物理知識(shí)應(yīng)用案例分析

1、物理知識(shí)應(yīng)用案例分析 在初三物理總復(fù)習(xí)時(shí)，總有一些同學(xué)感覺學(xué)習(xí)物理很困難，提出一些問題。于是我專門安排了一節(jié)復(fù)習(xí)課“自行車與物理”。通過學(xué)生觀察、討論，促進(jìn)對知識(shí)的理解和運(yùn)用，體會(huì)物理與生活的聯(lián)系，進(jìn)一步提高學(xué)生樂于探究生活中物理現(xiàn)象的興趣?？墒?，在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生對該題的討論進(jìn)程及結(jié)果，大大超出我的預(yù)料。上課時(shí)，先在講桌上放一輛自行車。為調(diào)動(dòng)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(shí)間約20分鐘。然后，讓各個(gè)小組在全班交流，提出或解答問最多的組為優(yōu)勝。交流時(shí)，學(xué)生非常積極，爭先恐后地想表明自己的

2、觀點(diǎn)。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(bǔ)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(gè)方面的問題：一、力學(xué)知識(shí)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(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，來減小摩擦。（4）剎車時(shí)，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(jìn)時(shí)，后輪受到的摩擦力方向向前，是自行車前進(jìn)的動(dòng)力，前輪受到的摩擦力方向向后，是自行車前進(jìn)的阻力；自行車靠慣性前進(jìn)時(shí)，前后輪受

3、到的摩擦力方向均向后，這兩個(gè)力均是自行車前進(jìn)的阻力。2簡單機(jī)械（1）自行車剎車手閘是一個(gè)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(gè)省力輪軸，后輪上小齒輪和后輪組成一個(gè)費(fèi)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(dāng)于增加了斜面的長，可以省力，使上坡更容易。3運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的；以樹木為參照物，自行車是向后退的。4壓強(qiáng)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S100cm2，當(dāng)一普通的成年人騎自行車前進(jìn)時(shí)，自行車對地面的壓力大約為F（600N+250N）850N，可以計(jì)算出

4、自行車對地面的壓強(qiáng)約為85104Pa。（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(qiáng)，人騎座時(shí)感到舒服。（3） 在車軸擰螺母處要加一個(gè)墊圈，來增大受力面積，以減小壓強(qiáng)。 （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(qiáng)。（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(shí)，氣體的質(zhì)量越大，壓強(qiáng)越大。5慣性方面 （1）當(dāng)人騎自行車前進(jìn)時(shí)，停止蹬自行車后，自行車仍然前進(jìn)，是由于它具有慣性。（2）當(dāng)人騎自行車前進(jìn)時(shí)，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(dāng)人

5、騎自行車下坡時(shí)，速度越來越快，是由于下坡時(shí)人和自行車的重力勢能轉(zhuǎn)化為人和自行車的動(dòng)能。 （2）當(dāng)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(dòng)能，這樣上坡時(shí)動(dòng)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(gè)彈簧，在它彈起時(shí)，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，車支架自動(dòng)彈起。（4）自行車在不平的路面騎行時(shí)，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(dòng)能，彈簧起到減震作用。二、聲學(xué)知識(shí)（1）自行車的金屬車鈴發(fā)聲是由于鈴蓋在不停的振動(dòng)。（2）自行車有些部位零件松動(dòng)時(shí)，騎行時(shí)引起振動(dòng)發(fā)生。三、熱學(xué)知識(shí)（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，

6、因?yàn)閷τ谫|(zhì)量、體積一定的氣體，當(dāng)溫度越高，壓強(qiáng)越大，當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到一定程度時(shí)，若超過了輪胎的承受能力，就會(huì)發(fā)生爆胎的情況。（2）用打氣筒給自行車車胎打氣時(shí)，不一會(huì)兒氣筒壁就會(huì)熱起來，是因?yàn)榇驓馔驳幕钊麎嚎s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(shí)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(shí) （1）自行車的后面都裝有一個(gè)反光鏡，它是由許多角反射器組成的。當(dāng)有光線從任意角度射向尾燈時(shí)，它都能把光“反向射回”。在夜間，當(dāng)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(qiáng)遠(yuǎn)大于一般的漫反射光，就如發(fā)光的紅燈，能引起汽

7、車司機(jī)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(shí)不倒，特別是拐彎時(shí)偏向地面也不倒，但靜止時(shí)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(shí)間有限，也有些知識(shí)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。反思：（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

8、社會(huì)；注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”的理念。我在進(jìn)行這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，緊緊圍繞“提高學(xué)生物理科學(xué)素養(yǎng)”這一核心目標(biāo)，在教學(xué)過程中始終注意面向全體學(xué)生、有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并嘗試運(yùn)用已有經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)解決問題。培養(yǎng)學(xué)生在解決問題中獲取新知識(shí)、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(rèn)識(shí)到教師只要運(yùn)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(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生對問題進(jìn)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(xì)致、深入，涉及到的知識(shí)面非常廣，大大地充實(shí)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(shí)不如教師，但學(xué)生那里有許多值得教師學(xué)習(xí)的東