時間:2023-03-06 16:00:13
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇物理教案范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
教學目標
知識目標
初步知道火箭的工作原理,常識性了解三級火箭的結構,初步認識采用三級火箭發射的優越性.
能力目標
提高從信息中學習的能力.
情感目標
通過有關火箭發展史的介紹和火箭應用方面的知識的學習,受到良好的愛國主義和熱愛科學等方面的教育.
教學建議
教法建議
本節為選學內容,建議提供有關的資料,學生閱讀自學,列出學習提綱和思考題,主要學習的內容是:我國古代在火箭方面做的貢獻、現代火箭的用途、火箭工作的簡單原理、能量轉化、火箭的種類及其特點、設計三級火箭的原因、三級火箭是如何提高效率的、我國的火箭發展狀況、世界火箭的發展狀況.
還可以采用學生利用信息學習的方法教學,可以提出課題由學生設計研究方案,寫出可行性方案,實驗和實踐,查閱資料,對學習過程進行評估等,教師可以組織學生小組活動,學生小組團結協作完成設計的工作.
教學設計方案
火箭
【課題】火箭
【重難點】火箭的工作原理;設計三級火箭的原因和三級火箭是如何提高效率的.
【教學過程設計】
一.火箭的一般知識
方法1、教師提供材料,學生自主學習.提供的內容要有:我國火箭的歷史資料(要有關于神火飛鴉的資料);現代火箭的用途;火箭的原理;火箭的種類和各自的特點;我國火箭的發展狀況;世界火箭的發展情況.學生學習了資料,應當回答一些問題,問題可以有:歷史上最早的火箭是什么;簡單敘述火箭的原理;火箭工作過程中的能量轉化;火箭的種類;我國火箭的發展在世界上處于什么地位.
方法2、對于基礎較好的班級,可以采用的方法是實驗探究和學生利用信息學習.提高學生信息的采集、處理能力.具體可行的方法有,教師可以制訂多個課題,學生組織成小組選擇某個課題,進行學習和研究.參考課題如下:查閱我國古代和世界早期關于火箭發展的資料;探究火箭的原理(可以用設計實驗的方法探究,具體方法可以參考“火柴火箭”);查閱有關火箭的作用的資料.學生小組選擇了某個課題,可以自行設計探究計劃和實施方案,并在教師的指導下進行探究活動.本教學方法應用于教師有較高的背景知識和應變能力.
二.三級火箭
方法1、教師提供資料,學生自主學習.提供的資料內容主要是三級火箭的設計思想、三級火箭是怎樣工作的.學生通過學習回答一些問題:運載火箭的任務是什么,三級火箭是如何適應這種任務的,三級火箭的具體工作過程.
方法2、對于基礎較好的班級,可以采用探究式學習方法,教師提供課題學生自行選擇,課題有:火箭設計的發展歷史;三級和多級火箭的工作原理和優點;火箭未來的發展前景預測.學生可以自行設計方案進行探究.方法同第一內容的方法2.
【板書設計】
第四節火箭
一.火箭的一般知識
1.我國古代的火箭:神火飛鴉
2.火箭升空的原理
3.火箭工作的能量轉化:化學能轉化為機械能
4.火箭的種類
二.三級火箭
1.三級火箭的工作過程
2.我國火箭的發展狀況
探究活動
利用信息學習:關于火箭的知識
【課題】關于火箭的知識
【組織形式】個人或自由結組
【活動流程】制訂子課題;制訂查閱和查找方式;收集相關的材料;分析材料并得出一些結論;評估;交流與合作.
【參考方案】查閱火箭的有關歷史資料,火箭的應用方面的知識,我國關于火箭的發展.
【備注】1、網上查找的資料要有學習的過程記錄.
(1)了解什么是光源;
(2)知道光在均勻介質中沿直線傳播;
(3)知道光在真空中的傳播速度。
2.過程與方法
(1)通過觀察與實驗,培養學生初步的觀察能力和設計實驗的能力;
(2)經歷“光是怎樣傳播的”探究過程,培養初步的科學探究能力。
3.情感、態度與價值觀
(1)能領略色彩斑斕的光之美,具有對科學的求知欲,樂于探索自然現象;
(2)認識交流與合作的重要性,有主動與他人合作的精神。
二、學生實驗器材
激光手電、蚊香、玻璃磚、火柴、蠟燭、光屏、中間有孔的不透明硬紙板、盛水的小燒壞(水中放適量粉筆末)、果凍。
三、教學過程
1、設置情景課前啟動
利用多媒體課件播放:伴隨著舒緩的音樂,播放一幅幅美麗的城市夜景。
2、導入新課
師:伴隨著美妙的音樂,同學們欣賞到了美麗的城市夜景,此情此景,同學們想對老師說點什么呢?(學生談感受)是的,正是有了這色彩斑斕的光,城市才被打扮的如此美麗,如此迷人。對于光,同學們想知道些什么呢?今天我們先來學習《光的傳播》。
3、新授
(一)光源
師:同學們,剛才我們看到了美麗的城市夜景,那么,這些把城市點綴的如此美麗的光是哪兒來的呢?
生:結合圖2.1-1天然光源和圖2.1-2常見的人造光源,閱讀課本。然后討論交流。
師:是的,是從光源發出來的。除了課本上舉的例子,你還知道哪些物體能夠發光嗎?
生:討論交流。
師:很好,剛才同學們說出了好多本身能夠發光的物體,我們就把這些物體能夠發光的物體,稱之為光源。
像太陽、螢火蟲、水母這類能夠自然發光的物體,叫“天然光源”;像點燃的蠟燭、霓虹燈、白熾燈這類由人類制造的發光物體,叫“人造光源”。
(二)光的傳播
1.提出問題
師:(手拿著一個激光手電射向天花板。)老師問同學們一個問題:從激光手電發出的光是沿著怎樣的路徑傳播到天花板上去的?請同學們根據你的經驗或感性認識提出自己的猜想。
2.猜想
生:光是沿直線傳播的。
師:同學們都猜想光是沿直線傳播的,可科學是嚴謹的,僅僅靠猜想是不夠的,怎樣檢驗我們的猜想的正確性呢?
生:需要用實驗的方法去檢驗。
師:好,今天,同學們就用實驗桌上這些簡單的器材去大膽設計實驗,驗證我們的猜想是否正確,請同學們邊討論,邊設計實驗,比比看,哪個小組想出的辦法多。
3.設計并進行實驗
(學生動腦動手進行實驗,教師巡回指導,并觀察各小組實驗情況。)
師:好,現在哪個小組愿意把你們設計的實驗、操作的方法、看到的現象和得出的結論,告訴大家?
4.展示并交流。
學生甲:我們先用激光手電射向硬紙板上的小孔,在另一側的光屏上看到一亮點,而射向硬紙板的其他位置時看不到亮點,說明光沿直線傳播;然后我們做了小孔成像實驗。點燃蠟燭,中間是帶小孔的不透明硬紙板,另一側是光屏,在光屏上我們看到了燭焰的倒立的像。也說明光是沿直線傳播的。
學生乙:當我們點燃了蠟燭的時候,我們小組四個人都看到了光,說明光是向四面八方傳播的。
學生丙:我們先點燃香,然后用激光手電沿著向上冒的煙的方向照過去,我們看到了一條亮光,時斷時續的,美極了!
學生丁:我們用激光手電照射燒杯里的水,看到水中一條亮光。又照射果凍,還是看到一條亮光。
……
5.分析論證。
師:同學們說的太精彩了!方法各異,但都說明了一個問題:光是沿直線傳播的。現在請同學們看老師做一個實驗。
演示實驗:把玻璃磚固定在光具盤上,用激光燈沿光具盤面射向玻璃磚。
生:詫異、迷惑(光怎么不是沿直線傳播了呢?)。
師:對呀,光不再沿直線傳播了,同學們能想想什么原因嗎?
生:討論交流。
師:考慮一下,同學們做實驗的時候,光是在什么介質中傳播的?而老師做實驗的時候呢?
生:我們做實驗時,光是在水中、空氣中、果凍中傳播的,是同一種介質,而老師做實驗的時候,光是從空氣傳播到玻璃中,介質不一樣了。
師:很好。所以我們說“光沿直線傳播”是有條件的,首先要在同種介質中,而且是均勻的。同學們能總結這個結論了嗎?
生:光在同一種均勻介質中沿直線傳播。
(三)光線
師:知道了光在均勻介質中沿直線傳播,那我們如何描述光呢?我找兩個同學到黑板上畫出來。
學生依據日常生活經驗及對光的認識畫出光的表示方法。
師:同學們畫的都很好,我們就用一條直線表示光的傳播路徑,用箭頭代表光的傳播方向。這樣的表示方法體現了我們物理學上的簡單之美。
(四)光的直線傳播的應用
師:我們知道了光是沿直線傳播的,同學們能舉例說明哪里用到了光的直線傳播嗎?
生:在開掘隧道時,工程師們常常用激光束引導掘進機,使掘進機沿直線前進,保證隧道方向不出現偏差。
師:光的直線傳播還可以解釋哪些常見的光現象呢?
生甲:我們玩過的手影游戲,就是因為光在傳播過程中被手擋住了,在手后面的墻壁上產生影。
生乙:日食和月食的形成也可以用光的直線傳播來解釋。
生丙:剛才我們做的實驗“小孔成像”也是由于光的直線傳播形成的。
師:很好,老師發現同學們討論積極,思維活躍,并且能從課本和生活中獲取信息,同學們的表現令老師欣慰。現在請同學們看大屏幕。
生:欣賞課件展示的激光準直、手影、小孔成像、日食的成因、月食的成因。(加強感性認識)
(五)光的傳播速度
師:同學們快速閱讀課本36頁,讀完之后能告訴老師什么呢?
生甲:打雷時,我們先看到閃電后聽到雷聲。這表明,光的傳播速度比聲音快。
生乙:光在真空或空氣中的傳播速度是3×108m/s,在水中的傳播速度約為在真空中的3/4,在玻璃中的傳播速度約為真空中的2/3。
生丙:光速是很大的。如果一個飛人以光速繞地球運行,在1s的時間內,能夠繞地球運行7.5圈。
師:同學們都說的很好。既然光速如此之快,科學家們是怎樣測出來的呢?這個問題我想留給同學們,感興趣的話可以上網查詢。
四、回顧反思
師:同學們回想一下,剛才我們學習“光是怎樣傳播的”這個問題時,經歷了怎樣的探究過程?
生:提出問題──猜想──設計實驗──實驗驗證──交流總結──得到結論──結論應用。
師:是的,剛才我們經歷的探究過程,正是科學家們進行科學研究時走過的路程,所不同的是,科學家們在研究問題時走過的彎路更多,付出的勞動更艱辛。
五、課堂小結
師:通過本節課的學習你有哪些收獲?
生:討論交流。
六、動手動腦學物理
“井底之蛙”這個成語大家都熟悉吧?你能解釋為什么“坐井觀天,所見甚小”嗎?你能根據光的直線傳播原理畫圖來說明嗎?
知識目標
1.了解磁場的產生和磁現象.
2.理解磁場的方向性,知道用磁感線反映磁場的方向.掌握直線電流、環形電流和通電螺線管產生磁場的磁感線空間分布情況.
3.掌握安培定則,并能用安培定則熟練地判定電流、以及電流產生的磁場方向.
能力目標
1.通過磁場現象的學習,培養學生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2.利用電場和磁場的類比教學,培養學生的比較推理能力.
情感目標
1.讓學生了解我國古代對磁現象的研究(如指南針的發明),培養學生愛國主義思想,鼓勵他們學習科學的熱情.
2.通過對磁感線的引進,使得學生了解如何將抽象的概念轉化為形象的模型進行研究的方法.
教材分析
由于學生在初中時已經對磁場概念有了初步的了解,又由于前面學習了電學的有關知識,因此在學習磁場知識時會比較容易的接受.但是在學習用磁感線來描述磁場以及相關的幾個特殊磁場的磁感線分布時會感到一定的困難,教材給了有關的插圖,在“媒體資料”中,提供了相關的磁感線分布的三維動畫,教師可以參考使用,有助于學生對磁感線空間形象的準確把握.
教法建議
教師在講解磁場的有關概念時,可以參考電場的相關內容進行類比,如:電場線描述電場──磁感線描述磁場.在以后幾節的學習上,可以大量采用這種方法,分析電場與磁場的相同之處,找出不同,幫助學生加深對“磁場”這一抽象概念的理解.
教學設計示例
第一節磁場磁感線
一素質教育目標
(一)知識教學點
1.了解磁場的產生和磁現象.
2.理解磁場有方向性,知道用磁感線反映磁場的方向.
3.能用安培定則熟練地判定電流磁場的方向.
4.掌握常見幾種磁場的磁感線分布情況.
(二)能力訓練點
1.通過觀察演示實驗,培養學生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2.利用電場和磁場的類比教學,培養學生的比較推理能力.
(三)德育滲透點
1.了解我國古代對磁現象的研究(如指南針的發明),培養學生愛國主義思想,鼓勵他們學習科學的熱情.
2.通過引進虛擬的磁感線教學,對學生進行物理問題變抽象為形象的方法論教育.
(四)美育滲透點
讓學生體會磁感線圖像的對稱美、形式美.
二學法引導
1.教師采用演示實驗法引入,直觀教學、利用電場對比教學.
2.學生認真觀察實驗現象,理解磁場的存在,類比電場理解磁場的性質及磁場的描繪.
三重點、難點、疑點及解決辦法
1.重點
(1)理解磁場的基本性質──力的作用和方向性.
(2)掌握安培定則及常見幾種磁場的磁感線分布.
2.難點
磁場的空間分布與磁感線的對應聯系.
3.疑點
(1)看不見、摸不著的磁場是客觀存在的.
(2)描繪磁場的磁感線是虛擬的曲線.
4.解決辦法
(1)通過演示實驗,直觀地反映磁場的存在,突破本節教學的重點和疑點.
(2)利用與電場的對比教學,幫助學生理解幾種常見磁場磁感線的空間分布.
四課時安排
1課時
五教具學具準備
條形磁鐵;蹄形磁鐵;小磁針;導線和開關;電源;鐵架臺;細鐵屑;玻璃板.
六師生互動活動設計
1.教師先演示實驗.直觀引入磁場的存在,再通過實驗演示,學生思考總結磁極之間、電流之間、電流與磁極之間的相互作用是通過磁場來傳遞的.通過類比電場、演示實驗使學生理解磁感線的意義及分布規律.
2.課外組織學生閱讀材料“電流磁效應的發現”深化對磁場的認識.
利用課外時間,要求學生做一做“驗證環形電流的磁場方向”實驗.
七教學步驟
(一)明確目標
(略)
(二)整體感知
本節的教學分為兩部分:1、理解磁場客觀存在.電磁極間相互作用,推理磁場的客觀存在,由演示實驗進一步得出電流周圍也存在著磁場,磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發生相互作用都是通過磁場來傳遞的、2、對磁場進行描述、通過演示實驗得出磁場是有方向性的,用磁感線可以形象地描述磁場的方向性,通過演示實驗形象直觀顯示條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線、電流的磁場的磁感線可用安培定則來反映.
(三)重點、難點的學習與目標完成過程
1.引入新課
我國是世界上最早發現磁現象的國家,早在戰國末年就有磁鐵的記載,我國古代的四大發明之一的指南針就是其中之一,指南針的發明為世界的航海業作出了巨大的貢獻.在現代生活中,利用磁場的儀器或工具隨處可見,如我們將要學習的電流表、質譜儀、回旋加速器等等.進入21世紀后,科技的發展突飛猛進,一日千里,作為新世紀的主人,肩負著民族振興的重任,希望同學們勤奮學習,為攀登科學高峰打好扎實的基礎.今天,我們首先認識磁場.
2.磁場的產生
在玻璃板上放兩輛小車,小車上各放置一條形磁鐵,通過演示實驗(如圖)觀察到,磁體同名磁極相斥,異名磁極相吸,且不需要接觸就可以發生力的作用,顯然這一力是場力,但磁鐵并不帶電,不存在電場,它就是另一種場──磁場、磁體周圍存在著磁場,常見的條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍都存在著磁場、除磁體周圍有磁場外,丹麥物理學家奧斯特首先發現電流周圍也存在著磁場、觀察演示實驗(如圖)看出,當通入電流時,小磁針轉動,說明電流周圍也有磁場、磁極與磁極之間、電流與磁極之間、電流與電流之間通過演示實驗看出都會發生相互作用,這種作用都是通過磁場這種特殊物質發生作用的.
3.磁場的性質
在磁鐵周圍的不同位置放置一些小磁針,發現小磁針靜止時,指向各不相同如圖所示,這表明磁場中不同位置力的作用方向不同,因此磁場具有方向性.
與電場對比,在電場中,我們利用檢驗電荷的受力情況來反映電場的方向性,規定正電荷受的電場力方向為電場方向.
在磁場中,我們利用小磁針來規定磁場的方向,規定在磁場中的任意一點小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時北極所指的方向,就是那一點的磁場方向.
4.磁感線
為了形象地反映電場的方向性,我們引進了電場線的概念.同理,在研究磁場時,我們引進磁感線來反映磁場的方向性,磁感線是一些有方向的曲線,在這些曲線上,每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同(即為小磁針的北極指向).利用磁感線,我們就可以比較直觀地描述磁場的方向性.
不同的磁場,磁感線的空間分布是不一樣的,常見的磁場的磁感線空間分布情況如下:
(1)條形磁鐵的磁場
取一塊玻璃板,在其上面撤上碎鐵屑,下面放條形磁鐵,輕輕敲擊玻璃板,碎鐵屑等效于無數個小磁針,形象地顯現出磁場的方向,即為磁感線的平面分布情況(如圖),所以條形磁鐵的磁感線分布如圖.
(2)蹄形磁鐵的磁感線分布情況見圖.
(3)電流磁場的磁感線分布情況見圖.
a.通電直導線電流磁場(用右手螺旋定則判定).
b.通電環形電流磁場(用右手螺旋定則判定).
(4)磁感線的特點
a.磁感線是不相交的封閉曲線.
b.磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向.
c.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱.
(四)總結、擴展
1.磁體周圍,電流周圍都有磁場,磁場是物質存在的一種形式,其性質是對放入其中的電流和磁體有力的作用.
2.磁場是有方向性的,可用磁感線直觀形象地反映常見磁場的方向,但須注意磁感線是虛擬的曲線.
3.通電螺旋管內部的磁感線是平行軸線分布的.其外部磁感線由N極出發至S極,其內部是由S極重新回到N極的封閉曲線,所以螺旋管內部磁感線最密、磁場最強.
八布置作業
九板書設計
第一節磁場
一磁場的產生
1.磁場的客觀存在.
2.磁場的產生.
(1)磁體周圍.(2)電流周圍.
3.磁場的基本性質──力的作用.
二磁場的方向
1.規定小磁針靜止時北極的指向為磁場方向.
三磁感線
1.磁感線的概念.
知識目標
1.觀察沸騰現象和水沸騰時的溫度情況
2.知道沸騰現象的特點
3.理解液體有一定的沸點
4.知道蒸發和沸騰的異同
能力目標
培養動手能力,觀察能力,實驗能力和歸納、概括能力
情感目標
1.養成學生探索熱現象知識的興趣
2.理論聯系實際的思考方法
教學建議
教材分析
本節是學生實驗:研究水的沸騰,從實驗中得出液體有一定的沸點的結論,學生要注意觀察、實驗,水沸騰過程中溫度保持不變一定要注意觀察到.
教材給出了實驗的目的、器材、步驟,并附上表格,學生在實驗中要注意實事求是地填寫,并注意分析數據,以時間為橫軸,以溫度為縱軸記錄沸騰的圖象,從圖象中判斷水沸騰時的溫度.
教材后面是講解沸騰的知識,聯系實際列出了幾種液體的沸點,并用圖解的形式說明了點燃和熄滅酒精燈的方法,非常直觀,容易理解和掌握.教材最后提出了問題,思考蒸發和沸騰的異同點,學生完全可以聯系上一節的知識解決.
教法建議
本節得出結論部分是學生實驗,教材提供了實驗的方法和步驟,這部分教學要注意培養學生觀察、實驗能力,一定要認真觀察在沸騰過程中現象,例如氣泡的變化情況、溫度的變化情況等,在實驗過程中注意填寫表格,做好實驗數據的記錄,并利用數據制作表格,從表格中找出物理規律.
關于沸騰的知識,可以由學生總結出什么是沸騰,并分析蒸發和沸騰的相同點和不同點.關于酒精燈的使用問題,教師演示正確的使用方法,并說明錯誤的使用方法,可以由學生說明錯誤的原因,注意考慮安全的因素,給學生觀察酒精燈的火焰,說明使用時要用外焰,可以實驗由學生觀察.學生閱讀教材上的液體的沸點表格,或提供一些資料學生閱讀,聯系實際學習,建立沸點的觀念.
教學設計方案
實驗:水的沸騰
【課題】實驗:水的沸騰
【重難點】培養學生的觀察實驗能力,觀察要注意抓住物理現象的主要特點,要注意主要方面的觀察,從不同角度的觀察.語言表達能力的培養,學生要會描述看到的現象.蒸發和沸騰的比較,要能通過對比找到物理規律.
【教學過程設計】
一.實驗
方法1、根據教材上的實驗目的、器材、步驟安排實驗.酒精燈的使用要實驗前講清,讓學生觀察教材上的圖例,說明正確的點燃、熄滅的方法,對于不正確的方法,要分析其原因,主要是注意安全方面的原因和使用外焰提高溫度.學生在實驗過程中要注意仔細觀察,會觀察,根據實驗的現象填寫表格,記錄每1min或2min時間間隔的溫度值,再根據表格上的數據,分析水沸騰的特點,將表格上的數據用圖象的形式表現出來,還可以根據圖象上的特點總結出水沸騰的特點.
方法2、對于基礎較好的班級,可以提出一些觀察和實驗中要注意的問題,學生在實驗過程中邊實驗邊觀察邊思考.提出的問題可以有:酒精燈使用時應當注意什么問題;溫度計應當如何使用;觀察隨著加熱的過程溫度是如何變化的;觀察沸騰現象,描述沸騰過程;沸騰的特點有哪些;如何用圖象表示沸騰過程,從圖象中可以看出什么.
二.沸騰
方法1、學生思考沸騰的現象,得出實驗結論:沸騰是劇烈的汽化現象,在液體的表面和內部同時進行,且只在一定的溫度下才發生,我們可以把這個溫度叫沸點,教師再提供關于沸點的一些資料,學生閱讀,形成關于液體有沸點,并且溫度固定(在標準氣壓下)的觀念,結合實驗結論,總結出蒸發和沸騰的相同點和不同點.
方法2、對于基礎較好的班級,可以在實驗的基礎上自己總結出實驗結論,關于液體的沸騰和沸點的知識可以用查找信息的方法學習,教師制訂學習課題,學生查找信息,處理信息,得出一些結論.
【板書設計】
第五節實驗:觀察水的沸騰
一.沸騰
1.沸騰:在一定的溫度下,液體內部和表面同時進行的劇烈的汽化現象.
2.沸點:液體沸騰時的溫度.
3.液體沸騰的條件:到達沸點;繼續吸熱
4.液體在沸騰過程中要吸熱.
二.比較蒸發和沸騰的異同
1.相同點:
2.不同點:
探究活動
實驗探究:了解高壓鍋的原理
【課題】高壓鍋的原理
【組織形式】學生活動小組
【活動流程】提出問題;猜想與假設;制訂計劃與設計實驗;進行實驗與收集證據;分析與論證;
評估;交流與合作.
【參考方案】運用物態變化的知識,了解高壓鍋的原理;到市場調查高壓鍋的品種和規格.
【備注】1、寫出探究過程報告.
1.知識和技能
(1)了解光在一些物體表面可以發生反射。
(2)認識光反射的規律,了解法線、入射角和反射角的含義。
(3)理解反射現象中光路的可逆性。
(4)了解什么是鏡面反射,什么是漫反射。
2.過程和方法
(1)通過實驗,觀察光的反射現象。
(2)體驗和感悟我們是如何看見不發光的物體的。
(3)經歷探究“光反射時的規律”,用實驗的方法獲得反射光線、入射光線跟法線位置的關系,測量反射光線與法線、入射光線與法線的夾角,總結探究的結論,獲得比較全面探究活動的體驗。
(4)通過觀察,理解鏡面反射和漫反射的主要差異。
3.情感、態度、價值觀
(1)在探究“光反射時的規律”過程中培養學生的科學態度。
(2)密切聯系實際,提高科學技術應用于日常生活和社會的意識。
(3)鼓勵學生積極參與探究活動。
教學設計思想:
本節是一節集物理現象、物理概念、物理規律于一身的課。其中光的反射規律是本節的核心,也是實施“探究式”教學的有效陣地。在授課中,教師引導學生利用“發現并提出問題—做出猜想和假設—制定計劃與設計實驗—解通過觀察和實驗等途徑來收集證據——得出結論——交流與合作——提出新問題”的探究式教學過程,自己“發現”并總結出光的反射規律。
教學過程設計:
一、課題引入
師:光源發出的光是怎樣傳播的?
生:光在同一種均勻物質中是直線傳播的。
師:光在傳播過程中若遇到另一種物質時情況又會怎樣呢?
生猜想:反射回來。
[實驗探究]把玩具激光筆打開,讓光斜射到平面鏡上。
師:剛才的演示實驗同學們觀察到了什么現象?
生:光被平面鏡反射到了天花板上,它改變了光的傳播方向,天花板上出現一紅色小光斑。
[實驗探究]打開玩具激光筆,讓光束垂直射到水面上,并在水槽和激光筆上方放一張白紙。
師:這次同學們又觀察了什么現象?
生:一束光射到平靜的水面上時,有一部分光射入了水中,有一部分光被反射了回來,因為上方的白紙上呈現了一紅色光斑。
[實驗探究]用一幻燈機將幻燈片的圖像投射到粗糙的屏幕上。
師:同學們為什么能從墻上看到圖像?
生:屏幕將幻燈機投射出來的光,反射到我們的眼睛中。
師:以上實驗說明,光射到物體表面時,總有一部分光會被物體表面反射回來,這種現象叫做光的反射。
師:請同學們思考一下,我本身是不發光的,你們為什么能從不同方向看到我?電影、幻燈的幕布為什么總是用粗糙的白布來制作?為什么平面鏡成的是虛像,且與物體的大小相等呢?
[設置疑問,激勵思維。](學生思考,議論)(教師不作定論)
師:這些問題都跟光的反射有關,學習和研究了光的反射規律,這些問題也就迎刃而解了。
[板書課題]光的反射
二、新課教學
師:從上面的實驗中,你是否可以總結一下,什么現象叫做光的反射?
生:光射到物體表面上時,有一部分光會被物體反射回來,這種現象叫光的反射。
師:請同學們來舉一些生活中的一些現象,這些現象是屬于光的反射現象。
生:水中的倒影,潛望鏡,凹面鏡,凸面鏡。
師:以上的實驗,我們都可以用光路圖來表示。
(板書畫圖,并講解)
反射面:MM’入射點:入射光線與反射面的交點
法線:過入射點和鏡面垂直的直線
入射角:入射光線與法線的夾角
反射角:反射光線與法線的夾角。
[演示實驗]將激光筆發出的光束射到平面鏡上,讓學生裝觀察入射光束、反射光束、鏡面三者間的位置關系。
生:入射光束和反射光束在鏡面的同一側,反射光束,入射光束在法線的兩側。
師:猜想一下,入射光束向法線靠攏時,反射光束會有什么變化?
生:反射光束也會向法線靠攏。
師:對不對呢?實驗探究。
[演示實驗]將激光筆發出的光束向法線靠攏,學生通過觀察現象,來證明猜想的正確性。
師:根據上面實驗的現象,我有這樣一個問題,你準備怎樣來回答:當入射光束逐步偏離法線位置時,反射光束與法線的夾角如何變化?
生:變大。
(演示實驗,證明其正確)
師:猜想一下,在光的反射中,會不會入射光束和反射光束重合?
生:會。
師:誰來上講臺,演示一下。
(學生上講臺演示,存在重合)
師:入射光束與反射光束重合是在什么情況下?
生通過觀察:入射光束與反射面垂直時。
師:這時入射角等于多少度?
生:(1)0°(2)90°
(教師強調入射角的定義,明確當入射光束垂直于反射面時,即與法線重合無夾角,故i=0°,此時反射角r=0°)
師:在剛剛的實驗中,當入射角增大時,反射角怎樣變化?
生:也變大。
師:(提出猜想),即么光反射時,反射角與入射角會有什么關系呢?
生:猜想:可能會相等吧。
師:如何來證實我們的猜想是否正確呢?
生:做實驗來探究。
師:如何實驗,請同學們討論一下實驗方案后,再閱讀課本P39實驗與記錄。
[演示實驗]
器材:教學激光演示儀
步驟:(1)在激光儀的分度盤上,讀出入射角和反射角的大小。
(2)改變入射光線的方向,觀測幾組入射角和反射角,并將有關數據填入教材上的表格中。
師:根據實驗情況,表格中的數據說明了什么?
生:反射角的大小等于入射角。光路是可逆的。
師:同學們總結的很好,這就是光反射時所遵循的規律。
(板書)在反射現象中,反射角等于入射角;光路是可逆的。
(指導學生看課本“漫反射”內容)
師:光不僅射到平面鏡上會反射,射到所有的物體上都會反射。如光射到平靜的水面、玻璃面、光滑的金屬面上都會反射;光射到墻壁、衣服上都會反射。反射時都遵循我們總結的反射規律,所不同的是反射情況不一樣。這種粗糙表面上的反射叫漫反射。
師布置課后實驗:試一試在家里,晚上關燈,將一小平面鏡平放在一張白紙上,用手電筒的光
正對著鏡面照射,從側面看去哪個顯得亮?
(讓猜想一下,教師不作定論,明天課前交流。)
三、請你來總結
1、請同學們回憶一下,今天你看到的實驗。
2、今天你學到了什么?
3、今天你證實了多少個猜想是正確的,多少個猜想是錯誤的。
四、鞏固新課
1、請一位學生講述反射規律的內容
2、請同學們看著掛圖,分別指出,入射角、反射角、入射線、反射線、法線。
五、布置作業
一、知識目標
1.理解動量的概念,知道動量的定義,知道動量是矢量。
2、理解沖量的概念,知道沖量的定義,知道沖量是標量。
3、知道動量的變化也是矢量,會正確計算一維的動量變化
二、能力目標
1、會計算力的沖量和物體的動量。
2、會計算一維情況下動量的變化。
三、德育目標
培養學生的創造思維能力,建立正確的認識論的方法論。
四、教學重點
1、沖量和動量的概念;
2、沖量和動量的正確計算。
五、教學難點
1、對沖量和動量概念的理解;
2、動量變化的計算。
六、教學方法
1、通過舉例、推導、歸納,講解綜合教法得到沖量和動量的概念。
2、通過例題的分析,使學生學會求解物體動量的變化。
教學過程
一、導入新課
前面幾章我們主要應用牛頓運動定律研究了物體的運動,但對于有些物體的運用直接應用牛頓運動定律就發生了困難。(請同學們觀看錄像片資料中的碰撞、爆炸、打擊、反沖等問題)同學們分析一下這幾類問題有什么共同特點?
學生回答后教師小結:同學們回答得很好。這幾類問題中物體間作用時間都很短,作用力很大,而且作用力隨時間都在不斷地變化,并用變化規律很難確定。因些直接應用牛頓運動定律就發生了困難。物理學家在研究這些問題時,引入了動量的概念研究了與動量有關的規律,確立了動量守恒定律。就用有關動量的知識,這些問題就容易解決了。這一節課我們就來學習第一節—沖量和動量。(出示課題)
二、新課教學
(一)沖量
1、用多媒體出示下列問題:
一個靜止的質量m=2kg的物體受到F=10N的水平恒力作用,問:
1、經過時間t=4s物體的速度v變為多大?(v=20m/s)
2、如果要使此物體的速度從靜止開始在t´=1s的時間內速度達到v,則應將作用力變為多大?(F=40N)
學生給出答案后,詢問解題方法。
解:物體在力F的作用下得到的加速度為a=;經時間t,據v=at=t。
3、拓展分析
把v=t。整理可得Ft=mv,
由此我們得到:對于一個原來靜止的物體(v0=0,m一定),要使它獲得一定的速度,你可采用哪些方法?
學生答:a、可以用較大的力作用較短的時間;b、可以用較小的力作用較長的時間。
教師:對于一個原來靜止的物體,只要作用力F和作用時間t和乘積Ft相同,這個物體就獲得相同的速度。也就是說:對一定質量的物體,力所產生的改變物體速度的效果,是由Ft這個物理量決定的,那么Ft這個物理量叫什么?它有什么特點呢?
4、沖量
(1)沖量的定義:力F和力的作用時間t的乘積Ft叫做力的沖量,通常用符號I表示沖量。
(2)定義式:I=Ft
(3)單位:沖量的國際單位是牛·秒(N·s)
(4)沖量是矢量,它的方向是由力的方向決定的,如果力的方向在作用時間內不變,沖量的方向就跟力的方向相同。如果力的方向在不斷變化,如繩子拉物體做圓周運動,則繩的拉力在時間t內的沖量,就不能說是力的方向就是沖量的方向。對于方向不斷變化的力的沖量,其方向可以通過動量變化的方向間接得出。學習過動量定理后,自然也就會明白了。
5、沖量的計算:沖量是表示物體在力的作用下經歷一段時間的累積的物理量,因此,力對物體有沖量作用必須具備力F和該力作用下的時間t兩個條件。換句話說:只要有力并有作用一段時間,那么該力對物體就有沖量作用,可見,沖量是個過程量。
6、鞏固訓練:
以初速度豎直向上拋出一物體,空氣阻力不可忽略。關于物體受到的
沖量,以下說法正確的是:()
A、物體上升階段和下落階段受到的重力的沖量方向相反;
B、物體上升階段和下落階段受到空氣阻力沖量的方向相反;
C、物體在下落階段受到重力的沖量大于上升階段受到重力的沖量;
D、物體從拋出到返回拋出點,所受各力沖量的總和方向向下。
1.凸透鏡和凹透鏡對光的作用
講解凸透鏡和凹透鏡對光的作用,除按照教材要求進行實驗,通過實驗取得豐富的感性知識外,還可以利用光的折射的初步規律,參照下圖來進行分析.當一條平行于玻璃三棱鏡底邊的光由空氣射入玻璃時,折射光線靠近法線折射.光進入玻璃以后又從玻璃射入空氣中,發生第二次折射,這時折射光線將遠離法線折射,兩次折射的折射光線都由玻璃三棱鏡(透鏡)薄的位置向玻璃三棱鏡厚的部分傾斜,因此可以分析出凸透鏡對光會起聚作用.如上圖(乙)
凹透鏡對光起發散作用,可以用上述方法,參照下圖(甲),和圖(乙)來進行分析.
2.正確理解“會聚”和“發散”
凸透鏡對光的會聚作用是表明光通過凸透鏡以后會變得收攏些,但是并不意味著一定會聚于一點.如下圖所示,以S點發出的光是發散光束,光經過凸透鏡折射后仍是發散的,并不能會聚,凸透鏡在這里的作用只是減弱了它的發散程度.
凹鏡對光的發散作用是表明光通過凹透鏡以后會更散開一些,但是散開不一定不能會聚,如下圖所示,從左側來的兩束光由于凹透鏡的作用沒有在S點會聚,而是在S′會聚,它減弱了入射光的會聚程度.
通過以上分析可以知道,當判斷透鏡對光束是起會聚作用還是發散作用時(或者根據給定的光束判斷透鏡的種類),一定不能僅僅依據折射光是否能會聚于一點來判斷透鏡的作用或種類,而應當對折射光束與入射光束進行比較,再依據前邊的分析得出正確的結論.
二、課時安排
1課時
三、學生活動設計
1.觀察凸透鏡和凹透鏡。
讓學生觀察凸透鏡和凹透鏡,觀察各種形狀的凸透鏡和凹透鏡的實物及截面圖,進而通過提問,認識這兩種透鏡.
2.通過實驗,觀察凸透鏡對光有會聚作用,凹透鏡對光有發散作用.
3.觀察凸透鏡對光有會聚作用,凹透鏡對光有發散作用的演示實驗,并通過分析進一步認識什么是會聚,什么是發散.
4.利用光的折射規律,分析平行于玻璃三棱鏡底邊的光通過三棱鏡以后的光路,從理論上弄清凸透鏡為什么對光線起會聚作用,凹透鏡為什么對光起發散作用.
四、教學過程設計
1.引入課題
列舉放大鏡的鏡片、眼鏡的鏡片、照相機的鏡頭、幻燈機的鏡頭、以及電影放映機、顯微鏡、望遠鏡等儀器的鏡頭.可以把教學內容事先繪制在膠片上用投影幻燈打在幕布上,方便課堂教學.
2.新課教學
讓學生觀察凸透鏡和凹透鏡,觀察各種形狀的凸透鏡和凹透鏡的截面形狀,進而通過提問,認識這兩種透鏡.
組織學生觀察、討論,引導同學先找出帶有共性的特征,這些特征是什么?
再分析不同類別的透鏡有什么不同特征.
用投影儀打出如下六個透鏡的截面圖,
使學生能明確辨別出哪些是凸透鏡,哪些是凹透鏡.
用投影儀打出下面的圖,具體講解薄透鏡“薄”的含義.
教師介紹光具座等實驗儀器及使用方法,應在演示臺上邊演示邊講解,講述中應強調以下幾點:
(1)光源發出的光是平行光,從無窮遠射來的光是平行光,前邊所提到的太陽光也是平行光.
(2)讓透鏡正對著射來的平行光,這樣入射光線將與主光軸平行,我們只研究與主光軸平行的光經過透鏡發生折射的現象.
(3)注意觀察光線經過這兩類透鏡折射以后是否能會聚于一點.(指導學生注意調節光屏位置)
學生開始實驗,教師在學生中巡視,并進行指導,實驗結束后提問.
演示實驗可以用激光演示儀進行,如果沒有條件可以用煙箱,不論用什么儀器,都應使學生能清楚地觀察到,平行光經過透鏡前后光的傳播路徑.
實驗進行過程中,可以邊讓學生觀察,邊提問學生,以引起學生注意.
通過前邊的實驗同學們對光通過透鏡前后的路徑,以及兩類透鏡對光的作用有了比較深刻的感性認識.教師應通過圖形對這兩類透鏡進行對比分析.