第一章 走进物理世界

第1章 走进物理世界
1.1希望你喜爱物理
（一）三维教学目的
1．激发学生学习物理的兴趣和愿望。
2．知道物理研究的主要内容及物理的广泛应用。
3．知道观察和实验是研究物理的基本方法。
（二）教学仪器
玻璃杯、鸡蛋、硬纸片、圆底烧瓶、铁架台、旋转七色板、放大镜、散开的塑料捆扎绳。
（三）教学重点、难点
重点：培养学生对自然界的好奇心，激发学生学习物理的兴趣
难点：让学习学会观察各种实验现象的解释。
（四）教学方法：观察法，先试后导，实验法
（五）教学时数：2课时
（三）教学过程
第一课时
引言：
从现在起，我们将要学习一门新的课程——物理学。物理是一门非常有趣、非常有用的自然科学。物理研究的内容十分广泛，有些内容在小学自然课上我们已经有所了解，如摩擦起电、热胀冷缩等。有一些我们还不了解，尽管它们经常出现在我们的身边。
新课讲授：
1．物理研究什么
（1）让学生观察和讨论：课本图1一1到课本图1一6中所列举的现象，都是我们所熟悉的，也都是物理学研究的内容，它们分别属于力的、热的、光的、电的现象。
（2）在生活中，我们身边的物理现象。
例如：飞机为什么能在空中飞行？保温瓶为什么能保温？电动机为什么能转动？用望远镜为什么能看得远些？（此处举例应包括力、热、电、光的现象。）
大家想一想，还有哪些曾经使你感到新奇的现象？（引导学生发言，并指出学生所提出的各种问题，哪一些是属于力的、热的、光的、电的现象，指出这都是物理研究的内容。若学生发言涉及化学、生物等学科的内容，也给归类，说明不是物理研究的内容。）
2．物理是有趣的
物理课上研究的一些现象，许多是我们没有见过，也没有想过。下面我们将要做的几个实验，虽然我们今天还不能揭开它们的谜底，但可以告诉我们，物理学研究的现象是十分有趣的。（展示一些简单而又效果明显的实验，激发学生的兴趣和求知欲望）
实验一：学生实验
请同学们将一长纸条平放在桌面上，然后把钢笔帽立在纸条的一端。你能不能把纸条从笔帽底下抽出来，但要保证笔帽立在原地不动。（有的同学慢慢地拉动纸条，笔帽倒了或是笔帽跟着纸条走。）教师演示：快速抽动纸条笔帽立在原地。
为什么要快速抽纸条。才能休证笔帽不动。而慢慢地拉动纸条不会成功？这就是物理研究的内容，今天我们暂不研究，但我们毕竟知道了怎样做才能成功。
实验二：课本实验：原封不动
有了前一个实验的基础，可以让学生猜一猜，应怎样弹出硬纸片，才能使鸡蛋落入杯中，而不会随纸片飞出。
实验三：旋转七色板实验
先介绍实验装置的构造，将可以旋转的圆盘分成若干个扇形，分别涂上红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各种颜色。要强调其中没有白色。
提出问题：当圆盘飞快旋转的时候，圆盘该多好看？
演示：当圆盘旋转时将出现白色。
本来圆盘上涂有各种颜色，当它旋转的时候，却偏偏呈现它所没有的颜色——白色。这是为什么呢？当我们学过光学之后，这个谜底就不难揭开。
实验四：放大镜观察实验
我们常用放大镜观察细小的物体，放大镜中间厚、边缘薄，也称为凸透镜。大家可以隔着放大镜看看自己的手纹，看看书上的字，是不是放大了。
问题：隔着放大镜看物体是不是总是放大的？
让学生手拿放大镜，伸直手臂通过放大镜看黑板上的字或墙上的标语。（要让学生观察远处较大的，且容易分辨倒立、正立的物体。）学生观察后，回答观察到的现象。（看到的是缩小的，而且是倒立的）
用放大镜看物体不总是放大的。在什么情况下是放大的，什么情况下是缩小的？这正是光学要研究的内容之一。
实验五：
首先解释沸腾：日常生活中常说把冷水烧“开”了，水“开”了在物理学中则叫沸腾。通常为使水沸腾，需要加热，今天我们要做一个用冷水使热水再次沸腾的实验。
演示实验：将保温瓶中的热水倒入烧瓶，使水占烧瓶容积的三分之一左右。将烧瓶置于预热的电炉上加热，让学生看到水在沸腾时有大量汽泡产生。迅速将烧瓶加塞后倒置于铁架台上。在用冷水浇烧瓶前要让学生观察瓶中的水是平静的。浇冷水时，烧瓶中的水会再次“沸腾”起来。
实验六：
散开的塑料捆扎绳（应将扎绳尽量“破”细些）用干燥的手捋几次，扎绳不仅不能合拢，反而会膨散开，甚至会被手“粘”开。
3．作业：预习新课
板书设计： 1.1希望你喜爱物理
1、物理是研究什么的 2、物理是有用又有趣的
第二课时
引言：
上节课的实验包含着重要的物理知识，学了物理就会知道它们为什么发生，我们还要应用这些知识为人类服务、造福。其实在日常生活中，我们就曾运用过许多物理知识，只不过有的我们知道为什么，有的我们还不知道。例如：乒乓球瘪了，用热水烫一下能使乒乓球复圆。再如我们常用棍子来撬动一些笨重的物体。由于在小学里学过热胀冷缩、杠杆等知识，就懂得为什么这样做。
新课讲授：
1．物理是有用的
①列举日常生活中物理知识的应用。
如照相机、高压锅、电热杯、收音机等等。这些事例学生还不懂为什么，说明需要学习物理知识。
②列举事例说明在工农业生产、邮电通信、广播电视、医疗卫生等方面，都有物理知识的广泛应用，有的就是在物理研究成果的基础上发展起来的。要懂得它们，就需要学习物理知识。
③举例说明物理研究对我国社会主义现代化建设做出的重要贡献，它使我国某些尖端技术进入了世界先进行列。如：同步通信卫星发射、原子弹、氢弹、低温超导技术、十亿次银河巨型计算机等。
④举例说明物理也是学好化学、生物等自然科学不可缺少的基础。
⑤简要介绍课本 “科学家的设想”，说明在未来的科学中，物理应用将更为广泛，未来物理将更有用。
2．怎样学好物理
要学好物理，就要有科学的学习方法。物理是一门以观察、实验为基础的自然科学，许多物理知识是从观察和实验得来的，观察和实验也是学习物理的重要方法。观察决不是简单的看看，重要的在于思考，要注意观察的现象有什么特点，要明确观察目的，并注意引起变化的原因和条件。这样才能有所发现。下面我们一起来观察一些现象，是否也能有所发现。
实验七：物体下落实验
（此实验目的在于让学生体验如何观察）
取一张纸和一支粉笔头，让它们从同一高度同时下落（演示）。演示后让学生回答看到了什么现象？（粉笔头落得快，纸片落得慢）从现象来看，粉笔头落得快。类似的现象同学们见过很多：树枝和树叶落地快慢不一样，石子和羽毛落地快慢不一样。通过这些观察会想到“是不是重的物体落地快，轻的物体落地慢？”带着这个问题再进一步的观察，这就是明确观察目的。
教师：现在我们把原来的纸片，团成纸球。
问：纸球是否比原来的纸片变重了？（没有）
演示：再使纸球和粉笔头同时下落。请同学们看看会出现什么情况（少停一会，学生有所思考后再演示，结果将是两者同时落地）。
分析实验现象，引导学生思考。同一张纸，展开的纸片飘飘悠悠的慢慢落下来，团成纸球就很快地落下来，两者为什么会有这么大的差别呢？在观察中，就是要注意这种变化，并考虑引起这种变化的原因，引导学生分析纸片落地慢的原因（纸片面积大，受的空气阻力大）。
总结学生的发言，指出：物体落地快慢不同，是由于受到的空气阻力不同，而不是物体的轻重。要学好物理，就要重视观察和实验；要勤于思考、着重理解，同时要重视应用知识，使之在应用中加深理解。
3．作业：用手帕、细绳、螺帽自制一个降落伞，观察它下落的情况。
（四）板书设计
1.1希望你喜爱物理
1、物理是研究什么的 3、怎样学好物理
2、物理是有用又有趣的 （1）重视实验和观察
（2）勤于思考、着重理解
（3）重视知识的应用
（五）教学后记
引入各种有趣的实验，再加以图片展示，有趣的视频实验现象，大大引起了学生对物理这门新学科的兴趣。
第一章 走进物理世界
1.2动手做实验
（一）三维教学目的
1.学会用刻度尺测量物体的长度，能正确地记录测量结果。
2.知道读数时要估读分度值的下一位。
3.知道测量有误差，通过多次测量取平均值可以减小误差。
知道误差和错误有区别。
（二）教学仪器
示教刻度尺、长方体木块、学生自备透明三角尺。
（三）教学重点、难点
重点：长度单位、用刻度尺测量物体的长度
难点：用刻度尺测量物体的长度
（四）教学方法：观察法，实验法、先试后导，先练后讲等
（五）教学时数：3课时
（三）教学过程
第一课时
1.测量（着重讲测量的意义）
让学生观察两图（见课件），比较两条线段和两个圆面积的大小，再让学生用尺子量量，回答视觉总是可靠吗？继而举例说明，对于时间长短、温度高低等，靠我们的感觉直接判断，并不总是可靠。不仅很难精确，有时甚至会出现错误。
在观察和实验中，经常需要对各种物理量做出准确的判断，得到精确的数据，就必须用测量仪器来测量。例如：用刻度尺测量物体的长度，用秤来测物体的质量，用钟表来测时间的长短，用温度计来测量温度的高低。
长度是最基本的物理量，在生产、生活中，在物理实验中经常要测量长度。（举例）测量长度的方法和仪器有许多种，其中刻度尺是常用的测量长度的工具。同时学会使用刻度尺，有助于我们学会其他测量仪器和了解测量的初步知识。
2.长度的单位
测量任何物理量都必须规定它的单位。
（1） 国际统一的长度基本单位是米，。米的代表符号是m。
（1） 其他的长度单位是由米派生的其他常用的长度单位有千米、分米、厘米、毫米、微米。它们的代表符号分别是km, dm, cm, mm, μm，nm。
（1） 通过列举事例使学生对米、分米、厘米、毫米等单位长度能心中有数，有个粗略的概念。例如：常用铅笔笔心直径大约1毫米，小姆指宽约有1厘米，手掌的宽大约有1分米，成年人的腿长大约1米左右。
（1） 练习单位换算
1、1dm= m 1cm = m
2、1m = μm 1m = nm
3、64dm= cm = m = km
4、 6.37 ×103 km= m = mm
5、253.7cm= m = mm
6、2.35769 ×1010 nm = m = mm
3、长度测量的的工具：刻度尺
板书设计：
1.2动手做实验（长度测量）
一、获取物理知识的重要来源：观察、实验
二、长度的测量
1、长度的单位 米（m）
1km=1000m=103m 1dm=0.1m=10-1m
1cm=0.01m=10-2m 1mm=0.001m=10-3m
1um=0.000001m=10-6m 1nm=0.000000001m=10-9m
2、长度测量的工具：刻度尺
作业：见练习卷
第二课时
3.正确使用刻度尺
①刻度尺的刻度：
让学生观察刻度尺，并依次回答课本上的问题。关于量程和分度值，应给学生以简单的解释。零刻度有磨损的刻度尺，可用没磨损的其他刻度做为测量的起点，这时末端读数与起点刻度数之差，才是被测物体的长度。
②刻度尺的使用：
学生对刻度尺比较熟悉，自认为都会使用，实际上在使用中经常出错。因此要引导学生发现自己使用刻度尺出现的错误，自觉地纠正，养成按规则要求操作的习惯。
让学生用透明三角板测量一纸条的宽度。首先分清三角板的正、反面，然后要求学生把三角板反着用（即有刻度的一面向上）。学生在测量时，故意让学生将身体向左偏、向右偏，让学生回答两次读数是否一样？（不一样，且尺子越厚，两次读数差别越大）这两个读数哪一个对？（都不对）怎样读才能得到正确的数值？引导学生总结出读数的视线规则：读数时，视线要与尺面垂直。（可参照课本图1-18）在将零刻度对准被测物体的一端时，也要按这一规则去做。
让学生把三角尺翻过来，重复上面的测量，这时身体偏左、偏右的两次读数基本一致。由此得到，测量时刻度尺的正确放置方法是：让刻度尺刻度紧贴被测物体的始、末两端。如果刻度尺不透明（如钢尺、木尺）应怎样放置？并总结出刻度尺使用中的放置规则：刻度尺应“立”着放正，不能歪斜。（应使刻度尺面垂直被测物体表面，学生还不理解这些立体几何术语，改用“立”着的说法。可通过示范的方法，帮助学生理解）
要求学生按上述放置和视线规则，正确放置刻度尺，并将零刻度对准纸条的一个边，看纸条的另一条边靠边那一条刻度线，读取这一刻度的数值，就是纸条的宽。如果要求测量更精确些，则应估读到分度值的下一位。这就是刻度尺使用时的估读规则。
4.正确记录测量结果
列举几个无单位数字，说用这组数是无用的。测量结果的记录应由数字和单位组成。对于任何物理量的测量结果，只有标明单位数据才有意义。
5.总结：正确使用刻度尺的规则。
①测量前先观察刻度尺，看零刻度是否磨损，确定以哪条刻度线做测量的起点；明确最小刻度值，了解应估读到哪一位数字。②刻度尺放置应立在被测物体的面上，不能歪斜。③读数时视线要垂直尺面，并对正观测点。④读取数值时要估读出最小刻度的下一位数。⑤记录测量结果时，要标注单位。
练习1、下图中各物体的长度分别为多少？所用尺的分度值是多少。
练习2：用刻度尺测量物理课本的长、宽、高
练习3：估测生活中常见的长度：
a.成年人走路时的步长：
b. 课桌高度；
c.一支新铅笔的长度：
5.误差
测量时，测量值和真实值之间必然存在着差异，这个差异就叫误差。
任何测量都存在着误差。或许有的同学会认为物体的末端恰好对着刻度线，测量的结果应是准确的。其实，任何刻度线都有一定的宽度，“恰好对着刻度线”也是估计的，这时最小刻度值的下一位估读数字是零。（估读数字为“零”，容易被忽视，要提醒学生注意）由此可见，测量中存在误差是不可避免的。
误差跟错误不同。像测量中，由于视线的偏斜而导致测量的错误，这是由于没有按规则去做造成的。错误是应该而且可能避免的。
测量的误差是不可避免的。除了估读的误差外，还有其他原因造成的误差。如仪器本身不准确，环境温度、湿度变化的影响等，这都是造成误差的原因。误差不可能消除，只能尽量的减小。减小误差的措施比较多，其中求平均值的方法，简单而有效。测量中有时估计偏大，有时会偏小，这样多次测量值的平均值更接近于真实值。
板书设计：
1.2动手做实验（长度测量）
二、长度的测量：刻度尺
1、长度的单位 米（m）
2、正确使用刻度尺
（1）刻度尺的刻度：量程、分度值、零刻度线
（2）刻度尺的使用
使用前：观察它的零刻线、量程和分度值
使用时：尺要放正，读数时视线与尺面垂直，要估读到分度值的下一位
（3）测量结果由数字和单位组成
3、误差
测量值和真实值之间必然存在着差异，这个差异就叫误差
误差是不可避免的，只能尽量的减小。
减小误差的措施比较多，求平均值的方法，是简单而有效的。
第三课时
第一章 走进物理世界
1．3尝试科学探究
（一）三维教学目的
1.了解科学探究的过程和一般步骤
2.经历科学探究，获得对科学探究过程的一般认识，领悟科学探究的几个重要环节，在科学探究中挖掘学生的探究能力了解控制变量法
3．通过实验，培养学生认真操作、细心观察、积极思考、实事求是的良好习惯。
（二）教学仪器:铁架台、停表、刻度尺、带摆线的小球
（三）教学重点、难点
重点:科学探究的几个重要环节
难点:设计探究步骤
（四）教学方法：学生实验探究法
（五）教学时数：2课时
（六）教学过程:
第一课时
提出问题
1．这个摆来来回回摆动的时间由什么决定？
2．师傅拧摆锤下面的螺母对摆动的快慢会产生什么影响？
提出问题比解决问题更重要。
猜想与假设
1、摆动的快慢可能跟摆锤的轻重有关。
经验依据：日常生活中各种摆钟的摆锤不一样。
2．摆动的快慢可能跟偏角的角度大小有关。
经验依据：摆钟不摆时，师傅让它偏离一定的角度就摆动起来。
3、摆锤下面的螺母位置估计会影响摆的长度，看来，摆动的快慢跟摆的长短有关。
经验依据：刚才情景中，师傅拧摆锤下面的螺母几下，摆钟走时就准了。（螺母可拧上，也可拧下）
发现问题和找到症结所在是探究赖以进行的前提，提出假设则是核心
制定计划和设计实验
实验目的: 探究摆的摆动快慢（摆动一次的时间）与什么有关？
实验器材: 铁架台，停表，刻度尺，摆线，两小球（体积相同，轻重不同）
实验步骤:1、 ①用细线挂上小球1，组成摆球。
②把摆球摆线的一端悬挂在铁架台上。
③用刻度尺测量摆线的长度（悬点到摆球中心的长度）
④把摆球拉起，然后放开，在小球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次。（摆来回一次算一次）
⑤依据④测小球摆动10次和20次的时间。⑥摆线长不变，摆角不变，换成小球2，重做①-⑤。
2、①用细线挂上小球1，组成摆球。
②把摆球摆线的一端悬挂在铁架台上。
③用刻度尺测量摆线的长度（悬点到摆球中心的长度）
④把摆球拉起，然后放开，在小球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次。（摆来回一次算一次）
⑤依据④测小球摆动10次和20次的时间。
⑥摆线长不变，小球不变，改变摆角，重做①-⑤。
3、①用细线挂上小球1，组成摆球。
②把摆球摆线的一端悬挂在铁架台上。
③用刻度尺测量摆线的长度（悬点到摆球中心的长度）
④把摆球拉起，然后放开，在小球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次。（摆来回一次算一次）
⑤依据④测小球摆动10次和20次的时间。
⑥小球不变，摆角不变，改变摆线长，重做①-⑤。
进行实验与收集证据：
学生进行操作实验，并把数据填入表格（课本P15）。
作业：完成实验报告
第二课时
一、实验总结
分析与论证
1、 让学生根据自己的实验数据与同学讨论，总结分析得出结论。
1、 师生共同总结：
1） 控制变量法
1） 摆的快慢与摆线长有关，而与摆球、摆角无关。
评估：
讨论在整个实验操作过程中，出现的问题以及解决方法。
1、你认为你们总结的结论是否可靠？你的理由是什么？
（1）如果多做几次，总结出来结论可能会更可靠。
（2）认为是可靠的，因为刚才看见师傅把螺母往下拧，估计起了增加长度的作用，使摆动变慢，原来走快的针就走准了。师傅的做法跟我们实验的结论是一致。
（3）认为不是很可靠，认为可以忽略空气阻力的影响，钟的快慢可能跟它所处的地点有关。
2、你在实验过程中还发现了什么新的问题？
（1）摆的摆动快慢（摆动一次的时间）只跟摆长有关，那它他究竟是怎样的关系呢？
（2）实验中的小球摆动不久就会停下来，挂钟的摆锤为什么能摆动很长时间？
交流：把自己写好的实验报告与同学共享。
交流评价是当今科学探究的一个重要环节，科学家就是通过交流评价把自己的研究情况告诉别人的，以获取反馈信息并加以不断修正。此外在交流中培养了学生的协作精神，评价中培养学生之间的互信精神。
二、科学探究的基本要素
（1） 提出问题
（1） 猜想与假设
（1） 制定计划与设计实验
（1） 进行实验与收集证据
（1） 分析与论证
（1） 评估
（1） 交流
教学后记：
本节重在学生参与探究，体会探究的整个过程，练习使用刻度尺和秒表。学生在充分参与的过程中，体会到合作的重要性。
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