初中物理实验教学案例分析与研讨6.ppt
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1、 初中物理实验教学案例分析与研讨初中物理实验教学案例分析与研讨玉泉初中:郭艳君玉泉初中:郭艳君抛砖引玉,交流探讨!抛砖引玉,交流探讨!总述总述n物理是一门以实验为基础的学科。物理实验物理是一门以实验为基础的学科。物理实验不仅是中学物理的基础,也是学生引发学习不仅是中学物理的基础,也是学生引发学习兴趣、主动获取知识、发展能力、提高科学兴趣、主动获取知识、发展能力、提高科学素养的基本途径。初中物理教学以素养的基本途径。初中物理教学以趣味性趣味性和和基础性基础性为前提,在大量的物理实验和科学探为前提,在大量的物理实验和科学探究活动中,指导学生获得研究物理问题的基究活动中,指导学生获得研究物理问题的基
2、本方法,认识和理解基本的物理现象、概念本方法,认识和理解基本的物理现象、概念和规律,并通过适当的训练使学生形成一定和规律,并通过适当的训练使学生形成一定的技能,具备一定的科学素养!的技能,具备一定的科学素养!内容与建议:内容与建议:n下面,按照初中物理的知识体系,主要结合各单元下面,按照初中物理的知识体系,主要结合各单元的重点知识和实验探究活动,对一些教学活动中的的重点知识和实验探究活动,对一些教学活动中的典型实验问题展开讨论。典型实验问题展开讨论。n建议大家根据学校实际和教学内容分类建好实验室,建议大家根据学校实际和教学内容分类建好实验室,从声现象、热现象、光现象、力与运动、电与磁等从声现象
3、、热现象、光现象、力与运动、电与磁等方面归纳整理,把原有器材、新器材、自制器材、方面归纳整理,把原有器材、新器材、自制器材、学生作品等集中分类,便于择优选取使用,不断补学生作品等集中分类,便于择优选取使用,不断补充完善,为长期教学奠定良好基础!充完善,为长期教学奠定良好基础!一、声现象一、声现象n本单元教学可以结合下列本单元教学可以结合下列8个重点活动进行创新设个重点活动进行创新设计和安排:计和安排:n1、探究声音的产生、探究声音的产生n2、声音能在固体、液体、真空中传播吗、声音能在固体、液体、真空中传播吗n3、声能、声能n4、探究声音的强弱与什么因素有关、探究声音的强弱与什么因素有关n5、探
4、究决定声音高低的因素、探究决定声音高低的因素n6、辨别声音、辨别声音n7、以声消声、以声消声n8、比较材料的隔声性能、比较材料的隔声性能一、声现象一、声现象n1、声音的产生(演示实验)、声音的产生(演示实验)(1)实验关键实验关键发声体振动现象的放大发声体振动现象的放大(2)具体方法:具体方法:除了能让学生直接观察、触除了能让学生直接观察、触摸感受到的一些典型的振动发声的实例以外,摸感受到的一些典型的振动发声的实例以外,采用给音叉叉股悬垂螺钉、乒乓球等轻小物采用给音叉叉股悬垂螺钉、乒乓球等轻小物体,达到伴随铃声或放大振动现象的效果体,达到伴随铃声或放大振动现象的效果(用音箱固定音叉,让乒乓球慢
5、慢靠近音叉(用音箱固定音叉,让乒乓球慢慢靠近音叉更合理)。更合理)。实例探讨实例探讨n例例1:如图所示,在探究:如图所示,在探究“声音是由物体振动产生的声音是由物体振动产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次弹开这样做是为了(现小球被多次弹开这样做是为了()nA使音叉的振动尽快停下来使音叉的振动尽快停下来nB把音叉的微小振动放大,便于观察把音叉的微小振动放大,便于观察nC把声音的振动时间延迟把声音的振动时间延迟nD使声波被多次反射形成回声使声波被多次反射形成回声B现象放大法现象放大法/转换法转换法设计考点既可以从小球(
6、或小螺钉设计考点既可以从小球(或小螺钉等)的弹跳现象生动说明振动发声等)的弹跳现象生动说明振动发声的原理,又可以从实验方法方面,的原理,又可以从实验方法方面,通过转换对比,把微弱的振动放大,通过转换对比,把微弱的振动放大,提高实验的可见度等。提高实验的可见度等。变型与综合:n例例2、如图所示,用悬挂着的轻质小球接触正在发声如图所示,用悬挂着的轻质小球接触正在发声的音叉,发现小球被多次弹开下列有关这个实验的的音叉,发现小球被多次弹开下列有关这个实验的现象和目的的有关描述,正确的是(现象和目的的有关描述,正确的是()n通过小球把音叉的微小振动放大,便于观察通过小球把音叉的微小振动放大,便于观察n通
7、过小球使音叉的振动尽快停下来通过小球使音叉的振动尽快停下来n通过实验证明声音是由物体振动产生的通过实验证明声音是由物体振动产生的n通过实验证明声音传播需要介质通过实验证明声音传播需要介质n使声波被多次反射形成回声使声波被多次反射形成回声nA.B.C.D图1B一、声现象一、声现象n2、声音的传播(演示实验)、声音的传播(演示实验)(1)实验关键实验关键听到声音的效果听到声音的效果(2)具体方法:具体方法:空气传声现象最常见,关于固体空气传声现象最常见,关于固体传声,用钢丝比线绳效果好,在水槽的水中用两传声,用钢丝比线绳效果好,在水槽的水中用两根钢棒敲击效果好。比较麻烦又难于展示清楚的根钢棒敲击效
8、果好。比较麻烦又难于展示清楚的是是“真空铃真空铃”实验,主要是让学生比较听到声音实验,主要是让学生比较听到声音的变化(逐渐减弱),并初步体会理想实验与科的变化(逐渐减弱),并初步体会理想实验与科学推理的研究方法!(考虑电动抽气机的噪音干学推理的研究方法!(考虑电动抽气机的噪音干扰太大,最好使用手持小型抽气机,对声音逐渐扰太大,最好使用手持小型抽气机,对声音逐渐减弱感受可能不够清晰,可以再通过打开阀门通减弱感受可能不够清晰,可以再通过打开阀门通入气体,感受声音变大,对比效果更好!)入气体,感受声音变大,对比效果更好!)实例探讨实例探讨n例例3:把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,闹钟和:把正在发声的闹
9、钟放在玻璃罩内,闹钟和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料,逐渐抽出罩罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料,逐渐抽出罩内的空气,闹钟的声音会逐渐变小,直至听不到内的空气,闹钟的声音会逐渐变小,直至听不到声音。这个实验说明了(声音。这个实验说明了()nA.声音是由物体振动产生的声音是由物体振动产生的nB.声音必须通过介质才能传播声音必须通过介质才能传播nC.声波在玻璃罩中发生了反射声波在玻璃罩中发生了反射nD.声波在传播过程中能量逐渐减少声波在传播过程中能量逐渐减少B一、声现象一、声现象n3、声能(演示实验)、声能(演示实验)(1)实验关键实验关键声能集中定向传播。声能集中定向传播。(2)具体方法:具体方法
10、:能说明声音具有能量的典型能说明声音具有能量的典型事例很多,如爆竹声对耳膜的影响,爆炸声事例很多,如爆竹声对耳膜的影响,爆炸声对窗户玻璃的冲击等。在实验环境中,要设对窗户玻璃的冲击等。在实验环境中,要设法把较弱小的声能集中起来,定向对蜡烛烛法把较弱小的声能集中起来,定向对蜡烛烛焰等产生作用,效果明显。(用空饮料瓶去焰等产生作用,效果明显。(用空饮料瓶去底后蒙上橡皮膜做成漏斗状对烛焰击打喷气底后蒙上橡皮膜做成漏斗状对烛焰击打喷气效果好,还可以排列比较能量减弱!)效果好,还可以排列比较能量减弱!)实例探讨实例探讨n例例4:小明同学在课外进行有关声现象的实验探究,他:小明同学在课外进行有关声现象的实
11、验探究,他拿一个空的可乐瓶,去掉瓶底后,给开口处蒙上橡皮膜拿一个空的可乐瓶,去掉瓶底后,给开口处蒙上橡皮膜并扎紧。然后让瓶口对着点燃的蜡烛烛焰,敲打橡皮膜并扎紧。然后让瓶口对着点燃的蜡烛烛焰,敲打橡皮膜使其振动发声,如图所示。那么,小明可以观察到的实使其振动发声,如图所示。那么,小明可以观察到的实验现象是验现象是_,这,这个实验说明了个实验说明了_,生活,生活中还有哪些现象能说明上述结论?(请举一例)中还有哪些现象能说明上述结论?(请举一例)_ 。蜡烛的烛焰在摇晃蜡烛的烛焰在摇晃声音具有能量声音具有能量利用超声波击碎体内结石利用超声波击碎体内结石一、声现象一、声现象n4、振幅与响度(演示实验)
12、、振幅与响度(演示实验)(1)实验关键实验关键比较振幅大小。比较振幅大小。(2)具体方法:具体方法:利用琴弦(钢丝)的振动展利用琴弦(钢丝)的振动展示振幅比较振幅的大小;利用不同频率的音示振幅比较振幅的大小;利用不同频率的音叉振动接触水面,比较溅起的水花,既能认叉振动接触水面,比较溅起的水花,既能认识音叉的振动发声,又能比较振幅的不同;识音叉的振动发声,又能比较振幅的不同;在锣面或鼓面上附加轻小物体,效果也很明在锣面或鼓面上附加轻小物体,效果也很明显。显。一、声现象一、声现象n5、频率与音调(演示实验)、频率与音调(演示实验)(1)实验关键实验关键频率高低的比较。频率高低的比较。(2)具体方法
13、:具体方法:选用不同频率的音叉进行比选用不同频率的音叉进行比较;用硬卡片拨动梳子的齿进行比较;用齿较;用硬卡片拨动梳子的齿进行比较;用齿数不同的转轮弹击硬卡片进行比较;自制水数不同的转轮弹击硬卡片进行比较;自制水瓶琴敲与吹发声比较等等。瓶琴敲与吹发声比较等等。实例探讨实例探讨n例例5:如图:如图A所示,用薄塑料片在塑料梳子的齿所示,用薄塑料片在塑料梳子的齿上划两次,如果第二次划齿的力量较大,上划两次,如果第二次划齿的力量较大,_次发出的声音较响。如图次发出的声音较响。如图B所示,用薄塑料片在所示,用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度划两次,甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度划两次
14、,则则_梳子发出的声音的音调高。梳子发出的声音的音调高。第二第二乙乙一、声现象一、声现象n6、比较材料的隔声性能(综合实践活动)、比较材料的隔声性能(综合实践活动)(1)实验关键实验关键听音效果听音效果的比较。的比较。(2)具体方法:具体方法:选用不同材料进行隔声效果选用不同材料进行隔声效果的比较;采用保持距离比较听到声音的响度的比较;采用保持距离比较听到声音的响度大小和比较听不到声音的位置距离声源的远大小和比较听不到声音的位置距离声源的远近等两种方法,经过交流讨论选择合理的方近等两种方法,经过交流讨论选择合理的方法,并根据实验数据进行比较、排序;同时,法,并根据实验数据进行比较、排序;同时,
15、对科学探究的七个环节可以通过活动与报告对科学探究的七个环节可以通过活动与报告进行系统的训练等等。进行系统的训练等等。实例探讨实例探讨n例例6:我们已经认识到,噪声是一种严重的环境:我们已经认识到,噪声是一种严重的环境污染。王亮和同学们想制作一个防噪声的耳罩,污染。王亮和同学们想制作一个防噪声的耳罩,他门通过实验比较几种材料的隔音性能,来选择他门通过实验比较几种材料的隔音性能,来选择合适的制作材料。他们收集了衣料、锡箔纸、泡合适的制作材料。他们收集了衣料、锡箔纸、泡沫塑料、硬塑料、软橡胶、硬纸片、软纸片、碎沫塑料、硬塑料、软橡胶、硬纸片、软纸片、碎金属片、木屑、木板、皮革、绒布、音叉、机械金属片
16、、木屑、木板、皮革、绒布、音叉、机械闹钟、鞋盒等很多材料来进行实验。请你也来进闹钟、鞋盒等很多材料来进行实验。请你也来进行研究,并根据试验结果填写下列问题:行研究,并根据试验结果填写下列问题:实例探讨实例探讨n(1)你认为,在本实验中适合做声源的是)你认为,在本实验中适合做声源的是_。n(2)如果采取将所选声源放入鞋盒内,在其四周先后)如果采取将所选声源放入鞋盒内,在其四周先后塞满待检测的各种材料来分别进行实验,你认为下列的塞满待检测的各种材料来分别进行实验,你认为下列的两种实验方案中,效果最佳的是两种实验方案中,效果最佳的是_。n甲:让人站在相距鞋盒一定距离处,比较所听见的声音甲:让人站在相
17、距鞋盒一定距离处,比较所听见的声音的响度大小。的响度大小。n乙:让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为乙:让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处相距鞋盒的距离远近。止,比较此处相距鞋盒的距离远近。闹钟闹钟乙乙实例探讨实例探讨n(3)通过实验得到的现象如表格所示,你认为所检测)通过实验得到的现象如表格所示,你认为所检测的材料的隔音性能由好到差的顺序为的材料的隔音性能由好到差的顺序为_。n甲:甲:n乙:乙:泡沫、衣料、锡箔纸泡沫、衣料、锡箔纸材料材料衣料衣料锡箔纸锡箔纸泡沫泡沫响度响度较响较响较响较响弱弱材料材料衣料衣料锡箔纸锡箔纸泡沫泡沫距离距离较长较长很长很长短短实例探
18、讨实例探讨n(4)请你一起来选择制作耳罩的各种较好的材料:)请你一起来选择制作耳罩的各种较好的材料:na.耳罩的外罩要有较好的反射声音的作用,选用哪种材耳罩的外罩要有较好的反射声音的作用,选用哪种材料较好料较好_。n A.软橡胶软橡胶 B.硬塑料硬塑料 C.泡沫塑料泡沫塑料 D.硬纸板硬纸板nb.填充材料要能吸收声音,选用哪种材料较好填充材料要能吸收声音,选用哪种材料较好_。n A.碎金属片碎金属片 B.硬纸片硬纸片 C.泡沫塑料泡沫塑料 D.木屑木屑nc.“衬里衬里”紧挨耳朵,要求触感舒适,选用那种材料较紧挨耳朵,要求触感舒适,选用那种材料较好好_。n A.纸片纸片 B.皮革皮革 C.木板木
19、板 D.绒布绒布BCD综合题型:n例例6、为了探究声音的响度与振幅的关系,小、为了探究声音的响度与振幅的关系,小明设计了如图所示的几个实验,你认为能够明设计了如图所示的几个实验,你认为能够完成这个探究目的的是(完成这个探究目的的是()Dn例例7 对下列图中现象的解释对下列图中现象的解释不正确不正确的是(的是()B二、物态变化二、物态变化n本单元教学可以结合下列本单元教学可以结合下列8个重点活动进行创新设个重点活动进行创新设计和安排:计和安排:n1、观察水的三种状态及其特征、观察水的三种状态及其特征n2、练习使用温度计、练习使用温度计n3、观察蒸发现象、观察蒸发现象n4、观察水的沸腾、观察水的沸
20、腾n5、模拟大自然中雨的形成、模拟大自然中雨的形成n6、探究冰、烛蜡的熔化特点、探究冰、烛蜡的熔化特点n7、观察、观察“碘锤碘锤”中的物态变化中的物态变化n8、认识水循环、认识水循环二、物态变化二、物态变化n1、蒸发(活动)、蒸发(活动)(1)实验关键实验关键现象明显,体验深刻。现象明显,体验深刻。(2)具体方法:具体方法:选用酒精涂擦手背,体验效选用酒精涂擦手背,体验效果比水好得多;观察从酒精中取出的温度计果比水好得多;观察从酒精中取出的温度计的示数变化,也很明显。可以再结合晾晒衣的示数变化,也很明显。可以再结合晾晒衣物、粮食、洗澡、浇水、灌溉、容器的构造物、粮食、洗澡、浇水、灌溉、容器的构
21、造特点等生动实例,加强认识和理解。特点等生动实例,加强认识和理解。实例探讨实例探讨n例例1:如图所示的情景,是研究蒸发快慢与哪些:如图所示的情景,是研究蒸发快慢与哪些因素有关的探究过程,这个探究方案中因素有关的探究过程,这个探究方案中(a)(b)(c)实例探讨实例探讨n 如图所示的情景,是研究蒸发快慢与哪些因素有关的探究过程,如图所示的情景,是研究蒸发快慢与哪些因素有关的探究过程,这个探究方案中这个探究方案中n图图(a)是研究蒸发快慢与液体表面积大小关系的是研究蒸发快慢与液体表面积大小关系的n图图(b)是研究蒸发快慢与温度高低关系的是研究蒸发快慢与温度高低关系的n图图(c)是研究蒸发快慢与液体
22、表面附近气流快慢关系的是研究蒸发快慢与液体表面附近气流快慢关系的n整个过程中是利用整个过程中是利用“控制变量法控制变量法”和和“对比法对比法”进行探究的进行探究的n 以上说法正确的是以上说法正确的是 ()nA只有只有 B只有只有nC只有只有 D均正确均正确D(a)(b)(c)二、物态变化二、物态变化n2、沸腾(学生实验)、沸腾(学生实验)(1)实验关键实验关键安全,现象,数据,图像,安全,现象,数据,图像,沸点等。沸点等。(2)具体方法:具体方法:首先要加强实验的组织和管首先要加强实验的组织和管理,指导实验器材的组装和加固,观察现象理,指导实验器材的组装和加固,观察现象的要点,收集和处理数据的
23、方法,正确地实的要点,收集和处理数据的方法,正确地实验操作和整理器材的顺序,最后再指导描绘验操作和整理器材的顺序,最后再指导描绘图像的步骤,分析和总结结论。图像的步骤,分析和总结结论。实例探讨实例探讨n例例2:在做:在做“观察水沸腾观察水沸腾”的实验时,甲、乙、的实验时,甲、乙、丙三组同学分别从如图所示的丙三组同学分别从如图所示的A、B两套器材中两套器材中任选一套来完成实验:任选一套来完成实验:(实验室已准备多套实验室已准备多套A、B装置装置)实例探讨实例探讨n(1)甲组同学发现所测水的沸点高于甲组同学发现所测水的沸点高于100,他们选择,他们选择的是的是_(填填“A”或或“B”)套装置套装置
24、n(2)乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图(始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图(C)所)所示示a,b两种图像不同的原因是水的两种图像不同的原因是水的_不同不同n(3)通过分析图象通过分析图象C,归纳出水沸腾的特点是:,归纳出水沸腾的特点是:n_;n_.B质量质量水只有达到一定的温度(即沸点)时才沸腾水只有达到一定的温度(即沸点)时才沸腾水在沸腾过程中吸收热量但温度保持不变水在沸腾过程中吸收热量但温度保持不变二、物态变化二、物态变化n3、液化(演示实验)、液化(演示实验)(1)实验关键实验关键液化
25、现象明显,滴水多液化现象明显,滴水多(2)具体方法:具体方法:选用有侧面较细开口的试管,选用有侧面较细开口的试管,装适量水后封口加热,让水蒸气集中喷出;装适量水后封口加热,让水蒸气集中喷出;顶盘多盛装冰块并适当变形,便于水滴汇聚顶盘多盛装冰块并适当变形,便于水滴汇聚流动。流动。二、物态变化二、物态变化n4、熔化(学生实验)、熔化(学生实验)(1)实验关键实验关键熔点确认,对比明显。熔点确认,对比明显。(2)具体方法:具体方法:对于冰的熔化温度的持续观察,需对于冰的熔化温度的持续观察,需在烧杯中配置适量的冰水混合物,再采用类似地在烧杯中配置适量的冰水混合物,再采用类似地“水浴法水浴法”,可以明显
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