沪科版全等三角形教案(精选10篇)
沪科版全等三角形教案 篇1
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课题:等腰三角形(沪科版八年级数学)教材分析:
本课内容在初中数学教学中起着比较重要的作用,它是对三角形的性质的呈现。教材通过学生对等腰三角形的叠合操作,得出等腰三角形的轴对称性,给出了等腰三角形的性质1,并对性质1进行了证明,从性质1的证明过程中,得出等边三角形性质及等腰三角形性质2,这里“等边对等角是今后证明两角相等常用方法之一,而等腰三角形的“三线合一”是今后证明两条线段相等、两个角相等及两条直线互相垂直的重要依据。教学目的:
1、经历操作、发现、猜想、证明的过程,培养学生的逻辑思维能力;
2、掌握等腰三角形的性质及其两个推论;
3、运用等腰三角形的性质及其推论进行有关证明和计算 教学重难点:
重点是等腰三角形的性质定理及其证明;难点是“三线合一”的理解及例1的讲解
关键:运用观察、操作来领悟规律,以全等三角形为推理工具,在交流中突破难点 教学方法:直观教学发现法和启发诱导教学法,与学生实践操作、合作探究 教具:长方形纸片、剪刀、自制等腰三角形纸片 教学过程
一、创设情景,引入新知
活动1:请同学们把一张长方形的纸片对折,剪去(或用刀子裁)一个角,再把它展开,得到的是什么样三角形? 教师示范操作,然后学生跟着动手操作,观察得出结论:“剪刀剪过的两条边是相等的;剪出的图形是等腰三角形”,根据学生回答,板书:等腰三角形
师生共同回顾:有两条边相等的三角形,叫做等腰三角形,相等的两边叫做腰,另一条边叫做底,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫做底角
教师提问:剪出的三角形是轴对称图形吗?你能发现这个三角形有哪些特点吗?说一说你的猜想
学生思考并发表自已的看法,教师提出本节课所要解决的问题
师生归纳:等腰三角形是轴对称图形,底边上的中线所在的直线是它的对称轴(板书)
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教师说明:对称轴是一条直线,而三角形的中线是线段,因此不能说等腰三角形底边上的中线是它的对称轴。
二、合作交流,探索新知
活动2:教师出示刚才剪下的等腰三角形纸片,标上字母如图所示:
B D
C
D
B(C)A A 把边AB叠合到边AC上,这时点B与C重合,并出现折痕AD,观察图图形,△ADB与△ADC有什么关系?图中哪些线段或角相等?AD与BC垂直吗?为什么?
学生回答:△ADB与△ADC重合,∠B=∠C,∠BAD=∠CAD,∠ADB=∠CDA,BD=CD 活动3:由上面的性质我们可以得到等腰三角形如下性质: 性质1:等腰三角形的两个底角相等,简称:等边对等角(板书)教师提问:这个命题的题设是什么?结论是什么?学生可结合图形回答(板书)已知:在△ABC中,AB=AC 求证:∠B=∠C 说明:将等腰三角形写成已知时,通常写成“在△ABC中,AB=AC”而不写成“等腰”两个字
教师引等学生回答:要证两个角相等可以转化前面所学过的三角形全等,而图形只有一个三角形,如何添加辅助线使它转化为两个三角形? 通过刚才的折叠等腰三角形的实验,很容易得到辅助线,作高AD或作顶角的平分线AD,可由两位学生板演,教师巡视,并给订正。
同学们思考一下,还有没有其它辅助线的作法,教师可作提示:作中线AD,由学生口答,或者指导学生看课本证明。
教师归纳等腰三角形性质1,并指出它的几何符号语言的书写: 如上图:∵ AB=AC(已知)
∴∠B=∠C(等边对等角)
教师提出问题:练习1(口答)
1、等腰直角三角形每一个锐角的度数是多少度?
2、如果等腰三角形的底角等于40°,那么它的顶角的度数是多少?
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3、如果等腰三角形的顶角是40°,那么它的底角的度数是多少?
4、如果等腰三角形的一个角是40°,那么其它的两个角各是多少度?
5、如果等腰三角形的一个内角是120°,则其它的两个角各是多少度?
6、等边三角形各内角有什么关系?各等于多少度? 要求学生完成教师提出的问题,教师归纳:
(1)等腰三角形中顶角与底角的关系:顶角十 2 ×底角=180°
(2)推论:等边三角形三个内角相等,每一个内角都等于60°(板书)教师与学生合作分析,口述(2)的证明过程。
活动4:提出问题:从性质1的证明过程可以知道,BD=CD,∠ADB=∠ADC=90°,由此,你能得出等腰三角形还具有什么性质? 让学生运用数学语言表述所发现的规律,师生共同归纳得出: 性质2 等腰三角形的顶角的平分线垂直平分底边(板书)
即:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线和底边上的高互相重合 三线合一(板书)
活动5:教师出示课本例1(小黑板显示)
例1 如图在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D、E是底边的两点,且BD=AD,CE=AE,求∠DAE的度数
B
D
E
C
A
分析例1,剖析推理方法及依据,提出讨论问题,引导学生思考,根据学生回答教师板书例1过程,解略
三、巩固练习,强化新知
练习2:课本练习第2题(出示小黑板)如图,在ABC中,AB=AC
B
D
C
A(1)∵AD⊥BD,∴∠______ = ∠_____; ______ = ______(等腰三角形底边上的高与______、______重合)
(2)∵AD是中线 ∴_____ ⊥_____;∠_____= ∠_____(等腰三角形底边上的中线与_____、_____重合)
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(3)∵AD是角平分线 ∴____ ⊥ ____;____= ____(等腰三角形顶角的平分线与______、_____重合)
四、师生互动,总结新知
请同学们回顾本节课所学的内容,有哪些收获?
师生活动:学生思考后,用自己语言归纳,教师适时点评,并关注以下几个问题:
1、等边对等角;
2、等腰三角形三线合一;
3、等边三角形性质;
4、等腰三角形常用辅助线作法(作底边上的高、作底边上的中线、作顶角的平分线)
五、作业设计,深化新知
课本P111页练习第2题、P117页习题16.3第1题
教学反思:
本节课通过对等腰三角形叠合操作引出等腰三角形是轴对称图形,进而得到等腰三角形的性质1:等边对等角,这种操作有利于学生发现等腰三角形性质的证明,给出三种不同的辅助线,是用来培养学生的发散思维能力。新教材中例1设计与旧人教版求“人字形的角度”相比具有一定难度,为此,在讲完性质1后,设计如教案中练习1,一方面是用来巩固性质1,其中练习1中2、3、4具有变式教学思想,另一方面是为推论及性质2作准备。教案中练习2是用来巩固性质2,重点是培养学生的几何符号语言表达能力。让学生回顾,是为了培养学生的语言表达能力,同时加深学生对所学知识的理解,促进学生对学习过程的进行反思。在整个教学过程中,本人利用多种教学方法,使学生在实验中提出问题,解决问题的途径,而不知不觉地进入学习氛围,把学生从被动学习步入主动想学的习惯。总之,在本节教学中,我始终坚持以学生为主体,教师为主导,致力启用学生已掌握的知识,充分调动学生的兴趣和积极性,使他们最大限度地参与到课堂的活动中,在整个教学过程中我以启发学生,挖掘学生潜力,培养学生应用意识,提高学生学习数学素养。
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数学沪科版七年级教案 篇2
1、使学生初步到数学与现实世界的密切联系,懂得数学的价值,形成用数学的意识;
2、使学生初步体验到数学是一个充满着观察、实验、归纳、类比和猜测的探索过程。
教学分析:
重点:加强数学意识;
难点:数学能力的培养。
教学过程:
一、与数学交朋友
1、数学伴我们成长
人来到世界上的第一天就遇到数学,数学将哺育着你的成长。数学知识开阔了你的视野,改变了你的思维方式,使你变得更聪明了。
从生活的一系列人生活动中,我们会逐渐意识到这一切的一切都和数、数的运算、数的比较、图形的大小、图形的形状、图形的位置有关。另外,数学知识开阔了你的视野,改变了你的思维方式,使我们变得更聪明。
2、人类离不开数学
自然界中的数学不胜枚举。
如:蜜蜂营造的峰房;电子计算机等等。
从生活中的常见的天气预报图,从经济生活中的股票指数,到某些图案的组成:
3、人人都能学会数学
数学并不神秘,不是只有天才才能学好数学,只要通过努力,人人都能学会数学。
学好数学要对数学有兴趣,要有刻苦钻研的精神,要善于发现和提出问题,要善于独立思考。
学好数学还要关于把数学应用于实际问题。
二、激发训练
三、作业巩固
让我们来做数学
教学目的:
1、使学生对数学产生一定的兴趣,获得学好数学的自信心;
2、使学生学会与他人合作,养成独立思考与合作交流的习惯;
3、使学生在数学活动中获得对数学良好的感性认识,初步体验到什么是“做数学”。
教学分析:
重点:如何培养学生对数学的兴趣;
难点:学生对数学的感性认识。
教学过程:
一、让我们来做数学:
1、跟我学
要正确地解数学题,需要掌握数学题的方法。
例:如图所示的的方格图案中多少个正方形?
2、试试看
例:在如图中,填入1、2、3、4、5、6、7、8、9这9个数,使每行、每列及对角线上各数的和都为15。
例:在上图中,已经填入了1至16这16个数中的一些数,请将剩下的数填入空格中,使每行、每列及对角线上各数的和都为34。
例:红旗小学学生张勇和他的爸爸、妈妈准备在国庆节外出旅游。春光旅行社的收费标准为:大人全价,小孩半价;而华夏旅行社不管大人小孩,一律八折。这两家旅行社的基本价都一样(每人100元),你认为应该去哪家旅行社较为合算?
二、激发训练
三、知识小结:
通过以上两节的学习,我们要一定喜欢上它,并希望它天天陪伴你。在以后的学习中,我们将在小学的基础上学到更多新的知识。
四、作业巩固
具有相反意义的量
教学目标:
1、知识与技能
(1)通过实例,感受引入负数的必要性和合理性,能应用正负数表示生活中具有相反意义的量。
(2)理解有理数的意义,体会有理数应用的广泛性。
2、过程与方法
通过实例的引入,认识到负数的产生是来源于生产和生活,会用正、负数表示具有相反意义的量,能按要求对有理数进行分类。
重点、难点:
1、重点:正数、负数有意义,有理数的意义,能正确对有理数进行分类。
2、难点:对负数的理解以及正确地对有理数进行分类。
教学过程:
一、创设情景,导入新课
大家知道,数学与数是分不开的,现在我们一起来回忆一下,小学里已经学过哪些类型的数?
学生答后,教师指出:小学里学过的数可以分为三类:自然数(正整数)、分数和零(小数包括在分数之中),它们都是由于实际需要而产生的.
为了表示一个人、两只手、……,我们用到整数1,2,……
为了表示“没有人”、“没有羊”、……,我们要用到0.
但在实际生活中,还有许多量不能用上述所说的自然数、零或分数、小数表示。
二、合作交流,解读探究
1、某市某一天的温度是零上5℃,最低温度是零下5℃。要表示这两个温度,如果只用小学学过的数,都记作5℃,就不能把它们区别清楚。它们是具有相反意义的两个量。
现实生活中,像这样的相反意义的量还有很多……例如,珠穆朗玛峰高于海平面8848米,吐鲁番盆地低于海平面155米,“高于”和“低于”其意义是相反的。“运进”和“运出”,其意义是相反的。
同学们能举例子吗?
学生回答后,教师提出:怎样区别相反意义的量才好呢?
待学生思考后,请学生回答、评议、补充。
教师小结:同学们成了发明家.甲同学说,用不同颜色来区分,比如,红色5℃表示零下5℃,黑色5℃表示零上5℃;乙同学说,在数字前面加不同符号来区分,比如,△5℃表示零上5℃,×5℃表示零下5℃…….其实,中国古代数学家就曾经采用不同的颜色来区分,古时叫做“正算黑,负算赤”.如今这种方法在记账的时候还使用.所谓“赤字”,就是这样来的。
现在,数学中采用符号来区分,规定零上5℃记作+5℃(读作正5℃)或5℃,把零下5℃记作-5℃(读作负5℃)。这样,只要在小学里学过的数前面加上“+”或“-”号,就把两个相反意义的量简明地表示出来了。
让学生用同样的方法表示出前面例子中具有相反意义的量:
高于海平面8848米,记作+8848米;低于海平面155米,记作-155米;
教师讲解:什么叫做正数?什么叫做负数?强调,数0既不是正数,也不是负数,它是正、负数的界限,表示“基准”的数,零不是表示“没有”,它表示一个实际存在的数量。并指出,正数,负数的“+”“-”的符号是表示性质相反的量,符号写在数字前面,这种符号叫做性质符号。
2、给出新的整数、分数概念
引进负数后,数的范围扩大了。过去我们说整数只包括自然数和零,引进负数后,我们把自然数叫做正整数,自然数前加上负号的数叫做负整数,因而整数包括正整数(自然数)、负整数和零,同样分数包括正分数、负分数。
3、给出有理数概念
整数和分数统称为有理数。
4、有理数的分类
为了便于研究某些问题,常常需要将有理数进行分类,需要不同,分类的方法也常常不同根据有理数的定义可将有理数分成两类:整数和分数。有理数还有没有其他的分类方法?
待学生思考后,请学生回答、评议、补充。
沪科版全等三角形教案 篇3
一、基本要求
1.通过一些事例展现自然界的神奇。
2.通过生活中一些小事让学生感受到的生活中的神奇。
3.解释一些神奇现象,让学生知道,物理就是自然、生活中的各种现象。通过学习科学,这些神奇是可以解释的。
爱因斯坦说过:“人类的一切经验和感觉,以神秘感最为奇妙。”因此,借助这些神奇,激发学生学习物理的兴趣。
二、教材分析
第一段标“在自然中---”。按照从天空到大地,从山峰到江河的思路设置自然中的神奇。从茫茫的星空到辽阔的大地,从高耸的雪峰到澎湃的江河,自然界的神奇无处不在。这些现象涉及力、热、声、光、电、能量等物理分支学科,并且与天文学、地质学等其他学科有一定交融。
在讲解彗星时,可讲哈雷的故事。他的最广为人知的贡献是对“哈雷”慧星的出现时间的准确预言,而且是在其死后的17年才准确应验:分别于1759年、1835年、1910年、1986年如期出现,周期约75年。因为他的贡献,因此以他的名字命名这颗彗星。还可以向学生说明,在物理学中有很多物理量的单位是用物理学家的名字命名的。有条件的情况下可以使用多媒体播放《宇宙和人》的片断。
“夕阳西下”时有了壮美的血色黄昏,可向学生补充问:我们也经常可以看到蓝蓝的天,这又是为什么呢?老师不必详细回答,可只说这与光有关。
“咆哮的黄河”是我们的母亲河,她蕴涵着巨大的能量,因此在奔腾时会冲跨堤岸,摧毁房屋。而声音也具有能量,因此甚至是一声喷嚏,就可能导致雪崩。当然,一个重要的前提是:厚厚的常年积雪由于自身的重力,已经是危如累卵了!
“龙卷风”又叫旋风,是极具破坏力的天然风暴。由于高速流动的旋转气流造成某一区域空气压力的变化,这个压力会很大,甚至卷起一千米的水柱!可以向学生们讲下雨会“下鱼”的事情,就是龙卷风作怪。
第二段标“在生活中---”。按照衣、食、住、行的思路设置与人类的生活密切相关的生
用心
爱心
专心
活中的神奇。
这些现象似乎很平常,人们已司空见惯,然而仔细探究,却能发现这些神奇中蕴藏了人类非凡的智慧。它们与物理学、技术发明关系密切。
“倒饮料的诀窍”是与大气压强有关。看起来被水“折断”的筷子,其实并没有断。建议不必向学生详细讲,通过日后的学习到时自会明白。
“拉链”是方便好用的东西,现在拉链的品种层出不穷,材料不仅是金属,还发展到了塑料。人们不仅将其应用于衣服、提包,其他行业也使用。可以说整个世界都离不开它。因此,被美国《科学世界》杂志评选为20世纪的十大发明之一。是1893年,美国人利用凹凸齿错合原理发明的。
“圆珠笔”是美国人首先发明的。后经过近50年的改进,才有了今天我们使用的圆珠笔。圆珠笔的油是由重力的作用从笔管流到笔尖。
“冲浪运动”的冲浪者弓着腰,分开腿,降低了重心,稳定性提高,才能在惊涛骇浪中穿行。
“撑竿跳高”所用的撑竿要有很好的弹性,运动员就是利用撑竿恢复原来形状时弹力将自己“弹”向高处。
根据新课标精神,教材只能作为教学的依据,不是教教材而是用教材。建议老师们找一些相关的资料、图片等,当然材料不要多,让学生大致了解,相同原理的不同现象,显示我们周围的世界是如此精彩。
三、教学建议
1.将有关教学内容制成课件,用多媒体讲授。条件允许,可以配上音乐、电视片《宇宙与人》《神秘的自然》等。没有多媒体的情况下,可采用讲故事的方式展示讲解。
2.在讲解自然和生活中的神奇时,可以演示或探究的方式进行,以便提高学生探究性学习的兴趣。如探究拉链的开启、闭合原因等。
3.在讲解本节内容时,教师可以全讲,也可以根据具体情况重点讲一些内容。讲解中可以简单的解答一些问题,留一些问题给学生思考,但不要把所有问题都留给学生。
用心
爱心
沪科版九年级物理全册教案 篇4
条件较好的学校可以组织学生观察动画或图片,条件一般的学校可以观察课本上的1-1和1-2,使学生得到结论“感觉不总是可靠的,需要进行实际测量”,从而引出测量在物理中的重要地位.
说明在一些方面测量的决定作用,要注意联系实际:发射一颗人造卫星,卫星的运动是否正常,就需要不断的各种各样的测量,并且这种测量要求的精度很高.
2, 新授课:测量和长度的单位
长度测量是最基本的测量,测量要有标准,所以长度有单位,可以引申各个物理量都有单位.介绍长度的单位.
教学中要使学生建立长度单位大小的观念,条件较好的学校可以用动画(自然世界的尺度)、图形、图像来帮助学生想象一些长度的数值.在学生充分观察的基础上,联系实际让学生充分动起来,在自己的身体上找出大约是1米、1分米、1厘米、1毫米的部位,看看谁的更准确.
学生练习单位的换算和判断数值的单位,以便巩固所学到的知识. 3, 新授课: 用刻度尺测量长度
测量长度的一般工具是刻度尺,观察刻度尺,说出自己的刻度尺的零刻度线的位置、量程、最小刻度.再观察一些图形,说明这些刻度尺的零刻度线、量程和最小刻度.
学生可以观察图形和图像素材,或者观察课本上的1-5、1-6、1-7图,组织学生讨论,并总结出使用刻度尺的正确方法:刻度尺的刻度线紧贴被测物体的应测部位,零刻度线磨损时,可以从其他刻线量起;观察测量结果时,视线要与尺面垂直.同时,学生应当讨论不按照正确方法使用时出现的问题.
记录结果时,要注明单位,并应当在读出准确值后,再估计一位,教师利用板图,读出木块的长度:准确值是2cm,再估计一位数值,约是0.2cm,所以木块的长度是:2.2cm.
在此基础上,加上毫米线,此时刻度尺的最小刻度是mm,再读出木块的长度,对比这两次的数值,可以看出测量相同的物体,用不同的精确度的刻度尺得到的结果是不同的.可以再出示一些问题,巩固学生的正确读数.教学中要注意养成学生的这些学习习惯.
4, 新授课:误差
对于“误差”的教学,仅仅把握三个问题:什么是误差,误差是怎么产生的;误差和错误的区别;减小误差的方法.这三个问题可以让学生讨论后得出.
由于估读的数值不同,不同的刻度尺有差异,一些环境等因素对测量工具的影响,造成了误差,所以误差是不能绝对避免的,我们把测量值和真实值之间的差异叫误差.而错误是测量上的方法错误,可以在测量中改正的,这是二者的区别.减小误差的方法是选择精密的测量仪器、多次测量取平均值.
【板书设计】
探究活动
【课题】查阅关于长度的一些单位
【活动的组织】以小组为单位
【教师指导】
1、提供关于长度的一些学史资料
2、不同国家中关于长度的不同单位
3、长度的国际单位制中,单位的换算关系
【评价】
1、资料来源的丰富程度
2、内容的祥实程度
沪科版全等三角形教案 篇5
三维目标
1.通过一些典型事例让学生体会自然界让人惊叹的神奇。
2.通过生活中一些不起眼的小事让学生感受生活中人类智慧结晶的神奇。
3.通过解释一些神奇现象,让学生知道通过学习科学知识,这些神奇是可以得到解释的。
4.初步培养学生的观察能力、分析能力、科学探究能力。教学重、难点
1.重点
(1)让学生体验自然界和生活中的神奇,激发学生探索的兴趣。(2)初步培养学生的科学探究能力。2.难点
(1)成功地演示新奇有趣的物理小实验。(2)根据教材内容收集资料制作课件。(3)初步培养学生的科学探究能力。教学方法
观察法、实验演示法、讨论法、科学探究法、提问题教学法。教具准备
饮料罐、玻璃杯、钻子、筷子、装有水的碗、拉链、圆珠笔、烧杯、冰棒、茶壶、实物投影仪、课件、多媒体设备。教学过程
一、大自然的神奇
师:清同学们观看媒体动画。(动画中配有配乐朗诵:浩潮太空,群星闪烁,它们从哪里来,到哪里去?我们生活的地球在宇宙的什么地方?当夕阳西下,天边为何常有红色的霞光?当天公“发怒”时,狂风暴雨常伴随电闪雷鸣,是闪电在前,还是雷声领先?生发万物的大地,为什么有时会山崩地裂,喷吐岩浆?流淌的江河,为何既能输运航船、灌溉良田,也会奔腾咆哮、冲垮河堤、摧毁房屋?巍巍雪山,高耸人云,为何甚至一声喷嚏就可能导致雪崩?变幻莫测的龙卷风,为何平地而起,直冲云霄,来势汹汹?)师:看了刚刚播放的媒体动画,你有什么感受? 生:大自然很神奇,惊心动魄,令人震惊。
师:看了刚刚播放的媒体动画,你最想知道什么? 生甲:我最想知道天上的星星从哪里来? 生乙:我最想知道雷鸣与闪电是怎样产生的?是闪电在前,还是雷声领先? 生丙:我最想知道龙卷风是怎么产生的? „„
师:以上大家提问题提得很好,希望今后再接再励,学会善于提问题。
教师简要回答学生提出的部分问题,如天上的星星是宇宙大爆炸形成的;闪电是云层和云层或云层与地面之间的一种放电现象,而放电时所发出的巨大声响就是雷鸣,闪电和雷声是同时产生的,因为闪电传播速度是3108m/s,而雷声传播速度约340m/s,所以,我们是先看到闪电,后听到雷声。
师:你还知道大自然哪些神奇? 生甲:海市蜃楼。
生乙:沙尘暴、泥石流。生丙:极光。
师:看来同学们平时很注意观察、了解自然现象,我还知道大自然中的一个神奇与大家交流。
多媒体字幕打出:
大漠里的故事
2001年1月7日,《北京晚报》第12版“中国新闻”栏目刊登了下面的消息。推测一下,这可能是一种什么现象? 新疆消息:近日在罗布沙漠中发生的奇怪的天气现象,令科考队中的专家不得其解。
从1月4日凌晨3时左右,罗布沙漠中开始下雪,直到第二天中午12时,科考队到达小河墓地前200米左右时,雪突然停了,沙丘上均匀地覆盖着约5到10厘米的积雪,茫茫无涯。
然而,过了20分钟左右,奇怪的事发生了:就在科考队手忙脚乱地从沙滩上卸下器材设备,开始向小河墓地靠近的时候,发现脚下踩的不再是雪地,而是干爽的沙地。再远望四周,一眼望不到边的沙漠哪有雪的影子? 师:请同学们猜想:雪跑到哪里去了? 生:讨论。
师:大自然中的神奇还很多,下面让我们走进日常生活中。
二、日常生活中的神奇
师:夏天,我们经常喝饮料,如果拉钩断了,怎么才能把饮料倒出来,在密封的饮料罐的盖子上钻一个小孔,饮料会倒出来吗? 演示实验1:在饮料罐盖子上钻个小孔,饮料倒不出来。
师:同学们想一想,用什么办法才能将饮料倒出来? 生:把小孔弄成大孔,饮料就可以倒出来了。
师:你知道这是什么原因吗?还有其他办法吗? 继续演示实验:在饮料罐盖子上再钻一个小孔,饮料就倒出来。
师:你知道生活中的什么用具与刚才的实验相似? 出示茶具请同学们认真观察它的构造,演示倒水,并加以解释:这是大气压的作用。
师:把筷子斜放在水中,水会把筷子“折”断吗? 生:不会。
演示实验2:筷子斜放在盛水碗中,似乎被水“折”断了。(实物投影)师:你们知道这是什么原因吗?解释:这是光从水中斜射向空气时发生折射。
师:用扣子系衣服,用带子拴鞋,这些连接方式与用拉链连接有哪些不足之处?拉链有什么优点? 生:讨论得出用扣子系衣服,用带子拴鞋,这些连接方式都不完全封闭,费时也不牢固,而拉链方便好用,封闭好,比较牢固。
演示实验3:上下拉动,拉链便可闭合或开启。(实物投影,提醒同学们认真观察)师:拉链为什么可以闭合或开启? 生:拉链的凹凸齿的错合。
师:圆珠笔方便、耐用,你是否探究过圆珠笔油是如何从笔管流到笔尖?笔尖的构造如何? 引导学生:水为什么可以从高处流到低处? 生:受到重力作用,类似可知,圆珠笔的油是受重力作用从笔管流到笔尖,笔尖是小圆珠。
师:将冰棒的包装纸打开,你会看到什么? 生:冰棒会冒“白气”。
师:你知道这“白气”是怎么产生的吗?解释:这是大气中的水蒸气遇冷发生液化现象。
师:下面请大家观看媒体动画:冲浪运动和撑竿跳高等。(动画中有配乐朗诵:冲浪运动惊险、刺激,为什么冲浪者弓着腰,分开腿,能在惊涛骇浪中“滑翔”?撑竿跳高,激动人心,为什么运动员借助一根小小的撑竿,便能克服自身所受的重力作用,跨越高高的横竿?)生:讨论得出冲浪者弓着腰,分开腿是为了降低重心,增大支撑面;撑竿跳高,是将竿的弹性势能转化为运动员的重力势能。(教师要加以引导、启发)师:看了刚才的几个实验和媒体动画,你有什么感受? 生:生活中的现象也很神奇。
师:你还知道日常生活中的哪些神奇? 生甲:隔着放大镜看物体,并不是总是放大的。
生乙:在高山上烧水,水都开了,却并不怎么烫。
师:同学们不仅留意大自然中的神奇,而且还通过观察、体验知道了不少生活中的神奇,说明同学们是个生活中的有心人,希望大家保持这良好的习惯,今后在物理这门学科的学习中肯定会取得很好的成绩,将来肯定会大有作为的。
三、归纳小结
师:通过这节课的学习,我们知道了什么? 生:讨论、归纳得出大自然和日常生活中的一些现象很神奇,这些神奇可以通过学习科学知识,加以解释的。
师:你归纳得很好,说明你上课很认真,大家掌声鼓励。每个同学都对自己在这节课的表现进行具体评估。
四、课后练习与生成活动
1.你还知道自然、生活中的哪些神奇?(事例不少于两个)2.观察太阳和月亮的运动及色彩变化。
3.观察风筝的构造,探究风筝在什么条件下能上升,每位学生制作一个风筝,看谁的风筝飞得高,飞得时间长。
五、板书设计
第一节 走进神奇
1.大自然的一些现象很神奇。
沪科版全等三角形教案 篇6
核心素养
通过对于质量的概念及其单位和换算的学习,通过观察、实验,认识质量是不随物体的形状、状态、地理位置而变化的物理量,使学生形成对质量的物理观念。
教学目标 1.知识和技能
①知道质量的初步概念及其单位和换算。②常识性了解测量质量的工具。2.过程与方法
①通过观察、实验,认识质量是不随物体的形状、状态、地理位置而变化的物理量。
②培养学生的观察能力、思维能力和活动能力。3.情感、态度、价值观
①培养和提高学生学习物理的兴趣。
②培养学生的团结协作精神和集体主义观念。学情分析
本节包括三部分内容,即质量的初步概念,质量的单位和认识测质量的工具。质量的概念:物体所含物质的多少,是本节的难点,学生理解起来比较困难,所以通过多举例子,让学生区分物体和物质,使学生建立起质量的概念。对于质量的单位,通过列举一些物体的质量并进行单位换算,使学生对物体质量的尺度有大致的了解。对于质量有大体的概念后,通过估计物体的质量认识到测量工具的重要
/ 7
性,认识托盘天平的主要结构。
本节的内容主要通过事例和实验展现给学生,使学生能形成质量的知识体系,为下一节托盘天平的使用打下基础。同时通过边实验边学习的方法,激发学生的学习兴趣。
重点难点
教学重点:质量的单位及换算 教学难点:质量的初步概念的形成 教具准备
教具:橡皮泥、苹果、矿泉水、食盐、托盘天平学具:矿泉水、硬币、50g钩码、托盘天平教学过程
一、创设情境,引入新课
同学们有没有去过菜市场买过菜或水果?请同学们观看这样一段视频(安徽电视台的寻找良心秤)。
提问:你从中可以发现什么信息?(通过“寻找良心秤这档节目,商贩短斤缺两现场被揭穿,我们去买东西时希望足斤足两,不要缺斤短两,我们关注的是什么问题,是我们买到东西的?)提问:对于质量你都知道些什么?你们想知道有关质量的一些知识吗? 我们这节课就一起来学习质量的有关知识。板书:5.1 质量
二、进行活动,开展新课 活动一:试分类
/ 7 请把大玻璃杯、小玻璃杯、铁钉、铁锤、桌子、椅子进行分类;说出根据什么理由来分类,分为几类?(学生交流讨论)学生汇报讨论结果并说出分类依据.提问:如果按制作材料分类,以上物体该怎么分呢? 师生共同小结: 讲解:我们把有一定形状、体积、占据一定空间位置的实物称物体;把组成这种物体的材料叫物质。
请学生找出以上例子中的物体和物质。以上例子说明什么?(引导学生回答)思考:以上例子中物体所含物质的多少一样吗? 师总结:这也就反映了物体本身的一种性质,物理学中引入质量这个物理量来区分物体的这种性质。
提问:同学们能根据大屏幕上的分析说出质量的定义吗?(教师引导)板书:
一、质量
1.定义:物体含有物质的多少 2.m 活动二:看变化
出示一个苹果,让一个同学咬掉一口,问:它的质量有没有变化?为什么? ①问题一:把一块橡皮泥捏成各种形状,其质量会改变吗?为什么? 把一铁块做成铁锅,其质量会改变吗?为什么? 把一根铁丝变成圆形,其质量会变化吗?为什么?
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得出:物体的质量与物体的形状无关。
师扔掉铁丝圈,刚才做法中,铁丝的什么发生变化?它的质量会不会变化? ②问题二:神七翟志刚太空漫步,身后的五星红旗从地球到太空,什么发生了变化?其质量会变化吗?为什么? 得出:物体的质量与物体的空间位置无关。
③问题三:一瓶冰冻的矿泉水,熔化成水后,它的什么发生了变化?它的质量会不会变化?为什么? 师生共同小结: 质量不随物体的形状、位置、状态改变而改变,质量是物体的基本属性。活动三:知单位
媒体展示:他们在干什么?(测体重)想必同学们都有过这样的经历,谁愿意告诉老师你的体重是多少?(板书 45t 52g)老师刚才写的有没有问题?(我们关注一个物理量定义的同时,还要明确它的单位,否则就要闹笑话了。)请学生打开课本阅读,找出与质量有关的一些知识。阅读并思考: 1.国际单位制中质量的基本单位是什么?其符号是什么? 2.什么是国际千克原器? 3.质量还有哪些常用单位? 巡视。
学生阅读完后,请学生把从中获得的知识与同学分享。
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生边说师边板书。板书: 3.单位:国际制:千克 ㎏ 常用:克 g 毫克 mg 吨 t 它们的换算关系是:1kg=103g 1mg=103g=10-6kg 1t=103kg 巩固练习:5t=________Kg 50Kg=________g 10g=________mg 50mg=________g(学生写完后进行投影展示)媒体展示:生活中质量的单位及与国际单位的关系 单位:公斤、斤、两 换算:1千克=1公斤=2斤 1斤=0.5千克=500克 1斤=10两=500克 1两=50克
老师出示一组图片,只有数字没有单位,请学生帮忙填上单位。
生活小常识:过量食盐的坏处,专家们建议,成年人每天的吃盐量,最好不要超过6克。
直观感知:出示一个50g的钩码、一元硬币分别让学生感受质量的大小 请学生用手掂掂实验桌上的物品(物理课本、一根粉笔、一瓶矿泉水),估计他们的质量。
请学生把自己的估计质量跟同学们交流。
/ 7 教师提出:想知道谁的估计本领最高吗?你有什么办法? 活动四:认工具
请学生想一下,日常生活中都有那些测量质量的工具?(杆秤、磅秤、案秤、电子秤、吊秤、估重计、地磅)提问:如果想测一个人的体重,应该用什么秤?案秤行不行? 如果想测一把青菜的重量,应该用什么秤? 如果测一头大象的质量,应该用什么秤? 刚才老师称6g食盐质量,应该用什么秤?或者称比较小的质量应该选用什么测量工具? 媒体展示:托盘天平、物理天平、电子天平、超微量天平。认识天平:各小组同学拿出天平结合书本中插图,对照认识天平结构 学生指认天平各部分结构。
三、课堂小结
通过本节课的学习,同学们有哪些收获?还有哪些疑问?
四、巩固练习
五、布置作业
1、阅读P86“信息窗”,了解自然界不同物体质量的数量级。
2、查阅相关资料了解托盘天平的称量原理。
3、完成下一课《学习使用天平和量筒》预习任务 板书设计: 5.1质量
一、物体与物质
/ 7
二、质量
1、定义:物体所含物质的多少。常用字母“m”表示。
2、特征:质量是物体的基本属性,物体的质量不会随着它的形状、空间位置和状态的变化而变化。
3、单位及其换算:国际单位 千克(kg)常用单位 吨(t)克(g)毫克(mg)等 1t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg
三、测量工具:托盘天平教学反思:
沪科版全等三角形教案 篇7
1、知识与技能
1)知道声音是由物体振动发生的;
2)知道声音传播需要介质,声音在不同介质中传播的速度不同,知道声音在空气中的传播速度;
2、过程与方法
1)培养学生的观察、实验、思维和想象能力;培养学生理论联系实际的能力;
2)培养学生的自学能力和用语言表达物理知识的能力;
3、情感态度与价值观
促进师生间的情感互动,达到共同讨论、共同参与、共同尝试的民主融洽的教学氛围;并通过学生的探索实验,培养同学间相互合作、共同探索的团队精神;
物理的兴趣;
教学重点
学生对科学探究过程的体验,并能体验中归纳总结出结论。
教学难点
通过学生自主设计实验、并大胆尝试来培养学生的探究意识和创新意识。
教学模式
“活动——实验”的探索模式。
教学仪器
1)教师演示实验的全套器材 2)学生实验的器材 3)多媒体、图片、模型
【教学过程 】
现象:
振动:物体的来回运动
一、声音产生的条件:振动 打击乐器:搞击面的振动
1、固、游、气都能振动发声 乐器 管乐器:空气柱的振动
弦乐器:弦的振动
2、发声体一定在振动,但物体正在振动,人们未必能听能听到声音(人耳范围20次/秒-XX0次/秒)
3、振动停止,发声(不能是声音)也停止 “余音未绝”
二、声音传播的条件:介质
1、声音传播需介质,固、液、气都能传播
2、传播形式:声波(类比水波)
3、声速:15℃空气中的速度为340m/s(记)
4、固体中声音传播速度最快(钢:5200m/s,水1500m/s)、气体最慢。
人耳构造:
三、人耳如何听到声音 过程:声波 臌膜振动 听觉神经 大脑 听到声音
双耳效应
四、回声及其利用(1)条件:0.1s以上 (2)应用s=vt/2
沪科版全等三角形教案 篇8
一、教学目标
1.认识光的干涉现象及产生光干涉的条件.
2.理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征.
3.通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力.
4.通过“扬氏双缝干涉”实验的学习,渗透科学家认识事物科学的物理思维方法.
二、重点、难点分析
1.波的干涉条件,相干光源.
2.如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”.
3.培养学生观察、表述、分析能力.
三、教具
1.演示水波干涉现象:频率可调的两个波源,发波水槽,投影幻灯,屏幕.
2.演示光的干涉现象:直丝白炽灯泡;单缝;双缝;红、绿、蓝、紫滤色片;光的干涉演示仪;激光干涉演示仪.
3.干涉图样示意挂图.四、主要教学过程(一)引入
由机械波的干涉现象引入:首先演示“水波干涉现象”,并向学生提出问题.(1)这是什么现象?
(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象?
让学生回答,让学生描述稳定干涉现象的特征,指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景;一切波都能发生干涉现象,干涉现象是波特有的现象.要得到稳定干涉现象需是相干波源.
(二)教学过程设计
1.光的干涉现象——扬氏干涉实验.
(1)提出问题:光是否具有波动性?如果有则会有光的干涉现象,观察光的干涉现象可以用屏幕,在屏幕上会得到什么现象呢?
演示 两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源,移动屏与它们之间的距离,屏幕上看不到明暗相间的现象.
实验结果表明:两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象.说明光的复杂性.认识事物不是一帆风顺的.实验的不成功是光无波动性?还是实验设计有错误,没有满足相干条件?
(2)扬氏实验.
①介绍英国物理学家托马斯·扬.如何认识光,如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时,学习扬氏的科学态度,巧妙的思维方法.
用心
爱心
专心 1
②介绍实验装置——双缝干涉仪.
说明双缝很近0.1mm,强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等,所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同,而且总是同相.
③演示:
先用加滤色片后单色光红光进行演示,然后改用激光源做双缝干涉实验,并使双缝与屏幕的距离加大,这样在屏幕上得到条纹间距离大,更为清晰的明暗相同的图样.
展示双缝干涉图样,让学生注意观察图样,回答图样的特点:(1)明暗相间.(2)亮纹间等距,暗纹间等距.(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹.
提出问题:为什么会出现这样的图样?怎样用波动理论进行解释. 2.运用波动理论进行分析.
(1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景.
用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示;或用编制好的软件在电脑上进行演示. 注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况. ①仍在某一平衡位置附近往复振动,位移随时间而改变.
②两列波同相振幅变大,说明此点振动加强了;两列波反相振幅减小,说明此点振动减弱了.
强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线,演示波在传播时,波峰波谷的移动情况.
用心
爱心
专心 2
(2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图,演示两列频率相同,同相波由近及远波峰、波谷的示意图.
波峰、波谷行进位置.
②幻灯片数量准备多一些,波峰、波谷向前推进速度要慢,若用电脑波行进的速度要慢且可暂停.
③最后形成书上双缝干涉示意图样,展示彩色挂图. 分析:
①说明示意图是两列波某一时刻峰谷位置分布图.
②说明两列波同频率、初相相同,在两列波峰峰、谷谷相遇位置均是加强点;而峰谷相遇位置均是消弱点.
用心
爱心
专心
③先分析S1S2连线中垂线上的点:首先让学生注意中垂线上的某一点,演示让波行进起来结果峰谷依次通过此点——说明此点振动在峰→平衡位置→谷→平衡位置→峰之间往复振动是加强点.然后再让学生看两列波的相遇峰、谷依次通过该直线上的所有点——说明此直线上的点均是加强点.
④再分析S1S2中垂线两侧对称位置上的点,即两列波峰谷相遇点,首先注意某一点,演示让波行进起来总是峰谷同时通过此点——说明两列波通过此点总是振动方向相反,是被消弱的;然后再看两列波峰谷交叉点的移动情况——为消弱区域.
⑤其次再分析远离中垂线上的点又是加强区域„„
小结:通过以上分析振动加强与消弱点的分布是相互间隔的而且是稳定的.结合干涉挂图反映在屏幕上:同相加强光能量较强——亮;反相减弱光能量较弱——暗.得到亮暗间隔的干涉图样.
(3)屏幕上出现亮纹、暗纹的条件.
在示意图中,S1和S2为一对相干光源,两组半径相同的同心圆表示S1和S2两相干光源向外传播的两列波.实线表示波峰,虚线表示波谷.实线a0、a2、a′2,a4、a′4„为加强区域,虚线a1、a′1;a3、a′3„为减弱区域.
①实线a0上各点,S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ=0.
实线a2(a′2)上各点,S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ2=λ. 实线a4(a′4)上各点,S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ4=2λ. 即在实线a0、a2(a′2)、a4(a′4)„上各点光程差各为0、λ、2λ„,即为波长的整数倍.屏上出现亮纹.
用心
爱心
专心
„,即为半波长的奇数倍,屏上出现暗纹.
总结规律:凡光程差等于波长整数倍的位置,产生亮条纹;凡光程差等于半波奇数倍的位置,产生暗条纹,即产生亮暗条纹条件表达式:
亮纹 光程差δ=kλ(k=0,1,2„).
*(4)若学生数学基础好,接受能力强可推导屏上亮暗纹的位置公式,否则不进行此内容. 3.干涉条纹间距与哪些因素有关.
教师重做双缝干涉实验,让学生注意实验现象,并定性寻找规律.
①改变屏与缝之间的距离L——波长λ不变时L越大,亮纹间距(暗纹间距)越大. ②屏与缝之间距离L不变,用不同的单色光进行实验——波长长的亮纹间距(暗纹间距)大,并展示彩色挂图.
③L、λ不变,用双缝距离d不同配件进行实验——d小的亮纹间距(暗纹间距)大.
小结:(1)实验可证明(或用上述亮暗纹的位置公式得亮纹间距)Δx=
(2)利用双缝干涉实验,测量L、d、Δx可测单色光的波长.
4.用复色光源做扬氏双缝干涉实验.
让学生猜测干涉图样,然后教师做演示,让学生注意观察屏上图样特征:双缝S1、S2连线的中垂线与屏相交的中央位置是白色亮缝,而两侧是彩色条纹,然后展示挂图以便让学生对图样有深刻印象.
(三)课堂小结
1.托马斯·扬在历史上第一次解决了相干光源问题,成功做出了光的干涉实验.光的干涉现象微粒说无法解释,而波动说可做出完善解释,使人们认识到光具有波动性.
2.两个相干光源发出的光在屏上某处叠加时如果同相,光就加强,如果反相光就减弱,于是产生明暗条纹,其特征是在中央明纹两侧对称地分布着明暗相间的各级干涉条纹,且相邻明纹和相邻暗条纹的间隔相等.
单色光:亮纹 光程差 δ=kλ(k=0,1,2„).
复色光则出现彩色条纹.
用心
爱心
专心
3.明暗相间条纹反映光的能量在空间分布情况,暗条纹处光能量几乎是零.表明两列光波叠加彼此相互抵消.这并不是光能量损耗了或变成其它形式能量,而是按波的传播规律,没有能量传到该处;亮条纹处的光能量比较强,光能量增加也不是光的干涉可以产生能量,而是按波的传播规律,到达该处的能量比较集中.
用心
爱心
沪科版全等三角形教案 篇9
教学目标:
1.知道机械功的概念;认识做功的两个必要因素;理解功的计算公式。2.通过列举、解释生活、生产中的实例去知道机械功的概念;通过物理现象,归纳简单的规律,认识做功的两个必要因素。
3.通过讨论等,培养学生的合作精神,通过列举实例,培养学生的观察能力。
重点 :怎样才算做功
难点 :怎样才算做功 教具:小黑板
教学方法 :讨论法 点拨指导法
训练法 教学过程:
一、自学导纲 1.创设情景、引入新课
讨论:在前面,我们学习了杠杆,知道省力的杠杆一定费距离,省距离的杠杆一定费力。在滑轮使用中知道了省力的就一定费距离,以动滑轮为例,F=1/2G,s=2h.这里你是否能总结出什么规律?
教师指出:其实物理学家已经总结出了力和距离的乘积是一个有意义的物理量,这就是本节要学的机械功。引入新课。
2、出示导纲、利于学生自学
导学提纲包含知识性问题和探究性问题。知识性问题:
1)物理学中把__和______的__叫做机械功,简称功。2)做功的两个必要因素是________。3)由功的定义可得功的计算公式是_______。
4)由功的计算公式可知功的单位是_______,它有一个专门的名称叫做_______,简称__,用符号表示为__。
探究性问题:
1)力学中的功吸收了“功效”的含义,你能列举实例说明吗? 2)你能否列举不做功的三种特殊情况?
3)在功的计算中要注意力和距离的对应统一,你是怎样理解的? 4)焦耳是__国物理学家,他的主要成就有_______.3.学生自学
组织学生阅读课本,完成导学提纲中知识性问题部分。初步感知本节课的内容。走入学生中间,及时发现、指导学生自学。
二.合作互动 1.小组讨论、生生互动
组织学生阅读课本,讨论完成导学提纲中探究性问题部分,初步了解做功和做功的必要条件的有关内容。
2.、师生互动、经历过程
讲:功的种类有很多,我们今天要学习的是力学中的功,它属于机械功,以后到初三时我们还会学习电学中的功——电功,力学中的功有什么特点呢?
引导学生观察教材插图9—22中物体做功的实例。使学生明确,力学中所说的功包括的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过一段距离。
3.教师精讲、释疑解惑
教师演示
1、用手指推动粉笔盒在讲台桌上运动一段距离。演示
2、将粉笔盒举起的过程。
演示
3、将粉笔盒举起停在空中静止不动。
让学生自己观察、分析,使学生进一步认识做功的两个必要因素。引导学生分析:人推车没有推动,虽然施加有力的作用,但是没有移动一段距离,这些力就没有“成效”,可是“劳而无功”。
一木块在光滑的水平面上做匀速直线运动,虽然移动一段距离,但是没有施加有力的作用,这叫“不劳无功”。
教师再举例子:一人提一桶水沿水平方向前进了一段距离,分析虽然有力和有距离,但是距离不是在力的方向上的距离,物体在力的方向上没有移动距离,这个力也没有做功。
最后教师强调指出:“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”。并总结出不做功的3种情况:
1、S=0(劳而无功)
2、F=0(不劳无功)
3、F的方向和S垂直。
学生时间:让学生自己举出一些有做功和不做功的例子。
物理学上规定:力对物体做的功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积,这一规定不但包含了功的两个必要因素,而且告诉我们功的计算方法。
即W=Fs
三、导学检测,巩固提高
出示练习1:人拉着重为2000牛的车子沿水平方向前进5米,人拉车的力做的功是多大?
学生可能做成:人拉车的力做的功是:W=F?S=2000 N×5 m =10000 J=104 J。让学生讨论认识此做法是错误的。
分析:从上可知,不能简单地说“有了力有了距离就把它们相乘就得到功,要明确是什么力做功,力的方向上通过了多少距离。” 提问:要计算出人拉车的力所做的功还必须知道什么?(拉力的大小)若人用了400牛的拉力拉车子,拉力做的功是多大?板演过程。出示练习2:重力为100牛的物体,受到20牛的水平拉力,在水平面上匀速前进5米,则重力做功是多少焦,拉力做功是多少焦?让学生板演练习。
师生诊断评价,查漏补缺
四、导学归纳、构建网络
教师指导学生总结:通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题: 1.机械功的概念 2.做功的必要条件.3.功的计算公式.五、布置作业
1.《课本》P164 1~4 2.《课时测评》
六、板书设计
七、教学反思
附板书设计
第三节
做功了吗
1.机械功:物理学中把力和物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做机械功。
2.做功的必要条件:(1)作用在物体上的力;
(2)物体在力的作用下沿力的方向移动了距离 3.功的计算公式:功=力×距离
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★教学目标
(一)1.2.知识与技能
了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法
学习伽利略的思想和精神,培养敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。提高学习兴趣,培养合作精神。(二)
3.4.过程与方法
经历伽利略对自由落体运动的研究方法,感悟科学探究的方法;
亲身经历探究的过程,尝试探究的方法,提高实验的技能,培养主动参与、勤于动手的学习习惯。(三)
5.6.情感态度与价值观
激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战,善于观察思考,知难而进的优秀品质 培养学生耐心细致的意志品质,创新思想和互相协作的精神
★教学重点
1.了解探索过程,明确探索的步骤,同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用,从中提炼自己的学习方法。
★教学难点
1.观察-思考-推理-猜想-验证” 是本节的重点思路,也是培养良好思维习惯的重要参考
★教学过程
设计思路:本文主要目的是带领学生体验经历伽得略对自由落体运动的研究方法,感悟科学探究方法,培养学生勇于敢于向权威挑战,善于观察思考,知难而进的优秀品质。所以我们按照“观察-思考-推理-猜想-验证”这样的科学探究思路引导学生进行学习
一、伽利略的探究
师:上节课我们学习了一种理想的运动模型:自由落体运动。大家都知道,落体运动是非常常见的,但就这样一个常见的运动,人类对它的认识经历了差不多两千年的时间才变得
清晰起来。这究竟是怎么回事呢?在人类历史上,最早研究运动问题的要算古希腊学者亚里士多德了。亚里士多德通过观察推断:物体下落快慢由它们的质量决定。他的这一推断符合人们的常识,以至于其后两千年里,大家都奉为经典。但到了16世纪末,意大利比萨大学的青年学者伽利略对亚里士多德的论断产生了怀疑,用自己方法证明了亚里士多德观点的错误并且得出了落体运动的规律。下面我们就随着伽利略的思想一起体验他的探究过程。
1、伽利略的思考:
师:伽利略通过自己的观察对亚里士多德的观点产生了怀疑,并通过逻辑推理让亚里士多德的观点自相矛盾。你能做到用亚里士多德的观点证明亚里士多德观点的错误吗?
伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方。根据亚里士多德的理论,一块大石头的下落速度要比一块小石头下落速度大。假定大石头的下落速度为8,小石头的下落速度为4,当我们把这两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果,整个系统的下落速度应该介于8和4之间。但从另一个角度讲,两块石头拴在一起,加起来比大石头还要重,因此整个系统的速度应该大于8,由同一理论得到的结论相互矛盾,从而使亚里士多德的理论陷入困境。
补充:“两种新科学的对话”一书中写道:
萨尔维阿谛(伽氏):如果把两个自然速率不同的物体绑在一起,那么落得快的物体会被落得慢的物体拖着而减速,落得慢的物体会被落得快的物体拖着而加速,你同意吗?
辛普利丘(亚氏):没有疑问,你说得对。
伽氏:但是,如果这是对的,那么我们取一块大石头,例如它的下落速率为八,再取一块小石头,下落速率为四,将它们栓在一起,整个系统的下落速率应该小于八;但是,两块石头栓在一起,要比速率为八的石头重。因此可以得出,重物体比轻物体的运动速率要小的结论,这个结论刚好和你的推测相反。
亚氏:我完全被搞糊涂了,„„说实在的,这完全超出了我的理解力„„。
2、伽利略的猜想
先问问学生会作怎样的猜想。
伽利略认为,重物与轻物应该下落得同样快。他猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动,物体的速度应该是均匀变化的。但是,速度的变化怎样才算是均匀的呢?他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即v与t成正比;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即v与x成正比。
数学推理 伽利略通过数学运算得出:如果v与x成正比,将会得到十分复杂的结论;如果v与t成正比,它通过的位移x就与t成正比。
要点注意:伽利略是先猜想速度与时间成正比,然后数学推导出位移与时间的平方成正比的,然后通过难数学推导的结论证明速度与时间成正比的。“伽利略通过实验得到位移与时间的平方成正比的结论”是错误的。
3、实验验证
为了便于测量时间,伽利略设法用斜面做实验。他在木制斜槽上蒙上羊皮纸,让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下,通过上百次对不同质量的小球沿不同倾角的光滑斜面越大的定量研究,发现小球沿光滑斜面运动时通过的位移x确实与t2成正比,小球的运动是匀变速直线运动,且倾角一定不同小球的加速度一定,倾角越大加速度越大。
4、合理外推 伽利略将他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推:设想斜面的倾角越接近900,小球
2沿斜面滚下的运动就越接近于自由落体运动;当斜面的倾角达到900时,小球就做自由落体运动。从而,自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,且所有物体自由下落时的加速度都相同。
二、伽利略的科学方法 伽利略对运动的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,或者说给出了科学研究过程的基本要素。伽利略科学方法的核心是把和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学认识的发展。
一、亚里士多德为什么在物理问题中总是出错──评述亚里士多德的功与过
附:课外阅读材料(印发给学生)
物理教科书上,亚里士多德给同学们的形象不好。他老是出错,请同学们讲一讲,他有哪些错误的结论。
“物体下落的快慢是由它的重量决定的,物体越重,下落得越快”、“力是维持物体运动的原因,用力推车,车才前进,停止用力,车子就要停下来”。
是否觉得亚里士多德实在太不高明,而伽利略则比他伟大千倍。其实这种看法过于偏激,事实上,亚里士多德是古代的一位伟大思想家,一位百科全书式的大学问家,他有着成就事业的理性方法,又有着几乎无所不及的思想成果,是古代科学思想的伟大代表,不仅在哲学、逻辑学方面的成就至今还被应用着,而且对物理学的前期发展是有贡献的。
①亚里士多德认为,物体永远在运动变化,“运动是永恒的,不能在一个时候曾经存在,在另一个时候不存在”这种运动永恒的观点具有唯物主义思想,包含辩证法的因素,至今仍是积极而有价值的。
亚里士多德提出的“自然运动”与“非自然运动”的理论。其中含有静止惯性的思想,在遥远的公元前,已是难能可贵的了。
②亚里士多德认为地上的物质由土、水、气、火这四种“基本元素”组成;企图从物质本身来说明自然,把科学从宗教与神话中解放出来,这一精神是有进步意义,这是人类幼年时代的思想精粹。
③亚里士多德主张大地是球形的,并列出了一些事实来证明。他说,当月蚀的时候,其显明的部份恰带有球形的形状„„月蚀的成因乃是由于地球遮蔽月球之故,因而这就是说,地球表面的球形确定了月球的轮廓:认识到大地是球形,是一个重大的认识飞跃,为后来引力理论的建立作了思想准备。
这样一位伟大的学者为什么在物理问题上经常出错?亚里士多德的错误不在于头脑也不全在于时代,而在于研究方法。亚里士多德对物理的研究是采用“观察加直觉”的方法,他的那些错误结论是靠观察,并依赖直接推理,得出一系列直觉结论。固然,观察与直觉对物理研究是至关重要的。详细的观察和良好的直觉往往导致伟大的发现。然而物理学是一门以实验为基础的学科,所以根据直接观察所得出的直觉结论不是都可靠,有时会将人们引入歧途。如果说伽利略比亚里士多德伟大,就在于伽利略是第一位创造通过实验检验理论推导的科学研究方法的科学家.
二、伽利略与自由落体
亚里士多德的学说在十六世纪仍然如日中天,人人都奉为经典,没有人提出任何的怀疑。亚里士多德关于「自由落体」的学说是:物体自高处自由落下的速度和重量成正比。也就是说,一个十磅重的物体,下坠的速度会比一磅重的物体快十倍。这个学说在大小的外表上看来,似乎非常的合理,而且人人也都相信学说的真确性,教授们严肃的把这个学说教给他们的学生,学生们也都敬谨的接受这个学说,只有伽利略表示怀疑。
伽利略曾经亲眼目睹大小不同的冰雹,同时一起掉落到地。根据常识判断,它们似乎是从同一高度一起下坠的,但是按照亚里士多德的学说,较大的冰雹应该先落到地面上,小冰
雹在接着掉来,伽利略观察到的并非如此。
他做了许多实验,发觉亚里士多德的学说是错误的,他决心指出这项错误。传说有一天,他邀请有关的教授到比塞塔前,拿出一个一百磅的重体,和一个一磅的重体。
伽利略问所有的教授们:
「假如这两个重体同时自塔顶自由落下,结果如何?」
教授们议论纷纷,谁也没有做过这样的实验,没有人敢预料结果如何。
以往,他们按亚里斯多德的学说照本宣科,从来没有怀疑过。现在,居然有一位二十五岁的青年,提出了要求证据的疑问。结果呢?要是两个重体以非常悬殊的速度坠落地面,教授们可以松一口气,证明亚里士多德的学说是正确的,伽利略将被冠上「说谎者」、「搅局者」的罪名。要是两个重体同时坠落地面?又将如何解释呢?是扬弃奉行多年的亚里士多德学说,接受伽利略实验所证明的事实,还是对伽利略的实验视若无睹?
比萨塔的倾斜度可以使坠体不受阻碍,伽利略塔顶大喊:
「看清楚了没有?下来了!」
两个重体砰然而下,小的重体始终和大的重体并行,而且同时落地。这两个重体的砰然一声,并不表示亚里士多德的学说已经崩溃。因为这一群教授在不想相信一件真实事物的时候,根本不去看一看、摸一摸,无论如何也不愿意承认亚里士多德的学说是错误的。更荒谬的是他们反而怀疑伽利略为了证实速度相同,而在重体内隐藏了「魔术」。
三、评述伽利略的科学研究方法
①比萨有座著名的塔,建于1173年。塔高54.6m(179英尺),由于塔基问题,塔身发生倾斜,那正是理想落体实验场所。伽利略为了证明他的论断,他邀请了许多人到斜塔旁观看,有他的支持者,也有他的反对者。伽利略一手拿着1只0.454kg(1磅)重的铅球,另一手拿着一只4.54kg(10磅)重的铅球,一步一步地登上斜塔,那些支持亚里士多德的学者发出“嘘嘘”的嘲笑声,准备看他“失败”的实验。伽利略到了塔顶,向下面人作了手势,叫喊着:“现在请各位注意!”他随即一松手,两只铅球笔直落下。“啪”地一声,两个重量不等的铅球同时落地。
②伽利略用实验方法证明亚里士多德的看法是错误的,还用实验证明了力不是维持物体运动而是改变物体运动状态的原因,并根据斜面实验,提出惯性的概念,总结出了惯性定律,自由落体运动定律,相对性原理,发现了单摆等时性原理,用自制的33倍望远镜发现了一系列天文现象。
③伽利略为了确立新的自然研究法──实验法的地位,又同教会的唯心论世界观进行了
激烈的斗争,受到罗马宗教法庭的迫害,罚他每星期背诵七篇忏悔圣诗,无限期地监禁在他自己家中。但强权没有迫使伽利略屈服,他在家中写下了《两种科学的对话》,它用实验方法在物理学上打开了人们的眼界。不幸的是这本书出版时,伽利略已双目失明,永远也看不到它了。
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