以下是小编收集整理的初三物理下册核能教案(共含20篇),希望对大家有所帮助。同时,但愿您也能像本文投稿人“stillfabulous”一样,积极向本站投稿分享好文章。
新课程标准强调:物理基础教育课程改革要重视科学精神和人文精神的渗透,让学生通过物理知识的学习懂得科技和社会发展的影响,培养学生热爱科学,崇尚科学的精神,要有独立思索和自主探索的精神,从而培养崇高的人格,自觉地为人类的文明和社会的进步而奉献,这一阐述明确地指出:物理知识的学习,不仅要强调科学基础知识的学习,更要强调人文教育。初中物理《核能》一节,对学生的知识掌握要求较低,均为“了解”层次。教师可以在该节课程中通过大量的史料使学生了解核能的研究、开发和利用的历史过程,使学生初步认识科学对于人类生活的影响,科学能够造福于人类,同时也可能给人类造成伤害;通过介绍居里夫人、爱因斯坦等一批物理学家们的工作、情感使学生受到多方面的人文精神教育;通过我国物理学家钱三强和邓稼先的事迹使学生受到爱国主义精神的教育;介绍当前以美国、俄国为首的几个核大国拥有的核力量增强学生的忧患意识。本节教学应以讲授为主,甚至可以是讲座的方式进行教学。由于核能、裂变、聚变、链式反应等概念均涉及到核反应知识,学生对这部分知识理解起来会感到吃力,讲授过程中要贯彻通俗性原则,不宜过深,尽可能讲得通俗易懂。因此,笔者认为,《核能》一节只需要学生粗浅的了解核能的相关知识,重点却是使学生受到多方面的人文精神的教育。
学生已知道原子核是由质子和中子组成的,也通过化学学科的学习理解了化学反应的本质是物质的分子发生改变,原子核和元素都没有发生改变。但对于核反应、核能、质量亏损、质能方程等物理概念的知识是一片空白,容易把核反应与化学反应混为一团。只是对原子弹的威力有所了解也满怀兴趣,对核电站的工作原理也知之甚少。
1.知识与技能
了解放射性、核反应、核能、裂变、聚变等物理概念的基本意义;
知道核能的利用有两个方面:制造大规模杀伤性武器和建造核能发电站。
2.情感、态度与价值观
初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响,科学能够造福于人类,同时也可能给人类造成伤害,并受到多方面的人文精神的教育。
教学环节教学活动说明
创设情景
引入新课1.你知道广岛吗?1945年8月6日,美国为了尽快结束第二次世界大战,促使日本投降,向日本广岛投下第一颗原子弹。瞬间,该城大部分被摧毁,成千上万的人被还原成基本粒子,比灰飞烟灭还彻底。出示原子弹爆炸后浓烟笼罩广岛上空的图片。你知道为什么原子弹的威力这么大吗?你想知道它的原理吗?学习了本节知识后你就会明白了!
原子弹为什么会具有这么大的威力呢?因为它们都利用了核能。我们知道化学能是在原子发生变化时放出的能量,而核能是在原子核发生变化时放出的能量。利用图片等历史资料引入新课,引起学生的兴趣。
内容一,核能的认识和探究过程:
1.原子、原子核:一切物质是由分子组成的,分子又由原子组成,而原子由质子、中子、电子三种粒子组成。质子带正电荷,电子带负电荷,中子不带电。质子和中子的质量比电子大得多,处于原子中心,构成非常小的原子核。在化学反应中,原子由于发生电子的得失,使组成物质的分子发生改变,组成物质的原子核没有变化,因此组成物质的元素也没有改变。质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,在发现放射性现象之前,人们通常认为原子核是不会发生变化的。
2,原子核的放射性: 18,法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中,首先发现了铀原子核的天然放射性。这一发现意义深远,由此打开了原子核物理学的大门。18,居里夫妇发现新的放射性元素84号,比铀强四百倍,居里夫人建议以她的祖国波兰的名字构造新元素的名称钋。19卢瑟福提出射线是原子发生改变的伴生物。
3.裂变和聚变: 19,爱因斯坦提出著名的质能方程式E=mc2,E表示能量,m代表质量,而c则表示光速。19—19,卢瑟福和查德威克发现了多种元素的核反应现象,例如:氮原子在α粒子的轰击下转变成氧原子和氢原子,这就是聚变反应。1939年,费米首次用中子轰击较大的原子核,使它变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,称为原子核的裂变。
无论是聚变反应,还是裂变反应,都会引起原子核的质量亏损,减少的质量就遵照爱因斯坦的质能方程转变成了能量。(当时谁都不知道有核反应现象,这个方程式却被他写出来了,真是不可思议)梳理核能的认识与研究过程,了解科学家们的贡献,感受科学家的人格魅力
感受物理学史上的神奇,增强学生对爱因斯坦的崇敬
二,原子核的裂变反应
1.链式反应: U235的裂变反应方程式:
这样,一个中子轰击铀核裂变的时候要放出三个中子,这些中子又可引起其它的铀235核裂变,就可使裂变反应不断进行下去,这种反应叫做链式反应
1946-1948年我国物理学家钱三强何泽慧夫妇从实验中观察到铀核的3分裂和4分裂现象。
1936年毕业于清华大学。1937年赴法国留学,师从居里夫妇(居里夫人的女儿女婿)。1940年获法国国家博士学位,1946年获法国科学院亨利-德巴微物理学奖金。曾任法国国家科学研究中心研究员、研究导师。1948年回国后历任清华大学物理系教授,中国科学院近代物理研究所副所长、所长,中国科学院学术秘书处秘书长,核工业部副部长,中国科学院副院长兼浙江大学校长,中国原子能事业的主要奠基人,被誉为“中国原子能科学之父”、“中国两弹之父”。与钱学森、钱伟长被周合称为“三钱”。
2,核电站的原理:加以控制的链式反应,能够使核能和平利用。例如:课本图19.2-5为核电站的核反应堆中发生的链式反应,就是可加控制的链式反应。
1千克的铀全部裂变释放出吨的煤完全燃烧释放的能量。
核电站的能量转化:核能 内能 机械能 电能
核电站的核心设备是核反应堆,在里面发生可控核裂变反应,产生的热让水吸收,形成高温高压水蒸气--;我国已经建成生产的核电站有两座:秦山核电站与大亚湾核电站。(图片展示)目前我国核电装机容量还很小,还没有百分比。近期,我国开工建设的核电站至少有3座。
[试讨论]:核电站的优点和缺点。学生看不懂方程式,但只要稍作解释就可以了,并说明初中阶段不作要求,高中才要求记忆和理解。
介绍我国科学家的贡献,增强自豪感。
这个方面的内容是必须掌握的。了解国情现状。
可以视时间的安排情况,可长可短。
内容3,原子弹的研制过程和威力
当制造原子弹的理论成熟后,为防止德国法西斯率先掌握原子弹带来严重后果,1939年8月由物理学家A.爱因斯坦写信给美国第32届总统F.D.罗斯福,建议研制原子弹,才引起美国政府的注意。但开始只拨给经费6000美元,直到1941年12月日本袭击珍珠港后,才扩大规模,到1942年8月发展成代号为“曼哈顿工程区”的庞大计划,直接动用的人力约60万人,投资20多亿美元。到第二次世界大战即将结束时制成 3颗原子弹,使美国成为第一个拥有原子弹的国家。
1945你年,日本侵略军受到中国人民长期抗战的有力打击长崎力大大削弱。美、英在太平洋地区的进攻,又几乎全部摧毁日本海军,海上封锁使日本国内的物资供应极为匮泛。在日本失败已成定局的情况下,美国仍于8月6日、9日先后在日本的广岛和长崎投下了仅有的两颗原子弹。
当人类终于掌握了具有毁灭全人类的能力的时候,爱因斯坦显得十分忧虑和沮丧。著名人像摄影家哈尔斯曼在给爱因斯坦拍摄肖像时的叙述:突然,爱因斯坦抬起头来。他讲到,他为自己创立的公式感到绝望;他给罗斯福总统的信,导致了原子弹的试验成功;他的科学研究成果,造成了那么多人的死亡。爱因斯坦问:“你知不知道,美国声称他们现在要在苏联投原子弹,要赶在苏联制造出更先进的原子弹之前先下手?” 爱因斯坦沉默了,他的眼睛充满了悲哀,还有疑问和责备。这一刻的景象几乎使我惊呆了,我极力控制着自己,按下了快门。爱因斯坦抬起头来,我问他:“所以,你从不相信会有和平?”“从不!”他回答说,“只要有人类存在,就会有战争。”
当前,世界核大国拥有的核武器的威力足以毁灭地球一万次,
启发学生思考,美国是否真的有必要投放这两颗原子弹吗?
内容4. 我国原子弹的研制过程:
你知道我们国家第一颗原子弹是在什么时间、什么地点爆炸成功的吗?
[来源:Zxxk.Co新中国成立后,为了打破核垄断,抵制核讹诈,我国科技工作者自力更生、发奋图强,从1961年起在极其艰苦的条件下进行核武器的研制,在党中央的亲切关怀下,全国一盘棋,用了短短4年时间就完成了研制工作,并于1964年10月16日在新疆罗布泊沙漠腹地成功地爆炸了第一颗原子弹。
]播放录像:我国第一颗原子弹爆炸的实况。这是我国第一颗原子弹试爆的实况,其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。
紧接着于1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹,完成了其他国家要十几年或几十年才能做完的工作。这是我国试爆第一颗氢弹的情况,与原子弹相比,氢弹所用的燃料更少,而威力则比原子弹大很多。
那么氢弹又是怎么回事呢?增强学生的爱国主义精神,加强学生的国防意识,促进学生树立学习科学以报效祖国的愿望。
用我国科学家们的优秀品质感染学生。
承上启下,过渡到下一个方面的内容。
适当介绍氢弹的构造
开个玩笑:现在大家都知道了原子弹和氢弹的结构了,不准私自在家里偷偷制造,已经发现,坚决没收。
三.核聚变反应--热核反应
除了裂变外,如果将质量很小的原子核,例如氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核(由一个质子和两个中子构成),在超高温下结合成氦核,会释放出更大的核能,这就是聚变,有时也把聚变称为热核反应。
典型的核聚变反应:一个氘核和一个氚核结合成一个氦核
发生的条件:超高温,因此也叫热核反应
在太阳内部,氢核在极高温度下聚变成氦核,在这过程中释放出28MeV的能量。太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率,向宇宙空间辐射能量的。
大量氢核的聚变,可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹就是利用此原理制成的。
我国制造的第一个氢弹模型
氢弹的威力更加强大,可以在一瞬间毁灭几十个城市,其威力不可估量。1961年10月30日早上,重26吨的“大伊万”氢弹被装进了1架图-95战略轰炸机。飞机从距离试验场1000公里以外的摩尔曼斯克奥列尼机场起飞。上午11时32分,“大伊万”在试验场上空爆炸。图-95以最快的速度离开了投弹地点,并在爆炸前飞出了250公里,可是爆炸产生的剧烈的冲击波来势更快,巨大的轰炸机被一会儿抛上一会儿抛下,像在惊涛骇浪中一般。其身后形成了一个新地岛居民乃至世界上所有生命谁也未曾见过的恐怖万分的蘑菇火云,迅速膨胀并盘旋上升。热核反应所产生的电磁扰动3次传遍全球,通红的蘑菇云高达70公里。 世界上至今为止最剧烈的一次核爆炸产生!
四,核能的危机和曙光:
我们也可以从氢弹的试制成功看到,科学技术进步能够快速推动人类文明,也能够毁灭人类的一切文明!它始终是悬在我们头上的“双刃式”“达摩斯剑”。我们关注科学技术进步的同时,也应当同样关切人类自身的命运。如果物质的文明受制于没有科学、没有道义、没有理性的政治团体和组织,人类社会将是灾难深重的,绝非仅仅如人民处于水深火热之中一般境地可言。这同样是我们热爱科学的人们需要严肃讨论而不可回避的一个现实性历史性话题!我们确实面临一种人类能不能再进行下去的危机,这也自然包括每一个中国人未来的切身命运!
世界各国的物理学家正在合作研究实现受控核聚变反应,前景极其诱人。不仅因为核聚变能放出巨大的能量,而且由于核聚变所需的原料——氘可以从海水中提取。经过计算,1升海水中提取出的氘进行核聚变放出的能量相当于300升汽油燃烧释放的能量。全世界的海水几乎是“取之不尽”的,因此受控核聚变的研究成功将使人类摆脱能源危机的困扰。
据说,中国与法国合作研究受控核聚变反应已经取得突破性进展。科学的探索期待着你的参与,相信在不久的将来会取得根本上的成功。详实的资料。
认识到科学要被正义的人们掌握。
美好的前景依赖于我们对科学掌握的程度。
核反应:裂变反应,聚变反应
核电站的能量转化:简单梳理
课后作业通过阅读“STS 核电站和核废料处理”让学生了解科技给人类带来便利的同时,也会给人类带来灾难。
本课用了两节课的时间采用讲座的形式进行,学生表现出浓厚的学习兴趣。内容虽然多,但条理性和历史过程清晰;部分内容较难,不易理解,但教师稍加解释,学生还是能够接受的。例如:当我给出U235的裂变核反应方程式的时候,学生都禁不住“啊”了一声,但我把方程式的意思进行解释后,学生的表情显得很释然了。当后面氘核的核聚变反应方程式再出现的时候,学生就不再感到诧异了。核能,是一种超级能量,只有合理的正确的使用,才会造福人类,作为教育者,必须在教育学生智慧的时候,还应该让学生成为一个有人文精神的人、成为一个人格健全的人。正如《生命与教育》所说:智慧表明人的聪明程度,有智慧的人无疑是聪明的人。但这一聪明要正确地发挥作用,它需要正确的价值引导。否则,极有可能的是,人类在利用自己的聪明才智毁灭着人类,个体在利用着自己的聪明伤害着他人。而我们教育的现状却是:过多地重视知识的教育和能力的培养,回避和忽视着人的价值的引导
一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解原子、原子核结构。
2.知道获取核能有两个途径──重核裂变、轻核聚变。
(二)过程与方法
通过类比的方法来研究核裂变的过程。
(三)情感态度和价值观
知道核能的优点和可能带来的问题,了解我国和世界核能利用新进展。采用辩证的思想来看待核能和利用和危害。
二、教学重难点
本节内容是由“核能”、“裂变”和“聚变”三部分构成的。核能主要是由于原子结构发生改变时,就能释放出巨大的能量,所以要了解核能,首先要了解原子的结构,原子非常小,其结构抽象,对于核的由来不易理解,它是本节教学的重点。重核可以分裂成质量较小的核,这是裂变;同样,质量较小的核可以结合成较重的原子核,这就是聚变。在核反应的过程中会释放出巨大的能量,而且反应时间较短,如果不加以控制,则无法被人类的正常使用,只能做成破坏非常强的原子弹和氢弹等。在核反应中应用的原料及废料中含有放射性物质,对人类会产生危害,所以使用核能时还要注重安全使用。
重点:核能的由来及其优点和可能带来的问题。
难点:裂变和聚变。
三、教学策略
通过上一节的学习已经知道近几十年人类消耗的能源总量在快速上升,并且能源结构主要是以化石能源为主,人类已面对能源危机。要解决这个问题,需要开发利用新能源,核能就是现在使用较多的新能源。要了解核能的由来就要对原子结构有所了解,所以可以从原子结构开始研究,当原子核发生变化时,会对外释放大量的能量,这就是核能。原子核发生改变有两种可能,一种是原子核分裂成多个原子核,这是裂变;另一种是几个原子核聚合成一个原子核,这就是聚变。通过原子弹、氢弹爆炸了解原子核发生改变时,放出巨大的能量,如何使用这种能量呢?对裂变进行分析,了解链式反应的过程,可以通过火柴实验的模拟链式反应,如果核反应的速度可以控制,则人类就可以使用裂变时释放的能量,这就是可控核裂变。可以通过挂图或视频了解核电站的基本构造。聚变现阶段还没有找到控制其反应速度的方法,如果找到控制聚变的方法,则可以解决眼前的能源危机。在介绍核能利用的同时,也要提到核能使用中可能带来的问题,可以通过视频了解核泄漏事故,如切尔诺贝利、日本福岛核电站的核泄漏。通过分析得出,安全使用的核能是一种清洁的能源,对环境影响较小,同时也要注意到它可能带来的问题,要用辩证的眼光来看待核能。
四、教学资源准备
原子结构挂图、核电站挂图、火柴、麻将牌、实物投影、多媒体课件整合网络、电费缴费单。
五、教学过程
关于新能源中核能的教学,我采用了两种不同的教学方式进行了尝试,效果然不同。
第一种方式:按照常规方法,看书加讲解结合灯片,整堂课就原子核的结构,获得核能的两种途径,利用核能的优缺点等知识点做了详尽的讲解,学生也基本掌握了本课的相关知识;第二种方式:创设问题情境,充分调动学生的主动性,利用灯片展示原子核的链式反应、热核反应,再阅读课本,说出原子核的结构,了解相关知识。
这样的两堂课令我有两个想不到,第一个想不到的是我在导入过程增设“原子弹的研制及爆炸”的效果灯片,原本是要增加一些课堂气氛,没想到课堂气氛会那么热烈。第二个想不到的是原本很枯燥的概念课会上得那么活。
从课堂的反映可以看出,部分同学的知识面还是很宽的,他们对原子弹的了解出乎我的意料,有些同学甚至可以说出扔在日本的两颗原子弹的名称,他们说来津津有味,兴趣一下就提高起来,在此基础上我适时提出,原子弹为何有那么大的威力呢?促使学生想去了解这样的问题,再引导他们看书,从原子核的结构到原子核的链式反应、热核反应,从而搞清获得核能的途径、核能的利用及防护。
从本课所产生的效应可以看出新课程理念下创设问题情境的重要性。这为教学问题创造了良好的教学氛围,引起学生对教学内容的兴趣,激发学生的求知欲望,为达成课程目标打下基础,为教学活动的顺利开展创造条件;为了在课堂教学中顺利地实现三维目标,必须首先要创设问题情境。
1-1 走进神奇
【教学目标】
1、通过一些典型事例让学生体会到自然中的神奇,这些来自大自然的神奇是让人惊叹的。
2、通过生活中一些不起眼的小事让学生感受到生活中的神奇,而这些神奇则是人类智慧的结晶。
3、通过解释一些神奇现象,让学生知道通过学习科学,这些神奇是可以得到解释的。
【重点难点】激发学生学习物理的兴趣
【课 时】1课时
【教 具】多媒体、水、塑料瓶、塑料绳、玻璃杯、磁铁、铁钉、三棱镜、光源漏斗、乒乓球
【教 法】讲解、实验
【课 型】新授课
【教学过程】
一.新课引入
同学们好!从现在起,我们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。可以这么说,我们身边处处有物理。希望大家喜欢物理,去观察、实验、思考。下面看
二.新课讲授
1、在自然中
自然现象中有很多神奇的现象,请看书上图1-1-----图1-7:
⑴浩瀚太空,群星闪烁,它们从哪里来到哪里去?我们复活的地球在宇宙的什么地方?
⑵当夕阳西下,天边为何常有红色的霞光?
⑶天公“发怒”是怎么回事?雷雨过后为什么经常会出现彩虹?
⑷生发万物的大地,为什么有时会山崩地裂,喷吐岩浆?
⑸江河为何有时也会“发怒”?
⑹巍巍雪山,高耸入去,为何甚至一声喷嚏高可能导致雪崩?
⑺风是怎样形成的?
观看录像:海市蜃楼片段。
介绍:1988年6月的一次凌晨,旭日自海面冉冉升起,先出现的是一个扁平的太阳,突然人们发现在它的上方,又出现了一个太阳,奇怪怎么有两个太阳呢?
电脑模拟雷电的产生。
介绍雾凇:冬天,我国东北松花江畔百里长堤上常会出现满眼的玉树琼花——雾凇(又称“树霜”)。这是我国的四大自然景观之一。这是怎么回事呢?
自然真美丽,真神奇。
请同学们举出一些自然界的神奇现象来。
学生举例(约5-10分钟)充分调动学生的积极性。
2、生活中
在我们生活中也会呈现另一些神奇。
看课本图1-8------图1-13
学生举例,你在生活中见到哪些些神奇的现象?
下面我们看几个有趣的现象
实验一:光的色散实验
实验二:隔掌吸钉
实验三:摩擦起电
散开的塑料绳有干燥的手捋几下,看有什么现象?塑料绳不仅不能合拢,反而会膨胀开,有趣吗? 实验四:放大镜
一矿泉水瓶中装水。把手指放到后面观察,手变粗了;用它看书上的字,字变大了,这又是怎么回事呢? 还有一有趣的事,据说,第一次世界大战期间,一名法国飞行员,在2111米高空飞行时发现身边似乎有一条小虫,他伸手抓来一看,大吃一惊!原来是一颗德国制造的子弹。这个传说真实吗?
实验五:学生实验
请同学们做个实验,撕一长纸条,平放在桌面上,然后把钢笔帽立在纸条的一端。你能不能把纸条从钢笔帽下抽出来,而钢笔帽不倒。
实验六:
现有一小漏斗,一个乒乓球,如果把乒乓球放在漏斗里,给它吹气,会怎么样呢?
实验七:矿泉水为什么流不出来?
生活中还有很多的物理现象。大家举些来看。
以上的事例及很多有趣的现象都可以用我们的物理知识来解释。
三.小结:
物理是一门非常有趣、非常有用的自然科学。希望大家喜欢物理,去认真地观察、实验、思考。
四.布置作业:
1.阅读课文。
2.写出你见到或听到的一些神奇的物理现象(至少10个,书上没有的)
3.阅读第二节内容,下节讨论
【板书设计】
1-1 走进神奇
1、自然中…
2、生活中…
【反 馈】
1.
1-2 探索之路
【教学目标】
1、了解古人对神奇现象的探究。
2、了解物理学发展的几个重要阶段。
3、知道自然是神奇的,人们的探索历程则是漫长的、曲折并富有意义的。
【重点难点】了解探索之路
【课 时】1课时
【教 具】录像
【教 法】阅读、讲解、讨论
【课 型】新授课
【教学过程】
一.复习
举些身边的物理现象
二.新课引入
物理学在人类社会的发展中有很重要的作用,特别是在近代和现代,近代每一次的工业革命都是物理学的突破。从蒸汽机到电的产生,再到信息技术的出现,物理学的研究上出现重大的突破。人类对科学的探索是永无止境的。
三.新课
1、古文明中的科学思索
看图1-14---图1-18及说明,了解古文明
我国古代文明:
我国四大发明中,印刷术、火药、指南针“曾改变了整个世界的面貌和事物的状况,第一种在文学上,第
二种在战争中,第三种在航海上,从那里接着产生无数的变化,变化如此之大,以致没有一个帝国,没有一个学派??能比这三种发明,对人类事业产生更大的力量和影响。
2、物理学的进步之阶
看图1-19---图1-22 及说明,了解四位科学家的贡献
从蒸汽机到核能发电:17-18世纪,由于工业生产的需要和力学、热学的发展,促进了蒸汽机的研制。蒸汽机的出现,导致了第一次工业革命,使人类由手工业生产走向大规模机器生产,人类生活面貌也发生了很大的变化。
到19世纪,由于法拉第、麦克斯韦等科学家在电与磁方面作出的巨大贡献,人类产生了电能,并制造了各种电气设备,人类社会进入了应用电能的时代。21世纪,人们对原子结构的认识日益深入,开始利用核能发电。
物理与高新技术:现代,随着人们对物质结构的进一步认识,促进了信息技术、现代交通技术、电脑、纳米技术空间技术的发展。一个崭新的智能化、信息化的高新技术时代正在迎接着我们。
四.小结(略)
五.布置作业:
1.阅读课文 2.谈谈人类对自然探索的认识。
【板书设计】
1-2 探索之路
1、古文明中的科学思索
2、物理学的进步之阶
【反 馈】
1.
2.
1-3 站在巨人的肩膀上
【教学目标】
1、了解物理知识的一些现代应用。
2、了解科学探究的主要环节。
3、了解物理学家的科学精神与伟大情怀。
【重点难点】知道什么是物理学,知道科学探究的环节及方法
【课 时】1课时
【教 具】录像
【教 法】阅读、讲解、讨论
【课 型】新授课
【教学过程】
一.复习
人类在认识自然中,积累了大量的知识,那么什么是物理学(Physics)呢?
二.新课引入
物理学在人类社会的发展中有很重要的作用,特别是在近代和现代,近代每一次的工业革命都是物理学的突破。在探索之路上,有众多的科学巨人为后人留下了果实丰硕的园地、科学探究方法及不朽的科学精神。“站在巨人的肩膀上”,你能站得更高,看得更远。
三.新课
1.知识园地-----硕果累累
很多的前进在探索神奇现象的过程,逐渐发现蕴藏其中的某些物理规律。随着对这些规律的深入探究,物理学的体系便 逐渐形成了。
那么什么是物理学呢?
物理学(Physics)是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。 看图1-23-----图1-28
人类科学探究的硕果。
正是由于众多的科学家致力于不断的探究,我们的生活才越来越丰富起来。
2.科学探究-----其乐无穷
科学巨人不仅为我们留下了知识的宫殿,而且还创建了科学的探究方法。
贡献最大的应该是意大利的物理学家伽利略。
看图1-29,了解“两个铁球同时落地”
讲“钟”的故事。
如何进行科学探究呢? ●科学探究环节:
猜想与假设 评估 交流与合作
在科学探究中,大家要学会问,学会猜,学会做,学会想,学会合作。
3、科学精神---永远高扬
科学家们在科学探究的过程中,还为后人留下了永远高扬的科学精神。
学生看图1-31-----图1-33阅读后讨论。
问:通过阅读,你们认为科学家们在事业上获得成功的诀窍在哪里?
四.小结(略)
五.布置作业:
1.阅读课文
2.什么是物理学?科学探究的环节是什么?谈谈对初中物理的想法。
【板书设计】
1-3 站在巨人的肩膀上
1.知识园地-----硕果累累
物理学(Physics)是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。
2.科学探究-----其乐无穷
猜想与假设 评估 交流与合作
教学过程
一、绚丽多彩的运动世界
充分运用多媒体的视听优势,全方位、多角度展示这个运动的世界:人在林阴道上行走;汽车在公路上奔驰;飞机在天空中翱翔;小鸟在树林中飞翔;月球绕地球转动;地球绕太阳转动;整个宇宙的成千上万个星系都在运动。
让学生体验到我们生活的宇宙每时每刻都在运动,我们就生活在运动的世界里。
这里让学生再列举自己认识的一些运动现象,结合多媒体展示和学生举例自己得出:世界是运动的。
二、人文视野中的运动世界
在人类历史的长河中,人们总是不断地用不同的方式感知和描述这个运动的世界:诗人用语言的韵律和意境赞美运动;画家用形态和色彩描绘运动;音乐家用旋律和节奏表现运动。
充分鼓励学生说出描述运动的诗词、音乐、绘画、词汇等。
例如在诗词方面举出他们学过或看过的各种诗句。教师可依据学生说出的一些诗句用多媒体展示出来(如绝句·登天门山等)。
在音乐和绘画方面学生可能举出得少些,教师可用多媒体展示:古曲《流水》、梵高的《星夜》、毕加索的《沐浴的玩球者》或祖国的传统国画等。鼓励学生用语言描述音乐和绘画所表现出的运动情景。
在词汇方面学生可以说出“上升、下落、跑步、转动、飞奔”等。
教师活动:展示诗词、音乐、绘画等,引导学生用不同的情感去体验运动的各种形式。
学生活动:讨论和交流,说出描述运动的诗词、词汇等,能说出古曲《流水》中是如何描述运动的,能描述绘画中表现运动的各种方式。
三、科学视野中的运动世界
科学家又是如何来描述这个运动的世界的呢?
科学家用特定的概念、数学工具及实验方法来描述与研究运动。
同学们,你们对科学上所说的运动是如何认为的呢?
学生活动:讨论交流,发表自己的观点。最后能说出物体位置的改变就称为运动。
教师指出:物理学中所说的机械运动(mechanical motion)是指一个物体相对于另一个物体位置的改变。
这里说的另一个物体,即事先选定的标准物体,叫做参照物(reference object)。
然后引导学生说出如果一个物体相对于参照物位置没有发生改变,则称这个物体是静止(rest)的。 用多媒体展示动画:一女孩站在树的对面静止不动或从同学身旁飞驰而过的火车等。
学生说出树木是静止的。但教师在这里要激起认知矛盾(或者有学生主动提出矛盾的观点):地球是运动的,树木在地球上随着地球一起移动,按理说树木是运动的,但平时我们看起来树木是静止的,为什么呢?
引导学生说出:从女孩这方面来看,树木和她自己的位置关系没有改变。(可再展示运动和静止的概念)
教师点明:看来判断树木是否静止,是拿树木和女孩自己比较,看树木的位置发生变化没有。 再用多媒体展示动画:另一个男孩向女孩走来。问:男孩是运动还是静止的,为什么?
引导学生用参照物、位置改变等概念去描述:以女孩为参照物,男孩和她之间的位置在不断改变,所以说男孩在运动。顺势提出:如果男孩来观察女孩,以男孩为参照物,女孩和他之间的位置在变化吗?可不可以说在男孩看来女孩是运动的?还可不可以认为在男孩看来,树木也是运动的呢?
引导学生说出:看来说一个物体是运动还是静止的是相对于选定的参照物来说的,物体相对于参照物的位置改变了就说这个物体是运动的;反之,就是静止的。
因此,我们描述物体运动或静止时都要特别说明是以什么为参照物,选择的参照物不同,结论常常会不一样。
初中物理“光的传播”教学案例设计
教材版本:上海科技出版社义务教育课程标准实验教科书
教学科目:初中物理
适用年级:八年级
一、理论基础
此案例基于主导—主体(“学教并重”)的教学设计,即以教师教为主导、学生学为主体,这种教学模式是在兼取以教为主和以学为主的教学设计两者优点的基础上提出的。其理论基础是当代最有影响的两种“学与教”理论的结合,即奥苏贝尔的“学与教”理论和建构主义的“学与教”理论两者的结合。主导—主体教学设计过程模式具有以下特点:
1.可根据教学内容和学生的认知结构情况灵活选择“发现式”或“传递—接受”教学分支。
2.在“传递—接受”教学(于:沪科版初中物理教学设计)过程中基本采用“先行组织者”教学策略,同时也可采用其他策略(甚至是自主学习策略)作为补充,已达到更佳的教学效果。
3.在“发现式”教学过程中也可充分吸收“传递—接受”教学的长处(如学习者特征分析和促进知识的迁移等)。
4.便于考虑情感因素(即动机)的影响。
二、基本假设
(一)课标
1.能够说出几种生活中常见的光源,并能进行正确的分类。
2.能够通过实验观察归纳出光的传播路径,举出光沿直线传播在生活中的现象和应用的例子,并用光沿直线传播原理解释。
3.能够正确画出光线以及识别常见几种光线图。
4.能够识记光在真空中和空气中的传播速度,以及光年的概念。
(二)学生
八年级的学生思维活跃,求知欲旺盛,对自然界中的很多现象充满好奇,动手能力较强,光学现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容易发生兴趣的现象。他们已在小学阶段研究过《光和影》、《阳光下的影子》,为本课学习提供一定的知识和经验基础。因此在教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥学生主导的作用,迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
(三)教学条件
基于电子白板的多媒体教学环境,用于展示PPT知识点、图片、习题等。基于便于移动器材的实验环境,用于演示相关实验现象,探究实验结果。
三、教学设计
(一)教学目标分析
1.知识与技能
(1)了解光源,知道光源的分类;
(2)理解光沿直线传播及其现象与应用;
(3)了解光在真空和空气中的传播速度c=3×10m/s。
2.过程与方法
通过实验,探究光在同种介质中的传播特点,在观察实验中注意收集证据,培养分析、论证、归纳物理规律的能力。
3.情感态度与价值观
(1)能领略色彩斑斓的光之美,具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象,通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为后续学习打基础;
(2)通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的.科学态度。
(二)学习者分析
八年级学生思维活跃,求知欲旺盛,对自然界中的很多现象充满好奇,动手能力较强。光学现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容易发生兴趣的现象,因此以学生对光的感性现象引入知识,逐步让学生理解掌握物理知识,并能应用物理知识解决实际问题。
了解到学生在学习本课之前,在小学阶段研究过《光和影》、《阳光下的影子》,影子的产生正是反映了光直线传播的特点,因此为本课学习提供一定的知识和经验基础。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥学生主导的作用,迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
(三)学习内容分析
本节是沪科版八年级物理第四章多彩的光中第一节内容,光的传播,是光学的入门。课本首先展示了四幅图,使学生感受到五光十色的大自然的美丽,教学中还要列举大量和光的传播有关的现象,由这些现象自然地引导学生提出问题:光是通过怎样路径的传播的?从而点出本课探究的主题--光在同种均匀介质中的传播特点及其应用,并让学生知道光的传播速度是最快的。
本节教学的重点是通过实验探究,使学生知道光在同种均匀介质中沿直线传8
播。通过对各种光现象的介绍,让学生初步学习怎样从观察到的具体事例(生活或自然现象)中发现问题,并能用恰当的语言表达这些问题;知道影子形成的原因。教学的难点是如何保证实验现象清晰、明显,培养学生提出问题、表述问题的能力。
这是一节实验探究型课。教学中主要通过实验,观察光在同种均匀气体、液体和固体中传播的路径(光路),总结出光在同种均匀介质中沿直线传播的特点。并能应用光的直线传播特性解释一些自然和日常生活现象,并能对探究的结论有评价的意识。
(四)教学策略分析
本课的设计着重体现从生活走向物理,从物理走向社会,提倡学习方式的多样化。创设线性探究模块,努力建构一种对话、合作与探究的课程文化,让“研究性学习”走进课堂,走进物理教学,鼓励学生自主探究和合作学习,实现学习方式的转变。从而引导学生经历完整的科学探究学习。在引导学生探究物理知识的同时,渗透以人为本的培养理念。释放学生心灵,张扬学生个性,最大限度地发展学生的创新思维和实践能力。
本节是光学的入门,很多知识都是从生活现象中归纳得出的,所以教学时应利用多媒体技术从身边的光现象入手,让学生联系生活经验,多观察、多举例、多提问、多发表看法,教师因势利导,适时点拨引申,让学生步入科学的殿堂,这是教好本节课的关键。此外让学生动手进行实验,通过合作探究发现物理规律。
(五)媒体选用
1.PPT演示文稿:贯穿整个教学过程,呈现所有知识要点以及习题、图片等材料。
2.图片材料:阳光照射大地、夜晚斑驳的灯光、X光片、舞蹈千手观音、日月食现象图等。
3.实验材料:激光笔、盛有水的水槽、手电筒、蜡烛、打火机、白板、带有小孔的白纸。
(六)评价设计
1.形成性评价:介绍完光源的定义和分类之后,进行一个随堂小测验,考查学生是否掌握了基本知识。讲解完日食的成因,让学生试着讲解月食的成因,考察学生的学习迁移能力。
2.终结性评价:在本单元学习结束后,教师设计一套测验题目考核学生是否掌握所学内容。
四、基本环节
(一)导入
1.引出章题。同学们好!不知大家平常有没有思考过这样的问题:比如说打雷时,为什么我们总是先看到闪电后听到雷声?人的影子为什么早晚长中午短呢?还有牛郎织女的故事大家都听过吧?传说王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭,他们化作天上的两颗星,只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次,他们能否每年相会一次呢?大家想知道上述问题的答案吗?那么,今天我们就带着这些奇妙的问题来走进新的学习单元——第四章,多彩的光。2.引出新课。光的世界变幻莫测、奥秘无穷。(播放PPT相应的图片)由于阳光,大自然才变得如此色彩斑斓,五光十色的灯光给大家带来了光明,茂密的树林也挡不住阳光“直接”的追求,神秘的X光让我们可以看到肉眼无法看到的人体骨骼。光的世界如此美妙,那么大家有没有兴趣一起来跟我走进多彩的光世界?
(二)讲解
1.引导学生学习光源的概念。
老师现在要问大家一个问题:在我们生活中,哪些物体都可以发光?(可能的回答:太阳、通电电灯、蜡烛、手电筒、油灯、萤火虫)同学们很聪明,知道这么多会发光的物体,那么这些会发光的物体有什么共同特征呢?(它们都能发光),嗯,的确,它们都可以发光。我们给这些能发光的物体起个名字:光源。光源就是能够发光的物体。从光源发出的光进入我们的眼睛,我们便看见了这个发光体。
2.引导学生学习光源的分类。
刚才大家说太阳和蜡烛都能发光,但是它们有什么不同呢?老师提示一下,我们知道太阳每天东升西落,当我们一觉睡醒时,太阳早已高高挂起,这是一种自然现象。但是蜡烛呢,你想让蜡烛发光,就必须得用火柴或者打火机点燃它,它不会自动发光。所以,按光源的产生方式我们可以把光源分为自然光源、人造光源。我们再来看一下光源的另一种分类,有句话说太阳出来暖洋洋,太阳带给我们光明的同时,它还带给我们温暖、热量。带给我们热量的光源除了太阳,还有火把、浴室的取暖灯。不知大家还记不记得在夏天的夜晚去捉萤火虫时的欢乐?萤火虫它也可以发光,但它却不能给我们带来温暖。所以根据发光原理我们可以把光源分为热光源和冷光源。我们还知道,萤火虫它是有生命的,而太阳是无生命的,所以我们又可以根据光源是否有生命,将其分为有生命和无生命的光源。
3.进行随堂小测验强化对光源定义的掌握。
下面我们来做个随堂小测验:下列物体属于光源的是A、反射阳光的平面镜
B、月亮C、放电影时所看到的银幕D、收看电视时看到的电视机屏幕。可见这个
题目是考察大家对光源定义的把握。能够发光的物体叫光源。平面镜、月亮只是反射太阳光,不是自己发光,放电影时看到的也是银幕的反射光,不是银幕自己发光。所以它们都不是光源。只有电视机的屏幕,是电子枪发射的电子打到荧光屏上,使屏上的荧光物质发光,所以电视机屏幕是光源。所以D正确。
4.引导学生探究光沿直线传播的规律。
了解了光源,我们再来研究下光的传播。下面我们来做个实验。(1)(打开手电筒,照射到教室后面墙壁)请大家观察一下,光在空气中的传播路径。现象:光在空气中沿直线传播。(2)(打开手电筒,照射到水里),观察光在水中的传播路径。现象:光在水中沿直线传播。刚才第一个实验我们观察到光在空气中沿直线传播,第二个实验表明光在水中也沿直线传播,空气和水都是均匀并且透明的物质。因此,我们可以归纳出光的传播特点:光在空气、水、玻璃等透明介质中沿直线传播。经研究发现,光可以在真空中传播,由于实验条件限制,我们无法进行演示。所以,最终的结论是:光在真空中或均匀介质中沿直线传播。
5.组织学生讨论光沿直线传播在生活中的现象和应用。
知道了光在均匀介质中沿直线传播,那么光沿直线传播在生活中有哪些现象和应用呢?这是考试的一个重难点,请大家注意下。我们先来看下光沿直线传播的现象。
(1)趣味手影:请大家观察一下当我站在这里,在电子白板后面出现了什么?(影子)对,影子,影子是怎样形成的呢?我们观察一下,光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的物体后面光照射不到,形成了黑暗的部分就是影子。
(2)小孔成像。这个实验我来请同学一起来完成。(请两位同学做)请大家注意观察实验现象,看蜡烛的火焰通过纸孔投射在白纸上是什么形状?我们来总结下实验结果,小孔所成的像是倒立的实像,像的轮廓和物体的轮廓相似,与小孔的形状无关,小孔是圆的、方的、三角的都可以,但必须足够小。
(3)光沿直线传播还能解释什么现象呢?大家有没有看过月食?自然界中有不少神奇的现象都与光的传播特点有关,比如日食、月食的形成(播放PPT日食的图片)。我们来看下日食的成因:当月球运行到太阳和地球中间时,并且三球在一条直线上,太阳光沿直线传播过程中,被不透明的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食。
(播放PPT月食的图片)这幅图呢是月食的成因,刚我我给大家分析了日食的成因,现在根据我的思路,哪位同学来给大家分析下月食的成因?答案:当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就形成了月食。
【教学目标】
一、知识教育目标
引导学生从生活出发,了解科学、认识科学。
二、能力培养目标
引导学生以“教育历程”为重点,探讨其中表现的思想内涵。
三、德育渗透目标
引导学生体会科学精神。
【重点、难点及解决办法】
高维空间对普通人来说,是很难想像的。所以,教学重点是文章内容,而不是相关科学知识。相关知识教师有所了解,能帮助教学课文即可,不必教给学生。
【课时安排】
1课时
【教学内容与步骤】
一、导入新课
成为一位科学家是无数有志青年的梦想,对物理的探究更是许多年轻的学子孜孜以求的,我们来看一下加来道雄的成长道路,或许能得到一些启发。
二、作者简介
加来道雄,美籍日裔物理学家,毕业于美国哈佛大学,获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位,后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授。主要著作有《超越爱因斯坦》(与特雷纳合著)《量子场论》《超弦导论》。
三、整体感知
1.字词积累
刨根究底(páo)撒手人寰(huán)湮没(yán)惊诧(chà)
栅栏(zhà)畏葸不前(xǐ)五彩斑斓(lán)目眩(xuàn)
鄙视(bǐ)冷嘲热讽(fěng)杜撰(zhuàn)怪诞(dàn)
2.了解说明文的说明顺序:
明确:说明文的写作顺序有时间顺序、空间顺序、逻辑顺序
3.题记的种类及本文题记的作用:
明确:题记的种类包括:阐发式、诠释题目式、点明题旨式、总领全文式、设喻寓理式本文题记的作用:提示下文是在介绍有关科学的观点
4.本文的基本结构
文章的题目是“一名物理学家的教育历程”,因此,叙述的顺序主要是历时性的。但是,作者开头就说“童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力,并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程。”而“童年的两件趣事”作为文章的主要内容,又是共时性的叙述。这样的结构安排,使文章既脉络清楚,又重点突出。
结构如图:
童年[2-14节]
青年[15-18节]
(成年)[1节,总纲]
鲤鱼世界的幻想(想像)[2-11]实验[15-18]理论物理学家
爱因斯坦故事(理论)[12-14]
5.本文的基本内容
①人人都对自然感到好奇,都以自己喜爱的形式寻求自然的“谜底”,但是大多数人一般直接探寻自然本身,而作者却由人的观察角度,反思人类对宇宙的认知。看似作者少年时的思维超出同龄人,其实只是他充分发挥了自己的想像力,并且保持了这样奇特的想像力,由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。
②作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”,激发了他的探究兴趣。他之所以感到“激动人心”,是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究,这非常符合少年的心理。另外,“我决定要对这一秘密刨根问底”,也表现了他有毅力有恒心的性格,这是成为科学家的基本素质。
③高中时代,本应“在棒球场或篮球场玩耍”,享受青春年华,但作者却“找遍周边地区大量的电子仓库,装配必需的硬件设备”,在“学校的足球场中缠绕22英里长的铜线”,自己动手建设实验室,验证爱因斯坦理论,探究反物质。作者进行这样艰苦枯燥的工作,体现了他对科学的热爱,以及踏实的性格,显露出一个科学工作者的潜能。由①②到③,我们可以清楚地看到作者的“教育历程”和“教育内容”。
四、重点、难点的学习与目标完成过程
1.【提问】本文在材料处理上有什么特点?
【明确】本文布局谋篇重点突出,详略得当。在整体上,作者并没有从童年到小学到初中到高中,按时间顺序叙事,而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例,突出他成长为一名“物理学家”的“教育历程”,并不旁及其他成长的经验;在局部上,如高中阶段,作者看了许多统一场理论方面的书,并常常去斯坦福大学的物理图书馆,相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的,这里肯定有许多精彩的故事,但是作者只是一笔带过,重点放在制造“自己的原子对撞机”上,其中具体的数据叙述得很详尽,让人体会到作者严谨、踏实的性格,以及内在的成为物理学家所需要的基本素质。
2.【提问】本文体现了怎样的科学精神?
【明确】本文三个主要部分,并不是简单地叙述成长的故事,而是具有深刻的科学精神内涵,可以从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。
(1)想像力:科学是需要想像力的,想像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中,认识到人类观察空间的局限性,间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想像上升到理性的创造,体现了创新意识和探索精神。
(2)乐趣:科学不应该是枯燥的,而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘,对真正的科学工作者来说,是和自然做的近似于捉迷藏的“游戏”,也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲,充满激情,不受外界的诱惑和干扰;而“境界”使他们不顾功利,不畏强权,只求真理。
(3)实验精神:丁肇中说过:“现代学术的基础就是实地的探察,就是我们现在所谓的实验。”“科学发展的历史告诉我们,新的知识只能通过实地实验而得到,不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”(《应有格物致知精神》)有了想像力,有了乐趣,那只是成为科学家的最基础的因素,不去踏踏实实地做实验,就不能得到基本数据,假说就不能确立。一味地空想,不去做基础工作,不可能达到真理的彼岸。作者从事的高维空间理论,虽然还停留在纸面上,但是科学家们已经在做许多基础的实验工作,努力使理论得到证明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论,也要有数学和天体物理学的实验基础,也不是空想出来的。
3.【提问】“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的?
【明确】主要有以下几点:(1)“水池之外看不见的世界没有科学意义。”(2)“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”——它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。(3)“鲤鱼科学家”的“消失”和“重现”——它们认为是“奇迹”,是“可怖的事情”,而不肯去探究原因。(4)“鲤鱼科学”的“传奇故事”,真实地证明另一个世界的存在,而它们却认为“胡说八道”,荒谬绝伦,违背它们的“自然规律”。
4.【提问】作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么?
【明确】说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。(1)人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”,只要“超出我们的理解力”的自然存在,他们就“拒绝承认”。(2)“科学家发明像力这样一些概念……”,是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”,不肯改变思考问题的方式。(3)“不能在实验室里便利地验证”的理论,他们就加以“鄙视”,表现出思想上的保守和固执。
5.【提问】课文中阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容,对“教育历程”的叙述有什么作用?
【明确】课文的重点是童年时对鲤鱼世界的遐想、对爱因斯坦未竟的向往和高中时建立实验室,这三个事例已经把“教育历程”完整地勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例,主要起补充和衔接的作用。历险故事加深作者对高维空间的想像,激发兴趣;而阅读统一场理论书籍,既表现高中阶段作者求知的热情,也衔接起由理论到实验的探究过程。
6.【提问】作者说“我决定要对这一问题刨根问底,纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人?
【明确】理论物理学家的工作是抽象、枯燥的,受实验条件的限制,自己的学说很难得到实验的证明,甚至可能到死也得不到成就。这样的人必须耐得住寂寞,必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。
7.【提问】作者建立实验室的事例,对我们现实生活有怎样的意义?
【明确】科学是建立在基础实验之上的,科学理论要经过实验的检验才能得到论证。实验不是简单的操作,要有理论指导,要有实验的设计,要有策划组织能力,要有耐力和恒心等等,实验考验的是实验者的综合能力。而我们当前存在的问题是,重视理论,轻视基础实验,表现为动手能力和实践能力差,思想上浮躁,急功近利。对教育而言,重知识,轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪。
【布置作业】
完成“研讨与练习一、二”。
【相关知识】
为了更好地理解课文,我们需要了解一些相关的理论物理学知识:
(1)统一场论
根据现代物理学知识,将我们的宇宙结合起来的力有四种:引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学,已经把后三种力统一起来(美籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨一米尔斯场理论,解决了这一问题,被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算繁复无比而让人头疼),但是引力仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一,建立一个大一统的理论,最终也没有实现。
(2)高维空间
现代理论物理学认为,统一四种力的前景,在于高维空间(如十维或更高)理论的确立。比如对于古人来讲,风暴是怎样产生的,风暴会袭击什么地方,什么时候袭来,什么时候结束,他们是一无所知的,因为他们生活在平坦的大地上,只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察,即使有简单的预报,也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星,从太空这样三维角度观察地球,在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚,可以精准地预报风暴的动向。同样,理论物理学家认为,传统的四维(空间三维加上时间)理论太“小”,不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维(如十维或更高)中寻求统一这四种力时,就能得到一种简单、漂亮的解决模型(科学家认为宇宙应该是简单、合谐的)。
高维空间理论认为,宇宙大爆炸后10-43秒,十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙,四维宇宙暴胀,经过近一百五十亿年,演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10-35秒,大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实,因为要模拟当时的环境,需要的能量太大,根本无法做到,所以现在高维空间理论只能是“理论”。
第七章密度与浮力
第一节质量
教学目的
1.知道质量的初步概念及其单位。
2.知道物体的质量不随形状、状态和位置而改变。
3.知道托盘天平和物理天平的构造及其使用方法。
重点与难点
了解质量是物体的一种基本属性
知道质量的单位及常用单位间的相互换算。
教具
教师演示用具:铁锤1把,大铁钉1个,托盘天平1台、砝码1盒。
教学方法
实验法、讲解法等
教学过程
课时:1课时
一、引入课题
在课本第一、二章中,我们学习了力学中长度的测量、简单的运动的初步知识,今天就学习质量这个物理量。
(板书:一、质量)
二、讲新课
1.质量
(1)通过对实物的观察,引入质量的概念。
请学生观察讲台、课桌。提问:①它们是由什么东西组成的?②讲台和课桌哪个的木材多?
教师出示铁锤和铁钉让学生观察,使学生知道铁锤和铁钉都是由铁组成,但铁锤含有的铁比铁钉含的铁多。
讲解:讲台、课桌、铁锤、铁钉物理学中称为物体,组成这些物体的木材、铁叫“物质”。由上面的观察看出:讲台、课桌含有木材的多少不同;铁锤、铁钉含铁的多少也不同。物理学中用“质量”表示物体所含物质的多少。
(板书:1.概念物体中含有物质的多少叫质量)
(2)让学生通过观察,知道物体的质量不随形状、状态和位置而改变。
出示:①一个牙膏皮。提问:(a)将它卷起来,形状变了,它的质量变不变?(b)将它从南京带到北京,位置变了,它的质量变不变?②装有冰块的带盖玻璃杯。提问:容器内的冰全部熔化成水,状态变了,它的质量变不变?
学生回答后教师小结:只要物体中含有物质的多少不变,它的质量就不变,可见物体的质量不随物体的形状、位置、状态而改变。
(板书:物体的质量不随它的形状、状态和位置而改变)
2.质量的单位
(1)复习小学学过的重量的单位
提问:小学数学在表示物体重量时,常用哪些单位?
学生回答,教师讲解:千克是国际上通用的质量单位,为了方便,还有比千克大的单位吨,比千克小的单位克、毫克。
(板书:2.单位:吨,千克、克、毫克)
出示:1分米3的纯水。介绍它的质量是1千克。
请学生看课本图7—4“国际千克原器”。
(2)学生练习一些质量单位的换算
提问:质量的单位由大到小怎样换算?教材121页上的换算。
(板书:1吨=103千克、1千克=103克、1克=103毫克)
请学生观察课本表格“一些物体的质量”。
读出“大头针的质量、苹果的质量、鲸的质量”。
教师示范,学生完成课本本节后的练习(1)、(2)。
(板书:大头针的质量=8.0×10-5千克=8.0×10-5×103克=8.0×10-2克=80毫克。)
请四位学生上黑板每人完成该练习的一个问题。
3.质量的测量——天平
(1)介绍常用测质量的器具
讲解:日常生活中买粮、买菜,称出的都是货物的质量。请学生看课本图7—8“常见的测质量的器具”。
提问:谁能说出每种工具的主要优点?
台秤、案秤使用方便;杆秤携带方便;电子秤能自动显示质量的价格。
出示:托盘天平和物理天平,介绍学校实验室与工厂化验室常用天平称质量。
(2)托盘天平的构造及使用方法
讲解:由于托盘天平使用较简便,先学习托盘天平的用法。
(a)托盘天平的构造
让学生将讲台上的托盘天平与课本图7—7对照,认识托盘天平主要部件的名称。请一位学生上讲台利用托盘天平的实物说明托盘天平各主要部件的名称。
(板书:托盘天平的构造:底座.横梁.托盘.平衡螺母.指针.分度盘.游码标尺)(b)天平标尺的零刻线、最大秤量值、最小刻度值
讲解:使用有刻度的工具,要先观察:①零刻线在哪里?②量程多大?③最小刻度值多大?
让学生观察课桌上的托盘天平,然后汇报上述三个问题的结果。
学生汇报,教师指出:由于标尺上零刻线在左边,游码放在标尺的零刻线处时,是游码的左边与“0”对齐,因此游码读数时以左边的线为准;天平的量程即最大秤量值就是这台天平配套砝码盒内砝码的总数加游码最大的读数所表示的质量;最小刻度值就是标尺上每小格表示的质量数。
(C)托盘天平的调节
讲解:托盘天平是较精密的称质量工具,使用前要先调节,先把游码放在零刻线处,再调节横梁平衡。
(板书:托盘天平的调节)
①由常见跷跷板的道理知道,指针偏左,右边平衡螺母向右调;指针偏右,右边平衡螺母向左调;
②在调节横梁平衡时,如指针在分度盘中央左右摆动的格数相等,横梁也平衡;③天平调好后,左右天平盘不能互换。
(d)天平的使用
让全班阅读课本天平的使用方法部分。
提问:如何用调好的托盘天平或物理天平称一个铁块的质量?
(板书:天平的使用)
师生讨论后归纳:用调好的天平称物体质量的方法:
①铁块放左盘,砝码放右盘;
②向天平盘加砝码要由大到小逐步替换;
③铁块质量等于砝码和游码的质量数相加;
④测量结束后,砝码放回砝码盒,游码移回零刻线。
(3)介绍物理天平
(a)物理天平的构造
讲解:实验室也常用物理天平称质量。引导学生看课本图7—4,对照讲台上物理天平的实物,说出物理天平各主要部件的名称。(板书:物理天平的构造)
(b)物理天平的调节
教师边讲边演示:物理天平使用前要先调节底板上的底脚螺钉,让重垂线的小锤尖端跟底板上小锥体的尖端正对,使底板水平;然后再调节横梁上平衡螺母,使横梁平衡。
(C)物理天平的使用
讲解:观察物理天平的零刻线,最大秤量值,最小刻度值及用调好的物理天平称质量方法与托盘天平相同。
(4)天平的使用注意事项〃引导学生看课本天平使用要注意的事项。
三、布置作业
1、小结:你学到了什么?2、完成本节家庭作业。
第二节学习使用天平和量筒
教学目标:
会正确使用托盘天平测物体的质量;
会正确使用量筒或量杯测物体的体积。
重点:
能参照说明书正确调节和使用托盘天平,会正确使用量筒
难点:
使用天平和量筒的操作过程。
教具:
托盘天平附砝码一套量筒1个(规格不同)量杯1个烧杯水木块等
教法:
阅读指导法、讲授法、练习法、讨论法、分析归纳法
课时:
1课时
教学过程
复习导入
提问学生:
1什么是质量,为什么说质量是物体本身的一个基本属性?(学生回答)
2.据学生回答:那么用什么测物体的质量呢?(学生回答)问天平的构造怎样?一(引入新课):
那么如何使用呢?这就是本节要学的内容。(板书课题)学习使用天平和量筒二(讲授新课):
(一)学会使用天平:
1.我们都知道,当我们使用其一产品时应先阅读它的说明书,而课本123页有托盘天
平使用说明,同学们阅读一下,然后与同学讨论如何正确使用托盘天平(学生阅读、讨论)之后提问:怎样才能正确使用托盘天平呢?(学生回答)
2.教师板书
使用天平
保养
强调注意事项,提问:为什么要做到“物左码右”?(学生回答)
思考:.若要用这个天平测量一个大头针的质量,应该如何测量?3.如何测量出50ml水的质量?引入量筒或量杯的学习
(二)学会使用量筒或量杯
1.要学生观察认识量筒、量杯。
2.让学生观察课本图7-9,7-10图。(学生回答)引导学生总结。
3. (板书)用途:__________________
量筒使用(3)________________
4.引导学生思考:若要测量形状不规则的、又不溶于水的小固体,我们应该怎么办呢?(学生回答)教师说明此种方法叫做“排液法”并要学生学会这种方法。
5.讲解,并变形:
(1)若要测量不则规的、又不溶于水的,并且体积较大的固体,应该如何测量?
(2)若要测量不则规的、又不溶于水的,且飘在水面上的物体,应该如何测量?分析。
(三)课堂练习
1.探究125页作业
2.指导,提示,讲解做题方法,引导学生总结方法。
(四)课堂小结
1.这堂课的主要内容是什么?要学生回答。
2.要学生回扣教学目标。
3.让学生自己总结知识,以知识结构的形式写出。
(五)作业:
复习本课所学知识。
完成本节家庭作业。
预习
第三节科学探究:物质的密度
教学目标
1.知道什么是密度,密度的国际单位以及单位间的换算.
2.掌握密度的计算公式.
3.知道密度是物质的特性,在一定条件下,同种物质的密度是一定的.
4.培养运用物理知识解决问题的能力能利用密度公式求解某种物质密度.重点与难点
1.引导学生归纳知识结构评价标准
2.建立密度的概念
教学方法
观察法、讨论法等
课时:
2课时
第一课时
教学过程
引入新课
讲台桌上放着铜丝、铁丝、铝丝、一杯水、一杯酒精.
师:1.这里有铜丝、铁丝、铝丝、一杯水和一杯酒精,你能把它们分辨出来吗?
2、说明你是怎么分辨的?
在学生回答后,教师指出:要分辨物质,就要知道并且利用物质所具有的一些特性.如颜色、气味、软硬,就是物质的不同的特性。根据这几种特性,利用我们的眼、鼻、手等感觉器官,就能将上面五种物质分辨出来。
3、我们桌上放的两个物块,一个是塑料块,一个是铁块,外面涂有同样的颜色,你能把它们分辨出来吗?
a、讨论与交流:(提出猜想)
师:物体的质量与体积之间有什么关系呢?
提出猜想“同种物质的不同物体,体积越大,质量越大,它们各自的质量与体积的比值可能是相同的”
b、设计实验:
分别用天平测出它们的质量;用直尺测出边长后,计算出它们各自的体积;算出每个铁块和塑料块的质量与体积的比值,然后加以比较。
C、进行实验和收集证据:
学生分组实验.并将得到的数据填入书中P9的表格中.教师巡迴检查、指导.把收集到的证据整理后,填写在下表中:
d、实验结论:
同种物质的不同物体,质量与体积的比值是(相同/不相同)的;不同物质的物体,质量与体积的比值一般是(相同/不相同)的。
1、建立概念:
质量有体积的比值等于单位体积的质量。所以单位体积的质量反映了物质的特性。
[板书1]单位体积的质量叫做这种物质的密度。
同种物质密度一般相同,不同种物质的密度一般不相同,所以密度是物质的一种物理属性
2、[板书2]密度的公式:?=m/v其中?表示密度,m表示质量,v表示体积
333、[板书3]密度的单位:在国际单位制中,密度的单位是千克/米,符号为kg/m读做
千克每立方米。密度的单位有时用克/厘米3,符号为g/cm3
4、熟悉常见物质的密度:
教材129页。
5、[板书3]密度的应用
小结:密度公式有什么用处呢?
可以测量密度,从而用来鉴别物质;可以用来计算不便于直接测量物体的质量或体积的。
6、巩固练习:课本130页的习题。
7、作业:完成本节家庭作业。
第三节科学探究:物质的密度
物质的密度(第二课时)
教学目标:
1、学会测量固体的密度,会查密度表,尝试用密度知识解决简单问题
2、通过动手实验来掌握测密度的方法
重点与难点
1、密度的理解
2、密度的应用
教学方法
讲解法、讨论法
教学过程
一、复习回顾;
问:1、什么叫物质的密度?
2、密度反映的是物质的属性,与物体的质量体积有无关系?
二、引导过渡:
问题:1、怎样才能测定密度的大小?
2、用什么测物质质量?
3、对于形状规则的物体的体积如何测量?
4、对于形状不规则的物体又该怎样测量?
教师展示;量筒、量杯
讲解:1、用途:用来测液体或形状不规则固体的体积。
2、形状:见实物
量程3、观察分度值
单位:ml
31ml=1cm
4、读数;应使视线水平对准液体凹面。
提问;如何用水来测小石块的体积?
查密度表:记住水=1.0×103kg/m3
密度知识的应用
1、测物质密度可以来判断物质材料
2、用来计算不便于直接测量的物质的质量或体积
[例1]冰的密度是0.9×103千克/米3,读作______,意义是______.如果冰的质量是1.8千克,它的体积是_____分米3.如果这块冰全部熔解成水,则它的质量是______,水的体积是______,水的密度是______.这说明______.
3.填空
(1).下列说法正确的是[ ]
A.对同种物质,m与V成正比.
B.对同种物质,与m成正比.
C.对同种物质,与V成反比.
D.对不同物质,与m成正比.
(2)一密度为,质量为m的金属块.把它分割成相等的三小块,那么每一小块的密度和质量分别为:[ ]
4.例题
3[例2]体积是50厘米的铜球,它的质量是0.4千克.该铜球是空心的还是实心的?
若是空心的,在其中空部分铸满铅,球的总质量应是多少?
因<铜,故该球是空心的.
0.4千克的铜球其实心部分的体积=0.0449×10-3米3=44.9厘米3.
333V空=V-V铜=50厘米-44.9厘米=5.1厘米.
m铅=铅V=11.3克/厘米3×5.1厘米3=57.63克
m总=m铜+m铅=400克+57.63克=457.63克.
要求学生课后思考其他的解法.
5.学生口答
要测定不规则的铝块的密度.所给的器材有:铝块、天平、砝码、玻璃杯、水、
教学目标
一、知识与技能
1、了解简单的磁现象。
2、通过实验,认识磁极和磁极间的相互作用。
3、知道什么是磁化。
二、过程与方法
通过实验,探究磁极间相互作用的规律,培养学生观察、分析及总结的能力。
三、情感、态度与价值观
了解我国古代四大发明之一的指南针,增强民族自豪感和使命感,进一步激发学习物理的兴趣。
教学重点:磁极间的相互作用。
教学难点:正确理解磁化现象。
教具准备:铜棒、铁棒、铁屑、玻璃板、条形磁体、细线、铁钉.钢针、多媒体课件。
新课引入:播种季节,小明的爸爸有一件很头疼的事情,就是他家的种子中混有一些杂草的种子.但两种种子在外表面上是不同的,农作物的种子比较光滑,不易吸附小颗粒物,而杂草的种子表面有许多绒毛,能够吸附靠近它的小颗粒物.怎么把它们很快分离?正在束手无策的时候,机灵的小明很快利用一些铁屑和一块磁铁就把种子和杂草的种子分离开来?你能说出他是怎么做的吗?其中所含的物理道理是什么?从中导入新课。
合作探究
探究点一几个磁概念
活动1:如图所示为两个外形完全相同的铁棒和铜棒,小组之间交流、讨论,如何将它们区分开?
活动2:小组发表自己的见解,有不同方案的加以补充。
总结:将它们分别靠近磁铁,看能否被吸引,能够被吸引的为铁棒,不能够被吸引的为铜棒。
归纳总结:
磁性:能够吸引铁钴镍这类物质的性质称为磁性。
磁体:具有磁性的物体称为磁体。
归纳总结:
(1)磁体上的不同位置,磁性强弱不同;
(2)磁体上磁性最强的部分为磁极。磁体上有两个磁极。指北的为北极(N极)、指南的为南极(S极)。
(3)磁体具有南北指向性。
知识拓宽:指南针是我国古代四大发明之一,它是利用磁体的磁极具有指向性制成的,最早的指南仪叫司南。
活动5:教师按照如图所示给学生演示,让学生说出观察到的实验现象。根据实验现象,让学生交流、讨论所阐明的物理问题。
归纳总结:同名磁极互相排斥;异名磁极互相吸引。
典例剖析为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性,甲乙丙丁四位同学各自设计了一个实验,其中能达到目标的是:
A、将实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B、将实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
C、将实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动
D、将实验中放在一堆大头针的条形磁铁提起
【自主解答】
【方法归纳】(1)条形磁铁的磁性两端最强,中间最弱,为了判断这个特点,可以用两端和中间部分吸引其它磁性材料进行判断。(2)磁铁磁性强弱无法直接观察,要通过磁铁对磁性材料的作用来反映,这是一种转换法。
探究点二磁化
演示1:拿两个同样大小的铁钉去靠近磁铁的某一极时,两铁钉的一端被吸引,让学生观察两个铁钉的排列情况,试解释这一现象。
演示2:如图所示,AB为一钢针,拿一条形磁铁用图中所示的方式进行摩擦,摩擦后,让其钢针再接触铁屑,观察实验现象?解释这一现象。钢针如果是磁体,能否判断出它的磁极?
:小组之间讨论、交流,阐明自己的观点,不同意见的小组,再补充阐明。
归纳总结:
(1)当铁钉靠近磁铁时,铁钉会在磁铁磁场的作用下被磁化,被磁化后的铁钉,其上端均为S极(与磁铁的N极异名),则下端均为N极,由于同名磁极互相排斥,所以就会张开。
(2)拿磁体的N极在钢针上从左向右摩擦,相当于把部分小磁元方向调整至最终被N极吸引的方向,B应为S极,A是N极。
归纳总结:
(1)我们把像钢棒一样使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
(2)磁化的结果是磁化出异名磁极。
板书设计
第1课时简单的磁现象
教学反思
本节课的教学设计中,我用生活中分种子为问题情景导入,让学生分析原因引入本节磁现象。在授课的过程中,我通过大量的实验,给学生演示,让学生在体验、和观察实验现象的过程中得出几个磁概念。磁极间的相互作用的实验探究使学生通过磁极间的自由组合,和对结论的分析归纳,培养学生掌握解决问题的思路。关于磁性,教师补充除铁以外的钴、镍这些铁磁性物质,使学生认识更完善。常见的磁体采用多媒体展示更形象直观。磁化以两个演示实验导入,让学生采用手边的器材找到使物体的磁性由无到有的方法:接触和靠近磁体或在磁体上沿某一方向摩擦。从演示实验中得出磁化的概念和特点。
第十四章:内能的利用
第一节:内能的利用
内能的利用方式
利用内能来加热:实质是热传递。
利用内能来做功:实质是内能转化为机械能。
第二节:热机
1、热机:
定义:热机是利用内能来做功,把内能转化为机械能的机器。
热机的种类:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等
2、内燃机:
内燃机活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。
压缩冲程将机械能转化为内能。
做功冲程是由内能转化为机械能。
①汽油机工作过程:
②柴油机工作过程:
3、汽油机和柴油机的比较:
①汽油机的气缸顶部是火花塞;
柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物;
柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;
柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④柴油机比汽油及效率高,比较经济,但笨重。
⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
4、热值
燃料燃烧,使燃料的化学能转化为内能。
定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。用符号q表示。
单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg)、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m3)。
热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。
公式:、
①Q=qmm=Qqq=Qm
Q——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每千克(J/kg);m——燃料质量——千克(kg)。
②Q=qVV=Qqq=QV
Q——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每立方米(J/m3);V——燃料体积——立方米(m3)。
物理意义:酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
第三节:热机效率
影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。
有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度);以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。
热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要标志,与热机的功率无关。
公式:Q总=Q有用ηQ有用=Q总η
由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。
提高热机效率的途径:①使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;②机件间保持良好的润滑,减小摩擦。③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%
内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。
第十五章电流与电路
第一节电荷摩擦起电
1、电荷:
带电体:物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说是物体带了电(荷)。这样的物体叫做带电体。
自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷(+);被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷(-)。
电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
带电体既能吸引不带电的轻小物体,又能吸引带异种电荷的带电体。
电荷:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷,符号是Q。电荷的单位是库仑(C)。
2、检验物体带电的方法:
①使用验电器。
验电器的构造:金属球、金属杆、金属箔。
验电器的原理:同种电荷相互排斥。
从验电器张角的大小,可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。
②利用电荷间的相互作用。
③利用带电体能吸引轻小物体的性质。
3、使物体带电的方法:
(1)摩擦起电:
定义:用摩擦的方法使物体带电。
背景:
宇宙是由物质组成的,物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的,原子核的质量比电子的大得多,几乎集中了原子的全部质量,原子核带正电,电子带负电,电子在原子核的吸引下,绕核高速运动。原子核又是由质子和中子组成的,其中质子带正电,中子不带电。
在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,通常用符号e表示。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。6.25×1018个电子所带电荷等于1C。
在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等,整个原子呈中性,也就是原子对外不显带电的性质。
原因:由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子的本领弱的物体,要失去电子,因缺少电子而带正电,原子核束缚电子的本领强的物体,要得到电子,因为有了多余电子而带等量的负电。
注意:①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子;
②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷;
③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电;
④摩擦起电并不是创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开,但电荷总量守恒。
能量转化:机械能-→电能
(2)接触带电:物体和带电体接触带了电。(接触带电后的两个物体将带上同种电荷)
(3)感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
4、中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
5、导体和绝缘体:
容易导电的物体叫做导体;不容易导电的物体叫做绝缘体。
常见的导体:金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。
常见的绝缘体:橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。
导体容易导电的原因:导体中有大量的自由电荷(既可能是正电荷也可能是负电荷),它们可以脱离原子核的束缚,而在导体内部自由移动。
绝缘体不容易导电的原因:在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。(绝缘体中有电荷,只是电荷不能自由移动)
金属导体容易导电靠的是自由电子;酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子。
导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。一定条件下,绝缘体也可变为导体。
绝缘体不能导电但能带电。
第二节电流和电路
1、电流
电流的形成:电荷在导体中定向移动形成电流。
电流的方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的方向与负电荷、电子的移动方向相反。
在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极;在电源内部,电流的方向是从电源的负极流向正极。
3、电路的构成:电源、开关、用电器、导线。
电源:能够提供电能的装置,叫做电源。
干电池、蓄电池供电时,化学能转化为电能;发电机发电时,机械能转化为电能。
持续电流形成的条件:①必须有电源;②电路必须闭合(通路)。(只有两个条件都满足时,才能有持续电流。)
开关:控制电路的通断。
用电器:消耗电能,将电能转化为其他形式能的装置。
导线——传导电流,输送电能。
4、电路的三种状态:
通路——接通的电路叫通路,此时电路中有电流通过,电路是闭合的。
开路(断路)——断开的电路叫断路,此时电路不闭合,电路中无电流。
短路——不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起,电路中会有很大的电流,可能把电源烧坏,或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾,这是绝对不允许的。用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路(此时电流将直接通过导线而不会通过用电器,用电器不会工作)。
1、内燃机:
四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。
压缩冲程将机械能转化为内能。
做功冲程是由内能转化为机械能:
2、热值。
定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。用符号q表示。
热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。
第三节:热机效率
影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。
热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要标志,与热机的功率无关。
公式:
由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。
提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%
内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。
一、学生状况分析:
初三年级的学生刚接触物理,教师对于才接手的学生基本情况不太了解。所以在教学过程中要因材施教、区别对待,根据各班学生对知识的掌握情况,采用适当的教学方法,以使不同层次学生的物理成绩都有一个大的提高。
二、教材内容分析:
本册教材为新课程实施的首套物理教材4册中的第一册,与以前的教材有了较大的变化。本册教材共分为五章,内容虽较简单,但知识的规律性较差、系统性较差。本学期第一章为力学的基础,研究力学基本知识,和利用公式计算以及研究物理问题的方法等。尤其是刚开始学习这部分内容,更应该注意速度慢、要求严、标准高,以培养其学习物理的兴趣。重点是培养学生学习物理的方法及唯物主义观点。
三、教学目的要求:
(一)知识技能目标:
1.使学生获得关于机械运动和光学初步知识,了解其在生产和生活中的应用。
2.使学生获得关于探究问题的能力。
3.学会解答计算题、问答题和其他各类题目基本方法。
(二)过程与方法:
通过物理教学培养学生爱国主义精神,辩证唯物主义世界观,提高学生审美情趣,发展学生健康个性。
(三)情感态度与价值观:
通过物理教学提高学生语言表达能力,学会把物理应用到生活。 教学重点:
物体的运动、声现象、光现象、透镜及其应用、质量和密度 教学难点:
物体的运动、质量和密度
四、教学措施:
要保证完成教学任务,在备课、上课、辅导等过程中力求切合实际,紧紧扣住教材,因人而言,因材施教。教学的关键是培养学生学习兴趣,学会学习物理的方法,重点在于培养学生能力,抓点促面,培养尖子生,照顾后进生,面向全体前面提高。
1、重视教学过程,提高课堂效率。
2、注意引导启发,鼓励学生积极探索,合作交流,大胆猜想发言,让课堂充满生机与活力。
3、倡导问题意识教学。
4、继续加强后进生的辅导,优等生的培养。
5、注意培养学生学习物理的兴趣。
6、加强德育教育,让学生有一个良好的心态。
7、大胆使用电教手段,让课堂充满趣味性
1、本期我认真学习教育教学业务理论,不断丰富自己专业知识,提高自己的业务素质。与时俱进,开拓创新,深化教学改革,提高教学质量。认真学习《物理课程标准》,领会课标精神,贯彻新课标运用方法,更新教学理念,并用新的理念指导自己的教育教学,使自己的教育教学符合新的教学理念的要求。
2、研究课程改革,探索新课程教学方法。课程在学校教育中处于核心地位,教育的目标、价值全要通过课程来体现和实施。因此,课程改革是教育改革的核心内容,是全面推进素质教育的关键环节。
3、深化课堂教学改革,提高课堂效益。改革课堂教学方法,提高课堂效益是目前乃至今后一个时期的主题。我们要大力提倡启发式、讨论式教学,推进研究性学习。要求教师把教学过程从单向知识传授的过程转变为让学生带着问题不断探索的过程,把课堂教学的重点放到培养学生的好奇心、求知欲、探索精神方向来。使广大教师切实把激发和保持学生的学习兴趣和热情,把学生获得学习能力放在课堂教学的首要位置。
4、强化教研科活动,圆满完成各种教科研任务。积极参加听评课活动、论文评比活动等。
1、在教学中应教会学生认知,注重学法指导,这也是素质教育的根本要求,不但要教知识,而且应教会学生如何学习。
2、在教学中注重教学常规的落实,切实向四十五分钟要质量、要效益。为此应在课堂研究教学大纲,分析教材和学生的基础上写出优质教案,并能在教案中突出教法和学法指导,讲课时应能根据学生的反馈情况及时调整教学,不能以教案教学,而应为教学而写教案。辅导工作认真仔细,除自习课全面辅导外,还应结合学生的不同情况做好个别辅导,防止出现差生,做好差生的转化工作。作业及时批改,每次批改有分数和日期,鼓励学生及时完成作业并上交作业。学段结束及时进行考评工作,利于学生不断地在接受新知识的同时复习旧知识。
3、坚持集体办公、做好教科研工作。积极承担上级教研室和学校分配的教科研任务,在以前集累的经验中完成教科研任务。主动帮助年轻教师,使我校物理成绩有一全面的提高。
4、指导好学生实验,为中招理化生实验加试做好准备。我们物理教师定能团结协作,指导好学生实验,不使学生做错实验的每一步。
一、教学研究与改革
(一)教研重点:
根据上级业务主管部门的教研教改精神,结合物理本学科的特点,确定,本学科本学期的教研重点为“为先学后教”。
“先学”即学生拥有主动参与学习探索的欲望,主要是指学生在教师的指导下的自主学习,即学生是学习活动中不可替代的主体,在教学中要充分发挥学生学习的积极性和创造性,使学生学会主动学习,主动参与,主动实践和主动发展。例如在实验教学中,可将某些验证性实验改为探索性实验—变结果教学为过程教学,发挥学生的主体作用。初中物理的实验有很多是验证性实验,而学生的分组实验是在授课后进行,作为巩固课堂知识的一种手段。依照这种传统的教学方法,学生做实验大多是“依照葫芦画瓢”,仅仅是完成了对知识的简单重复,几乎没有探索和创新的余地。要发挥学生的主体作用,就要在实验教学中充分调动学生的学习积极性,变结果学习为过程学习,培养学生主动探究问题的动机和思维,发挥思维的积极性。在自学中促使学生去阅读资料,设计实验,提出可行性的实验方案。“后教”即在学生学习中遇到困难和问题时,适时地引导点拨,充分发挥教师“教”的主导作用,及时提出问题,创设情境,激发学生进行思考,创造良好的学习、求知氛围,并设计难易适中的习题,培养学生联系实际、解决实际问题的能力。
(二)教改专题:
1、课题名称:“初中物理自主互助探究式教学”教改实验
2、目的:确立以研究性学习为核心的指导思想,突破旧的教学模式,在实验中,突出学生的主体地位,构建以培养学生的自主学习、自主创新、自主发展能力为框架的教学模式。
3、实验步骤:
第一阶段:实验发动、准备阶段。制定实验计划和实施方案,逐步研究探索,进行可行性分析;
第二阶段:深化提高、全面展开阶段:在局部调查实验的基础上,在课堂教学中全面展开实验,及时总结阶段性成果,形成文字材料,指导实验的进一步开展;
第三阶段:验证完善、形成规范,结题阶段。
二、教学措施:
1、加强自身的业务理论学习,认真学习有关素质教育的理论,学习市教研室“自主、综合、拓展、创新”课题实验和“先学后教”精神,提高自身的业务水平;
2、通研大纲、教材,熟知大纲对知识、能力等的要求,把握教材内容的重点、难点,把握教材的编排体例、体系及知识结构,找出知识间的内在联系;
3、认真备课,精心设计每一个教学案,充分利用课堂40分钟,向40分钟要效益;
4、转变教学观念,更新教育观念,应用新的教学方法,积极参与教师换脑工程,以适应素质的要求;改变过去那种“教师讲,学生听”的传统教学模式,坚持“四为主原则”,真正让学生成为课堂的主人,让活动成为课堂的中心;
5、面向全体学生,大面积提高教学质量,要将教学目标定位于最后一名学生,不放弃最后一名学生,让每一个学生都能感受到教师的关爱;
6、积极学习现代化的教育教学技术,在教学中充分利用投影、录像、录音、多媒体等辅助教学手段,来优化课堂教学,提高授课效率,争取计算机达到高级水平;
7、做好特长生培养工作。在教学中,注意发现特长生,并积极做好特长的培养,使之成为合格加特长的学生;
8、建立健全成绩检查评价制度。精选习题,认真批改作业,在作业批改中坚持使用激励性评语,激发学生的积极性,增强学生的信心;
9、加强对学生学习方法的指导。指导学生建立“问题记录本”,要求学生人人做到每日一问;建立“错题记录本”,做到不放过任何一个错题;建立“典型题目集锦本”,做到聚集精华,举一反三。并指导学生预习、复习、解题的思路和能力;
10、积极开展物理兴趣小组的活动,开辟学习的第二课堂,让学生走向社会,理论联系实际,在实践中验证知识、应用知识、获取知识;
11、在学生组织学习互助小组,发挥优等生的“小老师”作用,“一帮一、一帮多、多帮一”,做好学习后进生的转化工作;
12、认真听取学生的意见和建议,集思广议,指导教学,改进教学方法,争取大面积提高教学质量。
三、教学进度及时间安排(略)
九年级物理《核能》教学反思
关于新能源中核能的教学,我采用了两种不同的教学方式进行了尝试,效果然不同。
第一种方式:
按照常规方法,看书加讲解结合灯片,整堂课就原子核的结构,获得核能的两种途径,利用核能的优缺点等知识点做了详尽的讲解,学生也基本掌握了本课的'相关知识;
第二种方式:
创设问题情境,充分调动学生的主动性,利用灯片展示原子核的链式反应、热核反应,再阅读课本,说出原子核的结构,了解相关知识。
反思与评价
这样的两堂课令我有两个想不到,第一个想不到的是我在导入过程增设“原子弹的研制及爆炸”的效果灯片,原本是要增加一些课堂气氛,没想到课堂气氛会那么热烈。第二个想不到的是原本很枯燥的概念课会上得那么活。
从课堂的反映可以看出,部分同学的知识面还是很宽的,他们对原子弹的了解出乎我的意料,有些同学甚至可以说出扔在日本的两颗原子弹的名称,他们说来津津有味,兴趣一下就提高起来,在此基础上我适时提出,原子弹为何有那么大的威力呢?促使学生想去了解这样的问题,再引导他们看书,从原子核的结构到原子核的链式反应、热核反应,从而搞清获得核能的途径、核能的利用及防护。
从本课所产生的效应可以看出新课程理念下创设问题情境的重要性。这为教学问题创造了良好的教学氛围,引起学生对教学内容的兴趣,激发学生的求知欲望,为达成课程目标打下基础,为教学活动的顺利开展创造条件;为了在课堂教学中顺利地实现三维目标,必须首先要创设问题情境。
核力与核能教案
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用;
(2)知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小;
(3)理解结合能的概念,知道核反应中的质量亏损;
(4)知道爱因斯坦的质能方程,理解质量与能量的关系。
2、过程与方法
(1)会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能;
(2)培养学生的理解能力、推理能力、及物理计算能力。
3、情感、态度与价值观
(1)使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力;
(2)认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。
教学重点:质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。
教学难点:结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。
教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。
教学用具:多媒体教学设备一套:可供实物投影、放像、课件播放等。
(一)引入新课
提问1:氦原子核中有两个质子,质子质量为mp=1.6710-27kg,带电量为元电荷e=1.610-19C,原子核的直径的数量级为10-15m,那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?(两者相差1036倍)
提问2:在原子核那样狭小的空间里,带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍,那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力,把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容。
(二)进行新课
1、核力与四种基本相互作用
提示:20世纪初人们只知道自然界存在着两种力:一种是万有引力,另一种是电磁力(库仑力是一种电磁力)。在相同的距离上,这两种力的强度差别很大。电磁力大约要比万有引力强1036倍。
基于这两种力的性质,原子核中的质子要靠自身的引力来抗衡相互间的库仑斥力是不可能的。核物理学家猜想,原子核里的核子间有第三种相互作用存在,即存在着一种核力,是核力把核子紧紧地束缚在核内,形成稳定的原子核,后来的实验证实了科学家的猜测。
提问1:那么核力有怎样特点呢?
(1)核力特点:
第一、核力是强相互作用(强力)的一种表现。
第二、核力是短程力,作用范围在1.510-15 m之内。
第三、核力存在于核子之间,每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性。
总结:除核力外,核物理学家还在原子核内发现了自然界的第四种相互作用弱相互作用(弱力),弱相互作用是引起原子核衰变的原因,即引起中子转变质子的原因。弱相互作用也是短程力,其力程比强力更短,为10-18m,作用强度则比电磁力小。
(2)四种基本相互作用力:
弱力、强力、电磁力、引力和分别在不同的尺度上发挥作用:
①弱力(弱相互作用):弱相互作用是引起原子核衰变的原因短程力;
②强力(强相互作用):在原子核内,强力将核子束缚在一起短程力;
③电磁力:电磁力在原子核外,电磁力使电子不脱离原子核而形成原子,使原了结合成分子,使分子结合成液 体和固体长程力;
④引力:引力主要在宏观和宇观尺度上独领风骚。是引力使行星绕着恒星转,并且联系着星系团,决定着宇宙的现状长程力 。
2、原子核中质子与中子的比例
随着原子序数的增加,稳定原子核中的中子数大于质子数。
思考:随着原子序数的增加,稳定原子核中的质子数和中子数有怎样的关系?(随着原子序数的增加,较轻的原子核质子数与中子数大致相等,但对于较重的原子核中子数大于质子数,越重的元素,两者相差越多)
思考:为什么随着原子序数的增加,稳定原子核中的中子数大于质子数?
提示:学生从电磁力和核力的作用范围去考虑。
总结:
若质子与中子成对地人工构建原子核,随原子核的增大,核子间的距离增大,核力和电磁力都会减小,但核力减小得更快。所以当原子核增大到一定程度时,相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力,这个原子核就不稳定了;
若只增加中子,中子与其他核子没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于维系原子核的'稳定,所以稳定的重原子核中子数要比质子数多。
由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,若再增大原子核,一些核子间的距离会大到其间恨本没有核力的作用,这时候再增加中子,形成的核也一定是不稳定的。因此只有200多种稳定的原子核长久地留了下来。
3、结合能
由于核子间存在着强大的核力,原子核是一个坚固的集合体。要把原子核拆散成核子,需要克服核力做巨大的功,或者需要巨大的能量。例如用强大的光子照射氘核,可以使它分解为一个质子和一个中子。
从实验知道只有当光子能量等于或大于2.22MeV时,这个反应才会发生。相反的过程一个质子和一个中子结合成氘核,要放出2.22MeV的能量。这表明要把原子核分开成核子要吸收能量,核子结合成原子核要放出能量,这个能量叫做原子核的结合能。
原子核越大,它的结合能越高,因此有意义的是它的结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能。比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。
那么如何求原子核的结合能呢?爱因斯坦从相对论得出了物体能量与它的质量的关系,指出了求原子核的结合能的方法。
4、质量亏损
(1)质量亏损
科学家研究证明在核反应中原子核的总质量并不相等,例如精确计算表明:氘核的质量比一个中子和一个质子的质量之和要小一些,这种现象叫做质量亏损,质量亏损只有在核反应中才能明显的表现出来。
回顾质量、能量的定义、单位,向学生指出质量不是能量、能量也不是质量,质量不能转化能量,能量也不能转化质量,质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。
(2)爱因斯坦质能方程: E=mc2
相对论指出,物体的能量(E)和质量(m)之间存在着密切的关系,即E=mc2式中, c为真空中的光速。爱因斯坦质能方程表明:物体所具有的能量跟它的质量成正比。由于c2这个数值十分巨大,因而物体的能量是十分可观的。
(3)核反应中由于质量亏损而释放的能量:△E=△m c2
物体贮藏着巨大的能量是不容置疑的,但是如何使这样巨大的能量释放出来?从爱因斯坦质能方程同样可以得出,物体的能量变化△E与物体的质量变化△m的关系:△E=mc2
单个的质子、中子的质量已经精确测定。用质谱仪或其他仪器测定某种原子核的质量,与同等数量的质子、中子的质量之和相比较,看一看两条途径得到的质量之差,就能推知原子核的结合能。
说明:
①物体的质量包括静止质量和运动质量,质量亏损指的是静止质量的减少,减少的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量。
②质量亏损并不是这部分质量消失或转变为能量,只是静止质量的减少。
③在核反应中仍然遵守质量守恒定律、能量守恒定律。
④质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。
阅读原子核的比结合能,指出中等大小的核的比结合能最大(平均每个核子的质量亏损最大),这些核最稳定。另一方面如果使较重的核分裂成中等大小的核,或者把较小的核合并成中等大小的核,核子的比结合能都会增加,这样可以释放能量供人使用。
巩固练习
已知:1个质子的质量mp=1.007 277u,1个中子的质量mn=1.008 665u.氦核的质量为4.001 509 u. 这里u表示原子质量单位,1 u=1.660 56610-27 kg. 由上述数值,计算2个质子和2个中子结合成氦核时释放的能量。(28.3MeV)
教学目标 1、初步认识液体压强规律,学会用压强计测量压强
2、知道液体压强的规律在生活中的应用实例
3、在探究液体压强规律的过程中,练习使用类比法 教学设想 重点:初步认识液体压强规律
难点:知道液体压强的规律
教法: 教学准备 玻璃管,橡皮膜,液体压强计,水, 教学过程 二次备课 引入:固体对接触面有压强,那么液体有压强吗?
例:杯子对桌面有压强,杯子里的水对杯底和杯壁是否有压强?
演示实验:
图10-9(a) 玻璃管底部橡皮膜鼓起,
图10-9(b)手指会受到力的作用
得出:液体对容器底部和侧壁有压强。
思考:液体内部有压强吗?
例:学生举例:(1)人在水里,感觉胸闷
(2)图10-9(c)
(3)
液体内部压强的具体证明
探究影响液体内部压强大小的因素
认识压强计的结构
用手指轻压金属盒的橡皮膜,U形管两侧的液面发生什么变化?
如何来体现压强计是怎样显示压强大小的?
使用说明,橡皮膜没有受到压强时,U型管两侧的液面相平。橡皮膜受到压强时U型管两侧的液面出现高度差,受到的压强越大时,高度差越大。
设计实验:
将金属盒放入水,U型管两侧的液面有高度差,说明:液体内部有压强
(1)将金属盒放入水,使橡皮膜向着中各个方向,观察到U型管两侧的液面都 (没有出现、出现)高度差。
说明:液体内部向各个方向都 压强。(有、没有)
(2)增加金属盒在水中的深度,观察到U型管两侧的液面高度差变 。(大、小)
说明:液体内部压强与深度 ,(有关、无关),且随深度的增加而 。(增大、减小)
(3)把金属盒固定在水中某一深度不变,改变橡皮膜的方向,观察到U型管两侧的液面高度差 ,(变、不变)
说明:在液体内同一深度处,液体向各个方向的压强大小 。(相等、不等)
(4)把金属盒放在不同液体的相同深度处,观察到U型管两侧的液面的高度差 (相同、不同)
说明:液体内部压强与液体的密度 ,(有关、无关),在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强 。(越大、越小)
总结:液体内部压强的特点:
(1)液体内部向 方向都有压强。在液体的同一深度处,液体向各个方向的压强 。(相等、不等)
(2)液体内部压强大小只与 、有关,深度越深压强越 ,在不同液体的同一深度处,液体密度越大压强越 。
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