种天然存在的东西,是为了定量比较物体的长度而人为引入的。
统一单位制是相互交流的需要,是一种国际化的趋势。
简单介绍什么是国际单位制。
(2)长度单位及换算方法:
在国际单位制中,长度的基本单位是米(m)。在日常生活中,还常用到其它的长度单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。它们之间的换算关系是1km=103m; 1dm=10-1m;1cm=10-2m;1mm=10-3m;1μm=10-6m;1nm=10-9m。
仔细观察刻度尺上的1mm、1cm、1dm、1m有多长,动手在纸上画1mm、1cm、1dm在黑板上画一画1m的长度,形成长度的具体概念。
2.常用的长度测量工具
活动一 让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等,然后教师出示一些常用的测量工具(刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察。
活动二 观察下图刻度尺的外形回答下列问题:
(1)它的零刻度线在哪里,是否磨损?
(2)它的量程是多少?
(3)它的分度值是多少?
在上图所示的刻度尺中,其零刻度线在左端(离最左端边缘有一小段距离),没有磨损,它的量程为0~8 cm,也就是说它最多能测8 cm的长度,它的分度值是0.1 cm。
教师强调:刻度尺的零刻度线如果磨损,要从一个清晰的整数刻度线量起。
3.使用刻度尺测长度的方法
活动 学生分组实验,测量铅笔的长度、圆柱体的高、木块的长度、物理课本的长和宽等,教师及时纠正出现的问题,要求学会正确使用刻度尺。
归纳总结:正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括,即“选、放、读、记”。
(1)选:在实际的测量中,并不是分度值越小越好,测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度,再选择满足测量要求的刻度尺。
(2)放:即刻度尺的位置应放正,零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测物体保持平行(如图甲所示),不能歪斜(如图乙所示)。


对于较厚的刻度尺,应使刻度线紧靠被测物体(如图丙所示)。零刻度线磨损时,要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起,测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值(如图丁所示)。

丙 丁
(3)读:即读数,视线要正对刻度线(如图所示);除读出分度值以上的准确值外,还要估读出分度值的下一位数值(估读值)。图中铅笔长度为69.5 mm,其中69 mm是准确值,0.5 mm是估读值。
(4)记:指记录。记录测量结果应包括数值和单位。图中木块长度为2.77 cm。
4.介绍误差概念和减小误差的方法
提出问题:为什么测量值与真实值之间总会有差别?
教师讲解:由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同,所以测量值和真实值之间必然存在差别,测量值和真实值之间的差别叫做误差,误差是不可避免的。
交流讨论:减小误差有哪些方法?错误与误差有什么不同?
归纳总结:减小误差的方法:多次测量求平均值,选用精密的测量工具,改进测量方法。
5.用图表来处理数据
仔细观察表格数据,利用表格数据来绘制条形统计图,并相互交流处理数据。
直方图作为一种数据处理方式,具有形象直观的优点。
探究点二 测量时间
1.展示实物,让学生对照实物,认识一些测量时间的工具,介绍停表的使用。
2.时间单位规定
在日常生活中,除了经常进行长度的测量外,也经常需要对时间进行测量。在国际单位制中,时间的基本单位是秒(s)。在日常生活中,还常用到其他的时间单位:时(h)、分(min)、毫秒(ms)、微秒(μs)。它们之间的换算关系是:1h=60min;1min=60s;1s=103ms;1ms=103μs。
3.活动:测测你的脉搏。
(1)通常所说的脉搏是指把手按在手腕桡骨侧摸到血管的搏动。健康成年人安静时的脉搏数,每分钟应为60~80次,运动后或发烧生病时脉搏会加快。测定你的脉搏,每次测一分钟,测三次,计算它们的平均值,把结果填在下面的表格中.
测量次数
1
2
3
平均值
脉搏数
(2)调查统计,画出心率直方图(做在作业本上)。
三、板书设计
1.2 测量长度和时间
1.测量长度
(1)长度的基本单位及单位的换算。
(2)能正确使用刻度尺测长度。
(3)误差的定义及误差与错误的区别。
(4)会用图表处理数据。
2.测量时间
(1)时间的基本单位及单位的换算。
(2)能正确使用常见的工具测时间。
四、教学反思
首先是导入新课,由学校每年都举行田径运动会,引出想办法测出长度和时间,那么长度和时间怎样测量呢,很自然的引出今天的课题,学生也会觉得很自然,不会感到唐突。在处理长度的测量时,我不按常规的方法,老师先讲如何操作,学生再动手操作。我觉得这样不利于发展学生的独特思维和创新思维,什么都是老师怎样讲,学生怎样做,根本不是探究实验,而是验证性实验。我先让“初生牛犊不怕虎”的学生根据自己多年来的经验动手用自己的刻度尺测出一个身边熟悉的物品的长度,然后报出数据,老师写在黑板上,在学生得意时,告诉他们在物理上大家的读数都是不准确的,一下子就激起了学生的好奇心,“为什么”之声则会不绝于耳,明显看出学生的不服气,这样学生就会把所有的心思都放在教师的释疑上,有利于重难点的突破。
1.3 长度和时间测量的应用
教学目标
知识与技能:
1.会用累积法测算一张纸的厚度。
2.会用以直代曲法、滚轮法测算曲线的长度。
3.会用量筒或量杯测液体和固体的体积。
4.了解自己身上的“尺”和“表”,练习用这些“尺和表”进行估测。
教学重点:领会累积法和以直代曲等测量的技巧和转换的思想方法。
教学难点:利用自己身上的“尺”和“表”粗略估测长度和时间。
教具准备
毫米刻度尺、量筒和量杯等。
教学过程
一、情景引入
1.怎样正确使用刻度尺测量长度?
2.问题:是否能用毫米刻度尺,测量课本中一张纸的厚度和曲线的长度呢?
二、新课教学
探究点一 长度测量的特殊方法
活动A:阅读课本,讨论、操作,交流测量的方法和测得的结果。
拟定测量的方案和步骤,理清思路。
描述中要介绍清楚实验过程,使用什么仪器,测量什么物理量,测得的物理量的数值和单位,以及怎样计算求得最后结果。
  (1)测量一页纸的厚度,探究:纸的厚度为10?-4m,用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度,也测不出二页纸厚度,但是能测出上百页纸的厚度,而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了。(以多测少法)
  测量方法:测量时取若干页纸(纸的页数要足够多),压紧后,用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L,然后将总厚度除以纸的页数n,求出每页纸的厚度l=L/n。??
  (2)测量细铜丝的直径,测量道理与测量一页纸的厚度相同。(以多测少法)
测量方法:找一支圆铅笔,把细铜丝捋直,将金属丝在铅笔上依次单层密绕适当的圈数n,用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l,再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n?。
活动B:介绍“以直代曲法”和“滚轮法”。
测量一曲线的长度:
方法1:曲线可以看成是由许多小段线段组成的,用毫米刻度尺直接测出线段的长度。
方法2(化曲为直法):用硬币紧贴着曲线,从一端滚动到另一端,记下滚动的圈数,在测出硬币的圆周长,然后用“圈数×圆周长”,算出曲线的长度。
方法3(化曲为直法):用细线沿着曲线的取长度,再拉直测量,即为曲线的长度。
让学生交流其他方案;尽量让学生阐释他们的认识和观点。
探究点二 测形状不规则物体的体积
对照仪器阅读自学。
1.注意:
(1)观察量程、分度值、单位; (2)量筒的刻度与量杯的刻度区别;
(3)读数时视线要与液面平齐。
2.测量液体的体积
可以将液体倒入量筒或量杯中,读出所对应的刻度线即为该液体的体积。
3. 测量不规则固体的体积
在量筒或量杯中先注入一定量的水,记下此时液面的刻度值为V1,在将待测固体放入量筒或量杯中,此时水不溢出,记下液面的刻度值为V2,则该待测固体的体积为V2-V1。
探究点三 你身上的“尺”和“表”
1.身上的“尺”
(1)测出你自己身体上某些部位的尺寸:
如身高、一庹、一拃、一步长、指甲宽、脚长等。
(2)估测:在没有任何测量工具时,判断一物体长度。
心中“尺”:普通纸的厚度约几十微米;指甲宽约1cm;拳头宽约1dm;教室高约3m。
2.身上的“表”
脉搏数等。
三、板书设计
1.3 长度和时间测量的应用
1.长度测量的特殊方法
(1)累计法;
(2)以直代曲法。
2.测形状不规则物体的体积
用量筒或量杯测液体和固体的体积。
3.你身上的“尺”和“表”
四、教学反思
首先在上节课学习的基础上,我会让学生发现生活中的有些物体我们用一般的长度测量方法无法进行测量,从而引出这节课的主题,进而激发学生不断去探索解决问题的方法。本节课主要是讲了长度测量的特殊方法,以及不规则物体的体积测量的方法,同时利用我们身体的某些部位来进行长度的测量,能加强与学生的互动,使学生学习兴趣浓厚。
1.4 尝试科学探究
教学目标
知识与技能:
1.了解科学探究的一般过程和步骤。
2.练习测量长度、时间和组装简单器材,提高操作技能。
3.初步体验科学猜想与假设、简化研究对象、控制变量等方法在科学探究中的作用和意义。
教学重点:通过实验和体验来学习科学探究,了解科学探究的一般过程和要素。通过探究摆的奥秘,初步体验科学猜想与假设、简化研究对象、控制变量等科学方法。
教学难点:运用简化研究对象、控制变量等方法。
教具准备
大摆钟、铁架台、细线、单摆球、计时器等。
教学过程
一、情景引入
观察和认识摆钟的摆以及摆动过程。
二、新课教学
探究点一 探究摆的奥秘
1.提出问题
钟表工作的道理:利用摆的摆动带动齿轮转动,齿轮转动带动指针转动,从而指示时间的变化。摆动越快,齿轮转动就快,指针运动就快。即:摆钟是靠钟摆摆动的快慢来计时的。
问题:钟摆摆动的快慢跟什么因素有关呢?
2.猜想与假设
(1)演示实验建立情景。
将自制的几个不同的摆,挂在一个大的支架上。这些摆有的长、有的短、有的重、有的轻、有的摆幅大、有的摆幅小。使它们摆动起来,让学生观察,比较其快慢。
(2)组织学生进行讨论交流,提出猜想与假设。
猜想①:摆动的快慢,可能跟摆锤的 有关?
猜想②:摆动的快慢,可能跟偏离的 有关?
猜想③:摆动的快慢,可能跟摆的 有关?
3.设计实验与制订计划
阅读课本,分析、领悟书上的设计。
思考:课本每个实验的目的是什么,为什么要这样设计呢?
通过讨论交流,明白简化法和控制变量法。
4.进行实验与收集证据
看课本记录数据的表格,弄明白每个表格要研究的是什么问题,各个栏目的含义是什么,需要测量、记录哪些数据等。
5.分析与论证
分析实验测得的数据,你能得出什么结论?
由学生分组讨论。
引导学生比较哪些条件相同、哪些条件不同,比较这些数据可以得出什么结论。
比较时仍然要渗透控制变量的思想方法,经过分析数据材料,找出其中蕴含的规律。
6.评估
对探究过程与结果进行推敲,审视实验方案是否有问题、有无需要进一步改进的地方,实验数据测量的是否准确,怎样做能够使误差更小;实验的结论与生活经验和事实是否符合;哪些实验前没有考虑到的因素可能对实验产生了影响;实验过程中遇到了哪些困难,是怎样解决的,有什么经验和教训,等等。
7.交流与合作
小组之间进行交流讨论。
探究点二 科学探究的过程
回顾探究过程,理清探究的程序,每一步有哪些要点,运用了哪些科学研究方法。
归纳全程科学探究的要素,组织学生阅读课本。
指出:在实际科学探究的过程中,这7个要素是可以灵活运用的,根据实际研究课题的需要来选择和确定。
三、板书设计
1.4 尝试科学探究
1.探究摆的奥秘
(1)控制变量;
(2)悬线长度相等时,摆球的摆动快慢与摆球的轻重(材料)无关;摆球摆动一次的时间只跟悬线的长度有关;悬线越长,摆球的摆动越慢。
2.科学探究的过程
科学探究的7个要素。
四、教学反思
本节课通过观察和认识摆钟的摆以及摆动过程,让学生们了解并掌握科学探究过程中的控制变量法以及7个要素,从而使学生对于未来的学习能够更好的奠定基础。
第二章 声音与环境
2.1 我们怎样听见声音
第1课时 声音的产生与传播
教学目标
知识与技能:
1.知道声音是由物体振动产生的。
2.知道声音是以波的形式向外传播,知道声音的传播需要介质,不同介质传播声音的快慢不同。
教学重点:声音产生的原因及传播条件。
教学难点:声音以波的形式传播。
教具准备
录音机、音叉和小锤、锣鼓、钢锯条、乒乓球(带线)、橡皮筋、抹布和水盆、真空泵、水槽、电铃、电池、示波器、话筒。
教学过程
一、情景引入
1.演示实验:把一个扬声器放到纸盒里,纸盒上放两个糊好的纸人,给扬声器通电后,两个纸人就随着扬声器发出的悠扬乐曲翩翩起舞。
2.提出问题:两个纸人为什么会跳舞呢?
要揭开上述现象的奥秘,必须搞清声音是怎样产生的。
二、新课教学
探究点一 声音是怎样产生的
利用这些器材或你周围的其他器材进行下面的活动。
活动A 敲击音叉,将音叉立即插入水中,仔细观察发生了什么现象?
学生回答:水花四溅。
活动B 将手指放在正在播放音乐的收录机的扬声器上,你有什么感觉?
学生回答:感受到扬声器和机身在振动。
选择其他工具的让学生展示相关的实验,并汇报实验结论:发声的物体都在振动。
思考:(1)谈谈你用什么判断出发声的物体都在振动。
(2)有没有只发声不振动的物体呢?
(3)正在发声的物体,如果它的振动突然停止,这个物体还能发声吗?你能用实验来证明你的结论吗?
进一步探究。
分析得出:发声的物体都在振动;如果振动停止,物体也就不能发声了。
对于实验中正在发声的物体,我们把它叫做声源。
解释:扬声器上的小演员为什么会随着音乐翩翩起舞?
探究点二 声音是怎样传播的
用水波进行类比,帮助学生建立声波的概念。
用示波器显示声波,多找几位同学对着话筒说话、唱歌,让学生亲眼目睹自己声音的波形。
探究点三 声音的传播需要介质
提出问题:如果让音叉在真空中振动,你能听到声音吗?
探究课题:真空能传声吗?
将正在发声的电铃放在钟罩内,利用抽气机将瓶中的空气抽出,听到电铃的声音逐渐减弱,以至于几乎听不到;然后再放入空气听声音,进行对比。
总结:真空不能传声。
置疑:真空不能传声,说明声音传播需要介质,根据你的生活经验,你认为有哪些物质可以传声呢?能用实验证明吗?
学生可以自己根据经验提出猜想,自己设计实验证明。
(可演示)
结论:固体、液体、气体等物质都可以传声。声音在不同物质中传声效果是不同的。声音在固体、液体中传播的效果比空气中好。
三、板书设计
第二章 声音与环境
2.1我们怎样听到声音
第1课时 声音的产生与传播
1.声音是怎样产生的
(1)声音是由物体振动而产生的。
(2)正在发声的物体叫做声源。
2.声音是怎样传播的
声音是以波的形式进行传播的。
3.声音的传播需要介质
(1)真空不能传声。
(2)声音的传播需要介质,固体、液体、气体可以传声,且传声效果依次减弱。
四、教学反思
本课的教学核心概念是声音是由物体振动产生的以及声音的传播需要介质。学生在此前往往关注的是动作本身,而不是发声物体的状态。这也是教学的难点所在,要想突破难点,就应该顺应学生的思维,才能更好地激活学生的思维。
第2课时 我们怎样听见声音
教学目标
知识与技能:了解回声现象及人类听到声音的过程。
教学重点:理解回声现象,知道影响声音传播速度的因素及声速的计算。
教学难点:通过观察耳的结构图,并结合生活经验,了解人耳是如何听到声音的。
教具准备
教学课件。
教学过程
一、情景引入
问题:如果对着山崖大喊一声,会发生什么现象?这种现象产生的原因是什么?由此引入回声的概念:声波在传播过程中遇到障碍物会反射回来的现象。如图所示:
二、新课教学
探究点一 回声
1.声音在传播过程中,如遇到障碍物就会被反射回来,反射回来的声音叫做回声。
2.当两个声音传到人耳时间大于0.1 s时,人耳就能分辨这两个声音。若小于0.1 s则原声加强(如图所示)。

(1)开山放炮时为什么能听到隆隆不绝的响声?
(2)人在屋里说话为什么比在旷野里听起来响亮?
说明:(1)声波在传播中遇到障碍物会发生以下情况:一部分声波在障碍物表面反射;另一部分声波有可能进入障碍物,被该物体吸收甚至穿过障碍物,我们能隔墙听到相邻房间中的声音就是这种情况;
(2)不同的障碍物对声波的反射和吸收能力不同,通常,坚硬光滑的表面反射声波的能力强,松软多孔的表面吸收声波的能力强;
探究点二 声音传播有多快
声速:声音传播的距离和传播时间之比叫做声速。
思考问题:既然固、液、气都能传声,为什么游击队员为了听远处的火车声,将耳朵贴在铁轨上?声音在固体、液体、气体中传播的速度是否一样快?
多媒体展示:声速表。快速地熟悉声音在空气、水、钢铁中的传播速度。
一些介质中的声速v(m·s-1)
空气(15 ℃)
340
海水(25 ℃)
1 531
空气(25 ℃)
346
铜(棒)
3 750
软木(25 ℃)
500
大理石
3 810
煤油(25 ℃)
1 324
铝(棒)
5 000
水(常温)
1 500
铁(棒)
5 200
小结:(1)声音在不同介质中的传播速度一般不同。
(2)声速与介质的温度有关。15 ℃时空气中的声速为340 m·s-1。
(3)声音在固体中的传播速度最快,其次是在液体中,在气体中传播的速度最慢。
问题:百米赛跑时,如果终点计时员听见发令枪响才按表计时,这样的计时方法正确吗?为什么?
学生思考并回答。
探究点三 人怎样听见声音
1.实验:
用嘴贴近塑料薄膜讲“喂……”,扯薄膜的手有什么感觉?我们人耳中就有类似的结构,是什么?
思考:鼓膜有什么作用?
2.人耳的基本结构:耳郭,外耳道,鼓膜,听小骨,听神经。
3.人耳感知声音的途径:外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经听小骨传到耳蜗,再通过听神经将信号传入大脑,人就听到了声音。
4.骨传导:声音通过头骨,颌骨传到听神经,引起听觉的传导方式。一些失去听力的人可以用这种方法听到声音。
三、板书设计
第2课时 声速、人耳听到声音的过程
1.回声
(1)回声的概念。
(2)产生回声的条件:回声到达人耳应比原声晚0.1 s以上。
(3)有关回声现象的解释。
2.声音传播有多快
(1)声音在不同介质中的传播速度一般不同。
(2)声速与介质的温度有关。15 ℃时空气中的声速为340 m·s-1。
(3)声音在固体中的传播速度最快,其次是在液体中,在气体中传播的速度最慢。
3.人怎样听见声音
外界传来的声音引起鼓膜振动,这种振动经听小骨传到耳蜗,再通过听神经将信号传入大脑,人就听到了声音。
四、教学反思
本课的教学核心概念是回声、声速以及人耳听声的原理。由上节课中能观察到现象到这节课能分析计算解释现象,使探究“声音”的内涵由易到难,由显到隐,逐步丰富概念外延,思维的顺应和激活,实现了教学的“层递性”。
2.2 我们怎样区分声音
教学目标
知识与技能:
1.乐音和噪声。
2.知道声音的高低叫音调;知道决定音调高低的因素。
3.了解不同音调的声音在波形上的差异。
4.了解影响弦乐器音调高低的因素。
教学重点:探究影响声音高低的因素。
教学难点:建立音调的初步概念。
教具准备
吉它、钢尺、口琴、示波器、音叉(256Hz、440Hz,)、话筒等。
教学过程
一、情景引入
声音多种多样,优美的乐音令人心情舒畅,而杂乱的声音,让人感到心烦意乱。媒体播放高山流水(古筝)、二泉映月(二胡)和工地施工现场的音频片断。
提出问题:你认为应该从哪些方面区分它们?引入课题。
二、新课教学
探究点一 噪声
我们周围的声音千差万别,有的使人愉悦,有的令人厌烦。前者叫做乐音,后者叫做噪声。
同学们举出身边的乐音和噪声。
探究点二 声音的高低——音调
1.音调的初步概念
对于身边的乐音,有的高昂、有的低沉;有的强,有的弱,声音会有什么样的差别呢?
用吉它发出音调不同的声音,让学生反复聆听,从而建立“音调”的初步概念。
2.探究影响声音高低的因素
提出问题:既然声音是物体振动产生的,声音的差别必然与振动有关,那么声音的高低与振动的什么因素有关呢?
设计实验:
比较:让一个物体发出两次音调不同的声音,进行比较。
观察:在听声音的同时,注意观察物体的振动情况。
进行实验:
1.改变尺子(钢尺)伸出桌面的长度,分别拨动使其振动。通过对比可以听出几次实验声音的高低不同;同时观察发现:尺子振动的快慢不同。
2.把口琴,去掉外壳,会看到一些长短不同的钢片,吹奏时可以很清楚地听出声音高低的变化,也可以判断出长弹簧片振动发声的音调低,短弹簧片振动发声的音调高。
声音的高低跟物体振动的快慢有关。物体振动得越快,声音的音调越高。
引入“频率”的概念,完成教材中的填空。
3.频率:物体在1s内振动的次数。其单位是赫兹,简称赫,符号是Hz。
例:物体1s内振动20次,它的振动频率就是20Hz。
探究点三 用波形比较频率
1.用示波器比较波形。
(1)将话筒的插头用两根带夹子的导线跟示波器连接并调整好。
(2)对着话筒敲击音叉,观察示波器上出现的波形。
(3)敲击两根不同频率的音叉,比较波形。
2.探究弦乐器的音调和哪些因素有关?
(1)用吉它演奏一段乐曲,引出弦乐器。让学生列举出见过的弦乐器。
(2)提出问题:弦乐器的音调与什么有关?
(3)观察吉它,提出自己的猜想和假设。
(4)音调的高低跟弦的粗细、长度、张紧程度等有关。
(5)引导学生用控制变量的方法设计实验方案。
(6)进行实验,并用示波器比较波形。
学生得出结论:在弦的粗细、松紧相同时,弦越长音调越低;
在弦长、弦的粗细相同时,弦越紧音调越高;
在弦长、弦的松紧相同时,弦越细音调越高。
3.阅读“信息游览”,并思考下列问题:
(1)人的发声频率和听觉频率范围是否一样?
(2)为什么有时候在人没有任何感觉时,狗却能觉察出异常情况?
(3)蜜蜂飞行时翅膀每分钟振动三、四百次,而蝴蝶飞行时翅膀每分钟只振动5、6次,据此说明为什么我们能听到蜜蜂从我们身边飞过,而听不到蝴蝶从身边飞过?
三、板书设计
2.2 我们怎样区分声音
1.乐音与噪声
2.声音的高低——音调
(1)声音的高低叫做音调。
(2)频率:声源每秒振动的次数。单位Hz。
(3)音调与声源振动的频率有关:声源振动的频率越高,音调越低;反之,亦然。
3.用波形比较频率
(1)会有用示波器比较波形。
(2)影响弦乐器音调的因素有弦的长度、粗细、张紧程度等,弦越短、越细、越紧,弦发出的声音的音调越高。
(3)人和动物的听声频率范围和发声频率范围都不相同。
四、教学反思
这节课是本章的重点内容,在设计时我们突出了以学生为主的方法,增加了不少学生的活动,对一些学生不易观察的现象我们进行了录像、放慢等措施,增加了学生对细微变化的观察。在典型声音的素材搜集上,我们还需要些努力,在声音的对比音效上,在学生不易认识到的特殊声音上,我们还要进一步通过采集利用起来。
2.3 我们怎样区分声音(续)
教学目标
知识与技能:
1.知道什么是响度、音色。
2.知道响度与振幅、距离的关系,了解响度的单位——分贝。
3.了解不同响度和不同音色的声音在波形上的差异。
教学重点:响度和音色是乐音的基本特征。
教学难点:响度与音调的区别以及怎样用波形区分声音的特征。
教具准备
鼓、纸屑、示波器等。
教学过程
一、情景引入
从感性上认识什么是响度:
让学生听一段音乐,然后调节音量旋钮,让学生感受声音强弱的变化。
让一位同学先轻声说一句话,然后大声地说同一句话等等。
提出问题:这些声音有没有区别?
二、新课教学
探究点一 声音的强弱——响度
1.响度:声音的强弱叫做响度。响度也叫做音量。
2.探究响度跟哪些因素有关?
实验一:敲鼓(鼓上撒有纸屑)
实验过程:先轻敲鼓面,观察纸屑的振动情况;再重敲鼓面,观察纸屑的振动情况。
观察后思考:
⑴前后两次敲击时鼓发出的声音在响度上有什么区别?
⑵前后两次敲击时鼓面纸屑的跳动幅度有什么区别?
⑶声音的响度与声源振动的幅度有怎样的关系?
学生回答:(1)后者敲击时发出的声音的响度大;
(2)后者敲击时鼓面纸屑的跳动幅度大;
(3)声源振动的幅度与响度有关。
实验二:张开嘴,喊“啊……”。
实验过程:先小声喊“啊……”,再大声喊“啊……”。
物体振动时,偏离原来位置的最大距离叫振幅,通过上面的活动可以得出结论:声音的响度跟物体振动的幅度有关。
声音的强弱还与哪些因素有关? 阅读课本学生回答。
学生回答:响度跟距离声源的远近有关。离声源越远,声音越分散,声音的响度也就越小。
3.用波形比较振幅
用示波器将同一音叉发出的响度不同的声音显示出来,加以分析比较。下图为同一音叉前后两次对应的波形图。试回答那幅图的振幅大,响度强。
学生回答:图乙的振幅比图甲的振幅大,响度也强。
4.响度又称音量或声量,是人耳对声音感觉的强弱。在声学上人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱,其符号是dB,分贝数越大,表示声音越强。
探究点二 声音的品质——音色
1.欣赏一段器乐合奏曲,你能听出其中有哪几种乐器吗?
频率的高低决定声音的音调。但是不同的物体发出的声音,即便音调相同,我们还是能够分辨它们。在声音的特征中还有一个因素是十分重要的,它就是音色。
不同乐器演奏C调的“1”时,波形各不相同,音调相同,频率相同;但振幅不同,响度不同。
2.声音的品质叫做音色,又叫音品。
3.音色是由发声体的材料、结构以及发声方式等因素决定的。
4.响度、音调、音色是乐音的三个主要特性,我们正是根据这些特性才能区分不同声音。
三、板书设计
2.3 我们怎样区分声音(续)
1.声音的强弱——响度
(1)声音的响度与声源的振幅、距离声源的远近、分散程度有关。
(2)通常用分贝作为单位来计量声音的强弱,其符号是dB,分贝数越大,表示声音越强。
(3)用波形图比较振幅。
2.声音的品质——音色
(1)音色又叫音品。
(2)音色是由发声体的材料、结构以及发声方式等因素决定的。
四、教学反思
这节课是本章的重点内容,在教学时通过不同的方法来让学生对乐音的三个特征进行深入的了解,使学生理解的更透彻。
2.4 让声音为人类服务
第1课时 声音在生活中的应用
教学目标
知识与技能:
1.了解声音的研究对音乐及建筑的影响。
2.了解超声和次声在生活和现代技术中的应用。
教学重点:音乐、建筑与声音。
教学难点:超声和次声在生活和现代技术中的应用。
教具准备
示波器等。
教学过程
一、情景引入
听!上课铃响了,同学们你们知道声音在我们生活中有哪些应用吗?进而引入本节课内容。
二、新课教学
探究点一 声音与音乐
播放一些不同风格的乐曲片段,如热烈奔放的《丹凤朝阳》、缠绵凄凉的《苏武牧羊》、舒缓柔和的《月光曲》、如泣如诉的《二泉映月》等,让学生从乐曲的旋律和节奏中感受到音乐的美,结合课文,让学生了解声音与音乐的关系。
探究点二 声音与建筑
介绍有关声音与古代建筑图片资料,介绍现代建筑中采用吸声材料、设置不同方向的反射板等方式,增强音响效果及所涉及的声学知识。
思考:在秋游时,你站在大山之中大喊一声,能听到自己的声音多次再现,原因是什么?学生回答:声音发生了多次反射。
探究点三 听不见的声音
介绍超声和次声的有关资料,了解超声、次声的特点、应用以及次声的危害等。
(1)人耳听到的声音频率范围是多少?
(2)超声和次声的定义?
(3)超声和次声的应用有哪些?
学生回答:
(1)人耳听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz。
(2)把振动频率高于20000Hz 的声音,叫做超声;把振动频率低于20Hz 的声音,叫做次声。
(3)超声波作为信息载体能够传递信息,可以用来判定物体的位置状态,特征等,如声呐等。超声波作为一种能量形式,能够传递能量,可以用来工业超声处理加工,医疗碎石等。次声波能预测地震、台风:地震爆发前,许多动物往往有异常反应,如老鼠逃出洞,牛马不入圈,鸡犬不宁等。这主要是由地震爆发前潜伏在我们身边的强烈的次声波引起的。
教师播放一些关于超声和次声有关应用的视频,让学生观看。
三、板书设计
2.4 让声音为人类服务
第1课时 声音在生活中的应用
1.声音与音乐
2.声音与建筑
3.听不见的声音
(1)人能听见的频率范围。
(2)超声与次声的概念。
(3)超声与次声的应用。
四、教学反思
该课属于应用课,是前面声音知识的大集合,声现象具有广泛的应用空间,所以实例很多,但这些现象让学生直接回答,他们又一下子说不上来,所以我们通过及时播放录像的方式把学生引领到一个个生动的情景中,录像能给人以真实的感觉,所以很少使用课件,学生参与积极,热情很高,也说明把他们的举起调动了起来。
但在录像素材方面,下一步还应进一步提供一些学生见得少的情景,如地震时动物的表现、龙卷风的情景等;在能体现国家高科技发展方面也应积极探索,以进一步提高学生的积极性。
第2课时 噪声及其控制
教学目标
知识与技能:知道噪声的来源以及控制、减弱噪声的方法途径。
教学重点:控制和减少恼人的噪声。
教学难点:利用波形图区分乐音与噪声。
教具准备
示波器等。
教学过程
一、情景引入
1.播放轻音乐片断、潺潺流水、喳喳鸟语、唧唧虫鸣,能通过多媒体把声音与大自然的景色配合更好。
讨论回答感受:声音优美、令人愉快
2.播放嘈杂的吵闹声、喇叭鸣叫声、建筑工地的隆隆声、工厂机器运转轰鸣声……
讨论回答感受:声音难听、令人厌烦
学生思考并交流讨论:什么是噪声?噪声是从哪里来的?噪声有什么危害?可以用什么办法来减弱噪声?
这节课我们就学习与噪声有关的一些知识。
二、新课教学
探究点一 噪声
1.感受噪声:
课前收集或录制一些噪声,如:工厂里机器的轰鸣声、自由市场里嘈杂的声音、电锯声、鞭炮声等。
2.什么是噪声?
从物理学角度看,噪声是指发声体做无规则振动发出的声音;从环境保护的角度看,噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
3.利用波形图区分乐音与噪声。
根据下面图中声音的波形判断,属于噪声的是( C )
A. B.
C. D.
4.认识噪声的来源及危害。
(1)噪声的来源:交通运输噪声,工业噪声,施工噪声,社会生活噪声等。
(2)人所处的理想声音环境是白天不高于55dB,夜间不低于45dB,超过70dB,人就会心烦意乱,神经紧张,学习与工作的效率下降。若长期在80~100dB的噪声环境中工作和学习,听觉就会迟钝,甚至耳朵变聋。噪声还能诱发某些生物的多种疾病,甚至导致死亡。
探究点二 控制和减少恼人的噪声
1.寻找减弱噪声的途径和方法。
途径:噪声产生和传播的过程,即声源振动产生声音→空气等介质的传播声音→鼓膜振动听到声音。
减弱方法:消声、吸声和隔声的方法控制和减少噪声。
2.实际生活是怎样控制噪声的?
例:给噪声大的机器加隔音罩或加橡皮垫来吸收它的振动,给汽车和摩托车安装消音器,市区内禁止汽车鸣笛。
例:在公路和住宅区内设置屏障墙和种草、植树。
例:在高噪声车间里加装隔音板或让工人配戴消音耳塞。
三、板书设计
第2课时 噪声及其控制
1.噪声
(1)乐音和噪声的概念及区别。
(2)噪声的波形图。
(3)噪声来源、强弱的等级及其危害。
2.控制和减少恼人的噪声
主要在消声、吸声和隔声三个方面采取措施。
四、教学反思
这节课理论联系实际较紧密,可通过生产,生活实际,让学生知道噪声的概念,噪声的来源,噪声危害及控制方法,所以在教学过程中,调动学生积极参与,认真讨论、分析、归纳出各知识点,十分重要。因此,教师在备课过程中要充分预测在各教学环节中出现的问题,在教学中要善于捕捉学生的亮点,来激发学生学习兴趣,调动学生积极性,实现抓住重点,突破难点的目的,使学生较好地掌握科学文化知识。
第三章 光和眼睛
3.1 光世界巡行
第1课时 光世界巡行
教学目标
知识与技能:
1.了解光的用途,知道光与人类生活密切相关。
2.知道光在同一种均匀介质中沿直线传播,并能用来解释影子的形成等现象。
3.知道光在不同介质中传播速度不同,记住真空中的光速。
教学重点:光的直线传播。
教学难点:建立“光线”模型,并运用“光线”分析影子的成因等现象。
教具准备
激光演示器、盛有水的水槽、手电筒、白炽台灯、棱镜、带狭缝的屏、白屏、两块带有小孔的硬纸板、彩色蜡笔、陀螺、水彩、毛笔、水、玻璃、白纸等。
教学过程
一、
利用多媒体课件播放:播放一幅幅美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光。

同学们欣赏了美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光,正是有了这色彩斑斓的光,世界才被打扮得如此美丽,如此迷人。对于光,同学们想知道些什么呢?今天我们先来学习光。
二、教学新课
探究点一 光是怎样传播的
1.光源
提问:同学们,刚才我们看到了美丽的山城夜景,那么,这些把山城点缀得如此美丽的光是哪儿来的呢?结合课本中的图,阅读课本。然后讨论交流。
点评:光是光源发出来的。
提问:除了课本上列举的例子,你还知道哪些物体能够发光呢?
太阳、星星、月亮、点燃的火柴、点燃的蜡烛、点亮的日光灯、反光的镜子、点亮的电视机屏幕都能发光吗?
点评:月亮、反光的镜子是不能够发光的,星星当中也只有恒星能够发光,行星和卫星是不发光的。我们把能够发光的物体,称之为光源。
像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体,叫“天然光源”;像点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体,叫“人造光源”。
板书:能够发光的物体,称之为光源。
2.探究光的直线传播的条件
引导学生应用桌面上的器材,通过开放性实验探究得出:光在空气、水以及玻璃这些均匀介质中沿直线传播。
提问:同学们刚才看到了许多光沿直线传播的现象,但是光总是沿直线传播吗?
(先开放性分组实验,然后小组间交流实验结果)
学生实验:
方法1:用激光笔发出光束向滴了少量墨水的水中投射,可以看到光在水中沿直线传播。
方法2:将激光发出的光照射拉直了的橡皮管口,另一端课看见光;但橡皮管弯曲,另一端就看不到激光笔发出的光就。
方法3:将几枚大头针插在一条直线上,眼睛沿这条直线看去只能看到第一根针。
方法4:将激光沿白屏从空气斜射入水中,可以看到光在空气和水中的路径都是直线,在空气和水的界面上发生了偏折。
组织学生归纳得出:光在空气、水、玻璃等同种介质中才可能沿直线传播;但在两种介质的界面上发生了偏折。
演示实验:
教师演示光在非均匀糖水中传播的实验。得出光在同种非均匀介质中路径发生弯曲。
提问:光在同种介质中光就一定沿直线传播吗?
教师演示:如图,在支架上固定一个薄水槽,其中放置一个白屏来显示光的路径,事先配有四杯浓度不同的糖水,将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四种糖水的量按一定的比例),由于各层糖水间相互混合,所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角,由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水,可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。同时做一个对照实验,用激光光束斜射入同种均匀的蔗糖溶液中,再让同学们观察——光的路径仍是直线。
引导学生归纳出光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。
指出物理学中就用带箭头的直线来表示光的传播方向。比如要表示电灯的光在空气中的传播时,我们就沿光的传播路径作一些直线。这种直线叫做光线。
板书:光在同种均匀介质中沿直线传播。
光线:用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫光线。
3.光的直线传播应用
方法1:教师设计情景或演示实验由学生来解释现象产生的原因。如手影的游戏、激光器的准直等,最后老师简单介绍日食、月食。
方法2:由学生举出生活中的事例并运用原理来分析。
小孔成像演示:保持电灯不动,用一个大纸板完全遮住圆筒形蛋糕盒底部的进光口,并在纸板上开一个小圆孔。
提问:如果打开电灯,一部分光将穿过小孔射到屏上,请同学们猜想一下,在屏上将看到什么?打开电灯,学生观察屏上的现象以及灯丝的形状,大家看到什么了?
点评:“V”字形的光斑,灯丝的形状也是“V”字形的。但是开口和光斑相反。引导学生分析出小孔成像的原理及成像特点。
板书:光的直线传播现象:影、激光准直、日食、月食、小孔成像。
小孔成像的原理:光的直线传播。成像特点:倒立的实像。
探究点二 光的传播有多快
提问:为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声?
说明:光的传播速度比声速快。光在真空或空气中的传播速度是3×108 m/s,在水中的传播速度约为在真空中的3/4,在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。
扩展:光速是很大的。如果一个飞人以光速绕地球运行,在1s的时间内,能够绕地球运行7.5圈。
教师小结:这里涉及了一个新的物理量——光速,物理学上用符号c表示,它的单位和速度一样都是米/秒,符号表示为m/s。在真空中的光速是宇宙间最快的速度,c=3×108 m/s,在空气中,光速也可以近似地看为3×108 m/s,在水中的传播速度约为在真空中的3/4,在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。到这里我们可以得到光速在空气、水、玻璃中的大小关系v空气>v水>v玻璃。
板书:c=3×108 m/s
光年:光在一年内通过的路程。
[注意]光年是一个长度单位而不是时间或速度的单位。
三、板书设计
第三节 光和眼睛
3.1 光世界巡行
第1课时 光的直线传播
1.光是怎样传播的
(1)光源:能够发光的物体,称之为光源。
(2)条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。
(3)光线:用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫光线。
(4)光的直线传播现象:影子、激光准直、日食、月食、小孔成像等。
(5)小孔成像的原理及特点。
2.光的传播有多快
光速:c=3×108 m/s;v空气>v水>v玻璃。
四、教学反思
本节课的重点是通过科学探究找到光的直线传播的规律,让学生掌握科学探究的基本环节,即“提出问题──猜想与假设──设计实验──进行实验──得出结论──交流与评估”的科学研究方法。培养学生的创新能力,给学生提供大量器材,让他们自己设计实验,选择器材,经历实验过程,并在其中思考,交流,动手,探索,感悟。从中会发现一些非常有创意的方法。
初二的学生对光的直线传播已经积累了许多生活经验,比如从手电筒的光,汽车车灯的光,阳光照射过树林等。为了加深学生的这种认识,因此课前要求每个学生利用易拉罐或薯片筒做一个小孔照相机。我主要的想法是要激发学生的兴趣,让他们自己动手动脑,经历制作过程,充分挖掘学生的创新潜能。让学生进行手影游戏,活跃了课堂气氛,使学生对光的直线传播有更深刻的认识。
第2课时 光的色散
教学目标
知识与技能:
1.通过观察了解太阳光的组成,知道白光是复色光。
2.了解光的三基色是:红、蓝、绿及三原色的组合后的颜色。
3.知道不透明物体的颜色和透明物体的颜色的成因.
教学重点:白光是复合光,三标棱镜对白光的折射作用,物体颜色的成因。
教学难点:理解白光的色散现象及规律;不透明物体的颜色的成因和透明物体颜色的成因。
教具准备
三棱镜、白屏、红色玻璃、蓝色玻璃、红纸、绿纸、黑纸、作画用的颜料、调色板。
教学过程
一、情景引入
问题:衣服、花朵、图画、彩色电视节目里各种各样的颜色,在日常生活中我们见到了很多,但是物体为什么会呈现出不同的颜色?
小游戏:让学生玩用肥皂水吹泡泡的游戏。同时观察吹出来的泡泡是什么颜色的?
教师演示:让一位学生上台用三棱镜将太阳光反射到白墙上,并观察白墙上光的颜色。找一找墙上出现了几种颜色?
二、教学新课
探究点一 光的色散
情景介绍:17世纪以前,人们一直认为白光是最单纯的颜色。直到1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散(dispersion),这才解开了光的颜色之谜。
牛顿是怎样让太阳光色散的呢?我们一起来做一下。
出示三棱镜让大家观察一下它有什么特点。
点评:透明的,有三条棱。新 课 标 第 一 网
演示:让一束太阳光照射到三棱镜上,调节,另一边用白屏承接,引导学生认真观察,太阳光通过三棱镜后发生了什么?
在黑板上画示意图,播放色散图片:
设计意图:通过实验来解释,更加直观,易于学生理解和识记。
结论:让一束太阳光照射到三棱镜上,会被分解成各种颜色的光,如果用一个白色的光屏来承接,在白色光屏上就形成了一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
我们把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色叫做色散。
问题:根据光路可逆原理,被分解出来的七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜,将会出现什么现象呢?
点评:七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜,会复合成白光。
设计意图:引导学生思考,激发兴趣。
扩展:雨后的彩虹就是由色散现象引起的。
下雨过后,有很多小水滴,由于重力的作用,它的下半部分较大,上半部分较小。
水滴像三棱镜,太阳光经水滴后也会发生色散,空中有很多水滴聚在一起,正因如此,我们在雨过天晴会看到彩虹。
设计意图:从生活走向物理,用物理知识来解释生活中的现象,从而将生活和物理紧密地联系起来。
探究点二 色光的混合
问题:阳光可以分解为七种单色光,但我们看到大自然的色彩远比红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色来得丰富多彩,这又是怎么回事呢?
点评:一些色光混合后会产生许多丰富多彩的颜色。
问题:白光色散后的各种色光混合后又复合成了白光,那么七种单色光中的任意两种或几种混合后又将得到什么颜色呢?
[播放色光的混合视频]学生观看。
点评:人们发现,把红、绿、蓝三种色光混合能产生各种色彩。因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。不能再分解的色光叫做单色光,有单色光混合成的光叫做复色光。
值得注意的是,颜料也有三原色:红、黄、蓝,拿红、黄、蓝这三种颜料混合也可以得到各种颜色的颜料。它跟色光的三原色是不同的。
扩展:彩色电视机的制成原理。电视屏幕上显现出的画面,丰富多彩的颜色,都是由红、绿、蓝三种色光组成的。如果用放大镜观察彩色电视机画面就会观察到这一现象了。
三、板书设计
第2课时 光的色散
1.光的色散
我们把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色叫做色散。
2.色光的混合
(1)红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。
(2)不能再分解的色光叫做单色光,有单色光混合成的光叫做复色光。
四、教学反思
《光的色散》这节内容的重点其实是应该让学生了解生活中不同物体显示不同颜色的原因。上课之前,学生对物体的颜色仅仅停留在感性认识的基础上,因此如何让学生能够从科学的角度解释物体的颜色,就成为本节课的难点。在课堂教学中,我是这样处理的,在介绍光的色散知识基础上,首先提出问题,然后让学生结合光的反射知识,让学生理解,我们看到哪种颜色,其实就是那种颜色的色光进入了我们的眼睛,联系到教室里不同颜色的物体,举例说明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,由此联想到电影屏幕为白色的原因,进一步提问,放映机的灯泡发出了白光,但照到屏幕的确实五光十色,其原因在于光透过了有颜色的透明胶片,让学生体会透明物体的颜色由它透过的色光决定。这样从生活中挖掘的现象贴近生活,让学生感到亲切,更符合学生的认知规律和新课程的理念。
3.2 探究光的反射规律
第1课时 光的反射
教学目标
知识与技能:
1.知道什么是光的反射现象。
2.理解光的反射定律,能应用反射定律解决一些简单的问题。
3.知道在反射现象中,光路是可逆的。
教学重点:光的反射定律及其探究过程。
教学难点:实验探究光的反射定律。
教具准备
光的反射定律演示器。
教学过程
一、情景引入
设疑:你知道滑雪运动员为什么要带眼镜吗?
二、新课教学
探究点一 光的反射定律
1.认识光的反射现象
演示实验:教师实验镜面反射平行光,引导学生根据日常生活经验,试着自己总结光的反射定义,接着教师完善定义。
问题:大家能不能试着找找我们身边的光的反射例子呢?
结论:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
2.光的反射定律
向同学们展示实验器材:平面镜、带刻度的白纸板、激光笔。
先介绍与光的反射有关的几个术语:
法线:过入射点并垂直于镜面的直线。
入射角(i):入射光线与法线的夹角。
反射角(r):反射光线与法线的夹角。
猜测:入射光线与反射光线及其法线有什么关系?入射角与反射角有什么关系?
实验过程:
1.先将白纸板垂直放于镜面上。
2.用激光笔从一侧发射光线到镜面,观察反射光线的走向,记下入射光线与反射光线的位置所在,并让同学们记下此时的入射角与反射角并填入表格。
实验序号
入射角i
反射角r
1
2
3
提问:若入射光线向法线靠拢,即入射角减小时,反射光线会有什么变化,反射角有什么变化?
实验证实并记下变化后的角度。
点评:反射光线也会靠拢法线,反射角也会减小。
提问:当入射光线与法线重合时,即入射角为零,反射光线会有什么变化,反射角有什么变化?
实验证实并记下角度。
结论:反射光线与法线也重合,反射角也为零。
提问:当入射光线逐步偏离法线位置时,即入射角增大时,反射光线如何变,反射角如何变化?
实验证实并记下变化后的角度。
结论:反射光线逐步偏离法线,即反射角也会增大。
活动:我们沿着法线来转动纸板,看看有什么发现?
根据实验结果得出光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
简便记忆方法:三线共面、法线居中、两角相等。新 -课- 标-第 -一-网
注意:在引导学生进行归纳时,要注意入射角、反射角的因果关系。
探究点二 光路的可逆性
演示:如图所示,A点发出的光经O点反射后到达B点,在B点再放一光源,使其发出的光射向镜面某点如C点,调整光线BC的方向,使其与BO重合,发现其反射光线与OA重合,从而说明光反射时光路是可逆的。
三、板书设计
3.2 探究光的反射规律
第1课时 光的反射
1.光的反射
光的反射:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来
法线:过入射点并且垂直于镜面的直线
入射角:入射光线与法线的夹角
反射角:反射光线与法线的夹角
光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内(三线共面)
反射光线、入射光线分居在法线两侧(法线居中),反射角等于入射角(两角相等)。
2.光路的可逆性
光反射时光路是可逆的。
四、教学反思
由于学生刚刚接触物理,所以无论从观察力还是语言的表述能力来看都需要训练和培养。因此课堂教学中尽量采用讨论式教学、让学生动手、动嘴说出来。鼓励大胆猜想、质疑的精神。在课堂语言中尽量采取多鼓励、表扬、肯定、少批评的做法,营造师生和谐共处、共同探究的平等意识和氛围。本节课更多地将注意力放在学生的合作探究、讨论、观察和思考能力的培养上。所以让学生动起来,不仅是手动起来,更重要的是思维动起来,而且是一种主动积极的思考,而不是一种被动的思考。让学生多发言、多探讨、多动手,真正地去利用自己的聪明才智掌握知识也是这堂课的出发点。
第2课时 光的反射分类、应用
教学目标
知识与技能:知道镜面反射和漫反射,并能用来解释一些简单现象。
教学重点:光的反射定律及其探究过程。
教学难点:镜面反射和漫反射。
教具准备
光的反射定律演示器。
教学过程
一、情景引入
设疑:为什么我们从不同方向都能看见桌子等物体?为什么太阳光照在地面的玻璃片上形成刺眼的光束?它们发生的反射相同吗?
二、新课教学
探究点一 镜面反射和漫反射
方法:教室内有阳光射入的情况下可用(若没有阳光时可以用手电筒发射的光代替)。
演示:让一束太阳光斜射到平面镜上,调整镜面的方向,会在墙上产生一个明亮的光斑,迎着反射光的方向看,很刺眼;用一张白纸代替镜面,从各个方向都看不到耀眼的亮光,同时墙上也没有明亮的光斑。
提出问题:这是为什么?然后再用光路图说明原因。讲解镜面反射和漫反射。
镜面反射:一束平行光射到反射面上,反射光仍是平行的。
漫反射:一束平行光射到反射面上,反射光不是平行的。
提问:我们为什么能看到不发光的物体?
镜面反射,漫反射遵循光的反射定律
探究点二 光反射的应用
阅读教材p54的相关内容,完成下列填空。
光的反射在生活和生产中应用很普遍,如平面镜、自行车的尾灯、放电影的屏幕、太阳能采光镜、激光液面控制仪等。光的反射还常应用在许多高新科技中,如光纤、人造卫星的遥感装置等。
光的反射有时也会影响人们的生活,如现代都市里许多大厦使用的玻璃幕墙,便容易造成光污染。
三、板书设计
第2课时 光的反射分类、应用
1.镜面反射与漫反射
(1)镜面反射:一束平行光射到平面镜上,反射光仍是平行的
(2)漫反射:一束平行光射到平面镜上,反射光不是平行的
2.光反射的应用
四、教学反思
本节课主要是对光反射现象及规律知识的进一步加深,让学生对光的认识能很好的与实际生活相联系,从而使学生能很好的解释生活中的相关现象。
3.3 探究平面镜成像特点
第1课时 平面镜成像特点及应用
教学目标
知识与技能:
1.知道平面镜成像的特点,
2.会应用平面镜成像的特点分析解释简单的现象。
教学重点:平面镜成像特点的探究过程。
教学难点:平面镜成像实验的设计与操作。
教具准备
平面镜、直尺、玻璃板、三角尺、蜡烛、火柴、铁夹、白纸等。
教学过程
一、引入新课
大家每天都会用镜子,在一些酒店的一面墙上也装了平面镜,那么平面镜成像的特点是什么呢?
二、新课教学
探究点一 平面镜成像的特点
[探究]平面镜成像的特点
1.向学生示范并说明探究活动的目的和做法。
目的:(1)研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系。
(2)研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系。
做法:边示范边讲解。
①像下图那样,将一张8开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上,用两个夹子夹住一玻璃板,竖立在白纸上。
②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像.
③拿另一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,使它与前面蜡烛的像重合(左右移动,直到从不同位置看上去它们都重合在一起),这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置.改变玻璃前蜡烛的位置,再做两次实验,每次都记下两支蜡烛的位置.
④在白纸上画出玻璃板的位置,移开玻璃板,用刻度尺画实直线把每次实验中两支蜡烛的位置连接起来,看它们的连线是否与镜面垂直,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来并比较它们的大小。
⑤把测量结果填写下表中。
次数
蜡烛到平面镜的距离
蜡烛的像到平面镜的距离
1
2
3
2.学生分组实验
把教材中的演示实验再改为学生实验,学生通过动手实验,自己进行分析总结。
3.在实验基础上得出成像特点
引导学生根据实验结果回答:
[师]①平面镜中的像与物体大小是否相同?怎么知道的?
②像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等?怎么知道的?
[生]①平面镜中的像与物体大小相同,因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近,该蜡烛与另一支相同蜡烛的像总是重合的。
②像和物体到镜面的距离相等,因两支蜡烛到玻璃板的距离相等。
师生共同分析得到平面镜的成像特点:
①像和物体的大小相等。
②像和物体到镜面的距离相等。
③像和物体的连线垂直于镜面。
4.应用知识
[讨论]身高1.6 m的人站在穿衣镜前,离镜0.5 m,他在镜中的像多高?像离镜多远?当他后退0.5 m时,像高和像到镜面的距离怎样变化?
[解答](1)像高1.6 m,像离镜0.5 m.
(2)人后退0.5 m时,像高不变.像到镜面的距离增加0.5 m.
探究点二 平面镜成像原理
设疑:我们能看见物体,是因为有光射入眼睛,我们也能看到物体在平面镜里成的像,成像的光是从哪里来的呢?然后利用教材图4.3—3分析平面镜成像的原理,边板画边讲授,进行解疑,这样既巩固了反射定律,又培养了学生研究新问题的能力。具体做法可按下面步骤进行:
1.在黑板上画出平面镜,先给出一个发光点S.然后提问学生:
[师]①S能发出多少条光线,方向如何?
②射到平面镜上的光线有多少条?
[生]①S能向四面八方发出无数条光线。
②射到平面镜的光线有无数条。
2.让学生选出一条入射光线,并画出它的反射光线,再选出另一条入射光线,并画出它的反射光线。
3.教师提出启发问题:这两条反射光线沿传播方向能否相交?如果人的眼睛正处于这两条光线传播的路径上,会觉得这两条光线是从哪里发出的?并在图上画出一只眼睛.
师生共同分析得:
①这两条反射光线不能相交。
②当眼睛正处于反射光线的路径上时,会觉得反射光线好像是从它们的反向延长线在镜后的交点S′发出的。
边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长,得交点S′。
4.教师指导学生看课本图2.3—2随即指出。
①S′是S发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点.但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点,所以S′叫虚像.
②物体上的每个点在镜子里都有一个像点,所有的像点就组成整个物体的虚像.虚像不是实际光线会聚而成的.
紧接着教师介绍平面镜的发展史.
平静的水面,抛光的金属面,都具有平面镜的作用.我国是世界上最早使用平面镜的国家之一.远古时期,人们就会利用平静的水面当作镜子来梳妆打扮.人们还利用水镜来美化环境.建于宋代的桂林花桥就是利用平静的水面造成的“倒像”,使花桥显得更加美丽,使之有“桂林山水甲天下”的美称.我国大约在四千年前的夏王时代,就有了铜镜.在战国时代,铜镜盛行,制作精美,但是,多是贵族妇女才能使用.近代发展了利用玻璃制成平面镜,才能在民间普遍使用了。
思考题:岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的,为什么?
教师要引导学生明确以下几点:
①平静的水面可看做一个平面镜,它可以成虚像。②对物体上的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”。③由于树木和房屋上的各点与水面距离不同,越接近水面的点,所成的像也距水面越近,所以各点组成的像从水面上看就是倒立的了。
探究点三 平面镜的应用
1.平面镜成像不仅用于日常生活,也在其他方面应用甚广。
[师]同学们想一下哪些地方用到平面镜?
[生甲]练功房里,演员用它来观察自己的姿势和动作。
[生乙]牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙?
[生丙]潜水艇下潜后,艇内的人员通过潜望镜来观察水面上的情况。
2.改变光的传播方向
(1)讲一段故事:公元前215~212年间,罗马人大举入侵希腊,派出一支船队,满载精兵,准备攻打阿基米德的家乡——叙拉古城,面临来势凶猛的强敌,阿基米德求见国王,献出破敌妙计,他动员全乡的妇女和守城的人在海岸边列队.每人各执一面平面镜,把太阳光集中向罗马战船反射,不一会,罗马战船上的士兵被照得头晕目眩,丧失战斗力被迫而退.阿基米德利用平面镜把光反射的原理,击退了敌人,拯救了他的家乡。
(2)教师画一个潜望镜示意图,如图甲所示。

如图甲那样在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平方向成45°,这样就做成最简单的潜望镜。
三、板书设计
3.3 探究平面镜成像特点
1.探究平面镜成像规律
平面镜的成像特点:
(1)像和物体的大小相等。
(2)像和物体到镜面的距离相等。
(3)像和物体的连线垂直于镜面。
2.平面镜成像原理
(1)平面镜成的像是虚像;
(2)平面镜成像光路图。
3.平面镜的应用
(1)成像。
(2)改变光路。
四、教学反思
本节课以为学生只能描述如何探究自己的猜想,没想到有一名学生并不满足于口头表述,说:“老师我想边做边表述,行吗?”我赶紧让他上台表述,全班同学给予了热烈的掌声。之后还有一位同学站起来说:“老师我还有一种方法,我先将两只手电筒放在等距离的地方,看看像是否在我猜想的那个位置。”(逆向思维!太好了!)场面令我感动。实验结论的描述时,也有同学大胆质疑:我找到像的位置了,可是为什么像总会更高或更低些?我动一动玻璃板后,像的位置为什么变了?这位同学对实验的评估,我在自制教具时并没有考虑垂直问题(因为玻璃板事先有要求做成垂直支架),这一来倒在课堂上让学生给解决了,这让我深信:学生的细致可以超出教师!
第2课时 各种面镜
教学目标
知识与技能:知道什么是凹面镜和凸面镜以及它们对光线的作用。
教学重点:知道是凸面镜和凹面镜对光线的作用。
教学难点:凸面镜和凹面镜的应用。
教具准备
凸面镜、凹面镜、氦氖激光器、两张黑纸、剪刀等。
教学过程
一、引入新课
上节课已经学了平面镜,本节课学习球面镜,大家能举出生活中运用的球面镜吗?
二、新课教学
探究点 球面镜
1.球面镜的定义:反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜。
课件展示哈哈镜的秘密:当你走进哈哈镜陈列室就会发现人们对着镜子哈哈大笑。如果你挤过去,站在镜子跟前,看到自己的模样是那样滑稽,也会笑个不停。你知道哈哈镜为什么会把人照成那副模样吗?知道了这个奥秘,你就会在家中,在你身边,找到很多哈哈镜。你已经知道,平面镜成像的大小跟实物的大小相同,平面镜可以照出人的原样,那么你想过没有,如果镜面不是平面,而是一个球面,就会照出如图那种模样!
2.球面镜的分类:   
a.用球面的内表面作反射面镜子的叫凹面镜。
b.用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。
(1)凹面镜的性质及作用
a.凹面镜的性质
[演示实验1]用氦氖激光器平行射向凹面镜。
[现象]反射光会聚在一点上。
师生共同分析得出结论:凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上。
师:我们知道反射时光路是可逆的,平行光经凹面镜后能会聚在焦点上,那么,如果把光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后是否平行射出呢?   
生:我们猜想光应平行射出。   
师:我们不能靠猜测来下结论,我们还是用实验验证一下。   
[演示实验2]把光源放在凹面镜的焦点上。  . 
[现象]光源发出的光经凹面镜后成平行光。  
师生共同分析得出结论:如果把光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后将成为平行光。
b.凹面镜的应用
根据凹面镜会聚光的性质,可以制作太阳灶、太阳炉,天文学家们用凹面镜作大型反射式望远镜,还有耳鼻喉科医生用凹面镜会聚光观察耳道情况等。
师;十一届亚运会的火种,是藏族初二学生达娃央宗,在青藏高原上,利用射入凹面镜的太阳平行光,反射后会聚在焦点的性质,把火炬点燃而取得的。   
根据从焦点射向凹面镜的光线,反射后成平行光的性质,手电筒、汽车头灯、军事上的探照灯等用凹镜作反射面,其作用就是使放在焦点附近的灯泡发出的光向同一方向近似平行地射击,使光束集中,亮度大,照射的距离远。   
(2)凸面镜的性质及作用   
[演示实验3]用氦氖激光器演示平行光入射凸面镜。   
[现象]平行光线经凸面镜后变得发散。   
师生共同分析得出结论:平行光线经凸面镜后发散。让学生手拿一个凸面镜,观察自己的像。   
师:像是放大的还是缩小的。  
生:凸面镜所成的像是缩小的。
a.相同口径的平面镜和凸面镜哪个视野大?   
[演示实验4]1.如图所示,用两张黑纸各剪去一个等大的圆孔,分别粘在凸镜和平面镜上。 2.把凸面镜和平面镜放在离学生距离相等的位置上,让学生向两个镜中观察,比较从两个镜中看到的范围的哪个大,哪个小?   
生:口径相同的凸面镜视野比平面镜的大。   
b.凸面镜的应用 :汽车上的观后镜、马路拐弯处的镜子以及香港汇丰银行大楼上的月光镜都是凸面镜,其目的是扩大视野。
三、板书设计
第2课时 各种面镜
球面镜
(1)凹面镜
凹面镜的性质及作用。
(2)凸面镜
凸面镜的性质及作用。
四、教学反思
课堂上学生对面镜提出了许多教师想不到的问题,例如:为什么小镜子能照出很大的像?摩托车旁的镜是不是平面镜?课堂上说实话我有些紧张,总担心学生提出怪异的问题,教师的智慧和灵活处理就显得尤为重要了。在和学生互动的过程中,充分调动了学生的积极性。
3.4 探究光的折射规律
教学目标
知识与技能:
1.知道什么是光的折射现象。
2.知道光的折射规律。
3.能用光的折射规律分析说明生活中常见的折射现象。
教学重点:光的折射规律及其探究过程。
教学难点:分析解释生活中的一些折射现象。
教具准备
激光光学仪器。
教学过程
一、情景引入
播放“空盆现硬币”视频(放在杯底刚好看不见的硬币,加上水后又会看得见),引导学生思考:
思考问题:我们如何看到物体?光的传播路线是否改变?
演示:取一根筷子,让学生看是直的。将筷子斜放入水中,再让学生观察筷子有什么变化。
问题:筷子为何折断了?
提出:光从空气斜射入水(两种介质),光的传播路径改变,引出折射的概念。
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
二、新课教学
探究点一 光的折射
问题引入:问题一:展示视频“海市蜃楼”,它们是怎样形成的?
问题二:放大镜为什么能起放大作用?
问题三:前面学了平面镜成像的例子,如水中倒影,是由于光从空气射向水面,又反射回到空气中,进入人眼形成的像。但水中倒影比物体本身更暗淡,为什么呢?
1.教师演示下图(可往水中加点墨水或牛奶,增强可视性),要求学生填空。
出示小黑板内容(亦可以课件呈现)。
现象:①光的传播方向在水面发生变化。
②同时出现反射现象和折射现象。
③入射光线分解为反射光线和折射光线(进入人眼的是反射光线,弱于入射光线,故看起来偏暗)。
2.相关名称
①一点:点O为入射点(又为反射点、折射点)。
②相互垂直
③三光线
④三角
探究点二 光的折射规律
以下方案任选一个:
方案一:用玻璃砖探究光的折射特点。
(1)器材:激光光源、玻璃砖、量角器、直尺。
(2)要求学生带着下列问题去观察:
①光的传播方向改变吗? w
②与入射光线相比,折射光线是偏离还是靠近法线?
③使入射角增大,则折射角如何变化?入射角减小呢?
④发散、深化提问:上面讲的是光从空气进入玻璃中,是斜射。若直射(垂直入射)呢?
即时练习画光路图:
由教师引导学生仿照光的反射定律,总结出光的折射定律。
(1)三线关系:折射光线与入射光线、法线在同一平面内(三线共面);折射光线和入射光线分居法线的两侧(法线居中)。
(2)两角关系:光从空气斜射入玻璃或其他介质时,折射光线靠近法线折射,折射角小于入射角。
(3)因果关系:当入射角增大时,折射角也增大,当入射角减小时,折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质时,传播方向不变。通过体验由折射引起的错觉,认识光路的可逆性在折射现象中的存在。
出示装有一条小鱼的大烧杯,让学生进行观察与操作。
从侧面和上面观察鱼,对比鱼的大小的不同。
结论:从侧面看,鱼更大(原因以后再讲)。
让学生用铅笔去“刺”鱼。
结论:鱼看起来的位置比实际位置更浅,是虚像(可讨论问题:“眼见”一定“为实”吗)。
提出问题:为什么会出现上述现象?
讨论交流:折射现象中光路的可逆性。
讨论导引:
导引一:人透过空气看树木,是树木反射的光从树木沿直线进入人眼。
导引二:人通过水面看岸边树木,光从树木到水面发生反射,进入人眼。但人还是习惯地以为光是从水中树木的倒影处沿直线进入人眼的。
即:我们总是依照光射来的直线方向去判断光源的位置。
眼看鱼,光从鱼处反射进入人眼,即光从水到空气中发生折射(与实验探究的光从空气进入水中的折射的情况相反)。
出示小黑板:对比
光路方向
空气→水
二者相反光路可逆
水→空气
光路图
应用:用光路的可逆性解释为什么水中的筷子会变弯?
比较:在空气中A看水中物B,好像在B′,变浅了;在水中B看岸上物A,好像在A′处,变高了。

探究点三 生活中和自然中的折射现象
利用多媒体,作图解释“叉鱼”的折射原理。
1.解释池水“变浅”,告诫学生千万不要贸然下水;
2.利用所学知识解释课前提出的“空盆现硬币”问题;
3.简单提出生活中另外一些折射现象,如彩虹、海市蜃楼等。
扩展:海市蜃楼——在海面、沙漠上方不均匀的空气中,由于光的折射所形成的虚幻景像呈现在高空(古人误以为是蜃、大蛤蚧吐气而成,故又叫蜃景)。其形成原理可参考从水中看岸上物体的光路图。
三、板书设计
3.4 探究光的折射规律
1.光的折射
光从空气斜射入水(玻璃)时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射现象。
2.光的折射规律
(1)光从空气中斜射入水(玻璃)时,折射光线偏向法线(折射角小于入射角)。光从水(玻璃)中斜射入空气时,折射光线偏离法线(折射角大于入射角)。
(2)折射角随入射角的增大而增大。
(3)光垂直入射时光的传播方向不变。
(4)光的折射现象中,光路是可逆的。
3.生活中和自然中的折射现象
池底变浅,海市蜃楼等。
四、教学反思
本节课难在“探究”,因为学生初学物理,他们的物理思维还没有形成,更不用说实验探究能力的具备了,所以本课的探究不能放的太宽泛了,在探究前每个环节都需要精细的思考,考虑学生可能出现哪些问题,然后考虑如何正确的引导。因为有“光的反射”一课做铺垫,所以本节课学生动手操作降低了一定的难度。在探究三线共面的时候,由于学生的实际操作水平和表达能力有差异,可以考虑师生共同完成。不要花太多的时间,为在后面用光的折射规律解释生活中的折射现象和课堂练习挤出时间。
3.5 奇妙的透镜
教学目标
知识与技能:
1.能识别凸透镜和凹透镜。
2.认识凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
3.知道什么是焦点和焦距。
教学重点:透镜对光的作用和焦点、焦距的概念。
教学难点:利用凹透镜的虚焦点画光路图。
教具准备
透镜一组、光具座、光源、老花镜、近视镜、饮料瓶(无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部)、香、火柴、实物投影仪、激光演示器、手电筒。
教学过程
一、情景引入
有一批旅行家乘船在海上漫游。不巧,在海上遇到了狂风,把船吹到一座孤岛旁,旅行家们只好下船来到岛上。当时正是冬天,岛上冰天雪地,白茫茫的一片……
旅行家们准备生火取暖,烧火煮饭。意外的问题来了,火柴被海水浸湿了,打火机也丢了。怎么办?正在这时,一个叫克劳波尼的物理学博士想到了一个办法。同学们知道是什么办法吗?
学生交流,教师引导学生说出解决办法。
扩展:早在我国西汉(公元前206年~公元25年)《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”
说明:放大镜聚光的作用。
设计意图:能激发学生学习物理的兴趣,而且能有利于对学生进行科学方法的教育。
二、新课教学
探究点一 凸透镜和凹透镜
透镜的种类及几个概念
引导:同学们请观察透镜组,并借助于擦镜纸,摸一下透镜,根据透镜的厚薄程度给透镜分类。讨论透镜能分几类?
点评:透镜有两类。中间厚、边缘薄的叫凸透镜。中间薄、边缘厚的叫凹透镜。
问题:下列透镜哪些是凹透镜?哪些是凸透镜?戴眼镜的同学请判断:近视镜是什么透镜?远视镜是什么透镜?
学生阅读教材,用自己的理解总结凸透镜和凹透镜的特点。
点评:透镜:至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求会辨认)。
凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,如:远视镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等;
凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,如:近视镜片。
如果透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫薄透镜。下面我们只研究薄透镜。
说明:此环节重点突出凸透镜、凹透镜的概念形成。
引导学生观察凸透镜和凹透镜的示意图,了解研究透镜时常用的两个科学术语。
主光轴:组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。
光心:在主光轴上有一个特殊的点,通过它的光线传播方向不变,这一点叫透镜的光心,可以认为透镜的光心就在透镜的中心。X k B 1 . c o m
探究点二 透镜对光的作用
方案一:把凸透镜固定在光具座上,让光源正对主光轴照射,左右移动光屏,光屏上会出现一个很小的亮点。再换凹透镜重做实验,怎么移动光屏都没亮点。
方案二:将无色透明饮料瓶放在水平桌面上,在瓶中放置点燃的香头,在上面要放凸透镜或凹透镜,这就形成一个“烟室”,用手电筒正对透镜照射,适当调节手电筒和透镜的距离,观察透镜对光的作用,看到通过凸透镜的光线相互靠拢,通过凹透镜的光线相互远离。
  
结论:凸透镜对光有会聚作用,所以也叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用,所以也叫发散透镜。
探究点三 焦点和焦距
1.概念建立
射到地面的太阳光是相互平行的,叫做平行光,凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点(focas),用“F”字母表示;焦点到光心的距离叫做焦距(focal length),用“f”字母表示。
   
凹透镜使平行于主光轴的光线发散,它没有实焦点,但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点,这点是凹透镜的虚焦点。
说明:实验证明,透镜两侧各有一个焦点,两侧焦距相等。
2.透镜对光的作用规律
问题:如果平行于主光轴的光线经过凸透镜或凹透镜后会出现什么现象?
演示:利用三个激光笔制成平行光进行实验。
现象:平行光经过凸透镜会聚于一点,这一点叫凸透镜的焦点。经过凹透镜后远离主光轴发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点叫凹透镜的虚焦点。
结论:平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过虚焦点(所以凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用)。如下图:
扩展:过光心的光线经透镜后传播方向不改变,如下图:
根据折射时光路可逆知,经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴射出;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴射出;如下图:

三、板书设计
3.5 奇妙的透镜
1.透镜的分类
中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。
2.透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有会聚作用。
(2)凹透镜对光有发散作用。
3.关于透镜的几个重要名词
主光轴、焦点、焦距。
四、教学反思
实验是物理的重要基础,做好演示实验尤其重要。在讲到透镜对光的作用,我做了两个演示实验,分别是凸透镜和凹透镜对光的作用时。由于吸取上次教训,有的老师在用光具座做实验时,由于电压调过大了,致使灯泡爆坏了一个。我更是小心翼翼了,不敢调过高。但这样光线就不是很亮了,效果不明显。再加上实验室没有窗帘,亮堂堂的,后面的学生几乎看不到实验现象。让学生根据实验现象画光路图时,有一部分学生画不出来。坐在前排的学生也只有少部分画对。叫学生上黑板画时,也是画错了大半。我想这主要是由于实验现象不够明显造成的。不过还好,我事先准备了两个视频,也是关于这两个实验。只不过只能让学生看了。要是演示实验能够做好的话,我想学生的视觉更直观些,效果也许会好。所以说做好实验在物理教学中非常重要。
3.6 探究凸透镜成像规律
第1课时 凸透镜成像规律
教学目标
知识与技能:
1.知道凸透镜成像的规律。
2.经历探究凸透镜成像规律的过程,提高实验探究能力。
教学重点:凸透镜成各种像的条件和像的特点,得到凸透镜成像的规律。
教学难点:记住凸透镜成像的规律。
教具准备
光具座、凸透镜(焦距已知)、蜡烛、光屏、火柴等。
教学过程
一、情景引入
情景一:玩小水珠。把透明胶片放到课本上面,用手指在透明胶片上滴一个水珠,观察小水珠下面的字。揭秘“小水珠”并进行设问:
问题:你玩过凸透镜吗?能介绍一下你以前是怎么玩的吗?还有别的玩法吗?
情景二:演示:用投影仪把细小的灯丝投影在天花板(墙壁)上。让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样?
演示:灯丝开口向下,在像上开口怎样?
演示:灯丝开口向上,在像上开口又怎样?成什么样的像?
问题:如何区别像的正立、倒立?什么情况像明亮、清晰?
问题:怎样区别实像和虚像?像与原物相比有什么特点?
问题:像的放大、缩小是什么意思?
点评:实像是由实际光线会聚而成的像,能用光屏承接;虚像不是由实际光线会聚而形成的,无法用光屏承接。
像的正立、倒立是指像的上下位置,与物体的上下位置比较是否颠倒。
“放大”“缩小”指像与物比较的结果。
“变大”“变小”指像本身的变化情况。
问题:什么是物距、像距?
点评:物体到凸透镜的距离叫物距;像到凸透镜的距离叫像距。
问题引导:使用凸透镜产生这么多的现象,所成的像有哪些特点?成像的条件是什么呢?能猜想一下吗?
凸透镜所成的像可能与物体的位置有关,我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。
设计意图:贴近学生的心理需求及生活实际提出问题,激起学生的探究欲。
二、新课教学
探究点 凸透镜成像及其规律
器材:光具座、光屏、蜡烛、火柴、凸透镜
说明:摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏,也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。
使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。
调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
固定凸透镜,移动蜡烛和光屏进行观察实验。
固定蜡烛,移动凸透镜、光屏进行观察实验。
问题:根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点?
启发学生明确要记录:物距、像距;像的性质(放大、缩小,倒立、正立,虚、实)……
强调注意事项及实验步骤:
a.将凸透镜固定在光具座的中央,蜡烛和光屏在凸透镜的两侧,使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度;
b.将蜡烛放在离凸透镜的距离尽量远的位置,点燃蜡烛;
c.移动光屏,直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止;
d.记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正;
e.将蜡烛向凸透镜移近一段距离,重复上述操作,直到不能在屏上得到烛焰的像;
f.继续把蜡烛向凸透镜靠近,试着用眼睛观察像在何处,像是怎样的。
进行实验与收集证据:
探究一:在光屏上找到物体完整清晰的实像。
教师巡回指导:引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。
请学生代表讲解找到清晰完整像的方法。
①烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度;②光屏上的像最亮最清晰时,光屏所在位置就是像所在位置。
学生总结:光屏上可以找到倒立、缩小实像和倒立、放大实像。
探究二:探究凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律。
记录实验数据,得出凸透镜成像的初步规律。
1. 当u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时,f<v<2f。
2. 当u=2f时,成倒立、等大的实像,此时,v=2f。此点为成实像大小的分界点。
3. 当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时,v>2f。
4. 当u=f时,不成像。此点为成像虚实的分界点。
5. 当u<f时,成正立、放大的虚像。
说明:教师应准备小组实验活动建议卡片,谁遇到疑难问题或不能继续进行时可向教师要卡片,按提示继续实验。
实验表格
物距
成像性质
像距
应用
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u<f
分析论证:
根据成像的情况,对数据进行分类
1.焦点是成实像和虚像的分界点,物体在焦点以外成实像,焦点以内成虚像。即一倍焦距内分虚实。
2.二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像,在二倍焦距以内成放大像。二倍焦距内分大小。
3.实像必异侧倒立,虚像必同侧正立。
4.u>v,像是缩小的,u<v,像是放大的。
5.成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜越远,像越大;物体距离透镜越远,像距离透镜越近,像越小。即成实像时,物近像远且大,物远像近且小;成虚像时,物体距离透镜越近,像越小,物体距离透镜越远,像越大。即成虚像时,物近像小,物远像大。物体越靠近焦点像越大。新 课 标 第 一 网
6.实像是实际光线的交点,可以在光屏上呈现,虚像是光线的反向延长线的交点,不能在光屏上呈现。实像可以是缩小的,也可以是放大的,虚像一定是放大的。
三、板书设计
3.6 探究凸透镜成像规律
第1课时 凸透镜成像规律
1.凸透镜成像规律及应用
物距
成像性质
像距
应用
u>2f
倒立、缩小的实像
2f>v>f
照相机
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
2f>u>f
倒立、放大的实像
v>2f
投影仪、幻灯机
u=f
不成像
u<f
正立、放大的虚像
与物同侧
放大镜
2.成实像时,物近像远像变大,离焦点越近像越大。
3.一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
四、教学反思
凸透镜成像规律一向是学生学习的难点,通常在教这部分内容时,我往往先在教室里演示一遍凸透镜成像规律,学生再来验证一遍.虽然学生在实验时都能在光屏上找到像,但只是照样画葫芦,结果对于物距,像距,焦距。有些学生还是弄不清楚,对于规律也是记不牢,且容易忘.。根据新教材注重探究,让学生在学习过程中主动获取知识的精神,我安排了提出问题,设计实验探究,合作交流等几个过程,并在得到初步结论时,及时用作图法帮助理解记忆凸透镜成像的规律。
第2课时 凸透镜成像规律应用
教学目标
知识与技能:
1.应用凸透镜成像的规律。
2.知道放大镜、投影仪的工作原理。
3.对凸透镜成实像、虚像进行对比分析,掌握凸透镜成像的规律。
教学重点:利用放大镜原理。
教学难点:综合应用凸透镜成像的规律。
教具准备
放大镜、投影仪、多媒体课件。
教学过程
一、情景引入
1.提问:凸透镜成像性质以及像距、物距的关系?
?u>2f 时ff2f 成放大倒立实像;
uu=2f时,v=2f,???成等大 倒立、实像;
u=f时,不成像。
2.练习
在研究凸透镜成像的实验中(如图所示),保持凸透镜的位置,那么: (1)把烛焰放????点,屏上不会出现烛焰的像. (2)a、b、c、d、e各点中????点是成放大和缩小像的分界点.
二、新课教学
探究点 凸透镜成像规律应用
放大镜
特点:焦距较短的凸透镜。
条件:物体位于焦点以内。
原理:当物距小于一倍焦距时,成 、 的 像。
注意:
(1)使用放大镜时,像和物体位于放大镜的同侧,要在另一侧观察才可见到放大的像。
(2)为了把物体的像变得更大些,可在物距小于一倍焦距的前提下,使物体与凸透镜的距离增大些,则像距也增大,像也相应变大。
(3)如果放大镜与物体的距离大到一定程度,所成的虚像便消失了。
三、板书设计
第2课时 凸透镜成像规律应用
放大镜
成像原理:物距小于一倍焦距时,成放大、正立的虚像。
四、教学反思
本节课主要是讲放大镜的相关知识,进一步对上节课的内容进行一个很好的复习,在上课过程中,有一些学生还是对凸透镜成像规律的认识不是十分的明确,在课堂我加强了在这方面的讲解和总结。
3.7 眼睛与光学仪器
第1课时 眼睛和眼镜
教学目标
知识与技能:
1.知道眼睛的成像原理,对近视眼和远视眼的成因有所了解。
2.知道利用透镜可以改变成像的位置从而达到矫正视力的目的。
3.知道照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的。
教学重点:眼睛和照相机。
教学难点:近视眼和远视眼的成因和矫正。
教具准备
挂图、眼睛模型、投影仪、球、书、石块、冰块、盐水杯等。
教学过程
一、情景引入
问题:同学们知道《假如给我三天光明》的作者是谁吗?
播放多媒体,观看视频。
关于眼睛,同学们知道多少呢?导入课题。
二、新课教学
探究点一 眼睛是怎样看见物体的
多媒体播放眼睛的构造图和模型。
展示:多媒体播放照相机和人眼球的对比图片
眼睛是一架“神奇”的照相机
说明:学生根据对比图片,理解人眼球和照相机的相似之处,总结出,眼睛好似一架照相机。
设计意图:从对比中总结知识,培养学生的能力,同时让学生在思考和分析中提升能力、学习知识。
体验:教师指导先近距离看自己的手指纹,然后马上眺望远方,亲自感受眼睛是怎样调节的。
点评:我们的眼睛实在了不起,我们不需要像摄影师那样,要考虑到环境的亮暗或物体距离,我们的眼睛会自动作出调节,只要眼睛各部分运作正常,每一次我们均可“摄”取一张美丽动人的“相片”。
总结:晶状体和角膜相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,当物体的像成在视网膜上时,我们就看见物体了。
设计意图:通过学生经历体验,领悟眼睛成像的原理,从而由感性认识上升到理性认识,突破重点。
问题:我们是如何看清远处与近处的景物的?X k B 1 . c o m
说明:播放课件演示眼球的自动调焦
眼睛的睫状体的作用是调节晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,远处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。
总结:看远处与近处景物通过晶状体形状,使景物的像始终落在视网膜上就看清楚了。

 
探究点二 近视眼及其矫正
1.小游戏:三字经
请两位同学上台,一个视力正常的同学,一个近视眼的同学,请近视眼的同学摘掉眼镜。教师出示印有三字经的卡片,从两位同学眼前开始,每念一个卡片上的字后退一步,逐步后退。
说明:从活动中引出近视眼的外在表象。分析近视眼的形成原因,进一步研究近视眼的矫正。
问题:有些人单靠自身眼睛的调节已不能使像成在视网膜上,这种情况是怎么形成的,如何处理?
点评:由于长期不注意用眼卫生,使晶状体变凸,或睫状体调节能力降低,远处的景物的像落在视网膜前面,形成近视眼。引导学生设想用凹透镜将光线发散,使远处景物射来的光仍能会聚在视网膜上,从而能看清远处的景物。
2.探究实验:近视眼的矫正
猜想:应用什么透镜来矫正近视眼,并用实验的方法验证自己的猜测。
说明:鼓励学生可以用自己的眼镜进行矫正,试试效果如何。
参考器材:光具座,凸透镜,蜡烛,光屏,火柴,近视眼镜。
方案:组装好器材,使烛焰的像落在光屏前方,此时像变得模糊。把凹透镜放在凸透镜前观察。
现象:光屏上出现了烛焰清晰的像。
结论:近视眼用凹透镜矫正。
设计意图:通过小组的合作分析,学生运用已经学过的物理知识亲自动手去探究,充分发挥学生在学习中的主体地位和老师的主导作用,只有通过自己动手去做实验,才能对知识有更清晰的感受和较深刻的理解。
探究点三 远视眼及其矫正
问题:请学生猜想一下远视眼的成因以及矫正方法。
说明:远视眼是由于晶状体太薄,近处物体的像成在了视网膜后面而看不清。引导学生设想用凸透镜将光线会聚,使近处物体传来的光线仍能会聚在视网膜上,从而看清近处的物体。
根据刚才对近视眼如何矫正的推测,引导学生自己设计实验,小组合作探究,探究远视眼的矫正。
结论:远视眼用凸透镜矫正。
科学世界——眼镜的度数
这里有几个老花镜,请同学们自学课本的科学世界“眼镜的度数”,然后分组进行讨论,设计测量老花眼镜度数的实验方案。多媒体投影相关知识。
知识:
1.透镜的焦度:透镜焦距的倒数。(Φ)
公式:Φ=1/f(f为透镜焦距)
单位:Φ:m-1 f:mX
2.眼镜度数=透镜焦度×100
3.凸透镜的度数用正数表示,凹透镜的度数用负数表示。
三、板书设计
3.7 眼镜与光学仪器
第1课时 眼睛与眼镜
1.眼睛是怎样看见物体的
成像特点:倒立、缩小的实像 调节:改变焦距
明视距离:眼睛距物体25 cm处
2.近视眼和远视眼及其矫正
近视眼(会聚点提前):凹透镜矫正
远视眼(会聚点置后):凸透镜矫正
四、教学反思
设计这节课时,努力把握学生为主体,以学生现有的知识水平创设情景、设计提问、课件引导,力求使学生通过自己的努力达到学会知识的目的。首先,我通过复习凸透镜成像的规律入手,为眼睛的成像知识作铺垫;然后把眼睛成像和照相机成像作比较,调动了学生想要了解自己眼睛的有关问题,从而很快进入正题。对关于人眼看远处、近处物体都能看清是由于晶状体的厚薄在发生变化来调节的这个问题,我主要是通过课件展示来帮助学生理解的。让学生明白凸透镜的厚薄不同,它们的焦距、折光能力等都有不同,从而引导学生思考人眼看远近物体都能看清的原因是晶状体在调节。另外,关于近视眼和远视眼的矫治,一方面引导学生分析光路图,利用他们所学过的知识寻找解决的办法,另一方面,通过课件模拟对以上两种眼病的矫治,使学生印象更深刻。
第2课时 照相机、显微镜、望远镜
教学目标
知识与技能:
1.了解照相机、显微镜和望远镜的基本结构。
2.知道照相机、显微镜和望远镜的工作原理。
教学重点:照相机、显微镜和望远镜的原理。
教学难点:初步了解照相机、显微镜和望远镜的结构和作用。
教具准备
照相机、投影仪、幻灯机、放大镜、硬纸板、凸透镜、半透明塑料薄膜或蜡纸、毛玻璃、显微镜、望远镜等
教学过程
一、情景引入
节日家人团聚或外出旅游,总要留影作纪念,摄影师用照相机拍出美丽的风光,动人的场景使人们从照片中感到美的享受和启迪。这就需要照相机,你们想了解它吗?今天我们通过观察、研究走近它,认识它。
二、新课教学
探究点一 照相机
  大家想了解关于照相机的什么知识呢?照相机对于我们来说就是一个神秘的小盒子,里边到底有什么?照相机为什么能拍照?照相机前面的镜头是什么透镜?照相机的构造是什么样的?为什么同样的照相机能排出全景和不是全景的照片?为什么照片中景物比实物小?有时拍出的照片很白,有时拍出的很暗,这是怎么回事?为什么我们常用的照相机叫傻瓜相机?
  通过对照相机的观察和大家收集的资料,看看能不能解决这些问题。哪组先来汇报一下你们组收集到的资料。教师适时的引导、评价。
  1.照相机前面镜头是凸透镜。想拍全景离景远点,想拍人大点离人近点。光线强拍出的照片发白,光线弱拍出的暗。照相机由镜头、机箱、调焦环、光圈、胶片等组成。
   2.光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成一个像,这个像冲洗出来就是照片。像是怎么落在胶片上?是因为胶片上涂着一层对光敏感的物质,通过镜头的光在胶片上曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶片上,经过显影、定影后成为底片,再用底片冲印就可以得到照片。
  想想做做:
  方案1:用两个粗细相近的长方形纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个,在大的纸筒前面固定一个凸透镜,在小的纸筒前面,固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕,把纸筒有屏幕的一端朝里,套入较大的圆筒,就制成了模拟照相机。
  方案2:用硬纸板圈成两个直径大小相近的,长约?15 cm的圆纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个,在直径较大的纸筒前面,固定一个凸透镜,在直径较小的纸筒前面,固定一个屏幕。把较小的圆筒有屏幕的一端朝里,套入较大的圆筒内,这样模拟照相机就做成了。
  现在我们按照方案制作好后,对准某个人或物体,拉动纸窗改变透镜和屏幕之间的距离,能观察到什么?是不是可以看到一个缩小的、倒立的清晰的像?下图就是照相机成像的原理示意图,物体通过透镜在底片上成一个缩小倒立的像。
  板书:照相机:照相机的镜头相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚到胶卷上,物体离镜头的距离大于两倍焦距,在胶片上形成一个倒立、缩小的实像。
探究点二 显微镜
1.介绍显微镜的发明
显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里。人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物,以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种,有助于医生治疗疾病。1931年,恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜,使生物学发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫米那样小的物体。1986年他被授予诺贝尔奖。
2.探究:组织学生分组自制水滴显微镜。
参考器材:滴管、烧杯、水、观察纸、透明的磁带盒、放大镜
(1)将观察白纸(上面有一个小箭头)平放在水平桌面上。
(2)将磁带盒盖中的一块,放在白纸上,再在盒盖上用滴管滴一小滴水,透过水观察。
现象:看到一个倒立的放大的像。
(3)再利用一块放大镜(凸透镜)在上面观察水滴中的箭头。
现象:看到一个被放大得更大的箭头。
设计意图:通过设置学习情境,使学生经历体验,领悟显微镜成像的原理,从而由感性认识上升到理性认识,突破重点。
教师播放显微镜结构示意图,学生阅读课本内容,并思考以下问题:
物镜和目镜由凸透镜组成
显微镜
(1)显微镜主要由哪几个部分组成?
(2)什么是目镜?
(3)什么是物镜?
(4)物镜的作用是什么?它与生活中哪种透镜作用相似?
(5)目镜的作用是什么?它与生活中哪种透镜作用相似?
(6)用显微镜观察到的物体是倒立的还是正立的?为什么?
总结:
1.结构
靠近眼睛的凸透镜叫目镜。
靠近被观察物体的凸透镜叫物镜。
2.原理
物镜的作用相当于投影仪,成倒立放大的实像。
目镜的作用相当于放大镜,成正立放大的虚像。
用凹面镜作为反光镜,起聚光作用。
3.作用:看清楚微小的物体。
拓展:人眼只能看清大小0.1~0.2毫米左右的细节,显微镜大大地提高了人的观察能力,好的显微镜可以放大2 000倍,能够看清0.2微米的结构。但要观察更小的结构,光学显微镜就无能为力了,20世纪30年代出现了电子显微镜,放大倍数80万倍。而隧道扫描显微镜更进一步能看到单个原子。
探究点三 望远镜
活动一:观察望远镜
利用望远镜观察到的现象是什么?
说明:通过望远镜看过去,发现远处的物体好像变大拉近了。
活动二:利用两个凸透镜观察物体
用一个焦距小的凸透镜和一个焦距大的凸透镜组合起来,观察稍远处的物体,调节两个透镜之间的距离,直到看得最清楚为止。你看到的物体有什么变化?
现象:
发现:将焦距短的透镜靠近眼睛时,远处的物体看上去放大了;交换透镜位置,远处的物体看上去缩小了。
望远镜的构造:
1.望远镜的组成

2.望远镜的物镜的直径很大,能够会聚更多的光,使得所成的像更明亮。
3.物镜的焦距比较长,目镜的焦距比较短,两个镜的焦点是重合的。
扩展:
开普勒望远镜的原理
德国天文学家开普勒于1611年发明
物镜的作用相当于照相机,成缩小的实像。
目镜的作用相当于放大镜,成放大的虚像。
物镜的焦距长而目镜的焦距短。
望远镜的类型:望远镜有伽利略望远镜、开普勒望远镜、牛顿式反射望远镜、哈勃太空望远镜,还有普通望远镜、军事望远镜、红外线望远镜。
我们见到的普通望远镜和军事望远镜都是双筒的,是双筒望远镜,它的两个镜筒都是拐了弯的。在拐弯处分别安装了两个“全反射棱镜”。这种设计一方面缩短了镜筒的长度,另一方面经过那两块棱镜的两次反射也能使本来倒立的像正立过来。
在地面上用望远镜观察星空时,星体发来的光在穿过大气层的时候,要被吸收一些,还要受到不断折射的影响,因此大大影响像的质量,为改进对星体的观察,1990年美国向太空发射了一台望远镜,叫哈勃太空望远镜。
视角:物体离物镜很远,它的像却离物镜很近,根据凸透镜成像的规律可知,这样所成的像是缩小的。为什么使用望远镜观察物体时会感到物体放大了?
说明:我们能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要,物体对眼睛所成视角的大小和物体本身大小有关,还和物体到眼睛的距离有关。
望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用。视角就可以变得很大。
望远镜的物镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样它可以会聚更多的光使得所成的像更加明亮。这一点在观测天空中的暗星时非常重要。现代天文望远镜都是力求把物镜口径加大,以求观测到更暗的星。
注意:显微镜经过两次放大后看到倒立放大虚像。
望远镜看到的是倒立缩小的虚像,但视角被放大。
天文望远镜多用反射式望远镜,因为容易得到更大的口径。
三、板书设计
第2课时 照相机、显微镜、望远镜
照相机:物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。
四、教学反思
照相机、显微镜和望远镜这节课的重点是理解照相机、显微镜和望远镜的成像的工作原理,要想让学生理解它们的工作原理,必须使学生具备一定的知识,那就是凸透镜成像的工作原理。学生只有在理解它们的工作原理的基础上,才能够上好本节课。所以在上本节课之前,务必的要进行一下课前的复习准备工作。我经过对凸透镜成像的工作原理的复习之后,发现学生在理解和应用照相机、显微镜和望远镜的物镜和目镜的工作原理上就容易多了。另一方面,我又让学生对比显微镜和望远镜的物镜和目镜的工作原理的不同,由此又通过对比加深了学生对知识的理解和记忆。
第四章 物质的形态及其变化
4.1 从全球变暖谈起
教学目标
知识与技能:
1. 体会物体有冷、热的区别,建立温度的概念。
2. 知道摄氏温标,知道常用温度计的制作原理、构造。
3. 知道温度计的使用方法,会用温度计测量温度。
教学重点:温度概念建立和学会正确使用温度计。
教学难点:温度计测温原理中的“转换法”和“放大法”。
教具准备
烧杯、水、自制的温度计、温度计、体温表等。
教学过程
一、情景引入
利用多媒体展示有关 “温室效应”资料,播放相关的影片和录像,引发学生对“环境温度”的关注,并进一步激发学习的兴趣。
提出:温室效应会引起哪些后果?如何治理?
进一步讨论:温度与我们的生活还有哪些关系?逐步引导学生对“温度”发生兴趣。
二、新课教学:
探究点一 温度和温度计
生活中你是怎样表述物体温度的高低的?
从“冷、凉、温、热、烫”等描述中总结出温度的的概念。
1.温度:是表示物体冷热程度的物理量。
2.活动1 凭感觉能判断“冷”和“热”吗?
(1)在课桌上放三只装有水的烧杯(一杯冷水,一杯热水、一杯温水),将手分别插入冷水、温水和热水中,感知水的冷热程度。
(2)现在请你先把两手分别插入热水和冷水中,过一会儿,再把两手同时插进温水中,感知温水的冷热程度。
通过这次活动你想到什么,与同学交流交流。
发现:单凭感觉判断物体的冷热程度是不可靠的,必须使用准确的测量仪器来测量。
学生活动:带着问题观察实验室用温度计并阅读课本
1.上面的数字和字母是什么意思?
2.它能测量的最高温度、最低温度各是多少?
3.它的分度值是多少?
4.0 ℃是怎样规定的?100 ℃又是怎样规定的?
5.1 ℃是怎样规定的?
6.摄氏温标的分度法怎样扩大到0 ℃以下和100 ℃以上?
阅读讨论,了解温度的读法。
A.字母“℃”的意思:表示摄氏温度(瑞典的摄尔修斯提出的)。
B.0摄氏度的规定:在一个大气压下,冰、水混合物的温度,记作0 ℃(关于“一个大气压”在后面的学习中会进一步的了解)。
C.100摄氏度的规定:在一个大气压下,水沸腾时的温度,记作100 ℃。
D.1摄氏度:0 ℃和100 ℃之间等分100份,每个等份代表1 ℃。
人体的正常体温为37 ℃,读作:37摄氏度。
珠峰营地的帐篷内,温度为-15 ℃,读作:负15摄氏度或零下15摄氏度。
教师引导学生观察温度计上的℃,它表示该温度计采用的是摄氏温度,摄氏温度是温度的一种标度方法,温度的标度方法除了摄氏温度外,还有热力学温度。教师带领学生阅读83页得信息浏览的内容。
教师引导过渡:知道了温度计的结构、原理后,那么我们应该怎样正确使用呢?
探究点二 温度计的使用
多媒体出示:想想议议,共同探究。
1.如果所测的温度过高或过低,超出了温度计所能测量的最高温度、最低温度,会出现什么后果?
2.观察实验室用的温度计和体温计,它们所能测量的最高温度、最低温度和分度值各是多少?为什么这样设计它们的量程和分度值?
学生分小组讨论,教师巡回指导,注意引导学生从联系实际的角度思考,然后请几名同学发言。
学生总结:如果所测的温度过高,超出了温度计的量程,将测不出温度,温度计里的液体可能将温度计胀破;如果所测的温度过低,低于温度计的最低温度,将测不出温度。
归纳总结:温度计的使用规则
(1)使用前要观察温度计的零刻度、量程和分度值。
(2)温度计所能测出的最高温度、最低温度的范围——量程。
(3)每一小格代表的温度值——分度值。
教师引导学生观察并根据自己的推测判断:
多媒体出示:判断对错
学生分小组讨论,教师引导学生分析错误的地方。学生讨论后推选代表发言。
教师进一步提出问题,引导思考:大家知道了使用温度计常犯的几种错误,应该如何正确使用温度计呢?
讨论后共同归纳总结:温度计的正确使用方法。
1.温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁。
2.温度计的玻璃泡浸入被测的液体后要稍等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。
3.读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的上表面相平。
探究点三 体温计
我们家庭中和医院常用体温计测量人体温度,请同学们仔细观察体温计图片,思考问题。
多媒体出示:体温计挂图
学生分组讨论思考问题:
(1)体温计与实验室用的温度计的构造有什么不同?体温计的构造有什么特点?
(2)体温计可以离开人体读温度,为什么?为什么使用体温计前先要拿着向下甩?
教师进一步根据问题引导大家观察讨论来得出结论。
学生总结:
(1)体温计里面的细管,比实验室用的温度计更细,而且在玻璃泡和直玻璃管之间有非常细的弯曲缩口。玻璃管非常细,当玻璃泡内的水银有微小的膨胀,玻璃管内的水银柱会有明显变化,因而更精确。
(2)当体温计离开人体时,水银变冷收缩,水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡,所以仍指示原来的温度。重新用体温计时,必须拿着体温计用力往下甩,让水银再回到玻璃泡里,这样才能使用,否则测量出的温度不准确。
三、板书设计
第四章 物质的形态及其变化
4.1 从全球变暖谈起
1.温度计
2.摄氏温度
3.温度计的使用
4.体温计
四、教学反思
《温度》这样贴近生活、应用性强的课程,能激发学生积极的思维,就应当让学生经历科学探究的过程,培养提出问题的意识,学会科学辨证地看待问题。一堂课要培养学生什么,学法的指导应贯穿全程,如何让某一种能力的培养突显,在课堂中对教材的处理应是有所舍弃、有所加强。
4.2 探究汽化和液化的特点
第1课时 探究汽化和液化的特点
教学目标
知识与技能:
1.能区别固、液、气三种物态。
2.知道什么是汽化,知道汽化吸热。
3.知道什么是蒸发和影响蒸发快慢的因素。
4.知道沸腾现象和特点,知道沸点,会查沸点表;
5.能用汽化的知识解释有关的简单热现象。
教学重点:观察水的沸腾的实验,认识液体沸腾的特点。
教学难点:用“温度-时间”图像来处理实验数据。
教具准备
小烧杯、酒精、纱布、烧杯,水、温度计、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、钟表等。
教学过程
一、情景引入
提问:(1)你知道水有哪几种状态?
(2)别的物质是否也有这几种状态?请举例说明。
总结:固态、液态和气态是自然界物质常见的三种状态。
媒体展示:物态变化现象
讨论:你观察到哪些现象?这些现象的共同点是什么?
物质的状态都发生了变化。
二、新课教学
探究点一 汽化的一种方式——蒸发
1.实验:
看看小烧杯中有什么,现在处在什么状态?
蘸点酒精的抹在手背上,观察将会发生的现象。
过一会酒精“消失”了。
置疑:酒精到哪里去了?你是怎么知道的?
尝试描述一下变化过程:酒精由液态变为气态。
2.汽化:物质由液态变为气态的现象。
你能列举一些汽化现象的例子吗?
提问:要使一杯水汽化,有几种方法?
总结:汽化的两种方式——蒸发和沸腾。
3.蒸发
(1)思考:小烧杯中有一块小纱布,你有什么办法让它变干?
通过充分讨论,总结出:
尽量将衣服展开——增大液体的表面积;
放在通风的地方——加快液体表面附近的空气流动。
放在太阳下晒——提高液体的温度;
(2)影响蒸发快慢的因素有:液体的温度高低、液体的表面积大小、
液体表面附近的空气流动快慢。
(3)实验探究:
表格1
同样大小的两滴酒精
加热
常温
蒸发情况


结论
蒸发快慢与液体的温度有关
表格2
同样大小的两滴酒精
很扁(表面积大)
很鼓(表面积小)
蒸发情况


结论
蒸发快慢与液体表面积大小有关
表格3
同样大小的两滴酒精
强气流
几乎无气流
蒸发情况


结论
蒸发快慢与液体表面空气流动的速度有关
结论:液体的温度越高,蒸发越快;液体的表面积越大,蒸发越快;
液体表面附近的空气流动越快,蒸发越快。
(4)蒸发特点:
思考:(1)蒸发在什么温度下发生?
(2)蒸发发生在液体的什么位置?
讨论:只在液体表面进行的汽化现象。
(1)萝卜用实验:启发学生思考:蒸发发生在液体的什么位置?
(2)媒体展示土地干裂的图片,启发学生思考:
土地为什么干裂?(水分蒸发)
在哪儿干裂?(表面)
说明蒸发发生在液体的什么位置?(表面)
蒸发的定义:在任何温度下,只在液体表面进行的汽化现象。
思考:分析“地下管道输水” 优点。
探究点二 探究汽化的另一种方式——沸腾
1.提出问题
对于沸腾现象,你了解哪些?你能描述一下沸腾现象吗?
根据学生情况提出:
要进一步研究沸腾现象,还需要通过实验仔细观察。
重点观察:(1)温度随时间的变化情况;(2)气泡的生成和变化情况。
2.制定计划与设计实验
明确了实验目的,让学生根据需要确定器材:烧杯,水、温度计、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、钟表等。
3.进行实验与收集证据
(1)组织学生分组进行实验。
水温升到90℃时开始记录温度,每1分钟记一次,一直记到水沸腾后3分钟左右停止。
(2)观察水沸腾时发生的现象,特别是水中气泡的多少、大小、位置的变化。
3.分析数据、得出结论
(1)绘制“温度—时间”图像。
实验结束后,根据记录的数据,在书本“水沸腾时的温度—时间图像”中标出相应的坐标点,用平滑的曲线把这些点连接起来。
(2)利用媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度—时间”图像。
交流、讨论:
①水沸腾时,你从水中和水面各看到什么现象?水中气泡内的气体是从哪儿来的?
②水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?
③曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程?水的温度怎样变化?
曲线上的哪一段对应水的沸腾过程?水的温度怎样变化?
④根据观察的现象,结合图像分析液体沸腾有什么特点?
沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度保持不变。
(3)沸点的概念:液体沸腾时的温度
(4) 观察“几种液体的沸点”表,练习查表
①酒精的沸点是多少?能否用酒精温度计测量开水的温度?
②你实验所用的温度计里的工作物质是什么?为什么要用这种温度计?
③液态氢的沸点是-253℃,表示什么含义?常温下的氢是什么状态,
(三)比较蒸发和沸腾两种现象,找出它们的相同点和不同点。
蒸发
沸腾
共同点
由液态变为气态
不同点
发生地点
液体表面
液体内部和表面
温度条件
任何温度
只在一定温度(沸点)时发生
汽化速度
缓慢的汽化
剧烈的汽化
三、板书设计
4.2 探究汽化和液化的特点
第1课时 汽化
汽化:物质从液态变为气态的过程。
1.蒸发:在液体的表面进行的汽化现象
特点:
(1)液体在任何温度下都能发生。
(2)只在液体表面发生。
(3)缓慢的汽化现象。
2.沸腾:(1)是剧烈的汽化现象。
(2)在液体的内部和表面同时发生。
(3)沸腾过程要吸热,温度保持不变。
沸腾必须具备两个条件:(1)温度达到沸点;(2)继续吸热。
四、教学反思
在本节课的教学中教师善于启发学生,发扬民主,鼓励并尊重每一位学生发表的个人见解,重视培养学生的个性发展和创新意识,如:在“怎样防止阳台的花草因蒸发过度而枯萎。”这一环节中,学生有许多创新的想法。在整堂课中师生情感交流充分,信息反馈及时,学生积极思维,主动探究,争相举手发言,学生主动学习的积极性和自信心得到充分的调动。这堂课的学生实验器材均来源于日常生活中的物品,不仅取材方便,还能废物利用(如:酒瓶盖制作的探究影响蒸发快慢因素的器材;金属汤勺、打火机等)。实验设计有理有节,使整堂课在学生主动思考、讨论和实验探究中进行。
第2课时 液化
教学目标
知识与技能:
1.知道液化现象,知道液化有两种方法。
2.知道汽化吸热、液化放热。
3.能用汽化和液化的知识解释有关的简单热现象。
教学重点:液化现象及方法。
教学难点:探究汽化吸热、液化放热的实验。
教具准备
小烧杯、酒精、纱布、烧杯、水、温度计、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、钟表等。
教学过程
一、情景引入
物质由液态变成气态的过程叫做汽化,那么相反的过程叫做什么物态变化呢?
二、新课教学
探究点一 液化
刚才讨论了物质从液态变成气态的过程,那么物质能不能从气态变成液态呢?
情景创设:
(1)人被100 ℃的水蒸气烫伤要比100 ℃的开水烫伤厉害,为什么?
(2)冬天手冷时,用嘴向手上“哈气”(缓慢吹气),手会感到暖和。若用劲儿向手上吹气,手不但不会暖和,反而觉得更冷。都是从嘴里出来的“气”,为什么会有不同的感觉呢?
(3)火箭发射时,为了保护发射底架,需在发射塔底部修一个大大的水池,为什么?白色气团是什么?
(4)冬天,戴眼镜的人从外面进到屋里来,眼镜上立刻会有一层小水珠。这些小水珠是怎样产生的?
进一步提出问题,这些现象包含了什么物理知识?如何去解释呢?
演示实验:电热器烧开水
下面请同学们认真观察一个实验,杯里的水已经开了,从导管口喷出了什么?再认真观察导管口附近有什么特征?你还观察到了什么?
引导学生观察:在导管口位置什么也看不到,在离导管口一小段距离的位置才看到“白汽”,同学们看到的“白汽”到底是什么呢?冬天嘴里会呼出“白汽”,而夏天却不会,这是为什么呢?请同学们先跟老师一起用汤勺做两个小实验。
学生探索实验:
1.先观察汤勺的凹面,然后用嘴对着汤勺哈气,再观察,比较有何不同。
2.将汤勺的背面用打火机烧一烧,再用嘴对着汤勺凹面哈气,观察是否有变化。
学生讨论原因:第一次是嘴里呼出的热的水蒸气遇冷勺子凝结成的小水珠;第二次勺子温度较高,水蒸气不会凝结成小水珠。
结论:(1)将物质从气态变成液态的过程叫液化。
(2)水蒸气遇冷,降低到一定的温度时,就会液化。
提出问题:我们把热的水蒸气放入冷的环境中使它液化的方法称为冷却法。那么除此之外还有没有别的办法可以使气体液化呢?
想一想:家中使用的液化石油气是通过什么方法将石油气变成液体装在钢瓶里的呢?
通过压缩气体的方法使气体液化,这种使气体液化的方法称为加压法。这种方法使气体的贮存和运输变得更方便。常用此方法使气体液化的例子:石油液化气、打火机中的液化气等。
探究点二 汽化吸热、液化放热
1.通过实验使学生确认汽化吸热,液化放热。
2.利用这些知识解释一些简单的物理现象。
3.解释:
(1)为什么夏天扇扇子会感到凉快?
(2)被水蒸气烫伤往往比开水烫伤要严重。
(3)分析电冰箱的致冷原理。
三、板书设计
第2课时 液化
1.液化
(1)概念:物质由气态变成液态的过程,叫做液化。
(2)气体液化的两种方式:(1)降低温度;(2)压缩体积。
2.汽化吸热、液化放热
(1)汽化吸热,液化放热。
(2)解释生活中的一些相关的现象。
四、教学反思
本节课通过对生活中的一些实例,来将学生带入液化的知识中,这不仅吸引了学生,同时激发了学生不断探索的乐趣,随着我的教学过程一步步的深入,学生对液化和汽化有了更深刻的理解。最后在解释生活中的现象时,学生都有积极的参与回答。师生之间有很好的配合。
4.3 探究熔化和凝固的特点
教学目标
知识与技能:
1.知道什么是熔化和凝固现象。
2.知道晶体和非晶体的熔化、凝固的区别。
3.知道熔化、凝固的特点及其应用。
4.培养学生的动手能力和利用图像分析问题的能力。
5.引导学生积极参与到物理研究活动中来,激发他们学习物理的兴趣。
教学重点:对冰的熔化过程的实验探究。
教学难点:根据图像分析晶体和非晶体的特点。
教具准备
铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等。
教学过程
一、情景引入
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例:铁矿石在高温炉中熔化为铁水,从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板;低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮;不同季节、气候下的水的状态变化。
学生思考交流:还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗?
引导归纳:随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。
联系生活:把水放入冰箱的冷冻室里,水就会变成冰;把冰加入饮料中,冰从饮料中吸收热量就变成了水。点燃的生日蜡烛的火焰旁边,固态的蜡不断地变成液态的蜡,一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。路桥施工人员把固态的沥青加热成液态,再把液态的沥青浇在路面上,很快又变成固态。引入课题。
二、新课教学
探究点一 熔化和凝固
1.概念归纳
(1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如:冰熔化为水、蜡烛熔化为烛液等。
(2)凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如:水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩。
例子:说出下列物态变化名称
(1)冰棒化成水:熔化。
(2)钢水浇铸成火车轮:凝固。
(3)把废塑料回收再制成塑料产品:先熔化再凝固。
出示固体海波和蜡,提出问题:它们怎样才会变成液态?在熔化过程中,它们的温度有什么变化?
学生思考:熔化和凝固是在什么条件下发生的?熔化和凝固的过程有什么特点?不同物质熔化和凝固的规律一样吗?
2.探究固体熔化时温度的变化规律
提出问题:物质熔化时需要什么条件呢?不同物质在熔化过程中,温度的变化规律相同吗?
猜想假设:熔化过程中物质一定要吸收热量,这时温度可能是不断上升的。
制定计划与设计实验:
实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等。
介绍实验装置,如图所示,强调酒精灯和温度计的用法。
进行实验:
(1)四个同学为一组,选出一名同学作为组长,负责本组探究性学习,教师课前要对组长进行指导,交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项,确保实验能顺利进行。每一组分成两个小组,分别探究海波、石蜡的熔化过程。
(2)组装实验装置:把硫代硫酸钠和石蜡分别装入两个试管中,并插入温度计,再把试管按图示装置固定。往烧杯里倒入冷水,使水位高于装固体颗粒的那部分试管(图中只画了一套装置,另一套装置完全相同)。用两个酒精灯分别给两个烧杯加热,观察两试管内固体熔化情况,并每隔1分钟记录一次温度计示数,直到固体完全熔化。
(3)第1小组探究海波熔化时温度的变化规律,要求从40 ℃开始计时,每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态,把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点;
第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律,要求从50 ℃开始计时,每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态,把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点。
实验要求:要求学生做好观察记录
观察:(1)对海波及石蜡加热时,温度计的示数变化。(2)不同温度下它们的状态。(3)熔化时它们的状态及温度。
记录:实验中的数据。
表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
温度/℃
41
43
44
45
46
47
47
47
47.5
48
51.5
53.5
55.5
状态
固态
固液共存
液态
表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
温度/℃
52
55
58
61
62
63
65
66.5
69
72
74
83
状态
固态
粘稠状态
液态
学生交流思考:海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗?
分析论证:各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
小组评估:回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误?进行论证的根据充分吗?实验结果可靠吗?
交流合作:与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同?如果不同,怎样解释?
设计意图:固体的熔化和凝固是学生常见现象之一,选择这一内容让学生参与探究,目的是引导学生在学习物理知识的同时,体验科学探究的全过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。有利于体现“注重科学探究,提倡学习方式多样化”的新课程理念。
探究点二 熔点和凝固点
对比研究:分析两种不同固体的熔化曲线。
   
海波的熔化图象        石蜡的熔化图象
学生讨论交流,思考:
(1)两种物质的熔化过程中,温度的变化有什么特点?
(2)每段曲线对应的一段时间内,海波与石蜡各是什么状态?温度怎样变化?吸热、放热情况如何?
归纳交流:
(1)海波经过缓慢加热,温度逐渐上升,当温度达到48 ℃,海波开始熔化。在熔化过程中,虽然继续加热,但海波的温度不变,直到完全熔化后,温度才继续上升。
(2)随着不断加热,石蜡的温度升高,在此过程中,石蜡变软变稀,最后熔化为液体。
得出结论:
(1)有确定的熔化温度的一类固体叫晶体;如各种金属、冰、海波等。另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体;如松香、沥青、玻璃等。
(2)晶体熔化时的温度叫熔点;非晶体没有确定的熔点。
学生讨论交流:物质凝固过程中的变化规律
(1)晶体在凝固过程中温度不变,这个温度叫做凝固点;同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
(2)凝固过程中处于固液共存状态;
(3)晶体只有达到一定温度时才开始凝固;
(4)凝固过程放热。
晶体熔化和凝固条件、特点:同种物质的熔点和凝固点相同。
知识扩展:让学生阅读表格“部分晶体的熔点”,体会不同晶体熔点不同,认识熔点是晶体的一种特性。同时记住冰的熔点是0 ℃,钨的熔点最高。
探究点三 熔化吸热、凝固放热
归纳总结:晶体和非晶体的熔化特点比较
(1)晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
(2)晶体是在一定温度下熔化的,晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有一定的熔化温度(非晶体没有熔点)。
(3)晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态,非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
逆向思维:从冰吸热可熔化成水,水在一定的条件下可变成冰的道理,知道凝固是熔化的逆过程。让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律:无论晶体还是非晶体,在凝固时都要放热;晶体凝固时放出热量,但温度不变,非晶体凝固时放出热量,温度降低。
联系生活:北方的冬季很冷,为了妥善地保存蔬菜,都在菜窖里放几桶水,可以利用水结冰时放出热,窖内温度不致太低,保护蔬菜不被冻坏。
前沿科技:现在人们研制出一种聚乙烯材料,在15~40 ℃的范围内熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。把这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时颗粒熔化,天气冷时又凝固成颗粒,能调节室内的温度。
学以致用:请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。
三、板书设计
4.3 探究熔化和凝固的特点 
1.固态液态(熔化和凝固是互逆过程)
2.固体
3.晶体熔化条件同时具备
4.晶体凝固条件同时具备
四、教学反思
熔化和凝固是热学中比较重要的课,要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的,熔化、凝固是两个能相互转化的过程,晶体和非晶体性质间的不同,还要学会作熔化曲线和凝固曲线。?学生在做探究实验时有一定的困难,教师应加大对实验整个过程的引导,可与学生共同完成实验在课前就做过了实验操作过程,本节课只要求学生能够通过观察到的实验现象总结规律,这样就可为下面讨论节省大量时间。?教学时应特别重视对图象的分析,帮助学生找出晶体和非晶体的熔化和凝固特点。根据数据我们会画出一幅曲线图,然后让学生对海波曲线图分析,学生很容易会发现海波有一个平稳阶段,然后开始学习海波的熔化。
4.4 升华和凝华
教学目标
知识与技能:
1.知道升华与凝华现象;
2.知道升华吸热、凝华放热;
3.了解生活中的升华与凝华现象。
教学重点:升华和凝华现象,解释生活中的有关现象。
教学难点:根据现象分析、推断,确认升华和凝华现象。
教具准备
试管、铁架台、石棉网、酒精灯、碘、樟脑丸、茶丸、挂图、烧杯、热水、干冰等。
教学过程
一、情景引入
一、
引导学生思考:普通灯泡和日光灯用久了,其灯丝为什么会变细?玻璃壁为什么会发黑?黑色的物质是怎么形成的?“雾凇”是怎样形成的?美丽的窗花到底是如何形成的?舞台上的白烟究竟是什么?它又是怎么形成的呢?
二、新课教学
探究点一 碘的物态变化
仪器与器材:密封的细长玻璃瓶(内装有几粒碘),方座支架,试管夹,酒精灯等。
实验方法:
1.实验装置如图所示,首先观察密封在玻璃瓶内碘粒的外观。
2.将装有碘粒的玻璃瓶在方座支架的试管内夹持好,然后用酒精灯对玻璃管内的碘粒加热,注意观察碘粒是否经过熔化再变为紫色气体。这时碘发生了什么现象?
3.熄灭酒精灯,注意观察在玻璃管冷却的过程中碘蒸气是否经过液化再变成固态的碘。这时碘发生了什么现象?在容器壁看到了什么现象?
4.通过实验你能得到什么结论?
5.为什么要用酒精灯加热,不加热行吗?
现象观察:碘受热(颜色由黑变紫,碘由固态变成气态)和遇冷(颜色由紫变浅,逐渐变黑,瓶壁上有细小发亮的晶粒形成,无液体流下)后状态变化情况。
分析论证得出结论:固体与气体之间可以直接转化。
探究点二 升华和凝华
1.师生归纳总结:(板书)
升华:物质由固态直接变成气态的过程叫升华。
凝华:物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。
2.学生思考并交流讨论:升华过程需要吸热还是放热?凝华过程需要吸热还是放热?
可用实验演示:教师要引导学生设计实验证明自己的猜想。
为使现象明显,教师用酒精灯加热烧瓶中的碘。
(1)微微加热,紫色蒸气出现后进行观察。提出问题引导学生思考:紫色蒸气是从哪里来的?
(2)移开酒精灯,紫色蒸气逐渐减少而消失,酒精灯加热,紫色蒸气又重新出现,蒸气上升而消失。提问:紫色蒸气的产生是放热所致,还是吸热所致?蒸气上升消失到哪里?
(3)移开酒精灯待蒸气消失后,取下烧瓶,让学生看烧瓶底部,有一层碘的晶体。提问:这层紫色物质是什么?是从哪里来的?为什么会产生这层物质?
学生交流结果,处理信息:实验结果表明,碘可以由固态直接变成气态,此时要加热;也可以由气态直接变成固态,此时没有加热,而是对外放热。
学生讨论并归纳总结:升华过程需要吸热;凝华过程需要放热。升华和凝华是互逆过程。
3.知识迁移,学会运用
学生举例,交流
让学生举出日常生活或自然现象中有关升华和凝华的现象,师生、生生共同交流,统一看法,对学生的举例、积极参与给予鼓励,同时教育学生要注意观察日常生活中的霜、冰花、旧灯泡内壁上的黑色物质,分别判断出属于什么物态变化。(如雪、冰雹的形成,冰冻衣服也会干,积雪未熔化,但一天比一天少,卫生球逐渐变小、消失、有气味等)
(1)升华现象:①冬天,冰冻的衣服也能晾干;②卫生球变小;③用久了的灯丝变细。
(2)凝华现象:①冰棒表面的“白粉”;②寒冬的夜晚,窗户玻璃内表面上的冰花;③用久了的灯泡变黑(先升华后凝华)。
【多媒体展示】用干冰人工降雨的过程。
具体过程:
干冰进入云层,就很快升华成气体,并从周围吸收大量的热,使空气的温度急剧下降,于是高空中的水蒸气液化成小水珠,这些小水珠逐渐变大就形成雨落了下来。
让学生解释人工降雨,教师作出评价并统一观点,介绍该过程经历了三个物态变化的过程,一是干冰的升华降温;二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶;三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠,小水珠越来越大,最后下落到地面就形成雨。指出干冰易升华吸热还可用来:①给食品降温,②在舞台上制造“白雾”等。
舞台“白雾”:舞台上喷撒的干冰升华需从周围空气中吸收大量的热,从而使空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,这些小水滴悬浮在空中就形成了我们看到的所谓“白雾”。广泛用于舞台、剧场、影视、庆典等制作放“烟”效果。
制冷防腐:当用火车运载鲜鱼时,它就守卫在鲜鱼的旁边,起制冷防腐的作用。干冰外表像冰,可作为防腐剂,它比冰优越得多。干冰熔化时不会像冰那样变成液体,它全部升华,四周干干净净。干冰冷却的温度比冰低得多,而且干冰升华后产生的二氧化碳气体,能抑制细菌的繁殖生长。
提出问题:自然界中雾、露、云、霜、雪、雹是常见的自然现象,那么它们是怎么形成的?
讨论交流:学生分组思考,讨论。
三、板书设计
4.4 升华和凝华
四、教学反思
升华和凝华是物态变化中的一组现象,与前面学习的四种现象一起构成完整的物态变化体系。尽管升华和凝华现象并不少见,但不易被学生注意,而且气体不易看见,难以直接观察到。本节课的设计力求从生活和实验出发,利用学生的感性认识和直接经验,辅以多媒体课件呈现一些不太常见的现象,为学生创设了多种多样的情境,实验激趣,问题驱动,充分让学生观察、实践、思考、动口,充分调动学生的学习积极性,能够让学生学得轻松愉快,不同程度的学生都得到了提高。
4.5 水循环与水资源
教学目标
知识与技能:
1.通过观察图片、阅读教材了解自然界水的循环过程及意义。
2.能用“物态变化”知识分析自然界水循环过程中的相关现象。
3.知道水是珍贵的资源,培养学生节约用水、珍惜水资源的意识。
教学重点:运用物态变化的知识分析云、雨、雹、雪、雾、露、霜等自然现象的成因,增强学生环境的意识和节水意识。
教学难点:正确区分并合理解释云、雨、雹、雪、雾、露、霜等自然现象的成因。
教具准备
课件制作、多媒体设备。
教学过程
一、情景引入
情境1:一个人因干渴而昏迷,当他醒来开口说话时,第一个字一般会说什么呢?
情境2:唐代诗人李白写下了著名的诗句:“君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回。”那么水是不是从“天上”来的呢?水奔流到海之后是不是“不复回”了呢?
学生阅读课本、分析插图、进行讨论:
(1)地球上的水通过哪些渠道进入大气层?
(2)大气中的水通过哪些渠道又回到地球?
(3)如果自然界没有水循环将会出现哪些后果?
二、新课教学
探究点一 自然界的水循环
1.自然界中的水循环:
教师提问:地球上的水处于不停的运动之中,陆地和海洋表面的水通过什么进入大气?进入大气的水基本是纯净的水。大气中的水蒸气冷却通过什么回到陆地和海洋?
学生根据课本回答:蒸发、降水。
2.水循环的意义:
水循环使陆地上的淡水不断得到补充。
探究点二 云、雨、雹、雪、雾、露、霜的形成
用所学知识解释自然界中的水在循环时出现的一些景象。
教师提问,学生作答:
1.云是怎样形成的?2.雨是怎样形成的?3.冰雹是怎样形成的?4.雪是怎样形成的?5.雾是怎样形成的?6.露水是怎样形成的?7.霜是怎样形成的?
学生讨论后回答:1.当有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气温度降低液化成小水滴或凝华成小冰晶,这些很小的微粒,能被空气上升气流顶起,形成浮云,所以云是由大量的水蒸气和小冰晶组合而成的。
2.在一定条件下,云中的小水滴和小冰晶越来越大,达到一定程度时,上升气流无法支持,就会下落,在下落过程中,小冰晶熔化成水滴,与原来的小水滴一起落到地面上,形成了雨。
3.在夏季,上升气流很强,也很不稳定,小水滴在空气对流中受冷凝固成小冰雹块。小冰雹块在流动过程中又与小冰晶、小水滴合并,形成大冰块,当这样的冰块增大到一定程度时,气流无法支持,就降落到地面形成洋冰雹。
4.在冬季,有时上升气流较弱,云中的水蒸气受冷直接在小冰晶上凝华形成雪花,飘落到地面面形成了雪。
5.雾一般在清晨出现。当空气中的水蒸气遇到冷的空气或地面温度突然下降时会液化成小水滴而飘浮的空气中和尘埃上,就形成的雾。
6.当地面温度下降后,空气中的水蒸气遇冷会液化成小水滴面附在地面上或花草上,形成露水。
7.由于空气中的水蒸气受冷直接凝华而成的。冬天的夜晚,地面的温度迅速降低到0℃以下,空气 中的水蒸气就会在地面上迅速凝华而形成固态的小晶体,即霜。
探究点三 水资源
1.水是珍贵的资源。
2.合理利用水资源:
思考:
(1)人类在哪些方面利用水资源?
(2)如何合理利用水资源?
学生回答。
三、板书设计
4.5 水循环与水资源
1.自然界中的水循环
2.云、雨、雹、雪、雾、露、霜的形成
3.水是珍贵的资源
4.有效、合理利用水资源
四、教学反思
本节课对水循环中的物态变化进行了全面的讲解,同时也对前面所学的内容得到了一个很好的复习。我在指导学生学习的过程中,加强学生对水资源保护的认识,使学生在知识储备以及精神品质上都得到提升。
第五章 我们周围的物质
5.1 物体的质量
教学目标
知识与技能:
1.初步认识质量的概念。
2.知道质量是物体的基本属性。
3.能对质量单位形成感性认识,会粗略估计常见物体的质量。
4.会正确使用托盘天平测量固体和液体的质量。
教学重点:使用托盘天平测量质量。
教学难点:质量的概念和质量是物体的属性比较抽象;托盘天平的使用方法和注意事项。
教具准备
托盘天平、砝码等。
教学过程
一、情景引入
明确两个概念:物体和物质。
物体:我们常见的具体的实物都是物体。
物质:是指组成物体的材料。
例如:一把椅子和一张桌子。
1.椅子是一个物体,桌子也是一个物体,它们都是由木材组成的。
2.椅子、桌子都叫做物体,木材就是组成它们的物质。
那么下面我们再来观察几组物体,请同学们注意比较(课本插图)。
二、新课教学
探究点一 物体的质量
1.交流讨论:学生对上面“问题导入”中的问题进行交流、讨论,在教师引导下形成以下认识:
(1)铁钉和铁锤为一类,它们都是铁制成的;木板和米尺为一类,它们都是木材加工成的。
(2)一把铁锤和一颗铁钉都是由铁这一种物质构成的,但两者所含铁这种物质的多少不同,一把铁锤比一颗铁钉所含的铁多;一块木板和一把教学用木制米尺都是由木材这一种物质构成的,但两者所含木材这种物质的多少不同,一块木板比一把教学用木制米尺所含的木材多。
归纳总结:(1)铁钉和铁锤、木板和米尺,我们都把它们称为物体。构成这些物体的铁、木材,我们都把它们称为物质。从上面的例子我们可以看出物体是由物质组成的。
(2)在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念,物理学中把物体所含物质的多少叫做质量。质量通常用字母m表示。
拓展教学:要注意“物质”和“物体”的区别。物体有一定的形状,占据一定的空间,是有体积和质量的实物。物质是构成物体的材料。例如:桌子是物体,构成桌子的物质是木材,还可以是铁。再例如:大小两个铁球是由铁这种物质构成,而质量代表这种物质的多少,大铁球的质量就大于小铁球的质量。“质”指物质,“量”是物质的多少的意思。
有了质量的概念,就可以对各种不同的物体所含物质的多少进行比较。如在日常生活中人们去粮店买米,告诉营业员自己要买多少米,实际上他表达的是质量的大小。物理学中的“质量”与日常生活中表示产品优劣的那个“质量”含义是完全不同的。
2.物体的质量不会
探究点二 质量的单位
提出问题:你知道哪些质量的单位?它们之间的换算关系是怎样的?
讨论总结:国际单位制中,质量的基本单位是千克,符号是kg。常用的质量单位还有克(g)、毫克(mg)、吨(t)。它们的换算关系是:1 kg=103 g,1 mg=10-3 g=10-6 kg,1 t=103 kg
生活中常用的单位有:公斤、斤、两,1千克=1公斤=2斤=20两。
要衡量质量的大小,首先要规定一个标准——单位。
完成课本上的练习题。学生通过较熟悉的一些实物的质量与一些质量单位近似比较,来帮助学生形成较为具体的认识。
探究点三 学习使用天平测量物体的质量
1.认识托盘天平的构造和天平使用注意事项。
教师引导:教师播放课件,学生观察,认识托盘天平和物理天平的主要构造。
交流总结:
(1)平衡螺母:用来调节天平横梁平衡;
(2)指针和分度盘:判断天平是否平衡,可以根据指针在分度盘上左右摆动幅度是否相等来判断,而不必等到指针完全停止摆动,只要摆动幅度相同即可;
(3)标尺、游码、砝码:指示所称物体质量。
教师引导:自学课本113到114页得内容,讨论使用天平为什么这样要求?
交流总结:使用托盘天平的注意事项:
(1)防止损伤:被测物体的质量不能超过天平的称量;往盘里增减砝码时要轻拿轻放,用后及时将砝码放回砝码盒里。
(2)防止锈蚀:要保持天平干燥、清洁;不要用手摸天平盘,不准把潮湿的东西或化学药品直接放在天平盘里;砝码要用镊子夹取,不准直接用手拿。
2.学生实验——用天平测量固体和液体质量
分组实验:让学生边操作边思考:你所用的天平有没有检查天平底座是否水平的装置?应怎样调平?你的天平的平衡螺母安装在什么位置?如果指针偏左,应该向哪个方向旋动平衡螺母?这样,学生通过观察和分析,在操作体验的基础上体会天平的操作程序和规则,就明白并学会了如何用天平称量质量。
交流总结:
托盘天平的使用方法:
(1)把天平放在水平台面上;
(2)把游码放在标尺左端的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡;
(3)将被测物体轻放在左盘上,估测物体的质量,将适当的砝码用镊子夹取轻放在右盘上,增减砝码,并移动标尺上的游码,直到横梁恢复平衡(千万注意:此时不能调节平衡螺母使横梁平衡!);
(4)算出右盘中砝码的总质量,再加上游码所对的刻度表示的质量,即得出左盘中被测物体的质量。
测量液体的质量的步骤:
(1)用天平称出容器的质量m1。
(2)将容器注入适量的液体后,用天平称出液体和容器的总质量m2。
(3)液体的质量m液=m2-m1。
注意:如果先测容器与液体的总质量,倒出液体后再测容器的质量,那么由于容器内还有残留的液体,测量误差就较大,因此这种方法一般不可取。
探究点四 质量是物体的基本属性
实验探究:
1.用天平称量一块橡皮泥的质量。把橡皮泥捏成其他形状后再称一称,它的质量会改变吗?
2.一块冰放在杯子中,用天平测量其质量。待冰熔化成水后再测量一次,看冰化成水后的质量有没有变化。
3.用天平称量室温下的铁块质量。把这个铁块放在沸水中煮一段时间,取出擦干再称一称。看它的质量有没有改变?
4.科学家发现,地球上的物体被宇航员带到太空后,质量没有变化。
实验总结:物体的质量不会随物体的形状、状态、温度、位置的变化而变化。只要物体中含有物质的多少不变,它的质量就不变,质量是物体的基本属性。
三、板书设计
第五章 我们周围的物质
5.1 物体的质量
质量
四、教学反思
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。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念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,让生活走进物理。
5.2 探究物质的密度
教学目标
知识与技能:
1.经历密度概念建立的过程,领会用比值定义物理量的方法。
2.理解密度的定义、公式和单位。
3.会进行密度单位的换算。
教学重点:探究物体的质量与体积的关系。
教学难点:密度是物质的一种特性。
教具准备
实验器材(天平,砝码,长方体蜡块、木块、铁块、铝块)、文本、图片或音视频资料;自制PPT课件。
教学过程
一、情景引入
播放有关大型飞机的图片,提出问题:
1.如果你是设计师,在设计制造飞机时,你会选择什么样的材料?你为什么选择这些材料?
2.有同学说,“铁块比木块重”这句话对吗?
通过交流讨论,使学生认识到,不同的物质即使体积相同,质量也不一样,并由此引出同种物质的质量与体积之间有什么关系这个课题。
二、新课教学
探究点一 探究物质的质量与体积的关系
学生实验:调节好天平,用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。看看它们的质量是否相同?
实验结论:体积相同的不同物质,它们的质量不同。
提出问题:如果同种物质,体积不相等,质量还相等吗?将两个木块分别放在天平的两盘中,这两个木块哪个质量大?同一种物质,体积大的质量大,体积小的质量小。这仅仅是质量跟体积的粗略关系,同种物质的质量跟体积有什么准确的数量关系呢?(渗透由粗略到精确,定量研究物理规律的方法。)
设计实验:要研究质量跟体积的数量关系,首先要把质量、体积的数值测出来。质量用天平测量;体积可以先用刻度尺测量出长、宽、高,然后根据长方体体积=长×宽×高进行计算。为了便于记录和分析测得的数据,我们需要设计一个表格。
进行实验:用质量不同、形状规则的长方体的石蜡块和干松木块为研究对象,把它们的质量和对应的体积填入下表。新 -课- 标-第 -一-网
实验次数
石蜡块
干松木块
体积V/cm3
质量m/g
体积V/cm3
质量m/g
1
10
9
10
5
2
20
18
20
10
3
30
27
30
15
4
40
36
40
20
数据处理:我们以体积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,会得到如图所示的图象。
实验结论:同一种物质的质量跟体积成正比,即质量跟体积的比值是一定的。
探究点二 密度
教师引导:物质相同,质量跟体积的比值相同,物质不同,其质量跟体积的比值一般不同,就是说质量跟体积的比值与物质的种类有关,质量跟体积的比值反映了不同物质的不同性质,在物理学里用密度来表示物质的这种性质。
交流总结:
1.定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。用符号ρ表示。
2.计算公式:密度= ρ=
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)
3.单位换算 1 g/cm3=1×103 kg/m3
要点辨析:对于公式ρ=的理解:
(1)由同种物质组成的物体,体积大的质量大,物体的质量跟它的体积成正比,质量和体积的比是一个定值(即密度不变)。w W w .x K b 1.c o M
(2)由不同物质组成的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量大,物体的质量跟它的密度成正比。
(3)由不同物质组成的物体,在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比。
4. 利用公式ρ=,会进行简单的计算。
三、板书设计
第2节 密度
密度
四、教学反思
由于是概念教学,物理概念的建立要符合学生的认知规律和生活经验,避免密度把密度概念直接灌输和强加给学生,依据建构主义的学习理论和教学心理学原理,在密度概念教学过程中,应通过形象化的实验,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,教师仅仅是学生概念学习的引导者、促进者和帮助者。为此,本节课采用“科学探究小组合作”的教学模式。
5.3 密度知识的应用
第1课时 密度在生活中的应用
教学目的
知识与技能:
1.会查密度表,记住水的密度.
2.能运用密度知识分析和解决简单的实际问题.
教学重点:运用密度知识鉴别物质。
教学难点:用密度公式及变形公式计算密度,质量与体积,判读物体是否是空心的。
教具准备
运动会奖牌1枚,形状不规则的铁或铝制机器小零件1个,铝电线1卷,小黑板(抄有2个例题).
教学过程
一、情景引入
教师分别出示:运动会奖牌及1卷铝电线.提问:(1)怎样能知道这块“运动会的金牌”是不是纯金的?(2)不用尺量,怎样知道这一大卷铝电线的长度?
用前面学的密度知识,就能解决这些问题。
二、新课教学
探究点一 密度表
讲解:由于每种物质的密度是一定的,密度是物质的一个重要特性,为了便于大家查各种物质的密度,科学家们测出了各种物质的密度.课本上列出了“一些固体、液体、气体的密度”。
(1)让学生看课本上的密度表.从表中查出待查物质的密度,知道每种物质密度表示的物理意义。
教师示范:待查物质“铝”的密度值,它的读法及物理意义。
请两位学生用“千克/米3”为单位,分别查出铜和水的密度并读数和说明它的物理意义。
再请两位学生用“克/厘米3”为单位,回答上述的提问。
要求学生记住水的密度。
(2)通过阅读密度表,了解常见的固体、液体、气体密度大小的规律.
提问:比较常见的固体、液体、气体密度的大小,可以看出什么规律?
学生讨论得出:一般固体和液体的密度大小是同一数量级,气体的密度比它们小1000倍左右。
探究点二 利用密度知识进行计算
2.利用密度知识求物体的体积。
让学生观察课本图5—12.
提问:(1)这块大理石雕塑的体积能称出来吗?(2)谁能想出求这块大理石雕塑体积的方法?
学生回答,教师归纳:知道大理石雕塑的质量;从密度表中查出花岗岩的密度;由ρ=m/V,得V=m/ρ可算出它的体积。 让学生根据相关的数据,求出这块碑心石的体积。请二位学生在黑板上计算,其他学生在作业本上计算。
由学生评议黑板上的解法是否对,对存在的问题及时进行纠正。
3.利用密度知识求质量。
见课本122页的(2)小题。
学生回答,教师归纳:知道水库的最大容积;从密度表中查出水的密度;由ρ=m/V,得m=ρV可算出它的质量。 让学生根据相关的数据,求出这块碑心石的体积。请二位学生在黑板上计算,其他学生在作业本上计算。
由学生评议黑板上的解法是否对,对存在的问题及时进行纠正。
4.利用密度知识鉴别物质。
出示:运动会第一名的奖牌.
提问:奖牌是用什么做的?是真金的吗?谁能找到鉴别的办法?
学生回答,教师归纳:用天平称出奖牌的质量;用量筒量出奖牌的制成的。
(板书:3.鉴别物质)
让学生看小黑板的例题:“市中学生运动会的金牌质量为29.5克,体积为5.2厘米3,它是真金的吗?是什么材料制成的?”
请2位学生在黑板上计算,其他学生在作业本上计算。
由学生评议黑板上的解法是否正确,对存在的问题及时进行纠正。
教师指出:与上题的道理相同,利用密度知识还可以鉴别牛奶、酒的优劣,在地质勘探中鉴别矿石。
5.引导学生完成课本〔例题〕
(1)全班读题,请一学生说出已知条件.
(2)教师分析题意并板书解题过程.
三、板书设计
5.3 密度知识的应用
第1课时 密度在生活中的应用
1.密度表
(1)知道常见物质的密度值。
(2)不同物质的密度一般不同。
2. 利用密度知识进行计算
(1)利用密度知识求质量。
(2)利用密度知识求体积。
(3)利用密度知识鉴别物质。
四、教学反思
本节课是在学习了密度概念及其测量的基础上,进一步学习如何利用密度知识解决实际问题。体现了物理来源于生活又要服务于社会和生活。本节内容是对密度知识的拓展,一方面通过本节教学可以使学生体会到密度知识在社会生活中的重要价值,另一方面还可以提高学生应用所学知识解决实际问题是的能力。本节教学我按“总→分→总”的框架进行设计:先组织学习阅读教材第一段,再通过观看本节课PPT课件,通过讨论分析来了解密度知识在社会生产、生活中的应用;再研究密度与温度的关系,利用情境问题来具体研究密度在物质鉴别中的应用;最后进一步讨论分析密度在材料科学和人类社会发展中的作用。
第2课时 测量固体和液体的密度
教学目标
知识和技能: (1)通过测定密度的实验进一步领会密度的物理意义; (2)学会测量固体和液体密度的方法; (3)会应用密度知识鉴别物质、间接测量物体的质量或体积。
过程与方法: (1)通过探究活动学会测量液体或固体密度的方法; (2)通过活动学会利用公式间接测定一个物理量的方法。 教学重点:用天平和量筒测不规则物体的密度。 教学难点:测密度时,如何安排实验步骤,才能减小误差。
教具准备 实验器材(天平、量筒、盐水、铁块、石块、水、烧杯、细针等)、文本、图片或音视频资料、自制PPT课件等。
教学过程 一、情景引入  菊花石块形成于距今约2.8亿年前。其成分为天青石与栖霞岩,内含丰富的硒、锶、铋等多种微元素,对人有强身健体、抗癌益寿作用。现在我想知道这块石头的密度,该怎么做呢?
我们本节课就来探究如何测量物质的密度。
二、新课教学 探究点一 测量小石块的密度
学生分组实验:w W w .x K b 1.c o M
1.小组讨论测量方法、需要的实验器材;
2.说出测量步骤(点评误差最小的方法)、进行测量;
3.将数据填写到自己设计的表格中,计算出结果;
4.各小组汇报实验数据,然后进行讨论。
总结归纳
1.实验器材:天平、量筒、水、烧杯。
2.测量步骤:
(1)用天平测出石块的质量m;
(2)用量筒测出水的体积V1;
(3)用细线将石块系好,慢慢放入量筒中,测出水和石块的总体积V2;
(4)小石块密度表达式:ρ==。
3.将数据填写到自己设计的表格中,计算出结果。例如下表。
石块的质
量m/g
石块放入前水的
体积V1/cm3
石块和水的
总体积V2/cm3
石块的体积
V=V2-V1/cm3
石块的密度
ρ/(g·cm-3)
拓展教学 蜡块不沉入水中,也能用天平和量筒测出蜡块的密度吗?想想有什么好办法?
方法一
实验:测定密度比水小的石蜡的密度。
方法:压入法测体积。
器材:天平、量筒、水、细铁丝、石蜡。
步骤:
①用天平称出石蜡块质量m;
②在量筒中倒入适量的水,记下水的体积V1;
③把石蜡放入量筒水里,用一根细铁丝把石蜡压入水中,记下这时量筒中水面达到的刻度值V2,两次读数之差V=V2-V1;
④根据公式ρ=,求出石蜡密度。
方法二
实验:测定密度比水小的石蜡的密度。
方法:悬垂法测体积。
器材:天平、量筒、水、金属块、石蜡
步骤:①用天平称出石蜡块质量m;
②在量筒中倒入适量的水,在细线上系上石蜡和金属块,先把金属块沉入水中测出金属块和水的总体积V1;
③把上面石蜡也沉入水中,测出水、金属块、石蜡的总体积V2,两次读数之差V=V2-V1;
④根据公式ρ=,求出石蜡密度。
探究点二 测量盐水的密度
学生分组实验
1.小组讨论测量方法、需要的实验器材;
2.说出测量步骤(点评误差最小的方法)、进行测量;
3.将数据填写到自己设计的表格中,计算出结果;
4.各小组汇报实验数据,然后进行讨论。
总结归纳
1.实验器材:天平、量筒、盐水、烧杯。
2.测量步骤:
(1)用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;
(2)将一部分盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水的体积V;
(3)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2;
(4)盐水密度表达式ρ==。
3.将数据填写到自己设计的表格中,计算出结果。如下表。
玻璃杯和盐
水的质量m1/g
玻璃杯和剩余
盐水的质量m2/g
量筒中盐水质量
m=m1-m2/g
量筒中盐水
的体积V/(cm3)
盐水的密度
ρ/(g·cm-3)
三、板书设计
第3节 测量物质的密度
四、教学反思
课堂中难点未能突破。本节课的难点是学生能分析出所测物质的密度偏大(或偏小)的原因并及时更正,有三个组测得的盐水的密度大于2g/cm3,有一个组测得的小石块的密度小于1 g/cm3,这样的结论很显然都是错误的,但由于时间所限,只能由我简单讲了,学生没有用实验验证,似懂非懂。没有有效的展示激励的措施。在教学中,面对着12个小组,我只能一组一组地巡视,做的好的说一声好,做的差的指出不当之处,组与组之间无法进行对比,没有交流,不能有效地激发学生的积极性和主动性。
5.4 认识物质的一些物理属性
教学目标
知识与技能:
1.能用语言、文字或图表描述常见物质的物理属性。
2.根据物质的属性、用途对物质进行分类。
3.了解物质物理属性的多样性。
教学重点:认识物质的一些基本属性及其应用。
教学难点:知道物质属性的广泛应用,体会其重要性。
教具准备
磁性钢条、软木条、铁钉、小灯泡、电池、开关、导线等。
教学过程
一、情景引入
出示用纸包好相同形状的“磁性钢条”和“软木条”,让学生在不拆开包装纸的前提下鉴别出哪个是磁性钢条,哪个是软木条。
学生分析,引入新课。
二、新课教学
探究点一 物质的磁性
根据学生判断,引入什么是磁性和磁体。
1.磁性与磁体
2.磁体的指向性:
演示:将“磁性钢条”和“软木条”悬吊起来,静止时,“磁性钢条”始终指向南北,由此引入磁体的南极和北极。
3.指南针,就是利用磁体指示南北的性质制成的。
讨论:指南针为什么能指示南北方向呢?
4.举例分析磁性的应用:
学生交流讨论。
探究点二 物质的导电性
比较物质的导电性能:
分别把铁勺、木筷、玻璃棒、塑料尺、铅笔芯接入电路中,比较其导电能力是否相同。引入导体和绝缘体。
1.导体:容易导电的物体。举例:金属、人体、大地…
2.绝缘体:不容易导电的物体。
举例:干燥的木材、塑料、橡胶…
3.探究液体的导电性。
演示:探究盐水、纯净水、糖水、硫酸铜溶液等的导电性。
4.导体和绝缘体的应用分析。
探究点三 物质的导热性
比较物质的导热性能:
实验探究木块、铁勺、玻璃等物质的导热性,建立热的良导体和热的不良导体的概念。
1.热的良导体。
2.热的不良导体。
3.说一说你知道的热的良导体和不良导体,并说出它们通常应用在哪些方面。
三、板书设计
5.4 认识物质的一些物理属性
1.物质的磁性
(1)磁性的认识。
(2)磁性材料的应用。
2.物质的导电性
(1)导体的概念及应用。
(2)绝缘体得概念及应用。
3.物质的导热性
(1)热的良导体的概念及应用。
(2)热的不良导体的概念及应用。
四、教学反思
本节课是对物质的相关属性的进一步的认识。我在讲课中会积极调动学生对物质的这些属性认识的兴趣,与学生一起做实验,使学生的注意力都转移到课堂上来。
5.5 点击新材料
教学目标
知识与技能:
1.初步了解纳米材料、半导体材料、超导材料、隐性材料的一些特点、应用及发展前景。
2.学习通过网络方式收集资料,感悟新材料的发展对人类生活和社会发展带来的影响。
教学重点:调动学生通过上网方式,了解新材料的性能及其应用,让学生体会材料在生活和社会中的重要应用。
教学难点:培养学生用多样化的学习方式进行学习。
教具准备
校园网吧、收集的相关资料。
教学过程
一、情景引入
新材料的发展对人类生活和社会发展带来的影响,有哪些新材料呢?
二、新课教学
探究点一 纳米材料
1.纳米与纳米材料;
纳米:长度单位,1nm=10-9m。
纳米材料:当材料的微粒小到纳米的尺寸时,材料的性能将会发生显著的变化。
2.上网搜集有关纳米材料内容,了解纳米材料奇异特性。
探究点二 半导体材料
1.实验研究:认识半导体的单向导电性。
2.上网搜集关于半导体材料的资料,了解半导体的广泛应用。
探究点三 超导材料
1.超导含义。
2.介绍我国在超导研究方面重大成果。
3.上网搜集关于超导体研究与方面的资料。
课外知识:隐形材料。
介绍隐形材料的作用。
三、板书设计
5.5 点击新材料
1.纳米材料
(1)纳米是长度单位;1nm=10-9m。
(2)纳米材料的应用。
2.半导体材料
(1)半导体的概念。
(2)半导体材料的应用。
3.超导材料
()超导性。
(2)超导材料的应用。
四、教学反思
本节课是我叫学生一些新材料在生活中的应用,让学生知道生活中处处有物理,激发学生的兴趣,为下学期的学习打下良好的基础。同学们都很有积极性,我相信下学期的物理教学会更顺利的地进行下去。

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