地球的形状和大小.docx

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地球的形状和大小

《地球的形状和大小》活动建议方案

活动流程框图

活动一：

了解人类探究地球形状的历史

所需学习时间：

8分钟

活动任务：

知道人类探索地球形状经历了漫长而曲折的过程。

活动内容：

本活动的过程可以参照下列环节和步骤进行。

1.设问引疑法导入。

我们都知道人类生活在地球上。

但是地球到底是什么样子、有多大？

可能没有几个人能够准确地说出来。

教师接着提出问题：

同学们你们知不知道地球的形状是怎样的？

有没有谁亲眼目睹过地球的全貌？

你们是怎样知道的？

2.交流讨论古代的人是怎样认识地球的。

在学生回答以上问题的基础上，组织学生思考：

古代的人没有快速的交通工具，也没有现在高科技的摄像器材，他们是怎样观察和了解地球的呢？

请同学们交流讨论一下。

3.知道古代的人认识地球的形状经历了漫长而曲折的过程。

教师讲解：

我们的知识都是来自前人的不断研究和探索，你们想不想知道古人眼里的地球是什么模样？

（配合相关的图片及古人对地球形状猜想的介绍）古代中国人认为天是圆的，地是方的；古印度人认为大地像一块大圆饼，被三只巨大的站在神龟背上的大象驮着；古巴比伦人认为大地如龟背隆起的空心山，四面环绕着海水，天空是个浑圆的巨大天罩；古希腊和古罗马人认为大地像一个巨大的盾牌，它的四周被浩渺无际、深不可测的大海所环绕；此外还有诸如地球像个浅浅的钵体，地球像个圆柱体等种种假设。

介绍近代人的探险——哥伦布发现新大陆、麦哲伦的环球航行。

以一条历史发展的线，再现人类认识地球形状的过程，让学生明白，他们的知识都是来自前人的不断探索和积淀。

教师继续讲解：

随着科学技术的发展，人类对地球的认识不断深入。

通过地球卫星的精确计算，发现地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。

接着带领学生观察地球的赤道半径与极半径图。

活动组织方式：

互动讨论，教师讲解。

评价方式：

学生互评，教师评价。

所需学习资源

多媒体资料名称

天圆地方01.jpg

天圆地方02.jpg

浑天说01.jpg

浑天说02.jpg

盖天说与浑天说.jpg

古印度人的地球观.jpg

活动二：

初步感知地球的形状

所需学习时间：

20分钟

活动任务：

本活动是让学生做模拟船出海和回港的实验，通过让学生自由实验，自我探究体验球面上看船的情景，让学生初步感知地球的形状，在直观体验的基础上建立地球是圆形的科学概念，让学生在“玩中学”的同时打开学生的思维，体会古人的感受，领会人类探索地球经历了一个漫长而曲折的过程，从中认识到科学是不断发展的。

活动内容：

本活动的具体过程可按下列步骤进行。

教师提问引入：

地球很大，怎样才能更好地研究它呢？

人们制作了它的模型——地球仪。

今天我们就用地球仪来做实验，看看我们生活的地球是不是圆的？

1.指导学生通过实验验证地球的形状。

分组做实验（合作学习）：

出示每组实验器材：

一个地球仪、一张纸。

让学生用纸折叠出一只有桅杆的纸船，并在桅杆上从高到低每隔一定距离分别作好与地球仪相应的三个标记，模拟船只出海和进港的过程，体验球面上看船的情景。

推选一个学生到讲台上演示，边演示边叙述：

“从海边看来船，先见船顶，后见船身”。

帮助学生建立地球形状的概念：

地球是个球体。

2.进一步认识地球的形状。

现代人又可以通过哪些手段进一步证明地球的形状？

（1）学生互动讨论。

（2）推荐阅读材料：

尤里·加加林和杨利伟进入太空观察地球。

活动组织方式：

小组和全班讨论，模拟实验验证。

评价方式：

学生互评，教师评价。

所需学习资源：

多媒体资料名称

地球形状的证明.jpg

活动三：

认识地球的大小

所需学习时间：

12分钟

活动任务：

本活动通过借助媒体展示地球相关的一组数据，并通过计算活动的设计，达到利用具体情境内化抽象数据，让学生在头脑中建立关于地球大小的科学概念的活动目的。

活动内容：

活动过程可按下列步骤进行。

1.出示地球卫星照片——证实地球是一个两极稍扁，赤道略鼓的不规则球体。

借助媒体展示地球赤道周长、地球赤道半径、地球表面积等一组数据，结合多媒体认识地球赤道、极半径、南极北极等名词和相关数据大小。

2.计算地球的大小。

教师提出问题：

麦哲伦绕地球一圈用了3年多时间，那么地球一圈到底有多长呢？

地球到底有多大呢？

用手可以比画出篮球的大小，可要用数据说明，就要用到数学知识，根据学生已有的数学知识计算：

汽车的速度是每小时100公里，算算假如你要环球一周需要多少个小时？

教师给出准确的地球周长和地球赤道的平均半径等数据，并通过以下形象的说法让学生体会到地球的“巨大”；假如我们乘坐每小时飞行800千米的飞机，沿着赤道绕地球飞行一周，得用50个小时。

地球的表面积是5.1亿平方千米，这个面积相当于53个我国领土（960万平方千米）那么大。

3.小结。

这节课你学到了什么知识，有什么收获？

先由学生来说，老师最后总结。

板书设计：

地球的形状和大小

（一）地球的形状　地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。

（二）地球的大小　地球是一个巨大的球体，赤道周长：

约4万千米；赤道半径：

6378千米；极半径：

6357千米；地球的平均半径：

6371千米。

活动组织方式：

自主探究，4～6人一组。

评价方式：

学生互评，教师评价。

所需学习资源：

多媒体资料名称

地球和地球仪——地球的平均半径及赤道周长.jpg

地球卫星照片.jpg

 1  生活中的“好帮手”

科学知识

简单机械，是机械最简单最基本的单位。

简单机械是人运用力的基本机械元件。

在人类最早期的伟大发明与发现中，对工具、火与语言的掌握，使得人类最终从一般动物中脱离出来。

而简单机械，则是人在改造自然中运用机械工具的智慧结晶，是牛顿力学（向量力学）研究的重要对象。

原始的简单机械

上方示长棒撬石头，从图上可分析出支点、动力、动力作用点、阻力、阻力作用点、动力臂、阻力臂。

下方示抽水机的手柄就是一根杠杆。

 2  他能撬动地球吗

科学知识

杠杆的原理和分类

杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。

要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（用力点、支点和阻力点）的大小跟它们的力臂成反比。

从支点到力的作用线的垂直距离叫“力臂”。

从支点到动力的作用线的垂直距离叫“动力臂”。

从支点到阻力的作用线的垂直距离叫“阻力臂”。

动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1•L1=F2•L2。

式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。

从上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。

杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。

这几类杠杆有如下特征：

省力杠杆

L1＞L2,F1＜F2,省力、费距离。

如拔钉子用的羊角锤、铡刀、瓶盖扳子、动滑轮、手推车等。

费力杠杆

L1＜L2,F1＞F2，费力、省距离，如钓鱼竿、镊子、筷子、船桨等。

等臂杠杆

L1＝L2,F1＝F2，既不省力也不费力，又不能移动距离，如天平、定滑轮等。

 3  轮轴

科学知识

1. 轮轴的定义：

由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。

2. 轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆，支点就在轴心，轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。

3. 轮轴的平衡条件：

根据杠杆的平衡条件有：

F1R=F2r。

4. 外环叫轮，内环叫轴。

轮轴两个环是同心圆。

由上式可知：

当动力作用在轮上，则轮轴为省力杠杆；当动力作用在轴上，则轮轴为费力杠杆。

像马车、门把手、方向盘和推车这样的轮轴是最简单的，没有动力传递。

动力车辆的轮轴就复杂得多。

当然扳手也是。

以汽车为例，动力不是简单的传递轮轴，如果是那样，汽车就不能拐弯。

在汽车轴的中间，有一个“差速器”，在通过两个半轴给左右车轮传动，这样在汽车拐弯时，两边车轮行驶的距离才能不同。

人力三轮车的后轴，为了拐弯，一个后轮和轴是固定的传递动力，另一个后轮是可以和轴转动的，用以差速拐弯。

在用轴带动轮时，如皮带轮的运动，不仅可以传递动力，还能改变转速。

 4  滑轮兄弟

科学知识

定滑轮

定义：

使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。

定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但可改变作用力方向。

动滑轮

定义：

轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。

动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省1/2力，多费1倍距离。

滑轮组

滑轮组：

由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组，既省力又可改变力的方向。

滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一。

使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离。

费距离的多少主要看定滑轮的绕绳子的段数。

用滑轮组时，滑轮组用几段绳吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。

滑轮组绕法

要减轻几倍力（是原来的几分之一）F=G/n,n为承担重物的绳子的段数。

注：

如果n是偶数，那么绕线的起始点在上面的定滑轮上；如果n是奇数，那么绕线的起始点在下面的动滑轮上。

即“奇动偶定”定理。

 5  在斜坡上

科学知识

斜面：

简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物之困难。

距离比和力比都取决于倾角。

如摩擦力很小，则可达到很高的效率。

用F表示力，s表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。

不计无用阻力时，根据功的原理，得W=Fs=Gh。

斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力，但费距离，机械效率低。

斜面与平面的倾角越大，斜面较短，则费力，但省距离，机械效率高。

日常生活中所用的螺丝钉，就是斜面原理的最好体现。

其他的还有金字塔、楼梯、登机桥、电梯等。

 6  有趣的传动

科学知识

常见的几种传动方式的特点：

带传动（皮带传动）特点：

①结构简单，适用于两轴中心距较大的传动场合；②传动平稳无噪声，能缓冲、吸振；③过载时带将会在带轮上打滑，可防止薄弱零部件损坏，起到安全保护作用；④不能保证精确的传动比。

带轮材料一般是铸铁等。

链传动的特点：

①和齿轮传动比较，它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力；②能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作；③和带传动比较，它能保证准确的平均传动比，传递功率较大，且作用在轴和轴承上的力较小；④传递效率较高，一般可达0.95～0.97；⑤链条的铰链磨损后，使得节距变大造成脱落现象；⑥安装和维修要求较高。

链轮材料一般是结构钢等。

齿轮传动的特点：

①能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠；②传递的功率和速度范围较大；③结构紧凑、工作可靠，可实现较大的传动比；④传动效率高,使用寿命长；⑤齿轮的制造、安装要求较高。

齿轮材料一般是铸铁等。

简单机械

 1  生活中的“好帮手”

实验操作

为了让学生亲身感受到工具的妙用，并且拓宽学生的思路，可以设计一组活动，比如：

在一个小木块上有一颗钉进去一大半的钉子，和一颗完全进去的螺丝，让学生去挑选工具现场解决难题，怎样在不损坏物品的情况下轻松取出钉子和螺丝，事先可以准备好羊角锤、老虎钳、扳手、一字螺丝刀、十字螺丝刀等常见的小工具。

要求学生在活动时一定要注意安全，注意体会没用工具和使用工具来解决“难题”的感觉，最好是能引出有时一个“难题”可以有多种解决的办法，有时一个“小帮手”能解决多个“难题”。

 2  他能撬动地球吗

实验操作

1. 教师可以利用课件、图片、投影等手段及时地指导学生认识阻力点、支点、动力点，并且告诉学生像这种撬动“地球”的装置叫杠杆。

2. 寻找杠杆的秘密，实验前与实验过程中的指导至关重要。

3. 分析了教材上的图片后，可以出示几种不同种类的杠杆让学生分析，讨论中应突出对费力杠杆的分析，分析杠杆费力的原理、认识人使用费力杠杆对提高工作效率的作用。

帮助学生建立杠杆除了省力外还可以节省距离、改变用力的方向、传递力的作用的认识，并激励学生课下继续寻找分析生活中的杠杆。

4. 制作小天平的环节，教师要鼓励学生大胆构思，创造出有个性的天平。

 3  轮轴

实验操作

目前大部分学校都有简单机械实验盒，因此课堂上不必要再组织学生制作。

可以鼓励学生在家制作并利用其装置做更多的实验研究。

由于使用轮轴进行实验操作简单但是线绳容易脱落，操作难度较大，所以实验前教师要提前告知学生，让学生做到不灰心，认真仔细地去完成实验。

即可采用在轮和轴上挂钩码的方式，也可采用测力计的方法。

如采用测力计，则需要指导学生缓慢、匀速地拉动测力计，当测力计开始匀速运动的时候再读数。

 4  滑轮兄弟

实验操作

指导学生实验的过程中应该注意以下几点：

1. 实验时应该缓慢匀速地拉动弹簧秤，在弹簧秤匀速运动中读取数据。

2. 由于倾斜的拉动线绳会使力的作用发生分解，在分析实验数据的时候会增加难度。

因此提醒学生拉力的方向应与地面垂直。

3. 动滑轮实验数据的获得要考虑：

动滑轮本身也存在重量，所以实验前可将动滑轮挂上要提升的钩码，一起称重。

同时在应用滑轮提重物的时候还要受到摩擦力的影响。

在分析实验数据的时候教师可以引导学生对上述事实进行分析，最后得出正确结论。

 5  在斜坡上

实验操作

1. 实验之前必须通过演示和解说，指导学生认识斜面各部分的名称（斜面、坡度）及使用斜面提重物所涉及的几个值。

如：

斜面的长度、坡度、物体运动所走过的距离、物体被抬高的距离、竖直提起重物所用的力、沿斜面拉重物所用的力。

这便于学生在后续的探究中能清楚地控制好实验条件和描述实验结果。

2. 提示学生拉测力计的要求是匀速直线，边拉边读数。

3. 在研究了斜面能省力后一定要将各组的数据比较，各组的斜面省力大小一样吗？

从而发现新的问题，进入斜面省力的大小与什么有关的研究。

4. 斜面怎样更省力的环节，要让学生独立设计对比实验，验证自己的猜想。

注意此次探究实验器材最好全班统一。

5. 在分析斜面所起作用的同时，教师也要引导学生认识斜面虽然省力但是费距离这一事实。

 6  有趣的传动

实验操作

研究齿轮传动，教材呈现了制作过程，但制作要求高且耗时。

齿轮传动装置在许多的玩具上能找到，最好搜集现成的齿轮来进行探究。

简单机械大联盟可将自行车带入教室，利用自行车来分析各类简单机械是怎样工作的。