八年级物理第五章第二节实验课熔化教案教科版

第一篇：八年级物理第五章第二节实验课熔化教案教科版

§5.2实验课：熔化 【教学目标】 知识与技能

（1）了解熔化现象，了解晶体和非晶体的区别，知道晶体的熔点。（2）了解熔化曲线的物理含义。

（3）学会画出固体熔化时温度随时间变化的曲线，知道图像是描绘物理过程的重要方法之一。

过程与方法

（1）通过探究不同物质的熔化规律的过程，提高学生科学探究的能力。(2)通过对熔化曲线的学习和描述，认识图像法是处理数据的直观方法。

情感、态度与价值观：通过熔化和凝固的教学，使学生体验科学探究的乐趣，提高交流合作的能力。

【教学重点】探究晶体和非晶体在熔化过程中的规律

【教学难点】晶体和非晶体熔化的规律，熔化曲线的意义。

【教学器材】 酒精灯、三脚架、石棉网、烧杯，试管，水，温度计、冰、石蜡、火柴、坐标纸等。【教学过程】

创设情境，引入新课：用冰和蜡制作圆球比赛。

问题：蜡加热变软后可以捏拉做成工艺品，而冰却不能，为什么冰和蜡工艺品的加工工艺是不同的呢？ 进行新课

不同物质熔化过程中状态变化的不同 直观体验型实验：冰的工艺品和蜡的工艺品制作流程和方法是不一样的，如果我们对冰和蜡进行加热，它们的状态变化会有什么不一样？请同学们利用蜡冰和蜡加热观察它们的状态变化有什么不同？

学生加热对比，进行观察、触摸，阐述冰和蜡状态变化的不同。探究不同物质在熔化过程中温度变化的规律 探究实验： 猜想：冰和蜡在加热熔化时的状态变化是不一样的，那它们在熔化的过程中温度的变化规律一样吗？（可能不一样）

我们应该怎么做才能验证我们的猜想呢？ 设计实验：我们要通过实验来探究固体在熔化时温度变化的规律，需要应用什么器材？观察记录哪些现象呢？（讨论交流后回答：酒精灯、温度计，热水等等，并在此过程中进行器材的组装）

引导学生观察温度计的量程、分度值和0刻度线，读出温度值，强调液泡要完全浸在被测物体中，不能触及容器底和侧壁，视线要与液柱上表面相平。学生根据实验要求进行实验，教师指导。分析归纳：请同学们根据你们在实验过程中观察到的温度变化结合记录的数据分析石蜡和海波在熔化的过程温度变化的规律有什么不同。大组内的两个小组合作交流分析然后通过展台或者较大可见度的方式展示。评估思考交流：

为什么要用水浴加热而不用酒精灯直接加热？ 为什么要使用搅拌器搅拌？ 小结：海波在熔化的过程中虽然吸收了热量但温度却保持不变；而石蜡在熔化的过程中吸收热量温度不断的升高。这就验证了同学们对不同物质熔化时的温度变化规律不同的猜想。引导学生作图像，并尝试通过图像描述熔化中温度变化的规律。

将学生的实验数据和所做的图像进行对比，由学生分析处理数据方法的不同和各自的优点。小结：通过图像认识晶体和非晶体以及熔点。知识迁移及应用：交流可以用铝锅来熔铜吗？

第二篇：第二节熔化和凝固教案示例

第二节 熔化和凝固

学习目标

1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态.2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的.3.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别.4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义.我们应具备的能力

1.通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程提高我们的观察能力.2.通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生状态变化的条件.培养我的的实验能力和分析概括能力.3.通过探究活动，培养我的认识图像、利用图像的能力.学习方法

观察法、实验法、分析法、讨论法

教学过程个

一、导入新课

二.自学完成(结合课本)

1.自然界的物质常以___________、___________和___________三种形态存在着.举例说明:________________________________________

2._______________________________________叫做熔化.举例:________________________________________ 3.______________________________做凝固.举例:________________________________________ 三.探究完成-----试验报告

我们这节课就来研究物质的熔化和凝固与什么因素有关系，有什么样的变化规律.(看课本探究部分结合试验,师生共同完成)1.试验目的:_____________________________________________________ 2.试验原理:________________________________________________ 3.试验器材:__________________________________________________ 4.实验步骤:___________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 5.试验数据:(填到课本上)6.完成课本要求作的图像

7.试验结果:_______________________________________________________ __________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 8.误差分析:_______________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 四.看课本讨论完成

1._______________________________________________________叫做晶体.2.______________________________________________________叫做非晶体.3.__________________________叫做熔点.

4.____________有熔点、_____________________没有熔点.5._______________________________________________________叫做凝点.同一种物质的___________和它的________________相同.__________没有凝固点.6.完成想想议议 7._____________________吸热 _____________________放热

五、小结 1.熔化和凝固

熔化——物体从固态变成液态叫熔化 凝固——物体从液态变成固态叫凝固 2.熔点和凝固点

熔点——晶体熔化时，有一定熔化温度，叫做熔点.凝固点——晶体凝固时，有一定凝固温度，叫做凝固点.3.熔化吸热，凝固放热

记下你本节课的问题:______________________________ __________________________________________________ _________________________________________________ __________________________________________________ ___________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 拓展提高

1．在熔化过程中，________有一定的熔点，________没有一定的熔点．

2．如图所示，为某晶体的凝固曲线，从A到D整个过程是________的（选填“吸热”或“放热”），在AB段物质处于_________状态，BC段是个________过程，物质处于_______状态，其对应的温度 48℃代表此晶体熔液的_________，CD段物质处于__________状态．

3．如图所示的非晶体凝固曲线，说明非晶体在凝固过程中温度___________（填“上升”、“下降”或“不变”）没有固定的凝固点；在此过程中，非晶体_________（填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”）．

4．某同学用图甲所示的装置观察海波和松香的熔化过程，并每隔半分钟记录一次温度，直到全部熔化后再过几分钟为止．该同学根据记录的数据分别绘制了这两种物质的熔化图象，如图乙、丙所示，其中图_________为松香的熔化图象，海波与松香在熔化过程中的主要区别是___________．

5．晶体在熔化时的温度叫做____________．晶体熔化的过程中，虽然大量吸热，但温度_____________．

6．人们通常用钨这种金属制造电灯的灯丝，是因为钨的__________高．

7．北方建筑工人在秋冬季节和泥时，常用食盐水代替自来水，这是因为食盐水的凝固点_____________．

二、选择题

1．如图是从实验得到的海波熔化图象，下列有关它的说法中，正确的是（）

A．图象中的AB段表示熔化过程

B．图象的CD段表示熔化过程

C．在BC段所表示的过程中，海波继续吸热

D．在BC段所表示的过程中，海波不吸热也不放热 2．下列固体属于晶体的是（）

A．石蜡 B．固态酒精 C．玻璃 D．松香

3．海波的熔点是 48℃，那么 48℃的海波是（）

A．固态B．液态C．固液共存D．以上三种状态都有可能

4．在 0℃的房间里，把正在熔化的冰块投入到 0℃的水中，过一段时间后，下列说法 正确的是（）

A．水质量增多B．冰质量增多C．水和冰质量不变D．以上三种情况都有可能

5．沥青在加热过程中，下列说法正确的是（）

A．温度持续上升B．温度保持熔点不变

C．先上升，后来保持不变，最后又上升D．先下降后上升

6．冬天，在东北地区汽车司机常用水和酒精的混合液体作为发动机的冷却液，这是因为这种混合液具有（）

A．较低的沸点B．较低的凝固点

C．蒸发性能强D．较易流动

7．晶体在熔化过程中温度不变的原因是（）

A．没有吸收热量

B．吸收的热量等于放出的热量

C．吸收的热量用来使晶体熔化

D．吸收的热量用来使晶体汽化

8．在北方寒冷的冬季，把室外冻得冰冷的一些冻梨拿到屋子里，浸没在冷水盆中，则可能出现的现象是（）

A．盆中一部分水结冰，梨的温度不变

B．盆中有水结冰，梨的温度不变

C．盆中的水都结成冰，梨的温度降低

D．盆中的水都结成冰，梨的温度不变

第三篇：第二节 熔化与凝固 教案

第二节 熔化与凝固

【教学目标】

一、知识与技能

1.理解气态、固态和液态是物质存在的三种形态.2.知道物质的固态和液态之间是可以相互转化的.3.理解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别.4.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义.二、过程与方法

1.通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生物态变化的条件.2.了解有无固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法.3.通过探究活动，使学生了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法.三、情感、态度与价值观

通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感.【教学重点】

通过实验探究熔化、凝固的规律.【教学难点】

1.对熔化、凝固的理解及晶体与非晶体性质的理解.2.晶体、非晶体熔化与凝固图像的区别.【巩固复习】

教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【预习指导】

阅读课本P9-14文字内容和插图，把基本概念、规定、规律，以及晶体、非晶体的不同点等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示.【拓展探究】 熔化 凝固

【课堂训练】

教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】

教师引导学生归纳总结本节课学到了什么.【课后作业】

1.请同学们完成课本P15作业1234.2.请同学们完成对应练习册中的题目.1.本节课通过对冰和石蜡学生分组实验探究，有意识地培养学生的合作能力、动手能力以及分析问题解决问题的能力.2.教学过程中，有三个易错点要让学生理解：①处于熔点温度的晶体，有哪几种存在的状态；②溶化和熔化、融化的区别；③物质吸热温度不一定升高，放热温度也不一定降低.3.对于凝固过程中的特点，我在教学过程中没有具体展开，为学生留下了继续探究的空间，教学中可采用实验推理的方法，引导学生交流讨论自己得出结论.

第四篇：八年级物理 第六章第二节密度教学设计 教科版

§6-2 密度

一、课程标准:需要了解和掌握知识及其学习方法：

1．理解密度概念（从易到难、逐步引导、学生总结----难点）2．知道密度的单位和计算方法

2．了解量筒的使用：（1）实物测量（交流展示，可自行交流解决）

（2）教师补充视线要求

二．学情及难点分析：密度概念是比较难理解的概念之一，我们改变教材的编写思路，从同种物质的质量随体积变化的关系入手，发现同种物质质量与体积的比值相同，不同物质质量与体积的比值不同，通过质量与体积的比值去定义密度的概念符合学生认知，在逐步发现的过程中，学生也可以体会到物理的严谨性和趣味性。（如果从教材的编写思路即1cm3的物体质量入手，本身如何测1cm3的物质的质量就是一个难点，无疑对于下一步的学习设置了障碍。）三．学习过程:

一、创设情境、引入新课

出示一规则木块，将其一半取下，再将其2/3取下，猜想其质量如何变化。

（意图：从学生熟悉的情况入手，认识到均匀物体的质量随体积的变化而正比变化的规律）提出问题：对于同种物质，物体的质量与体积有什么关系？

二、进行新课

1.探究物体的质量随体积变化的关系

（为每组学生提供大小不同的同种物质，各小组的物质不同如铁、石块、铜等等）

（1）问题：要探究同种物质的质量与体积的关系，我们需要测量哪些物理量？需要什么测量工具？（学生交流可以得出）

（2）（测体积的方法有许多）补充：量筒的使用。

（学生交流后，找一同学测一不规则石块的体积，并说明测量的方法。教师补充读数时视线的问题。）

（3）学生进行实验，收集数据，教师指导。学生将收集到的数据进行分析，发现规律。通过展台或者课件等可见度大得方式由学生进行展示。

（通过至少三组同学的展示，可以发现，同种物质的质量与体积成正比，即质量与体积的比值是定值。）（如何处理数据处理的部分，是我们亟待解决的问题）2.密度概念的提出

教师将三组同学的数据横向展示，由学生分析，发现规律。引导学生发现质量与体积的比值可以区分不同的物质，提出密度的概念。

（学生通过数据的对比，可以发现同种物质的质量与体积的比值是定值，但对于不同的物质这个比值并不相同）密度：我们可以用物质的质量与体积的比值来区分物质的种类，所以我们引入密度来表示物质质量与体积的比值。

（从质量与体积的比值来提出密度概念，符合学生由已知到未知的发现规律，密度即比值）2.密度概念的物理意义

展示学生实验数据，交流：

当1m3的水的体积增大1倍时，质量如何变化?质量与体积的比值如何变化？

用心

爱心

专心

计算得出的质量与体积的比值所表示的物理意义是什么？

你能给密度下定义吗？

密度的计算公式和单位是什么？

（通过交流和讨论可以更加深刻的理解质量与体积的比值即单位体积的质量也就是密度，至此，学生对于什么是密度从比值定义到概念理解逐步深入进行。）3．密度知识的应用

出示例题，由学生先独立完成，然后组内互相交流批改展示，教师加以规范做题的格式和步骤。

用心

爱心

专心 2

第五篇：教科版八年级物理上册教案全集

第一节 走进物理世界大门

一、教学目标要求

1.知道基础物理由力学、热学、声学、光学、电学等。初步了解物质世界有宏观、微观、宇观三个层次。

2.经历阅读、思考、讨论，并动手做一系列简易的实验过程，初步体会学习物理与其他学科的不同方法。

3.对物质世界产生神秘感，对物理学产生浓厚的兴趣和探索的欲望，初步认识 “没有物理学就没有现代文明”的道理。

二、重点与难点

本节重点是让学生了解物理学的三大社会功能。难点是使学生体会到物理学在素质教育中的特殊性。

三、教学过程

1.情景创设

让学生自己阅读课文.2.讨论交流与实验设计

教师再围绕什么是物理学，物理学的研究对象是什么这些问题，广泛应用生活中的器材开展实验:

（1）要求每个学生用纸片和橡皮做落体运动实验。

（2）学生用双手摩擦，或用手来回与铅笔摩擦，感受机械能变成热能的过程。

（3）摩擦带电实验。

（4）利用教室中的电器，演示电的现象等。

通过上述身边实验，引出物理学中力、热、声、光、电的不同内容。并为引出物理学广泛研究领域作准备。

3.介绍宇观世界、微观世界及其基本观测方法。

结合教材中的教材上图1-1-

1、图1-1-

2、图1-1-3及图1-1-4进行介绍，主要着眼于说明物理学的研究范围:力学、热学、电磁学、光学、原子学。说明:宇观世界的观测需要望远镜与探测器，而微观世界的观测与研究使用各种显微镜、粒子加速器即可。教师也可以针对哈勃太空望远镜、“勇气号”火星探测器等一些较为新奇的内容略作展开。

4.用图片、资料、多媒体，联系学生身边的事实以及家居生活的现代化设备，让学生谈谈对“物理学是改变世界的科学”这一论断的初步认识。

5.介绍一些科学家的事迹

6.作业:

1.回家与爸爸妈妈一起看物理书，讨论什么是物理学？讨论发生在家里的物理现象和物理学对社会进步的主要作用。

2．写一篇对物理学的初步认识的小论文。

3.做一些小实验 ① 静电小实验 ② 三原色陀螺

第二节 观察物质世界的运动

一、教学目标

1.认识运动的普遍性，物质世界是一个运动的世界。了解物质世界几种常见的运动形式，对每种运动形式能举出一些典型例子，初步知道它们和我们的生产、生活的关系。

2.通过回忆、联想生活中大量运动，观察图片、演示实验、多媒体或动手做一些简单实验，经历认识不同形式物质运动的过程，知道观察研究不同物体运动要用不同的方法。

3.通过对物质世界运动的观察，知道物质世界的运动多样性，复杂性，形成关注物质世界运动及其变化的意识。了解各种运动形式与人类的生产、生活和科学技术紧密联系。初步认识物理学的进步与人类文明发展的关系。

二、教学过程

1.导入:(谈话)通过本节学习，应使每一个同学认识到物质世界的运动形形色色，但是并不是每个物体的运动大家都能认识到，需要通过观察，有的是肉眼可以直接看到，但更多的是需要借助仪器（望远镜或显微镜）进行观察，有的需要通过间接观察和思考，才能知道它们的运动。这也是为什么本节的节名为“观察物质世界的运动”的考虑，希望能引起学生对周围世界各种运动的观察和研究的兴趣。

1．认识物质世界运动及运动的普遍性，渗透着运动的相对性。

①让学生体会判断物体静止和运动不能凭感觉，需要有科学方法；判断有些物质的运动如电磁波，热运动，虽然人眼不能直接看到，但可以由电磁运动、分子热运动产生的效应间接地观察。

②物质的运动的绝对性、与静止的相对性（举例说明）

2．逐个认识基本运动形式。

①教师拿出香水，问：你们知道这是什么吗？（不知道）教师再打开香水盖喷，（学生回答：香水）你怎么知道的？（闻到了香气）香水在我手中，你们怎么会闻到？这说明了什么？香水分子在运动。

再充分利用教材的彩图，结合学生生活经验，让学生通过自学、讨论交流来进行，进一步巩固学生对“分子热运动”的认识。

②开闭电灯、收音机、学生互打手机等来认识电电磁运动。

③介绍声的传播、光的传播等。这些是与学生们生活紧密相关的运动形式。

关于原子内部的运动与第一节介绍过的原子结构是密不可分的，原子内部有两种不同运动：一种是核外电子的运动，如导体的导电是原子核最外层电子变成自由电子的运动，原子发光、煤、石油、有机物燃烧是核外价电子的运动；X光、红外线、激光都是核外内层电子运动。另外一种是核内的运动，常见的是放射性现象，放出α、β、γ三种射线。这三种射线对生命物质都有杀伤作用，原子弹爆炸主要利用这三种射线形成杀伤力，核反应堆为什么要筑起厚厚的防护层，就是防止这些射线影响人体健康，医疗上则用γ射线杀死残害人体健康的癌细胞。

三、发展空间

（一）“家庭实验室”指导

（1）观察油滴在水面上运动。

（2）与妈妈讨论做饭中的物质运动形式。

第三节 认识物质世界的能量

一、教学目标

1． 知道一切物体都是有能量，不同运动形式对应不同能量。初步了解光能、机械能、内能、电能、化学能和核能等能量形式。知道各种能量之间可以转化，初步懂得利用能量的过程就是不同能量之间进行转化的过程。

2.通过联系生活，观察教材图片，让学生们自己来认识常见的这些能量形式。通过观察、讨论分析初步认识不同能量之间的相互转化。

3.通过物质世界不同运动和能量形式的认识，尤其对能量转化利用的认识，使学生们对大千世界有一个概括的具体的认识，拉近了物理与学生之间的距离，感到物理学就在身边，物理学与我们人类生活、生产、社会发展有着十分密切的关系。

二、教学过程

1． 让学生们阅读课文，然后讨论下列问题

①我们日常生活中经常联系着哪些能量？学生们自己说说每天生活中至少应有哪些能量？

②我们日常生活中消耗的能量是怎么转化的，即什么能转化成什么能？

③如果世界上突然没有电能，整个社会将会怎么样？没有光能这个世界又将如何？ ④怎样认识能源技术革命与人类社会进步的关系？ 2．教师小结，并认识能量的转化

（1）点燃火柴，观察光能、内能和化学能及其互相转化。

（2）启闭教室内电灯、演示电能、光能和能内及互相转化。

（3）双手摩擦或手捋铅笔体验机械能、内能及互相转化。

三、发展空间指导

1． 观察自己家里的家用电器的能量转化，填写下表

洗衣机 电灯 热水器 电扇 电视 音响 电话

电能变成其他能量形式

2.将一细铁丝，来回反复弯折，可以折断铁丝，这时发现铁线是否烫手，分析一下这个过程能量转化。

3.社会调查：（1）市场有一种新型手电筒，不需要电池，晃几下就可以照明。（2）一种玩具塑料球，从高空落地弹起就可以闪出彩光。通过这些活动让同学们感受不同能量之间的转化。

第二章 走进实验室 第1节：学习科学探究

一、教学目标要求

1.认识到测量是实验探究的重要环节。知道科学探究的一般步骤，了解安排这些步骤的原因。

2.观察一些典型的物理现象，初步了解观察的科学方法。通过观察常用实验仪器，认识到测量工具对探究式学习的重要性。

3.激发学生初步的探究意识和对探究的渴望，培养学生对科学的求知欲望。让学生认识到物理与生活的密切联系，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理缘由。

二、重点与难点

重点是让学生对科学探究活动形成一个概貌性的认识，提高学生对物理的兴趣。

难点在于培养学生从生活中寻找物理现象，探索物理规律的意识。认识“家庭实验室”的重要性。

三、教学过程

（1）参观实验室

①要求学生明确走进实验室有两大任务：观察奇妙的物理现象和了解实验室的仪器、设施。

②在实验室，还应引导学生参观实验室的各种仪器、设施，特别是要认识各种常用的测量仪器，为今后学习实验探究做准备。对这些仪器可以观看使学生感受物理实验的氛围，消除对仪器的神秘感。

（2）认识科学探究的基本要素

教师讲故事：

某个星期天，伽利略在比萨大教堂惊奇地发现，房顶上挂着的吊灯因为风吹而不停地有节奏地摆动。他想，脉搏的跳动是有规律的，可用来计时。于是他一面按着脉搏，一面注视着灯的摆动。不错，灯每往返摆动一次的时间基本相同。这使他又产生了一个疑问；假如吊灯受到强风吹动，摆得高了一些，它每次摆动的时间还是一样吗？

伽利略把铁块固定在绳的一端挂起来，再把铁块拉到不同高度让它开始摆动，仍用脉搏细心地测定摆动的时间。结果表明每次摆动的时间仍然相同。这个实验结果证明他的想法是正确的，即“不论摆动的幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是一样的”。这就是物理学中摆的等时性原理。

后来，人们对摆动继续深入研究，不仅进一步发现了摆的周期与摆长间的数学关系，并据此发明了钟表。

然后请学生们一起讨论，回答下面几个问题。

伽利略通过观察，发现了什么值得注意的现象？伽利略怎样提出问题？并做出什么猜想？伽利略怎样证实了自己的猜想？科学家对摆动规律的探究经历了怎样的过程？

（发现问题，提出问题，猜想与假设......）

（3）学习建立家庭实验室。

简单地介绍如何利用周围的事物建立实验室

使学生认识到，学习物理，不仅需要动脑，还需要动手；物理学不仅有用，四、教育学生遵守实验室守则

一、中小学实验教室是开展实验教学、实验研究及课外科技实验活动的专职场所，不得用于与实验教学无关的活动，不得堆放公、私杂物。

二、中小学实验教室要配备足够有效的灭火器材，并制定和落实安全防范措施。

三、中小学生必须熟悉实验教室的安全规则，并要严格遵守实验教室的纪律。

四、中小学实验教室要经常保持清洁整齐，及时通风换气，排除有害气体以及实验时产生的废液。

五、未经任课教师或实验教师允许，任何人不得动用仪器、药品及其它实验材料，不得擅自拆卸仪器、设备，实验教室的公共财产不得带出室外。

六、实验前，学生应按教师的要求，检查仪器、药品及有关实验材料是否齐全和完好，如有缺损，及时报告。未经任课教师或实验教师批准，不得进行实验。

七、实验时，学生要注意人身安全，要爱护仪器设备，要节约药品、水、电等实验材料。

八、实验完毕，学生应按要求整理好仪器、药品以及其它实验材料、仪器，设备若有损坏或丢失，要及时报告任课教师，并如实填写仪器报损单。任课教师与实验教师协商后，可根据有关制度准予报损或责成赔偿。

九、经任教教师允许后，学生方可离开实验教室。

十、任课教师、实验教师和学生课代表应按要求填写《实验登记表》。

第2节 测量：实验探究的重要环节（两课时）

一、目标要求

1.使学生了解统一计量标准的意义。熟悉长度的国际单位制单位，以及与其他单位的换算。学习使用刻度尺，了解零点(零刻度线)、分度值、量程等概念。了解误差，练习多次测量求平均值减小误差的方法。学习记录、分析、表达数据和结果。

2.通过一些实例练习测量长度的方法。训练使用测量工具的规范操作。通过测量活动，从中体会、练习灵活运用知识的方法和技巧，培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维。

3.通过规范学生的操作行为，培养严肃认真，实事求是的科学态度。训练实验技能的同时注意培养良好的实验习惯。

二、重点和难点

长度的测量是本课时的重点，理解长度测量的基础性是本课的难点。

三、教学过程

本节分为三个教学板块：②测量长度的要点；③综合的测量活动。1． 教师讲述计量的重要性；

①测量是科学实验的重要环节。物理量的测量首先要规定它的标准量，并以之作为单位，将待测物理量与它的标准量进行比较。以鲁班制定中国木工尺为例，说明了统一计量标准的重要性：国际单位制是进行科学、科技、贸易交流的保障。测量本质上是比较，是将被测物和标准物做比较。

“如果不许使用尺子，你怎样测量教室的长和宽?”学生可能提出各种各样的测量方法，选其中之一进行实际测量，比如请一高一矮两位同学用步来量教室的宽，必然得出不同的结果。教师就此向学生指出，同一长度的测量得不出统一的结果是没有意义的。然后让学生讨论怎样才能得出统一的结果呢?通过这个活动和鲁班的故事，启发学生认识建立长度标准的必要性，同时认识长度单位以及国际单位制。中国古代在计量方面有许多举世瞩目的成就，特别是秦始皇统一度量衡，老师可适当介绍，以增强学生的爱国意识和民族自信心。

2．长度测量是最基本的测量。

①要求学生认真观察刻度尺的零点(零刻度线)、分度值、量程三项内容。使学生明确，今后凡对有刻度的仪器，都要先弄明白这三项内容，比如温度计、带游码的天平、电流表以及电压表等等。再学习学生使用毫米刻度尺测量书本的宽。并示范。

②明确长度测量的重要意义，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的读数为基础的，因此长度测量是最基本的测量。刻度尺的读数方法，对所有测量仪器的读数具有普遍意义．这就是掌握好长度测量的意义。

3．实验活动--“建立你的信息档案”。

要求通过测量，认识自己，认识同学，学生会很感兴趣。老师应注意引导学生，利用学生自己的身体练习估算能力，使学生在头脑中形成测量物理量的具体观念。

4．测量长度的几种方法：

累积法：测细铜丝的直径。把细铜丝紧密地排绕在铅笔上若干圈，测出这个线圈总长，计算出细铜丝的直径。

平移法：测乒乓球直径。

替代法：测曲线的长度。

轮转法：用轮子的滚动来测长度，如利用自行车轮测出弧形遗跑道的长度。

长度=轮子周长×轮子转动的圈数。

四、作业：

1．“自我评价”参考答案：

（1）通过皮尺测得20步走过的距离，然后除以10即可。

（2）图（a）为正确操作。

2．“物理在线”指导

纳米技术的崛起引发了世界范围内的纳米热潮，教师可以结合“参考资料”中提供的内容对学生进行课外活动的指导。另外在这一技术逐渐应用于日常生活领域的同时，许多虚假的纳米商品也纷至沓来，教师可以针对这个问题给予学生指导，让学生养成利用物理知识分辨伪科学的意识。

第3节 活动：降落伞比赛

（两课时）

一、目标要求

1.了解科学探究的基本要素。知道长度、时间与面积测量的基本原理。

2.体验学生自主探究活动过程，领悟“控制变量”等科学研究方法。经历长度、时间与面积测量过程，体会物理测量的基本方法，会根据测量对象选择适当的仪器。

3.通过经历探究过程，树立善于参与讨论与交流，勇于发表自己的观点与成果的意识。通过参与探究活动，培养尊重事实的科学态度，以及善于与他人合作的精神。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际中的物理问题的兴趣。

二、教学过程

一、导入：

展示“通知”，学生阅读过后，教师：同学们，高不高兴？生：高兴。师：想不想在比赛中获胜？生：想。师：为了在明天的比赛中获胜，现在我们一起来准备好不好？生：好！

二、引导研究： 1．材料的准备：

不论做什么事，我们都要先写好计划，为了明天的比赛，我们先应干什么？（制降落伞），想一想你打算用什么做材料？（让学生举手回答，如纸、布、塑料等，然后综合得出最好的），还要什么？绳子。

2．仪器的择：

①对降落伞还有什么要求？教师用手在通知书上指出。（20g），20克究竟是多少？我们用什么来称？磅秤？杆秤？案秤？（让学生回答），为什么？（因为它们的分度值不同，应该选择分度值较小的天平秤），你们会使用天平吗？过一会儿大家一起研究研究。

②我们再看一看，还有什么要求？（指出3米）。

怎样测出高度是3米？需要什么仪器？（刻度尺）

③比赛是比什么？（时间长为胜），那么这又要什么仪器？（秒表）3．天平的使用

我们准备了所需的器材，下面一步就是要会使用这些仪器了，上节课就布置了，要求同学们在图书室或上届初二学生的物理书上自己找一找有关天平使用的方法，你们找了吗？有谁会使用天平，请给同学们说一说。学生说后，教师再边演示边讲解。

4．秒表的使用

我们一开课就讲了怎样学好物理，请同学说一说？教师再复述一次，秒表如何使用，现在就要用上这一方法。我们先要猜一猜：上面一些按钮是干什么的，然后试一试。证明自己的所想是否正确。（让学生，讨论、试一试），然后让学生演示，教师综合。

5．我们即准备了所需的仪器，又会使用。现在我们应该考虑什么？（怎样让“降落伞”在空中停留时间最长，哪些因素影响下降的速度？），这一问题、也需要自己猜想、实验，我想：由于时间和环境有限，现在大家自己想一想，课后再试一试，剩下的时间我们就一起来熟练一下天平、秒表的使用。

三、比赛活动。

第三章 声

第1节 什么是声音

一 目标要求

1.初步认识声是由物体的振动发生的，声的传播必需依靠介质，声具有能量。了解在不同介质中声的传播速度是不同的，声在固体和液体中的传播速度比在空气中快。

2.通过观察发声现象，能简单地描述所观察到的发声体的共同特性，培养学生初步的观察、对比和概括能力。通过声传播的实验探究，让学生初步学习在观察现象中发现问题，提出问题的能力。让学生参与实验探究，初步学习实验探究的方法，体会科学探究的重要性。

3.通过本节学习，让学生知道我们生活在声的广袤空间中，声可以表达丰富多彩的情感，通过声可以获取大量的信息。使学生初步领略声在人类社会生活中的作用，从而引起对声的好奇，激发求知的欲望。二 重点和难点

重点声音发生的条件。难点声波 三教学过程

1.情景创设、提出问题

展示教材中图3-1-

1、图3-1-2让学生看图后，进行思考，讨论一些问题，动物都能发声吗?举例说出各种动物(狗、猫、鸟、蝉等)是怎么发出声的?你是怎么会听到声音的?声音是什么?声音有什么作用?让学生自由发挥，把学生带入声的世界，在讨论中切入本节主题：声的产生和传播。

2.过程展开

（1）观察发声体在振动。

让学生根据身边的器材例如刻度尺、橡皮筋、纸、塑料薄膜等发出声音，进行体验，当物体振动时可以听到什么?当物体停止振动还能发出声音吗?让学生用自己的语言描述物体发声时的共同特征，总结出发声的物体都在振动，声音是由物体的振动产生的这一结论。

对于发声时，振动不明显的现象比如敲击鼓面和音叉发声，可用实验进行演示。将纸屑放在鼓面上，让学生观察敲击鼓面发声时和用手按住鼓面使鼓不发声时纸屑的情况，学生虽然没看到鼓面的振动，但可从纸屑是否被弹起判断鼓面是否在振动；将悬挂的泡沫塑料小球接触音叉，让学生观察音叉发声和不发声时小球的情况，判断音叉是否在振动。进而提出问题：纸屑和小球在什么时候被弹起跳动?也可以让学生用手触摸喉头进行发声，感觉声带在振动。

为了提高学生学习的兴趣，举P43动物与声音中的例子，着重指出哪个部位在发出声音，引出声源的概念。

（2)声波

与水波相比较引出声波。进行如下描述：“......这样空气中就形成密疏相间的波动，以鼓面为中心向远处扩展......”可以以鼓心为中心，用两种不同颜色的圆，把空气的密和疏向四周传播形象地画出来。

通过对两种现象进行比较，引出声波的概念。鼓面振动使周围空气振动，并且这个振动由近及远地传播，声波是声源的振动在空气(或其他物体)中的传播。振动的传播，实质是能量的传播，就像小石子在水面激起水波，水波使小纸片上下运动。因为声波有能量，所以声波传入耳中会使耳膜振动，我们就感觉到了声音。

（3）声的传播需要介质

声在空气中能传播，在固体和液体中也能传播。为什么运动员在水下能听到音乐进行花样游泳?或让学生自己举例说出固体和液体也能传声。

声在真空中能传播吗?学生可进行猜测，教师可以引导他们提出证明猜测正确性的方法。学生可能提出许多方案，只要学生说出把声源放到真空中和不在真空中所产生的情况进行比较，都是正确的，并对其进行鼓励。

像教材中一样安排 “声的传播”的实验探究，让学生通过探究初步认识声不能在真空中传播，声的传播需要介质；电磁波可在真空中传播，电磁波传播不需要介质。

实验过程中启发学生不断提出问题并思考问题，比如罩内手机的应答声是怎么传到耳中的?当抽气机抽去罩内的空气时手机的应答声音变小，让空气重新进入罩内时，声又变大，这是为什么?为什么始终能看罩内手机屏上信号的显示?鼓励学生根据已有的知识对探究过程现象发生的原因，可进行猜测与讨论，然后再得出结论。如玻璃罩内手机的应答声变化说明声的传播需要介质，声波不能在真空中传播。虽然听不到真空中的手机的应答声，但能看到显示，说明了电磁波可在真空中传播。

船上的人是怎么会听到远处船只航行的声音的?暖气管是怎么把敲击声传遍楼内各处的?通过对这些问题的思考可以让学生进一步了解能听到声音所需要的条件。

观察教材上的图3-1-

10、图3-1-11开拓学生的知识面，并让学生领会到振动并不一定能感到声音；要感到声音，必须要有声源，介质和接收器。

（4)声速

提问：田径比赛时发令枪的烟雾和枪声应是同时发生的，为什么远处先看到烟雾后听到枪声?

在讨论交流中让学生知道光和声的传播都需要时间，从而引出声速的概念。但光比声传播的速度快得多，因此远处的观测者先看到烟雾后听到枪声。估测声速时可忽略光传播所需要的时间。测出从看见发令枪冒烟到听到枪声所需要的时间，就可估测出的声速。这种估测可能会有较大的误差。再让学生想出其他测声速的方案。只要学生说出要测出声速，必需测出声源到接收器的距离和声源振动到被接收器接收所需要的时间，利用v=s/t 就可。

声的传播快慢与哪些因素有关可让学生进行猜测，然后引导学生看声速表，幷对各种不同介质进行比较，知道声速与温度和介质有关，在常温下空气中的声速为340m/s。认识到固体中的声速最大，其次是液体，声音在空气中的传播速度最小。

（5)人耳的听声能力

在学生认识了声音和物体振动的关系的基础上，提出频率的概念。只要学生知道人耳对声的感觉有上下限(20Hz－20 000Hz)，在此基础上，对超声和次声下定义，然后对耳朵的构造进行介绍，并教育学生不要损害耳朵，保护自己的听力。

第2节 乐音的三个特征

一、目标要求

1． 能从日常生活的直接感受中知道乐音有音调、响度和音色的区别。常识性知道音调的高低与声源振动的频率有关，响度的大小与声源振动的振幅和离声源的远近有关，不同发声体发出的音色不同。

2.通过观察声波的图形，初步学习利用仪器进行探究，观察图形进行分析的方法。

3.通过观察波的图形，使学生初步体会到科学探究不能光凭人的感观，还要借助于仪器，初步建立利用仪器进行测量的观念。

二、重点和难点

难点音色的认识

三、教学过程

1.情景创设、提出问题

放音乐，提出同样是乐音它们有什么区别的问题。启发学生自己得出声音有大小、高低之分，不同乐器发出的声音是有区别的。然后总结出乐音的三特征。再提出这些特征与声源振动情况有什么关系的问题。

2.过程展开

（1）实验探究音调的高低

组织学生用刻度尺做此实验。然后进行讨论：刻度尺伸出桌面的长度不同，所发生的振动现象有什么不同?由此听到的声音有什么不同?主观感受的音调高低和刻度尺振动的快慢有什么关系?

再次提出频率的概念，并复习其单位。强调一下音调决定于声源振动的频率，一般情况下声源振动的频率大，主观感受的音调就高。

指导学生阅读“一些声的频率表”，重温人耳可听声的频率范围及其对超声、次声的定义。

（2）设计响度的演示

①学生根据生活经验比较容易猜测到响度与物体振动的幅度有关，因此可以再由学生通过自己设计的实验进行证实，例如利用将一根橡皮筋拉紧，轻轻拨动和重拨听一听所发出的声音有什么区别?

②通过敲响队鼓，敲击由轻逐渐加重，让学生观察鼓面上泡沫塑料小球的跳动的变化，同时听鼓声的变化。启发学生自己得到响度与振幅的关系。

③另外，轻轻摇动响铃，使前排学生可听到铃声。后排学生几乎听不见，表明响度还与离声源的距离有关。

（3）音色

播放不同的乐器演奏的同一个调的同一首曲子，让学生区分是什么乐器演奏的，进而向学生提出问题：你是凭什么区分出不同的乐器呢？学生会感性地认识到在音调响度都相同时不同声源发出声音的不同就是音色的不同。

（4）观察声波的图形

观察声波的图形的实验，主要目的是让学生比较形象地认识声波，同时引起他们学习的兴趣。

介绍：话筒把声信号转变为电信号，输入示波器后可在荧光屏上显示出相应的图象。通过演示，只要让学生知道看不见的声波可通过仪器显示，借助仪器是科学研究所必需的。

让学生通过观察两个频率不同的音叉发出声的波形，获得具体的感性认识。使学生知道不同频率的声音在波形上有什么区别。然后可让不同的学生在话筒前发声，观察其波形。用不同的力敲击同一音叉，观察波形，使学生知道不同响度的声音在波形上的区别。指导学生观察不同乐器产生的声波波形的区别。波形图包含了乐音的三特征。

3．作业。

第3节 奇异的声现象

一、目标要求

1.了解回声和共鸣。了解混响现象。

2.通过阅读文字以及欣赏图片获得生活和自然中回声和共鸣的知识，培养学生的阅读能力。

3.通过回声，共鸣有趣的声现象的介绍，使学生领悟到物理就在我们身边。通过阅读 “动物与声音”，体会现实世界声音的丰富多彩，培养学生热爱生活热爱科学的情感。

二、重点和难点

重点回声。共鸣是难点。

三、教学过程

1.回声

由美丽的弋阳圭峰四声谷出现的回声现象，引出回声概念。

回声是声波的反射在人耳引起的感觉。可向学生提出，为什么离障碍物距离近时就感觉不到有回声呢?让学生知道回声和原声至少相差0.1秒以上才能感觉有回声。如果原声和回声间隔不到0.1秒，回声与原声混在一起，可加强原声。

由学生举出自己所知道的回声现象，并进行解释。

简介回音壁、三音石、莺莺塔等建筑中的声现象，引起学生兴趣，激发学生学习热情。并进行爱国主义的教育。

2.混响、混响时间

声波在大厅中传播时，被四壁不断反射，即使在声源停止声辐射后，还会有声音的感觉，但由于声波的能量，不断被四周的墙壁和其它障碍物吸收，所以当声源停止振动后，声音只能维持有限的一段时间，这种现象叫混响，所维持的这段时间叫混响时间。

3.用音叉演示共鸣现象

如教材中第42页图3-3-5，敲响右边的音叉，左边的音叉也会发声，并把悬挂的泡沫塑料小球弹起。提出下列问题并组织学生进行讨论。

右边的音叉振动，通过什么传播给左边的音叉？如果是真空，左边的音叉能振动吗？

如果左边换个不同频率的音叉，还能发生此现象吗？

通过观察和讨论，使学生对声波和共鸣有了感性认识。知道右边的音叉振动产生了声波，声波具有能量，当左边的音叉与右边音叉频率相同时，获得能量最大，以至于振动，发出了声音。接着给共鸣下定义：由一个物体振动发出声音，引起与它振动频率相同的另一个物体的振动而发声的现象叫共鸣。

指导学生阅读教材中关于共鸣的故事。可以让学生自由发挥，列举生活中的共鸣现象。

4.教材中第42页和第43页的图可让学生自己阅读，其内容包含了声的多方面知识，如声音传递信息，声可在水中传播，超声，次声，回声现象等。可提出问题帮助学生在图中获取信息。

四、作业：

（一）“自我评价”参考答案

1.当声音在传播过程中碰到障碍物被反射回来,反射回来的声再次被接收称为回声.（二）“家庭实验室”指导

1.回声一般比原声要弱得多，这是因为声波在传播过程中有一部分能量损失。回声的强弱还与声波所撞击的材料有关。有些材料反射声波的能力强，有些材料能吸收投射到它们上面的大部分声波。研究材料反射和吸收性能，在声音的应用方面是很有意义的，通过这个实验使学生对材料的声性能有些了解。

2.每个物体都有自己的固有频率，当敲击其中一个装有水的高脚杯时，另外一个发出了相同的声音，说明它们的固有频率相同，发生了共鸣现象。通过这个实验，让学生知道共鸣是要有条件的。

第4节 噪声

一、目标要求

1.了解噪声的来源和危害。知道防止噪声的途径。

2.通过体验和观察，了解噪声的来源。结合前面所学的关于“声产生和传播的条件”的知识：，思考防止噪声的途径。

3.在知道噪声危害的基础上，自觉培养社会责任感，注意养成良好的社会公德，增强环境保护的意识。

二、重点和难点

提高学生环境保护的意识是本节的重点。

三、教学过程

1.情景创设、提出问题

让学生感受用铁皮刮玻璃和敲击音叉所发出的声音.并观察示波器中两种声音的图形。学生感受到音叉发出的声音悦耳，而铁皮刮玻璃的声音刺耳难听，令人烦躁不安。再让他们比较在示波器中显示的两种波形的区别，学生通过感受和观察,从物理和环保初步认识噪声。

2.过程展开

结合图3-4-1和图3-4-2 是噪声的两个例子.采取分组讨论的方式，指导学生阅读教材,并对如下问题进行交流讨论：

①什么是噪声?

②为什么有时乐音也是噪声?

③举例说明噪声对人的危害。

④根据第46页的表，将一天中通常可能听到的声音的响度作一估计，描述你对这些声音的主观感觉。

⑤减弱噪声的方法有哪些?有关这方面你能做哪些工作? 教师在学生讨论的基础上进行总结：（1）噪声及其来源

强调从环保的角度,凡是妨碍人们工作,学习和生活以及对要听的声音起干扰的声音都属于噪声.噪声来源大致为以下几方面:

交通运输噪声；施工噪声；社会生活噪声；工业噪声。（2）噪声的大小及危害

噪声的等级由响度的单位分贝来表示。指导学生阅读教材P46的表,引导学生注意在这些环境中的的分贝数，让曾经体会这些噪声污染的学生描述当时的主观感受。同时，可以结合《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中对于城市、工业区等区域内噪声标准的界定，说明噪声在当代社会造成的危害已需通过法律进行防治，提高学生的公民环保意识以及法律意识。

另外，可以向学生说明，噪声除了对人生理和心理有影响外,噪声还有其他危害,如噪声能导致工作设备“疲劳”以至断裂,例如喷气式飞机发出的声音能将附近的建筑物的玻璃窗震裂。

（3）如何使噪声小些

以听到声音的条件为线索，引导学生想出减弱噪声的途径。减弱噪声有三条途径,声源处减弱；传播过程中减弱；人耳处减弱。教材中图3-4-4,图3-4-5,图3-4-6分别是这三条途径的例子。吸音的物质可作为制造声音屏障的材料,结合第44页的“家庭实验室”(探究声的反射与共鸣)，让学生选择最适合做声音屏障的材料。

四、作业

“走向社会”指导

可以让学生写一篇关于学校或社区周围噪,声来源的调查报告,提出减少噪声的建议.做一份呼吁人们采纳这个建议的海报.第5节 声与现代科技

一、教学目标

1.了解声在现代技术中的应用。

2.通过阅读文字、图片,观看录像资料,获得有关声知识的应用。

3．介绍声在现代技术中的应用，培养学生热爱科学的情感。

二、重点和难点

重点在于培养学生热爱科学的情感。

三、教学过程

1.情景创设、提出问题

先让学生观看有关动物利用声的动画和录像.重新看P43图3-3-6(动物和声音).可提出以下问题:什么是超声波、次声波？动物是如何利用声音的?你知道哪些声在生活和其他方面的应用？进而组织学生进行课堂讨论。

2.过程展开

（1）超声是个多面手

超声波与可听声有一样的传播速度,并遵循反射、折射和绕射等传播规律.但由于频率很高,因此又具有奇特的性质，例如在均匀的介质中定向直线传播；与一般声波相比，它的功率很大等等。利用超声波的这些特性，可以为人类服务。

让学生观察教材中图3-5-1声纳探测的示意图，提出一些问题：声纳能测距的原理是什么？利用声纳测量海底的深度,需要知道什么?需要测出什么?然后利用什么公式进行计算? 并引导学生通过思考复习有关声速的概念以及回声现象后，了解声纳测距、定位的原理。

教师还可介绍根据反射波的强弱可测出被测物的大小和形状.并由此进一步说明教材中图3-5-3的B超的基本原理。

解释超声加湿器。

（2）次声本领大

次声波的频率大至为1Hz-20Hz,由于次声的频率很低,因此显示出它种种的特性.最显著的特性是传播的距离远,而且不易被吸收。

指导学生阅读教材,并对次声的应用进行归纳。向学生简单解释海洋中的次声以及自然灾害中产生的次声等等。根据教学资源提供的内容进行进一步的展开。

（3）声识别技术介绍

第四章 在光的世界里 第1节 光的传播

一、目标要求

1.理解光沿直线传播的条件，认识反射、折射现象。 了解光在真空中的传播速度c＝3×108m/s。了解光的在社会生活与生产中的一些应用

2.观察光在空气、水和玻璃中传播的实验现象，认识光沿直线传播是有条件的。通过讨论“光传播的是什么”，了解光是传播能量和信息的重要载体。

3.通过介绍墨子在光学中的贡献，激发学生的民族自豪感，进行爱国主义教育。通过对光沿直线传播的探究性学习活动，使学生认识到理论的片面性。

二、重点与难点

设计与组织关于“光总是沿直线传播吗”这一问题的探究活动是本节的重点和难点。

三、教学过程

1.实验探究过程设计

实验前展示一些霞光万道、晨曦中穿透树林的道道阳光、节日夜空中的多彩的激光等优美图片或视频，让学生欣赏绚丽景象的同时认识到大自然中有许多光沿直线传播的例子，在轻松的环境中进入这节课的学习。

光在空气中沿直线传播，学生在小学科学中已经知道，“光总是沿直线传播吗？”引导学生探究“光沿直线传播的条件是什么？”

引导学生设计实验

（1）光在遇到其他物体，在界面处发生反射；（2）光遇到其他透明物体，在界面处发生折射：（3）在同种不均匀介质中，光线可能发生弯曲。

在探究活动中要求给每组学生配备激光笔，教师要强调激光束一定不能直射入眼睛。可以把激光笔发出的激光束照射到光滑的桌面以及小平面镜上，观察反射现象。用激光笔发出的激光束照射到水中或玻璃中，观察激光束在玻璃或水中的传播路径。为了能看到水中的光路，可以在水槽的里面铺一张白纸作衬，也可以在水中滴少许牛乳或墨水。光在同种不均匀介质中传播的实验难度较大，建议课上放一段实验的视频，有兴趣的学生可以课下探究。

通过以上探究，教师应该引导学生对所观察到的物理现象作出总结，并得出“光在均匀介质中沿直线传播，光在两种介质的交界面，发生反射和折射”这一结论。

2．光的传播速度

在真空或空气中的速度c＝3×108m/s。光在各种介质中的速度都比在真空中的小。在此，可以介绍诺贝尔奖获得者朱棣文使光在特殊介质里1s只传播几米，增强民族自信心。

为了使学生理解光速有多快，教材中用一幅漫画加以注解，形象生动地说明光速非常快。教学时应使学生了解真空中的光速是宇宙间最快的速度，并记住c＝3×108m/s这个重要的物理常数。

四、作业

（一）“自我评价”参考答案

1.可以。根据光在均匀介质中直线传播的规律，将两条光线作反向延长，交点即是室内电灯的位置。

2.7.46

3.瞄准器等。

第2节 光的反射定律

一、目标要求

1.了解光的反射现象，知道法线、入射角和反射角的含义。理解光的反射定律。认识反射现象中光路的可逆性。知道什么是镜面反射，什么是漫反射。

2.经历探究“光反射时的规律”，获得比较全面的探究活动的体验。通过“小制作”和“我的设计”，学习控制光束方向。通过对比观察，了解镜面反射和漫反射的主要差异。

3.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。鼓励学生积极开展小发明、小制作活动，认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。通过“走向社会：太空镜”，提高学生将科学技术应用于生活和社会的意识。

二、重点与难点

重点光的反射定律，难点是应用反射定律控制光束方向和镜面反射与漫反射的成因。

三、教学过程

1．实验探究过程设计

（1）课题的引入

让学生认识到人类主要通过眼睛来获得信息，我们能够看见物体，是因为物体表面都能反射光，由此说明探究光的反射规律的意义。

（2）光的反射定律的教学

1.实验材料准备

材料：激光笔、平面镜、白纸板、量角器、纸筒（牙膏盒）等。2.实验过程

（1）用光反射实验器演示光的反射规律：

图4-2-1所示是光的反射实验器,实验器的底座上竖立着一个白色的光屏，光屏的平面上刻有角度，中间为0o, 0o的正下方O点处是放在底座上的小平面镜，用一条细小光束代表光线沿光屏的平面照射到平面镜上的0点处，这时光屏的平面上将显示入射光线A0以及由平面镜反射出来的反射光线0B。

讲述①什么是法线，什么是入射角和反射角。引导学生根据前面的实验结果总结出反射规律

反射规律探究结束后，让学生做一些应用反射定律控制光束方向的练习，为平面镜成像的学习做一些准备。在教科书图4-2-3的小制作中，为什么要求两块平面镜要保持平行，并与水平方向成45°？可以引导学生用光的反射定律来证明。在设计“将光偏转180°的装置”中，可以让学生思考设计还有什么缺陷，怎样改进。

2.关于光路可逆性的教学

让学生看课本图4-2-5小猫和小聪的漫画，为什么有这种现象？光反射时光路的可逆性，再由学生做一下有关的实验，教师站在教室外，通过平面镜观察学生，学生也一样观察教师。

3.镜面反射和漫反射的教学

如果有太阳光射入教室，也可以演示太阳光斜射在平面镜上，会在墙上产生一个明亮的光斑；用白纸反射则不会产生光斑。提出问题：这是为什么？

反射定律是以理想化的光线为研究对象，每一条光线在发生反射时，无论是镜面反射，还是漫反射，都遵守反射定律。当反射面是一个光滑平整的镜面时，平行光束里各条光线的入射角都相等，根据反射定律，反射角也相等，所以，反射光束仍然是平行光束，这种反射是镜面反射。图4-2-10中，平行光束照射到凹凸不平的反射面时，这反射面可以看成是由许多小的平面组成，据此，可引导学生解释漫反射的原因。问题：黑板“反光”是怎么回事？

第3节平面镜成像

一、目标要求

1.了解平面镜成像的特点。平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。了解日常生活中平面镜成像的现象。

2.经历“平面镜成像特点”的探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。通过折纸，感悟虚像的形成原因。

3.在探究“平面镜成像特点”中体会克服困难、解决问题，“发现”成功的喜悦。通过对桂林山水的图片观察，感受大自然的美。通过对平面镜的物与像对称的讨论，领略平面镜成像中的简洁对称之美。通过实验，培养实事求是的科学态度。通过利用平面镜的小发明、小制作，认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。

二、重点与难点

重点是设计探究平面镜成像特点的实验探究活动，难点是虚像概念的建立过程。

三、教学过程

1.实验探究过程设计

学生对平面镜很熟悉。通过节首图“桂林山水”，将平面镜的概念进一步拓广，同时学生能感受大自然之美。

在平面镜成像实验探究中，要解决两个问题：一是掌握平面镜成像的特点，二是要学习实验探究的基本思路。

（1）创设情景，提出问题

让学生观察自己在平面镜内所成的像，并对成像的大小提出看法。通过观察，很多同学会象小聪一样，得出像比物小的想法。老师可以象小明那样把手放在镜子上，得出不同的结果。在此情景下，学生产生认知冲突，提出平面镜成像到底有什么规律的问题。

（2）设计实验，进行探究

制定计划与设计实验是本节课的重点。要让学生展开想象的翅膀，通过讨论，确定实验器材，制定实验计划及实验步骤。在课堂讨论中老师可适当提问加以引导，这样做可充分调动同学思维的主动性，使学生思路更加清晰，实验更有兴趣，实验探讨更有创造性，使学生有了敢于思考，敢于探索，敢于创新的精神。

用玻璃板作平面镜，用相同的物体与像进行比较，通过视觉和触觉来感知虚像，是这个实验设计的三个极巧妙之处。如何让学生想到这些方法，是设计探究的关键。教材中，在实验中发现问题，学生讨论交流，以对话为路标，来经历这个设计过程。

探究中，应该让学生把蜡烛至少换一个位置，再重做一遍实验。这样要求的目的，是为培养科学态度，以免由于为了节省时间而忽略缺少必要实验的环节，长此以往，会使学生养成不良的研究习惯，或形成以偏盖全的片面的思维方法。

（3）分析与论证，提出新的猜想与假设

在学生对若干次实验结论的分析时，要引导学生感知对称之美，提出关于物距和像距的猜想，进行探究。

学生的探究活动，因为具有示范作用，所以要求学生按探究的环节进行。为了使学生通过动手实验，自己总结出规律，老师要积极引导学生讨论交流，帮助学生制订探究的计划。

（4）结论

通过探究活动，要求能总结出平面镜成像特点：

①像与物体大小相同。

②像和物体到镜面的距离相等。

（5）实验探究中的几点说明

找出物体在平面镜中所成的像的位置，是学生探究出平面镜成像特点的关键。实验时选用的玻璃要薄些，如果用厚玻璃做这个实验，可能会看到两个不重合的像。为了准确总结出“物像等距”的特点，可以在纸上事先画好坐标。

这个实验也可以用两个相同的跳棋子来做。把一张白纸的半边涂黑(或贴上一张复写纸)铺在桌面上，把一个跳棋子放在玻璃板前面纸的白的半边上，玻璃板后面就出现清晰的棋子的像。另外拿一个棋子放在玻璃板后面，移动这个棋子，直到看上去它跟像完全重合。这样做实验更为简便易行，学生都可以做好。

2.了解虚像是怎样形成的

实验探究中，学生可以通过视觉和触觉来感知虚像，但很难从根本上理解平面镜的虚像是怎样形成的。所以教材的图4-3-4中，利用反射定律对光束分析，让学生来了解虚像的成因。为了使同学们能直观地看到光的传播过程及成像原理，有条件的老师可以用计算机课件来演示，结合实验时在玻璃板后面用屏幕接不着像的事实，使同学们理解虚象不是光的汇聚形成的。

在“讨论交流”中，用纸条模拟演示过程，学生可进一步形象直观地认识平面镜成像的物理过程，从纸条的折叠和展开过程中能形象生动地认识物像关于镜面对称的关系。并由此总结出作图方法。

3.平面镜成像的一些应用

平面镜的应用比较广泛，教师引导学生对身边的事物观察，讨论一些平面镜成像的应用，例如水面倒影。也可以作为课后的活动，让学生调查生活中平面镜的使用等问题，或搞一些小发明，小魔术如万花筒等。

第4节 光的折射规律

一、目标要求

1.通过实验探究，知道折射光线、折射角的涵义，了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。了解光在发生折射时，光路的可逆性。了解生活中的光的折射现象，并能用光的折射规律进行解释。

2.经历“光的折射规律”的探究过程，学习描绘光路、记录实验数据的方法。体验由折射引起的错觉，在实验中养成实事求是的科学态度。

3.初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感。

二、重点与难点

重点是光的折射规律，难点是用光的折射规律解释现象。

三、教学过程展开

1.实验探究过程设计：

首先让学生观看海市蜃楼的图片（图4-4-1）或视频（见所附光盘），引起学生的学习兴趣。然后通过观察图4-4-2的实验现象引入课题，从而激发学生的思维，引发学生思考。

用实验演示光从空气射入水中的折射现象时，教师应引导学生从实验现象抽象出光的折射示意图，最后画出光路图，由此认识入射点、入射光线、折射光线、法线、入射角、反射角等，为进一步探究光的折射规律作准备。有许多同学认为反射现象和折射现象二者不会同时发生。但事实上常常是反射和折射同时发生。借助这个演示实验，要澄清学生的模糊认识。

实验探究中，先介绍实验装置：激光光源、玻璃砖等。让学生猜想，一束光射到玻璃砖平面上，进入玻璃的光线将沿什么方向行进，如果改变方向，是向界面偏折呢，还是向法线偏折？明确观察目的和观察对象。实验时，应改变入射光线的方向三次，注意观察玻璃中折射光线的方向怎样改变，记录光路。实验中如何记录光路，对学生是一个难点。教师引导学生由发光点、入射点、从玻璃的出射点来确定光路。最后，让学生总结出光从空气斜射入玻璃中时的折射规律。

2.光路的可逆性：

用实验模拟小猫叉鱼问题，由于折射成像问题比较复杂，让他们到实际中体验，使他们相信折射真的产生错觉。并由此引出折射光路可逆性的讨论。

光路的可逆性也可通过实验来验证，让光由空气射入水(或玻璃)中，记下入射光线、入射点、折射光线的位置，再让光线逆着折射光线方向射入，让学生观察光线是否逆着原入射光线方向射出。

3.物理欣赏：

对折射的奇异现象，要求学生领略物理现象的奇异、美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感。用光的折射解释课文所提供的物理现象对初中学生而言比较困难，因此只要求学生能知道这些现象是由于光的折射造成的，不必要求学生都能够进行解释。

第5节科学探究：凸透镜成像(两课时)

一、目标要求

1.知识与技能

> > 了解透镜的种类。

> > 了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。> > 探究并知道凸透镜成像的规律。> > 了解透镜在投影仪中的应用。

2.过程与方法

> > 能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。> > 通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。> > 学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

3.情感、态度与价值观

> > 具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和生活中的物理道理。> > 初步建立将科学技术应用于实际的意识。

二、重点与难点

本节教学的重点是探究凸透镜成像的规律，这也是教学的难点。

三、教学过程

第一课时 认识透镜(一)谈话导入:(二)新授: 1.凸透镜和凹透镜认识: ①先让学生观察眼镜镜片，看看近视镜片和远视镜片有什么不同，然后学生出示各种各样的透镜：有的中间厚边缘薄，有的中间薄边缘厚，并画出板图如课本图3．1－1所示。再说明透镜是组成照相机、投影仪、显微镜、电影放映机等光学仪器的重要元件。 ②照课本图3．1－2简单介绍一下透镜的主光轴和光心。对于光心，让学生知道大致在透镜的中心处即可。

2.想想做做

做课本图3．1－3的实验来研究凸透镜对光的会聚作用。可让学生分组做，最好人人动手，以增加学生的体验，要使学生对凸透镜这种重要的光学元件对光的作用了解得充分一些。这个实验，可以在阳光下做，也可用平行光源（可用手电筒代替，但距凸透镜要远些）做，还可利用平行光源、光具盘和凸透镜演示。实验时，可以量出焦距。

用凹透镜代替凸透镜实验，可以说明凹透镜不能使平行光线会聚，对光有发散作用。3.焦点和焦距

根据实验现象画出板图如课本图3．1－4所示。介绍凸透镜的焦点、焦距，并在板图上用符号标出。对于学习基础好的学生，还可以进一步说明：

①凸透镜的会聚作用是由于光线通过它的两侧表面发生两次折射造成的；

②焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强（光线通过后偏折得厉害）；

③凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越凸，焦距越短。每个凸透镜的焦距是一定的。

(三)课堂小结,作业.1、拿两块透镜让学生测出焦距。这个问题已经在“想想做做”的栏目中做过了，这里让再做一遍，是让学生加深印象，同时让他们知道，不同的透镜焦距是不同的。

2、焦距短的透镜偏折得更多些。

3、把小灯泡放在凸透镜的焦点上，小灯泡发出的光通过凸透镜后就可以变成平行光。这里利用了前面学过的光路可逆性。

第二课时、生活中的透镜

一、目 标

1、了解透镜在日常生活中的应用。

2、经历制作模型照相机的过程，了解照相机的成像原理。能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。

3、通过模拟相机的制作和使用，获得成功的愉悦。具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。初步建立将科学技术应用于实际的意识。

二、教学过程 1．照相机

①先出示真实的照相机，让学生仔细观察照相机的镜头，使他们对照相机镜头有直观的印象，指出它的作用就相当于一个凸透镜，来自物体的光线经过照相机镜头后，在胶卷上形成一个缩小的像。

②想想做做

自制模拟照相机，使学生对利用凸透镜成缩小的实像有较直观、深刻的印象。同时培养学生的动手能力。

模拟照相机的制作可照图3．2－2所示。本制作所用材料比较简单，可由学生自己去找，也可由教师准备。最好每人一套。

找两个直径大小相近，长约15cm的圆纸筒（也可用硬纸板折叠成方形纸筒），使一个纸筒刚好能够套入另一个。在直径较大的纸筒前面，固定一个凸透镜。在直径较小的纸筒前面，固定一个屏幕。屏幕可以用半透明塑料薄膜（或蜡纸、毛玻璃)制作。把较小的圆筒有屏幕的一端朝里，套入较大的圆筒内。这样模拟照相机就做成了。

把模拟照相机对准某个人或物体，拉动纸筒改变透镜和屏幕之间的距离，就能使物体在屏幕上形成一个清晰倒立的像。通过获得清晰像，让学生感受照相的过程。通过观察，可以知道，照相机所成的像是倒立缩小的实像。 2．投影仪

投影仪是教学中经常使用的仪器，照图3．2－4介绍投影仪的构造。让学生仔细观察投影仪的投影镜头，演示利用凸透镜可以使物体成放大的像：把投影仪上的反光镜取下，使光线直接照射到天花板上，调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案的像，让学生仔细观察像的大小、正倒。也可用幻灯机演示。通过演示，让学生对利用凸透镜成放大倒立实像有较深的印象。

3．放大镜

放大镜是凸透镜，也是常用的光学仪器之一。让学生用放大镜看书上的字，并改变放大镜到字的距离，观察字的放大情况。说明利用凸透镜能使物体成放大的像，但这个像与投影仪所成的像是不同的，它是正立的虚像，并且像与物体在同一侧。使学生对利用凸透镜成放大的虚像有一初步的印象。

课后作业：

1、手持凸透镜在窗户和与室内的白墙之间移动，移到某个位置时，窗框外的景物能在墙上形成一个清晰、倒立的像。

2、凸透镜在灯泡和白墙之间移动时，有两个位置可以在墙上得到所画图案的清晰的像。离灯泡较近的位置，像是放大的；离灯泡较远的位置，像是缩小的。所成的像都是倒立的。

3、找一块透明的硬塑料板或平板玻璃，在上面滴一滴水即可用来观察。用它看书上的字，字就被放大了。小水滴就是一个凸透镜。

三、凸透镜成像规律

一、目 标

1、理解凸透镜的成像规律

2、能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

3、具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理。乐于参与观察、试验、制作等科学实践。

二、教学过程：

1．探究凸透镜成像的规律

教师引导学生进行探究。

通过上一节的学习，我们知道了照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是一个凸透镜。他们都利用凸透镜使物体成像。照相机所成的像比物体小，而投影仪所成的像比物体大；照相机、投影仪所成的像是倒立的，而放大镜所成的像是正立的。

①引导学生提出问题：凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系? 然后让学生提出猜想：照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小，看来像是放大的还是缩小的，跟物体和像的相对位置有关；无论照相机还是投影仪，物体和所成的像都在凸透镜的两侧，而在放大镜中，物体和像在透镜的同一侧，看来像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。

②制订实验计划，指导学生做实验，验证上面的猜想是否正确。

实验前先向学生介绍实验装置和做法，使学生明白实验研究什么和怎样去研究。在学生知道了实验的目的和做法以后，让学生按照课本中列出的实验步骤独立地去实验、观察。课本上没有用光具座来做实验，是考虑到许多学校没有或只有数量很少的光具座。如果有用光具座做实验，会方便些。

照课本上介绍的方法，先把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，调整光屏与透镜的距离，使烛焰在光屏上成一清晰的像，观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离，把数据记录课本上的表格中。

把蜡烛向凸透镜移近几个厘米，放好后重复以上操作，当蜡烛移到透镜的焦点时，在光屏上得不到蜡烛的像。

继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上已经看不到蜡烛的像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。

在学生实验的基础上，让学生自己总结凸透镜的成像规律，并让他们书面或口头表述自己的观点。使学生知道：当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。可与平面镜所成的虚像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 2．虚像和实像

当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，向学生说明这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立的虚像。可以回顾平面镜成虚像的情况，使学生明白实像与虚像的区别。

想想议议

学生们知道了什么是实像，什么是虚像之后，让他们根据上面探究的结果，讨论并总结什么情况下凸透镜成实像，什么情况下成虚像，凸透镜所成虚像与平面镜所成虚像有什么相同之处。

3．再结合凸透镜成像的规律，进一步认识照相机、投影仪、放大镜的原理。

①照相机原理和构造

照相机是人们经常接触的东西，了解照相机的基本结构和原理是有文化的公民应该具有的科学常识。可以用照相机实物或模型与挂图对照讲解：镜头相当于凸透镜，胶卷相当于光屏，机壳相当于暗室，被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像。为了使学生对照相机的构造和使用了解得更实际些，可向学生介绍照相机的主要组成部分的作用和使用方法，主要是调焦环、光圈和快门。如果有照相机实物，做照相示范就更好。还可以让学生谈自己照相的体会，如何才能把相片照好，提高兴趣，活跃思维。同时可以问一些这样的问题，例如：为了使照片上人像大一些，照相时人应该靠近还是离开照相机一些?

②投影仪的原理和构造

投影仪的构造主要有：镜头、投影片、聚光镜、光源和反光镜等部分。光源是用来照亮投影片的；聚光镜为一组凸透镜，其作用是聚光，增加投影片的亮度；反光镜是平面镜，其作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。根据凸透镜成像规律讲述投影仪的原理和基本构造，应指明投影片相当于上面实验中的蜡烛（物体），天花板相当于光屏，镜头起凸透镜的作用。投影片到镜头的距离稍大于焦距，所以在幕上能成放大的实像。

在介绍投影片时，需指出投影片应放在凸透镜的焦点以外，并且距焦点较近，在天花板上才能得到正立、放大的实像。

3、放大镜原理

凸透镜作放大镜，就是利用了凸透镜能成放大的虚像这一原理。

三、课堂小结，课外作业

①玻璃瓶相当于一个柱面透镜。当铅笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢移动时，透过水瓶会看到铅笔尖逐渐变长，到某一位置时，铅笔尖突然改变方向。

用凸透镜做实验，当铅笔由靠近凸透镜的位置向远处慢慢移动时，透过凸透镜会看到铅笔逐渐变大，而形状保持不变，到某一位置时，铅笔尖也会突然改变方向。（所用的凸透镜焦距要比较短）

②“傻瓜相机”也有光圈和快门，只不过它们都安装在机身里面，傻瓜相机内部增加了一些电子、机械设备，可以根据光线的明暗程度自动调整光圈、快门，不需要人工调节，傻瓜相机也能自动聚焦，不需要手动调焦。

第6节神奇的眼睛

一、本节三维目标要求

1.知识与技能

> > 了解照相机的原理，知道眼睛看见物体的过程。> > 了解近视眼的成因，知道眼镜是怎样矫正视力的。

2.过程与方法

> > 动手自制照相机，认识照相机的原理。

> > 通过照相机与眼睛的结构对比，了解眼睛看物体的机理。

3.情感、态度与价值观

> >.能自觉保护视力，注意用眼卫生。

二、重点与难点

本节教学的重点是眼睛成像的机理，认识近视眼是教学的难点。

三、教学过程

眼睛成像是透镜成像规律的重要应用。照相机与眼睛有相似的结构，自制照相机，能使学生对利用凸透镜成缩小的实像有较直观、深刻的印象。因此，对眼睛成像的认识，可以从自制照相机开始。通过生理学中的眼模型或课件，将生理眼抽象成简化眼模型。将自制照相机与简化眼对比，使学生认识到眼睛可以看成是精巧的照相机，眼球中的角膜和晶状体的共同作用，相当于一个“凸透镜”，视网膜相当于照相机的底片。从物体发出的光线经过人眼的凸透镜在视网膜上形成倒立、缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。这就是眼睛成像的基本原理。

研究照相机可以使我们认识眼睛是怎样成像的。反过来，科技工作者们对眼睛结构的进一步研究，又促进了照相机的不断发展，特别是变焦照相机的出现，是仿生学的一个重要典范。

眼睛与传统照相机的比较：

眼睛

照相机

结构

角膜和晶状体（相当于一个凸透镜）

镜头（相当于一个凸透镜）

瞳孔

光圈

视网膜（有感光细胞）

底片（有感光材料）成像

缩小、倒立、实像

缩小、倒立、实像 调节作用

像距不变，当物距减小（或增大）时，增大（或减小）晶状体的曲率以减小（或增大）焦距，使物体在视网膜上成清晰的像

焦距不变，当物距增大（或减小）时，减小（或增大）镜头到底片间的距离，使物体在底片上成清晰的像

对近视眼成因的探究，是这节内容的难点。实验探究中，应突出以下思维过程：

①近视镜与凸透镜组合，确定近视眼视网膜的位置；

②拿开眼镜，光屏像变模糊，表示是近视眼看物体的情形；

③向透镜移动光屏，再次成清晰的像，是近视眼实际成像的位置； ④从物体发出的光线经过近视眼的凸透镜后会聚在视网膜的前面；

⑤利用凹透镜能使光线发散的特点，在眼睛前放一个凹透镜，能使从物体发出的光线会聚在视网膜上。

此探究过程还可以再作展开，增加一些环节，如可以在②与③之间，保持光屏与透镜位置不动，移动蜡烛，使之在光屏上成清晰的像，此时的蜡烛位置表示拿开眼镜的近视眼能够看清楚物体的位置。

明白了近视眼的成因，应向学生介绍一些眼保健知识（如眼睛保健操等），还应在课下走向社会，进行一些近视眼方面的调查，使学生认识对眼保健的重要性。

对于远视眼的介绍可以采用与近视眼成因类比的方式，并让学生知道为什么远视眼需要佩戴凸透镜。

（二）材料准备与实验设计

1.实验材料准备

本节教学需要准备的材料如下：近视眼镜、蜡烛、凸透镜、光屏、自制相机等。

2.实验设计

（1）眼球仪（J3303型）中装有变曲率透镜，由成人眼球、光源、校正镜片，活动成像显示屏及底座组成。可以用来讲解眼球结构，并能演示视觉的形成，近、远视的原理及纠正的方法，也可以讲解光路成像。

（2）对近视眼成因的探究，可以在学具的光具座（图4-6-2）上进行，这样有利于读数。

三、作业

（一）“自我评价”参考答案：

1.近视眼的明视距离小于正常眼。

2.照相机的基本使用参数见“参考资料”中的相关内容。

（二）“物理在线”指导

立体视觉是由两眼观物的不同视角而产生的视觉效果。在“参考资料”中有关于立体电影的内容，教师可以结合这些内容对学生进行辅导。

第7节 通过透镜看世界

一、本节三维目标要求

1.知识和技能

知道望远镜、显微镜是由多个透镜组合而成的。

了解望远镜、显微镜的基本作用。

2、过程与方法

经历利用两个透镜组成望远镜的实践过程。

经历利用两个透镜组成显微镜的实验操作过程。

初步学习逆向、类比的物理思维方法。

3、情感、态度与价值观

激发学生对宇观世界和微观世界进行观测的兴趣。

增强学生的自然审美能力，培养热爱自然、热爱科学的情感。

进一步形成科学的认识观。

二、重点与难点

本节的重点是让学生利用凸透镜自行组装望远镜和显微镜的两个动手操作过程。

三、教学过程

1．显微镜

讲显微镜之前，可以先复习一下放大镜。用放大镜可以看清书本上的小字等较小的物体，要想看细胞等非常小的物体，用一个放大镜就无能为力了，这就引入了显微镜。

从凸透镜成像规律知道，凸透镜能使物体成放大的实像，凸透镜又能成放大的虚像，引导学生去思考：先用一个凸透镜使物体成一放大的实像，然后再用另一个凸透镜把这个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了，这就是显微镜的原理。教学时可以在投影片画一小物体，先让学生仔细观察投影片画面上的这个物体，再把投影片放到投影仪上，让学生观察屏幕画面上的这个物体，然后让学生拿着放大镜再去观察这个物体。说明这就是显微镜的原理，显微镜是利用两个透镜放大作用的组合制成的。这里可以让学生讲一讲感受。

照课本图3．5－1介绍显微镜的结构。特别要强调两个透镜的组合作用，引导学生发散思维，培养学生综合运用所学知识的能力。

2．望远镜

学过显微镜之后，学生知道了利用两个透镜的组合，可以制成显微镜，显微镜的物镜距离要观察的物体较近，使物体成一放大的实像。如果利用物镜使远处的物体成一缩小的实像，这个实像再经过目镜放大，就能看清楚较远处的物体，这就是望远镜。

照课本图3．5－2介绍望远镜的结构。利用望远镜能看清楚远处的物体，主要是由于望远镜物镜的直径比眼睛的瞳孔要大得多，它可以收集更多的光线，使远处的物体看起来更明亮。对于视角的问题，只要作简要的介绍，

让学生知道有这么一个概念，不要求学生完全理解。主要还是要强调两个透镜的组合作用。

课本中主要介绍了开普勒望远镜，同时可以向学生介绍其他类型的望远镜，扩大学生视野。

3．动手动脑学物理

1、这个实验可以让学生做一下，但要注意安全，不要让烧热的玻璃珠碰到身体。

2、把放大倍数较大（焦距较短）的凸透镜放在靠近眼镜的位置时，远处物体看上去变大了；两个放大镜位置对调以后，远处物体看上去变小了。为了使远处的物体看得更清楚，就要使物体放大，所以要用两个焦距不同的放大镜。如果两个放大镜焦距相同，就没有放大作用了。

第8节 走进彩色世界

一、本节三维目标要求

1.知识和技能

> > 了解光的色散现象，知道光谱的概念。> > 了解光的三基色，认识色光的混合。

2、过程与方法

> > 经历关于色光混合的实验探究。

> > 体验利用计算机软件了解自然原理的探究过程。

3、情感、态度与价值观

> > 形成色光合成白光的观念，具有尊重事实的科学态度。> > 增加学生对色散的兴趣和体验。

二、重点与难点

让学生了解色光的三原色是本节的重点，教学过程中安排的探究以及讨论等活动都主要围绕这一教学目标进行。

三、教学过程

1.光的色散

以老师和小聪、小明的对话形式展开，讲述了牛顿发现光色散的实验和色光合成白光的实验，介绍了光的色散和光谱的概念。教材可读性强，这部分的教学，可以先安排学生自己阅读，然后在老师指导下进行“色散”的实验。

做好色散实验，是这节课成功的关键。为此，老师可多准备一些三棱镜，让学生观察太阳光的色散，认识光谱，获得对色散现象的感性认识和对太阳光谱美的体验。

用棱镜做色散实验时，如果阳光不充足，也可利用投影仪的光，或灯泡的光，效果都比较理想。观察光色散的方法很多，如果没有足够多的三棱镜，教学中可以采用其他的方法。如利用平面镜和水来使白光色散，把由白光分解出的红橙黄绿蓝靛紫的色带反射到白色的墙壁上。生活中也有许多色散的现象，如：雨后天空出现的美丽彩虹，阳光透过养鱼缸在墙上出现彩色光带等，这些例子老师可适时补充。

关于教材中图4-8-2所示色光合成白的实验，不要求演示，只是作为物理学史简单介绍即可。

介绍光谱，可简单介绍“光谱是人类获得遥远天体信息及原子内部信息的主要途径”的一些高科技实例，展示科学的魅力，开阔学生眼界，提高学习物理的兴趣。

2.光的三原色。

有关“颜色之谜”的活动，内容丰富、充实，实验新颖，趣味性强。应让学生在自由的气氛中自主愉快地学习，在动手中认识科学概念。可以让学生用放大镜观察彩色电视画面上的各色光条。学生会发现，电视屏幕上显现出画面的丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三色光条合成的，教材图4-8-7展示的就是这种情景。在此基础上，介绍色光的三原色，有利于学生理解。

教学中，不要学生死记三原色光合成的图示（教材图4-8-6），而应让学生在探究的活动中去认识色光合成的效果，在实验活动中获得感性认识。如果条件允许，可以让学生到微机室用计算机来定量探究色光混合的规律，认识白、黑、灰和各种色光的三原色比例。具体操作如下：

启动计算机，按以下程序点击：开始→程序→附件→画图→颜色→编辑颜色→自定义颜色。

在画图程序调色板上，有红（R）、绿（G）、蓝（U）三个表示光强弱的数据块，能在0～255范围内变化。调节红、绿、蓝三种颜色的强度，都达到255，在颜色/纯色板中，观察三原色光混合后的颜色是白色。调节红、绿、蓝三种颜色的强度都到0，观察三原色光混合后的颜色是黑色。调节红、绿、蓝三种颜色的强度，能观察到任意颜色。

这个实验不要求掌握，如果课上时间较紧张，也可在课下作安排。如果没有计算机，也可以通过彩色陀螺来认识色光的合成。

颜料的混合与色光的混合的规律不同。三原色色光混合后为白色，三原色颜料混合后为黑色。对颜料混合的探究在家庭实验室有简单介绍，可以请热爱绘画的学生讲一讲调色问题，提高学生的学习兴趣。

另外，本套教材的单色版（黑白版）中，因为无法显示多种色彩变化，教材舍去了“太阳光谱”、“色光的三原色”和“各种颜色的颜料”三个图。教师在教学过程中如涉及以上内容，可以通过相关资料予以展示。

三、发展空间

1．“我的设计”指导

在这个设计活动中，可以让学生发挥自身的想象空间，并通过实际操作获得切身感受。可以让学生考虑各种可能，如让手电筒射出的光透过两个不同颜色的透明胶片，将会有怎样的效果？如果将透明胶片剪成各种图案，会形成什么样的灯光效果？如此等等。

2.“家庭实验室”指导

在课外实验过程中，学生可能会产生疑惑：为什么颜料的三原色不采用红绿蓝的色光三原色。在指导过程中可以让学生考虑如何通过色光三原色产生黑色的问题。颜料混合的实验操作性很强，因此可以在课上让爱好绘画的学生向同学们进行前瞻性的指导，以提高大多数同学的研究积极性。

物态变化

第1节 地球上水的物态变化

一、本节三维目标要求

1．知识与技能

> > 认识水的三种物态。> > 了解水的汽化和液化、熔化和凝固、升华和凝华。> > 了解地球上的水循环现象。> > 了解水对人类生命的意义。

2．过程与方法

> > 在观察中尝试发现问题、提出问题。

> > 通过观察图片或视频、实验探究、查询资料，认识自然界形形色色的水。

3．情感态度与价值观

> > 感知水的三种状态及其相互转化，欣赏大自然中水的物态变化的妙斧神工。> > 关注水资源危机，养成节水意识和保护水资源意识。

二、重点与难点

本节的重点是设计学生参与的水的三态变化的模拟情境。

本节的难点是水循环中的物态变化。

三、教学过程

1．认识水的物态变化

学生对水的固（冰、雪、霜、雹）、液（水流、雨露）、气（水蒸气）态虽不陌生，但并未认真研究和系统观察。教学设计宜从章首图和常见的天气现象导入课题，着力设计好模拟云和雨的小实验，使学生得以亲历和观察水的物态变化。伴随实验观察进程，适时指明观察点和思考问题，诸如：

·给烧杯加热过程中，你在杯口盘子底面看到了什么？

·为什么要给烧杯加热？为什么在杯口盖着的盘子里放些冰块？

·为什么在大烧杯里铺一层饱含水分的湿沙？换用别的东西，例如冰块，行吗？ ·烧杯上方出现的朦胧“白雾”说明什么问题？

依据教学需要，亦可在本实验前补充加热冰块的小实验：在烧杯中放少许冰块，加热，直至烧干。使学生感悟水由固态到液态再到气态的变化。由此导入本实验。本实验的湿沙亦可换为冰块。

对酒精灯的使用方法和注意事项，教师应做出示范并强调以下几点：

·绝对禁止用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯。

·酒精灯的外焰温度最高，应该用外焰去加热。

·熄灭酒精灯时，必须用灯帽盖灭，不能吹灭。

·万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，应立即用湿抹布扑盖。

类似模拟造“冰”、造“雨”、造“雪”、造“霜”、造“露”等活动，还应布置到课处活动中。

对水的物态变化应在本板块末推广到整个物质世界，以利后续教学。教师应依托学生已有的生活经验和对冰--水--水蒸气--水--冰转换的实验探究，引导学生把生活经验跟水的物态变化结合起来，再由小范围内水的物态变化扩展到地球上、自然界中的水循环，启发学生想象出地球上水的“旅行”图景，进而激发他们升腾起疑问：水为什么会在自然界中循环？既然循环不已，为什么还存在水资源危机和缺水？水的三态转化需要什么条件？......2．地球上的水循环

本板块实施过程需借助有关地球上水循环的模型、图片、课件、网上资源等，展示丰富多彩的水的物态变化的的信息，使学生确认水的三种状态不断地相互转化的过程关乎万物生存和人类的发展。

3．大自然中水的物态变化

本板块设计意在展示大自然中水的物态变化创造了自然界的神奇、壮观、瑰丽和生机。教师应引导学生“读懂”大自然向我们“讲述”的水的物态变化的“故事”。

在上面教学中，教师要有意识地渗透情感教育目标，引导学生敬畏地球上的水循环，欣赏大自然中水的物态变化所创造的“杰作”，关爱水的生态系统，形成爱水、节水意识和水资源危机意识。

活动中可以提供如下设想供学生讨论：若水的三态变化停止，人类的生活将变成怎样？

三、发展空间

1．“自我评价”参考答案

（1）屋顶积雪因吸热而融化为水，顺屋檐下流；下流过程中因周围大气吸热而结冰；这种情况相继发生，形成上粗大、下尖细的冰锥。这种天气现象常发生在我国北方天气晴朗但气温低于0℃的冬季。

（2）将在冰箱中冷却的金属块取出后，由于夏天外界气温偏高，金属块将吸热，使其周围空气中的水蒸气遇冷而在其表面液化并聚集为小水滴，擦干后很快又形成，直到金属块与周围环境温度相同。

2．“家庭实验室”指导

太阳能净水器的创意很好。被污染的水将因吸收太阳能加快蒸发（汽化），至温度罩水蒸气遇冷凝结成洁净水滴，然后经漏水托盘汇集到收集杯中。这里有两点需要注意：

（1）周围气温要低于罩内，且空气流通，以加快净化水的速率。

（2）相对漏水托盘，污染水杯口径要小，以减少凝结后的洁净水滴重返染水杯，增加净水产生率。

以上两点注意，可转化为问题，由学生自主探究。

此外，以下两种净化水的方案可以提供给学生作为小实验内容（其中前一个模拟自来水净化过程，后一个模拟饮水机净化过程）。

①在烧杯中加入100mL浑浊的河水（湖水、池水、井水等），然后加入少量明矾粉末，搅拌后静置，观察现象。提示学生思考：将明矾倒入河水中，能使河流变清澈吗？

再将滤纸折好后放入漏斗。漏斗下接另一烧杯。将烧杯上层澄清的水倒入漏斗，将滤液收集到下方烧杯中。

向过滤后的水中加几滴新配制的漂白粉溶液。水会有什么变化？

②在一个较大的饮料瓶底部穿一个小孔，在瓶内底部垫一些棕榈丝之类的透水纤维，再将干净的沙、小石块分层放入瓶中，最上面再放几层透水纤维，做成一个简易滤水器。将洗过菜或淘过米的水倒入滤水器中过滤，收集从瓶底小孔流出来的水，看有什么变化？

3．“物理在线”和“走向社会”指导

（1）组织学生交流湿地资源，应围绕“为什么湿地被誉为'地球的肺'”这一主题，讨论湿地对平衡水的三态变化的重要作用。

（2）关于保护水资源，可组织学生查找相关资料、图片或下载网上信息，并按以下主题整理信息，准备交流和讨论：

①水能为人类做些什么？

②水为什么是宝贵的资源？

③破坏水资源会给人类带来哪些危害？我们应该怎么办？

第2节 熔化和凝固

一、本节三维目标要求

1．知识与技能 > > 了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。

> > 知道熔化和凝固的含义。

> > 认识熔化是吸热过程，了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。

2．过程与方法

> > 感知发生熔化和凝固的条件

> > 区别晶体和非晶体，感悟物质世界的美丽多姿。

> > 经历固体熔化的实验探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。

> > 了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。

3．情感、态度与价值观

> > 尝试对环境温度问题发表自己的见解。有关注环境温度的意识。

> > 尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来，将所学知识与生产、生活相结合。

> > 关注自然现象，产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。

二、重点和难点

本节重点是探究固体熔化过程的规律。

本节难点是实验数据的图像转换方法。

三、教学过程

1.认识晶体

学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足，教师应着力调动学生的观察积累，利用教科书提供的图片，酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、图片资源，首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据--形状规则与否的概念，初步认识晶体和非晶体的区别。

2.实验探究固体熔化过程的规律

不宜将本板块变为演示，要舍得投入时间，引领学生经历固体（含晶体与非晶体）熔化的实验探究全过程，初步领略科学探究的各个环节，学习科学探究的基本思路和方法。这也是课时安排建议本节2课时的主要原因。

（1）首先，教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺，猜想到它们可能存在不同的熔化规律；在观察和思考的基础上，提出探究问题：熔化是在什么条件下发生的？熔化过程有什么特点？晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同？

（2）为了研究提出的问题，重要的是组织学生讨论，制订出分工合理、实用高效的探究讨划和实验设计方案。

各组首先应选取一种晶体、一种非晶体作为对比研究对象；为了使结论具有普遍性，各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同。其次，要探究熔化规律，自然需要将研究对象熔化，怎样熔化？在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象？需要什么实验器材或仪器？要否自己寻找或自制？这些都不要教师给定。这些问题需要师生讨论，达成共识，并要有所约定。例如，各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路，约定定时（例如每隔30s）记录加热过程中晶体和非晶体的温度，并确认当时研究对象的状态，直到熔化持续一段时间为止。至于各组探讨的具体问题，例如，停止加热后，熔化情况怎样？是选取冰和蜡，还是选取海波和松香或者别的作为研究对象？是用水浴法加热，还是直接加热？都应该以宽容的态度对待。需知：规范完美的科学探究纯属理想模型，在实际上是不存在的，以此模式组织探究只能是“假探究”；各组探究过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源，使得合作交流、讨论评估更具实际价值。

（3）在进行实验和收集证据过程中，应帮助学生解决一些实际问题：

①进一步巩固使用酒精灯或无烟腊加热物体的规范要求。

②了解实验室常用液体温度计的工作原理、构造特点、温度范围及分度值。③学会测量温度，知道用温度计测量温度的正确方法和注意事项： ·确认温度计的量程和分度值。

·将温度计的玻璃泡与被测量的物体充分接触。

·当温度计的示数稳定后再读数。读数时，温度计仍需和被测物体接触（体温计除外）。

·读数时，视线要与温度计中液柱上表面相平。

④研究固体熔化时温度的变化规律，需要知道它们熔化过程中的温度。如何使待熔化物体均匀受热、使温度计的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢？怎样使待熔化固体缓慢熔化，以便观察和测量呢？

·待熔固体应为细粒或粉末状。

·盛装待熔固体的试管应较细，以增大受热面积。装入试管中的待熔固体应适量（过少，则熔化过程太短，不利观测；过多，则受热不均匀）。

·优选间接加热（例如水浴）法，并用两枚温度计同监测试管内外的温度，调整控制热源加热力度，使内外温差保持在2～3℃左右。

·建议学生先做非晶体熔化实验，再做晶体熔化实验。用意有二：前者较易成功且易理解；能够对后者产生更强列的印象和反差。

⑤指导学生分工合作，高效安全地进行实验、收集证据。

（4）在数据处理、讨论交流和评估环节，教师的主要工作应集中于：

①激活学生寻找和比较数据规律的需要。

②帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点，指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。

③热情支持学生的附加探究实验，允许学生重做或部分重做实验，以便扩大交流和评估成果。

④为学生提供讨论和评估的必要物质条件，例如，提供视频展台或实物投影仪，用以展示各组所得熔化曲线和数据记录表格。

⑤实验结论不宜绝对化。为了达成共识，应组织学生对比分析、总结晶体和非晶体的熔化过程，归纳出二者的同异点，总结出晶体熔化的两个必要条件：①达到熔点；②继续加热（吸收热量）。

（5）得出固体熔化过程的规律后，教师可予以扩展。

①给出熔点概念。指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界中，生产和技术上，许多现象和应用都与熔点有关。

②引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。

③介绍常见物质的熔点，使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点。

3.液体的凝固

（1）列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如，水结成冰，塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒，熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板......（2）凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰（晶体）熔化过程的三个阶段，采用类比的方法，分析水（液体）凝固过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点。要明确：虽然同种物质的凝固点和熔点相同，但两种曲线却具有不同的物理含义。同时总结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件：①达到凝固点；②放出热量。还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的异同点。使学生获得相对完整的固液变化的认识。

为了同一目的，建议布置课外实验探究活动：利用冰箱设计实验，研究水的凝固过程并画出水的凝固图像。

（3）组织学生综合运用熔化和凝固规律，特别是联系§5.1自我评价中的屋檐上冰锥的形成过程，交流讨论教科书有关“火山爆发后”内容，要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析。

熔岩在流淌过程中，将因向周围放热而导致温度不断降低。虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同，但凝固点（熔点）高的矿物岩浆将首先凝固，这些凝固的矿物要么沉积下来，要么随未凝固的岩浆向前推移，直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列。

三、发展空间

（一）“自我评价”参考答案

1.0℃，BC段

2.非晶体

（二）“家庭实验室”指导

吊冰游戏：盐的熔点高于冰的熔点。冰上撒些盐，因盐的温度高于0℃，致使局部冰面熔化，盐溶化在水中吸热，使绳子周围冰面上熔化的冰重新凝固，故而几秒钟后就能用绳子把冰吊起来。

类似的，可做“复凝”游戏：将一块冰置于桌面上，把两端悬挂重锤的细线横置于冰块上表面，则可见细线缓慢切过冰块落至桌面，而冰块仍是“坚冰”一块，依稀还可找到细线“切豆腐”的痕迹，但“豆腐”重新又连成一片。这是利用冰在压力下熔点提高的特性实现的。

晶体花园：水在蒸发过程中吸热，将加速食盐水的凝固，由于瓦片放置和色素沉着，碗中各处食盐结晶析出的形状殊异，因而生成漂亮的“晶体花园”。

（三）“物理在线”和“走向社会”指导

太空材料：组织学生下载网上信息或去图书馆查找资料，走访专家学者，集中讨论以下问题：（1）什么是太空材料？（2）太空材料成本昂贵，为什么要制选太空材料？（3）你希望太空实验工厂制造什么新的材料？说说你的设想。

第3节 汽化和液化

一、本节三维目标要求

1．知识与技能

> > 知道什么是汽化、液化。

> > 了解沸腾现象，知道水的沸点。

> > 知道蒸发可以致冷。会对蒸发和沸腾进行比较，找出它们的区别。> > 知道汽化是吸热过程，液化是放热过程。

> > 会用汽化和液化的规律解释自然界或生活中的一些简单的物态变化现象。

2．过程与方法

> > 通过探究活动了解水沸腾时的温度特点。

> > 经历实验探究的基本过程，了解科学探究的基本环节。

3．情感、态度与价值观

> > 把生活现象和自然现象与物质的沸点联系起来，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。

> > 了解电冰箱的基本原理及生产“无氟冰箱”的意义，有环境保护的意识。

二、重点与难点

本节的重点是实验探究水沸腾的规律。

本节的难点是水沸腾的温度（沸点）与气压的关系。

三、教学过程

1.实验探究（水）沸腾的规律

（1）“水开了吗？”这是在每家庭几乎天天都会听到的一句问话。“开水不响，响水不开”也许是学生很小就学来的判断水是否“开”了的依据。基本学生拥有丰富的生活经验，但并未认真观察过水沸腾的全过程，并未探入思考过与水沸腾相伴随的气泡、声音、水量、温度等相关特征的变化规律的教学背景，教师宜按照教科书的提示，利用透明容器构造水沸腾过程的真实情境，激励学生：你看到了什么？你想到了什么？引发并确认实验探究问题。

学生探究的问题，应达成某种共识，例如，探究水沸腾与温度的关系，但也应鼓励附带探究其他问题，诸如沸腾前后的声音变化、气泡变化、沸腾时水量的变化等。这些附带探究的问题，对学生进一步深化认识沸腾现象和汽化现象、形成对多种现象联系与思考的意识，十分必要。

（2）迁移探究固体熔化规律的学习经验，在烧水过程中直接观察水的沸腾现象，从而探究发现沸腾的特征和规律，应成为课堂教学中的“转知成识”、“转识成智”的良好契机，同时成为教师引领学生设计实验和进行实验的指南。

教师还应提醒学生：在实验中，要分工合作，做好观察记录（包括水的温度随中热时间变化的记录、水发出的声音、水中的气泡随加热时间变化的相关记录），更要注意安全，避免烫伤。

（3）在学生得出水沸腾的温度和加热时间的关系曲线后，应及时组织分析论证和交流讨论：

·该图像与晶体熔化图像有什么相似之处？有什么不同之处（沸点概念得以生成）？

·沸腾前、沸腾时用酒精灯加热水的作用有什么不同？移开酒精灯，停止加热，水还沸腾吗？

·水的沸点是100℃吗？如果不是100℃，究竟是实验误差，还是另有原因？

·沸腾前后，水中气泡变化、声音变化有什么特征？沸腾中减少的水跑到哪去了？

·水沸腾需要什么条件？这个结论是否可推广到所有液体？为了检验你的判断，你认为是否有必要换用其他液体再做实验？

（4）由水沸腾时的实验数据和水沸腾曲线学生可以认识到水有确定的沸点。鉴于沸点与气压的关系在生产技术和日常生活上的重要应用（压力锅就是一个典型），引导学生探究水的沸点温度与气压的关系，十分必要。

·移开热源，停止对水加热，沸腾则停止。这是学生已经亲历的事实。要探究水沸腾的温度与气压的关系，需在改变气压（增大或减小气压）的前提下，使水重新沸腾，同时测量对应温度。

如何改变液面上方的气压，这是设计实验中的难点和关键。以往利用封闭的烧瓶或烧杯，采用冷水淋浴或用抽气机抽气减压的方法实现“复沸”，要么安全性差，要么设备复杂，而且推理解释复杂，因而不适于学生探究。改用封闭大试管、用注射器缓慢抽气减压的方法实现“复沸”，不仅效果明显、设备简单、便于解释，而且还可利用来进行增压（推进柱塞）“止沸”，为学生完善探究设计提供了可行的选择。的确，要证实水沸腾的温度与气压有关，不仅需要考察气压降低时水的沸点怎样变化，而且需要考察气压升高时水的沸点怎样变化。

（5）将汽化的两种方式--蒸发和沸腾对比分析显然是必要的。而且，蒸发在物态变化中，尤其在水的循环中的重要作用，要求我们在教学中赋予它应有的地位。

除了在表现特征上对两种汽化方式予以辨析外，还可利用分子动理论的分子运动模型给出初步解释。

影响蒸发快慢的诸种因素：液面面积，环境温度、湿度、气压，周围空气流动快慢等，都应纳入教学视界。或回顾小学《科学》，或组织学生讨论（餐厅卫生间装的热风干手器就是一个好例子），甚至组织相应实验探究，应视学生知识和经验基础决定。

本段教学设计应围绕蒸发和沸腾这两种汽化方式的相同点和不同点展开。“为了使洗过的衣服干得快些，可以采用哪些措施？”就是一个适当的导入话题。

2.气体的液化

与凝固是熔化的相反过程一样，液化是汽化的相反过程。具体教学操作可以着手于以下两个方面。

（1）水蒸气液化成水的现象，学生十分熟悉。冷玻璃窗上的水滴，眼镜片上的“雾汽”，烧水时壶嘴喷出的“白雾”，从冰箱中取出的冰镇汽水瓶外壁上的“泪珠”......要注意在教学中调动学生的经验积累，引导他们关注水蒸汽液化的细节。例如，冷玻璃窗上的水滴和眼镜片上的雾气出现在哪一面上？水壶嘴喷出的“白雾”紧挨壶嘴吗？......这些细节对于学生理解液化和汽化规律大有帮助。

（2）气体液化的历史，尤其是空气液化的历史，是物理学发展的缩影，也是科学·技术·社会协调发展的典型。极低温度的获得，真空技术的提高，热力学第三定律的发现，超导、超流和完全抗磁性的发现，超导电性的唯象和微观理论，高温超导材料的研究......都与气体的液化直接或间接有关。教师应利用各种文本资料，展现人类探索气体液化的艰难历程和美好的前景，概述气体液化的两种途径：降低温度和压缩体积。§5.1中的人工造“雨”就是通过降低温度使水蒸气液化成“雨”的。教学中还可增加用注射器压缩乙醚蒸气的体积使之液化（反之则汽化）的学生小实验。

所有气体在温度降到足够低时都可以液化。不存在“永久气体”。--1908年，荷兰物理学家卡末林·昂内斯（H.K.Onnes,1853－1962）领导的低温实验室使最后一种“永久气体”--氦实现了液化，同时获得了4.2K的低温。

在一定温度（临界温度）下，压缩气体的体积也可以使气体液化。事实上，到了1854年，通过包括法拉第在内等人的工作，除了氢、氧、氮等几种气体外，当时已知的其他气体都能被液化了。早期气体液化大多是通过压缩气体的体积实现的。

3.汽化、液化过程中的吸放热

伴随气体和液体过程的能量变化的表现形式是吸放热。本板块的教学应该注重以下几个方面。

（1）沸腾过程中吸热而温度保持不变；停止加热，沸腾随即停止。对此，学生已有实验经历。

蒸发过程吸热的例子也很普遍。在温度计测温泡上裹上用水或酒精浸湿的棉球，温度计的读数有什么变化？在手背上涂些酒精，感受如何？对此，学生更有足够的经验基础。

气体液化放热的现象，学生虽有感悟，但体会欠真切。因此有必要组织学生动手实践。教科书第103页图5-3-8是一个很好的对比实验。教师应认真组织好学生的分组实验和观察讨论。左右试管初始状态相同，左管加热沸腾、水量减少（温度维持在沸点）；右管通入从左管中导入的水蒸气，温度升高，水量增加。典型地展示了物态变化过程伴随着能量的转化这一物理现象。倘若使两管中的水循环流动，它就是蒸气传热的模拟装置。

在此基础上，教师应结合“发展空间”栏中有关电冰箱的阅读材料，提醒学生注意循环工作物质（R134a等）物态变化过程典型地伴随着工作物质能量的变化：在冷冻室汽化吸热（使冰箱内温度降低）；在冷凝器液化放热（使冰箱外的空气变热）。这里的压缩机相当于教科书图5-3-8中的酒精灯，没有它，不可能完成R134a的循环流动；这里的R134a相当于图5-3-8中的水，不同的是，图5-3-8中的水未能循环流动，而R134a比水更容易汽化、比水蒸气更容易液化。

（2）自然界中的物态变化（含熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华）事实上都伴随着能量的变化，不仅仅限于水的三态变化。教师应在本节之末、§5.4和复习课中予以强化。

三、发展空间

（一）“自我评价”参考答案

1.采用“分馏法”，利用水和酒精的沸点不同，使混合液（即甘蔗酒）沸腾，可以从甘蔗酒中分离出酒精。事实上，由于水的蒸发，这样分离出的酒精纯度较低，倘若利用生石灰的极强的吸水性质，将混合液跟生石灰（CaO）混合加热蒸馏，即可达到提纯酒精的目的。

2.减慢盆栽花卉的水分蒸发，自然可以从减小花卉叶表面积（通过修剪）和花盆液表面积、降低周围空气温度、增加周围空气湿度、减少周围空气流通诸种因素考虑。但这同样是一个实际问题，切忌在设计浇水方案时“想当然”应用所学一般物理原理。例如，花卉生长需要一定的温度、湿度、阳光、水分、空气、肥料条件，不能顾此失彼，要统筹兼顾。

学生的设计方案不宜统一要求，重要的是设计思路和原理的运用。

（二）“家庭实验室”指导

依据教科书第104页所提供的资料，可安排两项家庭实验或课外实践活动：

（1）探究电冰箱里的物态变化。要求学生提出自己想研究的问题，设计方案，并进行探究，写出实验探究报告。

（2）制作简易“冰箱”。要求学生调查访问家长或社会人士，了解“土”法致冷保鲜的多种方法，并制作一台袖珍式简易“冰箱”，展示给大家。

（三）“物理在线”和“走向社会”指导

天气图：利用气象卫星捕获的信息，借助计算机和网络技术，可以生成满足各种用户要求的天气图。天气图是天气预报的重要依据，可限定在天气现象中涉及水的三态及三态变化的简单天气图知识，进行查询。

第4节 物态变化与我们的世界

一、本节三维目标要求

1．知识与技能

> > 了解人类认识物态的历程。

> > 认识自然界和日常生活中多种不同状态的物质和物态变化。> > 能用物态和物态变化知识解释身边发生的一些简单物理现象。

2．过程与方法

> > 尝试对环境问题（温室效应、热岛效应等）发表自己的见解。

3．情感、态度与价值观

> > 感悟物态变化在改变物质世界和促进人类文明中的巨大作用。> > 树立可持继发展的意识。

二、教学过程

1.人类认识物态的历程

（1）19世纪之前，人们还只能根据物质的宏观特征（是否具有一定的体积和形状，是否能流动）来区分物质的状态，那时只知道物质有固、液、气三态。初中讲物态和物态变化，主要涉及这三态和三态间的变化问题。这应该成为本教学板块展开的基础，教师应引领学生理解这种物质分类的方法，并在此基础上讨论人类认识物态的历程。

近代对物态分类更深入到物质内部结构。从物质内部结构去分析，物态和物态变化的种类很多。并且，随着科学技术的进步，人们对物质世界的认识会继续深入，更多的物态会被人们发现和认识。

20世纪以来，人们陆续发现或提出的新的物质状态形式有：等离子态、超固态、液晶液、超导态、超流态、中子态、黑洞等。有时同一物质在某种温度和压力下，几种不同的物态同时存在。例如，水处于密闭的容器中，下面是水，上面是水蒸气，就是液态和气态共存的情形。其他还有固、气两态共存，固、液两态共存，或固、液、气三态共存的情形。

一般来说，任何一种物质，在温度、压强等发生变化时，都会呈现不同的物态。研究物态变化对于深入了解物质的结构及性质，对于研制新材料及新物质，都具有很大的现实意义。

（2）依据教材安排，本板块应重点突出等离子态和液晶态。关于液晶态、液晶显示器的基本原理以及液晶显示技术的应用，教科书已有两段介绍。建议教学中补充介绍等离子态、等离子体以及等离子体在工业、农业、军事上的广泛应用。

事实上，等离子体在宇宙中广泛存在。闪电、极光等是地球上的天然等离子体产生的发光现象。在地球之外，如围绕地球的电离层、太阳和其他恒星、太阳风、很多星际物质，都是等离子体。它是宇宙间物质存在的主要形式。用人工方式也可以产生等离子体，如霓虹灯放电、原子核聚变、用紫外线和X射线照射气体，都可以产生等离子体。

利用等离子弧可以进行切割、焊接、喷涂，可以制造多种新颖的光源和显示器。等离子体显示器是继阴极射线管显示器，液晶显示器之后的新一代显示器，它的最大特点是厚度小，显示面积大，用这种显示器制造电视机，可以象画一样挂在墙上。用等离子体技术处理高分子材料，包括塑料和纺织物，既能改变材料的表面性质，又能保留原材料的优异性能，而且无污染。在军事上利用等离子体规避探测系统，用于飞机等武器装备的隐形等。

以上知识内容，有必要向学生简单介绍。对人类认识物态的历程回顾，不仅可以使学生开阔眼界，增长见识，而且富含过程与方法、情感、态度与价值观多种教育功能。希望教师在占有大量信息资源的基础上，认真组织，深入浅出、通俗易懂地向学生展示魅力无尽的探究历程（课件、图片、录像等教学手段往往是必须的）。

2.物态变化改变着世界

本章章首指出：我们生活在物态变化的世界里。人类对物态变化的认识是从水开始的。本章前三节的主要内容大多也是围绕水的三态及其变化展开的。现在，作为本章的最后一节，教师有必要将物态和物态变化的视界拓展到更广泛的领域，展示人类认识物态变化、利用物态变化规律的辉煌历史。

（1）让学生认识物态变化的历史首先可以介绍材料的发现和利用历史--从青铜器到太空晶体。

教科书为此示例性地展示了青铜器、太空晶体。教学中应组织学生利用身边实例展示作为人类文明的象征的材料的“发现”和利用。

例如：

·高压锅上的易熔片（可配以实物和投影展示）。

· 家用电冰箱、空调器中的致冷物质从R－12（氟利昂、二氟二氯甲烷，CF2Cl2）到R134a。

·保护卫星或火箭的整流罩内部的隔热层和外表面涂层。

·从铅锌电池、镍电池、锂电池到硅光电池、氢电池、燃料电池。

·从石器、铜器、铁器到各种特种异型钢材、记忆合金、纳米材料。

*人工增雨用到的固态二氧化碳（干冰）或液态氮、碘化银，家庭厨房中的液化石油气、天然气或燃气，医院里的液态氧，用于运载火箭的燃料液态氧和助燃剂液态氢......（2）物态变化规律的利用--从蒸汽机到热管。

教科书集中讨论了两个典型例子，蒸汽机和热管。教学中当然不宜涉及技术应用细节，但教师对之应有更多的领悟和感受，以便灵活应用于教学设计。

水沸腾变成蒸汽不仅能提供动力（含蒸汽机和蒸汽轮机），还为城市的集中供热提供了优越的方式。蒸汽机曾经引发第一次工业革命，蒸汽轮机、燃气轮机至今仍广泛应用于现代社会。

热管在航天技术中的神奇妙用，得赖于它的特殊结构，但其核心的部分应是它对物态变化规律的运用。此外，热管还用于核电站、大型电机和电子系统的散热冷却。值得提及的是，未来全长1142km的青藏铁路建设中，将迎对550km终年冻结的冻土区，为了达到稳定地基的目的，建设者们将广泛采用通风管路基、热桩（热管）、碎块石调温路基等冻土工程技术，这些都是物态变化规律的广泛应用。

其实热管的应用远不止于此。热管也并不神秘，学生完全可以自制热管、热桩。本部分应将热管作为教学的载体，重点组织学生参与。

教师应在示范的基础上，引导学生设计自己的热管，使学生体验探究的乐趣、艰辛和成功的愉悦。教科书给出的设计题目是用热管设计太阳能热水器、教学中也可改为大型冷藏库设计热桩；为输油管道、工业和民用建筑、水坝设计热桩；甚至可以设计大热管，高效地提取地球内部的地热，直接用于发电或采暖......（3）利用物态变化创造现代生活

本段内容在逻辑上与“材料的发现和利用”、“物态变化规律的利用”是一脉相承的。人类发现、研究、利用物态和物态变化，正是为了创造现代生活。建议将本段内容融于前两部分教学活动中，使之浑然一体，使学生真切体会到：物态变化就在我们身边，物态变化规律的应用改善着人类的生活、医疗、文化、物态变化规律的应用促进着社会的进步和人类文明的发展，进而形成科学的发展观。

3.来自极地的报告

本段以考察报告的形式，警示人类活动对生态环境造成的破坏。教学中，可借助多种教学手段和多种教学资源（含本地资源）帮助学生解读科学技术是双刃剑这一事实，意识到人类必须用科学的态度审视自己的行为，必须依靠科学技术解决人类面临的危机。

可供教学中选择的素材很多，包括：

①水资源危机与节约用水。

介绍世界及我国缺水及水污染的现状，提出合理利用和保护水资源的严肃的社会问题，帮助学生养成节约用水的习惯，增强防止污染、保护环境的意识，鼓励学生投身到合理利用和保护水资源的科学活动中去。

·水污染及水污染的主要原因（有毒物质、污水、石油、热污染、放射性物质等）。

·“水污染防治法”和“水法”。

·“南极科学考察”、“冰川”、“赤潮”等科教片或电视片。

·节约用水徽标：水是生命之源，珍惜每一滴水，是公民的义 务和责任。

·淡水资源和全世界淡水储量。

②《人类环境宣言》与可持续发展

人类面临日趋严重的环境问题：人口问题、温室效应、热岛效应、厄尔尼诺现象、臭氧层被破坏、土地荒漠化、酸雨现象、森林的破坏、物种的消失、垃圾泛滥等，必须将可持续发展推向行动。

·《联合国人类环境会议宣言》和《21世纪议程》

·国际保护臭氧层日（每年的9月16日）

·中国《环境保护法》、《中国21世纪议程》

教学中建议围绕以下主题组织学生活动：

①依据对当地水资源（含地下水）状况和利用情况的事先调查，对水资源污染和滥用提出自己的见解，对水资源利用提出合理化建议。题目可以是：从近日水价上涨3倍说起......②列举家庭生活中用水途径，举出所有可能的节水方法。

本板块的教学主要目的在于给予学生自行收集相关资料、自主探究的起点，因为涉及的知识内容比较广，如果试图对每一个主题都进行展开是不切实际的，教学成本也过于高昂。教师可以选择性地向学生介绍以上的一些知识素材，激发学生开展自主探究的热情。介绍过程中教师应该注重这些自然现象或环境问题与物态变化规律之间的联系，使得学生进一步认识到人类在利用物态变化规律促进生产，提高生活质量的同时，也破坏了自然界原本在物态变化规律下形成的和谐，从而增强危机感，提高环保意识与法律意识。

三、发展空间

（一）“自我评价”参考答案

1.如图5-4-1：

气体

(液化)(汽化)放热 吸热

(凝华)液体(升华)放热(凝固)(熔化)放热

放热 吸热

固体

图5-4-1

2.玻璃管耐受压强（压力）的限度是一定的，酒精被加热到某一确定温度，它施于玻璃管的压强（压力）刚好达到这一限度，因而玻璃管就会爆炸。

（二）“家庭实验室”指导

1.根据水的沸点与压强的关系（P）,可见设计真空洗衣机，使水在常温下沸腾，产生大量气泡，而不需要洗衣粉（含磷洗衣粉也是造成环境污染的因素），在原理上是可行的。用一次性注射器，也可以制造“真空”，产生气泡。

（三）“物理在线”指导

可以举办专题讲座，可以指导学生通过因特网或到图书馆了解有关材料科学的历史和知识，理解“材料科学是人类进步的基石”这一论断的含义。

（四）“走向社会”指导

教科书安排的题目是：厨房里的物态和物态变化。这是一个实用的题目，借此，既可以观察了解材料和物态的有关知识，又可以经历物态变化过程，还可以通过调查家长，了解厨房里的炊具、灶具以及做饭、烧菜等方式的变革，感知科学、技术、社会的关系。

教学中亦可依据需要和当地环境条件可能，安排其他学生实践活动。

第1节 质量

一、本节三维目标要求

1、知识和技能

> > 知道质量的初步概念及其单位。> > 通过实验操作，学会天平的使用。> > 学会测量固体和液体的质量。

2、过程与方法

> > 经历“质量是物体的属性”的探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。> > 在天平的实际操作过程中总结规律，熟悉使用方法。

3、情感、态度与价值观

> > 在探究“质量是物体的属性”中体会克服困难、解决问题、“发现”成功的喜悦。> > 通过阅读天平的使用说明书，培养学生阅读理解能力，养成良好的思考习惯。> > 通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。

二、重点与难点

本节的重点是质量的概念与单位，以及利用天平测量质量。

本节的难点是“质量是物体的属性”的探究。

三、教学过程

1.认识质量

在学习这部分知识的过程中，学生常出现的问题是：把“物质”与“物体”混为一谈；日常购物时常提到的“重量”与物理学中的“质量”的关系搞不清楚。教学中可以通过列举学生熟悉的几种物体，以及对实物的观察，明确“物质”与“物体”的概念；利用学生已有的“东西有多有少”的知识基础，引入质量的概念。

（1）物体与物质

课堂上让学生思考：课桌是用哪些材料制成的？学生能够回答出课桌是用木材制成的。课桌等是物体，木材等是物质。也就是说：课桌这个物体是由木材这种物质构成的。

（2）引入质量的概念

铁钉和铁锤含有铁这种物质的多少不同，桌子和凳子含有木材这种物质多少不同，塑料桶和塑料杯含有塑料这种物质多少不同，物理学里为了表示这一性质，就引入了质量这个物理量，质量表示物体中含有物质的多少。

质量是物理学中的一个基本概念，它是物体惯性大小的量度，质量又与能量相联系，这些知识将在以后学习。在初中，对质量的概念讲得很浅显，只是说质量表示了物体所含物质的多少，应该明确，这不是质量的定义，教学中不要过分强调。

（3）认识质量的单位

讲过质量的单位后，可以告诉学生，日常生活中，我们购买粮、菜、糖、水果等物品时，常说它们的重量是多少斤或公斤，这里说的重量，实际是质量。因为售货员使用的台秤或杆秤，跟天平一样，属于杠杆类量具，只能测量物体的质量，另外公斤和斤都是质量的单位，斤和公斤是500克和1千克的别名，所以说，日常生活中所提到的重量实际上是质量。

2.测量质量

关于天平的使用，本书有两个原则：一是器材不局限于某种形式、某种规格（如托盘天平、物理天平、电子秤或其它自制天平），二是尽量让学生边思考边操作，自己摸索，从中学到规律性的东西。

从这两个原则出发，本书给出了托盘天平的使用说明，让学生对照实物（如果没有托盘天平，也可以用自制天平），认真阅读，熟悉天平的主要结构，调节与使用方法，引导学生在三个方面进行思考和尝试性操作（课本第116页）。这样做可以避免学生死记操作步骤，培养学生阅读理解能力，使学生养成思考的习惯，学会思考。

学生通过讨论总结出天平使用的基本方法：

①调节平衡螺母应遵循以下规律：指针左偏就向右调；右偏向左调。

②天平调节平衡后，左右盘不能对调，平衡螺母不能再动。

③取砝码时一定要用镊子。

④往盘里加砝码应先估计被测物的质量，再从大到小加砝码；当加到最小一个砝码时超过待测物重，则应改用移游码。

⑤游码的读数是读游码的左边所对标尺的刻度值。

天平使用注意事项：

①不能超过最大称量（天平的最大称量=所配砝码总质量+游砝最大读数）。

②取砝码要用镊子，并轻拿轻放。

③保持天平干燥、清洁。

3.探究质量是物体的属性

设计前两个探究实验，其目的一方面是让学生练习使用天平称量物体质量，培养学生使用天平的技能；另一方面是让学生通过实际动手操作获得体验，理解物体的质量不随形状、状态而改变。探究实验1中的橡皮泥可以用面团或泥团替代。探究实验2，除了用冰做实验外，还可以用雪、冰箱里的霜或硫代硫酸钠做实验。

课本上116页“实验探究”中的第三点是科学家的发现，是让学生知道质量是不随空间位置而变化的物理量。解决好这个问题的关键是引导学生从“物体中所含物质的多少”入手，为了增强感性认识，教师可以给学生展示宇航员在太空中、在月球上的图片或视频。

三、发展空间

1.“自我评价”参考答案：

数100张邮票大小的纸片一同放到天平上称量，将称量的结果除以100，便得到一枚邮票大小的纸片的质量。

这是实验技能训练方面的问题。测量单个小物体的质量时，由于被测物体的质量比较小，托盘天平和学生天平的精度不够，难以测量出单个小物体的质量，因此采取累积测量的方法，以提高测量结果的准确度。教学中还可以让学生选取其他的被测物体，如测量一个大头针的质量，一个曲别针的质量，一个图钉的质量，一段1cm长的棉线的质量等等。

第2节 物质的密度

一、本节三维目标要求

1.知识和技能

> > 理解密度的物理意义。

> > 知道密度的公式，能用公式进行计算。能用密度知识解决简单的实际问题。> > 知道密度单位的写法、读法及换算。

2.过程与方法

> > 通过经历密度概念的建立过程，学习建立科学概念的思维方法。> > 熟悉量筒的使用方法。

3.情感、态度与价值观

> > 密度反映的是物质本身所具有的特性。通过探究活动，使学生对物质属性的认识有新的拓展。

> > 通过量筒、天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。

二、重点与难点

本节的重点是理解密度的物理意义。知道密度的公式，能用公式进行计算。

本节的难点是学生对“密度是物质本身所具有的特性”的认识，以及密度单位的写法、读法及换算。

三、教学过程

1.实验探究过程设计

“密度”是初中物理的重要内容之一，它在今后学习液体压强、浮力以及高中气态方程等方面都有广泛的应用。同时，“密度”对于初二学生来说，又是一个比较抽象、比较难懂的概念。初二学生由于对此概念弄不清楚，影响了以后有关内容的学习。为了使学生更好地理解密度概念，教材设计了对密度概念建立过程的实验探究，使学生经历“密度”的概念的建立过程。

(1)创设情景

课堂上，让学生观察两个（一个是铝制的，一个是不锈钢制的）大小、形状一样的勺子。或者观察两杯体积相同的不同液体的质量。很多学生会像小聪一样，提出猜想：体积相同的不同物质可能质量不同。并进一步思考，这里包含有什么道理呢？

(2)制定计划，进行探究

收集日常生活中体积不相同的不同物质比较容易，所以小聪制定了收集生活中的一些小物品，进行探究。

在制定计划时，需要教师引导。首先让学生思考：铁块和木头谁重？怎么比较铁块和木头谁重？由此引导学生得到用天平、刻度尺和量筒测量这些小物品的质量和体积，然后计算1cm3物体的质量的设计方案。

然后让学生分成几个小组，进行探究。对于小物体的体积，学会使用量筒是学生继续探究的前提。可以组织学生阅读课本117页，学习量筒的使用方法。

(3)分析论证，得出结论

每个小组的测量结果数据量少，总结不出规律。必需汇总各小组数据，填入课本118页表中，才能显示出规律性的结论：1立方厘米质量相同的物体都是由相同的材料组成的。

对这个结论，教师要引导学生思考：“1cm3物体的质量”有什么意义？应使学生悟出“1cm3物体的质量”可以区别不同的物质，并进一步认识到这是一个描述物质特性的物理量，由此给出密度的概念。

根据密度的定义，可以推知密度的公式ρ=m/V。

对于教学的实施过程，需要有以下几点说明。（1）密度的公式：

密度=质量/体积 ρ=m/V

这个公式的得出实际上是利用了密度的概念和相应的运算法则，也就是要求出单位体积的质量应当用除法，所以同学们对物理知识的学习，尤其是一些物理公式，一定不要死记硬背，要学会运用数学方法研究物理问题．建立正确的物理模型，明确同种物质密度跟质量不成正比，跟体积不成反比的结论．密度是物质的特性，对同一种物质来说，在一定条件下，密度是一个常数．密度表示的是单位体积的某种物质的质量，例如铝的密度是2.7×103 kg/m3，它的意义是1立方米的铝的质量是2.7×103 kg。可见物质的密度是用物质的质量和它的体积的比值求出的，而不是由它质量的多少或它体积的大小所决定的．因此不能说物质的密度跟它的质量成正比，跟它的体积成反比．例如一块铝切去一半，剩下一半的密度是否发生了变化呢？没有，因为当这块铝切去一半时，体积变为原来的二分之一，质量也变为原来的二分之一，但m／V的值即ρ并没有发生变化．

（2）密度是反映物质特性的物理量，物质的特性是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质．密度描述的是：各种物质在体积相同的条件下，所含的质量不相等的特性．各种物质都有一定的密度，不同物质的密度一般不同．物质的密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态无关．由于物体在温度发生变化时，体积会发生变化（即物体有热胀冷缩的性质），而质量不变，则物体的密度要随温度的改变而改变，在物质发生物态变化时（例如水结成冰）密度一般有变化．例如一块铁，它的温度升高了，体积会膨胀，但是质量没变，这样根据ρ=m／V，公式中分子不变，分母变大，分数值应当变小，所以密度会变小．

上边这些变化有时比较小，比如铁块温度升高．在温度变化不太大的情况下，可以不考虑密度的变化，但有些变化较大就必须强调条件，比如气体的密度，在密度表中就限定了条件，是0℃及1个标准大气压下．正是由于这样，我们说密度是物质的特性，并不是说物质的密度是永远不变的，它还是随外界条件的改变而要发生变化的．前面我们讲的质量是物体的属性，属性是不随外界条件的改变而改变的，质量与形状、状态、位置无关．各种物质都有一定的密度，指的是在一定温度和状态下．今后我们讨论的问题，大多是温度变化不大的情况，可以把密度视为定值．

（3）密度的单位是由质量单位千克和体积单位立方米组成，属复合单位。这是教学的难点，有必要特殊强调一下，帮助学生理解和掌握。

对一些常见物质的密度，学生要了解，会查密度表中的密度值。另外教师可再补充介绍一些生活中常见的密度值，宇宙中某些恒星的密度等，同时介绍英国物理学家瑞利发现氩气从而获诺贝尔物理奖的科学史，激发学生的兴趣和求知欲望，并不断探索。

2.密度的应用

在生活和生产中密度的应用很广，我们可以根据密度的大小鉴别物质，通过测定密度，发现新材料，估测矿山、油田的储量等。教师可以结合课本120页的图6-2-4讲解。

三、发展空间

（一）“自我评价”参考答案：

1.用托盘天平测量多个硬币的质量，然后用量筒测量体积。体积的测量方法也很多，学生自己选定。要求写出选用的实验器材和实验方法及实验步骤。0.5元硬币密度约为7.7克/厘米3，它是由合金材料制成的。

2.已知密度、质量，根据密度公式计算体积。

（二）“走向社会”指导

课题1：实验分析金属的一些属性

组织形式：学生活动小组

参考方案：通过实验，探究几种金属和塑料弹性、密度、硬度，说明生活中是怎样应用物质的这些属性的。写出探究过程报告．发现新问题。

第3节 活动：密度知识应用交流会 一、三维目标要求

1． 1． 知识与技能

> > 知道密度知识的应用．

> > 能运用密度知识鉴别物质，计算物体的质量与体积。

2． 2． 过程与方法

> > 学会系统地整理知识，形成良好的认知结构．

> > 通过探究活动学会测量液体、固体的密度，学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。

3． 3． 情感、态度与价值观

> > 在探究过程中体会克服困难，解决问题，获得成功的喜悦。

> > 在探究活动中，受到科学态度、科学观念的熏陶，培养他们创新精神、实践能力，养成良好的个性，形成正确的世界观。

二、重点与难点

本节的重点和难点是利用密度知识分析和解决实际问题。

三、教学过程

1.展示学生设计的知识结构

让学生提前自己复习本章知识，并进行整理归纳。根据自己的理解设计出本章的知识结构，可以用文字、表格、图形、故事等各种形式表示出来。

本节课，首先展示学生总结的知识结构，在此基础上，教师进一步引导学生认识物质密度的物理意义、测定方法，以及密度知识的应用，弄清质量与密度的区别。

（1）质量是物体的属性，而密度是物质的特性，如一瓶水用去一半，剩下一半的质量只是原来的1/2，但密度却不变。

（2）一个物体的质量不随温度变化，但密度却随温度变化，如一瓶水，温度由0℃上升到4℃，体积变小，质量不变，密度却变大，故4℃的水密度最大。

（3）一个物体的状态发生变化时，质量不变，但因为体积要发生变化，所以密度要发生变化。

2.学生汇报自己的探究课题

通过三组学生汇报自己密度应用的探究课题，让学生不但了解了密度的应用，而且还学到了利用密度处理实际问题的方法。

该活动的目的在于给学生提供一种自主的、开放的、研究性学习的机会，使学生了解生活，了解社会，受到科学态度、科学观念的熏陶，培养他们创新精神、实践能力，养成良好的个性，形成正确的世界观。活动过程一般包括：选择课题、制定方案、实施、总结、交流五个阶段。前四个阶段是学生课下进行的，“交流”安排在课上。在活动实施之初，一般由教师设计撰写活动方案，但随着活动的展开，就要指导学生撰写方案、计划。这个活动安排在本册教材的最后一节，学生通过前面几章的实验探究和活动，已有了开展这一活动的基础，教师可以放手让学生去实践，教师只做必要的指导。

为了更好地完成本节课的教学目标，特将各报告的教学意图简述如下，供教师在组织教学时参考。安排报告1是要让学生掌握测定密度来鉴别物质的方法。报告2是要让学生掌握利用天平测质量，利用量筒测体积，然后应用密度公式来计算物质密度大小的实际问题的方法。报告3是要让学生掌握应用密度公式来计算物体体积的方法。

在整节课中，教师的任务是引导学生对其他小组的方案进行评估，提出改进意见。比如：第一小组在报告了他们如何证明了铅球不是铅做的之后，其他同学提出用直尺、三角板测铅球的直径，就能测出铅球的体积。另外我们还可以利用溢水杯、量筒测量铅球的体积等等。

本节课也可以设计其它活动。如：①怎样鉴别戒指是不是纯金的？怎样知道矿石是什么物质的？②怎样知道一块很大的长方形碑石的质量？怎样知道教室内空气的质量？③怎样知道一个不规则的钢零件的体积？怎样知道一大卷细铜线的长度？等等。

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