教科版八年级物理上册第一章走进实验室 教案.docx

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教科版八年级物理上册第一章走进实验室教案

第一章走进实验室

1.走进实验室：

学习科学探究

教学目标

三维目标要求

一、知识与技能

1.观察一些典型的物理现象，初步了解观察的科学方法。

2.知道科学探究的一般步骤。

二、过程与方法

1.通过观察常用实验仪器,认识到测量工具对探究性学习的重要性。

2.了解安排科学探究一般步骤的原因。

三、情感态度与价值观

激发初步的探究意识和对探究的渴望，培养对科学的求知欲望。

认识到物理与生活的密

切联系，并乐于探索自然现象和日常生活中的物理现象。

教学重点和难点

一、教学重点

知道科学探究的一般步骤。

二、教学难点

知道科学探究的一般步骤。

教学过程

情景导入

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.那么这个吊灯完成一次摆动的时间是否相同呢？

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。

同学们，让我们像科学家们一样，走进科学的殿堂，体会科学探究的快乐之旅吧！

教学活动

本节分为四个教学板块：

（1）观察奇妙的物理现象；

（2）认识科学探究的工具；（3）像科学家一样探究；（4）建立你的家庭实验室。

一、观察奇妙的物理现象

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。

二、认识科学探究的工具

认识科学探究的工具（图1-1-2）并且摆出一些实物测量工具进行教学。

（1）长度测量仪器：

刻度尺、千分尺、游标卡尺、盒尺；

（2）时间测量仪器：

电子停表、机械停表；

（3）质量测量仪器：

托盘天平；

（4）温度测量仪器：

温度计；

（5）体积测量仪器：

量筒、量杯；

（6）电的测量仪器：

电流表、表压表；

（7）力的测量仪器：

弹簧测力计、圆盘测力计。

三、像科学家一样探究

科学探究的七个要素：

提出问题→猜想与假设→制定计划、设计实验→进行实验、收集证据→分析论证→评诂→交流合作

（1）科学探究：

就是要找出其中的原因和规律。

（2）“观察”是科学发现的重要环节。

（3）“制定计划、设计实验”是科学探究的重要环节。

（4）测量：

是物理实验的基本内容，物理实验的结果都要进行测量才能得到。

（5）走进实验室的首要目的：

让同学们认识各种仪器，初步了解仪器的使用规则。

知识拓展：

基本方法：

科学探究的方法很多，常见的有：

提出假设、建立理论，观察法，模型法，实验验证法，控制变量法，类比法，比较法……等。

其中最常用的方法是“控制变量法”（也叫变量控制法——指在研究一个物理问题与多个因素的关系时，常采用分步探究的方法。

即对各个因素分别进行探究。

当探究与某一个因素的关系时，把其他因素控制为相同（不变），只让要探究的因素发生变化，然后把各步的探究结果综合起来得出总的探究结论。

这是初中物理学中最常用的探究方法）。

四、建立你的家庭实验室

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，还很有趣。

1.物理研究什么？

（1）求学生看课本P6。

（2）学生回答：

表扬积极回答问题的学生，培养同学们积极思维、分析解决问题的熊力。

（3）在学生回答的基础上，教师小结并补充一些有关问题，激发学生学习物理的兴趣。

什么力使苹果下落?

这是由于地球的引力使苹果下落。

你知道月亮为什么围绕地球转?

地球围绕着太阳转?

为什么火箭能飞上天？

平静的水面为什么产生倒影?

这是出于光的反射

缘故。

平面镜为什么能成像?

哈哈镜是怎么回事?

为什么加热水才沸腾?

这是由于加热使水的

温度达到了沸点，发生了剧烈的的汽化现象。

你会判断水是否沸腾了?

水沸腾时从水壶中喷

出的“白汽”是怎样形成的?

雷声难道真是雷公电母发怒吗?

当然不是，世界上没有什么雷公

电母，这是自然界小的火花放电。

你知道量雨天为什么不能在大树下避雨吗?

高大的建筑物

上为什么要装避雷针?

电到家是怎么回事?

2.物理是有趣的：

演示实验之前先简介实验装置，提出实验中的问题，让学生猜其结果，然后再进行演示，对实验用物理知识小结，落实到学习物理是有趣味的。

学生实验：

先用放大镜看自己的手指，注意要前后移动放大镜直至看清手指。

提问：

这时你看到的手指有何特点。

答，可看到手指是放大的。

然后手持放大镜，把手臂伸直通过放大镜看窗外的物体，答，可看到手指是放大的。

然后手持放大镜，把手臂伸直通过放大镜看窗外的物体提问：

这时你看到的景物有何特点，答：

通过放大镜看到的物体是缩小了，而且是倒立的，（实验为每两人一组，发给一个放大镜。

）

总之，物理现象是一个个的谜。

学习物理能解开头脑内的迷、揭穿谜底。

学习物理还能初步体验科学家们研究物理研究方法、因此学习物理是有趣的。

同学们要从小立志学好基础知识，长大能在科学上，在物理学上取得成就，对人类做出更多的贡献。

3.物理是有用的：

（1）启发、引导学生从生活、生产和科学技术等方面讨论，说明学习物理知识的必要性。

（2）教师指出学好物理知识是学好其他自然科学、如化学、生物、地理等课程的基础：

（3）简介无理研究对我国社会主义现代化建设做出了重要的贡献。

五、教育学生遵守实验室守则

1.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。

2.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。

3.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。

4.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。

5.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。

6.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。

7.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。

8.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。

9.经任教教师允许后，学生方可离开实验教室。

10.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》。

板书设计

1.走进实验室：

学习科学探究

2.测量：

实验探究的重要环节

教学目标

三维目标要求

一、知识与技能

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。

2.学习使用刻度尺，了解零点（零刻度线）、分度值、量程等概念。

3.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。

二、过程与方法

1.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。

2.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。

三、情感态度与价值观

1.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。

2.训练实验技能的同时注意培养良好的实验习惯。

教学重点和难点

一、教学重点

1.熟悉长度和时间在国际单位制中的基本单位，以及与其他常用单位的换算。

2.学习使用刻度尺测长度、停表测时间，了解零刻度线、分度值、量程等概念。

3.了解误差，练习多次测量求平均值减小误差的方法。

二、教学难点

了解误差，练习多次测量求平均值减小误差的方法。

教学过程

情景导入

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，适当介绍，增强学生的爱国意识和民族自信心。

教学活动

本节分为三个教学板块：

（1）从木工尺到米原器；

（2）实验：

测量长度；（3）实验：

测量时间。

一、从木工尺到米原器

1.长度的单位

（1）基本单位：

米（m）

（2）常用单位：

千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米。

它们的代表符号分别是km,dm,cm,mm,um，nm。

（通常刻度尺的单位标注是用符号表示）

通过列举事例使学生对米、分米、厘米、毫米等单位长度能心中有数，有个粗略的概念。

例如：

常用铅笔笔芯直径大约1毫米，小姆指宽约有1厘米，手掌的宽大约有1分米，成年人的腿长大约1米左右。

（3）单位换算：

1km=1000m；1m=1000mm；1mm=1000um；1um=1000nm；1m=10dm=100cm。

例：

下列各式中表达正确的是（C）

A.7.2m=7.2×100=720cm

B.7.2m=7.2m×100=720cm

C.7.2m=7.2×100cm=720cm

D.7.2m=7.2m×100cm=720cm

2.时间的单位（s）

（1）基本单位：

秒（s）

（2）常用单位：

小时、分等。

它们的代表符号分别是h、min。

它们之间的换算关系如下：

1h=60min；1min=60s。

二、实验：

测量长度

1．常用的长度测量工具

活动1：

让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等，然后教师出示一些常用的测量工具（刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器）让学生观察。

活动二观察下图刻度尺的外形回答下列问题：

（1）它的零刻度线在哪里，是否磨损？

（2）它的量程是多少？

（3）它的分度值是多少？

在上图所示的刻度尺中，其零刻度线在左端（离最左端边缘有一小段距离），没有磨损，它的量程为0～8cm，也就是说它最多能测8cm的长度，它的分度值是0.1cm。

教师强调：

刻度尺的零刻度线如果磨损，要从一个清晰的整数刻度线量起。

2．使用刻度尺测长度的方法

活动2：

学生分组实验，测量铅笔的长度、圆柱体的高、木块的长度、物理课本的长和宽等，教师及时纠正出现的问题，要求学会正确使用刻度尺。

归纳总结：

正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括，即“选、放、读、记”。

（1）选：

在实际的测量中，并不是分度值越小越好，测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度，再选择满足测量要求的刻度尺。

（2）放：

即刻度尺的位置应放正，零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测物体保持平行（如图甲所示），不能歪斜（如图乙所示）。

甲

乙

对于较厚的刻度尺，应使刻度线贴近被测物体（如图丙所示）。

零刻度线磨损时，要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起，测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值（如图丁所示）。

丙丁

（3）读：

即读数，视线要正对刻度线（如图所示）；除读出分度值以上的准确值外，还要估读出分度值的下一位数值（估读值）。

图中铅笔长度为69.5mm，其中6

9mm是准确值，0.5mm是估读值。

（4）记：

指记录。

记录测量结果应包括数值和单位。

图中木块长度为2.77cm。

3.特殊长度的测量

（1）测量硬币的直径、硬币的周长。

探究：

不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量，直径的位置难以判断，会使测量不准确。

只能用间接的方法进行测量。

　　方法1（卡尺法）：

如左图所示，用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘；借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量。

或用一只三角板和一把刻度尺，如右图，用两把三角板紧夹住硬币， 均可从刻度尺上读出硬币的直径d。

根据公式L=лd 求出硬币的周长。

　　方法2（滚轮法）：

在纸面上画一条直线，让硬币从某个记号开始，在纸面上沿直线滚动n周记下终点。

测出线段长度s，先求出每周的周长L=s/n，再利用L=лd求出硬币的直径d=s/nл。

　　方法3（替换法）：

把硬币放在纸上，贴着边缘用笔画上一圈，再剪下对折，然后用刻度尺直接测量圆的d，即为硬币的直径。

根据公式L=лd求出硬币的周长。

　　方法4（化曲为直法）：

拿一纸条紧贴着硬币边包几圈，用一大头针在纸条上扎穿一个孔，然后将纸条展开平放，用刻度尺测出相邻孔间的距离L，就是硬币的周长。

根据公式d=L/л求出硬币的直径。

　　（3）测量一页纸的厚度，探究：

纸的厚度为10 -4m,用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度，也测不出二页纸厚度，但是能测出上百页纸的厚度，而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了。

　　（以多测少法）测量时取若干页纸（纸的页数要足够多），压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L，然后将总厚度除以纸的页数n，求出每页纸的厚度l=L/n。

　　（4）测量细铜丝的直径，测量道理与测量一页纸的厚度相同（以多测少法）。

　　测量方法：

找一支圆铅笔，把细铜丝捋直，将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l，再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n 。

　　总结得出刻度尺的正确使用方法：

刻度尺要贴近被测物体；刻度尺要跟所测物体的长度平行；读数时视线要与尺面垂直；读数时要估读到分度值的下一位。

　　测量结果=数字+单位

问题1：

如何测量一个碗口的周长？

思路：

被测长度的特点：

①曲线；②规则（圆）。

测量方法：

①直接用卷尺测量；②化曲为直：

用细线绕碗口一周再拉直测量；③利用圆周公式C＝2πr＝πd：

两把三角板一把尺子夹紧碗口即可量出直径或用纸将碗口的圆描下，再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法（有多种方法）找到直径来测量。

问题2：

我国第一条高铁线——武广高铁，如何知道这条铁路的总长度呢？

思路：

被测长度的特点：

距离太大，难以直接用刻度尺测量。

测量方法：

①上网查找；②借助地图间接测量。

说明：

上述两个问题先分析特点，方法让学生讨论后再一一评价。

鼓励学生多找方法，并尽量找到简单实用的方法。

4.误差

测量时，要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字，是估读就不可能非常准确，测量的数值和真实值之间必然存在着差异，这个差异就叫误差。

误差跟错误不同。

测量中，由于视线的偏斜而导致测量的错误，这是由于没有按规则去做而造成的。

错误是应该而且可能避免的。

测量的误差是不可避免的，除了估读的误差外，还有其他原因造成的误差。

如仪器本身不准确，环境温度、湿度变化的影响等，这都是造成误差的原因。

误差不可能消除，只能尽量的减小。

减小误差的措施比较多，其中求平均值的方法，简单而有效。

测量中有时估计偏大，有时会偏小，这样多次测量值的平均值更接近于真实值。

三、实验：

测量时间

1.时间的单位

在日常生活中，除了经常进行长度的测量外，也经常需要对时间进行测量。

在国际单位制中，时间的基本单位是秒（s）。

在日常生活中，还常用到其他的时间单位：

年（y）、天（d）、时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）。

它们之间的换算关系是：

1h＝60min；1min＝60s；1s＝103ms；1ms＝103μs。

2.时间的估测

活动1：

（集体活动）：

估测1分钟的时间长度。

（请三个同学上台面向黑板，其余同学当裁判，讲台桌上的大时钟面向“裁判”，教师喊计时开始，三名若认为1min时间到则举手，比比看谁对1min的时间估测更准一些。

）

3.时间的测量

讲解：

时间估测的结果精确度是不高的，当精确度要求高时，可以选择适宜的时间测量工具进行测量。

活动2：

（2人一组）：

停表的使用。

（教师先利用多媒体对停表的使用方法进行简单讲解，然后教师喊口令，学生按停表计时，请同学相互帮助，共同搞清楚停表的使用方法。

）

板书设计

2.测量：

实验探究的重要环节

3.活动：

降落伞比赛

教学目标

三维目标要求

一、知识与技能

知道科学探究的基本环节，能初步运用控制变量法设计实验。

二、过程与方法

1.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。

2.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。

三、情感态度与价值观

积极参与制作降落伞的活动，研究它下落快慢与哪些因素有关，初步体验“提出问题、进行猜想、设计实验、进行试验、分析论证、讨论交流”的科学探究过程，初步体验“控制变量”的思想。

教学重点和难点

一、教学重点

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。

二、教学难点

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。

教学过程

情景导入

展示“竞赛通知”，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！

教学活动

一、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。

二、比赛活动

板书设计

3.活动：

降落伞比赛