鸡蛋撞地球实验方案

第二课堂鸡蛋撞地球结构设计大赛说课：1.展示课题（你要说哪本书哪一节的内容）2.教材分析：教材的地位作用，以及前后章节的联系3..课程标准对这节内容的要求：4.教学对象的分析：学生的知识水平，认知能力等等4.教学目标：5.重点和难点：6.教法和学法7完整的教学过程（课堂思路，步骤，环节）8.板书设计1、素质教育的要求：科学发展观成为21世纪中国的指导思想，而科教兴国是该指导思想的第一要义，实践出真知，通过实践，让学生开动手脑，是为祖国培养创新型人才的重要的手段。2、教学对象分析：对象是小学升初中的学生，知识水平不高，认知能力不够，还不具有强的创新能力，但是该年龄特点是好奇心强，有尝试新事物的欲望，若给予正确地引导，便是祖国不可或缺的科技人才。3、教学目标：通过自己动脑思考和动手实践，使得学生能将物理知识内化，另外，教学以小组合作的形式开展，在合作中促进队员彼此之间的友谊，构建良好的人际关系。4、教学重点和难点：重点在于学生动手实践，难点在于学生水平不够，不知道怎么着手，还有因学生的团队意识不够而间接导致部分学生兴趣不浓。我将通过助教解决这一问题，一个助教负责引导两到三个小组，主要工作是团结和激励队员。5、教法和学法：由讲师花10到20分钟左右的时间讲解第二课堂内容，以及具体的程序安排。通过多媒体给学生展示鸡蛋撞地球的一些例子，让学生在例子的基础上加以创新。6、完整的教学过程：7、板书设计：教学方案：一．课题：鸡蛋撞地球实践课二．教学目的：培养学生的创新意识，初步提高学生创新能力。三．课型：第二课堂四．教学重难点五．课时：三节（其中最后一节是展示课）六．教学过程：（一）导入同学们，今天这次课让我们来开动一下脑筋，活动一下双手，于此同时通过团队的合作促进我们的友情。显然大家对讲台上的这一大堆道具很有兴趣，但是对他们的用义可能还是一头雾水。别急，不一会儿，大家便会知道。今天我们来进行一个比赛，比赛题目就叫“鸡蛋撞地球”！（二）讲授好，比赛规则我们稍后讲。现在让我们一起来了解一下到底什么是“鸡蛋撞地球”。有时我们会用“以卵击石”来代表不自量力，我们共有的生活经验也告诉我们，以卵击石那是自取灭亡。但今天我们要反其道而行之，不仅要击石，而且要击一个大石，那就是地球。不仅要击大石，而且要让卵从高楼上掉下来与大石相撞，并且使得卵完好无损。别不相信我，用那种疑惑的眼观看着我，等会儿出自你们手中的作品很可能就证明我是对的。当然，我们不可能不加任何保护装置地让鸡蛋从高楼下坠，那样可就真的粉身碎骨浑不怕了。那应该怎样给他们加上保护装置才不致鸡蛋撞破呢？有没有同学能告诉我，只要有想法就说出来。。。。。。。我们再来看看有没有其他的方法呢？请看大屏幕，我给大家介绍大众的做法，一般有以下几种：理论依据：1、动量定理表达式：Ft=△p其中△p指的是动量的变化，F指的是冲力的大小，t指的是力的作用时间。由于鸡蛋在下落的过程中，动量的变化△p一定，鸡蛋所受的力F与力的作用时间t成反比，即t越大，F就越小，作用在鸡蛋上的力就越小。这样，鸡蛋就不容易碎了。2、由空中垂直下落的物体所受空气阻力f与空气的密度ρ、物体的有效横截面积S、下落的速率v的平方成正比，阻力的大小可表示为f=CρSv2，其中C为阻力系数，一般在0.2～0.5之间，ρ=1.2kg/m3，物体下落经过一段时间将达匀速，这称为终极速率。我们可以发现如下的一些日常现象：雨滴在空气中下落，速度越来越快，所受空气阻力也越来越大。当阻力增加到与雨滴所受重力相等时，二力平衡，雨滴开始匀速下落。跳伞运动员在空中张开降落伞，凭借着降落伞较大的横截面积取得较大的空气阻力，得以比较缓慢地降落。这些都是这个公式在生活中的应用。明白了这以后，就不会认为装置的加速度是9.8m/s2了。3、一切物体都具有惯性。在“高空坠蛋”整个装置落地的一瞬间，装置静止，然而鸡蛋由于惯性，还会继续运动，造成与装置挤压、碰撞，容易损坏。多种解决方案：1、降落伞型：降落伞型，顾名思义，就是利用降落伞，增大空气阻力，以使鸡蛋连同整个装置平稳落地。这种方案最容易想到，因为跳伞、宇宙飞船减速，都运用了这个方法，效果很好。安全性极高，使整个装置达到较小的速度即可匀速下落。装置的重量也不会很重。唯一的缺点就是：受大气扰动影响太厉害，会使实验装置飘忽不定，准确性较差，往往不能落到指定位置，从而影响了比赛成绩。2、外包装型：外包装型，就是用较多的减震材料将鸡蛋严严实实地包裹起来。比如泡沫、棉花、各种填充材料等。通过这些材料的缓冲作用，达到保护鸡蛋的目的。这种方案也较容易想到。平常生活中用各种填充材料保护贵重用品的方法相信大家都见到过。这的确是一个有效的方法。这种方案由于受空气阻力影响很小，所以准确性较高。由于所使用的材料都是密度极小的，所以可将整个装置的重量降到最低。但美中不足的是：整个装置是自由下落状态，到达地面时的速度较大，因而对装置的坚固度和缓冲效果要求较高，安全性稍差一点。3、不倒翁型：不倒翁型，就是使整个装置像不倒翁一样，把重心尽可能降低，使得装置下落时能保持稳定状态，确保始终让一个面着地。那么保护工作只需要在这一个面做好就行了，从而节省了材料。这种方案充分考虑到了上一种方案可能出现在空中翻滚现象，经过改进形成的。其可靠性远远高于第一种方案，材料更节省，准确性更高。美中不足的就是为了确保装置的重心降低，势必要在底部放上一个质量较大的物体，这就大大加重整个装置，将影响比赛成绩。4、多面体型：多面体型，就是把整个装置制作成一个多面体，将鸡蛋用结实的绳子固定在多面体的中央，使整个鸡蛋悬空。装置落地后，不论哪个面着地，鸡蛋都不会着地，鸡蛋就完好无损了。这种方案无需额外的材料，只需要制作多面体的骨架和几根线即可，用料极其节省，因而重量会大大降低。因受空气阻力较小，所以稳定性较好。但这种方案也有一个大的缺点就是多面体不易扎制，结实程度不高，落地后可能会散架，鸡蛋也就岌岌可危了。5、双气球型：双气球型，就是将鸡蛋放在一个气球中，充入一定量空气，在外面再套一个气球，充入适量空气。这样两层气球之间就会形成一个气垫，会使鸡蛋免受地面的冲击。这种方案所用材料应该是所有方案中最省的，重量只是两个气球的重量，几乎可以忽略不计。但这种方案有一个致命的缺点就是两层气球之间有一块是紧密接触的，没有气垫的保护，如果此面着地，一切都完了。另外，由于重量太轻，受空气扰动影响，其稳定性也不是很好。6、螺旋桨型：螺旋桨型，就是在整个装置上方安置一个螺旋桨，靠流动的空气推动或遥控，使螺旋桨旋转起来，以提高安全性和准确度。这极像直升飞机的飞行原理。这种方案因螺旋桨的转动而减小了装置下落的速度，安全性更高。如果是遥控，准确性也会很高。问题是如何保证螺旋桨始终朝上，螺旋桨一旦不朝上，准确性将无从谈起。如何保证螺旋桨平稳旋转也是一个问题。7、滑翔机型：滑翔机型，顾名思义，就是将鸡蛋悬挂在滑翔机下方，整个装置就会在空气中滑翔，最后会平稳地降落。这种方案准确性极差，降落地点不确定。如果不限制落地点的话，这无疑是一个好方案，安全性较高。在这种比赛规则下，不提倡这种方法。8、吸管组型：吸管组型，用几根吸管绑在一起做成吸管组，将几组吸管组搭成金字塔形，将鸡蛋夹在中间，用胶条固定。吸管由于是中空的，可以起到缓冲作用。这种方案材料来源广泛，重量轻，体积小，因而准确性较好。至于安全性嘛，可能要差一点，吸管的缓冲作用毕竟有限。10、综合型：综合型，就是将几种保护措施结合起来使用，造出的装置也是五花八门。综合型装置的安全性肯定会大大提高，这是毫无疑问的。准确性很难说究竟是提高了还是降低了。不过有一点可以确定，那就是装置的总重量大大增加，可能会影响比赛成绩。比赛规则：1、4人一个小组，选出一个组长，负责展示作品（作品上附上自取的队名及队员名字）。2、利用已有道具（或老师提供的或自己找的）制作鸡蛋保护装置评分细则及奖项：1、鸡蛋不破是为成功2、作品美观有嘉奖3、团队凝聚力强也加分最终评出1、2、3名，及优秀团队奖和成功奖若干名。展示地点：教学楼评委：助教