初中物理新課引入案例探討

周春霞

“密度與社會生活”一課，是人教版八年級上冊第六章《質(zhì)量和密度》第四節(jié)內(nèi)容，本節(jié)內(nèi)容是在學生學習了質(zhì)量和密度的基礎知識以后，進一步探討密度與社會生活的聯(lián)系，是前三節(jié)內(nèi)容的延伸和拓展。學生在地理課程中關于季風的章節(jié)已經(jīng)知道暖空氣輕，冷空氣重，并且通過《物態(tài)變化》一章中“常見溫度計測溫原理”的學習，對物體熱脹冷縮的性質(zhì)有了一定的認識，為本節(jié)的學習奠定了知識基礎。但是大部分學生對密度沒有豐富的感性認識，因此，讓學生利用直觀的實驗認識到氣體和液體的上升、下沉是比較重要的，在此基礎上分析知道密度與溫度的關系，以及利用密度鑒別物質(zhì)和密度在社會生活中的應用就會比較容易。

鑒于上述情況，本節(jié)課設計從密度與現(xiàn)實生活中的關系入手，利用趣味實驗——沸水“煮”活魚，充分吸引學生的注意，通過精心設計的問題，環(huán)環(huán)相扣步步深入，在不知不覺間，帶領學生進入多彩的物理世界。

實驗器材：一只圓底燒瓶（可以用大試管代替）、一盞酒精燈、帶試管夾的鐵架臺、一條小金魚。

實驗步驟：

1.在圓底燒瓶里加入大約4/5的水，把小魚放入圓底燒瓶中。

2.用試管夾夾住圓底燒瓶瓶頸部位，使其傾斜，點燃酒精燈。

3.將圓底燒瓶瓶頸部位固定在酒精燈火焰的外焰上加熱。注意這個步驟很關鍵。

當我用酒精燈在瓶口處加熱時，學生發(fā)出了悲哀的感嘆：“多可憐的小金魚??！”“真的要煮小金魚??！”“我不忍心看了”等諸多感嘆。隨著時間一分一秒地流逝，前排學生的呼吸越來越急促，小金魚卻仿佛不知道發(fā)生的一切，慢悠悠地在瓶底游著。水慢慢地沸騰了，水面起了小泡泡，熱氣從瓶口冒了出來，大家都瞪大了眼睛：奇跡竟然出現(xiàn)了——水已經(jīng)沸騰，而小金魚依然在瓶底的水里游著，十分悠閑自在。

引導提問：這條魚真神奇，竟然能在沸水中暢游！這究竟是為什么呢？學生答：加熱的是燒瓶的瓶頸部分，所以下面的水溫度低，小魚當然能自由游動。此時接著追問：是不是像大家想的那樣呢？我們請一位學生用手摸一下燒瓶的底部。被選中的學生害怕地慢慢把手伸過來，發(fā)現(xiàn)竟然真的是涼的，索性用手托住了燒瓶底部，很多學生都詫異地張大了嘴。

原因分析：由于加熱部分在圓底燒瓶的上方，而且，玻璃和水都是熱的不良導體，導熱性能很差，因此，當圓底燒瓶上方的水沸騰時，燒瓶下方的水可以很長時間保持溫度不變，小魚當然不會死啦！

引導新知：如果從圓底燒瓶底部開始加熱，小魚還能在水沸騰的情況下自由自在地游動嗎？學生回答：不能，水溫太高，魚兒會死。當從底部開始加熱后，底部水溫升高，熱水向上升冷水向下降，形成對流，整壺水的溫度同時升高，所以魚兒無法正常生活。

聯(lián)系實際：家中燒水時，壺放在火焰的上方還是下方？電熱水壺里的加熱部件在壺的上方還是下方？學生回答：都在下方。這樣可以保證先被加熱的水向上升，而冷水向下降，整壺水的溫度同時升高，一起沸騰。這個過程與液體的熱脹冷縮現(xiàn)象有關。

原理揭秘：在課程的第一部分——分析完密度與溫度的關系后，再揭秘沸水“煮”活魚的原理——熱水密度小，始終在上層，冷水密度大，始終在下層，燒瓶里的水無法形成對流，所以燒瓶下方的水溫可以很長時間保持不變。如果延長加熱時間，下層的水溫度也會慢慢上升，小魚就面臨絕境了。

出示地理課鋒面雨帶的形成圖片，請一位學生來解釋鋒面雨帶的形成原因，引導提問：地理書中說道暖空氣輕，冷空氣重，在冷暖氣流交匯的地方，暖空氣上升，冷空氣下降。“冷”和“暖”表示空氣的什么不同？學生回答：溫度?！拜p”和“重”表示空氣的什么不同？學生回答：密度。也就是說，暖空氣溫度高，密度小會上升，而冷空氣溫度低，密度大會下降。這個過程與氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象有關。下面就讓我們一起來看看，密度與溫度之間到底有怎樣的關系。梳理成章進入本節(jié)課程的學習。

沸水“煮”活魚的實驗大約需要4分鐘左右，引導提問分析的過程大約需要3分鐘，引入時間過長，所以我在上課前3分鐘就開始加熱燒瓶，實踐證明，將實驗提前開始，可以在上課前就吸引全體學生的注意力，在一分一秒的等待中，學生對小金魚處境的擔憂和上課伊始實驗的結(jié)果形成了強烈的對比，在這種“想象”和現(xiàn)實的沖突中，產(chǎn)生了強烈的求知欲望，為本節(jié)內(nèi)容的學習展開了良好的開端。

編輯 魯翠紅