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(一)教学目的
1.激发学生学习物理的兴趣和愿望。
2.知道物理研究的主要内容及物理的广泛应用。
3.知道观察和实验是研究物理的基本方法。
(二)教具
玻璃杯、鸡蛋、硬纸片、圆底烧瓶、铁架台、旋转七色板、放大镜、散开的塑料捆扎绳、牛顿管。
(三)教学过程
导言:从现在起,我们将要学习一门新的课程——物理学。物理是一门非常有趣、非常有用的自然科学。物理研究的内容十分广泛,有些内容在小学自然课上我们已经有所了解,如摩擦起电、热胀冷缩等。有一些我们还不了解,尽管它们经常出现在我们的身边。
1.物理研究什么
课本图0一1中所列举的现象,都是我们所熟悉的,也都是物理学研究的内容,它们分别属于力的、热的、光的、电的现象。
其实在生活中,使我们感到新奇的现象还很多,这些现象就发生在我们身边。例如:飞机为什么能在空中飞行?保温瓶为什么能保温?电动机为什么能转动?用望远镜为什么能看得远些?(此处举例应包括力、热、电、光的现象。)大家想一想,还有哪些曾经使你感到新奇的现象?(引导学生发言,并指出学生所提出的各种问题,哪一些是属于力的、热的、光的、电的现象,指出这都是物理研究的内容。若学生发言涉及化学、生物等学科的内容,也给归类,说明不是物理研究的内容。)
这些物理现象现在我们还不能解释它们发生的原因,当我们掌握了必要的物理知识,不仅能解释这些现象,也能利用它们为人类服务。
2.物理是有趣的
千变万化的物理现象,像一个个的谜,当谜底揭开的时候,我们的心情自然是欢畅的。在这众多的谜中,有许多就是初中物理研究的对象,到时不仅能揭开谜底,而且还能体验科学家们的研究方法,增长我们的才干。
物理课上研究的一些现象,许多是我们没有见过,也没有想过。下面我们将要做的几个实验,虽然我们今天还不能揭开它们的谜底,但可以告诉我们,物理学研究的现象是十分有趣的。(展示一些简单而又效果明显的实验,激发学生的兴趣和求知欲望)
实验一:学生实验
请同学们将一长纸条平放在桌面上,然后把钢笔帽立在纸条的一端。你能不能把纸条从笔帽底下抽出来,但要保证笔帽立在原地不动。(有的.同学慢慢地拉动纸条,笔帽倒了或是笔帽跟着纸条走。)教师演示:快速抽动纸条笔帽立在原地。
为什么要快速抽纸条。才能休证笔帽不动。而慢慢地拉动纸条不会成功?这就是物理研究的内容,今天我们暂不研究,但我们毕竟知道了怎样做才能成功。
实验二:课本图0一2实验
有了前一个实验的基础,可以让学生猜一猜,应怎样弹出硬纸片,才能使鸡蛋落入杯中,而不会随纸片飞出。
实验三:旋转七色板实验
先介绍实验装置的构造,将可以旋转的圆盘分成若干个扇形,分别涂上红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各种颜色。要强调其中没有白色。
提出问题:当圆盘飞快旋转的时候,圆盘该多好看?
演示:当圆盘旋转时将出现白色。
本来圆盘上涂有各种颜色,当它旋转的时候,却偏偏呈现它所没有的颜色——白色。这是为什么呢?当我们学过光学之后,这个谜底就不难揭开。
实验四:放大镜观察实验
我们常用放大镜观察细小的物体,放大镜中间厚、边缘薄,也称为凸透镜。大家可以隔着放大镜看看自己的手纹,看看书上的字,是不是放大了。
问题:隔着放大镜看物体是不是总是放大的?
让学生手拿放大镜,伸直手臂通过放大镜看黑板上的字或墙上的标语。(要让学生观察远处较大的,且容易分辨倒立、正立的物体。)学生观察后,回答观察到的现象。(看到的是缩小的,而且是倒立的)
用放大镜看物体不总是放大的。在什么情况下是放大的,什么情况下是缩小的?这正是光学要研究的内容之一。
实验五:课本图0—3实验
首先解释沸腾:日常生活中常说把冷水烧“开”了,水“开”了在物理学中则叫沸腾。通常为使水沸腾,需要加热,今天我们要做一个用冷水使热水再次沸腾的实验。
演示实验:将保温瓶中的热水倒入烧瓶,使水占烧瓶容积的三分之一左右。将烧瓶置于预热的电炉上加热,让学生看到水在沸腾时有大量汽泡产生。迅速将烧瓶加塞后倒置于铁架台上。在用冷水浇烧瓶前要让学生观察瓶中的水是平静的。浇冷水时,烧瓶中的水会再次“沸腾”起来。
实验六:课本图0—5实验
散开的塑料捆扎绳(应将扎绳尽量“破”细些)用干燥的手捋几次,扎绳不仅不能合拢,反而会膨散开,甚至会被手“粘”开。
3.物理是有用的
①导言:前面的实验包含着重要的物理知识,学了物理就会知道它们为什么发生,我们还要应用这些知识为人类眼务、造福。其实在日常生活中,我们就曾运用过许多物理知识,只不过有的我们知道为什么,有的我们还不知道。例如:乒乓球瘪了,用热水烫一下能使乒乓球复圆。再如我们常用棍子来撬动一些笨重的物体。由于在小学里学过热胀冷缩、杠杆等知识,就懂得为什么这样做。
②列举日常生活中物理知识的应用。如照相机、高压锅、电热杯、收音机等等。这些事例学生还不懂为什么,说明需要学习物理知识。
③列举事例说明在工农业生产、邮电通信、广播电视、医疗卫生等方面,都有物理知识的广泛应用,有的就是在物理研究成果的基础上发展起来的。要懂得它们,就需要学习物理知识。
④举例说明物理研究对我国社会主义现代化建设做出的重要贡献,它使我国某些尖端技术进入了世界先进行列。如:同步通信卫星发射、原子弹、氢弹、低温超导技术、十亿次银河巨型计算机等。
⑤举例说明物理也是学好化学、生物等自然科学不可缺少的基础。
⑥简要介绍课本图0—6“科学家的设想”,说明在未来的科学中,物理应用将更为广泛,未来物理将更有用。
4.怎样学好物理
要学好物理,就要有科学的学习方法。物理是一门以观察、实验为基础的自然科学,许多物理知识是从观察和实验得来的,观察和实验也是学习物理的重要方法。观察决不是简单的看看,重要的在于思考,要注意观察的现象有什么特点,要明确观察目的,并注意引起变化的原因和条件。这样才能有所发现。下面我们一起来观察一些现象,是否也能有所发现。
实验七:物体下落实验
(此实验目的在于让学生体验如何观察)
取一张纸和一支粉笔头,让它们从同一高度同时下落(演示)。演示后让学生回答看到了什么现象?(粉笔头落得快,纸片落得慢)从现象来看,粉笔头落得快。类似的现象同学们见过很多:树枝和树叶落地快慢不一样,石子和羽毛落地快慢不一样。通过这些观察会想到“是不是重的物体落地快,轻的物体落地慢?”带着这个问题再进一步的观察,这就是明确观察目的。
教师:现在我们把原来的纸片,团成纸球。
问:纸球是否比原来的纸片变重了?(没有)
演示:再使纸球和粉笔头同时下落。请同学们看看会出现什么情况(少停一会,学生有所思考后再演示,结果将是两者同时落地)。
分析实验现象,引导学生思考。同一张纸,展开的纸片飘飘悠悠的慢慢落下来,团成纸球就很快地落下来,两者为什么会有这么大的差别呢?在观察中,就是要注意这种变化,并考虑引起这种变化的原因,引导学生分析纸片落地慢的原因(纸片面积大,受的空气阻力大)。
总结学生的发言,指出:物体落地快慢不同,是由于受到的空气阻力不同,而不是物体的轻重,进而引导学生思考:如果没有空气的话,纸片、粉笔头将怎样落下呢?
实验八:牛顿管实验
(借助此实验,着重讲什么是实验和如何做实验)
为了回答上面的问题,就要在没有空气的空间中观察物体下落的情况,这种在人工控制条件下的观察叫做实验。下面我们就来做实验。
出示牛顿管。介绍装置,说明管内空气已事先抽空。长管内放了铁片、羽毛、火柴杆等轻重不同、表面积不同的物体。
提问:在空气中铁片、羽毛能否同时落地?(不能)在真空中这些物体怎样下落呢?(做演示,证明同时落地)
实验证明,在真空中轻重不同的物体将同时落地,这就是通过观察和实验得到的物理知识。今后物理课上,许多地方都要通过实验来获取物理知识,同学们自己也要做一些物理实验。在实验中要有严肃认真、实事求是的科学态度;要按规则操作,仔细地观察,如实地记录,并根据观察和记录进行分析,得出结论。
总结实验七、八的认识过程,指出要学好物理,就要重视观察和实验;要勤于思考、着重理解,同时要重视应用知识,使之在应用中加深理解。
5.作业:用手帕、细绳、螺帽自制一个降落伞,观察它下落的情况。
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