初中《物理》校本教材

物理校本研修指导思想
1.基本概念
校本研修是指以学校教育、教师工作中存在的实际问题为切入口、着眼点；以预定目标和学校、教师的发展规划为基本方向，以满足学校内教师的专业发展需求为根本目的，核心是学校“教研、科研、培训一体化。

我校根据实际情况，把校本培训工作和教研工作紧密结合起来，把校本培训工作和新教师培养、骨干力量的巩固有机结合起来，突出校本培训工作的针对性和实效性，作为教师教育工作的关键环节抓实抓好，充分发挥了我校校本培训工作促进新教师成长、放大骨干教师潜能、提高教育教学水平的应有作用。

2。

案例的设计并与同行交流
一指导思想
坚持以新课程改革为中心，以教师为研究主体，认真学习贯彻《基础教育课程改革纲要》，大力加强现代教育科学理论学习，积极开展以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育。

寻找一种有效、高效的教学仍旧是我们教育者的梦想。

而新课程改革明确了教学面向全体学生的思想，提出学生的发展是物理课程的出发点和归宿。

因此，提高物理教师教学教研能力就显得有现实指导意义。

二、确定目标
结合我校实际，将教学、教研、校本研修等工作全面整合,务本求实、从小处着眼，围绕课堂教学，确立了本学年总的研修主题为提高物理课堂教学的有效性。

从常规工作做起，从实际中来到实际中去，增强校本教研的针对性和实效性。

几个有趣的光学实验
同学们，在生活中，有很多有趣的光现象包含着光学原理，请你做一做，看一看，再想一想其中的科学道理。

这些有趣的光学实验，不仅能提高你的动手能力，还有利于提高你的学习兴趣，有些在生活中还有实际应用呢！
●制作针孔照相机
用两个口径相差不大的易拉罐。

在口径较大的易拉罐底部中央用钉子打一直径为1mm的小孔，把开口的一端放在砂纸上磨一磨，去掉前盖。

把另一个口径较小的易拉罐后端放在砂纸上磨一磨，把后端去掉，再在这一端蒙上半透明纸或塑料薄膜作为成像屏。

把口径较小的易拉罐蒙着成像屏的一端向里小心套进口径较大的易拉罐中，小孔照相机就制作成了。

你可以让小孔对准光亮的物体，眼睛从口径较小的易拉罐口往里看，就可以看到所观察物体的像了。

你也可以把口径较小的易拉罐前后拉动一些再进一步观察，看一看景物的像大小怎样变化。

你如何解释景物所成的像和像的变化呢？
原理揭秘：针孔照相机的原理是光的直线传播。

根据几何知识，
景物所成的像和景物是相似的。

屏离小孔的距离不同，相似比大小不同，所成的像自然发生大小的变化。

●镜子中有无数个镜子
取两个小圆镜（市面上能买到）正面相对，你观察镜子会看到奇怪的现象──一个镜子中有无数个镜子出现。

原理揭秘：正面相对的两个镜子甲、乙，甲相对于乙是个物体，可以在乙中成一个像，这个像相对于甲镜子又是一个“物体”，在甲镜子中成像，在甲镜子中成的像相对于乙镜子又是一个物体再次在镜子乙中成像，如此不断的有“物”出现，就有无数个大小相同的像出现在镜子中，因此，在甲、乙镜子中都能看到无数个镜子。

●一个物体在两个互成角度的平面镜中能成几个像？
取两个平面镜使其镜面相对互成角度，在两镜之间夹角处放一硬币，改变两平面镜的夹角，看看在镜子中能找到几个硬币的像。

现象：观察中发现，两个镜子之间夹角大于90°，在每个镜子中只能成一个像。

两个镜子之间夹角等于90°，在每个镜子中成一个像，在镜子交角处成了一个像或者在一个镜子中看到两个像，在另一个镜子中看到一个像），（总共有三个像出现。

当继续减小两镜之间的夹角，会看到每个镜子中的像的个数逐渐增加，当两个镜子之间夹角为0°时，每个镜子中又有无数个像出现。

原理揭秘：实际上，两个镜子之间夹角为0°和180°是特例。

夹角为180°时，两个镜子在一个平面内，两个镜子中只能成一个像。

0°时相互平行，情况和“两个平面镜镜面相对的成像观察”相同。

夹角为锐角时，成像原理和夹角成0°是类似。

●制作潜望镜
用比较硬的纸箱纸板做成“Z”字形管子（拐角为90°）。

在管子拐角处放两个与水平方向成45°角的平面镜。

平面镜可以在玻璃店中买到，按大小让玻璃店师傅给你裁取。

在纸板上开深度较浅的小槽，然后用双面胶将平面镜和纸板粘牢。

成败的关键是管子是否成直角，平面镜和纸板是否成45°角。

做成之后，就可以用它站着观察桌子下面的东西；有了它，就不用再俯下身子去找沙发下面掉的东西了。

据报道，铁路站上的工人在检查货车车厢时，过去经常是工人师傅爬上爬下进行检查，现在用了潜望镜，就可以在地面上对车厢进行检查了。

是不是很方便呢？
原理揭秘：潜望镜利用两块平面镜改变光路和成像。

在水平方
向观察，就好像物体就在同一水平面上，给观察带来极大方便。

●背对太阳造彩虹
彩虹一般在夏季的雨后，雨过天晴时才能看到，现在你可以自己制造彩虹了。

找一个喷壶（能喷出细小的雾状小水珠），人背对太阳，手持喷壶喷水，在水雾出现的地方就可以看到彩虹了。

原理揭秘：太阳光是复色光，遇到雾状小水珠时发生色散，按照其光谱顺序出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的光带，这就是彩虹。

这种现象和太阳光经过三棱镜发生色散的原理是相同的。

“水的沸腾”实验创新改进方案
一、创新实验目的：通过对水沸腾实验装置的改进，使实验现象更加明显，更节省能源，并充分利用教学资源完成更多的教学任务。

二、实验仪器及用品：铁架台、温度计、大试管（两只）、酒精灯、大烧杯、橡胶塞、玻璃管、
胶管。

三、实验装置图及说明：
原实验装置改装后实验装置
水沸腾实验是《物态变化》一章中非常重要的一个实验。

原实验方案实验总结;
教材中对这个实验的方法设计是：利用酒精
灯作为加热工具、烧杯为加热容器。

但是在实际
操作中，我们发现了几点不足，主要有：
（1）.实验时间过长。

教材中介绍的试验方法，在用酒精灯加热小烧杯时，需要垫上石棉网，这样使得小烧杯内的水受热较慢，加热时间过长。

（2）.消耗燃料多。

按照教材的实验装备进行实验，热量散失较多，不仅使得加热时间过长，而且增加了酒精的消耗，造成不必要的浪费。

（3）.沸腾前后现象不够明显。

通过多次实验，我们发现，按照课本的实验方法做水沸腾实验，很难观察到教材中所描述的实验现象。

在用烧杯做加热容器的时候，在烧杯底下垫上石棉网，加热缓慢，沸腾前后均未听到响声；在水沸腾后也未见大量的气泡冒出。

（4）、个别实验现象与理论不符。

在水沸腾后撤去酒精灯，由于铁圈和石棉网的余热，沸腾的水还要继续沸腾一段时间，这与理论上的“停止加热，沸腾停止”不符。

（5）、温度计的放置不易操作。

由于烧杯中所加水较浅，烧杯也较小，因此在用温度计测水温时，很不方便，容易碰到容器底和容器壁。

四、实验创新点及其意义：
我们经过思考以及实验检验，最后确定了用普通试管代替小烧杯做加热容器的实验改进方案。

1、改进的具体内容是：
（1）、将小烧杯换成试管作为加热容
器。

（2）、用带缺口的泡沫塑料塞子固定
温度计。

（3）、在此基础上可进行气体液化的
探究实验。

2、改进后实验的优点有：
（1）、实验用时短。

与原先实验相比较，在应用试管作加热容器后，由开始加热到沸腾所用的加热时间明显变短。

（2）、实验现象明显。

水沸腾前，在加热过程中，水温逐渐升高，有很明显的响声，气泡由试管底部冒出向上运动现象明显；沸腾后温度保持不变，有大量的气泡冒出，汽化现象非常剧烈。

（3）、燃料消耗大大降低。

缩短加热时间的同时也大大减少酒精的消耗。

（4）、解决原实验中现象与理论不符的问题。

用试管进行加热，当撤去酒精灯，试管中的水立刻停止沸腾，解决了原实验中出现的现象与理论不符的难题。

（5）、加固温度计，使得实验器材的组装更加简易。

通过在试管口处加一个缺口的泡沫塑料塞，在保证试管与大气相同气压的基础
上，固定温度计，既避免温度计碰到容器底和容器壁，也使得实验器材的组装更加简易。

（6）、在此基础上可进行关于“气体液化”的延伸实验。

通过对水沸腾实验的改进，在此基础上可进行水蒸气液化的实验。

充分利用现有器材，更高效率地相关知识的学习。

具体操作如下：
A、用温度计量出大烧杯中水的初始温度。

B、将通有导气管的试管放入大烧杯中，向试管中导入沸腾后的水蒸气，一段时间后观察温度计的示数变化。

C、将烧杯中的试管取出，观察原先干燥的试管内壁有何现象出现。

小实验：自制针孔照相机
在光线较暗的屋子里，把一支点燃的蜡烛放在一块半透明的塑料薄膜前面，在它们之间放一块钻有小孔的纸板。

由于光沿直线传播，塑料薄膜上就出现烛焰的倒立的像。

这种现象叫做小孔成像。

利用“小孔成像”制作针孔照相机
实验材料：做硬纸筒用的硬纸、剪刀、胶水、黑纸、塑料薄膜。

实验步骤：
1．做两个可以套在一起的硬纸筒，如下左图所示。

2．在外筒的前端蒙上一块黑纸，黑纸上穿一个小孔（直径约1mm）。

3．在内筒的一端蒙上半透明的塑料薄膜。

4．让小孔对着屋子外面明亮的物体，塑料薄膜上就形成室外物体倒立的像。

5．前后拉动内筒，像的大小和明亮程度就随着变化如下右图。

资料收集：
早在公元前4世纪成书的《墨经》中就记载了小孔成像的实验，并且用光的直线传播对小孔成像作出了正确的解释。

你收集到哪些资料？试列举一下。

提出新问题：
针孔照相机与真实的照相机有哪些不同？找一个照相机观察比较一下。

针孔照相机照相机
做一做：有趣的万花筒
你玩过万花筒吗？它是一种非常有趣的玩具，你能通过它看到一些非常“酷”的图像。

提出问题：
你想知道那些五彩斑斓、千变万化的图案是从哪里来的吗？
猜想与假设：
根据光的反射、漫反射、散射等光学原理，我猜想：
制定计划设计实验：
【实验材料】
三片没有镜框的镜片、胶带、蜡纸、一些透明的小彩豆、剪刀、橡皮筋等。

【注意】
如果用玻璃镜片，请不要拆除镜框，以免划伤。

【实验方法和步骤】
首先把这些镜片搭成三角形的镜筒，注意要将镜片能反射的那面朝里，然后用胶带在镜片两两相连的地方把它们固定好。

把蜡纸剪成比镜筒的底部稍大的三角形，蒙在镜筒的一端，并用橡皮筋把这端紧紧地固定好。

接下来把彩豆扔进去，如果没有小彩豆，彩色的小塑料片或小纸片也行。

现在往万花筒(就是那个简单的三角筒)里看去，你会看到什么呢？你能看到多少反射出来的图像呢？然后转动万花筒，让小彩豆滚动，这时你又会看到些什么呢？
收集信息：____________________________________________________。

分析论证得出结论：
万花筒的神奇之处源于多次反射现象，而这三面镜片的角度限制了反射成像的个数，但是每一个反射而成的图像（包括原来的实物）都和相邻的反射图像连在了一起，于是组成了漂亮而神奇的图案。

小实验：玻璃不如白纸亮，你相信吗？
你准备好了吗？
手电筒、平面镜、白纸。

立即行动吧！
（1）在暗室里，桌上铺一张白纸，把一小块平面镜平放在纸上。

（2）让手电筒的光正对着平面镜照射，从侧面看去，白纸亮还是玻璃亮？
问自己
实验观察的现象是什么？
分析归纳实验现象，可以得到的什么结论？
请让我来帮助你
因为镜面很光滑，垂直入射到镜面的光被垂直反射回去，射到其他方向的光极少，从侧面看去，基本没有光线射入眼中，所以平面镜看起来比较暗。

而白纸表面粗糙反射光线射到各个方向，所以从侧面看到白纸比较亮。

读一读，想一想
该怎么走呢？
一天晚上，刚刚下过雨，路上出现了一个个小水坑，但月光非常明亮。

小刚要到小明家玩，出门之前，妈妈嘱咐道：“路灯坏了，小心点！亮的地方是水坑。

”小刚听妈妈的嘱咐果然没踩到水坑。

小刚很快从小明家回来，走之前小明嘱咐道：“小心点！不亮的地方是水坑”。

小刚听小明嘱咐也没踩到水坑。

小刚糊涂了：“怎么一会儿亮的是水坑，一会儿不亮的是水坑呢？”。

试根据甲、乙两示意图加以解释。

探究自行车尾灯的奥秘
●提出问题
晚上小汉与几个同学一起分别骑自行车放学回△家。

一辆汽车从后面驶来，小汉发现前面同学自行车上的尾灯“发出”亮亮的红光，尾灯为什么会发光呢？
●猜想1
可能自行车尾灯中装有电池、灯泡，遇到强光，它里面的电路接通，就会发光。

●猜想2
可能尾灯内有荧光粉，白天吸收能量，晚上释放。

●实验与观察
收集和观察各种自行车的尾灯。

如图1所示。

拆开一只旧尾灯观察，发现并没有电池、灯泡，也没有荧光粉，故以上猜测不成立。

●进一步观察
发现汽车头灯发出的光照在自行车尾灯上，顺着汽车灯光方向观察，尾灯很亮，但若从偏离汽车灯光方向的一侧看过去，尾灯并不亮。

●实验研究
实验：在暗室中，将自行车尾灯放置在桌子中央，用激光笔照射尾灯，借助点燃蚊香制造的烟雾可观察光反射的路径，发现反射光射向光源处，没有射向其它方向的光，所以只有从顺着灯光方向观察，尾灯很亮，而从偏离灯光方向的一侧看过去，尾灯并不亮。

继续观察拆开的自行车尾灯，发现它外表面是平面，内部都是由若干个互成直角的直角棱锥组成。

（如图2）
●理论分析
取其中一小部分研究，画出平面图。

（如图3）
画出光路图，（如图4），通过分析发现反射光和原入射光平行，这就很好的解释了观察到的现象。

图3图4
●进一步检验判断是否正确
取两块平面镜，互相垂直放置，用激光笔射向其中一面平面镜，观察光路（用烟熏辅助观察），证实上述结论正确。

●交流与评估
互成直角的直角棱锥科学家把它叫做角反射器。

角反射器的特点是：无论光线从哪一个方向射向它，它都能将入射光线逆着原方向反射回去。

懂得了这个道理，我们就可以想到空间沿任意方向射向角反射器的光线均可经两次或最多三次反射最终反向射出的情形了。

据报道，1969年7月阿波罗11号宇宙飞船首次登月时，在月球上放置了一个角反射器，它是由100块熔融石英直角锥棱镜排列
成的边长为18英寸的方阵。

地面上发出的激光，只要射中它，反射光总能返回原处。

用它测出月地之间的距离为353911215米，精度差小于10米。

“电流跟电压、电阻的关系”探究式教学的设计。

（一）创设情景，激发兴趣
“情景——兴趣”在教学的过程中，可根据教学的实际需要，适时创设最佳的教学情景，通过情感的体验和意志的发挥，形成学习的动机，激发学生的学习兴趣和探究欲望，提高思维的积极性和主动性。

在本节课引入中，设计两个实验，引导学生认识电流跟电压、电阻的关系。

[实验]将电源、电流表、定值电阻、开关，用导线连接成串联电路，用电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流的大小。

(1)改变电流电压．引导观察电流表的示数；
(2)更换定值电阻，引导观察电流表的示数；
质疑激趣，引发学生的深入思维。

(1)同学们看到了什么现象?
(2)大家猜测一下电流的大小可能跟哪些因素有关呢?
（二）引导学生猜测与假设
采用谈话——讨论式的方法，引导学生猜测“电流跟电压、电阻的关系"。

结合学生在前面所学的知识，电压促使自由电荷定向移动形成电流，是电流形成的原因，而导体的电阻是导体本身阻碍电流的一种性质；再综合上面的实验与观察，可以科学推测：导体两端的电压越大，导体中的电流越大；导体的电阻越大，导体中的电流越小。

（三）学生制定计划与设计实验
l、科学探究的方法
导体中的电流跟导体两端的电压、导体的电阻有关，如何研究电流跟电压、电阻的定量关系呢?
通过回忆复习实验“研究电阻大小跟哪些因素有关"、“研究压强跟压力、受力面积的关系"，本节所研究的问题仍采用“控制变量法”，即当多个因素共同决定一个物理量时，为了探究在给定的条件下，影响问题的主要因素是什么，可保持若干个次要因素不变，以研究主要因素对该物理量的影响。

如“研究压强跟压力、受力面积的关系"时，知道压力F和受力面积s共同影响压强P，采用的方法：
①保持压力F不变，研究压强P跟受力面积S的关系；②保持受力面积S不变，研究压强P跟压力F的关系。

2、研究电流跟电压的关系
在此让学生明确“研究电流跟电压的关系时，应保持电阻不变"的思想，那么，设计实验电路的时候应考虑：①怎样测量定值电阻两端的电压u和定值电阻中的电流Ｉ呢?②怎样保持导体的电阻R 不变呢?③通过什么方法改变定值电阻两端的电压U呢?
(1)学生以小组为单位，先让学生分别独立设计电路，后小组内讨论，拟定一个达成共识的设计方案。

这样既充分发挥了个体的主观能动性，又集思广益，培养学生的发扬团结合作精神，共同克服困难，探索解决办法。

(2)小组代表发言，展示设计方案。

通过小组的发言，交流设计的思路和具体操作，采用谈话的方式，让学生在原有的知识与能力的基础上互相学习，取长补短。

(3)师生共同讨论，对各组的设计方案的优缺点进行评估，教师点拨、整合思维，帮助学生形成科学的思想，以确定出实验的最佳方案。

教师应让学生通过讨论的形式，认识到此设计的不足之处，从而引导学生设计出课本上的电路图，如图2
利用串联电路中的滑动变阻器来改变导体两端的电压U，从而改变电路中的电流Ｉ，或保持导体两端的电压U不变。

3、研究电流跟电阻的关系
在此让学生明确“研究电流跟电阻的关系时，应保持电压不变"的思想。

那么实验探究时应考虑：①怎样改变导体电阻R的大小?
②怎样保持导体两端的电压U不变呢?
教师可通过实验的演示，让学生认识到：当定值电阻的大小发生变化时，可通过滑动变阻器来控制其两端的电压U保持不变。

四、学生分组实验与收集数据
(1)教师可演示电路的连接或板画电路的连接，补充说明实验的注意事项，有针对地进行辅导；并且明确观察目标，知道在哪一个研究对象上收集信息，明确收集信息的内容。

(2)学生分组、合作完成实验，正确记录实验数据。

①、研究电流跟电压的关系
按电路图连接实物电路，利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，并记录所对应的电流值，填人下表一中：
表一：
R=5 Ώ
②、更换定值电阻，利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变，记录对应的电流值，填人下表二中：
表二：
Ｕ=2 V
五、分析与论证
实验数据是客观事实的反映，不等于实验结论；实验结论是在数据基础上进行科学分析的结果。

教师选择两组实验数据展示在黑板上，以供分析与论证。

引导学生进行因果推理，认识因果推理关系，在控制物理条件下，关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系，寻找数据之间的相互关系的特征，培养学生分析简单的因果关系能力。

1、电流与电压的关系
学生讨论回答下列问题，逐层概括：
(1)电流与电压两个物理量，是谁随谁变化?
(2)分析表一，可得出什么结论?
(3)怎样分析得出上述的结论?
(4)我们这个结论前提是保持哪个物理量不变?
(5)有人说，这个结论可叙述为“在电阻R不变时，电流Ｉ与电压Ｕ成正对吗?
2、电流与电阻的关系
在分析表一的基础上，学生可独立完成分析表二，归纳出此规律。

学生讨论回答下列问题，逐层概括：
(1)电流与电压两个物理量，是谁随谁变化?
(2)分析表二，可得出什么结论?
(3)怎样分析得出上述的结论?
(4)我们这个结论前提是保持哪个物理量不变?
六、评估
探究假设是探究结果的预期，探究结果是探究假设的验证。

关注它们的差异是发现问题和提出问题的前奏，是创造思维的表现。

．
回顾在本节课中，学生小组反馈的实验数据，是否严格符合我们总结的规律?不符合的原因是什么?采用什么方法处理此问题能使此影响降为最小?
学生交流后教师引导点拨，使之明确：实验用学生电压表和学生电流表测量存在误差；而且导线的电阻不可忽视；另外在探究过程中，保持不变的物理量是否在操作中真正做到保持不变呢?但是从实验数据整体上来说可以得出实验结果。

评估是对探究反思的过程，有利于发展学生的批判思维，有利于培养学生严谨的科学态度。

在教师必要的点拨下，形成对评估的正确认识，并使学生从这些具体的评估活动中获得体验，合作的精神得到加强，极大地提高了学生的综合素质与能力。

七、交流与合作
l、学生小结，本节课学习到了哪些知识?
2、从本节课探究过程中，你还有哪些收获?
3、除本节的探究电路图以外，你能否再设计一个电路图来研究今天的问题。

4、写出本节的实验报告。

在这一节课的教学设计中，将教师的实验演示和创设“探究式"问题情景结合，通过抓住知识的产生过程，积极引导学生主动探究，让学生参与观察、实验、分析、讨论、思考、应用等多项活动，这是一种在教师指导下的探究式教学模式。

在这种教学模式中教师的指导作用主要体现在：
①设计探究目标——就是教师要根据教学目标和内容，确定探究的问题和探究的目标，并精心设计探究过程和方法。

②创造探究条件——探究之前和过程中，教师应为学生提供充分的探究条件。

如实验条件、知识条件、方法条件，对一些模拟探究还需精心设计好课件，预测探究过程中可能出现的一些问题以及解决方案等。

③适当点拨引导——在学生的探究过程中，教师对他们的行为、方法和思维作适当的点拨和引导，来指导学生去分析、认识和解决在探究过程中出现的一些实际问题，使探究过程顺利进行，达到预期的教学目的。