射率较大,则b的临界角小,将a、b光以相同的入射角从玻璃射向空气,若b光能发生全反射,则a光不一定能发生全反射,D选项错误。故A选项正确。
二、简答题
9.【参考答案】
①物理学史导入(故事导入):阿基米德曾说过:“给我一个支点,我能撬起地球。”这显示了科学家基于科学理论的宏大气魄,也使我们接触到“杠杆”这个词。大家想一想,一人之力可以撬动地球么?带着这个疑问,我们来一起了解有关杠杆的科学理论。
②情境导入:教师出示多媒体课件,大人和小孩正在玩跷跷板。同学们,看到这幅画面你能想出什么问题呢?学生产生疑问(为什么小孩能把大人跷起来)。同学们提的问题很棒,跷跷板就是我们今天要研究的对象杠杆。
③实验导入:同学们请看:(教师演示)我们来模拟一种日常生活中的现象,怎样用一支棍撬起一块大石头?(模拟撬粉笔盒)在模拟过程中,我们用了一支硬棒,而且在撬起过程中这支硬棒在一个力的作用下,绕着一个固定的点转动,像这样的一支硬棒叫杠杆。这节课我们就一起来学习有关杠杆的知识。
10.【参考答案】
①在创设学习物理概念的情境环节,可以利用视听光盘或多媒体课件等,播放一段声音(有电子琴、小提琴、长笛、古筝演奏)让学生辨别这些分别是什么乐器。学生根据自己的生活经验,进行辨别。随后教师引导学生认识声音有“大小、高低、乐器音色”的不同。这样就可以让学生进入良好的物理概念学习环境。
②在建立物理概念环节,可以借助广播和电视音像资料,让学生认识大自然中许多发射和接收超声波的动物,认识人类是否能听到声音与物体振动的频率有关。另外可以通过演示示波器中声波的波形,理解声波频率的不同,振动波形不同,音调不同。在响度的学习过程中,可以借助音频文件,播放蚊子的叫声与黄牛的叫声,让学生判断声音的音调和响度,同时比学生辨析音调和响度是声音的两个不同的特征。响度大的声音,音调不一定高,音调高的声音,响度也不一定大。因此,应用多媒体资料可以让学生在对物理概念的形成过程中更形象、更直观地形成科学的认知。
③在运用物理概念环节,可以让学生观看视频“利用声音击碎玻璃杯”,让学生利用学过的知识来解释这一现象。学生在观看的时候会形成很大的冲击,记忆深刻;通过前面概念的学习,可以分析出这一物理过程和声音的频率有关,通过这一活动,学生对所学概念将有更深刻的认识。
三、案例分析题
11.【参考答案】
(1)该习题旨在帮助学生巩固的知识及其要点是:滑轮组拉力的求法和滑轮组的机械效率。 (2)由图中可以看出,只有2段绳子承担了重物的重力,设绳子的拉力为F,则F=2??总,
11
1
G货+G吊
2
则:F=,=
180+60
2
=120N。
滑轮组的机械效率为??GhW有用 ?货?100%,其中S?2h?4m;W总FS代入数据则??180?2?100%?75%。
120?4(3)基于该问题,教师可以站在学生的角度,从问题入手,设置启发性的提问,具体措施如下: 教师提问:在这里,究竟有几段绳承担了重物的总重力呢? 学生:承担重物重力的只有2段绳。
教师:对重物进行受力分析,得出绳子的拉力和重物的关系是? 学生:2F=G
教师:因此F=;同学们要注意在分析绳子的段数时,主要观察与重物相连的绳子的段数是多
2G
少。
教师:我们再来回顾一下机械效率的含义。 学生:机械效率是有用功与总功的比值。
教师:本题的情境中有用功应该是把重物提起所做的功。那么在计算时应该注意什么? 学生:注意不要加上吊篮重力做的功。即W有用=G货h。
教师:因此在计算机械效率的时候,要注意有用功的含义。请再次计算,并给出正确答案。 学生:??GhW有用180?2?100%?75%。 ?货?100%,S=2h=4m;??120?2W总FS12.【参考答案】
(1)老师教学中存在的问题:
①导入环节:教师导入逻辑混乱,语言啰唆,违背了教学论中导入的简洁性原则和启发性原则,未能引导学生顺利进入接下来内容的学习。同时,教师对物理串并联电路基本表述不严谨,表达不够准确,物理语言不符合科学性。
②课堂实施过程:整个学生讨论环节,看似热闹,其实毫无秩序,流于形式,学生在漫无目的的猜想和争论中,教师没有给予任何的引导,容易造成学生对这一知识点的理解偏差。
③教学评价:一方面,在学生猜想和讨论时,教师未做出及时的评价及反馈,学生不能认识到自己的错误在哪里,评价的效果不佳;另一方面,教师只对甲同学正确的回答给予了肯定的评价,但是对其他同学的讨论没有任何反馈,对于戊同学提出的问题,该教师还是找一个同学回答完之后就认为所有同学都懂了,评价过于主观,未关注学生个体差异,违背了教学评价的反馈性和激励性原则。最后教师在评价过程中,只简单地评价对或错,忽略了对学生过程与方法、情感态度与价值
12
观的评价。整体的评价是无效的。
学生在学习过程中,对欧姆定律没有完全的理解,对新的知识又产生了很多的疑惑;整体的猜想讨论混乱,没有教师引导的过程,只能借助课本,部分学生还不能理解最基础的概念,学习氛围较差,不能很好地掌握所学知识,只是模棱两可的理解。
(2)教学方案如下:
复习引入:串联电路中的电流规律是:电流处处相等,即I=I1=I2。
串联电路中的电压规律是:总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。 提出问题:串联电路中的电阻有什么规律呢? 学生猜想,教师及时反馈引导。
猜想与假设:串联电路中,串联的用电器越多,电路中的电流越小,即电阻越大。
设计实验:把两个电阻串联后接入电路中,测出电路中的电流,把两个电阻换成一个电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数与前面相同,则此时电阻箱的作用效果与两个电阻串联后的作用效果相同,电阻箱的阻值就是这两个电阻的总电阻。(等效思想)
进行实验:
①设计两个电阻串联的电路图。
②连接实物,检查无误后,闭合开关,读出此时电流表的示数为I。
③把电阻R1、R2去掉,换上一个电阻箱,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数也为I,读出电阻箱的阻值为R0。
④此时电阻箱的阻值R0就是电0阻R1、R2的总电阻。
⑤换用不同阻值的定值电阻进行多次实验,把实验数据填入表格中。
次数 1 2 3 得出结论:
分析实验数据,可以得出:串联电路中的总电阻等于各部分电路的电阻之和。
R1/Ω R2/Ω R0/Ω 13
即:R0=R1+R2
若电路中有多个电阻,则总电阻等于各电阻之和。 即:R0=R1+R2+??
老师引导:并联电路中的各个电阻与总电阻的关系是怎么样的呢?
学生猜想:根据欧姆定律,并联电路各电阻的电压相等,即U=U1+U2;并联总电流等于各部分电路电流之和,即I=I1+I2,猜想与串联电路结论不同。
老师拓展:并联电路中总电阻小于任何一个支路上的电阻。我们在接下来的学习中会学到,大家也可以课下探究一下。
四、教学设计题
13.【参考答案】
(1)该实验是关于“磁场方向”的教学。把小磁针放入磁场中,磁针受力后会发生转动。小磁针静止后,它的指向也就确定了,显示出这一点的磁场对小磁针N极和S极的作用力的方向。物理学中把磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。
(2)师:同学们,谁能告诉老师我国四大发明之一的指南针是用来干什么的? 生:定向的工具。 师:它为什么能定方向? 生:根据地磁场定方向。
师:我们站在不同的位置,指针偏转情况不同,这说明磁场有方向,接下来我们通过实验来探究磁场的方向。
师:现在老师在这里放上一个条形磁铁,周围摆上一组小磁针,大家注意观察每个小磁针的指向是一样的吗?
生:不一样。
师:既然小磁针在磁铁周围的不同位置指向不同,说明小磁针受力方向不同,磁场方向不同。我们都知道,电场和磁场都是客观存在的。那么大家想一想,电场强度的方向是如何规定的?
生:规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。
师:磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。在物理学当中,我们规定在磁场中的任意一点,小磁针北极受力的方向,即为小磁针静止时北极所指的方向,就是该点磁感应强度的方向,即磁场的方向。
14.【参考答案】
(1)大气对浸在里面的一切物体均具有压强,这种压强叫做大气压强,简称大气压或气压。 (2)因为该实验中用到了水银(汞),汞是有毒的,为了安全起见,所以用录像。 (3)教学设计:
大气压强的大小 14
教学目标 知识与技能:学会大气压强的测量方法和基本原理以及标准大气压的表示方法。 过程与方法:通过对托里拆利实验的学习,理解用液体压强来研究大气压强的等效替代法,提升了设计实验的能力。 情感态度与价值观:经历测量大气压强的实验活动,具有实事求是的科学态度。 教学重点 教学过程 用液体压强来研究大气压强的等效替代法,讲解托里拆利实验。 引入:前面我们已经知道,大气压强是客观存在的,大气压强究竟有多大呢? 大家能不能设计一个实验测量出大气压的值呢?猜想测量大气压强的几种方法。 得出结论:根据大气压所能托起液柱的最大高度,我们就能精确地测出大气压的数值。 演示实验: 教师:早在1643年,意大利科学家托里拆利首先用实验的方法准确测出大气压的值,这个实验就叫托里拆利实验,由于实验中使用了水银,而水银有毒,会影响健康,不能在课堂上演示。大家一起观看托里拆利实验视频,了解如何准确测出大气压的值, 讨论: 播放视频,引导学生讨论以下问题: (1)为什么要在玻璃管内灌满水银?(为了排除管内的空气) (2)玻璃管中水银柱上方的空间是否有空气?(是真空) (3)管内水银为什么会下降?为什么没全部下降,而是停在760mm处?(管内水银下降是因为水银柱太高,产生的压强大于外界大气压;当下降到760mm处时,产生的压强等于外界大气压,水银柱不再下降。) (4)计算760mm高的水银柱产生的压强有多大?(p气=p水银=?×105Pa) (5)管子倾斜放置,水银柱竖直高度是否发生变化,即所测的大气压值是否变化? (6)管子直径加粗,水银柱竖直高度是否发生变化,即所测的大气压值是否变化? 归纳:大气压p=76cmHg≈1.01x105Pa,称一个标准大气压。
水银gh≈1.01315