初中物理校本课程教案

初中物理校本课程教案

河北省唐山市滦南县东黄坨镇初级中学

投影出阅读材料：

白炽灯

白炽灯白炽灯是电流通过物体后加热，即热辐射而发光的灯泡，它是电光源中最早的一代灯泡，也是使用最广泛的灯泡。白炽灯的心脏是灯丝，灯泡通过抽真空，将灯丝通电，使它热到白炽程度，即会辐射出可见光。它熔点高,蒸发率低，发光量为每瓦---- 1Lm／W光通量，寿命在750 ---- 1000小时左右，通常白炽灯的温度在3000 K左右。

家庭照明常用的白炽灯泡主要是普通灯泡与装饰灯泡两种。普通灯泡又有真空灯泡和充气灯泡之分。白炽灯的优缺点优点：

1：灯丝集中，接近点光源

2：线路简单，不需要辅助器件

3：环境条件宽，使用方便

4：寿命与开关次数无关，

5：通电发光迅速，即开即亮

6：费用低，价格低廉

7：调光容易，也不会干扰电视和收音。

缺点：

1：发光效率低

2：发热温度高，热蒸发快

3：寿命较短：

4：红外线成份高

5：易受震动影响

6：色温低，带黄色；

7：耗能大，不利于节能。

白炽灯的分类：

1：按灯丝分类：分单螺旋和双螺旋灯丝两种

2：按灯头分类：分螺口式和插口式两种

3：按气体分类：分真空和充气两种

4：按玻璃壳分类：有透明型、磨砂型、乳白型、反射型和彩色型灯泡等

5：按形状分类：球型、梨型、柱型、蜡烛型和蘑菇型等灯具中常用的灯泡多是螺口灯头，而吊灯常用的多是插口灯头。灯泡的型号和规格：型号是用来表示灯泡名称、规格的字母数字等符号，便于产品的设计、制造、销售。使用和试验及监定。灯泡型号一般由三部份组成：PZ220 ----0PZ 表示普通照明灯泡220表示额定电压220 V伏60表示额定功率60 W

灯头型号：插口式型号为大写字母B，螺口式灯头型号为大写字母E

日光灯

亦称“荧光灯”。一种利用光致发光的照明用灯。灯管用圆柱形玻璃管制成，实际上是一种低气压放电管。两端装有电极，内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧光物质。制造时抽去空气，充入少量水银和氩气。通电后，管内因水银蒸气放电而产生紫外线，激发荧光物质，使它发出可见光，不同发光物质产生不同颜色，常见的近似日光。荧光灯光线柔和，发光效率比白炽电灯高，其温度约在40～50℃，所耗的电功率仅为同样明亮程度的白炽灯之1/3～1/5。广泛用于生活和工厂的照明光源。

节能灯

节能灯又叫紧凑型荧光灯它是1978年由国外厂家首先发明的，由于它具有光效高，节能效果明显，寿命长，体积小，使用方便等优点，受到各国人民和国家的重视和欢迎，我国于1982年，首先在复旦大学电光源研究所成功研制SL 型紧凑型荧光灯，二十年来，产量迅速增长，质量稳步提高，国家已经把它作为国家重点发展的节能产品作为推广和使用。

现如今我们所讲的节能产品主要都是针对白炽灯来讲。普通的白炽灯光效大约在每瓦10流明左右，寿命大约在1000小时左右，它的工作原理是：当灯接入电路中，电流流过灯丝，电流的热效应，使白炽灯发出连续的可见光和红外线，此现象在灯丝温度升到700K即可觉察，由于工作

时的灯丝温度很高，大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了，由于灯丝温度很高，蒸发也很快，所以寿命也大缩短了，大约在1000小时左右。

节能灯主要是通过镇流器给灯管灯丝加热，大约在1160K温度时，灯丝就开

始发射电子，电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞，氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，发出253.7nm 的紫外线，紫外线激发荧光粉发光，由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右，比白炽灯工作的温度2200K-2700K低很多，所以它的寿命也大提高，达到5000小时以上，由于它不存在白炽灯那样的电流热效应，荧光粉的能量转换效率也很高，达到每瓦50流明以上。

霓虹灯

霓虹灯自1910年问世以来，历经百年不衰。它是一种特殊的低气压冷阴极辉光放电发光的电光源，而不同于其它诸如荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、水银灯、白炽灯等弧光灯。霓虹灯是靠充入玻璃管内的低压惰性气体，在高压电场下冷阴极辉光放电而发光。霓虹灯的光色是由充入惰性气体的光谱特性决定：光管型霓虹灯充入氖气，霓虹灯发红色光；荧光型霓虹灯充入氩气及汞，霓虹灯发蓝色、黄色等光，这两大类霓虹灯都是靠灯管内的工作气体原子受激辐射发光。与其他电光源相比，霓虹灯具有以下特点：

一、高效率

霓虹灯是依靠灯光两端电极头在高压电场下将灯管内的惰性气体击燃，它不同于普通光源必须把钨丝烧到高温才能发光，造成大量的电能以热能的形式被消耗掉，因此，用同样多的电能，霓虹灯具有更高的亮度。

二、温度低，使用不受气候限制

霓虹灯因其冷阴极特性，工作时灯管温度在60°C以下，所以能置于露天日晒雨淋或在水中工作。同样因其工作特性，霓虹灯光谱具有很强的穿透力，在雨天或雾天仍能保持较好的视觉效果。

三、低能耗

在技术不断创新的时代，霓虹灯的制造技术及相关零部件的技术水平页在不断进步。新型电极、新型电子变压器的应用，使霓虹灯的耗电量大大降低，由过去的每米灯管耗电56瓦降到现在的每米灯管耗电12瓦。

四、寿命长

霓虹灯在连续工作不断电的情况下，寿命达一万小时以上，这一优势是其他任何电光源都难以达到的。五、制作灵活，色彩多样

高压钠灯

在高压钠灯的工作电路中除了灯泡外，还必须按内触发高压钠灯或外触发高压钠灯分别选用相应的工作电路，如

灯泡+镇流器或者灯炮+镇流器+触发器的工作电路，方可达到高压钠灯正常工作的要求外触发高压钠灯的燃点电路外触发高压钠灯的燃点电路中必须与配套镇流器串联使用外，还要在灯泡两端并联一个触发器后，高压钠灯方可正常使用。目前，高压钠灯触发器普遍由电子元件组成，亦称为电子触发器。它具有无机械触点、可靠性好、体积小、重量轻、使用方便等优点，而受到用户的青睐。

由于某些使用场合的局限性，往往灯泡与镇流器、触发器之间距离甚远，导致电子触发器输出的脉冲高压在输送至灯泡途中损耗很大，灯泡两端电压偏低不能启动。建议用刻使用三端式电子触发器和三端式镇流器组成的启动电路，就可以改善电路和启动特性。此电路特点：它运用镇流器的电感线圈作为脉冲变压器，使电感量增加，放电持续时间延长，有利于灯光启动。

蒙阴一中校本课程教案

授课教师：张家凤

课题：第一节自行车中的力、热、电、光等知识

：

1、扩大学生的知识面，开阔视野

2、培养学生协作精神、培养学生的发散思维、培养学生解决较难问题的能力

：通过对自行车这一熟悉的交通工具，提出开放性试

题，进行讨论和解

答，培养他们的发散思维和解决问题的能力。

：综合运用力、热、电、光等知识的能力：1 ：导入：

自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具，它结构简单，方便实用，但看似简单的自行车却涉及到很多物理知识，包括杠杆、轮轴、摩擦、压强、能量的转化等力学、热学及光学知识，下面我们就来具体来分析。新课教学出示课题：自行车中的力、热、电、光等知识

首先请同学们讨论自行车有关的力学知识：然后进行分析归纳总结：一、力学知识 1、摩擦方面

自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹，增大接触面粗糙程度，增大摩擦力。

车轴处经常上一些润滑油，以减小接触面粗糙程度，来减小摩擦力。所有车轴处均有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，来减小摩擦，转动方便。刹车时，需要纂紧刹车把，以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力，紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向前，是自行车前进的动力，前轮受到

的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力；

自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力。、压强方面

一般情况下，充足气的自行车轮胎着地面积大约为

S=2×10Cm×5cm=100×cm2，当一普通的成年人骑自行车前进时，自行车对地面的压力大约为F==650N，可以计算出自行车对地面的压强为6。5×104Pa。

在车轴拧螺母处要加一个垫圈，来增大受力面积，以减小压强。自行车的脚踏板做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对脚的压强，

自行车的内胎要充够足量的气体，在气体的体积、温度一定时，气体的质量越大，压强越大。

自行车的车座做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对身体的压强。、轮轴方面

自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，如图

3所示。

自行车的脚踏板与中轴也相当于一个轮轴，实质为一个省力杠杆。自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴。、杠杆方面

自行车的刹车把相当于一个省力杠杆。、惯性方面

当人骑自行车前进时，停止蹬自行车后，自行车仍然向前走，是由于它有惯性。当人骑自行车前进时，若遇到紧急情况，一般情况下要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后一起捏紧，这样做是为了防止人由于

惯性而向前飞出去。、能量转化方面

当人骑自行车下坡时，速度越来越快，是由于下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能。

当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下，目的是增大速度，来增大人和自行车的动能，这样上坡时动能转化为重力势能，能上得更高一些。

自行车的车梯上挂有一个弹簧，在它弹起时，弹簧的弹性势能转化为动能，车梯自动弹起。、声学方面

自行车的金属车钤发声是由于铃盖在不停的振动，而汽笛发声是由于汽笛内的气体不断的振动而引起的。、齿轮传动方面

线速度和角速度的关系，如图5所示，设齿轮边缘的线速度为v ，齿轮的半径为R，齿轮转动的角速度为ω，则有v = ωR。

下面请同学们讨论自行车有关的热学、光学、电学知识：

然后进行归纳总结：二、热学知识

在夏天自行车轮胎内的气体不能充得太足，是为了防止自行车爆胎，因为对于质量、体积一定的气体，当温度越高，压强越大，当压强达到一定程度时，若超过了轮胎的承受能力，就会发生爆胎的情况。三、光学知识

在日常生活中，自行车的后面都装有一个反光镜，它

的设计很巧妙，组它是由三个相互垂直的平面镜组成一个立体直角，用其内表面作为反射面，这叫角反射器。当有光线从任意角度射向尾灯时，它都能把光“反向射回”，当光线射向反光镜时，会使后面的人很容易看到。在夜间，当汽车灯光照到它前方的自行车尾灯上，无论入射方向如何，反射光都能反射到汽车上，其光强远大于一般的漫反射光，就如发光的红灯，足以让汽车的司机观察到。四、电学方面在有些自行车上装有小型的发电装置，它利用摩擦转动，就像我们在实验室中看

到的手摇发电机一样，发出的电能供给车灯工作，起到一定的照明作用。

：对载重自行车、轻便自行车、山地自行车、童车、赛车、电动自行车的物理知识进行归纳，并进而自我扩展。：初中物理校本课程教案

现代数字通信技术教材简析：

《现代数字通信技术》是初中九年级物理校本课程中的第二个课题内容，主要由“现代数字通信技术概述”、“电缆通信与微波中继通信”、“光纤通信”、“卫星通信”、“ 程控交换机”以及“IP电话”这六个方面的相关文字及插图所组成。

学情分析：

作为初中的学生，已经广泛地接触到了各种通信方式，

但是并不等于他们已掌握了现代通信方式的特点及用途，尤其是现代数字通信技术，他们更不甚了解，同时也不了解数字通信方式是如何发展变化的，因此，让学生了解现代数字通信技术的变化与发展，感受科技的进步是教学重点。

教学目标：

1.

知识目标：比较完整地了解数字通信技术的变化和发展以及各种数字通信方式各自的特点。

2.能力目标：学会根据实际情况，正确选择、使用相应的数字通信方式来解决各种问题。

3.情感目标：感受现代数学通信技术在日常生活中的应用，感受科技的进步给人们生活带来的无限便捷。

教学重点：感受现代数字通信技术的发展让我们的生活更美好。

教学难点：了解现代数字通信的方式和特点，学会正确选择数字通信方式来解决问题。教学过程：

一、现代数字通信技术概述

通信实际上是由一地向另一地传送含有信息的消息。通信中所传递的消息，有各种不同的形式，如符号、文字、语言、数据等，因而根据所传递消息的类别，在通信业务上中分为电报、电话、数据传输及可视电话等。

通信系统的一般框图

通信系统的分类

1、按照传输媒质分类

有线通信

消息的传输是用“导线”作为传输媒质来进行通信的。

有线通信系统的示意图

无线通信

无线通信不需要架设线路而用无线电波在空间传播来传递消息。

无线通信系统的示意图

话筒的声电转换器把语音变成电信号，需经电台用高频振荡信号“运载”低频语音信号，然后再辐射出去。这一过程称为调制。高频振荡波称为载波。

在接收端收到已调制的高频信号时，要将有用的低频语音信号分离出来，再经扬声器的声电转换恢复为原始语音信号。由于信号较弱，在两端均有放大环节。

调制方式分类：

调幅方式

调幅方式是将低频信号“加”到高频载波信号的幅度上。

调频方式

低频信号将导致高频载波瞬时频率的变化。

无线通信中频段的划分

:

不同频段的电波传播方式也不同。

2、按照传输信号分类

数字通信系统

数字通信系统

信源编码:尽可能压缩冗余信息，使要发送的信息量减少。

信道编码:针对信道的干扰和噪声，对要传输的信息进行编码，提高信息传输的可靠性。信道解码:负责按照编码规则进行检查和纠正错误。

信源解码:负责恢复原始信息。

模拟通信系统

数字通信系统

与数字系统相比，模拟系统的主要优点是频带利用率高，缺点是抗干扰能力差，不易保密，设备不易大规模集成，不适应飞速发展的计算机通信要求等。

二、电缆通信与微波中继通信

电缆通信是较早发展起来的通信手段，用于长途通信已有60年历史，在有线通信中占有突出地位。

微波中继通信是0 世纪0 年代发展的,它弥补了电缆通信的缺点。

微波通信系统示意图

微波中继通信分为模拟微波中继通信和数字微波中继通信两类，模拟微波中继通信虽然出现早、技术成熟，但正逐渐被数字微波中继通信所取代。目前数字微波中继通信已成为通信领域中一种重要的传输手段，并与卫星通信、光纤通信一起成为当今三大通信传输技术。

三、光纤通信

光纤通信与电缆通信相比具有容量大、传输距离长、抗电磁干扰性能好，并可以大量节省有色金属。

光纤的全称是光导纤维，是用石英玻璃制成的纤维丝在实际应用上是几条或几百条光线绞合成光缆其结构如图所示。

光缆的一般结构图

光纤的结构示意图

光纤通信系统示意图

再生站：为了弥补光波在传输过程中的损耗，系统设有再生站，即光中继站。

光纤通信的优点：

传输频带宽、通信容量大

载波频率越高，通信容量越大。目前使用的光波频率比微波频率高出百倍，通信容量可增加103～104倍。光纤通信适合于高速、宽带信息的传输。

损耗低、中继距离远

目前制造的石英玻璃纤维丝纯净度极高, 故其损耗极低。从而在通信线路中可以减少中继站数量, 可以达到100km以上的无中继传输距离。同样速率的同轴电缆通信，无中继站距离仅为1.6km左右。

抗干扰能力强、无串话

光纤是非导体、无电感，不受电磁干扰。因而在光纤通信中就不存在串话现象。

保密性强

光纤内传播的光波基本不辐射，难以窃听，所以光纤通信和其它通信方式相比有更好的保密性。

线径细、重量轻

光纤直径很小,制成光缆比电缆细而轻,便于敷设。

四、卫星通信

卫星通信的特点是通信距离远，覆盖面大，不受地形条件限制，传输容量大，可靠性高。卫星通信系统是一个以卫星为中继站, 实现各个地面站间通信的系统。

卫星通信系统示意图

卫星通信系统根据轨道的不同可分为同步轨道和中、低轨道系统，但系统基本结构相同。