第六章 力和机械
怎样认识力
【教学目标】
1.知识和技能:
(1)根据日常生活中学生较为熟悉的\"推,拉,提,压\"等物体间的相互作用实例,让学生理解力是一个物体对另一个物体的作用,并能分析简单情况下的受力物体和施力物体;
(2)通过观察实验结合实例知道力的作用效果和物体间力的作用是相互的; (3)知道力的大小、方向、作用点影响力的作用效果。培养学生观察,分析,概括的能力。
2.过程和方法:
通过观察,分析实例和实验现象,让学生体会物>概念的建立过程和方法。 3.情感态度和价值观:
通过对力的学习,鼓励学生立志科学研究,为人类的进步做贡献;通过对\"物体间力的作用是相互的\"的学习,教育学生在处理问题的时候要设身处地的为他人着想。
【教学重难点】
(一)重点: 1.力的概念; 2.力的作用效果;
3.物体间力的作用是相互的; 4.力的三要素。 (二)难点: 1,力的概念;
2,物体间力的作用是相互的。
【教学设计】
本设计的内容包括四个方面:
(1)力的初步概念;(2)力的作用效果;(3)物体间力的作用是相互的。(4)力的三要素。
本设计的基本思路是:以实例为基础,根据日常生活中学生较为熟悉的\"推,拉,提,压\"等实例,将\"蚂蚁,运动员,起重机,水流,磁体\"等用\"一个物体\"来概括,讲\"物体,杠铃,重物,物体,磁体\"等用\"另一个物体\"来概括,将\"推,拉,提,压\"等用\"作用\"来概括,从而建立力的初步概念;通过观察实验结合实例知道力的作用效果和物体间力的作用是相互的,培养学生观察,分析,概括的能力。
【课时安排】
1课时
【教学准备】
溜冰鞋两双。
【教学过程】
一、新课引入:
先请学生谈谈对力的认识,举日常生活中的一些力的实例,然后讲解人们对力的认识是从日常生活中开始的,是千百年来劳动人民在日常生活和从事生产劳动中经验的结晶,如:提水,挑物体,拉车,射箭等都不同程度感觉到肌肉紧张。在此基础上,引入课题。
(多媒体投影):力的作用 二、新课教学
(一)什么是力
1分析书本几张图片的情况,并在教师的指引下加以分析: 蚂蚁 拉 物体 运动员 举 杠铃 起重机 提 重物 水流 推 物体 磁体 推 磁体
(补充在物理学中推,拉,提,压等都称之为“作用”) 2.请学生回答: (1)力是什么。
(2)力的存在要有几个物体。 教师总结并进行多媒体投影(结论): (1)力是一个物体对另一个物体的作用。
(2)力的存在必须要两个物体,施力物体:施加力的物体,受力物体:受到力的物体。
(二)力的作用效果
教师设计情景,让学生体会研究力的作用效果的重要性。 1.多媒体展示书本图片。
(学生分析)力可以改变物体的形状。 2.多媒体展示踢球动画。
(学生分析)力可以改变物体的运动状态。 3.多媒体展示:力的两个作用效果。 (三)力的作用是相互的 1.学生实验(并带领学生分析)
A选甲,乙两同学均穿滑冰鞋,当其中一人用力推时,两人的运动情况。 B.选一组的同学用手拍课桌,让同学谈感受。 2.概括:
(1)先请学生回答:上面的实验,说明了什么。
(2)教师总结(结论):物体间力的作用是相互的。(多媒体投影) (四)力的三要素 1.学生活动
A.学生甲在门上同一点用大小不同的力推门。 B.学生乙在门上不同点用大小相同的力推门。 C.甲乙同学生报告自己的感受。 2.概括
A.学生总结刚才的活动说明力的作用效果与什么有关。
B.老师总结(板书):力的作用效果不仅跟力的大小有关,还跟力的方向和作用点有关。力的大小方向和作用点叫做力的三要素。
怎样测量和表示力
【教学目标】
1.知识与技能
(1)认识弹簧测力计,了解其测量原理,会用弹簧测力计测量力的大小。 (2)会用力的示意图表示力。 2.过程与方法
(1)经历用弹簧测力计测量力的实验过程。 (2)领会用示意图表示力的方法。 3.情感、态度和价值观
通过用弹簧测力计测量力的活动,培养学生良好的实验习惯和尊重实验事实的科学态度。
【教学重难点】
弹簧测力计的使用方法。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、引入新课
让两名同学分别拉一个拉力器,学生猜想他俩谁用的力大,引出力的测量。 二、新课教学
(一)怎样测量力
老师介绍常用测量力的工具并引导学生做实验。 学生实验:拉伸弹簧,拉力越大,弹簧伸长越长
[投影]展示弹簧测力计,请学生观察,介绍弹簧测力计结构,说明弹簧测力计原理:在一定范围内,受到拉力越大,弹簧的伸长就越长。
[讲解]如何使用弹簧测力计及其注意事项: (1)如何调零; (2)测量范围;
(3)测量方法(伸长方向与测量方向一致,弹簧不要靠在刻度板上)。 学生实验:用弹簧测力计测纸条承受的最大拉力,并与同学进行比较 (二)怎样用图表示力
[多媒体演示]一个人推或拉一辆车(力的大小相同,且在一条直线上);举
或提一个木箱 (力的大小相同,且在一条直线上)……设问:我们怎样来表示力对物体的作用,而不必表明是什么样的力?
[讲解]老师假设刚才人拉车的力为100N,演示如何用力的示意图。强调在作图时,如何规定一个合适的长度,如何选择起点、线段的长度、箭头的画法、意义等。
[多媒体展示]:力的作用点相同、方向相同、但大小不同的力作用于同一物体,效果不同,并作图;力的作用点相同、大小相同、但方向不同的力作用于同一物体,效果不同,作图;力的大小相同、方向相同、但作用点不同的力作用于同一物体,效果不同,作图。
[学生练习]
(1)一木箱放在地上,对地面的压力为100N,画出它的力的图示,力的示意图。
(2)一钩码竖直挂在弹簧上,钩码对弹簧的拉力为12N,画出力的图示,力的示意图。 三、教学小结
通过展示,老师讲解,以及学生自己动手试验,使学生掌握弹簧测力计的原理以及用法;会画力的图示和力的示意图。
【板书设计】
1.测量力的大小的工具:弹簧测力计
2.弹簧测力计:原理-弹簧的伸长和拉力成正比 使用方法-调零 认清量程、分度值
使弹簧的伸长和拉力方向在同一条直线上 3.力的示意图:画法
重力
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道重力产生的原因,了解重力的重要性。
(2)知道重力的方向,会用重垂线法检查桌面是否水平、立面是否竖直。 (3)会用弹簧测力计测重力,理解重力大小跟质量的关系,记住g=9.8N/Kg,并知道其含义。
(4)能用公式G = mg计算有关的问题。
(5)知道重心的概念,知道重心的位置会影响物体的稳定性。 2.过程与方法
通过实验探究重力的大小跟质量的关系,并学会分析处理数据的方法。 3.情感、态度和价值观
通过分析生活中常见的重力现象,感受物理就在我们身边,领略自然现象中的道理和奥妙,体验物理的有趣和有用。
【教学重点】
重力的大小(G=mg)和方向。
【教学难点】
重力方向和重心。
【课时安排】
2课时
【教学过程】
一、引入新课
通过牛顿与苹果的故事或者课本图片+问题、或者演示几个现象引入本课题。 二、新课教学
(一)重力的产生
教师:在讲新课前,我们来看几个录像。在观看录像时,请同学们思考两个问题:你观察到了什么现象?这些物体的运动有什么共同特点?
播放录像:运动员高台跳水、踢飞的足球最后落到地面、飞流直下的瀑布、树上的苹果落向地面、发射出去的炮弹等。
[提问]:你们观察到了什么现象?找到它们运动的共同点了吗?
[讲解]:不管这些物体在空中运动的时间是长还是短,最后它们都回到了地面,因为它们都受到了地球的吸引力,重力就是由于地球的吸引力而产生的。在日常生活中,有许许多多与重力有关的现象,你们能举出这些现象吗?大家先不
要讨论,自己好好想一想,可以在纸上写出来。
[讨论]:同学们都想出了许多在日常生活中遇到的现象,有些同学还想到了一些有趣的现象,哪位同学愿意说说自己注意到了什么现象呢?
① 向上跳起会落回地面;② 教室里的桌子、椅子静止在地面;③ 篮球投进篮框后会落回地面;④ 跳伞运动员从高空跳下后,落到地面;⑤飞机降落;等等。
[小结]:由此可见,重力在我们周围时时刻刻存在着。地球周围的一切物体时时刻刻都受到重力的作用。
(二)重力的方向
[学生观察]:物体从静止开始自由下落的方向,物体悬挂起来静止时悬线的方向。
[讲解]:重力的方向是竖直向下的,即垂直于水平面,并指向地球的球心。由于悬挂重物的线总是竖直向下垂的,我们把它称为重垂线。
[学生活动]:重垂线的应用 A.用重垂线检查桌腿是否竖直。 B.用重垂线检查墙壁上的画是否挂正。 [讨论]重垂线在生产和生活中有哪些应用? (三)重力的大小
[讲解]重力是一种力,所以重力也应该有大小、方向和作用点。
[提问]:日常生活经验告诉我们,重力是有大有小的。根据你的生活经验,比较这两本书,哪本书的重力大呢?比较这两个钩码(或砝码),哪个更重呢?
[学生实验]:用弹簧测力计测量各种物体的重力。
[提问]:大家可以用手掂掂各自测量的物体,想一想,物体受到的重力与质量的大小是不是有关系呢?如果有,那么它们的关系是什么?我们可以利用实验来找出重力与质量的关系。现在我们以小组为单位,用你们桌上的实验仪器进行实验。
[学生活动]
① 制定简单的实验计划,设计表格;
② 进行实验,收集数据:用弹簧测力计分别测出一个或多个钩码的重力;把数据填入表中;分析数据。
③ 分析数据,采用比值法处理数据:
m1:m2=G1:G2 或G:m=常量
教师指导学生进行交流讨论,帮助学生解决问题。在学生交流讨论后,教师给出g的含义,写出物理公式:G=mg。
交流讨论:小组选出代表汇报实验结果和结论,提出各组在实验中遇到的问题。
[结论]:重力和质量成正比关系;或重力和质量的比值是常数。
[总结]:g表示重力跟质量的比值,地球表面实验测得g=9.8N/kg,它表示质量为1kg的物体,在地球上所受的重力大小为9.8N,或者说它重9.8N。在粗略情况下,g可取10N/kg。在不同纬度的地方测定的g略有差异。
[学生练习]:利用公式G=mg进行计算。 (四)物体的重心
[学生阅读]:阅读教材,明白重心的概念
[讲解]:重心的概念,告诉学生如果有其他物体支持着重心,物体就能保持平衡。
带领学生一起做个小实验:用手指支在直尺的中心,直尺能够保持平衡。 教师介绍重心与物体形状、质量分布是否均匀的关系,让学生知道质地均匀、形状规则的物体的重心,在它的几何中心上。并且向学生介绍重心位置在工程中的作用。 三、教学小结
重力产生的原因;重力的大小、方向和作用点;重力和质量的关系:G=mg。
【板书设计】
1.重力(G):因地球的吸引而使物体受到的力 2.重力方向:竖直向下 应用:重垂线 3.重力大小:
重力和质量成正比:G=mg
g=9.8N/Kg质量为1Kg的物体,受到的重力是9.8N。 4.重心:重力作用点
探究滑动摩擦力
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道一个物体在另一个物体表面滑动和滚动时,都会产生摩擦。 (2)知道影响滑动摩擦力大小的因素;知道增大和减小摩擦的方法,了解摩擦在现实生活中的应用。
2.过程与方法
(1)通过观察和实验感知摩擦的存在。
(2)经历探究影响滑动摩擦力大小的因素的过程,领悟其中的科学方法。 3.情感、态度和价值观
通过对摩擦的利弊分析,使学生对事物的两重性有具体的认识,有助于确立正确的世界观。
【教学重点】
探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关,知道增大和减小摩擦的方法。
【教学难点】
滑动摩擦力的定义。
【课时安排】
3课时
【教学过程】
一、引入新课
通过播放录像导入新课:
① 从滑梯上滑下的儿童,在水平面上滑行一段距离后,慢慢停下来; ② 滑雪运动员停止动作后滑行一段停下来; ③ 推出的沙壶球,在轨道上慢慢停下来。 教师:它们的运动最终都会停下来,这是为什么? 二、新课教学
(一)生活中的摩擦
引导学生进行讨论,使学生认识相互接触的两个物体,当它们做相对运动时,接触面间就产生阻碍相对运动的摩擦力。
教师引导学生得出滑动摩擦力的概念。 教师:你们是否感受到过滑动摩擦力的存在?
对于学生给出的正确答案,教师要给予肯定和表扬;对于不正确的答案,教师要引导学生去感受滑动摩擦力。
教师:同学们提出了许多生活中常见的与滑动摩擦力有关的现象。现在,请同学们参与以下的活动。在活动中,细心体会手或脚的感觉。
① 用手按在桌面上滑动;
② 改变手按在桌面的力的大小,再在桌面上滑动,体会与① 有什么不同; ③ 用手在衣服或者头发上滑动,体会看看与在桌面上滑动的感觉有什么不同;
(二)探究滑动摩擦力 1.提出问题,猜想与假设
教师:同学们在刚做过的小活动中,体会到了摩擦力的大小是不一样的。请同学们根据自己的生活经验和所了解的有关知识,猜想一下滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关?请把你的猜想写下来,然后与组员讨论,提出共同猜想的影响滑动摩擦力大小的因素。教师在教室里巡视,督促每个学生都积极认真思考,写下自己的猜想。教师要注意引导学生进行猜想,避免学生盲目猜想。在必要时,可以启发学生根据以下现象来感知滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关:
① 手在衣服上、桌面上、头发上滑动的感觉; ② 手按桌面的力不一样,手的感觉不同; ③ 分别拉动重力不同的两个物体,感觉会不一样。
教师将学生主要提出的猜想列在黑板上。帮助学生排除掉一些不必要的因素,确定出需要探究的猜想。
2.制定计划
以小组为单位进行讨论,制定一个验证我们提出的猜想的计划。
教师指导学生进行交流,根据交流情况,适时提出可以在研究过程中采用控制变量法。
3.设计实验与收集证据
根据实验计划的思路,每组设计出实验方案,选择实验仪器,分小组进行实
验。
教师巡视,指导学生解决实验中出现的临时问题。 设计表格,要求学生如实记录实验数据。 4.分析与论证
组织、指导学生交流讨论实验结果。 [阅读]摩擦定律与滚动摩擦 (三)增大摩擦与减小摩擦的方法
教师:生活中摩擦现象普遍存在,这些摩擦都是有害的吗?
学生进行讨论,举出例子说明并不是所有的摩擦都是有害的,生活中也存在有益的摩擦,如:鞋底摩擦大可防滑等
教师:可见,生活中存在有益摩擦和有害摩擦。我们要增大有益的摩擦,减小有害摩擦。谁能提出增大摩擦或减小摩擦都有什么方法。
教师利用音像资料,向学生简单介绍“气垫船”和“磁悬浮列车”等,还可以给学生讲解气垫导轨的原理。
学生讨论交流,提出各种各样的方法和实例。如: ① 轮胎印上花纹,增大摩擦;
② 用力握紧瓶子,可以增大手与瓶子间的摩擦; ③ 用滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦; ④ 在自行车轮的轴承中加润滑剂可以减小摩擦。等等。
[教师总结]:增大摩擦的方法:① 增加压力;② 使接触面更粗糙。 减小摩擦的方法: ① 减小压力;
② 减小接触面的粗糙程度; ③ 用滚动摩擦代替滑动摩擦; ④ 使摩擦面分离。 三、课堂小结
摩擦力产生原因,探究滑动摩擦力的大小,增大和减小摩擦的方法。
【板书设计】
1.滑动摩擦力产生:物体有相对滑动 2.摩擦力的大小和:接触面的粗糙程度有关 压力大小有关
3.增大和减小摩擦的方法
探究杠杆的平衡条件
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道什么是杠杆,能根据实物画出杠杆示意图。
(2)知道杠杆的平衡条件,会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。 2.过程与方法
通过实验探究杠杆的平衡条件,初步领会从具体到抽象的方法。 3.情感、态度和价值观
通过了解杠杆在实际中的应用,体会到物理知识是有用的,培养学生对科学的兴趣。
【教学重点】
杠杆平衡条件,经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题。
【教学难点】
力臂的概念和画法。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、引入新课
创设情景引入课题,展示生活中的各种杠杆的应用。 二、新课教学
(一)探究跷跷板中的道理 1.提出问题
问题:跷跷板为什么能上下转动? 跷跷板为什么能平衡? 跷跷板受到哪些力的作用?
怎样才能使跷跷板保持水平平衡状态?
2.设计方案
[讲解]为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态,我们可采取转换法。用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板,用钩码代替人进行实验研究。
每2人一组实验,要求讨论如何设计这个实验。 设计如下:
(1)将杠杆挂在铁架台上,观察是否在水平位置平衡(静止);若不是,可调节平衡螺母,使之水平平衡。
此处可提问:为什么要使杠杆在水平位置平衡?若学生回答不出,可要求课后思考。
(2)在杠杆支点的左边挂一定量的钩码,在支点右边也挂上钩码,直至杠杆平衡为止。
(3)重复多做几次平衡实验,得到不同数据。 (4)将数据记录下来,分析得出结论。 3.进行实验
开始实验,完成探究任务。
老师在学生探究过程中进行巡视,发现问题及时提出,让学生自己去分析、解决问题。
完成实验后,任意选择五组,请组中做记录的学生将结果投影到屏幕上。 将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中,讨论可得到什么结论(杠杆平衡的条件)。
教师可提出各种猜想,加减乘除关系都可。
可能有学生得到其他关系式,但不适合所有数据,因此它不是杠杆平衡条件。 4.分析论证
[讲解]:杠杆中有几个重要的概念:杠杆绕着转动的点叫做支点,从支点到力作用线的距离L1和L2叫做力臂;动力的力臂叫动力臂;阻力的力臂叫阻力臂;杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态,叫做平衡。
对公式进行变形可以得到比例式,它的含义是:如果动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一。
5.拓展与练习
1.画出下图中F'和F"的力臂,并比较杠杆平衡时F'与F"的大小。
2.下图所示杠杆,OA长20cm,AB长60cm,现在A处挂一重200N的物体,若使B处的弹簧秤示数最小,弹簧秤的方向怎样?弹簧秤的示数是多少?
3.跷跷板上大人重750N,小女孩重250N,当大人离跷跷板的转轴0.5m时,小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡?
(二)杠杆的作用
[引入]:阿基米德有句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。” [设疑]:阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗? 阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆。
要求学生观察书上图6-42:生活中的常见的杠杆。
教师出示羊角锤,分析使用时有一固定点。 要求学生分析其余杠杆的固定点。
教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。 画出杠杆撬球中的各种物理量。
支点是杠杆绕着转动的固定点,在分析支点时,我们可以假想杠杆发生转动,杠杆围绕哪一点转动,哪一点就是支点。力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起,沿力的方向所画的直线,从支点O向动力F1的作用线所画的垂线就是动力臂L1,从支点O向阻力F2的作用线所画的垂线就是阻力臂L2了。画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线。作力臂的步骤:(1)找准支点;(2)沿力的方向作出力的作用线;(3)从支点向力的作用线画垂线;(4)标出力臂。
必须明确:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而不是支点到力的作用点的距离,,不能把OA和OB作为动力臂和阻力臂。
例题:在黑板上画出各杠杆的示意图,画出它们的支点、动力和阻力。 如:铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。
由4名学生分别画出它们的动力臂和阻力臂,巡回指导,最后进行讲评。 [讨论]:由杠杆的平衡条件,可以得到当力不等时,对应的力臂也不等。可将杠杆分为三类:省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆。它们与力臂的关系是怎样的? 三、教学小结
认识杠杆,并介绍了杠杆的几个重要概念,学会分析生活中的杠杆。杠杆的平衡条件F1L1=F2L2;,杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
【板书设计】
一、杠杆:
1.杠杆:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。 2.杠杆的几个概念:支点(O):杠杆绕着转动的固定点。 动力(F1):使杠杆转动的力。阻力(F2):阻碍杠杆转动的力。 动力臂(L1):支点到动力作用线的距离。 阻力臂(L2):支点到阻力作用线的距离。 二、杠杆平衡条件
1.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2) 2.三种杠杆:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆
探究滑轮的作用
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道什么是定滑轮和动滑轮及其特点,能根据杠杆平衡的条件对滑轮进行理论分析。
(2)知道使用滑轮组时拉力与物重的关系,会组装简单的滑轮组。 2.过程与方法
通过实验观察和理论分析,探究两种滑轮的作用和实质,培养学生的观察能力和理论分析能力。
3.情感态度与价值观
通过了解简单机械在实际中的应用,初步认识科学技术对社会发展的作用,树立学好科学文化知识为社会服务的观念。
【教学重点】
定滑轮、探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。
【教学难点】
滑轮的实质(尤其是动滑轮)和判定滑轮组的省力情况。
【教学过程】
一、提问引入。
师:当我们参加升旗仪式时,看到站在地面上的人向下拉绳子,国旗就徐徐升起了。你知道旗杆顶端有一个什么器件帮助把旗升上去的吗?你了解它的作用与实质吗?你还能举出它在其他方面的应用吗? 二、动滑轮和定滑轮
“活动1”的目的有三个:一是认识滑轮的结构;二是尝试利用滑轮提起重物,锻炼学生的动手操作能力;三是学会区分两类滑轮。
观察滑轮时,可以引导学生思考:滑轮主要由几部分组成?轮子周边的槽有什么作用?轮子是绕着什么转动的?在设计实验方案时,有些学生可能不会缠绕绳子,可以启发学生:绳子是要装在轮子的槽中的,绳子的两端应分别连接什么?钩码如何悬挂?这些都是学生实际操作中容易遇到的问题,教师可让学生互相交
流自主解决,同时教师及时提供必要的帮助。
教学中,可以让学生以2-4人为一组进行活动。当学生用自己设计的方案(定滑轮和动滑轮)将钩码提起时,他们一定会体验到成功的乐趣,并激发他们继续探究的积极性。这时要提醒学生注意观察和比较两种滑轮的不同点,由此得出什么是动滑轮和定滑轮。 三、探究两类滑轮的作用
根据前面的“活动1”,很自然地引导学生提出问题:用定滑轮和动滑轮提起同一个物体,所用的拉力是否相同?可以让学生先直接用手拉,感觉两次拉力的大小,然后再给各小组发弹簧测力计,进行活动2.
“活动2” 的目的有两个:活动A探究使用定滑轮和动滑轮的好处,活动B从理论上分析定滑轮和动滑轮的实质。
活动A可让学生先设计记录实验数据的表格(如下表),然后按照教材上的步骤去操作。并画出图中三种方向的拉力示意图。 实验次数 1 2 3 钩码的重力G/N 弹簧测力计的拉力F/N 学生实验前,教师要提醒学生拉动钩码时用力要均匀,使钩码匀速直线运动。实验过程中要求学生实事求是地记录数据。
通过对数据的比较、分析,可得出结论:使用定滑轮不能省力。这时,可提出问题:使用定滑轮不省力,为什么我们还要使用它呢?让学生举例说明。最后,教师指出:在许多情况下,为了改变用力的方向,常常使用定滑轮,可给人们带来方便。
活动B可参照活动A的方法,让学生先设计记录实验数据的表格,然后按照教材上的步骤去操作。这里需要提醒学生注意:用动滑轮提升物体时,一定要竖直向上拉,不要斜拉。
由于动滑轮本身的重力会影响实验结果,所以应选用轻质的滑轮,钩码应尽量重些(当然不能超过弹簧测力计的量程)。另外,根据学生的实际情况,对于活动B还可以进行如下扩展:
(1)把钩码挂在滑轮上,用弹簧测力计测出二者的重力之和。
(2)再用两个弹簧测力计将该滑轮吊起(如图6-35),并使装置保持静止。观察两个弹簧测力计的示数,并比较弹簧测力计的示数与总重力的关系。
通过实验探究、分析,可以得出初步结论:使用动滑轮可以省力。 探究结束后,让学生在课堂上讨论:使用定滑轮和动滑轮各有什么好处?如何在实际使用中灵活选择它们?也可以增加一个练习:人站在岸上,想借助树桩,用一根绳和一个滑轮,把船拉到岸上,可有几种方法?用图表示出来。
关于活动C“使用滑轮时的理论分析”,可首先向学生指出:滑轮在力的作用下都能绕着某一固定点转动,因此它们也是一种杠杆,同样有支点、动力作用点、阻力作用点。
为了帮助学生从定滑轮抽象出杠杆模型,教学中可结合课件展示(参照图6-36),让学生边观察动画,边操作实物转动滑轮,寻找它们的支点、动力作用点、阻力作用点,并作出动力和阻力的示意图,分别画出动力臂和阻力臂。
图6-35
图6-36
不难看出,定滑轮的支点在轴心,动力臂和阻力臂都等于定滑轮的半径。再引导学生根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,因为L1=L2,所以F1=F2.由此可以得出:定滑轮实质是个变形的等臂杠杆,不能省力。然后请学生根据以上分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小也不变。
对于动滑轮,也可参照上述方法,结合课件展示(参照图6-37),让学生观察实物。动滑轮在上升过程中,绕着轮滑边缘O点转动,所以O点就是动滑轮的支点。可以向学生指出:当动滑轮运动时,O点的位置也在变化,所以动滑轮的支点实际上是瞬时支点。明确了动滑轮的支点在哪里,对“动滑轮相当于动力臂是阻力臂二倍的杠杆”就不难理解了。并引导学生根据杠杆的平衡条件分析,为什么动滑轮平衡时,可以省一半的力。
O O
图6-37
最后启发学生讨论:探究实验的数据与理论分析有些偏差,原因是什么?(由于摩擦及动滑轮的自身重力的影响。) 四、滑轮组
综合前面定滑轮和动滑轮的工作特点,可以很自然地引出滑轮组:使用动滑轮可以省力,定滑轮能改变力的方向,如果我们既想省力,又要改变力的方向,大家想想有什么好办法?
“活动3”的目的有两个:一是让学生练习组装简单的滑轮组;二是探究滑轮组在工作时的省力情况。
(1)提出问题
用一个动滑轮和一个定滑轮组合起来提升重物,你能设计出多少种方法?每种方法分别能省多少力?
(2)设计实验与进行实验
教师可以向学生简单介绍一下绳子的固定端与自由端的概念,提醒他们绳子的绕法是设计实验的关键。让学生充分发挥想象力,大胆、科学地设计,实在设计不出来的话,可以参考教材进行实验。然后让学生交流设计的方案,并给予鼓励。
让学生按照设计的方案进行操作,准确记录实验数据并填在教材表格中,引导学生观察吊起动滑轮的绳子的股数。再次提醒学生注意操作安全,加强合作。
(3)分析论证与实验结论
分析表格中的数据和吊起动滑轮的绳子的股数,可以得出结论:使用滑轮组吊重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重
1的几分之一,即F=G。
n(4)拓展与提高
根据班级的实际情况,还可以提出如下问题,引导学生思考、讨论。 ①通过观察,你认为滑轮组省力的多少取决于什么?
②若不计摩擦但考虑动滑轮重,则拉力与物重、动滑轮的重之间有什么关系?
③观察如图6-38所示的情景,你认为这可能吗?理由是什么? 学完这部分内容后,可以引导学生通过表格的形式对定滑轮、动滑轮和滑轮组进行对比总结。 定义 实质 特点 定滑轮 动滑轮 滑轮组 图6-38
在本节教学内容的基础上,可以通过“信息浏览”介绍轮轴和简单机械的组合,来扩大学生的知识面。还可以通过图片、录像等媒体资料介绍我国古代对简单机械的利用情况,进行爱国主义教育。 五、课堂测评
1.某同学研究定滑轮的特点,他每次都匀速提起钩码,实验过程如图6-39所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
比较(A)、(B)两图可知:_________________________ ____ ______; 比较(B)、(C)、(D)三图可知:________________________________________。
图6-39
2.动滑轮下面挂一个20kg的物体(如图6-40),挂物体的钩子承受 N的力,拉绳子的力F为 N(动滑轮的重不计,g取10N/Kg)。
3.如图6-41所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G的相同重物,在A端所用的拉力分别为F1= ,F2= ,F3= (不计滑轮本身
的重和摩擦)。
图6-40
图6-41
图6-42
4.如图6-42所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升 m,手拉绳子的力为 N。
5.学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。关于这个滑轮,下列说正确的是( )
A.这是一个动滑轮,可省力 B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向 D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
6.如图6-43是滑轮的两种用法,以下说法中正确的是( )
A.甲是动滑轮,使用时不能省力 B.乙是动滑轮,使用时可以省力 C.甲是定滑轮,使用时可以省力 D.乙是定滑轮,使用时不能省力
图6-43
7.如图6-44所示有两个滑轮,请设计一个最省力的滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来。
图6-44
8.如图6-45所示,在水平拉力F的作用下,物体A沿水平面以lm/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为5N,若不计动滑轮、绳子、弹簧
测力计的重力和动滑轮的摩擦,求:
(1)物体A与水平面的摩擦力大小为多大? (2)拉力F在2s内移动的距离是多少?
图6-45
【参考答案】
1.使用定滑轮不省力 定滑轮可以改变力的方向 2.200 100 3.G/3 G/4 G/5 4.2 80 5.D 6.B
7.如图6-46所示
图6-46
8.10N 4m
第七章 运动和力
怎样描述运动
【教学目标】
1.知识与技能
(l)知道什么是机械运动。
(2)知道要判断物体是否运动先要选取参照物。知道运动的相对性。 (3)了解自然界存在多种多样的运动形式。
2.过程与方法
(1)通过对人生活事例的观察、讨论和分析,认识机械运动及其相对性,培养学生初步观察能力,学习从具体现象中归纳抽象山物理概念和规律的方法。
(2)学会用“比较”的方法判断物体是否运动。 3.情感态度与价值观
通过学习自然界运动形式的多样性,意识到宇宙中的一切事物都处于永恒的运动之中,树立“物质是运动的”辩证唯物主义世界观。
【教学重点】
让学生通过人益的生活事例,认识机械运动及其相对性。
【教学难点】
生活中所说的运动和静止,人都以地面为参照物,在学生的日常观念中认为人地是静止的,所以选“运动的物体”为参照物并判断物体的运动情况,需要克服学生头脑中前概念的影响,是本节教学的难点。
【教学过程】
一、引入新课
引导学生列举生活中关于运动的实例,比如:飞奔的骏马,绽放的烟花,哈雷彗星,“神州五号”载人飞船,流星雨,九大行星运动,布朗运动等等,从而引导学生发现从宏观到微观世界,一切物体都处于运动之中。 二、教授新课
(一)什么是运动和静止 [教师引导]:组织辩论赛 辩题:火车到底动还是不动?
[学生活动]:正方:小明派观点--相对于站台火车不动 反方:小华派观点--相对于已开行的列车火车动
[学生活动]:怎样判断物体是否运动?看图7-1,怎么判断谁运动了?学习参照物的概念
[分析得出结果]:要说明一个物体是静止的还是运动的,首先要选定参照物,再根据物体相对于参照物的位置是否变化来做出判断,小明选取站牌,小华选取已开行的列车为参照物,所以他们的判断都是正确的。
[教师引导]:学生通过辩论得出参照物、运动和静止的概念。 [学生活动]:在老师引导下列举一些实例来加强对概念的理解。
[看图]:要求学生用所学的知识对教材中图7-2进行研究,引导学生观察得出正确结论,并填写课本上的相关内容。
(二)运动和静止是相对的
[多媒体展示]:“游云西行,而谓月之东驰”---晋朝葛洪《抱朴子》 “满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”---唐无名氏《浪淘沙》
“水急客舟疾,山花拂面香”---唐李白《秋浦歌》 [学生活动]:齐声朗诵,并对之做出分析和解释。
[教师引导]:引导学生发现这类佳句与运动的相对性相关。再结合运动的概
念,引导学生归纳出“运动的相对性”的含义。
[多媒体展示]:学生结合本节的STS观看播放的课件等视频资料,加深对运动的相对性的理解和掌握。
[学生活动]:举例说明相对运动和静止。并指明参照物 (三)自然界中运动的多样性 [学生活动]:举例说明你所知道的运动
[教师引导]:通过天体运动、地质运动、微观粒子运动、电磁运动、生命运动等引导学生自己发现更多形式的运动。
[总结]:运动是自然界中的普遍现象,运动的形式多种多样,而机械运动只是其中最简单、最基本的运动。 三、课堂小结
1.运动和静止的概念和判别。 2.运动的相对性。
3.运动的物体具有能量——动能。
怎样比较运动的快慢
【教学目标】
1.知识与能力
(1)知道速度的定义、公式和单位。能用速度公式进行简单的计算。 (2)知道什么是匀速直线运动,什么是变速直线运动。 2.过程与方法
通过阅读、观察和讨论,感知比较物体运动快慢可以有不同的方法,知道物理学中比较运动快慢的方法。通过例题的学习掌握应用速度公式进行有关计算的方法。
3.情感态度与价值观
通过学习,经历思考与讨论,将物理知识与实际生活紧密相连,激发兴趣,学以致用。
【教学重点】
1.速度的概念。
2.速度的计算。 3.比较运动快慢的方法。
【教学难点】
能用速度描述物体的运动及速度的计算。
【教学过程】
一、新课引入
[播放录像]:运动会上的百米赛跑。 [设疑]:如何判断运动员的快慢?
[学生猜想教师点评]:猜想是否合理、科学?应该用什么来探究验证? 二、新课教学
(一)比较物体运动快慢的两种方法
[多媒体展示]:游泳池中,比赛正在紧张地进行着。在比赛过程中,观众是怎么判断谁游的快?裁判员是怎样判断输赢的?
[学生讨论]:观众看谁在前面,裁判员看用的时间。 [讲解]:
(1)用\"相同时间比路程\"的方法:它是比较物体在相等的时间内通过路程的长短。例如:在1min内,骑自行车可通过200m,汽车可通过1000m,在相等的时间内,汽车通过的路程长,它的运动比自行车快。
(2)用\"相同路程比时间\"的方法:它是比较物体通过相等的路程所用时间的多少。例如:百米赛跑时,11.25s的成绩比11.45s的成绩快。
[学生看图分析]:图7-13(a)、(b)两图分别表示比较运动员游泳快慢的两种方法,图(a)表明,在相同的时间内,中间运动员通过的路程最长,所以中
间的运动员运动的最快;而图(b)表明三个运动员在通过相同的路程内,中间运动员所用的时问最短,所以中间的运动员运动得最快。
[总结归纳]:比较物体运动快慢有两种方法:相同的时间比路程,路程多的速度快;取相同的路程比较时间,所用时间少的速度快。如果两个物体各自通过的路和所用的时间都不相同,怎样比较它们运动的快慢呢?在物理学中,采用\"相同时间比较路程的长短\"的方法。只要将路程和时间相除,算出各自在单位时间内通过的路程,就可以比较它们运动的快慢了。
(二)速度及其计算公式
[讲解]:物理学中,把物体在单位时间通过的路程叫做速度。
[学生练习]:写出速度的数学表达式。若用字母v表示速度,t表示时间,s表示路程,写出速度的字母表达式。
[讲解]
(1)三个物理量必须对应于同一个物体。S是在时间t内所通过的路程,t是通过路程s所用的时间。
(2)运算中单位要统一,且单位参与计算过程。
(3)速度的单位是由长度单位和时间单位组合而成的。在国际单位制中速度单位是m/s,读作\"米每秒\",例如汽车1s通过10m记作\"10m/s\",在交通运输中常用km/h。
[学生练习] 15m/s= ___km/h;1 = m/s。
[例题讲解]:一辆汽车经高速公路从合肥开往南京,汽车上的速度表指针始终指在100km/h位置。合肥到南京为160 km,需要多少时间?
已知:汽车的速度v=100km/h,两地之间的距离s=160km 求:汽车从合肥到南京需要的时间 解:由v=s/t可得
t=s/v=160km/100km/h=1.6h=96min 答:汽车从A地到B地需要96min (三)匀速直线运动和变速直线运动
[学生看图]:看图7-16.7-17,感知直线运动和曲线运动。
[讲解]:物体在一条直线是上运动,如果速度保持不变,这种运动叫做匀速直线运动。这是一种最简单的机械运动。运动速度是变化的,这种运动叫变速直线运动。例如,火车在出站时速度逐渐增大,进站时速度逐渐减小。
[学生活动]:比较汽车速度的变化
[讨论]:图7-18(a)、(b)中,两车的运动有什么特点?
[讲解]:物理学中把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时,在任何相等的时间内,通过的路程是相等的。如自动扶梯的上下;物体做直线运动时,若其速度的大小是变化的,即在相等的时间内,物体通过的路程不相等,就叫变速直线运动。
[讨论]:你见过的直线运动中有匀速直线运动吗?有变速直线运动吗? 三、课堂小结
1.比较物体运动快慢的两种方法——相同时间比路程、相同路程比时间。 2.速度的意义、表达式、单位及应用。 3.匀速直线运动和变速直线运动的特点。
探究物体不受力时怎样运动
【教学目标】
1.知识与技能
(1)使学生了解牛顿第一定律。
(2)使学生领会得出牛顿第一定律的科学方法。
(3)理解惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质; (4)知道一切物体在任何情况下都具有惯性; (5)知道日常生活中的惯性现象;
(6)能分析惯性现象在生活中的利用和危害。 2.过程与方法
在解释惯性现象的过程中进行语言表达能力的训练。 3.情感、态度与价值观
(1)渗透物理与生活实际相联系,物理知识解决问题的方法教育; (2)通过探究与交流,使学生有将自己的见解公开并与他人讨论的愿望,认识交流合作的重要性,有主动与他人合作的精神。
【教学重点】
牛顿第一定律、认识一切物体在任何情况下都有惯性。
【教学难点】
牛顿第一运动定律的表述、正确认识惯性现象。
【教学过程】
一、新课引入
[演示]:静止在木板面上的小车受力后运动,撤力后慢慢止。
[设疑]:那么是不是说必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来? 二、新课教学
(一)探究运动和力的关系
[讲解]:早在2000多年前古希腊的哲学家亚里士多德就说过“运动者皆被推动”,根据亚里士多德的观点就是说,小车的运动需要推力去维持。大家都同意
他的观点吗?
[演示实验]:从斜面滑下的小车,在水平面上运动,小车在水平方向上,没有用力推它,但小车仍然向前运动。
[提问]:小车没有受到水平的推力作用却仍然能运动,这不是和亚里士多德的观点相违背了吗?那么我们今天就来探究一下物体的运动一定需要力来维持吗?
1.提出问题:物体的运动一定需要力来维持吗? 2.猜想与假设:
[学生活动]:学生对问题做出猜想,教师进行适当的评价。 3.制定计划与设计实验
[讲解]:我们现在还是回到这辆小车,我给它一个推力它就能运动,那么它为什么运动一段距离以后又会停下来呢?小车在运动过程中受到了摩擦力的作用,有力阻碍了小车的前进,水平方向上没有其它力的作用,这样我们想办法让摩擦力更小,观察小车的运动情况。
[讨论]:怎样改变小车所受的摩擦力?
[归纳]:我们通过用表面光滑程度不同的材料来改变小车所受的摩擦力。 [展示]:展示三种材料:毛巾、纸板、玻璃。让学生感觉它们表面的光滑程度。
[讨论]:小车滑行的距离会不会受到其它因素的影响呢?
[讲解]:摩擦力和初始速度都对小车滑行距离有影响,这里就有两个变量了,我们讲过当探究多个变量对实验结果的影响时,我们可以采用控制变量法。控制摩擦力不变的情况下,改变速度,观察小车在水平轨道上运动的情况,这探究的是速度对物体运动情况的影响,这不是我们今天探究的问题。我们今天探究的是力是不是维持物体运动的原因,那么我们就应该在保持速度不变的情况下改变摩擦力的大小,观察小车在水平轨道上的运动情况。
[讨论]:如何来控制物体开始在水平轨道上运动时的速度保持一样呢? [教师点拨]:推力或从高处滑下,让小车获得速度;推力不好控制) [总结]:我们可以让小车放在斜面的同一高度,让其自由下滑,注意不能给小车力,保证小车在水平轨道上开始运动时具有相同的速度。
4.进行实验与收集证据
实验:让小车分别从同一斜面的相同高度自由滑下,观察小车在不同材料的
水平面上运动的情况。(分别铺上毛巾、纸板、玻璃)
填写表格 接触面 小车受到摩擦力的大小 (选填“大、较小或最小”) 毛巾 纸板 玻璃 5.分析与论证
水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车的速度减小得越慢,小车运动距离就越长。
[讨论]:假如水平方向上的摩擦力突然消失了,那么运动的小车将会怎样? [总结]:假如水平面对小车完全没有摩擦,小车将永远运动下去。实际上,接触面光滑,完全没有摩擦是做不到的。这里,用设想完全没有摩擦的理想化的方法进行推理,通常叫“理想实验”,它是科学推理的一种重要方法。
[讲解]:如果接触面光滑时,摩擦力为零,速度也就不再减小,将永远运动下去。小车不受力也能够永远运动下去,说明力不是维持物体运动的原因,只是改变物体运动状态的原因。
17世纪意大利物理学家伽利略就是根据类似的实验推理认为:“物体的运动并不需要力来维持。运动的物体会停下来,是因为它受到了摩擦阻力的缘故。”
英国科学家牛顿总结了前人的研究成果,进一步得出了力和运动的第一条定律,也就是牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
“一切”,表示这个定律具有普遍性,没有例外。“不受外力”是本定律成立的条件,定律要成立的前提条件是不受外力,或者是合外力为零。“总保持”是指物体不受外力时只有保持静止或匀速直线运动两种可能,要改变这种状态,物体必须受力的作用。
(二)惯性 [学生实验]:
1.请一个同学迅速击打硬币下的硬纸板;
小车运动的距离(选填 “短”、“较长”、或“很长”)
2.请一个同学做载有木块的小车受阻而停止运动;
[学生观察并讨论]:从研究对象→原来的运动状态→运动状态变化情况。 [分析总结]:物体保持运动状态不变的性质叫惯性; [观看录像]:
乘客坐在行驶的汽车上,汽车转弯时,乘客倾斜,汽车急刹车,乘客向前摔倒;
[学生分析]:解释看到的现象。(从研究对象→原来的运动状态→受力情况→运动状态变化情况来分析。)
教师随时订正不准确之处。 (三)生活中的惯性现象
[学生活动]:请列举惯性现象的实例。分析应用和危害。
[教师点拨]:如:奔跑的人不易停下来;公共汽车在进站前10几米处就关闭油门;用力甩手可将手上的水甩掉;翻滚过山车向最高点的运动靠什么;宇航员走出飞船后,仍然能与飞船并肩前进,不会落在飞船的后面。
[学生思考]:人站在匀速行驶的汽车里竖直向上跳起,会落在起跳点的什么位置?原因是什么? 三、课堂小结
(1)牛顿第一运动定律的研究对象是一切物体、成立条件是不受外力作用、结论是总保持静止状态或匀速直线运动状态。
(2)惯性是物体具有的保持原来的运动状态的一种性质; (3)任何物体在任何状态下都具有的这种性质;
(4)分析惯性现象的一般步骤:研究对象→原来的运动状态→受力情况→
运动状态变化情况。
探究物体受力时怎样运动
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道二力平衡的条件,知道二力平衡时物体的运动状态。 (2)了解物体在非平衡力作用下运动状态是变化的。 2.过程与方法
(1)通过实验探究,学生自己得出二力平衡的条件。
(2)通过实验、观察、讨论等学习活动,感性认识物体受非平衡力作用时运动状的改变。
3.情感态度与价值观
在逐步深入探究运动和力的关系的过程,激发学生的好奇心和求知欲,培养学生的探索精神。
【教学重点】
二力平衡的条件,物体受非平衡力作用时运动状态是变化的。
【教学难点】
物体“运动状态”的改变是指速度的大小或运动方向发生改变,这一点学生不容易理解,是本节教学的难点。对此要结合实验现象和生活事例,让学生慢慢感悟。
【教学过程】
一、什么是二力平衡
可以结合牛顿第一定律引入:通过上节课的学习我们知道,物体在不受外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态;那么能不能反过来说,凡是保持静止状态或做匀速直线运动的物体,都没有受到外力的作用?
让学生观察教材图7-37所示的情景,分析下列物体是否受到力的作用?若受力,请画出其受力的示意图:
1.停在树枝上的小鸟;
2.被托起在空中静止不动的杂技演员; 3.在空中匀速下降的跳伞运动员。
学生画图后,很自然引出一个新的问题:为什么物体受到两个力的作用,其运动状态跟不受力时一样,即保持匀速直线运动状态或静止状态?
教师介绍:这是由于物体受到的两个力的作用效果相互抵消的缘故。一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力互相平衡或二力平衡。
可结合教材图7-37,让学生理解二力平衡的概念。在图(a)中,小鸟受到的重力和支持力平衡,小鸟保持静止状态;在图(b)中,上方的杂技演员受到的重力和支持力平衡,演员静止不动;在(c)图中,跳伞运动员受到的重力和阻力平衡,运动员做匀速直线运动。 二、二力平衡的条件
在上面的例子中,物体受到的两个力都是互相平衡的。那么是不是物体受到两个力的作用,一定就会平衡呢?可以做一个演示实验:如图1所示,找一个大一些的钩码,挂在橡皮筋下,橡皮筋的上端固定,用力向下拉钩码,使橡皮筋继续伸长,问学生:“若放开手,钩码将受几个力?它还能保持静止状态吗?”放手后,学生观察到钩码由静止变为向上运动。
通过演示实验引出问题:物体受到两个力的作用,有时候二力平衡,有时候两个力不平衡,那么两个力满足什么条件才能互相平衡?由此引入“二力平衡的条件”。
可以先让学生猜一猜。
然后让学生完成“活动1”中的实验。也可以让学生结合自己的猜想尝试设计实验,然后按教材进行实验。实验前要让学生明确操作的主要步骤,实验时提醒学生注意及时记录观察结果。
用下列物品自制学具进行实验,效果也很好:在装有支架的木板上固定两个
图1
定滑轮(或者钉两个铁钉,在钉子上套上细管),取方形的硬纸板一张,在上面钻两个对称的小孔,两小孔之间画一条虚线,再取几个相同的钩码,两段细线,按图2装配好,即可进行实验。该装置不仅可以研究二力平衡时,必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上,还能研究二力必须作用在同一个物体上:当实验进行到最后时,用剪刀将硬纸板从中间剪断,结果硬纸板的两个部分都不能平衡,如图(D)所示。
(A) (B) (C) (D)
图2
通过对实验结果的分析,容易得出二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,必须大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上。
为方便学生记忆,可以把二力平衡的条件概括为八个字:“同物、等大、反向、共线”。
“活动2”目的是让学生运用二力平衡的知识分析具体问题,从而加深对二力平衡条件的理解。
在教材图7-39(a)图中,两个力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力;在(b)图中,两个力不符合“方向相反”“作用在同一直线上”这两个条件,不是平衡力;在(c)图中,F1和F2完全符合二力平衡的条件,是一对平衡力;在(d)图中,两个力不在同一直线上,不是平衡力;在(e)图中,两个力的大小不相等,不是平衡力。所以只有(c)图中的物体能处于静止状态。
学完二力平衡的条件,可以将二力平衡的有关知识与牛顿第一定律对比,并对二力平衡作一个简要的小结:从理论上讲,物体保持静止状态或匀速直线运动状态的条件是:不受力或受平衡力。但是在现实生活中,不受任何外力的物体是
不存在的,所以我们实际见到的保持静止或匀速直线运动状态的物体,都是由于受到平衡力的作用。在物体只受两个力作用的情况下,我们可以进行如下推理或判断:
物体静止或做匀速直线运动
二力平衡
符合二力平衡条件
即根据二力平衡的知识,已知物体的运动状态,可以分析确定二力的大小、方向关系;已知物体的受力情况,又可以判断出物体的运动状态。
可列举一些实例让学生分析。如:空中飘落的雪花,如果它受到的重力和阻力相等,此时雪花怎样运动?在平直的公路上行驶的汽车要保持匀速,发动机的牵引力和阻力应满足什么关系?怎样用弹簧测力计测量物体受到的重力?为什么此时测力计的示数等于物体受到的重力?在“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验中,为什么要水平拉动弹簧测力计,并使木块做匀速直线运动? 三、非平衡力和物体运动状态的变化
关于物体受非平衡力时的运动状态,学生在活动1的实验中已有所感受,但由于该实验中物体运动状态改变较快,学生对物体运动状态变化的过程,缺乏直观的认识,为此教材安排了“活动3”。
活动3共有三个实验,最好先让学生观察教材中的示意图,明确各物体受到哪些力?是否为平衡力?然后进行实验。
实验时要注意以下问题:
第一个实验:在保证小车做加速运动的前提下,小车的质量要大一些,钩码的质量小一些,这样小车加速缓慢,便于观察;
第二个实验:斜面不要做得太高,以能观察到小球在水平面上做减速运动,最后停下为宜;
第三个实验:可用橡皮代替小球,既安全又方便,提醒学生从侧面水平观察,学生实验后,教师可用喷出的水流来演示斜抛物体运动的路径。
学生分组实验后,汇报交流,让学生列举观察到的现象,如小车由静变动,速度越来越大等,教师把学生列举的现象板书在黑板上,然后结合板书用大括号总结:物体由静变动,由动变静,由慢变快,由快变慢,都是速度的大小发生了变化;物体做曲线运动时,运动方向发生变化;当物体运动速度发生变化,或运动方向发生变化时,不再保持原来的运动状态,统称为“运动状态改变”。可见,物体受非平衡力作用时,运动状态是变化的(在学生搞清了有关名词后,该结论也可以启发学生自己总结得出)。这一结论进一步说明:力是改变物体运动状态
的原因,不是维持物体运动状态的原因。
得出结论后,可以让学生列举或解释生活中非平衡力改变物体运动状态的事例。如:骑自行车时,为什么起动时很费劲,而已经骑快的自行车却不需要很大的力量去维持?当客车突然左转弯时,坐在客车哪一侧(左或右)的乘客会受到车厢对他的作用力?这个力起到什么作用?(第一个问题的参考答案为:自行车起动时做加速运动,此时必须用力蹬车,使自行车获得的动力大于阻力,这样才能不断改变其运动状态,使自行车由静变动,由慢变快。已经骑快的自行车,只需使动力等于阻力,即可匀速运动,所以不需要很大的力量蹬车。第二个问题的参考答案为:右侧。这个力改变乘客的运动方向,使乘客随汽车一起“左转”。)
关于本节课的总结,可以参考下面的“课堂测评”第1题。 四、课堂测评
1.本章第三节和第四节研究了运动和力的关系,请你对“运动和力的关系”作一个简要的总结。
2.起重机吊着4t的货物静止不动,货物受到的重力是 N,受到的拉力是 N;当货物匀速上升时,它受到的拉力 于重力;当货物匀速下降时,它受到的拉力 于重力;当货物匀速水平移动时,它受到的拉力 于重力。
3.在图3所示的四种情况中,F1与F2为一对平衡力的是( )。
图3
4.苹果挂在枝头静止不动,下列每一对力中属于二力平衡的是( )。 A.树枝对苹果的拉力与苹果对树枝的拉力 B.苹果受到的重力与苹果对树枝的拉力 C.苹果受到的重力与树枝对苹果的拉力 D.树枝受到的重力与树枝对苹果的拉力 5.下列说法正确的是( )。
A.物体受到力的作用,其运动状态一定改变 B.物体运动状态发生改变时,一定受到了力的作用
C.物体保持匀速直线运动状态或静止状态,一定没有受到力的作用 D.物体受平衡力作用时,一定处于静止状态
6.做一做:用弹簧测力计吊起一个钩码,静止不动,观察测力计的示数。手提测力计使钩码匀速上升或下降,观察测力计的示数是否变化?为什么?若使钩码急速上升或下降,观察测力计的示数是否变化?为什么?
7.“不倒翁”的上部是极轻的外壳,底部填充密度较大的物质(如铁块),它的质量集中在底部,重心很低,如图3(B)所示。
G G
(A) (B) (C)图3 (1)请在(C)图中画出水平面对“不倒翁”的支持力的示意图; (2)试分析:为什么当“不倒翁”倾斜时,能自动站立起来?
8.宇宙飞船在太空沿椭圆或圆形轨道绕地球运行,例如我国神舟6号飞船绕地球一圈需要90min,飞行速度约为7.82km/s。请问宇宙飞船为什么能绕着地球做曲线运动?
参考答案
1.及时对知识进行梳理能够把众多的知识联系起来,形成知识体系,不仅有利于记忆,而且能加深对知识的理解。鼓励学生用多种形式进行总结。如:
提纲形式:
(1)牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)物体受平衡力作用时,保持匀速直线运动状态或静止状态。 (3)物体受非平衡力作用时,运动状态是变化的。 表格形式: 受力情况 不受力 运动表现形式 状态是否改变 静止或匀速直线运不改遵循的规律或满足的条件 牛顿第一定律 动 受平衡力 受非平衡力 动 速度的大小改变或方向改变 静止或匀速直线运变 不改变 改变 二力平衡的条件 力可以改变物体的运动状态 图示形式:
物体 受力 情况 没有受到 外力作用 受到外 力作用 受平衡力 受非平衡力 物体保持静止或 匀速直线运动状态 物体的运动状态发生改变 码受到的拉力和重力平衡,即测力计的示数始终与钩码受到的重力大小相等。若使钩码急速上升或下降,测力计的示数变化,因为钩码的运动状态是变化的,钩码受到的拉力和重力不平衡,测力计的示数与钩码受到的重力大小不再相等。
7.(1)如图4所示,F即为水平面对“不倒翁”的支持力。 (2)当“不倒翁”歪倒时所受的支持力和重力不平衡,所以会逆时针转动,从而站立起来。
8.宇宙飞船绕地球运动时受到地球对它的引力,引力不断改变其运动方向,使飞船做曲线运动。
F 教学目标 1、知识目标
(1)知道什么是压力,压力与重力的区别。
此外还可以用大括号、知识树等形式进行总结。 2.3.92×104 3.92×104 等 等 等 3.B 4.C 5.B
6.手提测力计使钩码匀速上升或下降,测力计的示数不变化,因为此时钩
G 图4
第八章 神奇的压强 第一节 认识压强
(2)知道压力的作用效果与哪些因素有关。 (3)知道什么是压强、压强的计算公式和单位。 (4)能进行简单的压强计算。 2、能力目标
(1)观察生活中各种跟压强有关的现象。 (2)了解对比是提高物理思维的基本方法。 教学重难点
1、教学重点:压强的概念及建立过程;用控制变量法“探究压力的作用效果”; 压强的简单计算。
2、教学难点:压强的概念及建立过程(如何在“探究压力的作用效果”的基础上过渡到压强的概念)。 教学器材
铅笔(自带)、气球、钩码、小方桌、沙盘。 教学过程 一、引入新课
展示一幅消防队员冰湖救人的图片,学生听教师讲故事:2016年的的冬天,东北所有的湖水都结冰了。一天上午,一位老大爷贪图方便,从一个冰湖抄近路行走,走着走着快到湖的中央时,突然“吱”的一声冰面裂了,这时老大爷急忙把腿一抬,就想快速离开此地。就在这时,冰面完全破裂,老大爷掉入了冰冷的水中。路人发现后报了警,消防队员很快到达冰湖展开施救。一位年轻的消防战士腰系绳子,手中还拿着一根消防安全绳,整个身体趴在冰面上,一点一点匍匐前进。很快消防战士爬到了老大爷身旁,将安全绳拴在老大爷的腰上,救起了老大爷。此处是不是应该有掌声,为这位机智勇敢的消防战士点赞!同时我也请同学们思考两个问题:一是老大爷为什么一抬腿冰面就完全破裂?二是消防战士为什么不快速奔跑去救老人呢?今天就让我们带着这两个问题一起学习第八章第一节认识压强。
板书:第八章 第一节 认识压强 二、展示学习目标,并强调重难点。
学习目标:
(1)知道什么是压力,压力与重力的区别。 (2)知道压力的作用效果与哪些因素有关。 (3)知道什么是压强、压强的计算公式和单位。 (4)能进行简单的压强计算。
三、教学内容 1、检查预习一
师问:什么是压力,压力的方向如何?压力与重力有什么区别?
小组1观察压力的方向,并投影导学案,说出答案。老师点评后,学生纠正。 (小组1展示导学案内容)(1)物理学中将 的力叫做压力。单位是 ,压力的方向 ,压力的作用点 。一切物体表面受到压力时,都会发生 。水平面上的物体对支持面的压力,其大小与物体重力的大小 ,压力和重力是 (选填“相同”或“不同”)的两个力。
(小组2展示导学案内容)(2)画出下列物体受到的压力和重力的示意图:
小组讨论:压力与重力的区别
力的大小 力的方向 力的作用点 施力物体
压 力
重 力
(小组3展示导学案以上表格内容)
学生观察4幅图片:(1)沼泽地上,她为什么不会陷下去呢?(2)有一副滑雪
板多好啊!(3)坦克为什么用履带?(4)钢轨为什么要铺在枕木上?
观察思考后,小组做一做:(1)两个食指压铅笔,手指受压的感觉不同。(2)左手掌与右食指同时压气球,形变不同。 (小组4谈感受,并说明原因) 2、检测预习二
(1)用手指压着铅笔的两端,两个手指的感受 (选填“一样”或“不一样”)。用右手的食指压笔头尖的一端,皮肤被按凹一些,用的力越大,陷入得越 (选填“深”或“浅”)。
(2)思考:在雪地行走,脚容易陷入积雪中,而滑雪的人却几乎没有陷入雪里。这是为什么呢?
3、小组猜一猜:压力的作用效果可能跟什么因素有关呢? (小组5谈猜想1...2....) 小组探究:压力的作用效果
让学生进行小组讨论后说出实验器材与实验步骤,待学生分组实验完毕后,分别让两个小组的学生展示并归纳结论。
学生展示的内容:实验器材:钩码、小桌、一盘沙。 实验步骤:1、 2、 3、 探究一:压力的作用效果与压力大小的关系。 结论1: 。 (小组6展示并归纳结论)
探究二:压力的作用效果与受力面积的关系。 结论2: 。 (小组7展示并归纳结论)
(老师小结,学生齐读)
实验结论:影响压力作用的因素: 和 。即当 相同时, 越大,压力的作用效果越明显; 当 相同
G G G 时, 越小,压力的作用效果越明显。 4、小组讨论:谁对地面的压力作用效果更明显?
(1)重为1500N的甲物体放在水平地面上,甲与地面的接触面积为5m2 。 (2)重为1200N的乙物放在水平地面上,乙与地面的接触面积为3m2 。 (小组8展示并解释)甲:1m2面积上受到的压力是300N。乙:1m2面积上受到的压力是400N。物体单位面积上受到的压力较大的是:乙物体。 师:物体单位面积上受到的压力用什么物理量表示呢? 全体学生:压强
板书:压强的定义、公式及单位 5、检测预习三: (小组9展示导学案 )
(1)压强定义:物理学中,用 来描述压力的作用效果。把 受到的压力与 之比叫做压强;即物体单位面积上所受的 叫压强。压强用符号 来表示。 (2)压强的计算公式及单位:
压强的计算公式为 ,压强的国际单位 。用一个专门的名称称为 ,简称 ,用符号 表示。1Pa= N/m2。 老师强调,压强的定义可以两种表达。公式中三个量琮要统一用国际单位。 师问:课前故事中的问题:老大爷为什么一抬腿冰面就完全破裂了呢?消防战士为什么不快速奔跑去救老人呢?谁来解释? (小组10口答以上问题)
6、当堂训练:某同学的重力约为500N,每只脚接触地面的面积大约为0.01m2,求人站立时对地面的压强大约是多少? (小组11展示计算过程)
师强调:计算题的书写格式要规范,受力面积要看清是哪部分。 拓展:当人行走时人对地面的压强比站立时大了还是小了?为什么? (全体口答以上问题)
想一想:1Pa大约有多大?请阅读课文65页图8-4一些物体的压强。 (学生阅读课本相关内容)
师强调:帕斯卡是一个很小的单位,实际中还常用千帕(kPa),兆帕(MPa)。一张报纸平放时对桌面的压强约0.5Pa。一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面压强约20Pa 成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa。
(全体口答):1 Pa的物理含义: 。 7、小组交流:我的学习收获是……,让各小组组内交流后,小组12、13发言,老师小结本课内容。
四、板书设计
课题:第八章 第一节 认识压强
一、压力:1.定义:垂直作用在物体表面上的力。2.方向 3.作用点 4.影响压力作用效果的因素:压力的大小和受力面积。
二、压强:1.定义:反映压力作用效果的物理量。物体单位面积上受到的压力叫压强。2.公式: p S 3. 单位:帕( Pa )。
四、检测反馈
1.同一块砖怎样放置压力的作用效果最明显?为什么?
F
2.(2006宜昌改动)在探究压力的作用效果与什么因素有关的实验中,小明设计了下图甲、乙、丙三个实验:
①在实验中,小明同学是通过观察泡沫塑料_________来比较压力作用效果的。 ②图_________ 两个实验是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关的;图_________ 两个实验是用来研究压力的作用效果与压力大小是否有关的。
③在物理学中,用_________表示压力的作用效果。
3.质量为40 kg的小明同学骑着一辆质量为10 kg的自行车在平直公路上匀速行驶,自行车每个轮子与地面的接触面积为10 cm2。求:(1)小明骑自行车对地面的压力是多少?(2) 小明骑自行车行驶时对地面的压强为多少? (第1、2小题分别由xx yy两位同学口答,第3小题由zz同学板演展示。) 师:点评检测题,并强调易错点。 生:矫正并笔记。 课外作业:
1. 两物体放在水平地面上,质量之比为2:3,和地面接触面积之比为4:3,则它们对地面的压强之比为:
A. 9:8 B. 1:2 C. 2:1 D. 8:9 ( )
2.某公路路面所能承受的最大压强为8×105Pa。现有一辆卡车,自重2t,有6个轮子,每个轮子与地面的接触面积是200cm2,当这辆卡车满载10t货物在该公路上行驶时,求:
(1)该车满载时对地面的压力是多少?
(2)请通过计算说明是否对此公路路面产生的危害。(g取10N/kg)
研究液体的压强
【教学目标】
1.知识与技能
通过探究活动理解液体压强的规律及其应用。 2.过程与方法
在探究活动中培养学生的创新意识、思维能力和实践能力。 3.情感态度与价值观
(1)在观察实验过程中,培养学生的科学态度;
(2)鼓励学生积极参与探究活动,保持对自然界的好奇和对科学的求知欲。
【教学重点】
液体压强的特点。
【教学难点】
用液体压强知识解释实际现象。
【教学过程】
一、引入新课
1648年,法国科学家帕斯卡只用了几杯水就将坚固的木桶撑破了,你相信这是真的吗? 二、新课教学
(一)令人惊奇的实验
[学生活动]:模仿帕斯卡的实验。你在实验中观察到了哪些现象?想到了哪些问题?
[想一想]:
1.饮料瓶壁上为什么要刻些细槽? 2.管子应该长些还是短些? 3.怎样保证瓶塞与瓶口之间的密封? (二)探究液体内部压强的特点
[讲解]:由于液体受重力作用,液体对容器的底部有压强;由于液体具有流动性,液体对容器的侧壁有压强
[演示实验]:两端开口的玻璃管,一端用橡皮膜封住,将水倒入,观察现象;侧壁开口的玻璃管用橡皮膜封住,将水倒入,观察现象。
现象:橡皮膜向下或向外突出。 结论:液体对容器底有压强; 液体对容器壁也有压强。 [提出问题]:液体内部有压强吗? [展示]:展示U型压强计 [讲解]:U型压强计的工作原理。
[实验]:把探头放进盛水的容器中,检验液体内部是否存在压强。 [现象]:压强计的玻璃管两端出现了高度差。 [结论]:液体内部存在压强。
[提出问题]:同一深度,液体向各个方向压强有何规律呢?
[实验]:保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,检验液体内部同一
深度向各个方向的压强是否相等。
[提出问题]:液体内部压强和深度有什么关系呢? [学生猜想]:学生甲:没有关系。学生乙:越深压强越大。
[实验]:增大探头在水中的深度,观察液体内部的压强与深度的关系。 [讨论]:液体压强与液体密度有关吗?
学生小组讨论得出实验方案并进行交流。最终得出;要研究液体压强和液体密度的关系,需要考虑实验时用不同种液体,但深度相同,体现控制变量法的思想。
[学生实验]:换用其它的液体(如盐水、酒精等),观察在深度相同时,液体内部的压强是否与密度有关。
[总结]:
(1)液体内部向各个方向都有压强; (2)在同一深度,液体向各方向压强相等; (3)深度增加,液体的压强增大; (4)液体的压强还与液体的密度有关。
[讨论]:液体内部压强与液体的多少(质量)有关吗?学生设计实验得出结论。
[讲解]:液体的压强是由于液体受到重力产生的。为了计算液体内部的压强,可以设想在液面下有一高度为h,截面为S的液柱,如图8-17所示。计算这段液柱产生的压强,就能得到液体内部深度为h处的压强公式。
[学生练习]
1.液柱的体积V=S× 2.液柱的质量m=ρV=ρS× 3.液柱重G=mg=ρgs× 4.液柱对它底面的压力F=
5.液柱对它底面的压强p=F/S=( )h/S= h
[总结]:液体内部的压强公式为p=ρgh。这个公式也说明液体内部压强只与液体密度和高度有关。同一高度上各个方向压强相等。
[例题讲解]:如果一位同学在高5m的阳台上模仿帕斯卡做实验,细管灌满后对木桶底部的压强为多大?(g取10N/kg)
解:已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,高度h=5m,根据液体压强公式得:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
答:对桶底的压强大小为5×104Pa.
[学生练习]:若把水从地面送到10m高的楼上,需对水施多大的压强? (三)连通器 [展示]:展示连通器
[讲解]:上端开口,底部互相连通的容器,叫连通器。
[演示]:在连通器中倒入红水,让学生观察每个容器中的水面的高度。 (相平)再把连通器慢慢倾斜一个角度,让学生观察水面是否相平(仍相平) [总结]:连通器的水静止时,各容器中的水面总保持相平。
[阅读]:请大家看看书,列举例子,说明连通器在生活和生产中的应用。 [多媒体展示]:我国三峡工程中的船闸。出示幻灯片,讲述船闸的简单结构和船通过船闸的过程。 三、课堂小结:
1.液体对容器底和侧壁都有压强;液体各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大;在同一深度液体各个方向的压强相等,液体的压强还与液体的密度有关。
2.液体内部的压强公式为p=ρgh。 3.连通器:上端开口,下端连通的容器。
大气压与人类生活
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)确认大气压强的存在。
(2)了解大气压的测量方法和估测方法,知道1个标准大气压的数值。 (3)了解液体的沸点跟表面气压的关系。 2.过程和方法:
(1)观察并描述跟大气压有关的现象,体验大气压强的存在。 (2)经历估测大气压强的过程,领会估测大气压的方法。 3.情感、态度和价值观:
通过对大气压应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
【教学重难点】
1.重点:体验大气压强的存在,感知大气压强的大小。 2.难点:
(1)理解大气压产生的原因及方向。 (2)托里拆利实验及原理。 (3)感知大气压的大小。
【教学过程】
一、引入新课
[演示实验]
(1)将硬纸片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来(提醒学生注意观察),放手后,看到什么现象?(硬纸片掉下)
(2)将玻璃杯装满水,仍用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来(暂不放手,问:如果放手,会出现什么现象?(先请同学们猜一猜)。放手后,看到什么现象?(硬纸片没有掉下来。)
(3)将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上,再将重物挂在钩上,吸盘仍然不会脱落。
[讲述]:同学们要知道实验时,硬纸片和吸盘不会掉下来的原因吗,学习了这节课的知识,就知道了。 二、进行新课
(一)怎样知道大气有压强
[阅读课文]:看图8-25.8-26.读后问:是什么力使硬纸片和吸盘不会掉下来?
[讲解]:地球周围被厚厚的空气层包围着,这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用,而且能流动,因而空气内部向各个方向都有压强。大气对浸在它里面的物体的压强,叫做大气压强,简称大气压。
[阅读]:马德堡半球实验
[讲述]:空气把两个铜半球紧紧地压在一起,16匹马都很难把它们拉开。对于这个实验,同学们想试一试吗?现在,我们模仿马德堡半球实验来做一做。
[学生实验]:学生照课本中图8-27(b)做实验,两个皮碗口对口挤压。然后两手用力往外拉 (用较大的力才能拉开)。
[总结]:刚才同学们所做的模仿马德堡半球实验证明了大气压强的存在。大气确实存在着压强,叫做大气压强,简称大气压。马德堡半球实验不仅证明了大气压强的存在,还表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢?
(二)怎样测量大气压
[学生活动]:估测大气压。如图8-28所示,先把注射器的活塞推至顶端,把管内空气排出,用橡皮帽把它的小孔堵住。然后在活塞下端悬挂钩码,并逐渐增加钩码数量,直到活塞将开始被拉动时为止。
[设疑]:要计算大气对注射器活塞的压强p,需要测出什
么?
[学生发言]:需要测出大气对活塞的压力和活塞的面积。
[学生讨论]:怎样测量大气对活塞的压力和活塞的面积呢?能否从二力平衡的角度想出什么办法呢?
[教师点拨]:从给活塞施加向下的拉力角度考虑活塞受到的大气压力;活塞的面积测量可通过测活塞周长或体积的方法。
[学生猜想]:用液体代替活塞是否更好呢?说出理由。
[演示实验]:出示一个长滴管,将长滴管下端放进红墨水中,先轻轻挤压滴管的胶囊,再用力挤压,让学生观察液柱上升的情况。
[提问]:液柱为什么会上升呢?假如玻璃管是足够长的,液柱会一直上升吗?由此你能想到一种测量大气压的方法吗?
[学生猜想]:当用力把玻璃管里面的空气挤出来时,由于外界大气压的作用,使液柱上升;若把玻璃管内的空气全部排除,当玻璃管内水柱的压强等于外界大气压时,水就不再上升了,而且保持一定高度。
[讲解]:这个实验给我们提供了一个测量大气压强的方法。由于水的密度过小,要求玻璃管的长度很大,所以,科学家们选择了密度大的液体——水银来做实验。这就是著名的托里拆利实验。
[多媒体播放]:托里拆利实验。 [讨论]:管内水银为什么不继续下落?
[讲解]:这是大气压强支持着管内的汞柱,也就是说大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。
[学生活动]:计算大气压强的值。P=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
[总结]:1个标准大气压的数值为1.013×105 Pa 它相当于在1cm2表面受到10N的压力。通常人们把760mm汞柱所产生的压强,称作一个标准大气压,符号为1atm。1atm=1.013×105Pa.
[讨论]:大气压作用在一个人手掌上的压力约为500N,相当于一个质量为50kg的人站在你手掌上产生的压力。这么大的压力,我们为何感觉不到呢?(因为人体内也存在压强,内外压力相互平衡;另外,人长期生活在大气中,已经适应这种环境了)。
教师:大气压是固定不变的吗?大气压的大小与什么因素有关?
(三)大气压与人类生活
[多媒体播放]:电影片断——红军爬雪山的情景:茫茫雪山上,狂风卷着雪花。山高路远,气压又低,战士们呼吸困难,但他们仍然坚持着,相互搀扶着前进……炊事员支起铁锅,用那少得可怜的粮食和雪水做出“煮不熟”的饭……恶劣的天气,饥寒交迫,一些战士牺牲了……
[讨论]:看了影片,你想到什么?影片中哪些情景与大气压有关? [学生阅读]:“大气压与人类生活”,举例说明大气压与人类生活息息相关的例子。
[多媒体展示]:
(1)大气压的大小与海拔高度有关:随着高度的增加,空气稀薄,气压减小。
(2)大气压对人体的影响:高山反应——初次进入高原,空气稀薄,吸进来的空气中含氧量减少,造成缺氧,加之气压较低,使人体出现一些不适症状。
(四)高压锅
[讨论]:刚才同学们提到,为什么高山上用普通的锅很难将饭烧熟?怎样才能把饭煮熟呢?
[实验];如图8-34所示,用注射器给沸腾的水打气加压,水还能继续沸腾吗?对沸腾的水停止加热,随即用注射器抽气减压,水会再次沸腾吗?
[讲解]:这是因为水的沸点与水面上的气压有关。液体表面的气压增大液体沸点升高,液体表面的气压减小,液体沸点降低。
[阅读]高压锅的原理
[简介]航天服的作用和基本结构。
航天服按功能可分为舱内用航天服和舱外用航天服。
舱内航天服也称应急航天服,当载人航天器座舱发生泄漏,压力突然降低时,航天员及时穿上它,接通舱内与之配套的供氧、供气系统,服装内就会立即充压供气,并能提供一定的温度保障和通信功能。航天员一般在航天器上升、变轨、降落等易发生事故的阶段穿上舱内航天服,而在正常飞行中则不需要穿着。
舱外航天服比舱内航天服要复杂得多,它是航天员出舱进入宇宙空间进行活动的保障和支持系统。它不仅需要具备独立的生命保障和工作能力,包括极端热环境的防护和人体平衡控制,氧气供应和压力控制,服内微环境的通风净化、测控与通信保障、电源供应、航天员视觉防护与保障等,而且还需具有良好活动性能的关节系统以及在主要系统故障情况下的应急供氧系统。 三、课堂小结
本节课我们做了哪些实验?请你用图形勾画出、或者用语言概括出这节课的所学所得。通过这节课的学习你有哪些感触?你还有什么疑惑?还能提出什么问题?
【教学反思】
1.本节内容多,大气压概念抽象,学生感受不像固体压强和液体压强那么直观,大脑对知识刺激产生的痕迹不很深。
2.托里拆利实验过程展示不够,学生对实验过程不很清晰,对现象的语言叙述不明了。
3.估测大气压的处理不能落到实处,课后学生动手做的不很多,问其原因,大多回答:找不到注射器,也不知道挂什么重物,下节课或利用课余时间和学生共同做实验:
器材:一次性注射器(20ml)、刻度尺、盛水塑料桶、杆秤 实验过程:(略)
收集的数据:V=20ml=20cm3 h=7cm 塑料桶和水的总质量m=2.9kg 计算:F=G=mg=2.9kg×9.8N/kg=28.42N S=V/L=20cm3/7cm=2.86×10-4m2
p=F/S=28.42N/2.86×10-4m2=9.937×104Pa
4.学生对知识掌握到什么程度不明确,课后了解了他们哪些知识未听懂。主要有:(1)大气压到底是怎么产生的(2)为什么大气压朝向各个方向(3)为什么大气压等于高为760mm汞柱产生的压强。这些教师需要作必要的说明,
告诉他们本节课只要认识到什么程度,至于他们的疑问,不需要掌握或者暂时还很难讲清。
5.一个想法:是否有必要将每节课要求学生掌握哪些知识,掌握到什么程度用小黑板挂出或印成学案。
第九章 浮力与升力
认识浮力
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)知道什么是浮力及浮力产生的原因,知道浮力的大小跟那些因素有关。 (2)学习用弹簧测力计测浮力的大小。 2.过程与方法
(1)通过实验与探究,感受浮力、认识浮力。
(2)经历探究浮力的大小与哪些因素有关的过程,学习使用控制变量法。 3.情感态度与价值观
亲身参与科学探究的过程,在活动中大胆提出自己的猜想,能实事求是地记录数据,并根据实验数据提出自己的见解,有与他人合作交流的愿望。
【教学重点】
1.浮力的概念的建立。 2.“称重法”测浮力。
【教学难点】
1.浮力产生的原因。
2.浮力的大小与那些因素有关。
【教学过程】
一、引入新课
传说大约两千年前,罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷,攻到死海岸边,下令处决
俘虏来的奴隶。奴隶们被扔入死海,并没有沉到水里淹死,却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒,再次下令将俘虏扔到海里,但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色,认为奴隶们受到神灵保佑,屡淹不死,只好下令将他们全部释放。由此引入浮力。 二、进行新课
(一)什么是浮力 [多媒体展示]:图片 [讨论]:
(1)这里面的物体除了受重力以外,还受什么力?方向如何? (2)浮力的施力物体和受力物体分别是什么?浮力的方向是怎样的? [总结]:液体和气体对浸在其中的物体产生向上的浮力。一般用F表示。 [学生活动]:浮力的现象在我们的生活中很普遍,能否列举几个事例呢?学生尽可能列举一些常见的事例。
[学生实验]:比较金属块在空气和水中时弹簧测力计的示数。实验后请学生汇报实验方法、观察到的现象和实验结论。
[总结]:金属块浸入水中后弹簧测力计的示数变小,说明石块受到了向上托的力,可见石块在水中受浮力。
[提问]:刚才的实验说明沉在水中的物体也受到浮力,你能通过实验进一步知道石块受到的浮力是多大吗?
[讨论]:弹簧测力计的示数减小是由于金属块受到浮力造成的,所以弹簧测力计减小的示数等于浮力。
[总结]:浮力=物重G-物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F,即F浮=G-F [讨论]:如果换用其他液体进行实验,你也会得到同样的结果吗? [总结]:浸在任何液体物体都会受到液体竖直向上的托力,这就是浮力。 (二)浮力是怎样产生的
[引入]:我们知道了什么是浮力,不禁想到浸在液体中的物体为什么受到向上的浮力?
[演示实验]:取一个去掉底的饮料瓶,瓶口朝下放置,把一个乒乓球防入瓶内,乒乓球落在瓶颈处。当向瓶内倒水时,乒乓球是否会浮起?先让学生猜一猜。倒水后乒乓球并没有浮起来。再将饮料瓶的下部浸入大水槽中,看此时乒乓球会怎样?
[讨论]:为什么开始乒乓球没有浮起来?当饮料瓶下部浸入大水槽时,乒乓球为什么浮起来了?
[学生阅读]:教材活动2中的内容,并思考讨论其中问题。
[总结]:因为液体的压强随深度的增加而增大,所以物体下表面受到的压强比上表面受到的压强大。浮力就是由于液体对物体产生的向上和向下的压力差产生的。
[学生活动]:根据浮力产生的原因分析回答刚才乒乓球的两种情况。 (三)浮力的大小跟那些因素有关
[多媒体展示]:钢铁制造的万吨巨轮浮在水面上;人悠闲地躺在死海中看书。 [提出问题]:看到上述情景,你想到了什么?浮力的大小可能跟哪些因素有关呢?请同学们联系生活实际说一说。
[猜想与假设]:学生结合上面的情景并联系实际提出猜想,浮力的大小可能与物体的体积、物体的形状、物体浸在液体中的深度、液体的密度、物体的密度有关。
[制定实验方案]:教师巡视辅导,视学生的情况点拨。如研究浮力与哪个因素有关时,需要控制内心量不变?改变哪个物理量?怎样改变?怎样比较浮力的大小?要完成实验需要用到那些器材?需要记录那些数据?
[进行实验]:学生实验,实验后分析记录的数据得出结论,作好总结。 [分析论证]:分组实验后,全班集中交流实验结果,各小组汇报实验的方法和数据、结论。
[总结]:浮力的大小跟液体的密度和物体浸在液体中的体积有关;浮力的大小与物体的形状、材料、浸没的深度无关。
[讲解]:并非物体的体积越大受到的浮力就越大,关键取决于物体浸在液体中的部分有多少,物体浸在液体中的体积越大浮力就越大。
[想一想]:游泳者感觉到潜入水中时比浮在水面游泳时受到的浮力大,其原因是什么? 三、小结:
这节课你学会了什么?你对浮力有哪些新的认识?纠正了哪些队浮力的错误认识?
【教学反思】
1.本节课内容增加了许多学生能亲自探究的实验让学生动手去体验、讨论、
分析、猜想和实验,从而体现了物理课程的构建,注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认识过程,经历基本科学探究实践,注重物理学科与其他学科的融合,使学生得到全面发展。也突出了物理课堂的主旋律“活动教学”。
2.本节课的另一个特点是讲练结合,学习新的知识以后及时练习、巩固学习的效果很好。
整节课学生情绪高涨,参与积极,讨论热烈,提高了学生的科学研究能力和增强了学生创新意识,为学生的终身学习打下了基础。
阿基米德原理
【教学目标】
(一)知识与技能: 1.知道阿基米德原理;
2.会用阿基米德原理的公式进行简单的计算。 (二)过程与方法:
1.能用已掌握的知识,根据实验目的,设计、完成实验,得出实验结论并归纳出阿基米德原理的内容;
2.培养学生初步的观察、实验能力,初步的分析、概括能力。 (三)情感态度与价值观:
在观察实验的基础上,归纳、概括出物理规律,培养学生实事求是的科学态度,培养学生爱科学,探求真理的愿望。
【教学重难点】
1.重点:阿基米德原理及其探究过程。 2.难点:正确理解阿基米德原理的内容。
【教学准备】
弹簧测力计、溢水杯、水、盐水、石块、铝块、细线、小桶、空矿泉水瓶、水槽。
【教学方法】
实验探究法、概括归纳法。
【教学过程】
一、引入新课:
复习提问:
1.什么是浮力?它的方向怎样? 2.计算浮力的方法有哪些?
3.浮力的大小与哪些因素有关?(为本节的学习做准备)
想想做做:组织学生进行实验:将空矿泉水瓶压入装满水的水槽中。你看到什么现象(水溢出)?你的手有什么感觉(用力越来越大)?说明浮力怎样变化(变大)?你能得出什么结论(浮力越大溢出(排开)的水越多)?
提问:那么浮力的大小与排开液体的多少是否存在定量的关系呢? 二、进行新课:
(一)阿基米德原理(板书) 1.猜想与假设
引导学生得出:浮力跟排开液体的重力有关,具体存在什么关系? 2.制定计划与设计实验 (1)如何测物体受到的浮力?
(2)如何收集排开的液体?你有哪些方法? (3)如何设计实验表格?
参考课本图9-10,设计出实验方案。由于学生第一次使用溢水杯,教师应作一介绍,并提醒学生使用溢水杯的方法。
3.进行实验与收集证据
为了使学生真正认识到总结规律应具有普遍意义,要求学生用石块和铝块及水和盐水进行分组实验,这样得出的结论才具有普遍性。
教师巡视并指导学生进行实验、评估、分析在探究过程中哪一环节出现了问题,应及时给予纠正。
将数据填写在下面的表格内。 物体的重力/N 物体在液体中测力计示数/N 浮力小桶和排开液小桶的重排开液体的重/N 体的总重/N 力/N 力/N 小组 1 2 3 4 在教师的指导下,学生完成了实验探究过程后,由学生完成自己的实验结论。教师要全面准确地介绍阿基米德原理的内容。
得出结论:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示F浮=G排。
推导理解公式:F浮=G排= m排g=ρ液gv
排
,进一步认识到浮力大小与液体的密度、排开液体的体积有关。(解释式中各字
母的含义及单位。)
实验证明,这个结论对气体同样适用。例如空气对气球的浮力大小就等于被气球排开的空气所受到的重力。其计算式为F浮= G排= m排g= ρ空气gV排
[阅读]:浮力的应用,并归纳轮船漂浮的原理:利用“空心”增大排水量从而增大可利用的浮力。
(二)浮力大小的计算
[例题讲解]:在图9-4所示的实验中,物体的体积V=50cm3,g取10N/kg,试问:
(1)把物体完全浸没在水中时,它排开水的重力为多少?它受到的浮力多大?
(2)把物体完全浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中,它排开盐水的重力为多少?它受到的浮力多大?
解:根据阿基米德原理,浮力的大小应等于被物体排开的液体的重力。 (1)浸没在水中时,被物体排开的水的体积V排=V=50cm3=50×10-6m3. 排开水的重力G排=m排水g=ρ水V排g=1×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.5N, 所以物体受到水的浮力F浮=G排=0.5N。
(2)浸没在盐水中时,被物体排开的盐水的体积V排=V=50×10-6m3,排开盐水的重力G’排=m盐水g=ρ盐水V排g=1.1×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.55N
所以物体受到盐水的浮力F’浮=G’排=0.55N
答:(1)物体完全浸没在水中时,它排开水的重力为0.5N,受到的浮力为0.5N;(2)物体完全浸没在盐水中,它排开盐水的重力为0.55N,受到的浮力为0.55N
[学生练习]:1.体积是50 m3的氢气球在地面附近受到的浮力是 N。(ρ空气=1.29kg/m3,ρ氢气=0.09 kg/m3,g取 10N/kg)(645N)
2.把重为38N、体积为5×10-4m3的实心金属球浸没在盛满水的容器内,溢出的水重为
N,金属球所受浮力的大小为 N。(g取10N/kg) (5N 5N)
[阅读]:课文“信息浏览”,引导学生学习阿基米德善于观察思考的精神。(视时间情况可由学生课后完成。) 三、小结:
引导学生归纳总结:
1.探究得出了浮力与排开液体的重力的关系。 2.阿基米德原理的内容及相关因素。
3.求浮力的方法------阿基米德原理法(公式法)。 4.对浮力的计算你还有疑惑吗?
【板书设计】
阿基米德原理
一、阿基米德原理内容:
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
二、计算公式:F浮=G排
推导式:F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 F浮= G排= m排g= ρ空气 gV排
三、当物体完全浸没时:V排=V物 当物体部分浸入时:V排<V物
研究物体的浮沉条件
【教学目标】
1.知识技能:
(1)知道物体的浮沉条件,会根据浮沉条件判断物体的浮沉。
(2)知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。 (3)能应用浮沉条件解释简单的物理现象。
2.方法和过程:
通过观察实验,认识浮沉现象。 3.情感态度和价值观:
通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例,体验科学、技术与社会的密切联系。
【教学重点】
通过观察实验,认识浮沉现象及探究物体的浮沉条件。
【教学难点】
对浸没在液体中的物体的进行受力分析,比较浮力和重力的大小。
【教学过程】
一、新课引入
[设疑]:浸入液体中的物体都会受到浮力,为什么乒乓球会浮在水面,而小石块却沉入水底,物体的浮沉由什么条件决定? 二、新课教学
(一)物体的浮沉条件是什么
[演示实验]:分别让三只同样大的装了黄沙的药瓶浸没在大量筒的水中,一只下沉,一只悬浮,一只上浮直至漂浮
[学生描述]:这四种浮沉状态的特点。 [学生活动]:让鸡蛋像潜艇一样浮沉
[猜想]:正常的鸡蛋在水中是上浮还是下沉?怎样让鸡蛋漂浮呢? [学生实验]:把一只鸡蛋轻放入浓盐水中,使鸡蛋处于漂浮状态,然后缓缓倒入清水,鸡蛋慢慢变为悬浮,继续加入清水,鸡蛋下沉。如再加一些盐粒,鸡蛋以慢慢上浮。
[讨论]:
(1)鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用? (2)鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生了变化? [总结]:
F浮 [想一想]:鸡蛋在悬浮和漂浮两种状态下,浮力都等于重力,那么这两种状态的不同之处是什么? [演示说明]:悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,漂浮是物体浮在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。 [讨论]:满载的轮船由内河驶入大海,受到的浮力大小是否改变?船会上浮一些还是下沉一些? (二)浮沉条件在技术上的应用 [学生讨论]:如何改变物体的浮沉状态呢 [总结]:增减排水的体积以改变浮力(轮船、鱼)及增减自身的重力两种方法都可实现浮沉。 [展示]:展示潜艇模型,了解潜艇是如何实现上浮和下潜的 [总结]:潜水艇的浮沉原理是通过变自身重力实现上浮和下沉。 [多媒体演示]:气象探测气球的升空与降落 [总结]:氢气球通过改变气球体积从而改变浮力来实现上升与下降。 [多媒体演示]:打捞沉船的一般方法:先把浮筒装满水沉入水底,在水底将浮筒与沉船扎在一起,输入高压空气将浮箱内水排开,沉船平稳地浮出水面。热气球升空与下降:加热使气襄内的空气变热密度变小,从而使浮力大于重力上升,停止加热,气襄内空气变冷密度变大,使重力大于浮力,气球下降。 [总结]:浮筒、热气球、飞艇等都是通过改变自身的重力来实现浮沉的。 三、课堂小结: 通过本节学习你是否明白了物体为什么能浮沉,怎样改变条件实现物体的浮沉。你能知道潜水艇和气球的工作原理吗?关于物体的浮沉你还想知道什么? 神奇的升力 【教学目标】 1.知识与技能 (1)了解流体的压强与流速的关系。会用流体的压强与流速的关系解释简单的物理现象。 (2)了解飞机的升力是怎样产生的。 2.过程与方法 (1)通过动手实验、观察,探究流体的压强与流速的关系。 (2)通过实验现象和对比,了解飞机的升力是怎样产生的。 3.情感态度与价值观 通过观察“流体压强与流速有关”的一些神奇的现象,并分析产生这些现象的原因,领略到科学的奥妙,从而产生热爱科学的情感,激发探索自然现象的兴趣。 【教学重点】 流体压强和流速的关系。 【教学难点】 通过实验现象,间接分析总结出流体压强和流速的关系。 【教学过程】 一、新课引入 [展示]:展示一架飞机模型,让学生观察机翼的特点。然后猜想飞机为什么会飞。 二、新课教学 (一)流体的压强与流速的关系 [讲述]:水、空气等都具有流动性,它们统称为流体。流体运动时,在流速不同的地方会表现出一种奇妙的特性。 [学生活动]:A.倔强的纸片;B.不听话的乒乓球;C做个简易喷雾器。学生感受流体压强和流速的关系,提醒学生从对比流速和对比压强两个方面进行分析比较并尝试解释这些现象。 [总结]:流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。 [出示]:火车的安全线,龙卷风吹翻屋顶 [讨论]:火车的安全线的作用,龙卷风吹翻屋顶的原因 (二)升力是怎样产生的 [学生活动]:认识升力。如图9-25所示,取一个飞机翼模型装在支架上,把电风扇置于模型的正前方,当电风扇通电运转时,观察飞机模型的变化。 [讲解]:观察图9-26,机翼的上方呈弧形,当气流从机翼经过时,上方的流速比下方大,根据流速与压强的关系,机翼上方的空气压强比下方处小,于是就产生了使机翼上升的力。这就是升力。 [学生看图]:观察图9-27,分析鸟类展开双翅,即使不扑打,也能在空中滑翔而不会跌下来的原因。 [阅读与思考]:阅读“奥林匹克”号与“豪克”号相撞;航行中的水翼船。思考船相撞的原因及水翼的作用。 三、课堂总结: 通过本节学习,升力给你留下了怎样的印象?你认为生活中哪些地方可利用升力?你想做一个检验升力的课外活动吗? 【教学反思】 (一)教学的创新点 1.课堂教学模式的转变,在这节课的设计上,我改变了以往的教学模式由跟我学、跟我做的教师讲授型模式向我要学、我要做、我要说的学生探究型模式转变,整个课堂90%的时间是学生说、学生做。通过问题情景的层层深入,充分调动学生学习的积极性和协作学习的精神,使学生真正成为课堂的主人,实现了开放的、合作的、创新的、平等的教学气氛,让大家在轻松中学,在动态中学。 2.较好地体现了由科学世界回归到生活世界的课程理念:从生活走向物理,从物理走向生活。STS是当今中学物理课改的核心理念,本堂课中无论是飞行动物翅膀选择、机翼升力产生原因,还是后面的堂练习以及课外作业都贴近了学生生活,都面向了学生现实的生活世界,让学生切实体会到物理学的实用性。 3.自制了一些教学准备,补充了几个富有创意,直观性强的实验,使抽象的知识点通过实验变得有趣、生动。例如:机翼模型安装在杠杆上,利用PVC管形成风洞,通过杠杆的原理把飞机的上升现象放大,而且保证了上升平稳,装置的改进保证了实验的成功率,极大的增强了实验的直观性;还有通过风速表的使用真正做到了能让大家测量出气体流动速度的大小,使定性认识上升到定量分析,加深了同学们的理解,获得了良好的教学效果。 4.充分发挥多媒体课件的作用:机翼升力产生的原理,由于流体力学本身就比较抽象难以理解,光靠老师的讲解是远远不够的,通过课件形象生动的展示出来流体流动的特点和作用在机翼上下方的压力大小,让学生获得良好的感性认识,真正体会到神奇升力。 (二)对学生能力的培养 学生们通过小组成员间协作探究设计出了许多精彩的方案。如朝两支点燃的蜡烛中间吹,蜡烛的火焰向中间靠拢;将纸卷成筒状,将乒乓球置于上端,从下端吹气,乒乓球不会向上冲,而是在原处打转。学生的方案真是精彩、新颖,学生活动既培养了学生的观察能力、思维能力、创造能力、科学素养,又培养学生合作能力、概括能力、自我评价能力。对于当今学生都是独生子女,这一点尤为重要。开放的课堂既培养学生动手能力、科学探究能力。而且有的学生通过小组交流,讨论探究活动中所存在的问题、获得的发现和改进建议,并且在全班范围里交流,使学生从这些具体的评估活动中获得体验、并在教师必要的点评下,形成对评估的正确认识。由于反思和评估科学探究的重要的环节,是对探究行为和获取信息的可靠性、科学性,从严密的角度重新审视的过程,它需要学生从更全 面角度来思考和认识问题,这将促进学生用严谨的态度来进行科学探究,在学生的探究过程中及时发现他们对实验的反思,并鼓励和其他小组进行交流,能极大地培养同学的科学素养。 (三)通过比赛我提高了自身的能力 1.理念的更新带来了课堂设计的改变,通过设计这节课我充分了解新课程理念,对新课程有了自己更加深刻的体会。知道物理课程要面向全体学生,面向生活、面向社会,课堂的学习要与社会生活实践紧密相结合,要注重培养学生的多种能力。而且今后在教学中我更要注意对学生探索兴趣及能力,良好思维习惯与创新意识的培养,让学生们真正喜爱物理课堂,愿意投身科学。 2.问题角色的转变:把自己由知识的传授者变为与学生共同探讨者、引导者和合作者,不再居高临下,而是和他们融合,形成\"学习共同体\",使课堂的气氛更加的融洽和谐,达到最佳的教学效果。 3.提高了自身的综合素质,增强了自身自制教学准备,自制课件以及创新能力,通过无数次的失败,总结经验,在各位老师的共同努力之下,历时两个月,我终于制作出了适用于本节课的各实验仪器,通过这段时间培养动手能力和实践能力使自己受益匪浅。 第十章 从粒子到宇宙 认识分子 【教学目标】 1.知识与技能: 知道物质都是由分子组成;知道分子是保持物质性质不变的最小微粒;了解人类对物质结构的认识过程;了解大多数分子直径的数量级为10-10m。 2.过程与方法: 通过对宏观物质及现象的观察和分析,了解人类认识物质结构的过程,运用猜想、实验和计算的方法知道分子是保持物质不变的最小微粒,了解大多数分子直径的数量级为10-10m。 3.情感态度与价值观: 通过看图和自己动手做实验和计算,使学生初步体会微观世界是可以认识的,进一步培养学生的观察、实验能力,推理、想象能力;激发学生对微观世界的兴趣,使学生乐于探索微观世界。 【教学重难点】 培养学生通过观察和分析得出分子的概念是本节的重点;而对分子概念及其直径的理解是本节的难点。 【教学过程】 一、新课引入: 用生活中一些常见的物理现象来引入课题,用多媒体展示图片并提出问题。生活中的物理现象多姿多彩,千奇百怪,例如:屋檐滴水时间长了,为什么能“水滴石穿”呢?厚厚的鞋底穿久了为什么底会越来越薄呢?铁铲用久了为什么会变薄呢?当我们走近花园时又为什么能闻到花香呢?自然界中的物质是由什么组成的呢?对于这些问题,人类很早就在探究其原因。你是怎么想的呢?带着这些问题,今天我们来学习第一节“认识分子”。 二、新课教学: 1.德谟克里特的猜想 (1)让学生阅读课文内容,想想人类是怎样认识分子的? 我们注意到人类在认识分子的过程中提出了一些猜测和想法,我们把这种科学研究方法称为“猜想”。 (2)什么是“猜想”呢? 让学生看课本的方框图:“猜想是经验素材和科学理论之间的一座桥梁,是一种重要的研究方法,科学探究经常需要猜想。” 告诉学生猜想必须以科学事实为基础,不能凭空乱想,而且还要有一定的根据;对于猜想的正确性,我们又要通过实验和实践去检验。 (3)提出问题,让学生思考:通过看课文后,你认为古代人们是怎样认识分子的呢?提出过怎样的猜想呢? 古希腊的哲学家德谟克里特提出猜想:大块物质是由极小的物质粒子组成的。他把这种物质叫做“原子”,意思是这种粒子是不可再分割的。 (4)对学生进行爱国主义教育:实际上在德谟克里特提出他的猜想之前, 也就是公元前11世纪,我国古代思想家对物质是由什么组成的这一问题就有研究和记载:他们认为自然界是由“金、木、水、火、土”五种基本物质组成的;战国时期《中庸》也写道:“语小,天下莫能破焉”。 2.什么叫分子 (1)分子概念的来源:在德谟克里特提出他的猜想之后的2000多年中,科学家进行了无数的探索和实验。随着化学学科的发展,化学家从实验中发现,自然界中确实存在着能保持物质性质不变的最小微粒。1811年,意大利物理学家阿伏加德罗首先把它称为“分子”,而且任何物质都是由分子组成的。 (2)分子概念:能保持物质性质不变的最小微粒称为分子; (3)一切物质都是由大量分子组成的; 如何物体,无论它们大小、轻重有何不同,也不论它们是否有生命,都是由分子组成的。 (4)你能再找出一些生活中的现象能说明一切物质都是由分子组成的吗? 一座大楼、小石块是由分子组成的,大海中的水、一滴水由水分子组成,大的动物河马、小动物蚂蚁也是由分子组成的等等。 3.分子的大小 (1)引入:我们学习了分子是保持物质性质不变的最小微粒,知道物质都是由大量分子组成的,那么这个大量到底有多少呢?一粒沙是由大量分子组成,那么一个沙分子又有多大呢? (2)举例:春节的时候,我们很多同学喜欢买气球,买回家过几天后,你看到什么现象? 学生会回答:气球瘪了,里面的气体分子跑掉了一些。 教师适时肯定并提出下一个问题:对,里面的气体分子跑掉了,我们不是把口扎紧了的吗?为什么气体分子还能跑掉呢? 这样就告诉学生,原来它们从缝隙中跑掉了,那气体分子肯定要比这些缝隙要小的多了,到底有小到什么程度呢? (3)介绍“油膜法”测分子直径的方法:把1滴油酸滴入盘中的水面,让其充分展开,形成单分子油膜,若把分子看成球形,则单分子油膜的厚度就可认为是油酸分子的直径,我们只要测出一滴油酸分子的体积,再测出油酸展开后的面积就可算出油膜的厚度,即为分子直径; 观看“油膜法”测分子直径的电脑动画。 经过测量和计算,我们算出单分子油膜的厚度,也就是分子的直径为10 -10 m。 用同样的方法我们还可以测其它物质分子的直径。这里分别是DNA分子的结构示意图和金原子的结构图。 (4)让学生看书再回答:大多数分子直径的尺度是多大呢? 让学生回答:大多数分子的直径的数量级为10-10m。 (5)举几个很形象实例来告诉学生分子确实很小,这个直径相当于我们所学过的1nm的十分之一。 ①原来1cm3的空气中,约有2.7×1019个分子,如果每秒让1亿个分子跑出来,要经过9000年才能使容器中所有的分子都跑出来; ②若有这么多砖块,它们能将地球铺满,且厚度达120km,相当40000层楼高; ③物质和分子的关系就像把一粒沙如果比作地球,那组成沙的分子就像地球中的一个小乒乓球。 这就是我们所学习的微观世界,你觉得它奇妙吗?今天我们只学习了它的大小,以后我们还要学习更多的这方面的知识,下面请一个同学来回顾一下今天我们所学习的内容,先看一分钟的书。 三、学生小结: 1.科学探究的一个重要方法:猜想; 2.分子:是保持物质性质不变的最小微粒; 3.一切物质都是由大量分子组成的; 4.分子很小,它的直径的数量级为10-10m。 【作业布置】 在学习了分子的初步知识后,我们回家后千万别忘了巩固今天的学习成果,大家回家后观察一下身边的事物,看看它们是不是都是由分子组成呢,你能不能找到一个能用肉眼看到的分子呢? 分子动理论的初步知识 【教学目标】 (一)知识与技能: 1.了解分子动理论的基本观点:物体是由大量分子组成的,分子间是有空隙的,分子在不停地做无规则运动,分间存在相互作用力; 2.了解扩散现象和分子的热运动,知道温度越高,分子的无规则运动越剧烈; 3.了解所休、液体和固体分子的模型; 4.会利用分子动理论的知识解释有关简单现象; (二)过程与方法: 通过经历一系列的实验活动,认识分子动理论的基本观点,领会从可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物这种间接研究方法; (三)情感态度与价值观: 体验简单的现象里可能包含深刻的物理知识,激发学生观察、思考的兴趣,养成通过分析、理解来学习物理的良好习惯。 【教学重点】 做好四个活动,引导学生通过这些可见的现象推测、想象分子的运动和作用力情况,并抽象出固体、液体和气体分子的模型。 【教学难点】 从现象推测分子运动和作用力并进一步建立分子的模型。 【教学过程】 一、新课引入 情境:南宋诗人陆游在《村居书喜》中写道:“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴。”桂花开了,在很远的地方就会有阵阵花香扑鼻而来,令人心旷神怡。你知道这是为什么吗? 二、新课教学 (一)分子的运动 自主探究 提出问题:组成物体的分子是静止的还是运动的? 猜想和假说:① 分子不会运动。② 分子是运动的。 进行实验: ① 打开香水瓶,一会儿就会满屋生香。 ② 进入鲜花店,香气扑鼻而来。 ③ 在无风的天气里,从烟囱里冒出的浓烟逐渐远去,越来越疏散。 ④ 长时间堆放煤的墙角,墙皮内部会变黑。 [总结]:上述实验中的现象都是扩散现象。扩散指的是两种不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象。扩散现象说明了:① 一切物质的分子都在不停地做无规则运动。② 分子之间有间隙。 (二)温度对分子运动的影响 自主探究 提出问题:扩散的快慢跟什么因素有关呢? 猜测:扩散的快慢可能跟组成物体的分子运动的快慢有关。 提出问题:分子运动的快慢与什么因素有关呢? 猜测:分子运动的快慢可能与温度有关。 实验:在一个烧杯中装杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个烧杯底注入一滴墨水,比较两杯中墨水的扩散现象。 [总结]:分子运动的快慢与温度有关,温度越高分子运动得越快。 由于分子的运动跟温度有关,所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动。 (三)分子之间有间隙 自主探究 提出问题:分子之间有间隙还是紧密地挨在一起? 猜想:分子可能是紧紧地挨在一起的?分子之间可能有空隙? 实验:用两个相同的量筒分别装上等量的酒精和水,然后将它们倒入同一个量筒中。观察它们的总体积与混合前的体积的和的大小? 结论:把相同体积的水和酒精倒入一个量筒中,他们混合后的总体积总是比混合前两个体积的和小一些,说明分子之问不是紧密地挤在一起的,说明了分子之间有一定的间隙。 [总结];分子间存在着间隙 (四)分子间的作用力 物质的状态 固体 分子间距离 分子彼此靠得很近 动 分子运动情况 在平衡位置附近振积 形状和体积 有一定形状和体液体 分子间距离较小 能运动或滑动 分子离得比较远 方向运动 在一定限度内,分子无固定形状,但占有一定体积 没有固定的形状,没有确定的体积 气体 自主探究 能够自由地向各个提出问题:扩散现象表明,分子在不停地运动,既然分子在运动,那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总是聚合在一起,保持一定的体积呢? 实验: (1)会收缩的液膜。 (2)将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两块铝就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。 (3)不听话的活塞。 [总结]:物体的分子之间存在引力和斥力,分子间的引力和斥力是同时存在的,何时是引力起主要作用,何时是斥力起主要作用,与分子间的距离有关。 [总结]:分子动理论的内容: 物体是由大量分子组成的,分子间是有间隙的,分子在不停息地作无规则运动,分子间存在相互作用力。这就是分子动理论的初步知识。 (五)固、液、气三态中的分子 [学生阅读]:固体中分子之间的距离小,相互作用力很大,分子只能在一定的位置附近振动。所以,固体既有一定的体积,又有一定的形状。 液体中分子之间的距离较小,相互作用力较大,以分子群的形态存在,分子可在某个位置附近振动,分子群却可以相互滑过。所以,液体有一定的体积,但有流动性,形状随容器而变化。 气体中分子间的距离很大,相互作用力很小,每一个分子几乎都可以自由运动。所以,气体既没有固定的体积,也没有固定的形状,可以充满能够达到的整个空间。 三、课堂总结: 通过本节课学习,你对分子又有了哪些方面的进一步认识?你能用这些知识解释生活中的哪些现象?你能通过实验来验证这些知识吗?你还存在什么疑惑? “解剖”原子 【教学目标】 1.知识与技能: (1)知道原子的核式结构,知道原子是比分子更小的微粒,知道电子是原子的组成部分,了解原子核内还有质子和中子。 (2)大致了解人类探索微观世界的历程,并认识到这种探索将不断深入。 2.过程与方法: 通过多媒体课件帮助同学们观察或分析前人所做实验的结果,沿着科学家探索原子结构的历程,应用猜想、实验、模型等方法,了解原子的核式模型及原子核的组成。 3.情感态度与价值观: 了解科学家探索原子结构的历程和研究成果,激发同学们学习的积极性,体会微观世界是可以认识的,坚定科学探索的信心。 【教学重点】 原子的核式结构和科学家探索原子结构的历程。 【教学难点】 探索微观世界的历程中,汤姆生模型、卢瑟福模型的建立,都是在一些事实基础上,经过想象、类比等论证提出的。 【教学方法】 观察、分析、猜想。 【教学准备】 阴极射线管、α粒子散射实验、汤姆生模型、卢瑟福模型等课件。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、创设物理情境,引入新课(5分钟) 引入提问:你知道的最小的东西是什么?请同学们比赛一下,看谁说的最小? 上一节我们学了分子,分子已经很小了,它的直径大约是10-10m,我们知道分子是保持物质性质不变的最小微粒,能不能将这种微粒再分割呢? 化学研究发现,还有比分子更小的粒子,称原子。分子由原子组成,不同的物质分子,其原子构成也不同。如:水分子、二氧化碳分子、也有单原子分子,如大多数的金属:铁、铜。分子能保持物质性质不变,但原子不能保持物质性质不变,原子的不同组合出现不同的性质。 例如:一块冰糖是什么味道?分道糖分子时还是甜的,但分到原子时就不再甜了 原子能不能再分呢?本节课我们就沿着科学家探索微观世界的历程一起来探索微观世界——“解剖”原子。 二、电子的发现(5分钟) 1.阴极射线实验 直到19世纪末,人们一直认为原子是不可分的。十九世纪后期,人们发现了阴极射线。 我们和科学家一起来观察一下这个实验 1987年英国物理学家汤姆逊确定了阴级射线的是由带负电的粒子组成,这种粒子被命名为“电 子”。自从一个伟大的发现——电子发现后,人们认识到原子也是可分的。 2.学生阅读课本中的信息浏览,了解电子的一些知识 学生回答: ① 电子的质量多大? ② 电子的半径是多少? ③ 一个电子带的电量是多少? 三、原子的结构模型的建立(25分钟) 1.提出问题、引导学生猜想 电子发现后,科学家就思考:电子带负电,而生活中物体通常是不带电的,这说明什么问题呢?请同学们思考一下 讨论:电子的发现对人类认识原子结构有何重要意义? 电子的发现揭开了研究原子结构的序幕,使人们认识到原子是有复杂结构的,于是,科学家们对原子的结构进行猜想和实验,并提出了多种模型。 强调:建立模型是科学研究中的重要方法。物理模型是在一些事实基础上,经过想象、类比等论证提出的,它是否正确,需经过实验的验证。 请同学们和科学家一起猜想一下原子的结构,并把自己的猜想画下来,并请一位同学来展示自己的猜想。 2.汤姆生模型和卢瑟福核式模型 下面我们观察当时科学家提出的非常著名的两个原子结构模型:汤姆生模型和卢瑟福核式模型。 比较一下,你自己的猜想和那种模型相似,这两种模型那一种正确呢?如何判断? 实验的验证 3.α粒子散射实验 1911年,卢瑟福巧妙地利用放射性物质发出的α射线(带正电的粒子流)去轰击金箔 预备知识:学生阅读课本,了解什么是放射现象 猜想:原子结构与汤姆生模型相似,会发生什么现象? 原子结构与卢瑟福核式模型相似,会发生什么现象? 观察:α粒子散射实验 现象:大部分粒子几乎不受任何阻挡地穿过金箔,只有少数粒子发生了偏转 结论:卢瑟福核式模型是正确的 根据卢瑟福核式模型,科学家又提出了新的问题;各种原子的结构究竟怎样,原子核内有什么? 4.质子和中子 质子:科学家发现,氢原子的结构最简单,核外只有一个电子,如果把电子的电荷量作为一个单位的负电荷量,则氢原子核的电荷量便是一个单位的正电荷量。这种具有单位正电荷量的氢原子核叫质子。 中子:科学家还从实验中发现,原子核中还有一种不带电的粒子,它的质量跟质子差不多,这种粒子叫中子 5.原子的结构: 请同学们用自己的话给原子做出合理的构想 我们看一下科学家的构想:阅读课本“原子的结构” 观察氢、氦、锂原子的示意图,请同学们说出它们的核内各有几个质子和中子 既然原子核也是可以分的,那么,质子和种子能不能再分呢? 科学家正在进一步探索这些粒子的内部结构,并且已经取得巨大进展。认为质子、中子也有内部结构,它们是由“夸克”组成的。“夸克”能不能再分呢?需要同学们长大后去探索、去发现。 四、微观世界的尺度(3分钟) 引导学生观察课件,了解微观世界的尺度。 讨论:(3分钟) 2000多年前,我国的庄子说过:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,意思是说,一尺长的木棍,每天取它的一半,永远也取不完。你学过物质的微观结构后,对上述这句话有什么新认识? 飞出地球 【教学目标】 1.知道与技能 (1)知道提出“地心说”的代表人物托勒密,了解地心说的基本观点。 (2)知道提出“日心说”的代表人物哥白尼,了解日心说的基本观点。 (3)通过实验感受物体绕中心旋转需要拉力,知道万有引力是使行星绕太阳旋转、月亮绕地球旋转的力。 2.过程与方法 学习、体验人类探索太阳系的过程,知道人们建立宇宙模型的基本方法是观察和应用数学。 3.情感、态度与价值观 (1)通过阅读课文资料、观察图片,感受人类探索太阳系结构历程的艰辛和曲折,激发学生探索宇宙奥秘的兴趣。 (2)通过了解我国载人航天的事迹,激发学生的爱国主义精神,初步形成科学的世界观。 【教学重难点】 1.重点:地心说和日心说的提出者及其基本观点、万有引力。 2.难点:太阳系的构成、万有引力。 【教学方法】 教师讲授和学生阅读、讨论相结合。 【教学准备】 多媒体及其课件、细绳。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、新课引入: 教师讲述:宇宙的神秘引发人类去追逐飞天的梦想!千百年来,人类就幻想着飞向宇宙深处,探其奥秘。我国民间流传的“嫦娥奔月”和“孙悟空大闹天宫”等就是由这类美妙幻想构成的神话故事。富于智慧的中国人终于圆梦了!(展示天宫一号上天的视频画面指导学生观看画面) 长久以来,人们一直渴望离开地球,去探索地球外面的空间。这个梦想终于实现了!那他们是怎样一步一步的飞上了天呢? 这就是我们今天所要研究的课题“飞出地球”。 二、教学内容: 1.古人富有想象的宇宙图景 教师通过多媒体展示古代东西方思想家通过对日月星辰的观察和想象,构建出的宇宙图景。 2.托勒密精心构作地心说,哥白尼吹响了科学革命的号角 师:到底宇宙结构是怎样的呢?后来,随着对天象的观察的深入和数学的应用,推动了天文学的研究,在不同时期,天文学家运用数学工具构筑了不同的宇宙模型,“地心说”和“日心说”就是两种典型的模型。 阅读课文,回答下列问题 (1)“地心说”是由哪位天文学家提出的?它的主要内容是什么?在历史上起着什么作用?(学生回答后链接) 地心说:地球位于宇宙的中心,月亮、水星、太阳及其他行星都绕着地球转;恒星都镶嵌在最外边的天球上。 历史作用:“地心说”能够解释日食、月食等许多天文现象,符合当时人们普遍认为的地球不动的观念,为当时教会所利用,成为禁锢人们思想的枷锁,一直流行1000多年,严重阻碍着科学前进的步伐。 (2)“日心说”是由哪位天文学家提出的?它的主要内容是什么?在历史上起着什么作用? 日心说:太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕着太阳旋转,月球是地球的一颗卫星,它绕着地球旋转。 历史作用:“日心说”比托勒密的模型简洁、和谐,能较好地解释当时的许多天文现象,根据哥白尼的学说,算出了各颗行星到太阳的距离,首次推算了宇宙大小的尺度,掀起了天文学的革命。在思想上它挣脱了教会的束缚,从此,使自然科学从神学的束缚下解脱了出来。从而使人类迎来了科学的春天。 (3)他们是通过什么途径得出的? 观察是研究天体运动最基本的方法意大利诗人马赫曾教导哥白尼说:天文学家只有两样法宝:数学和观察 3.飞出地球去 (1)师:哥白尼对天体的位置作了安排,但并没有告诉我们地球及其行星为什么会依依不舍地绕着太阳旋转? (2)介绍牛顿“苹果落地的故事”链接:万有引力定律 (3)学生活动——感受拉力的大小: 用一根细线系着一笔帽做圆周运动,感受拉力的大小,加快旋转速度,再感受拉力的大小,理解万有引力。 (在学生活动中,提醒学生注意安全) 师:我们生活在地球上,也好像被地球用一根无形的绳子紧紧地拉着,无论我们怎样蹦跳,最终都会落回到地面上,这就是因为受到地球引力作用的缘故。人们通过不懈地努力研究发现,当地球上的物体有很大的速度时,就能挣脱地球引力的束缚,实现飞出地球的愿望。 多媒体播放:“牛顿大炮” 牛顿曾研究过这样一个问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想,他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会绕地球运动。牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。------这就是我们目前发射人人造地球卫星的原理。如果再快,那么炮弹甚至还可以脱离地球,太阳的吸引而遨游太空。 链接:三大宇宙速度 师:在当代,经过几代人的努力,终于使人类实现了飞天的理想,现在已经进入航天时代,开始了迈向宇宙深处的征途。 教师多媒体展示相关图片和我国的航天成就,向学生普及航天知识,进行爱国主义教育。 三、学生练习: 多媒体投影展示 四、教学小结: 小结本节知识,学生汇报本节收获,教师对重点做出强调。 【作业布置】 上网收集我国神舟系列成功发射的有关资料和我国的登月工程的资料,课后相互交流。 【板书设计】 飞出地球 一、两种宇宙模型 1.地心说:古希腊 托勒密 2.日心说:波兰 哥白尼 二、研究天体运动的方法:数学和观察 三、万有引力:牛顿 四、三个宇宙速度 【教学反思】 本节课内容比较抽象,但学生对这部分知识非常感兴趣,所以教学中,我充 分利用教材中的图片资料,及时通过多媒体补充一些课外资料,运用读图、阅读分析资料和讨论等方法,充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用。使学生在掌握知识的同时,受到了正确的思想观念教育,激发学生学科学、爱科学的探索精神,通过我国的航天成就,也对学生进行爱国主义教育。由于初二学生接触物理时间比较短,抽象思维能力及认知结构上尚不成熟,因此了解“万有引力”、及人类如何能飞出地球去有一定的难度。 宇宙深处 【教学目标】 1.知识与技能 (1)了解太阳系家族的成员。 (2)了解银河系的形状和大致范围。 (3)了解从地球到整个宇宙的结构层次和各层次的大致尺度。 2.过程与方法 经历认识宇宙结构层次和尺度的过程。 3.情感态度与价值观 感受宇宙之大,激发探索宇宙奥秘和开发天空新家园的兴趣。 【教学重点】 太阳系、银河系和宇宙的结构层次和尺度。 【教学难点】 让学生形成大致正确的宇宙图景。 【教学过程】 一、从太阳系到银河系、宇宙到底有多大 学生阅读自学 [学生]自己收集相关资料,带到课堂上来,在自学时与同学互相交流。 [教师]提示学生收集以下几个方面的资料: (1)太阳系的结构; (2)冥王星降级为“矮行星”; (3)银河系; (4)宇宙的结构、大小等。 [教师组织]全体学生汇报交流时,要明确:太阳系家族的成员,银河系的形状和大致范围,宇宙的结构层次和大致尺度。对于宇宙的结构层次和大致尺度。 [引导]学生采用自己喜欢的方式,如语言(编写口诀或顺口溜)、图形、图表、组织结构图、树形图等,描述宇宙的结构图景。 二、开发新家园 讨论交流 [学生]发挥丰富的想象力,畅游宇宙 [教师假设]在其他星球上建造家园,也可让学生就在其他星球上建设新家园提出疑问。 【教师主要】意在开阔学生的思维,激发学生探究星际航行、探寻外星生命、建设地外家园的热情和梦想。 [组织]学生观看科普电影《宇宙与人》。 三、课堂测评 1 . 太 阳 系 的 八 大 行 星 分 别 为 、 、 、 、 、 、 、 ,离太阳最远的是 。我们生活的 地球离太阳约 km,它绕太阳旋转一周大约需要 d(天)。 2.2004年1月,美国“勇气号”探测器成功地在太阳系某大行星表面登陆,并开始了对该行星的探索,该行星位于( ) A.火星和土星轨道之间 B.水星和地球轨道之间 C.地球和木星轨道之间 D.火星和木星轨道之间 3.光的传播速度是300000km/s,光在一年时间内传播的距离是 km,称为1光年。如果已知光从银河系的一边达到另一边所用的时间是100000年,那么银河系的范围相当于 km。 4.距离地球最近的恒星是( ) A.太阳 B.比邻星 C.金星 D.月球 5.将星系从大到小排列,正确的是( ) A.总星系、银河系、太阳系、地月系 B.太阳系、银河系、总星系、地月系 C.银河系、太阳系、总星系、地月系 D.太阳系、银河系、地月系、总星系 6.下列说法中错误的是( ) A.月亮是地球的卫星,绕地球转动 B.太阳系和银河系是宇宙中并列的两大星系 C.太阳系是银河系中的一个星系,它比银河系小得多 D.天王星、海王星都是绕太阳运动的 7.下列有关黑洞的说法,错误的是( ) A.黑洞是一种密度极大的天体 B.黑洞是在恒星衰亡的过程中发生爆炸后留下的 C.黑洞的引力极强,任何物质都不能从该处逃逸 D.黑洞是科幻小说中的一种设想,实际并不存在 8.孙悟空一个筋斗可翻十万八千里,即5.4×104km,织女星离地球约2.3×1014km,那么孙悟空要翻多少个筋斗才能到达织女星?如果孙悟空每秒钟翻一个筋斗,那他要连续不停地翻多少年才能到达织女星? 【参考答案】 1.水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 海王星 1.5×108km 365 2.C 3.9.46×1012 9.46×1017 4.A 5.A 6.B 7.D 8.4.26×109 135 完 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容