第2节 测量:实验探究的重要环节
(两课时)
一、目标要求
1. 使学生了解统一计量标准的意义。熟悉长度的国际单位制单位,以及与其他单位的换算。学习使用刻度尺,了解零点(零刻度线)、分度值、量程等概念。 了解误差,练习多次测量求平均值减小误差的方法。学习记录、分析、表达数据和结果。
2. 通过一些实例练习测量长度的方法。训练使用测量工具的规范操作。
通过测量活动,从中体会、练习灵活运用知识的方法和技巧,培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维。
3. 通过规范学生的操作行为,培养严肃认真,实事求是的科学态度。训练实验技能的同时注意培养良好的实验习惯。 二、重点和难点
长度的测量是本课时的重点,理解长度测量的基础性是本课的难点。 三、教学过程
本节分为三个教学板块:②测量长度的要点;③综合的测量活动。 1. 教师讲述计量的重要性;
①测量是科学实验的重要环节。物理量的测量首先要规定它的标准量,并以之作为单位,将待测物理量与它的标准量进行比较。以鲁班制定中国木工尺为例,说明了统一计量标准的重要性:国际单位制是进行科学、科技、贸易交流的保障。测量本质上是比较,是将被测物和标准物做比较。
“如果不许使用尺子,你怎样测量教室的长和宽?”学生可能提出各种各样的测量方法,选其中之一进行实际测量,比如请一高一矮两位同学用步来量教室的宽,必然得出不同的结果。教师就此向学生指出,同一长度的测量得不出统一的结果是没有意义的。然后让学生讨论怎样才能得出统一的结果呢?通过这个活动和鲁班的故事,启发学生认识建立长度标准的必要性,同时认识长度单位以及国际单位制。中国古代在计量方面有许多举世瞩目的成就,特别是秦始皇统一度量衡,老师可适当介绍,以增强学生的爱国意识和民族自信心。
2.长度测量是最基本的测量。
①要求学生认真观察刻度尺的零点(零刻度线)、分度值、量程三项内容。使学生明确,今后凡对有刻度的仪器,都要先弄明白这三项内容,比如温度计、带游码的天平、电流表以及电压表等等。再学习学生使用毫米刻度尺测量书本的宽。并示范。
②明确长度测量的重要意义,向学生讲解,物理学是一门实验科学,而测量是实验的基础,可以说没有测量就没有物理学。物理学实验的许多测量仪器的读数是以长度的读数为基础的,因此长度测量是最基本的测量。刻度尺的读数方法,对所有测量仪器的读数具有普遍意义.这就是掌握好长度测量的意义。
3.实验活动——“建立你的信息档案”。
要求通过测量,认识自己,认识同学,学生会很感兴趣。老师应注意引导学生,利用学生自己的身体练习估算能力,使学生在头脑中形成测量物理量的具体观念。
4.测量长度的几种方法:
累积法:测细铜丝的直径。把细铜丝紧密地排绕在铅笔上若干圈,测出这个线圈总长,计算出细铜丝的直径。
平移法:测乒乓球直径。
替代法:测曲线的长度。
轮转法:用轮子的滚动来测长度,如利用自行车轮测出弧形遗跑道的长度。
长度=轮子周长×轮子转动的圈数。
四、作业:
1.“自我评价”参考答案:
(1)通过皮尺测得20步走过的距离,然后除以10即可。 (2)图(a)为正确操作。 2.“物理在线”指导
纳米技术的崛起引发了世界范围内的纳米热潮,教师可以结合“参考资料”中提供的内容对学生进行课外活动的指导。另外在这一技术逐渐应用于日常生活领域的同时,许多虚假的纳米商品也纷至沓来,教师可以针对这个问题给予学生指导,让学生养成利用物理知识分辨伪科学的意识。
第3节 活动:降落伞比赛
(两课时)
一、目标要求
1.了解科学探究的基本要素。 知道长度、时间与面积测量的基本原理。
2. 体验学生自主探究活动过程,领悟“控制变量”等科学研究方法。 经历长度、时间与面积测量过程,体会物理测量的基本方法,会根据测量对象选择适当的仪器。
3. 通过经历探究过程,树立善于参与讨论与交流,勇于发表自己的观点与成果的意识。通过参与探究活动,培养尊重事实的科学态度,以及善于与他人合作的精神。 激发学生对科学探究活动的热情,以及通过科学探究解决生活实际中的物理问题的兴趣。?
二、教学过程
一、导入:
展示“通知”,学生阅读过后,教师:同学们,高不高兴?生:高兴。师:想不想在比赛中获胜?生:想。师:为了在明天的比赛中获胜,现在我们一起来准备好不好?生:好!
二、引导研究:
1.材料的准备:
不论做什么事,我们都要先写好计划,为了明天的比赛,我们先应干什么?(制降落伞),想一想你打算用什么做材料?(让学生举手回答,如纸、布、塑料等,然后综合得出最好的),还要什么?绳子。 2.仪器的择:
①对降落伞还有什么要求?教师用手在通知书上指出。(20g),
20克究竟是多少?我们用什么来称?磅秤?杆秤?案秤?(让学生回答),为什
么?(因为它们的分度值不同,应该选择分度值较小的天平秤),你们会使用天平吗?过一会儿大家一起研究研究。
②我们再看一看,还有什么要求?(指出3米)。
怎样测出高度是3米?需要什么仪器?(刻度尺)
③比赛是比什么?(时间长为胜),那么这又要什么仪器?(秒表)
3.天平的使用
我们准备了所需的器材,下面一步就是要会使用这些仪器了,上节课就布置了,要求同学们在图书室或上届初二学生的物理书上自己找一找有关天平使用的方法,你们找了吗?有谁会使用天平,请给同学们说一说。学生说后,教师再边演示边讲解。 4.秒表的使用
我们一开课就讲了怎样学好物理,请同学说一说?教师再复述一次,秒表如何使用,现在就要用上这一方法。我们先要猜一猜:上面一些按钮是干什么的,然后试一试。证明自己的所想是否正确。(让学生,讨论、试一试),然后让学生演示,教师综合。 5.我们即准备了所需的仪器,又会使用。现在我们应该考虑什么?(怎样让“降落伞”在空中停留时间最长,哪些因素影响下降的速度?),这一问题、也需要自己猜想、实验,我想:由于时间和环境有限,现在大家自己想一想,课后再试一试,剩下的时间我们就一起来熟练一下天平、秒表的使用。 三、比赛活动。
第三章 声 第1节 什么是声音
一 目标要求
1. 初步认识声是由物体的振动发生的,声的传播必需依靠介质,声具有能量。 了解在不同介质中声的传播速度是不同的,声在固体和液体中的传播速度比在空气中快。
2. 通过观察发声现象,能简单地描述所观察到的发声体的共同特性,培养学生初步的观察、对比和概括能力。通过声传播的实验探究,让学生初步学习在观察现象中发现问题,提出问题的能力。 让学生参与实验探究,初步学习实验探究的方法,体会科学探究的重要性。
3. 通过本节学习,让学生知道我们生活在声的广袤空间中,声可以表达丰富多彩的情感,通过声可以获取大量的信息。 使学生初步领略声在人类社会生活中的作用,从而引起对声的好奇,激发求知的欲望。 二 重点和难点
重点声音发生的条件。难点声波 三教学过程
1.情景创设、提出问题
展示教材中图3-1-1、图3-1-2让学生看图后,进行思考,讨论一些问题,动物都能发声吗?举例说出各种动物(狗、猫、鸟、蝉等)是怎么发出声的?你是怎么会听到声音的?声音是什么?声音有什么作用?让学生自由发挥,把学生带入声的世界,在讨论中切入本节主题:声的产生和传播。
2.过程展开
(1)观察发声体在振动。
让学生根据身边的器材例如刻度尺、橡皮筋、纸、塑料薄膜等发出声音,进行体验,当物体振动时可以听到什么?当物体停止振动还能发出声音吗?让学生用自己的语言描述物体发声时的共同特征,总结出发声的物体都在振动,声音是由物体的振动产生的这一结论。
对于发声时,振动不明显的现象比如敲击鼓面和音叉发声,可用实验进行演示。将纸屑放在鼓面上,让学生观察敲击鼓面发声时和用手按住鼓面使鼓不发声时纸屑的情况,学生虽然没看到鼓面的振动,但可从纸屑是否被弹起判断鼓面是否在振动;将悬挂的泡沫塑料小球接触音叉,让学生观察音叉发声和不发声时小球的情况,判断音叉是否在振动。进而提出问题:纸屑和小球在什么时候被弹起跳动?也可以让学生用手触摸喉头进行发声,感觉声带在振动。
为了提高学生学习的兴趣,举P43动物与声音中的例子,着重指出哪个部位在发出声音,引出声源的概念。 (2)声波
与水波相比较引出声波。进行如下描述:“??这样空气中就形成密疏相间的波动,以鼓面为中心向远处扩展??”可以以鼓心为中心,用两种不同颜色的圆,把空气的密和疏向四周传播形象地画出来。
通过对两种现象进行比较,引出声波的概念。鼓面振动使周围空气振动,并且这个振动由近及远地传播,声波是声源的振动在空气(或其他物体)中的传播。振动的传播,实质是能量的传播,就像小石子在水面激起水波,水波使小纸片上下运动。因为声波有能量,所以声波传入耳中会使耳膜振动,我们就感觉到了声音。
(3)声的传播需要介质
声在空气中能传播,在固体和液体中也能传播。为什么运动员在水下能听到音乐进行
花样游泳?或让学生自己举例说出固体和液体也能传声。
声在真空中能传播吗?学生可进行猜测,教师可以引导他们提出证明猜测正确性的方法。学生可能提出许多方案,只要学生说出把声源放到真空中和不在真空中所产生的情况进行比较,都是正确的,并对其进行鼓励。
像教材中一样安排 “声的传播”的实验探究,让学生通过探究初步认识声不能在真空中传播,声的传播需要介质;电磁波可在真空中传播,电磁波传播不需要介质。
实验过程中启发学生不断提出问题并思考问题,比如罩内手机的应答声是怎么传到耳中的?当抽气机抽去罩内的空气时手机的应答声音变小,让空气重新进入罩内时,声又变大,这是为什么?为什么始终能看罩内手机屏上信号的显示?鼓励学生根据已有的知识对探究过程现象发生的原因,可进行猜测与讨论,然后再得出结论。如玻璃罩内手机的应答声变化说明声的传播需要介质,声波不能在真空中传播。虽然听不到真空中的手机的应答声,但能看到显示,说明了电磁波可在真空中传播。
船上的人是怎么会听到远处船只航行的声音的?暖气管是怎么把敲击声传遍楼内各处的?通过对这些问题的思考可以让学生进一步了解能听到声音所需要的条件。
观察教材上的图3-1-10、图3-1-11开拓学生的知识面,并让学生领会到振动并不一定能感到声音;要感到声音,必须要有声源,介质和接收器。
(4)声速
提问:田径比赛时发令枪的烟雾和枪声应是同时发生的,为什么远处先看到烟雾后听到枪声?
在讨论交流中让学生知道光和声的传播都需要时间,从而引出声速的概念。但光比声传播的速度快得多,因此远处的观测者先看到烟雾后听到枪声。估测声速时可忽略光传播所需要的时间。测出从看见发令枪冒烟到听到枪声所需要的时间,就可估测出的声速。这种估测可能会有较大的误差。再让学生想出其他测声速的方案。只要学生说出要测出声速,必需测出声源到接收器的距离和声源振动到被接收器接收所需要的时间,利用v=s/t 就可。
声的传播快慢与哪些因素有关可让学生进行猜测,然后引导学生看声速表,幷对各种不同介质进行比较,知道声速与温度和介质有关,在常温下空气中的声速为340m/s。认识到固体中的声速最大,其次是液体,声音在空气中的传播速度最小。
(5)人耳的听声能力
在学生认识了声音和物体振动的关系的基础上,提出频率的概念。只要学生知道人耳对声的感觉有上下限(20Hz-20 000Hz),在此基础上,对超声和次声下定义,然后对耳朵的构造进行介绍,并教育学生不要损害耳朵,保护自己的听力。