1、1第一章 走进实验室本章是物理学的开篇，其教学内容是通过参观实验室、观察有趣的实验现象、动手实验等活动，使学生认识到实验室是学习物理的重要场所。物理学是以实验为基础的自然科学，因此做好物理实验是学习物理的重要途径。让学生在实验室通过观察常用实验仪器的名称、用途，会为整个初中物理科学探究打下一定的基础。作为基本测量工具刻度尺，学生通过以长度测量为主线，掌握其正确的操作方法并迁移到其它测量仪器的使用，必将为日后的实验探究奠定基础。本章的最后安排了“活动：降落伞比赛” ，重在学习科学探究的基本方法和提高学生学习兴趣。第一节 走进实验室：学习科学探究教材分析本节是学生进入探究性学习的入门课，往往会给予
2、学生科学探究的初步印象，长远影响学生对探究式学习的态度。应走进实验室，以参观的形式进行教学，使学生初步认识到科学探究的形式是多种多样，其步骤主要有：提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证评估交流与合作。在科学探究中，其探究过程可以涉及所有要素，也可只涉及部分要素。可按七要素的排列顺序进行，也可交叉进行。测量是物理实验的基础，是实验探究的重要环节。【教学目标】知识与技能1.初步认识测量是实验探究的重要环节，了解常用仪器的名称和用途；2.知道科学探究的一般步骤，了解科学探究的方法。过程与方法1.通过观察或看录像等有关文字、音像资料，体会领悟观察是科学发现的重要环节；2.通
3、过观察、比较、分类形成对物理仪器的初步认识。情感态度与价值观1.初步观察奇妙的现象及建立家庭实验室，激发学生学习科学的浓厚兴趣和强烈的求知欲望；2.通过科学家的故事，培养学生乐于参加实验、收集资料的实践活动的品质。教学建议本节课教学活动分为三个教学板块：1、 参观实验室参观实验室有两大任务，第一：观察奇妙的物理现象，通过观看，激发同学们探索自然规律的欲望。第二：了解实验室的仪器、设施，特别是要认识各种常用的测量仪器。对这些仪器可以观看、触摸，不必详细介绍。参观的目的是要使学生感受物理实验的氛围，消除对2仪器的神秘感。这两者都是为了实现情感态度、价值观目标。2、 认识科学探究的基本要素认识科学探
4、究的七个要素可以通过动画来讲解。也可以补充一些科学家进行科学探究的具体事例予以说明，如伽利略对摆动的研究。3、 学习建立家庭实验室。建立家庭实验室使学生进行实验探究和家庭小实验的重要物质保证。用身边信手拈来，得来全不费功夫的材料，都可以作为我们家庭实验室的器材。可用家庭实验室的器材给学生设计一些精彩纷呈的小实验。最后可让学生参观一些自制的小制作和小发明，激发学生求知欲望和学习兴趣，实现情感目标。兴趣是最好的老师。坚决反对 “热热闹闹，什么没学到”的课。说明：实事求是，量力而行。及时反馈练习反馈越及时，效果越好，每节课都应有反馈练习。【题型讲解】起到对学生学习的引领作用，使学生对知识进一步的深化
5、理解，使学生对知识融会贯通、触类旁通，掌握解题思路和技巧，形成科学的思维方法。不断提升学生的学习能力和综合素质。题型一、对物理实验室常用的几种测量仪器的初步认识例 1、下列仪器中测量力的仪器是（ ）A秒表 B量筒 C弹簧测力计 D圆盘测力计分析与解答：秒表是测量时间的仪器；量筒是测量体积的仪器；弹簧测力计和圆盘测力计是测量力的仪器，故正确答案是 C、D 。变式使用温度计时，下列说法正确的是（ ）A 只要玻璃泡全部浸入被测物体中，让它自然靠着容器更方便记录B 要待示数稳定后再读数C 它可像体温计一样拿出液页面读数D 读数时视线不必与温度计中液面的上表面相平【基础验收】学生当堂自我评价练习，题目符
6、合课标要求和学生实际，为查找不足、纠正错误、改进教学服务，提高学习效率和质量。1.根据图 1-1 中的测量仪器，在图下的表中填写仪器的名称和用途。3图号 甲 乙 丙 丁名称用途2.长度的测量工具有 、 、 。【能力提高】本栏目的题目有助于学生进一步深化知识、提升学生的学习能力和分析解决问题的能力。1.物理实验的显著特点是在 下，物理现象可以 地重复。3.你注意观察了吗？ 火车、汽车在运输汽油时采用什么形状的容器？ 敲击很长的自来水管，能听到几次声音？ 刚从冰箱取出的冰棍冒的白气是向上吗？ 看准水下的硬币去拿，能拿到吗？4、几个有趣的小实验：图甲是用放大镜看自己的指纹，图乙是用放大镜看窗外的物体
7、，图丙是用两个放大镜，调整两个放大镜之间的距离看远处的物体。通过实验你能说出来观察到的物理现象吗？图 1-1图 1-2甲 乙 丙4第二节 测量：实验探究的重要环节教材分析长度测量是最基本的测量，要向学生讲解物理学是一门实验科学，而测量是实验的基础，可以说没有测量就没有物理学。物理学实验的许多测量仪器的读数是以长度读数为基础的，因此长度的测量是最基础的。刻度尺的读书方法，对所有仪器的读数具有普遍意义。这就是长度测量的意义。因此课标对“长度测量的要求”最高，是“会”的要求。为此，教师可以向学生介绍或展示一些非长度测量对象转化为长度测量的事例，比如，量筒、温度计、弹簧测力计、压强计、电流表、电压表等
8、等。总之，要使学生认识到长度测量的重要意义。【教学目标】知识与技能1.使学生了解统一计量标准的意义；2.知道在国际单位制中长度单位是“米”和常用长度单位及其换算关系；3.知道测量长度的常用工具，会恰当选择和正确使用刻度尺测量物体的长度；4.初步了解误差，练习多次测量求平均值减少误差的方法。学会记录、分析、表达数据和结果。过程与方法1.通过一些实例练习、体验和感悟刻度尺使用时，正确操作、读数、记录的方法；2.通过测量活动,培养学生灵活运用知识的能力和创造思维。情感态度与价值观1.通过阅读古代的木工尺的发明故事，对学生进行爱国主义教育，激发学生民族自豪感；2.通过规范学生的操作行为培养严肃认真、实
9、事求是的科学态度。本节教学重点是：长度的测量，要熟练掌握刻度尺的使用。教学建议本节分为三个教学板块：1. 长度的单位(1)教师要介绍我国各种各样尺子和介绍“鲁班统一我国木工尺 ”的意义及国际单位制“米”的意义，使学生对“米” 、 “分米” “厘米” 、 “毫米”的单位长度形成感性认识。（2）对长度单位换算用活动形式（比赛抢答等）使学生记清、记牢，并学会用科学计数法表示数字。5（3）单位的表述规范要求：数字后面是英文字母，文字后面要汉字；书写小写、正题；记忆是英文的缩写。这是科学素质的必备要求。（4）以小组互相交流等形式，对人的身高、两臂之间的长度、书桌高、课本长、房屋等等物体进行估测其长度，培
10、养学生交流合作及估测的能力，这也是中考重点考试内容。（5）关于纳米：现在经常出现纳米材料，什么是纳米材料，通俗点说，就是尺寸只有几个纳米的极微小颗粒组成的材料。1 纳米是 10 亿分之一米，用肉眼根本就看不见，但纳米颗粒组成的材料却具有许多特殊的性能，在光学，医学，生物工程等方面都有突出的作用。纳米材料并非全是最近才出现的，最原始的纳米材料在我国公元前 12 世纪。给学生适当的科普教育，关注科技发展。2正确使用刻度尺测长度从历届考试看学生在正确使用刻度尺还存在许多问题：（1）不能正确选用刻度尺；（2）操作过程不规范、不科学（刻线对不齐、不贴近，皮尺未伸直等） ；（3）不会读数（4）遇特殊测量没
11、办法等。长度测量是最基本的测量，是今后做实验的基础，教师要给与高度重视。针对这些问题可采取：教师设计不同的问题情景，让学生讨论交流为什么选择相应的刻度尺；对于学生操作不规范、不科学的问题，教师可设计幻灯片、动画片，让学生指出存在的问题；最好通过学生操作互相发现问题；学生不会读数问题最多，主要是视线与刻线是否垂直的问题及不会估读的问题，尤其在整刻线附近更不会读，教师要对不同物体、让不同学生读数，发现问题，并强调记录一定带单位。在特殊长度测量问题上，如测曲线长度、圆的直径、椎体的高度等等。教师要通过激励评价，充分调动学生学习积极性，在交流合作探究活动氛围中学习，教师切忌一言堂一讲到底、越俎代庖代替
12、学生的学习。3.误差。只要求学生知道由眼睛观察的值不可能很准确，存在误差是必然的。多次测量求其算术平均值作为测量结果可以减小误差；知道误差的概念即可，不在误差的产生的原因上作过多的讲解。及时反馈练习【题型讲解】题型一、刻度尺的使用例 1 使用测量工具之前，先观察哪些方面？分析与解答：使用测量工具之前，要首先了解测量工具，一般重点观察以下三点：（1）零刻度线的位置。它的零刻度线的位置不一定在尺的左端，若零刻度线磨损了，还可以从它的某一刻度线量起。（2）量程，量程是指使用测量工具时，一次所能测量的最大刻度值，有的测量工具，例如温度计，量程则是指它最低能测量的温度值和最高所能测量的温度值之间的范围。
13、6（3）最小刻度值。是指测量工具的标尺上两条相邻的刻度线间的距离所代表的物理量值，它决定了测量时能够达到的准确程度。题型二、长度测量中数据的分析与处理例 2 小明同学五次测量某一物体的长度的数据分别为：L I=1.32 cm， L2=1.30cm ，L 3=1.42 cm， L4=1.32 cm， L5=1.31 cm。请对该五项数据做出分析评价，哪个数据是错误的？该物体的长度应为多少？分析语解答：由五项数据分析可看出，小明同学选用的刻度尺分度值为 mm 刻度尺， LI 、L 2 、L 3 、L 4 这四项数据的准确值都是 1.3 cm，估计值偏离程度不大，只有 L5 这个数据偏差过大，确认为
14、错误数据，应剔除，为了减少误差，可采用多次测量求平均值的方法，则该物体的长度应为 1.31 cm，平均值的位数应与测量值的位数相同。例 3 小明同学对一支铅笔的长度进行了精确测量，纪录结果 17.54cm，根据记录制定他所用刻度尺的分度值是 ，精确值是 ，估计值是 。分析语解答“精确测量”是指读数时估读了分度值的下一位，也就是说最末位数字“4”是估计出来的，这位数字是有意义的，它表示这枝铅笔长度在 17.5cm17.6cm 之间，更接近 17.5cm， “4”前一位“5”对应的单位就是分度值；除了最末一位估计的数字以外，前面都是准确的。变式1某同学测量一张课桌的宽度，纪录的数据是 0.543m
15、，假定测量的过程是正确的，他使用的刻度尺的最小刻度（ ）A米 B分米 C厘米 D毫米【基础验收】1测量长度的基本工具是 ，在国际单位制中，长度的基本单位是 。2填出下列的长度单位：（1）某同学的身高 1.55 ； （2）学生书桌的高度 75 ；（3）物理课本的宽度 1.85 ； （4）细铅笔芯的直径 0.7 。3我国万里长城全长 6.7106 合 km；人的头发的直径约为 7105 m，合 um。4用刻度尺测量一物体的长度，记录结果为 1.82m， ，这把刻度尺的最小刻度是（ ）A. 2dm B. 2cm C. 2mm D. 2um5测量长度达到的准确程度由刻度尺的 决定,而测量需要达到的准确
16、程度7跟 有关.【能力提高】1如图 1-3 所示，刻度尺的分度值是 ，木块长为 。2一幢 7 层的普通住宅楼高约（ ）A.0.2km B.40m C.350dm D.2400cm 3小芸同学测 300 页一本书的厚度是 0.95cm，则每张纸的厚度约为 um4甲、乙两同学用同一体温计测体温,测得都是 39，可甲并不感到发烧。这是因为 。5把细铜丝在铅笔上紧密排绕 30 圈，测得这个线圈的总长度是 4.50cm，则细铜丝的直径是 。6下列物体接近 6cm 的是（ ）A一本新物理书宽 B、乒乓球直径 C、铅笔芯直径 D、普通墨水瓶高7推着一个半径为 20cm 的轮子绕操场一周，从起点到终点轮子共转
17、了 159 圈，求操场跑道的长度。8把一个漏斗扣在桌面上，你知道如何测出它的高度吗？凭借一张地图你知道如何测出从北京到广州铁路的长度吗？对以上两个问题你可任意选择，设想几种不同的方案，并实际做一做，对各种方案作出评价，再与别人交流，看看哪种方案最巧妙。第三节 活动：降落伞比赛本节通过降落伞比赛，学习一种物理方法：“控制变量法”控制变量法：对多变量的问题，情况往往比较复杂，此时可以把其他变量固定，只讨论其中一个变量的变化对问题的影响。例如：在研究降落伞在空中滞留时间与什么因素有关时，因为它可能与伞的形状、面积、伞绳的长度多个因素有关，因此在研究其中一个因素（伞绳长度）对问题的影响时，要控制其它因
18、素（伞的形状、面积）不变。只有这样，实验者的每次观察才能只与特定因素有关，才能确定此因素对现象的影响。【教学目标】知识与技能1了解科学探究的基本要素；2知道测量仪器使用前应先“调零” ，如不能调零，要记录初始读数，进行修正；83了解测量的一些基本技能和技巧。过程与方法1体会设计方案、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程；2通过“降落伞比赛”活动，使学生体会科学探究的一般方法控制变量法。情感态度与价值观1通过活动，使学生树立善于参与讨论与交流，勇于发表自己观点与成果的意识，培养尊重实事求是的科学态度，以及善于与他人合作的精神；2通过活动激发学生对科学探究活动的热情，以及通过科学探究解决生活实
19、际中的物理问题的兴趣。教学建议教学处理需注意的问题：可让学生在家制作降落伞，并在课下探究影响降落伞在空中滞留时间长短的因素。因为在家中进行，所以不受时间和空间的限制，学生有足够的时间，认真制作、观察，仔细分析论证。学生家长看到学生在家做实验，有的也乐于参加，特别是小制作，在这样的氛围中学生手脚和思维也能放得开，所以成功率很高，学生有成就感。课上进行比赛后可以请几个优胜者谈自己的探究过程，注意教师在此过程中要引导学生领悟物理学科学的研究方法控制变量法。在学到相关物理内容时，我们有意识的培养学生的物理思想、物理科学方法，学生领会了物理思想，掌握了物理科学方法，从而获得探索知识的能力，他们就会应用这
20、些思想、方法去观察世界，去分析问题、解决问题。“降落伞比赛”成功案例 唐山九中教师 刘玉华 八（二）班：全班学生教师提前三天把任务布置给学生：让学生课下准备材料，预习课本内容，提前做好降落伞。实验过程：在讲台上，横排摆上六把学生椅，学生民主选出三名同学作裁判：一名发令员，一名计时员，一名记录员。每次上前台的六名同学分别站在椅子上，把手中的降落伞挂上质量相同的重物，举到相同高度，裁判员一声令下，降落伞纷纷下落，降落伞最后落地的同学为本组优胜者，每小组优胜者参加决赛，最后决出全班的第一、第二、第三名，老师把自己准备的奖品发给他们。由于时间关系，只好要求同学们从自己做的降落伞中选出一个最好的参加比赛
21、。比赛在紧张、热烈的气氛中进行。比赛的同学和观看的同学精神高度集中，对优胜的同学用热烈的掌声表示祝贺，课堂气氛是活跃的，学生情绪是高涨的，师生关系是平等的，教室的氛围是和谐的。比赛结束后，由获胜的同学给大家讲了降落伞的制作过程。然后教师鼓励学生大胆猜想下面两个问题：（1）影响降落伞下落时间的因素有许多，请说出其中的一个因素。（2）预测这个因素变化（增大或减小）时，降落伞下落时间会发生什么变化。学生争先恐后的发表个人意见，教师再鼓励学生：谁猜测的对还得经过实验来验证，实验是检验真理的标准。教师接着提出下面的问题，并要求学生按小组一起进行实验探究。9（3）用控制变量法设计一个实验，检验你的预测是否
22、正确，写出实验步骤，再进行实验探究；最后完成实验探究的报告。刘玉华老师对学生发展评价 教师： 王胜同学成长记录由于王胜是校级田径运动员，业余时间大多参加体育训练，再加上本人缺乏刻苦学习的精神，他上课不听讲，要么趴在课桌上，要么发出怪声怪调，留的作业对他来说根本不放在眼里，学习成绩也特别差。我从班里同学中了解到他课余时间非常喜欢小制作，我以此为突破口对他进行帮助教育，于是找他谈话：“物理是一门新开的学科，与实际生活联系很密切，我从班上同学那听说你很聪明，还很擅长小制作，只要你努力，我相信你肯定能学好。 ”然后又布置他课下制做“潜望镜”和“针孔照相机” ，等到上物理课，我让他到前面给大家演示，同学
23、们看到他精心制作的小教具，报以热烈的掌声，这时我看到他的眼里亮光一闪，那是找回自信的闪光，那是一位从黑暗走向光明的闪光。我也及时给予鼓励，在他的成长记录袋里放进“小红星” 。及时反馈练习1.探索实验的步骤有：猜想与假设提出问题制定计划，设计实验进行实验，收集证据分析论证交流合作评估，合理的顺序是（ ）A- - - B- - - C - - -大体剩 20 分钟的时间进行单元检测。2某中学八年级科技活动小组用一些大小不同的正方形塑料薄膜、细绳以及回形针（曲别针）制作了一些降落伞。其中，有的同学在降落伞下部挂一枚回形针（曲别针） ，有的挂两枚回形针（曲别针） 。同学们从教学楼 4 楼阳台（距离地面
24、高度约 10 米）释放降落伞，并测量其下落时间。 （塑料薄膜和细绳的自重忽略不计）（1） 影响降落伞下落时间的因素有许多，请说出其中的一个因素。（2） 预测这个因素变化（增大或减小）时，降落伞下落时间会发生什么变化。（3） 用控制变量法设计一个实验，检验你的预测是否正确，写出实验步骤。单元检测一、填空题1一位同学测量了一些长度，忘了写单位，请你替他补上合适的单位。人的身高为 1.75 ，手掌宽度为 10 ，头发丝直径为 80 ，地球半径为6.4103 ，珠穆朗玛峰高 8.848103 。2建立你的信息档案：身高约 ，两臂伸开后，两手之间的距离约 ，质量约 ，健康时的体温是 。103电视机的尺寸
25、是用荧光屏对角线的长度来表示的（1 寸2.54cm） ，一台 38 寸彩色电视机荧光屏的对角线长度是 cm。4、同一长度的五次测量纪录是 25.1mm、25.2mm、25.1mm、27.2mm、25.3mm，其中一次明显是错误的，它是 ，根据以上测量纪录，这一物体长度应记作 。二、选择题5.下列仪器中能够测量质量的是（ ）A.弹簧测力计 B.圆盘测力计C.托盘天平 D.量筒6.用刻度尺测物体的长度时，下列要求中错误的是（ ）A. 测量时，刻度尺不能歪斜 B.测量时，都必须从刻度尺的左端量起C.零刻度线磨损的刻度尺，可以从其它刻度线量起D.读数时，视线要与尺面垂直7小明同学用刻度尺测出一个物体的
26、长度为 172.5mm，下面物体中最接近这个数值的是 （ ） A、物理课本的厚度 B、一根粉笔的长度 C、黑板的长度 D、饮水杯的高度 三、简答8一棵大树很高，爬上去测量不方便，你能利用实验法测量这棵大树的高度吗？9小明从书店买来一本书，共 300 页，小明想测一下每张纸的厚度为多少，请你帮他选择器材和测量方案。10.小云用刻度尺先后四次测量物体的长度如下：2.45cm, 2.44cm, 2.47cm, 2.48cm 你认为物体的真实长度更接近多少？你是怎样知道的？由此，你认为减小测量误差的常用方法是什么？四、实验探究题11有一个 T 形工件，如图 1 所示。根据你的观察，上面一横（ab）的长度 下面一竖（cd）的高度（填“大于” 、 “小于”或“等于” ） ；你用什么方法来检验观察结论是否正确？答： 。检验结果是：上面一横的长度 下面一竖的高度（填“大于” 、 “小于”或“等于”） ；从以上的经历中，你能悟出什么道理？答： 。图 1
