师:上课!
生:同学们好!
师:老师好,请坐。
师:很开心今天和同学们一起来学习《固体》这一节内容。今天我带来了一个大家都很熟悉的自行车模型,我想请同学们说一说,你对自行车各个零件所使用的材料有哪些了解?
生:轮胎用的是橡胶。
师:很好,请坐。这位同学,你来说说看。
生:碳纤维。
师:用到了一个专业术语,很好,请坐。这位同学,你再说说看。
生:应该有金属。
师:有金属,请坐。同学们都知道,科学家对固体的研究,给我们的生活带来了很多便利。现在还有一项非常热门的技术,正在悄悄改变我们的生活,你们知道是什么吗?
生:人工智能。
师:对。今天我们就引入一位人工智能体,和我们一起上课,它就是豆包。现在我们来看看,豆包对刚才的问题有什么想法。我们先和它打个招呼。
师:豆包你好,请谈谈你对自行车各个零件所使用的材料以及它们的特点有哪些了解。
豆包:自行车由多个零件组成,不同零件使用的材料及其特点如下:车架采用铝合金,质量较轻、耐腐蚀,价格适中,是目前较为常见的车架材料,便于操控和携带,同时具有较好的刚性,能满足日常骑行和一般运动需求。
师:我们请一位同学来点评一下。
生:它的讲解很全面。
师:很全面,好,请坐。
师:今天我们就邀请豆包作为助教,和我们一起学习高二物理《固体》这一节课。
豆包:很荣幸能成为大家的助教呀!在固体这节课中,我们会学到很多有趣的知识,比如晶体和非晶体的区别。晶体有规则的几何外形、固定的熔点,像食盐、水晶等;非晶体没有规则外形和固定熔点,比如玻璃、沥青。大家有什么疑问或者想重点探讨的部分,都可以提出来,咱们一起学习进步呀!
师:哪位同学来回答它的问题?有没有同学想说?这位同学,你来说说看。
生:它为什么提到我们在说固体?它问晶体和非晶体。
师:它从宏观特点上,提到了一个非常明显的区别--有无固定熔点。如果有固定熔点,那是什么?
生:晶体。
师:如果没有固定熔点呢?
生:非晶体。
师:除了这个特点,大家看材料箱里,也展示了很多种固体。我们现在一起来观察生活中常见的这几种固体,一会儿请同学说说观察到的现象。这组同学,你们看到了什么?
生:看到了不同的颜色。
师:也挺漂亮的,好请坐。这组同学呢,你们谁来说说看,观察到了什么?你们怎么看出晶体和非晶体的?
生:有的有固定的形状,有的没有固定的形状。
师:好,请坐。我这里展示的,比如橡胶,它也有固定的形状,对不对?那橡胶有固定的形状,你们怎么看待这个现象?这组代表,你试试看。
生:比较有弹性。
师:这是材料的一个特点,请坐。有没有别的同学有想法?橡胶是什么体?这一组同学说说看。
生:非晶体。
师:那刚才你们看到的,比如冰糖,它是什么?
生:晶体。
师:它的外形呢?
生:有一定的形状。
师:橡胶也有一定的形状,这两个形状的性质是否相同?为什么觉得不同?
生:橡胶是可塑型的,冰糖是结晶形成的。
师:用词非常专业,请坐。橡胶的形状是人为制造出来的,而冰糖有天然的几何形状。我们可以由此分类:第二种分类方式,看有无天然几何外形。如果有,叫作什么?
生:单晶体。
师:没有的话,可能是什么?
生:非晶体。
师:我这里还准备了两个水晶柱,你们看这两个形状,有没有天然的几何外形?
生:没有。
师:但是放大仔细看,里面的小晶体有没有?
生:有。
师:我们把这种由很多晶胞杂乱无章聚集在一起组成的固体叫作什么?
生:多晶体。
师:对,很好。多晶体也没有天然的几何外形。
师:你们知道我国古人最早意识到有规则几何外形的晶体是什么时候吗?我们一起来问问豆包。大家看,这是雪花。
师:豆包,请你提供一些描写雪花外形的古诗。
豆包:以下是一些描写雪花外形的古诗:"六出飞花入户时,坐看青竹变琼枝",出自高骈的《对雪》,"六出飞花"指的是雪花,因为雪花通常是六边形的。诗句通过对雪花形状的描写,营造出宁静而美丽的氛围。
师:我们的古诗真的非常唯美有意境,也体现了古人的智慧。接下来,我们继续探究,除了这两个特点,它们在物理性质上还有哪些不同。下面请同学们分组实验,分别探究单晶体、非晶体在光学、力学、电学以及热学性质上的差异。大家要做两件事:第一,思考怎么利用材料盒里的材料进行探究;第二,观察到现象后,如果想探究本质原因,可以求助谁?
生:AI。
师:可以在平板上了解微观结构。一会儿请同学介绍实验现象和得出的结论。现在开始实验。
师:好,同学们,有没有研究光学现象特别明显的小组?来展示一下你们的实验现象。
生:我们观察到了双折射现象。
师:很好。那你认为这个现象产生的原因是什么?
生:它有整体结构的各向异性,导致对不同方向的折射率不同,光在不同方向入射的效果不一样。
师:光传播的各向异性,用词非常准确,很好,请坐。你们还探究到其他现象了吗?
