沪科版八年级全册第一章 打开物理世界的大门第三节 站在巨人的肩膀上精品学案

课题

第三节 站在巨人的肩膀上教学案

课时

任课人

教学目标

知识与技能：

1、了解物理知识的一些现代应用所产生的非凡神奇。 2、了解科学探究的主要环节。 

过程与方法：

对人类积累知识，探究科学的过程就行感知，形成对科学的认识。

情感态度与价值观：

1、了解物理学家的科学精神与伟大情怀。 

2、培养学生关注科学前沿、具有可持续发展的意识和创新意识。 

重难点

重点：了解科学探究的主要环节。

难点：物理学课程三个维度目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）。

方法器材

师生交流互动。   

    渗透德育：培养科学探究精神。 

教具准备   

    课件：1.3站在巨人的肩膀上

教学

流程

小组学习

教师点拨、点评

自主阅读

自学看书

学习目标

1、了解物理知识的一些现代应用。

2、了解科学探究的主要环节。

3、了解物理学家的科学精神与伟大情怀。

展示目标

合作共建

一、新课引入 

物理学在人类社会的发展中有很重要的作用，特别是在近代和现代，近代每一次的工业革命都是物理学的突破。在探索之路上，有众多的科学巨人为后人留下了果实丰硕的知识园地、科学的探究方法及不朽的科学精神。“站在巨人的肩膀上”，你能站得更高，看得更远。 

二、知识园地——硕果累累 

1、物理学体系的形成 

（1）物理学——研究力、热、声、光、电、磁、原子物理。  

（2）理论上，物理学（physics）是——研究自然界的 *物质结构 

*物体间的相互作用 

*物体运动的最一般规律              的自然科学。

（3）随时代的进步：（已进入信息时代） 

物理学广泛应用到现代通信、交通、航天、材料及能源等领域。 

2、看图1-23——图1-28人类科学探究的硕果。 

正是由于众多的科学家致力于不断的探究，我们的生活才越来越丰富起来。 

（1）太空行走 （2）“旅行者”拍摄的土星照片 

（3）铱原子排列图（放大200万倍） 电子显微镜。 

（4）激光技术——应用于农业、医疗、通信、能源、军事 家用激光厨刀问世，激光还可为蔬菜去皮 

一种小巧灵活的激光厨刀的问世，给家庭主妇带来了福音。这种激光厨刀精致灵活，可用一只手提握，能轻而易举的切开任何大块的肉类食物，即使冻得十分坚硬的鸡鸭，只要激光厨刀扫过，就可立刻分为两截。在未来的厨房里，微波炉内将安装激光厨刀。家庭主妇把整鸡、整鸭或其他整块肉类食物放进微波炉内，激光厨刀会自动地把它们分割成块，或切成片，经过几分钟加热后就可取出食用。    美国哥伦布公司研究出一种使用连续波的二氧化碳激光器，可以快速为蔬菜去皮。这是专为大型食品加工厂设计的。工作原理很简单，一条输送带把食用蔬菜从一个旋转的镜子下面输送过去，这个镜子反射3条激光束在蔬菜上扫过，把皮去掉。现在激光去皮技术已成功地运用在马铃薯的除皮流水线上。 

（5）大规模集成电路芯片 

集成电路是美国物理学家 基尔比 和 诺伊斯 两人各自独立发明的，都拥有发明的专利权。两人都是微电子学的创始人，获得了美国的“巴伦坦奖章”。集成电路出现后，引起了科技界的震动，吸引了众多的人投身其中。从20世纪60年代开始，集成电路的发展就迅速经过了小规模、中规模、大规模和超大规模的发展阶段，现在正在向规模更大的集成电路发展。2l世纪初，半导体动态随机存储器已可达109  bit （比特），相当于每个芯片上有1010个元器件，电路设计规模将缩小到0.1微米。 

（6）磁悬浮技术： 

（上海磁悬浮列车）超导技术 

1911年，荷兰莱顿大学的卡茂林·昂尼斯意外发现将汞冷却到零下268.98℃时，汞的电阻突然消失，后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相似的低温下失去电阻的特性。1913年卡茂林·昂尼斯在诺贝尔领奖演说中指出：“低温下金属电阻的消失不是逐渐的，而是突然的；汞在4.2 K进入了一种新状态，由于其特殊导电性，这种状态可以称为超导态。”这一发现引起了世界范围内的震动。在他之后，人们开始把处于超导状态的导体称为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定低温下突然消失，被称为零电阻效应。导体没有电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中流动。这样就能以极小的功率在线圈中通过巨大的电流，从而产生超强磁场。 

1933年，荷兰的 迈斯纳 和 奥森非尔德 共同发现了超导体一个极为重要的性质：当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感应强度为零，即能把原来存在于体内的磁场排挤出去。他们对围绕球形导体（单晶锡）的磁场分布进行了实验测试，惊奇地发现，锡球过渡到超导态时，锡球周围的磁场都突然发生了变化，磁感线似乎一下子被排斥到超导体外去了。于是，人们将这种当金属变成超导体时磁感线自动排除金属体外，而超导体内的磁感应强度为零的现象，称为“迈斯纳效应”。 

后来人们还做过这样一个实验：在一个浅平的锡盘中，放入一个体积很小但其磁性很强的永久磁铁，然后将温度降低，使锡盘出现超导性。这时可以看见，小磁铁竟然离开锡盘表面，慢慢地飘然升起，与锡盘保持一定的距离后，便悬空不动了。产生这一奇妙现象的原因，是由于超导体的完全抗磁性，使小磁铁的磁感线无法穿透超导体，磁场发生畸变，便产生了一个向上的浮力。科学家进一步研究表明：处于超导态的物体，外加磁场之所以无法穿透它的内部，是因为在超导体的表面感生出一个无损耗的抗磁超导电流，这一电流产生的磁场，恰巧抵消了超导体内部的磁场。这一重要的发现具有非同寻常的意义，此后人们用迈斯纳效应来判别物质是否具有超导性。 

 三、科学探究——其乐无穷 

科学巨人不仅为我们留下了知识的宫殿，而且还创建了科学的探究方法。 

1、 伽利略——实验物理学先驱 “著名的比萨斜塔实验” 

亚里士多德观点：越重下落越快 实验将其推翻。  

2、●科学探究环节： 

提出问题    猜想与假设   制定计划与设计实验     进行实验与收集证据       分析与论证     评估   交流与合作    

四、科学精神——永远高扬 

科学家们在科学探究的过程中，还为后人留下了永远高扬的科学精神。 

学生看图1-31——图1-33阅读后讨论。 

问：通过阅读，你们认为科学家们在事业上获得成功的诀窍在哪里？ 

1、哥白尼、布鲁诺（被烧死） 实事求是，尊重客观规律， 不迷信权威，坚持真理

2、居里夫人.（1867—1934） 孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍 获得两次诺贝尔奖 

历经4年，提炼出“镭”放射元素  

3、爱因斯坦与玻耳 

善于交流与合作，提出不同观点，敢于修正、放弃自己的错误观点 20余年的量子力学大论战 

最终成就《量子力学体系》       

五、科学进步的阶梯——组成巨人的肩膀， 

愿同学们成为科学“巨人” 

介绍华裔科学家：杨振宁

介绍中国物理学家：

课件展示

交流展示

各小组归纳、小结与学习过程评估 

布置预习

板书

设计

§1．3 站在巨人的肩膀上

1．知识园地-----硕果累累

物理学(Physics)是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。

2．科学探究-----其乐无穷

提出问题→猜想和假设→制定计划与设计实验→进行实验与悼念证据→分析与论证→评估→交流合作

3、科学精神---永远高扬

教学

反思

任务：图片、动画、音频、视频文件的收集„„