趣味物理

课程名称：趣味物理

负责人：傅阳秉 姚健 王振武

教学目标:

寓教于乐，通过丰富多彩的课堂趣味活动，培养学生对物理，对科学的兴趣。趣味物理就是要让让他们感受生活，发现问题并解决问题，同时提高他们的动手能力和逻辑思维能力。

教学对象分析(分析维度：1.学业进度 2.兴趣 3.可接受程度)：

由于学生是初一初二的学生，接受教育的程度不一样，因此安排授课内容及活动内容比较困难，需要考虑没有接触有关物理知识的同学的接受能力跟学习过一年物理的学生的需求，因此为了协调好课程，应尽量安排一些趣味性较强的实验及动手又动脑的活动，增强与学生的互动性。

教学内容：

以趣味物理实验和直观演示为主辅之以物理学原理讲授，通过通俗有趣的物理学展示激发学生兴趣，引导学生思考问题解决问题。

授课形式有：理论讲述，演示实验，团队实验，知识竞赛，趣味试题等等，为了方便起见把这些教学内容归纳分类到四个标签。

标签一：演示实验——通过实验直观展示物理学现象，是由“是什么”推出“为什么”的的过程。

具体有：虹吸实验，硬币浮水（张力实验），沙与水（机械能守恒实验）

标签二：前沿科技——介绍前沿科技，开阔学生视野

具体话题：天体物理，激光，电磁炮

标签三：学生动手——让学生自己动脑动手

具体课题：“未敲先知”（辨别生蛋、熟蛋），巧垒纸牌，横空架桥

标签四：知识竞赛——活跃课堂，激发学生学习热情

具体内容待定

（以上教学内容将在附录中详细阐述）

学习重点：

讲授基础物理理论与实验以及生活常识。同时简单介绍前沿科技的动态。

教学策略：

互动式学习。针对初中生身心特点和认知水平，认识规律的现状，一方面，运用多媒体（如果有条件的话）和趣味实验充分调动学生积极性；另一方面，鼓励团队合作，让每个人在团队中发挥所长，培养他们的团队精神和创新意识。

具体实施（内容概述）：

为此，我们准备了四天五节课的安排。

第一天：介绍课程小组成员和课程内容。演示实验（虹吸现象），前沿科技（天体物理学讲述），学生动手（未敲先知——辨别生蛋、熟蛋的实验）。常识考题。

第二天,第三天：演示实验（硬币浮水——张力实验，讲述摩擦力），学生动手（巧垒纸牌，横空架桥），前沿科技（激光，电磁炮）。

第四天：学生动手。智力游戏，知识竞赛。

教学用具和前期准备：

第一天尝试多种授课形式（演示实验，团队实验，常识抢答，趣味试题等），之后发下问卷，了解学生喜好，然后更改各类授课方式的比重及先后顺序。

教学用具则尽量采用简单安全的物件或用生活常见品替代。

目前所需材料如下：

学生动手部分

鸡蛋 纸牌A4纸，500g的物体（代替小车）。

演示实验部分

两只透明塑料杯子，一根细软管，两个分别装满水和沙子的瓶子，可以充当斜面的长木板（到学校后搭建），硬币，清水，肥皂，脸盆。

附录

标签一：演示实验（每个演示实验大概占用10到15分课堂时间，个别可能会更长）

1.沙与水（机械能守恒实验）

准备两个完全相同的玻璃瓶，一个装满沙，另一个装满水，放在同一斜面滑下，那个瓶子会更快一些呢？

原理：两个完全相同的玻璃瓶，一个装满沙，另一个装满水，放在同一斜面上滑下，到达底端时装满沙的滚得快。由于水在瓶子里可以流动相摩擦损失机械能，而装满的沙子在瓶子里很难移动，没有摩擦，机械能损失至微，从能量守恒的观点点知应是装沙子的瓶子滚得快

目标：让同学们初步了解运动跟能量之间的关系。

材料：两个分别装满水和沙子的瓶子，瓶子要一模一样，外面要光滑，而且外壳不能是软的（像矿泉水瓶就不行，外壳太软了）。斜坡可以到学校再搭建。

2.虹吸实验

虹吸现象

条件

　　利用虹吸原理必须满足三个条件：

　　1、管内先装满液体

　　2、管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度。

3、出水口比上容器的水面必须低。这样使得出水口液片受到向下的的压强（大气压加水的压强）大于向上的大气压。保证水的流出。

概况

虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动.利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。

虹吸管是人类的一种古老发明，早再公元前1世纪，就有人造出了一种奇特的虹吸管. 事实上，虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的，在真空里也能产生虹吸现象.使液体向上升的力是液体间分子的内聚力.在发生虹吸现象时，由于管内往外流的液体比流入管子内的液体多，两边的重力不平衡，所以液体就会继续沿一个方向流动.在液体流入管子里，越往上压力就越低.如果液体上升的管子很高，压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成)，虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的.因为气泡会使液体断开，气泡两端的气体分子之间的作用力减至0，从而破坏了虹吸作用，因此管子一定要装满水.在正常的大气压下，虹吸管的作用比在真空时好，因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力.

实验用具：

两只透明塑料杯子，一根细软管

3.硬币浮水（张力实验）

打一盆清水来，准备几个硬币，把硬币竖直地向水里扔，硬币必定沉没在水中。用食指托住硬币，慢慢地使指头没入水中，使硬币平落水面。奇迹 发生了，硬币居然漂浮在水上！ 硬币浮在水上是有道理的，那是表面张力把它托住了。水面的分子受到 水里分子的吸引，使水面趋向收缩。荷叶上的一滴水，会收缩成水珠，细管 子里的水，水面会向管口凸起。从这种收缩的倾向中，我们看到相邻的两部 分水面之间存在着相互牵引力，这就是表面张力，它使硬币漂在水上。水面 的表面张力很小，水盆稍有摇晃，硬币就会落到水中。 盆里漂浮着一个硬币，在水面稳定不动的时候，拿一小块肥皂，轻轻地 从硬币旁边插入水中，你会看到硬币迅速移动，远离肥皂而去。看上去，真 有点硬币怕肥皂的样子。

这是什么道理呢？

你在思考问题的时候，一定想到了表面张力。提醒你吧，肥皂在水里会 慢慢溶解，一部分水面成了肥皂水。肥皂水的表面张力比水要小，水将硬币 推离肥皂了。请你动手试一试。实验原理如下：

硬币靠近肥皂的这一侧，肥皂的表面张力小，而在相反的方向，纯净的 水表面张力大，于是部分水面被拉了过去，漂在水面上的硬币也跟着被拉过去了。

如果试验的次数太多，水面上的肥皂太多，这个试验的效果就会削弱， 硬币也许不移动了。这时，要另换一盆清水，才能继续实验。

标签二：学生动手

1.“未敲先知”（辨别生蛋、熟蛋）

游戏规则：不能砸破蛋壳，看谁能尽可能多地设计出方案，来辨别出哪个是生蛋，哪个是熟蛋，由于“尽可能多”的激励作用，加之置身于游戏比赛这轻松的氛围中，学生们表现出极为热烈的参与激情，设计灵感相互迸发，思维之花朵朵绽放。例如，有的同学想到用橡皮圈将蛋箍紧，各挂在一条同样的线上，再分别把这两个鸡蛋扭转相同的圈数以后一同放开。结果熟蛋在转回到它的原来位置后，又往反方向扭转回去，然后又退转回来，这样来回扭转多次，才逐渐停下来。但是生蛋却只来回扭转三四次，在熟蛋还没停止时早就停下来了。也有同学想到更简单的办法，即把要判别的蛋放到一只平底盘上，用两只手指使它旋转。如果是熟蛋，则它旋转起来就会比生蛋快得多，而且转的时间更久。而生蛋呢，只能转几下就停下来。也有其他奇奇怪怪的想法，这里就不罗列了。

这个游戏鼓励了学生多角度分析间题，多想几种方法解决间题；引导学生以开放性的视角，开放性的思维去解决日常生活中所遇到的间题，从而培养学生的发散性、创新性思维能力。

教学用具：鸡蛋

2.巧垒纸牌

要求参赛选手（个人或组队，各团队至多3人）用相同材料、相同数量的纸牌（由老师提供），在15min内将纸牌垒得尽量高，并且造型美观。参赛者可用一定的辅助材料（由参赛方自己准备）。在参赛选手保证所垒的纸牌不倒塌的基础上，再根据各小组所垒“纸牌塔”的高度、稳定性、造型、纸牌使用张数、辅助材料使用情况、承受压力大小等情况进行评定。

教学用具：纸牌，

3.横空架桥

本活动分组，现场进行比赛（每组至多5人），提供材料有A4纸（最多10张）、胶水以及尺子和剪刀若干。要求在相距为50cm，长、宽、高分别为30cm、20cm、10cm的木制桥墩上设计一座小桥，并能使质量为500g的小车安全通过。小桥的具体设计和制作由参赛选手发挥想象，自主完成。同样，参赛选手必须保证小车可完全通过小桥才有资格评奖，在此基础上，将按照各小组架桥所用时间、材料节约性、小桥设计的创新性以及小车通过桥所用时间等综合考虑评定。

教学用具：A4纸，500g的物体（代替小车）

标签三：内容较为具体，故不予列出