2013中考物理備考:案例分析“自行車與物理”

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    暑假過后,新初三生們迎來了初中最重要的一年——初三。為方便2013年中考考生及家長查詢相關(guān)信息,出國留學(xué)網(wǎng)中考頻道特別搜集匯總了中考物理知識點以供參考:
    在初三物理總復(fù)習(xí)時,考慮到自行車是教材中多次出現(xiàn)過的物理知識應(yīng)用的典型事例,筆者專門安排了一節(jié)復(fù)習(xí)課“自行車與物理”。
    設(shè)計初衷是通過學(xué)生觀察、討論,促進對知識的理解和運用,體會物理與生活的聯(lián)系,進一步提高學(xué)生樂于探究生活中物理現(xiàn)象的興趣??墒牵趯嶋H教學(xué)中,學(xué)生對該題的討論進程及結(jié)果,大大超出筆者的預(yù)料。
    上課時,先在講桌上放一輛自行車。為調(diào)動學(xué)生討論的積極性,采用競賽的形式。將學(xué)生分成四人一組,要求學(xué)生圍繞課題討論,提出盡可能多的問題,并做出解答,不能解答的,可以留到全班討論,時間約15分鐘。然后,讓各個小組在全班交流,提出或解答問題最多的組為優(yōu)勝。
    交流時,學(xué)生非常積極,爭先恐后地想表明自己的觀點。老師把學(xué)生提出的問題分類寫在黑板上,解答不完善的由其他組補充,相同的問題避免重復(fù)。最后學(xué)生大致提出并弄清楚了下面幾個方面的問題:
    一、力學(xué)知識
    1.摩擦方面
    (1)自行車輪胎、車把套、腳踏板以及剎車塊處均刻有一些花紋,并且使用摩擦大的材料,增大摩擦力。
    (2)車軸處經(jīng)常上一些潤滑油,以減小接觸面粗糙程度,來減小摩擦力。
    (3)所有車軸處均有滾珠,變滑動摩擦為滾動摩擦,來減小摩擦。
    (4)剎車時,用力捏緊車閘,以增大剎車塊與車圈之間的壓力,從而增大摩擦力。
    (5)緊蹬自行車前進時,后輪受到的摩擦力方向向前,是自行車前進的動力,前輪受到的摩擦力方向向后,是自行車前進的阻力;自行車靠慣性前進時,前后輪受到的摩擦力方向均向后,這兩個力均是自行車前進的阻力。
    2.簡單機械
    (1)自行車剎車手閘是一個省力杠桿,車后坐的載物夾也是杠桿。腳踏和中軸大齒輪組成一個省力輪軸,后輪上小齒輪和后輪組成一個費力輪軸。車把和前叉也構(gòu)成省力輪軸。
    (2)自行車上坡走S形路線,相當于增加了斜面的長,可以省力,使上坡更容易。
    3.運動方面
    (1)自行車的速度約為(3-5)m/s。
    (2)以樹木為參照物,自行車是運動的;以樹木為參照物,自行車是向后退的。
    4.壓強方面
    (1)一般情況下,充足氣的自行車前、后輪胎著地總面積大約為S=100cm2,當一普通的成年人騎自行車前進時,自行車對地面的壓力大約為F=(600N+250N)=850N,可以計算出自行車對地面的壓強約為8.5×104Pa。
    (2)自行車的車座較寬大,可以增大人與車座的接觸面積,減小對人的壓強,人騎座時感到舒服。
    (3) 在車軸擰螺母處要加一個墊圈,來增大受力面積,以減小壓強。
    (4)自行車的腳踏板做得扁而平,來增大受力面積,以減小它對腳的壓強。
    (5)自行車的內(nèi)胎要充夠足量的氣體,在氣體的體積、溫度一定時,氣體的質(zhì)量越大,壓強越大。
    5.慣性方面
    (1)當人騎自行車前進時,停止蹬自行車后,自行車仍然前進,是由于它具有慣性。
    (2)當人騎自行車前進時,若緊急剎車,一般情況下要先捏緊后剎車,然后再捏緊前剎車,或者前后一起捏緊,這樣做是為了防止人由于慣性而向前飛出去。
    6.能量轉(zhuǎn)化方面
    (1)當人騎自行車下坡時,速度越來越快,是由于下坡時人和自行車的重力勢能轉(zhuǎn)化為人和自行車的動能。
    (2)當人騎自行車上坡之前要緊蹬幾下,目的是增大速度,來增大人和自行車的動能,這樣上坡時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,能上得更高一些。
    (3)自行車的車支架上掛有一個彈簧,在它彈起時,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能,車支架自動彈起。
    (4)自行車在不平的路面騎行時,車坐下被壓縮的彈簧產(chǎn)生彈力,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能,彈簧起到減震作用。
    二、聲學(xué)知識
    (1)自行車的金屬車鈴發(fā)聲是由于鈴蓋在不停的振動。
    (2)自行車有些部位零件松動時,騎行時引起振動發(fā)生。
    三、熱學(xué)知識
    (1)在夏天自行車輪胎內(nèi)的氣體不能充得太足,是為了防止自行車爆胎,因為對于質(zhì)量、體積一定的氣體,當溫度越高,壓強越大,當壓強達到一定程度時,若超過了輪胎的承受能力,就會發(fā)生爆胎的情況。
    (2)用打氣筒給自行車車胎打氣時,不一會兒氣筒壁就會熱起來,是因為打氣筒的活塞壓縮氣體做功,氣體內(nèi)能增加,氣體內(nèi)能傳給筒壁,使筒壁溫度升高。同時打氣過程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功過程,也使筒壁內(nèi)能增加,溫度升高。
    四、光學(xué)知識
    (1)自行車的后面都裝有一個反光鏡,它是由許多角反射器組成的。當有光線從任意角度射向尾燈時,它都能把光“反向射回”。在夜間,當汽車燈光照到它前方的自行車尾燈上,無論入射方向如何,反射光都能反射到汽車上,其光強遠大于一般的漫反射光,就如發(fā)光的紅燈,能引起汽車司機的注意。
    (2)自行車鈴的金屬蓋是凸面鏡,能成正立、縮小的虛象。
    學(xué)生能提出并圓滿解決這么多問題,出乎我的預(yù)料。除此之外,學(xué)生還提出了一些其他與自行車有關(guān)的問題:
    自行車為什么騎行時不倒,特別是拐彎時偏向地面也不倒,但靜止時沒有支撐就要倒?擋泥板為什么能擋泥?氣門芯有什么作用?輻條有什么作用?腳蹬和后輪的轉(zhuǎn)速一樣嗎?變速自行車是怎樣變速的?由于課堂時間有限,也有些知識是學(xué)生還未學(xué)過的,因此我布置學(xué)生下去自己查資料,把學(xué)生的興趣延伸到課外。并要求學(xué)生把課堂討論內(nèi)容歸納整理,寫成小論文。
    這個案例給我留下深深的思考:
    (1)教學(xué)理念決定教學(xué)行為。這堂課的指導(dǎo)思想來源于新課程所倡導(dǎo)的“面向全體學(xué)生;從生活走向物理,從物理走向社會;注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”的理念。我在進行這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計時,緊緊圍繞“提高學(xué)生物理科學(xué)素養(yǎng)”這一核心目標,在教學(xué)過程中始終注意面向全體學(xué)生、有意識地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并嘗試運用已有經(jīng)驗和知識解決問題。培養(yǎng)學(xué)生在解決問題中獲取新知識、信息交流能力與合作學(xué)習(xí)的能力。
    (2)學(xué)生有巨大的學(xué)習(xí)潛能。通過這節(jié)課的教學(xué),使我認識到教師只要運用科學(xué)的教學(xué)方法,給學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的機會,鼓勵學(xué)生對問題進行討論、甚至爭論,就讓學(xué)生的潛能在思維碰撞的過程中產(chǎn)生出智慧的火花。從這節(jié)課看,學(xué)生的討論激烈、細致、深入,涉及到的知識面非常廣,大大地充實了教學(xué)內(nèi)容。
    (3)教學(xué)相長。學(xué)生是教師學(xué)習(xí)的寶貴資源,也許學(xué)生的專業(yè)知識不如教師,但學(xué)生那里有許多值得教師學(xué)習(xí)的東西,特別不能低估學(xué)生的群體效應(yīng)。如學(xué)生的討論、爭論,他們互相啟發(fā),提出了許多有新意的見解,讓教師從中受到許多啟發(fā),課堂上學(xué)生思維活躍、敢想敢說的特點,給老師留下深刻的印象。
    今后在教學(xué)工作中,還要不斷地探索,徹底改變落后的教學(xué)觀念,將新課程理念真正落到實處。
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