一、教学内容
内容问题:
1、什么是压力的概念;
2、压强公式的使用;
3、增大压强和减小压强的方法;
4、解释日常生活中的现象。
二、教学目标
⑴知识与技能目标:理解压强的概念,理解压强的大小跟那些因素有关,能用压强公式进行简单的计算,了解增大和减小压强的主要方法。
⑵过程与方法目标:探究压力的作用效果跟什么因素有关?经历探究的主要环节,通过探究实验,观察实验现象、采集实验数据,获得对压强比较深入的了解,初步学习使用控制变量法。通过实际动手,实践如何改变压强。培养学生观察问题、分析问题、归纳问题的能力。
⑶情感、态度与价值观目标:经历观察、实验以及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心。感悟科学是人类创造发明的基础,激发学生的学习热
三、重点和难点的确定
本节核心内容是压强,对于学生来说是一个陌生的概念,所以经历压强概念的建立过程是本节课的重点;理解压强及压强的应用是本节的难点。
四、教学策略和学习方式
爱因斯坦说过:提出一个问题,往往比解决一个问题更重要。本节课利用网络资源创设更多问题情景,让学生提出的`问题,从问题引入新课。学生对提出的问题进行猜想,利用身边的器材对猜想进行实验探究。这节课主要采用小组合作性学习。
五、教学媒体
网络教室气球、铅笔、海绵、毛巾、水、矿泉水瓶(瓶底的面积为30cm2、平盖的面积为5cm2)、圆柱体的铝块(重为0.27N、面积为2.5cm2)、蒙有纸的木盒、火柴盒、一块小木板。
一、教学目标
(一)知道什么是大气压强,能说出几个证明大气压存在的事例。
(二)理解大气压强产生的原因,并能简单解释一些日常生活中大气压强的现象。
(三)知道大气压强的值可由托里拆利实验测定,记住大气压强的值约为105帕,它相当于760毫米高的水银柱产生的压强。
(四)培养学生的观察、实验、分析能力。
二、教学重难点
本节教学内容的重点是:感知大气压强的存在。
本节教学内容的难点是:理解托里拆利实验及用液体压强来研究大气压强的转换法的思路和等效替代的方法。
三、教学准备
教师:玻璃杯、硬纸片、试管一根、长约两米的玻璃管一根、水、广口瓶、浸过酒精的棉球、细砂、煮熟剥皮的鸡蛋一个、镊子一个、注射器一个、托里拆利实验装置一套、打火机一个。
学生:皮碗(每两人一对)
四、教学方法
(一)示范法:教师给出示范,进行具体操作演示。
(二)谈话法:师生间进行交流对话。
(三)自主探究法:让学生自己通过各种渠道搜集资料,通过主动探究获取新知识。
小组讨论法:学生围绕主题分成小组进行讨论,再得出结论。
五、教学过程
(一)复习提问
师:如右图浸入液体中的物体是否受到液体对它压强?
生:受。
师:液体内部向什么方向有压强?
生:各个方向。
师:液体内部压强产生的原因是什么?
生:液体受重力、具有流动性。
(二)引入新课
师:我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层所包围,即大气层,地球上的物体(包括人)都浸在其中。提问:浸入空气中的物体是否受到大气产生的压强呢?
请学生用皮碗模拟马德堡半球实验。
出示课前已经抽好气的马德堡半球,让学生使劲拉但不开,打开气阀,球内进入空气后却很容易拉开。
师:马德堡半球实验证明了大气压强的存在。
板书:“大气对浸在它里面的物体产生的压强,叫大气压强;简称大气压或气压。”
(三)授新
1、请学生讨论、并列举出生活中有关大气压存在的实例。
用一次性注射器做试验,把进气口密封后,拉注射器时很费力。再一次证明大气压的存在。
向不同方向松开手后又都会发出很大的声音,与液体压强实验作比:
2、提问:这能说明什么问题?(大气向各个方向都有压强)
从上面的分析中可知大气压强与液体中的压强有许多相似的地方。
提问:(1)空气主要是由什么物质组成?(氮和氧)
(2)它们受重力作用吗?(受)
(3)空气能流动吗?(能)补充:空气的流动形成风。
教师总结:空气也和液体一样受重力、具有流动性,这也是浸入大气中的物体受到大气压强的原因。
板书:“大气压强产生的原因是空气受重力作用且具有流动性”
我们知道了大气压强的存在,并且也了解了大气压强产生的原因,那么大气压强的值是多大呢?下面我们就来具体地研究这个问题。
3、做覆水杯实验。
提问:(1)产生的现象是什么?(硬纸片没有掉下);(2)为什么没有掉下来呢?
师引导学生分析,装满水的杯中排出了空气,盖上硬纸片并倒置过来后,它们的周围只有空气,很明显纸片没有掉下来是大气压作用的结果。
向各个方向转动覆水杯,观察到硬纸片没有下落,再一次说明大气向各个方向都有压强。
将用硬纸片托住的装满水的试管倒立在装有水的水槽中,然后抽出纸片。
4、提问:(1)观察现象;(2)思考产生现象的原因
(学生思考、讨论。投影仪打出图2)
分析:此时试管中的水不下落是由于大气压作用的结果。只不过大气压作用在水槽中的水面上。
5、提问:如果换用2米长的一端封闭的玻璃管来做此实验,结果会如何?
实验结果表明,2米长的水柱也能被大气压所支持。
大气压究竟能支持多高的水柱呢?
师:历史上曾经有人用10米长的玻璃管来做过此实验,结果水管中仍充满了水。看来大气压所能支持的水柱是大于10米的。
6、提问:下面我们假设大气压支持的水柱高是h米,请同学们讨论能否用水柱产生的压强间接地测出大气压强的'值?如果可能,应用什么公式?
学生:能、p=ρ液gh水
师:用大于十米高的水柱来做此实验测出大气压强的值从理论上看是可行的,但是在实验的过程中却会给我们带来问题:如无法在实验室中完成此实验;10米长的水管很难找等。
7、提问:现在请大家思考能否用我手中的这根1米长的玻璃管来完成测出大气压强值的任务呢?请同学们思考。(师:启发学生由P=ρgh考虑问题。)
学生:用密度大于水的液体,最好是水银。
师:历史上第一个想到用水银代替水来测大气压强值的是意大利科学家托里拆利。其实托里拆利像你们一样也不是一开始就想到用水银来做实验的,他是在总结前人实验的基础上才想到用液体密度最大的水银来做实验,以测定大气压强的值。这一实验称为托里拆利实验。
演示实验:托里拆利实验。
8、提问:玻璃管内水银面上空有没有空气?(没有,已被灌满的水银全部排出)
师:对,这个空间是真空。
9、提问:请大家观察实验装置,哪一段水银柱是由大气压强托住的?(玻璃管内外水银面的高度差)
请同学读出此实验中水银柱的高度差是多少厘米?
若测量结果不完全等于76厘米,则简单介绍不同的海拔高度对应的大气压不同,76厘米高是托里拆利在海平面的高度测出的值。一般我们把大气压的值取为76厘米汞柱。
板书:“大气压强=76厘米高水银柱产生的压强(=1.01×105帕)”
10、提问:⑴如果在做托里拆利实验时,使玻璃管倾斜插入水银槽中,会影响实验结果吗?
⑵在做托里拆利实验时,改用粗一些或细一些的玻璃管,会不会影响实验结果?
⑶如果在做托里拆利实验时,不小心打破了玻璃管的上端,会有什么结果?
(用2米长的水柱做此实验,得出水银会下降到与水槽内水银面相平的位置)
11、例1:在托里拆利实验中,我们测得的水银柱高为76厘米,则当地的大气压强值为多少帕?
若用水代替水银做此实验,则大气压支持的水柱有多高?
象这样通过求水银柱产生的压强而间接测定大气压强值的方法是一种间接测量的方法,同学们在以后的学习、工作中还会用到它。
12、例2:若桌面的面积为1平方米,上题中的大气压强作用在此桌面上产生的压力是多大?它相当于多少个成年人的体重?(成年人体重约500牛)这么大的力,为什么没有把桌子压塌呢?(利用此题使学生从感性上认识大气压强是很大的)
大气压强向各个方向都有,桌面上表面受到向下的大气压强,同时下表面受到向上的压强,两者作用相互抵消,所以不会塌。人为什么没有被大气压压瘪也有与此类似的原因。
(四)课堂小结
(五)巩固练习
1、大气对浸在它里面的物体产生的压强,叫();简称()或()。
2、大气压强产生的原因是:空气受()力作用且具有()性。
3、马德堡半球实验能够证明()的存在。
4、托里拆利实验第一个测出了()的值。
5、在托里拆利实验中,如果将玻璃管从竖直到倾斜放置,则()。
⑴水银柱的长度增加,高度增加;
⑵水银柱的长度不变,高度减小;
⑶水银柱的长度减小,高度减小;
⑷水银柱的长度增加,高度不变。
6、做“杯呑蛋”实验再一次激发学生的学习兴趣,并请同学解释此现象?
7、(机动)塑料吸盘的使用和理论上的解释?
(六)布置作业:
1、书面作业:课后练习的第2题,习题部分的第1、3小题。
2、课外讨论:“想想议议”。
六、板书设计
大气压强
覆水杯实验
p=ρ液gh水
托里拆利实验
七、教学反思
通过课后交流,本节课在知识体系的形成和知识网络的建立方面还有待加强。教师课堂教学中还是有些放不开,学生回答问题较少,有赶进度的嫌疑。知识内容的排列上可以分为两课时,这样时间比较充裕。课堂练习内容可以设置为分组联系,节约一定的时间。板书的设计和字体的书写还要加强。通过交流和反思,我认识到,自己还存在很多不足,应当更进一步提高自己的业务水平。
教学目标
1.知道什么是压力,会画压力示意。
2.通过探究知道影响压强大小的因素,并能建立压强定义公式。
3.知道国际单位制中压强的单位(帕)。
4.经历测量人体对地面压强的过程,培养乐于和他人合作进行探究的团队精神,初步掌握测量,计算,表达能力及用所学知识解决实际问题的能力。
5.知道增大和减小压强的方法。
6.能用压强公式进行简单的定量计算。教学设想重点:通过探究知道影响压强大小的因素,并能建立压强定义公式。
教学难点
理解压力的概念。会画压力示意。
教学教法
实验探究式教学准备一端削尖的铅笔、小桌子、沙盘等。
教学过程
一课题引入
不知道大家注意过生活中的一些现象没有:[出示钉]钉的帽子做得又大又平,而钉头却又尖又细;在茫茫的雪原里,步行的人容易陷下去,可是滑雪者却悠然自得,而且滑得很快。
这些现象看起来简单,但其中包含的物理学道理却是很深刻的,通过这节课的学习我们就准备解决这些问题。
二讲授新课
一只杯子放在地面上,受到地面对它的支持力,那么地面受不受力呢?(如果用手作为地面,可以明显地感觉到压力,可见地面受到杯子的压力,谁来画一画地面受到的压力?)同样的道理,钉对墙面也有压力;放在斜面上的木块对斜面也有压力,请大家完成力的示意。(学生板演)
多媒体展示教学目标。
多媒体展示压力,说明压力的方向始终和接触面相垂直。(学生观察并回答)
垂直作用在物体表面上的力叫压力。虽然我们知道了压力的定义,但是压力的作用效果和那些因素有关呢,我们用实验来探寻答案。
[实验1]将压力小桌正放入沙盘,其中一次在小桌上放一个重物,比较两次小桌陷入沙盘的深度。(学生观察)
压力作用的效果和压力大小有关。(学生回答)
[实验2]将压力小桌分别正放和反放入沙盘,比较两次小桌陷入沙盘的深度。(学生观察)
压力作用的效果还和接触面积大小有关。(学生回答)
为了更直接方便地表示压力的作用效果,物理上引进了压强的概念。
⑴定义:压强是物体单位面积上受到的'压力(大小)。
这一个概念就包含了压力作用的两个效果。
⑵公式:压强=压力/受力面积p=F/S
受力面积是指作用的两个物体接触的那一部分面积。
⑶单位:牛/米2=帕斯卡符号Pa
⑷物理意义:物体每平方米面积上受到的压力。
实际应用:
为什么坐沙发比板凳舒服?(学生回答)
在压力一定的情况下,增大受力面积可以减小压强(例如拖拉机和坦克的履带;雪橇等)。反之可以增大压强(例如菜刀的刃;钉尖等)。
在受力面积一定的情况下,增大或减小压力可以改变压强(学生自己举例子)。
三小结:建立起正确的压强概念;理解压强公式,能用压强公式进行简单估算;
结合生活实例说明如何控制压强。
四相关学生练习:
1.关于压力和压强,下列说法正确的是()A.压力的方向总是竖直向下的B.压力的方向总是垂直于支持面的C.物体的重力越大,对支持面的压力一定越大D.压力大,压强一定大
2.质量相同的正方体实心铜块和铁块平放在水平桌面上比较它们对桌面的压强和压力()A.压力相等,铜块对桌面的压强较大B.压力相等,铁块对桌面的压强较大C.压强相等,铜块对桌面的压力较大D.压强相等,铁块对桌面的压力较大
3.下列事例中,能够减小压强的是()A.把书包带做得宽些B.为了易于把吸管插入软包装饮料盒内,吸管的一端被削得很尖C.刀、斧、剪的刃都磨得很薄D.用细线切割湿软的肥皂30N的压力作用在1cm2的面积上,所产生的压强是如果保持压力不变,要产生5×105Pa的压强,受力面积应是质量为48kg的人受到的重力是多少?如果他每只脚与地面的接触面积是150cm2,那么,他站立时对地面的压强是多少?
一、教学目标
1.知道什么是压力,会画压力的示意图。
2.通过探究知道影响压强大小的因素,并能建立压强定义公式。
3.知道国际单位制中压强的单位及其意义,会进行压强的简单计算。
4.能在日常生活上灵活运用压强知识为生产生活服务。
二、重点、难点分析
重点:压强的概念和压强的公式。
难点:压强公式的应用。
三、器材
学生探究实验器材:自制压力小桌,10×10×5厘米3的塑料泡沫,质量为200克的砝码,50克的砝码各一个,细砂,海绵、玻璃杯、铅笔等
教师演示器材:汽球,图钉,鸡蛋等
四、教学过程
(一)新课引入
将一气球置于讲台上让班上个最高力最大的男生用手掌压气球,因气球打气不很足,他必费九牛二虎之力才能压破球,接下来叫一个个头最小的女生(偷偷给她一根针)。她只要轻轻一碰气球便破了,学生必大笑。此时设问为什么?从而引入新课。
(二)观察与作图————什么是压力
1、用两摞书作桥墩,一张偏厚纸板做桥面,再放上一重物,此时桥面压弯了,设问为什么?分析原因是受一向下压的做用力。
2、举例老师站在讲台上受什么力(重力和支持力),讲解地面支持了老师(要不老师不掉地下去了),老师也压了地面。
3、①请同学们观察分析书本图9—1例子的三副图并在练习本上画出三副图中物体对表面的压力示意图。同时请三位同学在黑板上画,各画一图。同学们作图时,教师来回巡视,了解学生作图中的错误。
②学生画完后,讲评学生作图情况,错误的进行纠正,并用红色粉笔把压力突出出来。让同学们讨论思考以上图中物体对受力表面的压力有什么共同特点?
得出:压力是由于物体形变产生的。压力作用在接触面上,压力的方向跟接触面垂直,指向受力物体。
③教师归纳总结得出压力的概念:垂直作用在物体表面上的力叫做压力。得出压力的定义、特点及与重力的区别。
(三)探究压力的作用效果
1、播放三幅插图,创设情境。让同学们观察生活中常见的现象,感受压力的效果。教师要求学生仔细观察插图,用大脑去思考,看看在这些图中你们能发现些什么?同学们发现了许多各种各样的问题,教师记录下几条有关的问题,大致归纳为三个问题:
(1)当人们在松软的地上行走时,为什么会在地上留下一道深深的脚印?有了滑雪板人为什么就能在雪地上自由地滑翔?
(2)为什么在泥泞的沼泽地里有轮子的车辆寸步难行,而装有履带的坦克和拖拉机却可以行动自如呢?
(3)同一个物体压在海绵上,为什么海绵的形变程度不同呢?
2、亲自体验一下。做书本图9—3的实验。让学生利用一支一端削好的短铅笔,用食指和大拇指轻轻夹着两头,提问:两个手指的感觉一样吗?为什么两个手指的感受不同呢?提醒学生注意发现问题。接着让笔尖压在手指上,先轻压后重压,比较两次疼痛的感觉。
在此基础上,教师进一步提出问题:“压力的作用效果与哪些因素有关呢?“
猜想:压力的作用效果与哪些因素有关?让同学们猜测并讨论,同时说明猜想是科学研究的常用方法,但一定要用实验验证。
学生进行实验探究(讨论设计方案,收集实验数据,得出实验结论,交流实验体会)
学生在这里的实验方案很多,可采用复式教学法———各组学生先分别做自己设计的实验,然后分别上讲台汇报。
从而得出:在相同受力面积时,压力作用效果跟压力大小有关;在相同的压力时,压力的作用效果与受力面积的大小有关。因此,压力作用效果不仅跟压力的大小有关系,还跟受力面积有关系。
叫两个体重悬殊的学生站在讲台,请学生比较他们对地面的压强。(学生由于他们对地面的压力不同,受力面积不同,所以很难比较)
所以,要比较压力的作用效果就需要比较单位面积上受到的压力。由此引出压强。
(三)压强
①定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强
②公式:压强=压力/受力面积;。并由此引出压强的单位是由力的单位和面积单位共同组成的。
③单位:牛顿/米2读作:牛顿每平方米;它有一个专门的名称叫做帕斯卡,简称帕,符号是Pa。⑤介绍压强的物理意义:以成年人站立时对地面的压强约1。5×104Pa的含义是:1米2的地面受到的压力约1。5×104牛顿。
(4)课堂练习
例:计算芭蕾舞演员和大象对地面的压强。请两位同学到黑板上做题,其余同学在下面做,教师来回巡视,及时发现学生的解题问题,给予及时纠正。做完后。讲评练习的`同时指出同学在解题中出现的错误和不规范的问题。
(四)压强知识的应用
为了使同学了解压强在我们生活中的应用,并且如何运用压强的知识为我们服务,设问:压强是越大越好,还越小越好呢?然后解释生活中我们需要压强大时要想办法增大压强,需要压强小时想办法减小压强?同时说明任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体会被压坏。举例说明:如砖能承受的压强大约是5×106帕,混凝土是(5—50)×106帕等等。为了不压坏物体,使物体受到的压强小于物体能承受压强,因此人们就想方设法减小物体受到的压强。
设问:如何去增大压强或减小压强呢?引导学生从生活中找出增大和减小压强的方法;解决课前提出的问题。由P=F/S分析出增大压强与减小压强的办法,并引导鼓励同学分类举出生活中我们应用的增大压强和减小压强的例子,如:书包带平而宽;吸管一头尖一头钝;椅子用宽而平的板平不用一细杆等等。同时让同学们参与做对比小实验,这样不仅说明问题又能活跃课堂气氛,能收到很好的教学效果,使学生轻轻松松学习,又懂得了生活中的很多情况用到了所学的知识,培养了学生正确分析问题的能力的和表达能力,对进一步激发学生的学习物理兴趣和学习信心有很好的作用。
(五)作业
1、收集生活中增大压强和减少压强的例子。
2、课外小实验:测出你站立在地上的压强。
3、一人空手站立在地面上,怎样才能很快地使地面受到的压强增大到原来的两倍?如果他要营救一个掉进冰窟窿里的孩子,是站着跑过去还是爬着过去?
【教学目标】
知识与技能:
1、巩固液体内部压强的规律知识;
2、在理解液体内部压强的规律的基础上学会对液体压强的计算,记住液体压强的公式,并能利用公式进行简单的计算;
3、知道液体压强的应用、常见的`连通器;
4、了解帕斯卡原理和液压机的工作过程。
过程与方法:
通过观察,体验感悟连通器和液压机的工作原理与特点。
情感态度与价值观:
1、感受物理与现代生活、生产的密切联系,提高科学技术应用于生活和社会的意识;
2、培养学生的爱国主义和民族自豪感。
【教学重点】
1.连通器的特点;2.帕斯卡定律。
【教学难点】
帕斯卡定律。
【教学准备】
连通器模型、液压机模型(挂图)。
【教学过程】
一、复习
1、液体压强产生的原因是什么?
2、液体压强的规律有哪些?
a.液体对容器底和侧壁都有压强;
b.液体各个方向都有压强;
c.液体压强随深度的增加而增大;
d.在同一深度液体各个方向的压强相等;
e.液体的压强还与液体的密度有关。
3、液体压强的计算公式
P=pgh
4、如果物体在二力作用下处于静止状态,这二力应具备什么条件?
一、地位和作用:
“大气的压强”是压强概念的巩固和延伸,也为下一章学习“气体浮力”作必要的准备。本节内容是在学生比较熟练掌握了压强,液体的压强的基础上进行的,为某些知识的转移和类比作了铺垫。本章内容的编排是在认识大气压强存在的基础上,步步深入,循序渐进的,因此符合初二学生的心理特点和认知规律。
二、教学目标:
结合学生特点和大纲要求确定了本节课的教学目标。
知识目标:
1.知道什么是大气压强,能说出几个大气压强存在的事例。
2.理解大气压强产生的原因。
3.会用大气压强解释简单的现象。
4.知道大气压强的值是托里拆利实验测定,记住大气压强的值约为105帕。
能力目标:
培养学生实验、观察、分析问题和解决问题的能力,发展学生的思维,培养学生从实验研究思考获得知识的能力。
思想目标:
让学生掌握由实验探讨物理知识的认识过程,树立辩证唯物xx观
点和严谨求实的科学态度。
三、教材重点和难点处理:
1.大气压强的存在是重难点。
依据:教学目的和其在教材中的`作用,学生基础和思维水x。
处理:做好演示实验,使学生通过直观现象感知大气压的存在。
2.托里拆利实验及原理是难点。
依据:教材只要求像课本中那样简单说明大气压强xx着玻璃管内的水银柱就行,而学生难于理解和接受。
处理:利用演示实验与水柱类比突破此难点。
四、教材的看法:
课本以马德堡半球实验引入新课,尽管故事很吸引人,但是由于文中已解释原因,对部分预习过的学生来说,已经失去神秘感,没有了悬念。如果教师以此实验引入,这部分学生满足于已有的答案,不能最大限度调动他们的积极性,集中他们的xxx。因此我采用取硬币的思考题,由于学生没见过,因此每个同学都积极思考,却又得不出正确答案,因此好奇心更大,观察实验更仔细、认真。
五、教学方法:
演示实验、学生实验、多xx、启发式引导等多种教学法。
教学过程()中重点突出学生的主体地位,注重双边活动,每一个结论都让学生参与探索,教师因势利导。
六、教学过程()安排:
为了达到上述的目的,充分发挥学生的主体作用,最大限度激发学生
学习的主动性和积极性,对一些主要环节采取了以下安排:
1.实验引入新课(约5分钟)
①.出示思考题:
把一块硬币放在x底大盘里,倒上红墨水,刚好淹没硬币,请同学们把硬币拿出来而不沾湿手。
然后让学生讨论,此时气氛活跃,学生得出各种结论,教师不作解释,让学生观察。
演示:
把点燃的纸放入杯子,倒扣在硬币附近的盘子里,实验效果明显,水全被吸入杯子,学生一片惊讶、好奇,这就迅速抓住了学生的xxx。
②.纸片托水实验:先空杯,再装水,两次实验结果不一样,原因是什么?
此时创设教学情境,引导启发学生思考,过渡到本节的学习。
2.大气压强(约15分钟)
①.讲述大气压强的定义。
②.气体与液体类比找出大气压强产生的原因以及大气压的方向。液体压强产生的原因是因为液体受到重力的作用,气体也受到重力,因此气体也能产生压强;液体具有流动性,因此液体压118强的方向是向各个方向,气体同样具有流动性,所以气体压强的方向也向各个方向。
③.演示纸片托水实验,旋转不同的方向,证明大气压的方向也是向各个方向的。
④.马德堡半球实验。
大气压强的存在是本节的重点和难点,因此要做好演示实验。
首先让学生阅读课文问号,然后师生共同演示马德堡半球实验(因为实验室的马德堡半球容易漏气,师生共同参与,有利于教师xx场面)。
接着,师生共同分析此实验的作用:首次证明了大气压强的存在。最后,引导学生分析马德堡半球很难打开的原因。
⑤.学生实验:用皮碗模拟马德堡半球实验。
xx学生实验时的感觉,以及此实验证明了什么问题。
通过演示实验和学生实验,充分发挥了学生的主体地位,因此学生积极思考,乐于接受知识。为了加深学生对大气压强存在的认识,此时再看一段录象。
⑥.录象演示瓶子吃鸡蛋的实验(即课本图11-4)。
启发学生此实验证明了什么?
教学进行到这里,学生已经完全接受了大气压强存在的事实,这时教师趁机引导,转入大气压大小的教学。
3.大气压的大小(约15分钟)
由纸片托水实验,知道大气压可xx水柱,换用量筒,发现大气压可xx一量筒水,那么到底大气压可xx多少水柱,历史上有人用10米长的玻璃管做实验,发现玻璃管仍充满水,还是没测出大气压的值,说明用水测大气压不方便。此时,引导学生由P=ρgh分析得出用密度大的水银来实验,引出托里拆利实验。
①.介绍实验装置。
②.模拟操作过程。
③.录象演示操作过程。
④.分析:为什么大气压xx的是76cm高的水银柱?如果玻璃管上端有进气口,将会出现什么结果?
⑤.演示(用水类比):用两端开口的玻璃管,在水槽中装满水,用一手堵住一端的开口,从水中把玻璃管提起,让学生观察水柱。然后把手慢慢松开,让学生观察哪段水柱由大气压强xx。
通过此实验,学生很容易接受哪段水银柱是由大气压xx的,因此可得出:
P大气=ρ水银gh=13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米=1.01×105帕≈105帕。
⑥.讲述大气压1.01×105帕的物理意义。同时xx学生大气压很
大,为什么我们感觉不到,为什么房子不会被压垮。
4.大气压强的应用(约8分钟)
①.解释取硬币的实验。
②.演示喷泉实验,让学生解释。
本节第一个实验引起学生极大的兴趣,此时学生已经知道为什么。
但是物理语言的驾驭能力还比较差,此时教师引导学生抓住问题的关键,规范这类简答题的答法。喷泉实验,让学生自己解答。
5.小结和作业(约2分钟)
回顾讲解的知识点、研究问题的方法,让学生体会实验是学习物理的重要xx。
一、教学分析
(1)教材分析
前面所学的液体压强和大气压强的知识,是流体在静止状态时有关压强的一些现象规律,通过本节课学习,将使学生进一步认识到:当流体流动时,流体的压强还跟流速有关。主要内容有:通过实验探究流体压强与流速之间的关系,分析飞机升力产生的原因,联系实际用流体压强与流速的关系解释一些现象。
(2)教法建议
为了让学生自然轻松地得出“流体压强与流速的关系”的研究课题,采用简单吹纸片的实验引入,通过同学们日常生活中常接触到的现象,分析现象出现的共同点,自然进入探究的课题探究气体压强与流速的关系。在课堂中学生通过几组探究实验,引导他们归纳总结,得出气体结论后,在演示液体压强与流速的关系,把结论推向普遍。然后理解生活生产科技中的应用现象,体现从生活走向物理,从物理走向社会的学习理念。
(3)学情分析
流体压强与流速的关系是流体力学中的基本规律,在生活和科学技术中有许多应用,例如飞机的升力等。另外,由于升力和浮力有较多的共同点,便于学生比较二者的区别。总之,本节课的内容与浮力、液体压强、大气压共同构成了较为完整的知识体系,使学生初步认识流体力学的一些基础知识。
(4)学法建议
“流体压强和流速”与生活实际联系十分紧密,如飞机的升力、船吸现象、弧线球、帆船的动力和雨伞的设计等等,在传统的课堂上不可能让学生在一堂课内学习这么多知识。教师可以创设多问题情境,通过学生课后上网查找,优化知识形成的过程,改进教学方法,促进学生自主学习,并通过“课内—课外”、“个体—合作”的相结合,提高获取信息、分析信息和处理信息的能力,培养学生的自学能力,独立钻研的精神以及创造性思维的方法,让学生真正成为学习的主人。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)了解流体的压强与流速的关系。会用流体的压强与流速的关系解释简单的物理现象。
(2)了解飞机的升力是怎样产生的。
2.过程与方法
(1)通过动手实验、观察,探究流体的压强与流速的关系。
(2)通过实验现象和对比,了解飞机的升力是怎样产生的。
3.情感态度与价值观
通过观察“流体压强与流速有关”的一些神奇的现象,并分析产生这些现象的原因,领略到科学的奥妙,从而产生热爱科学的情感,激发探索自然现象的兴趣。
三、重点难点
重点:流体压强和流速的关系,是解释生活中有关现象和飞机升力产生原因的基础。
难点:由于学生看不见气体的流动,所以通过实验现象,间接分析总结出流体压强和流速的关系。
四、教学流程
(一)新课引入
提问:老师这里有一张纸条,如果我向它吹气,会出现什么情况?(向上飘起)
大家都能够发现很多生活中相似的有趣现象,那我们现在想想这些现象的发生和原因有什么共同点呢?房门,衣服,地面的纸片会飞,龙卷风,它经过的时候房屋的屋顶会被吸走。公共汽车的时候,打开车窗,窗帘会往外面飞。骑自行车,有的时候帽子会被风给吹走。师:纸被你吹起来了,真奇怪呀。我们在日常生活中有过类似的经历或者现象吗?
师问:大家都能够发现很多生活中相似的有趣现象,那我们现在想想这些现象的发生和原因有什么共同点呢?房门,衣服,地面的纸片会飞。
生:都有空气的流动。
那么像这种具有流动性的气体、液体统称为流体(如水、空气……)。(板书)
我们在前面分别探究了不流动时的液体和气体内部的压强,那么当这些流体流动时,其内部压强又会有什么特点呢?流体的压强又受什么因素影响呢?这是我们这节课主要要解决的问题。
流体压强与流速的关系(板书)
探究点一:(出现探究课题——气体压强与流速的关系)
师:我们研究气体压强与流速有什么关系时,你会提出什么猜想呢?如何通过实验的现象来验证你大的猜想?请你根据需要选实验器材,
设计并进行实验,对实验的'现象认真观察,与同学进行交流论证,得出你的结论。
(学生动手实验,老师课堂指导,实验的关键在于怎样使流体流动起来)
引导学生利用力学的知识储备,尝试解释产生这些现象的原因,并大胆进行猜想:流体的压强与流速的关系。并且通过你选择的实验器材来进行探究。
合作探究:
实验硬币“跳高”比赛。
引导学生找到最好的方法,让硬币跳得更高,并解释跳起来的原因。
实验转移乒乓球比赛。
器材:两只碗、一个乒乓球、吸管、漏斗。
规则:两只碗固定不动,不能直接用手拿,不能拨,让乒乓球从一个碗转移到另一个碗里,看哪一组方法多。
实验对着两根燃烧的蜡烛中间吹。
(学生做,老师巡视指导,并引导学生分析其中的道理。)
分析得出:气体的流速越大压强越小,流速越小压强越大。
问:放假了,我们想去北京旅游,选择什么交通工具最快捷?
对,飞机。停在跑道上的飞机能处于静止状态,但是当它逐渐滑行的时候就能慢慢的腾空而起了其中的奥秘是什么呢?
(播放飞机起飞过程的视频)
结合flash课件讲解飞机升力的产生。
飞机的升力:由于机翼的形状上凸下平,在空气中运动时,流过机翼的上下表面的空气流速不同而存在压强差,产生了向上的升力。(板书)
实际上飞机的产生,是源自于人类对鸟类的深入研究。鸟的翅膀跟机翼的形状相似——上凸下平,这就是鸟类为什么能在天空自由翱翔的原因。
你一定很佩服足球运动员踢出的香蕉球,为什么足球会在空中发生不可思议的拐弯呢?大家可以相互讨论。
师:罚“香蕉球”的时候,足球一边向前飞行一边不断地旋转,两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。
师:相信大家都有过这样的经历:步行在雨中,我们打伞。一阵大风吹来,雨伞会被向上吹起来。这是为什么呢?你能不能用今天所学的知识解释这个现象呢?
不错,我们知道液体和气体都能产生压强,那么在气体中出现的现象液体是不是也会呢?
引导探究点二:液体压强与流速的关系
提问:这个装置是我们学过的什么?当里面的水不流动时,有什么特点?(学生回答)
里面的水发生流动,同学们猜一猜又会产生什么现象呢?
引导学生利用连通器分析流体压强与流速的关系得出结论。
结论:在液体中,流速越大的地方压强越小。(板书)
我们的每位同学表现得都很棒,想出了很多合理的方法达到了目的,并运用所学的知识进行了非常准确的解释。
观看两船相碰实验(教师引导学生实验后,小组内同学相互讨论,分析原因。教师给予肯定并进行归纳分析。)
事故的原因:两船并列航行时,两船之间的水相对船的流速大,压强小;两船外侧的水流速小,压强大,产生向内的压强差。
告诫我们:为防止此类事件的发生,船只航行时一定不要并列行使。
学以致用:
师:引导学生从尾翼板的形状上分析它的作用。(学生作简短讨论后举手回答,然后教师总结归纳。)有了这种装置,坐在小汽车里肯定是非常平稳的、舒服的。
有了这种装置,坐在小汽车里肯定是非常平稳的、舒服的。火车大家一定也坐过吧,站在火车站的站台上等车时,大家一定有所发现(大屏幕显示)——黄色的安全线。
师:大家一定知道这条线的作用是什么吧?
(学生举手回答)
同学们回答的很好,而这条警戒线并不是与火车同时出现的,我们来了解一下“安全线”的由来:(大屏幕显示)
师:火车运动时,由于与空气之间的摩擦,会带动周围的空气一起向前运动。人与火车之间的空气流速大,压强小;人外侧的空气流速小,压强大,因而对人体产生朝向火车的压强差。
所以从此以后距站台边沿1m的位置画了一条黄线来警告乘客:不要越过此线,否则会有生命危险。
今天大家的表现都很积极,都很棒。
告诉我们今天这节课你学到了什么?
(二)课堂小结:
1.流体:气体和液体的统称。
2.流体压强与流速的关系。
一、地位和作用:
“大气的压强”是压强概念的巩固和延伸,也为下一章学习“气体浮力”作必要的准备。本节内容是在学生比较熟练掌握了压强,液体的压强的基础上进行的,为某些知识的转移和类比作了铺垫。本章内容的编排是在认识大气压强存在的基础上,步步深入,循序渐进的,因此符合初二学生的心理特点和认知规律。
二、教学目标:
结合学生特点和大纲要求确定了本节课的教学目标。
知识目标:
1.知道什么是大气压强,能说出几个大气压强存在的事例。
2.理解大气压强产生的原因。
3.会用大气压强解释简单的现象。
4.知道大气压强的值是托里拆利实验测定,记住大气压强的值约
为105帕。
能力目标:
培养学生实验、观察、分析问题和解决问题的能力,发展学生的思
维,培养学生从实验研究思考获得知识的能力。
思想目标:
让学生掌握由实验探讨物理知识的认识过程,树立辩证唯物主义观
点和严谨求实的科学态度。
三、教材重点和难点处理:
1.大气压强的存在是重难点。
依据:教学目的和其在教材中的作用,学生基础和思维水平。
处理:做好演示实验,使学生通过直观现象感知大气压的存在。
2.托里拆利实验及原理是难点。
依据:教材只要求像课本中那样简单说明大气压强支持着玻璃
管内的水银柱就行,而学生难于理解和接受。
处理:利用演示实验与水柱类比突破此难点。
四、教材的看法:
课本以马德堡半球实验引入新课,尽管故事很吸引人,但是由于文
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中已解释原因,对部分预习过的学生来说,已经失去神秘感,没有
了悬念。如果教师以此实验引入,这部分学生满足于已有的答案,
不能最大限度调动他们的积极性,集中他们的注意力。因此我采用
取硬币的思考题,由于学生没见过,因此每个同学都积极思考,却
又得不出正确答案,因此好奇心更大,观察实验更仔细、认真。
五、教学方法:
演示实验、学生实验、多媒体、启发式引导等多种教学法。
教学过程()中重点突出学生的主体地位,注重双边活动,每一个结论都
让学生参与探索,教师因势利导。
六、教学过程()安排:
为了达到上述的目的,充分发挥学生的主体作用,最大限度激发学生
学习的主动性和积极性,对一些主要环节采取了以下安排:
1.实验引入新课(约5分钟)
①.出示思考题:
把一块硬币放在平底大盘里,倒上红墨水,刚好淹没硬币,请同
学们把硬币拿出来而不沾湿手。
然后让学生讨论,此时气氛活跃,学生得出各种结论,教师不作
解释,让学生观察。
演示:
把点燃的纸放入杯子,倒扣在硬币附近的盘子里,实验效果明显,
水全被吸入杯子,学生一片惊讶、好奇,这就迅速抓住了学生的
注意力。
②.纸片托水实验:先空杯,再装水,两次实验结果不一样,原
因是什么?
此时创设教学情境,引导启发学生思考,过渡到本节的学习。
2.大气压强(约15分钟)
①.讲述大气压强的定义。
②.气体与液体类比找出大气压强产生的原因以及大气压的方向。
液体压强产生的原因是因为液体受到重力的作用,气体也受到
重力,因此气体也能产生压强;液体具有流动性,因此液体压
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强的'方向是向各个方向,气体同样具有流动性,所以气体压强
的方向也向各个方向。
③.演示纸片托水实验,旋转不同的方向,证明大气压的方向也是向各个方向的。
④.马德堡半球实验。
大气压强的存在是本节的重点和难点,因此要做好演示实验。
首先让学生阅读课文问号,然后师生共同演示马德堡半球实验
(因为实验室的马德堡半球容易漏气,师生共同参与,有利于
教师控制场面)。
接着,师生共同分析此实验的作用:首次证明了大气压强的存
在。
最后,引导学生分析马德堡半球很难打开的原因。
⑤.学生实验:用皮碗模拟马德堡半球实验。
提问学生实验时的感觉,以及此实验证明了什么问题。
通过演示实验和学生实验,充分发挥了学生的主体地位,因
此学生积极思考,乐于接受知识。为了加深学生对大气压强
存在的认识,此时再看一段录象。
⑥.录象演示瓶子吃鸡蛋的实验(即课本图11-4)。
启发学生此实验证明了什么?
教学进行到这里,学生已经完全接受了大气压强存在的事实,
这时教师趁机引导,转入大气压大小的教学。
3.大气压的大小(约15分钟)
由纸片托水实验,知道大气压可支持水柱,换用量筒,发现大气
压可支持一量筒水,那么到底大气压可支持多少水柱,历史上有
人用10米长的玻璃管做实验,发现玻璃管仍充满水,还是没测出
大气压的值,说明用水测大气压不方便。此时,引导学生由P=ρgh
分析得出用密度大的水银来实验,引出托里拆利实验。
①.介绍实验装置。
②.模拟操作过程。
③.录象演示操作过程。
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④.分析:为什么大气压支持的是76cm高的水银柱?
如果玻璃管上端有进气口,将会出现什么结果?
⑤.演示(用水类比):用两端开口的玻璃管,在水槽中装满水,
用一手堵住一端的开口,从水中把玻璃管提起,让学生观察水
柱。然后把手慢慢松开,让学生观察哪段水柱由大气压强支持。
通过此实验,学生很容易接受哪段水银柱是由大气压支持的,
因此可得出:
P大气=ρ水银gh=13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米=1.01×105帕≈105帕。
⑥.讲述大气压1.01×105帕的物理意义。同时提问学生大气压很
大,为什么我们感觉不到,为什么房子不会被压垮。
4.大气压强的应用(约8分钟)
①.解释取硬币的实验。
②.演示喷泉实验,让学生解释。
本节第一个实验引起学生极大的兴趣,此时学生已经知道为什么。
但是物理语言的驾驭能力还比较差,此时教师引导学生抓住问题的
关键,规范这类简答题的答法。
喷泉实验,让学生自己解答。
5.小结和作业(约2分钟)
回顾讲解的知识点、研究问题的方法,让学生体会实验是学习物
理的重要手段。
(一)教学目的
1.知道什么是大气压强,能说出几个证明大气压强存在的事例。
2.理解大气压强产生的原因,并能简单解释一些日常生活中大气压强的现象。
3.知道大气压强的值是由托里拆利实验而测定,记住大气压强的值约为105帕斯卡,它相当于760毫米高水银柱产生的压强。
(二)教具
演示用:玻璃杯、硬纸片、水、广口瓶、浸过酒精的棉球、细砂、煮熟剥壳鸡蛋一个、注射器、钩码、约1米长的玻璃管、水银、汽水瓶、皮碗、米尺、啤酒瓶。
学生用:皮碗(每二位学生一对)。
(三)教学过程
一、新课引入
1.演示实验:由实验设置疑问,引起学生的求知欲望。
(1)将硬纸片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来(提醒学生注意观察),放手后,看到什么现象(硬纸片掉下)?
(2)将玻璃杯装满水,仍用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来(暂不放手,问:如果放手,会出现什么现象?先请同学们猜一猜)。放手后,看到什么现象?(硬纸片没有掉下来。)
2.讲述:同学们要知道实验时,硬纸片不会掉下来的原因吗,学习了这节课的知识,就知道了。(板书课题)
二、进行新课
1.阅读课文前面的“?”和图11—1。读后问:大家阅读了马德堡半球实验,空气把两个铜半球紧紧地压在一起,16匹马都很难把它们拉开。对于这个实验,同学们想试一试吗?现在,我们模仿马德堡半球实验来做一做。
2.学生实验:学生照课本中图11—2做实验,两个皮碗口对口挤压。然后两手用力往外拉,不容易拉开(用较大的力才能拉开)。
3.讲述:地球周围被厚厚的空气层包围着,这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用,而且能流动,因而空气内部向各个方向都有压强。大气对浸在它里面的物体的压强,叫做大气压强,简称大气压(教师板书这句话)。
4.讲述:刚才同学们所做的模仿马德堡半球实验和奥托·格里克做的马德堡半球实验,充分证明了大气压强的存在。抽出金属半球内空气(或挤压出皮碗内的空气),两个金属半球(或两个皮碗)在大气压强的'作用下,被紧紧地压在一起,因而很难把它们拉开。
5.演示、验证:刚上课时,老师演示的实验,表明玻璃杯内装满水,排出了空气,杯内水对硬纸片的压强小于大气压强,由于大气压强的作用,托住了硬纸片,所以硬纸片不会掉下来。
演示课本中图11—4的实验(演示后,由学生举手发言,说明鸡蛋为什么会挤进广口瓶内,引导学生说出由于棉花燃烧耗尽了瓶内空气,瓶内压强小于瓶外大气压强,鸡蛋在大气压强作用下,被压入瓶内)。
6.讲述、过渡:根据奥托·格里克的马德堡半球实验,不仅证明了大气压强的存在,还表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢?伽俐略的学生托里拆利解决了这个问题。
7.演示:
(1)介绍托里拆利实验装置
(2)演示托里拆利实验(一面演示,一面讲解),演示完后,请一位学生上台用米尺测一测玻璃管内水银柱的高度。
教师讲述并板书:大气压强相当于760毫米水银柱产生的压强。
8.讲述:760毫米水银柱的压强有多少帕呢?请同学们根据液体压强的计算公式:p=hg算一算(学生演算,教师巡视)。学生算出结果后,接着讲述:760毫米水银柱产生的压强约为105帕,这就是托里拆利实验测出的大气压强的值(教师板书后,简要说明这个值是“海平面”所测的值,不同的地方大气压强不同,将在下一节课学习)。
三、小结本课内容
四、巩固练习:
1.演示:将注射器的活塞推向底端,插注射针的孔用橡皮帽盖住,倒置注射器后,在活塞上挂上500克的钩码,活塞不会被拉出注射筒。请同学们讨论为什么?
2.演示课本图11—6的实验:将啤酒瓶装满水,堵住瓶口,倒插入水中,缓缓往上提(瓶口不提出水面),观察啤酒瓶中的水是否流出来。讨论原因。
五、布置作业:
1.课后认真阅读一遍课文。
2.把本节后练习的第1、2题和章后习题第3题做在作业本上。
3.把课文后练习第3题和习题第1、2题在阅读课文后,联系课内所讲内容,进行思考,准备着下节课在课内口答。
(四)说明
1.课文中图11—2“模拟马德堡半球实验”用的“皮碗”在农贸市场的金鱼市上可以购买,这样的皮碗是金鱼缸中固定水草用的,价格很便宜。学校实验室可统一购买,用后由实验室保管,供长期使用。这个模拟实验效果很好。
2.在做托里拆利实验要注意打开窗子通风。要边做边讲,使学生明白玻璃管内装满水银,排出了空气,倒置插入水银槽内,管内水银徐徐下落到一定高度而停止下落,上部为真空,这段水银柱是由大气压强支持着的道理。
3.用注射器挂钩码的补充实验,一方面是进一步证明大气压强的存在,另一方面也达到巩固本课知识的目的,同时在注射器活塞下挂一个500克的砝码,给学生以惊奇,更加激发学生浓厚的学习兴趣。到此,初二学生已学习了快一年的物理了,要保持学生学习物理的兴趣不断地保持下去,教师必须在课堂教学中精心设计,使学生学习的积极性不断增强。
4.对于啤酒瓶的实验,啤酒瓶容易获得,学生自己都可以做,可作为作业(动手的作业)让学生回家自己做一做,比在课室内看一看更生动,更具体,对提高学生的动手能力和理解物理知识有很大的帮助。
5.教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册。
教学目标:
一、知识与技能
1.了解液体内部存在压强,以及液体内部压强的方向。
2.了解液体压强大小跟什么因素有关。
3.认识压强的实际应用----连通器,了解生活和生产中形形色色的连通器。
二、过程与方法
1.通过对演示实验的观察,了解液体内部存在压强的事实,知道液体内部不同深度处压强的大小和方向。
2.体验和感悟游泳时身体受到水产生的压强。
三、情感、态度与价值观
1.在观察实验过程中,培养学生的科学态度。
2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
3.鼓励学生积极参与探究活动。
教学重点:
液体压强的特点
教学难点:
液体压强的特点
教学用具:
液体压强的演示装置、水槽、U形管压强计、连通器、水等
教学过程:
一、引入新课
播放视频:潜水艇,引出本节课的课题-----------§13.2液体的压强
二、新课教学
(一)液体压强的特点
突破难点的方法:做好演示实验,引导学生仔细观察实验,通过所观察到的现象进行归纳、推理、总结得出结论。
演示实验
1.用塑料袋装水时,它会胀起来,让学生感知液体会产生压强,且向各个方向都有压强。
2.用侧壁开有几个小孔的筒装有水,让学生观察到水从小孔流出来,且处于不同位置的小孔流出来的'射程都不一样,用液体压强计测出不同深度的压强大小,让学生感知液体内部压强随深度的增加而增大。
3.用压强计测量深度相同时,各个方向的压强的大小有何特点,让学生感知同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
播放视频:液体内部的压强
4.演示同一深度,液体的压强还跟液体的密度有关,且液体的密度越大,液体的压强越大。
播放视频:深水压强
播放视频:一杯水的威力
引导学生把所观察到的实验现象得出液体内部压强的特点:
(1)液体内部朝各个方向都有压强;
(2)在同一深度,各方向的压强都相等;
(3)液体的压强随深度的增大而增大;
(4)在相同深度,液体的压强随密度的增大而增大。
(二)连通器
1.定义:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2.连通器里不流动时,各容器中的水面高度总是相同的。
3.举例分析连通器:茶壶、锅炉的水位计、花洒、水塔与自来水管。
4.播放视频:介绍连通器的应用
船闸
连通器的应用(过路涵洞)
连通器的应用(喷泉)
三、小结:
液体的压强随深度的增大而增大
连通器里不流动时,各容器中的水面高度总是相同的。