物理学科课堂引入案例

物理学科课堂引入案例
理科综合组周融涛
案例1
[任课年级]高二年级
[使用教材]全日制普通高级中学教科书（必修加选修）物理第二册[课题]多普勒效应（第十章机械波第七节）
[学习目标]
1．知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别．
2．知道什么是多普勒效应，知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象．
3．了解多普勒效应的一些应用．
[教学引入的目标和基本思路]
多普勒效应属于新教材增加的必学内容，首先是“多普勒效应”在现代生活中有广泛应用．通过对多普勒效应的发现、假设、分析证实和应用四个方面的学习，可以使学生知道多普勒效应，“极端假设法”、“定性分析法”等思维方法．
在能力方面，使学生对研究物理的一般方法（即：发现问题－提出假设－分析证实－推广应用）有更深的理解．更重要的是通过对多普勒效应的应用的学习，可以激发了学生的求知欲和创造欲．
[引入过程]
1．【演示】制作的课件：听行驶中火车的汽笛声
现象：当火车向你驶来时，感觉音调变高；当火车离你远去时，
感觉音调变低（音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低）．
2．STS设计引入：
（1）根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等．
（2）红移现象：在20世纪初，科学家们发现许多星系的谱线有“红移现象”，所谓“红移现象”，就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移，这种现象可以用多普勒效应加以解释：由于星系远离我们运动，接收到的星光的频率变小，谱线就向频率变小（即波长变大）的红端移动．科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度．这种现象，是证明宇宙在膨胀的一个有力证据．
（3）根据多普勒效应，交警可以迅速测出车辆的行驶速度；医生可以知道病人的血液流速情况；国防上可以测出飞行物的飞行速度等等．
[应用效果及反思]
其次它是在讲了波的干涉、衍射之后讲解的，是波动现象的又一特征，可以使学生对波的认识更丰满，更深入一些．既能开阔学生的眼界，又不增加学生负担，还能激发学生学习物理的兴趣．
物理学科课堂引入案例
理科综合组周融涛
案例2
[任课年级]高二年级
[使用教材]全日制普通高级中学教科书（必修加选修）物理第二册[课题]多普勒效应（第十章机械波第七节）
[学习目标]
一、知识目标
1．知道什么是超声波和次声波．
2．了解超声波和次声波的应用．
二、能力目标
培养学生的阅读能力、概括能力．
三、德育目标
通过对超声波的教学，培养学生学习物理的兴趣．
[教学引入的目标和基本思路]
次声波和超声波是一种听不见的波，由于超声波不能直接被人们所听见，因此对于它的发现和认识也是比较晚的，超声波的发展历史大概只有100年左右，由于它具有许多独到之处和优点，因此，超声波得到了许多应用，并迅速地发展成为一门新兴的边缘学科——超声波学．
本节课主要就讲次声波和超声波的应用，因此，教师在讲解时以次声波和超声波的应用为中心．多举一些次声波和超声波应用的实
例，也可引导学生积极参与举例，教师给与解释.
[引入过程]
1．在生活中我们可听到各种各样的声波，但是人耳能听到的声波的频率范围是有限的，大致在20Hz到2000Hz之间．频率小于20Hz 和频率大于2000Hz的声波，虽不能引起人类听觉器官的感觉，但它们对人类有很大的实际意义，本节课我们就来共同学习这两种波．2．许多动物都有完善的发射和接收超声波的器官．例如视觉很不发达的蝙蝠，主要靠发出超声波的回声来发现目标，确定飞行方向，现代的无线电定位器——雷达，质量有几十、几百、几千千克，而蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克，而一些重要性能都优于现代的无线定位器，水中生活的海豚，也有完善的超声探测系统．3．近年来，一些国家利用次声能够“杀人”这一特性，致力次声武器——次声炸弹的研制尽管眼下尚处于研制阶段，但科学家们预言；只要次声炸弹一声爆炸，瞬息之间，在方圆十几公里的地面上，所有的人都将被杀死，且无一能幸免．次声武器能够穿透15厘米的混凝土和坦克钢板．人即使躲到防空洞或钻进坦克的“肚子”里，也还是一样地难逃残废的厄运．
次声炸弹和中子弹一样，只杀伤生物而无损于建筑物．但两者相比，次声弹的杀伤力远比中子弹强得多．
4．STS设计引入：
（1）由于超声波的穿透能力很强，可以制成超声波探伤仪，用来探查金属内部的缺陷．还可以用超声波对混凝土制品、塑料制品、陶瓷制品以及水库的堤坝探伤．
（2）利用超声波在液体中传播时，可使液体内部产生相当大的液压冲击这一特点，可对金属零件、玻璃、陶瓷等制品的表面的污垢进行清洗．
（3）利用超声波可以把普通水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠，变成雾气喷散到房间的空气中，增大房间中空气的湿度，这就是“超声加湿器”的基本原理．
（4）利用超声波可进行“B超”，就是利用超声波的发射，来探查人体内部的各种器官、组织等有无异常，还可以确定肿瘤的有无、位置和大小等等．
（5）利用超声波作用于人体时．机体细胞受到振荡和刺激，可起按摩作用，治疗神经痛等疾患．
（6）用超声波消毒灭菌也是有效的．例如用超声波来给牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法对营养成分的破坏．
[应用效果及反思]
本节课我们学习了什么是超声波和次声波以及它们在生活中的应用，同学们一定要努力学习，争取在超声波和现代仿生学方面做出自己的贡献．
物理学科课堂引入案例
理科综合组周融涛
案例3
[任课年级]高二年级
[使用教材]全日制普通高级中学教科书（必修加选修）物理第二册[课题]磁场磁感线（第十五章第一节）
[学习目标]
一、知识目标
1、了解磁场的产生和磁现象．
2、理解磁场的方向性，知道用磁感线反映磁场的方向．掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况．
3、掌握安培定则，并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向．
二、能力目标
1、通过磁场现象的学习，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力．
2、利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力．
三、德育目标
1、让学生了解我国古代对磁现象的研究（如指南针的发明），培养学生爱国主义思想，鼓励他们学习科学的热情．
2、通过对磁感线的引进，使得学生了解如何将抽象的概念转化为形象的模型进行研究的方法．
[教学引入的目标和基本思路]
由于学生在初中时已经对磁场概念有了初步的了解，又由于前面学习了电学的有关知识，因此在学习磁场知识时会比较容易的接受．但是在学习用磁感线来描述磁场以及相关的几个特殊磁场的磁感线分布时会感到一定的困难，教材给了有关的插图，在“媒体资料”中，提供了相关的磁感线分布的三维动画，教师可以参考使用，有助于学生对磁感线空间形象的准确把握．
教师在讲解磁场的有关概念时，可以参考电场的相关内容进行类比，如：电场线描述电场————磁感线描述磁场．在以后几节的学习上，可以大量采用这种方法，分析电场与磁场的相同之处，找出不同，帮助学生加深对“磁场”这一抽象概念的理解．
[引入过程]
1、课堂引入：
[师述：]美国佐治亚州亚特兰大E－mory大学的神经学专家查尔斯做了一个实验．查尔斯让他的同事拉赫大声地数数，而他将一个手机大小的磁线圈对准拉赫的前额．“一、二、三”，拉赫数着．但当查尔斯把线圈开关打开后，拉赫很快说不出话了，而是含混地重复着类似四的声音．查尔斯把开关关上后，拉赫又“四、五、六”地数下去了．
太奇怪了！拉赫说：“单词就在嘴边却说不出来，”和做梦时手脚不听使唤的感觉一样．
[师问：]这个实验说明了什么问题？
[生答：]磁力对人的大脑有影响
[师讲：]我们在使用手机时，为了减小手机磁场对人的大脑的影响，要正确使用手机。

怎样才是正确使用手机的方法？
[师述生答：]手机振铃声刚结束时，天线附近电磁场最强，鉴于磁力对大脑的影响，建议不要在振铃声结束后立即听话，应停顿几秒再接听，这样对人脑的影响要小得多．
[师述：]我国是世界上最早发现磁现象的国家，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献．在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见．进入21世纪后，科技的发展突飞猛进，为了掌握现代科学技术，我们应打好基础．今天，我们首先认识磁场．
[进行新课教学……]
2．STS设计引入：
（1）雷达：其原理是雷达设备的发射
机通过天线把电磁波能量射向空间某一方
向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等)。

（2）核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance即NMR）是处于静磁场中的原子核在另一交变电磁场作用下发生的物理现象。

通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。

（3）磁悬浮技术：电磁悬浮技术（electromagnetic levitation )简称EML技术。

它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。

[应用效果及反思]
本节课我们学习了什么是磁场和磁感线，了解了一些磁场在生活中的应用，同学们一定要努力学习，争取在现代科学技术等方面做出自己的贡献．
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。

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