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文档简介

1、二、液体的压强 授课时间:16-17课时【仪器材料】大烧杯、一端带橡皮膜的玻璃管、气球、较长的输液软管、漏斗、铁架台等【 教学目标 】1.  知识与技能 (1) 知道液体内部压强公式,能用该公式简单说明一些物理现象;(2) 通过观察简易压强计的实验,培养学生的观察能力和分析推理能力;(3) 能用液体压强公式解释帕斯卡实验,培养学生用理论解释实验现象的能力。2.  过程与方法 通过橡皮膜玻璃管液柱平衡实验,引导学生初步学习替代的思想,了解它是物理学中常用的思维方法之一。3.  情感态度和价值观 (1)通过对液体内部压强公式的推导,让学生认识到物理学逻辑性强

2、、科学严密的特点;(2)通过帕斯卡实验的学习,激发学习物理的兴趣。 【 教学重点 】用液体压强公式解决相关问题。【 教学难点 】液体压强公式的推导。【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、液体压强的大小 1提出问题设计方案   演示简易压强计的实验,引导学生回忆上堂课实验得出的结论。 回忆并回答液体压强的特点。 强调:得到的这个规律是定性的,我们能不能具体测出液体内部一点上的压强是多大呢? 同学们有没有什么方案? 对于定量测量,开始时,学生可能缺乏思路,在教师提醒下大胆猜想,慢慢接近主题: 提出方案环节衔接不上时,教师适当分解问题,如: (1)橡皮膜凹进玻璃管中受到哪些力?

3、(1)橡皮膜受到液体给它向上的压力被压进玻璃管中去。(2)能否从受力平衡入手来测量液体给橡皮膜的压力? (2)可以给膜施加一个向下的力与压力平衡。测量这个力的大小就能得到液体压力的大小。 (3)压强怎么计算? (3)压强=压力 / 膜的受力面积;往管内加一定的水或沙,它们的重力等于压力。 要求学生写下自己的实验方案。 根据自己对问题的综合思考形成设计方案,写在设计卡片上。 请学生报告自己的实验方案或对各个问题的回答。教师进行适当点评和改进。 交流讨论实验方案,基本形成合理的定量推理思路。 2 挑选方案,推导公式 画出烧杯、玻璃管的结构图,带领学生对橡皮膜进行受力分析,画出受力图,分析 F 水柱

4、 = G 水柱 = 水 gh 水柱 S。 由受力分析得: P = F 水柱 / S = 水 gh 水柱 。 能正确分析橡皮膜的受力,推导出液体压强公式。 进行演示实验,提醒学生注意观察平衡时管内水面与烧杯水面的关系。 提示:加入水时,水柱的高度就等于膜到液面的距离,即对应位置的深度。 这也和我们以前得到的结论“越深的地方,压强越大”是一致的。 注意到最终管内水柱与液面相平。 最终明确公式中常用的 h 即为液体该处的深度。 3推广结论 推广得出:液体内深度为 h 处的压强为: P= gh 意识到公式中的 h 是液体的深度,该公式适合于任何密度均匀的液体。 指出推广公式的物理意义,适合于任何密度均

5、匀的液体。结合公式,分析影响液体压强的几个因素。 知道影响液体压强的因素有:液体密度、该处深度和重力加速度。二、帕斯卡实验 一定量的水改变深度将会得到不同的压强值。帕斯卡实验刚好验证了这个结论。演示以下实验:观察现象,关注实验现象及结论。 用输液软管连接漏斗和灌有一定量水的气球。把连接气球的一端固定在铁架台上,漏斗置于较低位置时加水。让学生观察现象。气球变大变薄,但没有破(将破未破)。问学生:改变漏斗位置会发生什么? 缓慢提高漏斗,达到一定高度时,气球破裂(课前注意反复试验,把握好灌水量,不要在提高漏斗时再加水)。 针对教师问题积极猜想: (1)提高漏斗,不会有变化; (2)提高漏斗,气球会破

6、。 提问:气球怎么破的?是什么使它破的? 听取学生的解释,适当总结。 一些同学能够根据压强公式解释现象。 引入数据讲解书上例题。 积极思考例题计算过程,对实验现象及原因有更深的理解。 引申提问:生活中有没有类似帕斯卡实验的现象发生?我们是怎样利用液体这个特性的 ? 展开讨论,举出类似的例子。或在教师提示下将关注并收集相关资料。 三、课堂小结 (1)液体内 h 深度的压强公式; (2)定量计算及定性解释帕斯卡实验。四、课堂练习 讨论完成“发展空间”中“自我评价”的第3题。【 实践活动 】(1)利用身边材料,自己动手做一做帕斯卡实验,加深液体压强公式的理解。 (2)收集关于三峡大坝的相关资料,包括

7、坝体的形状、高度、宽度等数据及坝体设计原理等,形成小型书面总结。 【 教学反馈 】本节的主要内容是分析和推导液体内深度为 h 处的压强计算公式。难点在公式的逻辑推导上。新教材引入带橡皮膜的玻璃管,通过加入液体,计算液柱所受的重力等效于计算压力,解决了从前教材利用假想液柱来计算压力的比较抽象的缺点。教学关键是要做好实验,充分调动学生的积极性和注意力。定量公式推导的实验已经在上节课由学生探究了一部分,教师要注意内容的衔接;帕斯卡实验要突出演示效果,激发学生思维,鼓励学生从定性解释上升到定量计算的意识。三、连通器和液压技术 授课时间:18课时【仪器材料】自制连通器、压强在液体中传递演示仪、

8、关于连通器原理和船闸原理的挂图【 教学目标 】1.  知识与技能 (1) 能在实际情况中辨认连通器,在此过程中培养学生的观察能力和概括能力; (2) 知道船闸的工作原理,能用连通器原理解释一些简单的实际问题; (3) 了解液压技术的原理,知道一些液压技术在生产、生活中的应用;(4) 通过分析日常生活中应用连通器和液压技术的事例,培养学生运用知识的能力。2.  过程与方法 (1) 通过模型和挂图认识连通器和液压技术,经历用“假想液片”模型推导出连通器原理的过程,使学生进一步体会建立模型是物理学的研究方法之一。3.  情感、态度和价值观 (1) 使学生体会物

9、理与生活、生产的紧密联系,培养学生将物理知识主动运用于生活、生产的意识;(2) 通过对船闸的学习,使学生进一步体会 STS 的理念,激发学生学习物理的兴趣。【 教学重点 】连通器原理及运用。【 教学难点 】船闸的工作原理。【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、连通器及其特点 1引出问题 基于学生关于三峡大坝收集的资料,提问: 三峡大坝拦腰截断了长江,为什么下游的船只还能驶到上游?它们是怎样“翻越”大坝的? 同学之间相互交流收集的资料。 抓住学生讨论中的闪光点,逐步设问: (1)水位高度可以调节吗? (2)水库大坝采用什么方法调节水位? (3)有没有同学知道其中采用了什么原理?(4)什

10、么是“连通器”? 可能一些学生已经收集到相关资料,提到连通器及连通器原理。 比如:“大坝旁都要修建船闸,利用连通器原理,船闸可以调节上下游的水位落差 ,实现通航。” 给出“连通器”概念:连通器是上端开口、下部相连通的容器。学习连通器的概念。2探究连通器的特点 从概念出发,让同学回想生活中有哪些是连通器,记录下来。 学生对照概念,列举生活中的连通器。如:茶壶、污水处理厂的污水处理池等。 出示自己制作的简单连通器(如教材图 10-3-2 所示)。 对照连通器概念分析仪器,验证该仪器确实是连通器。 认识仪器,观察实验。 把两支注射针筒固定在两个铁架台上,调节两边针筒等高,向管中注入水。让学生观察并描

11、述两管内水面的关系; 用一根红线系在两铁架台间,标识出此时水面所在位置。 两边针筒等高时,学生观察到两边水面相平。 问:如果举高或降低一边针筒,水面会变化吗?怎样变?为什么? 让学生进行讨论。 两边不等高时,学生对水面情况的猜想可能不一样。 缓慢调节一边针筒,使两边针筒明显不等高。要求学生观察、描述现象,进行总结。 观察演示实验,描述现象。针对学生的描述,教师做出相应解释和总结。 要求填写下面半命题:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面将_。 学生填写教师给出的半命题:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面相平(或等高) 。 3 利用液体压强知识解释连通器原理(选讲) 教师设问并

12、让学生讨论:根据我们前面学过的知识,同学们能不能从理论上解释连通器的特点? 针对教师的问题,学生展开讨论。一开始,可能想不到“假想液片”模型。在教师问题的启发下 , 学生猜想逐步逼近该模型。出示“假想液片”的挂图对照图示,带领学生建立起假想液片的模型。 在教师讲解下,继续完善模型,能正确分析静止液体内“假想液片”的受力情况。 分析液体不流动时液片的受力。由液体压强公式P=gh ,可推知两边液柱的高度相等。 根据液体压强公式推导出液柱高度相等的结论。 4应用、讨论 列出教材给出的和学生之前提出的连通器装置,组织学生用连通器原理一一分析它们的工作原理。 学生在教师带领下积极思考,解释各种连通器的工

13、作原理。 回到三峡大坝,肯定大坝是利用船闸来实现通航的。   出示船由上游驶向下游过程船闸的工作原理图(与教材示意过程反向)。问: (1)大家在图中看到船闸由哪些部分组成? (2)其中有没有连通器? (3)有没有同学愿意为我们讲解一下船闸的工作原理? 根据挂图分析船闸的结构,在教师问题的指导下努力结合连通器原理解释船闸的工作原理。 在学生解释的基础上稍加完善、修改,清晰、规范地给出船闸的工作原理。 在教师的总结下,完整、科学地理解船闸的工作原理。 二、液压技术 1压强在液体中的传递通过分析船闸阀门的工作,指出开启和关闭阀门需要特殊的装置,实现“四两拨千斤”的效果。 出示船闸的图片,给

14、出人字闸门的相关资料。 学生在教师的分析和设问下,显出明显的好奇心,展开小范围的讨论。 生活中能见到很多“四两拨千斤”装置。比如修车时用的千斤顶等。 这类装置背后有什么物理规律吗? 列举可能想到的省力装置。 出示图 10-3-7 实验装置,让学生观察。指出这是一种省力装置。 提问: 这个装置是连通器吗?为什么不是? 观察实验装置。 大部分学生能够发现装置与连通器的差别(密闭性)。在教师指导下最终都认识到该仪器密闭的特点。 演示实验,先放大砝码,再放小砝码,最后两边平衡。 认真观察实验现象。 让学生描述现象后讲解。注意强调两边条件的对比:面积的比例关系要和砝码质量比例对应起来。 在教师带领下,逻

15、辑清晰地比较相关因素。推导出两边压强相等的结论。 得出结论:密闭液体中的压强能够大小不变地向各个方向传递。 在教师总结的提示下,明确压强在液体中传递的规律。 2液压技术及应用1653 年,帕斯卡发现了上述规律(帕斯卡原理)。在此基础上,人们发明了液压技术,广泛应用于生产、生活中。 师生共同举出一些利用液压技术的机械。比如,千斤顶,推土机、挖掘机中用到的操作杆,汽车的液压刹车系统,机械中用的液压密封等等。 积极思考,举出生活中可能用到液压技术的装置。以图 10-3-8 ( c )汽车液压刹车系统为例简单分析。问: (1)图中哪部分相当于实验中的小针筒? (2)哪部分等效于大针筒部分? (3)系统

16、是怎样实现制动的? 观察图示,大部分人能对比实验原理图分析液压刹车系统的制动原理,进一步理解液压技术。 三、课堂小结 (1)连通器的定义、原理。 (2)生活中常见的连通器。(3)知道液压技术和压强在液体中传递的规律,知道一些利用液压技术的装置及工作原理。【 实践活动 】(1)收集生活、生产中液压技术的应用实例,选取一个例子与实验装置进行类比,分析工作原理。【 教学反馈 】连通器在实际生活中应用非常广泛,教学中要注意联系实际。既能从实际例子中总结归纳,得出连通器的概念及特点,又能从概念出发进行分析、演绎,活化、深化学生对概念的理解。理解连通器原理要注意强调两点:(1)连通器内只有一种均匀液体;(

17、2)对液体不流动的情况成立。利用液体压强公式解释连通器原理是教学中较抽象的环节。教师根据学生所掌握的程度选讲。液压技术是新加入的内容,教师要做好课前准备工作,多结合实际进行教学。本节内容联系实际的特点十分鲜明,教学前要注意收集相关实例,以便教学中结合实际讲解,激发学生联系实际思考问题的兴趣和意识。四、大气压强 授课时间:19-20课时【仪器材料】塑料瓶、水杯、硬纸片、杯子、气球、塑料挂钩的吸盘、长度不同的几个试管、空可乐瓶【 教学目标 】1.  知识与技能 (1) 知道大气压强的存在,知道托里拆利实验的原理、过程和结论; (2) 了解大气压强产生的原因;(3) 知

18、道大气压强与高度和天气有关;(4) 通过演示实验,培养学生的观察能力和分析能力;(5) 通过对托里拆利实验的学习,培养学生的思维能力。 2.  过程与方法 (1) 学生进行实验探究,估测大气压的大小,体会科学探究的过程; (2) 通过对托里拆利实验的学习,使学生理解用液体压强来研究大气压强的等效替代法。 3.  情感、态度和价值观 (1) 通过演示实验,激发学生学习的兴趣和求知欲; (2) 运用大气压强知识解释生活和生产中的有关现象,使学生体会到物理知识与生活的密切关系,具有将物理知识用于解释日常生活现象的意识; (3) 通过对托里拆利实验的学习,培养学生热爱科学的精神,培

19、养学生的创新意识。 【 教学重点 】大气压强的存在和大气压强的测定。【 教学难点 】理解托里拆利实验的原理。【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、大气压强 教师演示实验,由实验设置疑问,引起学生的兴趣和求知欲望。 实验 :将硬纸片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来。 提出问题:放手后,会看到什么现象? 学生:纸片会掉下来。 实验 :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。问:放手后,会看到什么现象?教师放开手,硬纸片没有掉下来。 有的学生认为纸片会掉下来,有的认为不会,有的思考、犹豫,不知会有什么情况。 学生观察,脸上露出惊讶的表情。 实验 :在刚盛过热水

20、的密闭空塑料瓶上,浇上冷水,瓶子被压扁。 实验 :用开水把杯子烫热,立即扣在气球上,杯子被气球吸住。 提出问题:硬纸片为什么不会掉下来呢?塑料瓶怎么会被压扁?杯子为什么会牢牢地吸在气球上呢? 学生讨论、回答: 硬纸片受到一个向上的力; 空气对塑料瓶有压力; 杯子被气球粘住了。 教师用投影仪投影大气层的结构,对比液体压强产生的原因,分析大气压产生的原因: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。 学生观看图片,听教师分析大气压产生的原因。 教师:谁能解释一下我们刚做的三

21、个实验的现象呢? 学生回答: 这些现象都是由大气压引起的; 硬纸片受到向上的大气压; 瓶子被压扁,说明大气压向各个方向都有压强。 教师:生活中还有哪些现象能说明大气压的存在呢? 学生思考,可能的回答: 塑料挂钩被大气压压在墙上: 用吸管吸汽水; 墨水被吸到钢笔里。 二、大气压强的测定 教师投影马德堡半球实验的图片,讲解马德堡半球实验。 提出问题:这个实验说明了什么?大气压强究竟有多大? 学生回答: 说明了大气压强的存在; 大气压强很大,把两个半球紧紧压在一起。 学生纷纷猜测大气压强的大小,但是都不知道大气压究竟有多大。 教师指导学生用塑料挂钩的吸盘来模仿马德堡半球实验,感受大气的压力,估测大气

22、压的值。 两个学生为一组进行实验,把两个吸盘对着挤压,尽量把里边的空气挤出来。然后两手用力往外拉,不容易拉开(用较大的力才能拉开)。 用测力计测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力,测出吸盘的面积,可以估算出大气压的值。 教师:用这个方法,我们可以估算大气压的值。但是我们怎样才可以确切地测定大气压的值呢?同学们先想一想,实验 中硬纸片的受力情况如何? 学生回答:受到水杯内水的压强和大气压强,大气压强大于水的压强,因为杯底对水也有压强,这个压强无法测出。 教师:如果能使水不与水杯底接触,而且水面上方的气体压强为零,那么纸片的受力情况是怎么样的? 学生分组讨论,进行受力分析: 硬纸片受到水柱的压力和大气给

23、的压力。 学生分析得出:此时,大气压强就等于水柱产生的压强。 教师:究竟大气压能支持多高的水柱呢?大家一起来看看下面的实验。  教师演示实验: 换用比杯子长的各种不同长度的试管(或容器)进行“覆杯”实验(例如可以用矿泉水瓶、一端封住的日光灯管等)。 学生观察教师演示实验,发现大气压能支持很高的水柱。 教师利用图片向学生讲解,大气压可以支持的水柱高达 10m 以上。  教师提出问题: 这个实验测大气压的原理是什么? 怎样能使液柱高度降低? 学生讨论: 大气压强等于水柱产生的压强。即 p0 = 水 gh ; 因为 p0 = 水 gh ,所以在大气压不变的情况下,如果换用密度较大

24、的液体,液体的高度将会低一些。 教师:什么液体的密度比较大呢? 学生:水银。 用多媒体播放托里拆利实验录像(课件),教师进行讲解。 学生观看录像,了解实验的过程步骤,理解托里拆利实验测定大气压的原理和结论。 教师:根据托里拆利实验的原理,计算大气压强的大小。 学生利用 p0 = 水银 gh 进行计算,推出标准大气压的大小。 引导学生讨论: 托里拆利实验中水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压是否有关? 如果玻璃管上端敲破一个洞,管内的水银将会向上喷出还是向下落回水银槽? 学生讨论得出: 因为 p =gh ,液体压强与水银柱的高度有关,而水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压

25、无关。 破洞后的玻璃管与水银槽成了连通器,管内的水银将向下落回水银槽。 教师利用水银气压计的实物,向学生解释其工作原理。  三、大气压与高度、天气的关系 教师用多媒体展示大气压随高度的变化情况图(课本上的图10-4-8),向学生讲解:离地面越高的地方,大气压越小。 学生观看图片,认真听讲。 教师利用图10-4-9,给学生简单介绍大气压与天气的关系。 提出问题:当大气压降低时,常伴有多云天气,这是为什么? 学生分组讨论,进行交流。 四、课堂小结 (1)大气压产生的原因;(2)托里拆利实验和大气压的大小。 五、课堂练习根据需要布置。六、课后作业学生活动手册内容。【 实践活动 】(1)让学

26、生上网或去图书馆查阅资料,了解大气压与天气的关系,写出调查报告。(2)设计一个给鸡自动饮水的装置,并解释其原理。【 教学反馈 】本节的重点是知道大气压强的存在和大气压强的测定,难点是理解托里拆利实验的原理。生活中存在很多大气压的现象,教学时,应该紧密联系生活实际,多做实验,加强学生对大气压的感性认识,使学生感受到物理知识在生活中的普遍性。在讲解托里拆利实验的原理时,引导学生进行分析、讨论,设计改进实验装置,得出与托里拆利实验相似的实验,引导学生理解测大气压的原理,再引入托里拆利实验的录像,对学生进行讲解,易于学生理解接受。本节课通过演示实验,调动了学生的兴趣和求知欲,培养学生的观察能力和分析能

27、力;通过动手实验,培养学生的探究意识、探究能力和创新精神。第十一章流体的力现象一、在流体中运动授课时间:21课时【仪器材料】硬纸、吸管、胶带、电吹风机、铁丝、纸条等【 教学目标 】.知识与技能知道流体的压强与流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;了解升力是怎样产生的。.过程与方法通过观察法、实验法探究流体的压强与流速的关系,通过分析推理法探究飞机的升力是怎样产生的;通过制作“鸟翼模型”,训练学生的动手能力;3.情感、态度与价值观结合日常生活现象,激发学生兴趣;了解历史,加深人文素养。 【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、实验探究升力 ( 1 )提问:鸟儿能在天空中翱翔

28、,依据鸟的原理而设计的滑翔机大家听说过吗?你知道第一个设计滑翔机的人是谁吗?连接滑翔机图片。学生回答问题,若可以回答,教师做必要的补充;若不能回答,教师在图片的引导下,介绍奥托 · 李林达尔。( 2 )德国的奥托 · 李林达尔,是世界上公认的滑翔机之父(连接到李林达尔)。学生了解到滑翔机之父李林达尔。( 3 )今天我们就来动手做一个鸟翼模型,观察气流对鸟翼有什么作用? 鸟翼向上运动,肯定是有一个力作用在它上面了,而这个力呢,由于它有提升物体的作用,所以我们把它叫做“升力”。 在教师的带领下,做一个鸟翼模型,如教材图11-1-3在中间插一个吸管,将模型放在一个直立的铁丝上,用

29、吹风机正对着鸟翼模型吹风,观察气流对鸟翼的作用;学生观察到鸟翼模型在气流的作用下,沿着铁丝向上运动。 二、伯努利的发现 ( 1 )提问:这个升力是怎样产生的呢?让我们来追溯一下历史;早在 1738 年,伯努利就发现了流体压强与流速的关系,这不仅解开了鸟儿在天空翱翔的奥秘,也成了人类打开空中旅行大门的钥匙(连接到伯努利)。学生了解伯努利的主要成就。( 2 )流速与压强有什么关系呢?引导学生进行探究实验:取一张纸条,从纸条上方沿纸条吹气,如图11-1-4 ,纸条会怎样运动?学生动手操作,并回答:纸条居然飞了起来(这里和他们日常生活中以为只有吹纸条下方才会将纸条吹起来不同,引起学生好奇);提问:从这

30、个实验中,我们得出流速和压强有什么样的关系(以下是一种引导方案供参考)?  要得出流速和压强的关系,我们来探究一下纸条上方的流速和压强;学生根据引导一步一步解决问题; 吹纸条上方,导致纸条上方的流速比纸条下方的流速大; 纸条上升,说明纸条上方的压强比下方小;纸条上方的流速大、压强却小,说明流速与压强之间的关系是什么? ( 3 )让学生自己写出结论,写完后让他们对照书上相应的部分; ( 3 )学生自己写结论,然后与书上的内容对比;( 4 )介绍一下“河流流线”的情况;  观察实验室中模拟鸟翼周围的气流的情况(如图 11-1-5)。学生观察;提问:根据流体流速与压强的

31、关系,了解升力是怎样产生的?学生思考; · 我们可以通过流速和压强的关系来解释升力是怎样产生的; · 鸟翼上方和下方的压强差导致了升力的产生; · 升力是向上的,说明鸟翼下方的压强比上方的大; · 根据压强和流速的关系,知道鸟翼下方的流速比上方小; · 是什么导致了下方的流速比上方的小呢,当气流通过鸟翼时,下方的流速比上方慢; · 做个鸟翼模型,放在水流中,让同学来体验一下,经过鸟翼模型下方的水流要比上方慢。 学生在引导下一步一步解决问题; ( 5 )让学生整理自己的思路,写出升力是怎样产生的,写完后对照书上的相应部分。 ( 5 )学

32、生自己用逻辑的语言阐述自己的结论,并和书上的结论对照。三、解释飞机的设计原理 提问:( 1 )飞机和鸟有什么共同的特点?(学生讨论) 学生回答:列举出共同点(两支翅膀、头、尾等等)。( 2 )那飞机要升入天空,它的机翼应该设计成什么样子的?(画图)(以下是一种引导方案供参考)学生自己动手画图; · 飞机同样需要升力; · 飞机的成功是仿生的一个典型例子; · 飞机的机翼和鸟翼有几乎相同的结构。  四、生活中的“翼” 看教材图11-1-6、图11-1-8 和图片,举出生活中的例子:在空中,飞机、天鹅;在海洋中,企鹅、海豚、鳐鱼、深水飞机。你能想像它们的形状

33、吗?请你们把自己的猜想画出来。 学生根据所学到的知识画了出来。五、发展空间 我们通过图11-1-9某同学设计的冷热水混合淋浴器,来分析它的原理。学生回答。六、课堂小结 1 流速和压强的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大;2 用这个关系解释升力产生的原因;3 解释飞机和鸟为什么能在天空中飞行。七、作业 活动手册的相关内容。【 实践活动 】有兴趣的学生可以制作飞机的机翼模型;在因特网或百科全书上查阅有关风洞的内容,并且用自己的话写一下风洞的作用。【 教学反馈 】流体的压强与流速的关系是本节的重点,本节课的设计,始终把学生做为了教学的主体,引导学生不断地思考,不停地诱发学生,最终引导学生解

34、决问题。通过引导,他们会觉得是自己解决了问题。本节课调动了学生学习的积极性、激发了学生探索知识的兴趣,培养了学生怎样依据方案一步一步地解决问题的能力,培养了学生的创新精神。二、科学探究:浮力的大小(一)  授课时间:22课时【仪器材料】 石块、弹簧测力计、盛有水的水杯【 教学目标 】1.知识与技能认识浮力,知道浮力的方向是竖直向上的,知道浮力产生的原因是液体对物体有向上和向下的压力差。2. 过程与方法通过观察法和课堂讨论让学生认识浮力,通过类比法、观察法让学生了解浮力产生的原因。3. 情感、态度与价值观结合生活实际培养学生的兴趣,通过学习过程中的合作与交流,培养学生的交流意识、合作精

35、神。 【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、实验探究浮力 ( 1 )调查:洗澡时进入浴盆,感觉自己身体变轻的同学举手示意一下;(学生参与)绝大多数同学参与并认同有这样的感觉; 古希腊的阿基米德在很久以前跟你们有同样的感受; ( 2 )将一个小木块放进水里,它会漂起来; 学生观察; 教师:生活中还有很多这样的例子,请同学们举出例子。学生举例; 引导得出浮力概念:这种能让物体浮起来的力叫做浮力;根据这些事实,我们认识到漂浮在液体上的物体受到浮力的作用;绝大多数学生已经有这样的“浮”起来的概念,所以他们很容易理解浮力的概念;他们知道把物体向上托的力就是浮力;( 3 )如果我们游泳

36、时,将自己的身体完全浸没水中,我们还受到浮力的作用吗?开始出现分歧,有的学生赞成、有的学生反对、开始怀疑;进行实验:“浸没在液体中的物体受到浮力吗?”(演示实验,如图11-2-2)学生思考;· 浸没在液体中的物体受到浮力吗?(以下是一种引导方案供参考)   一步一步引导得出结论;· 受不受到浮力,我们直接从弹簧测力计的读数的变化就能知道; · 如果在空气中测量的数值等于浸没在水中的数值,那么就没有浮力; · 如果在空气中测量的数值大于浸没在水中的数值,那么就存在浮力; ( 4 )引导学生陈述自己对这个实验得出的结论; 学生自己得出结论,写在笔记

37、本或纸片上;( 5 )进一步讨论这个实验:物体受到浮力的大小与 F 1 和 F 2 有什么关系?浮力的方向是什么?(以下是一种引导方案供参考) 学生思考并提出猜想。· 我们分析受力的大小和方向可以从分析力的示意图开始; · 对第一个图进行受力分析时,注意它受到一个拉力 F 1 和重力的作用; · 对第二个图中进行受力分析时,注意它受到一个拉力F2 、浮力和重力的作用; · 两个图中,石块都处于静止状态; · 静止状态意味着平衡,平衡意味着相等关系,列出关系式,最后的结果是用F1和F2来表示F浮 ; · 平衡导致了浮力必须和重力在一条直

38、线上; · 浮力向上且与重力在一条直线上,那说明浮力的方向是与重力恰好相反,那么浮力的方向是什么? 一步一步引导学生解决问题;( 6 )引导:同学们想一想,从这个实验中,我们得到了哪几条有用的结论,并归纳出来。学生整理自己的思路,写出得到的结论; 二、浮力产生的原因 ( 1 )复习:上一节我们学习了升力,作用在鸟身上的升力是怎样产生的呢?学生回答:升力是由于鸟翼上方和下方的压强差产生的。· 浮力是怎样产生的呢?(以下是一种引导的方案,供参考)  浮力与升力有共同的特征“能使物体上升”。 学生类比回答; 升力是由压强差产生的,浮力产生的原因和升力类似,通过类比,我们

39、可以得出浮力产生的原因是什么?( 2 )让学生自己根据理解,在卡片或笔记本上写出浮力产生的原因; 学生们整理思路运用类比法自己写出浮力产生的原因;( 3 )通过实验观察上下表面的压强差。演示实验:将两头带橡皮膜的直桶玻璃管竖直伸入水中,让同学们观察现象;学生们观察到玻璃管下面橡皮膜比上面的凹陷得厉害; 根据你的理解,写一写你从这个实验中得到了什么有用的结论。动笔写自己的理解并与同学分享和完善自己写的内容; ( 4 )思考:沉没在海底的泰坦尼克号受到浮力了吗?(根据浮力产生的原因判断一下)得出结论:像沉船那样与水底紧密结合的物体不受到浮力的作用,因为它的下表面没有受到水的压强。学生记录:没有。进

40、一步让学生认识到,必须要上下表面的压强同时具备的时候才能产生浮力。三、课堂小结 1 认识浮力,是一种能使浸在液体中的物体受到向上的力,它的方向竖直向上;2 了解浮力产生的原因是由上下表面的压强差产生的;3 得到一种浮力的计算方法: F浮 =F1-F 2 。 四、作业 根据需要布置作业。【 实践活动 】在互联网上查找有关阿基米德以及死海的资料。二、科学探究:浮力的大小(二) 授课时间: 23课时 【仪器材料】 盛有水的水杯、两端带有绷紧程度相同的橡胶膜的玻璃圆筒、体积相同的铁块、铜块、较大的铁块、食盐、小塑料袋【 教学目标 】    1知识与技能

41、     知道浮力的大小与哪些因素有关,知道阿基米德原理,会求出浮力的大小。    2过程与方法    通过学生实验,探究浮力的大小与哪些因素有关,培养学生的猜想假设、实验设计能力等科学探究能力,培养学生有步骤进行实验的条理性。    3情感、态度与价值观    通过实验探究,培养学生尊重科学、实事求是的科学态度。 【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、实验探究:浮力大小与什么有关系(

42、1 )引导猜想:你认为浮力的大小与什么有关系? 学生猜想:“与浸没在液体中的深度有关”、“与物体的形状有关”、“与物体的密度有关”、“与物体的体积有关”、“与物体的质量有关”、“与浸入液体的体积有关”、“与液体的密度有关”等等。( 2 )强调控制变量法:在研究一个物理量与另一个物理量的关系时,我们常常运用“控制变量法”,也就是说我们现在要研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系,那么我们必须控制其他的实验条件相同,我们用同一个物体浸入同一种液体中,那么我们就可以研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系了。如果在不同的深度,浮力不变,   那么意味着什么?   也就是浮力不随着深

43、度的变化而变化? 进行分组探究实验,把上面不同的检验猜想的实验分给不同的小组进行探究。学生学会控制变量进行探究,得到实验结果。( 3 )在探究结束后,总结出以上各个猜想的正误,引导学生自己得出浮力与哪些因素有关。对照课本上的相关部分,看看自己写的和书上的表述哪个更好。     ( 3 )学生自己总结出“浮力的大小与浸入液体的体积和液体的密度有关”。 ( 4 )启发学生明白“浸入液体的体积”就是“排开液体的体积”,“浸入液体的密度”就是“排开液体的密度”,那么我们可以猜想一下浮力的大小是否与排开液体的重力有关(表决)。 学生表决,引发思考; 二、阿基米德原

44、理     ( 1 )演示实验     用弹簧测力计、小石块、溢水杯、小桶来探究阿基米德原理; 步骤:       先测出小桶在空气中的重力 G1;      再测量出小石块在空气中的重力 G2;      将溢水杯的水正好接到刚好要溢出的位置,然后将小桶放在溢水杯的溢水口处;       将弹簧测力计挂着的小石块浸入

45、水中,同时它排开的水通过溢水口进入小桶,这时读出弹簧测力计的读数 G3;      然后用弹簧测力计测出这个时候盛水的小桶的重力G3。    ( 1 )学生动手做实验,记录数据,发现关系;    实验记录表格见“备注”;     引导学生得出结论:让他们分析数据,从数据中得出结论,写出自己的阿基米德原理,并与书上的对照,看有什么不同,比较哪个写得更好。     学生自己比较实验数据结果,

46、得出结论,写出自己的阿基米德陈述,与书上内容对照。     ( 2 )进一步实验:用弹簧测力计吊起一只装满水的小塑料袋(袋内不留空气),观察弹簧测力计示数,然后把这袋水逐渐浸入水中,弹簧测力计示数怎样变化?当完全浸没以后,弹簧测力计的示数是多少?     学生自己描述阿基米德原理,并且与书上对照。     观察实验,学生解释为什么弹簧测力计示数为 0 。    小结:同学们,你们和阿基米德一样经历了浮力探究的过程,如果你生活在 2000 多年以前

47、,你就是阿基米德了。阿基米德是在他洗澡的时候得到灵感的,我们也要学会在生活当中去发现问题,并运用自己学过的知识去解释和探究这些问题。     激发成就感。 三、兴趣交流    气体和液体都是流体,因此物体在气体中也受到浮力。     氢气球脱手后会上升,是因为受到空气对它的浮力,因此阿基米德原理也适用于气体。举出在生活中物体受到浮力的例子。   学生举例: 轮船受到浮力; 热气球、飞艇受到浮力;水里的鱼受到浮力。 四、浮力计算   &#

48、160;小结一下:     ( 1 )实验室测量浮力的方法可以计算浮力;     ( 2 )浮力产生的原因可以计算浮力;     ( 3 )阿基米德原理可以计算浮力;     例子:书上的例题“橡皮泥块”。    (1) F浮 F1 F2;    (2) F浮 F下 F上;    (3) F浮 G排;学生解答。 五、发

49、展空间    1分析密度计原理:     注意密度计的刻度是从上到下逐渐增大的。学生了解密度计。     2“排水量”概念的解释。 熟悉生活中常用的术语。 六、作业根据情况布置作业。 【 实践活动 】    1 自制密度计;     2 在因特网上查找有关法国物理学家查里做成的第一个氢气球的资料。 【 教学反馈 】    本节内容,浮力的问题是学生熟悉和感兴

50、趣的知识,但在日常生活中积累了一些片面的或错误的概念。我们的意图是在学生原有的前概念的基础上建立浮力的概念,让学生们都熟悉“漂浮物体和浸没在液体中的物体都受到浮力”;“浮力产生的原因”是本节课的难点,可以根据上节学过的知识,巧妙进行类比;“浮力的大小与什么有关”让学生大胆猜测,引导学生用控制变量法来进行探究实验,让他们以科学的探究方式来解决问题,阿基米德原理则用了一个巧妙的例子得出,训练了学生的思维。在整个过程中设立了一道道的关卡,引导学生去解决问题,通过引导,他们会觉得是他们自己解决的问题。 【 备注 】    探究阿基米德原理实验表格: 石块所受重力

51、(N) 石块浸入以后绳子的拉力(N) 石块所受的浮力(N) G2= G3= F浮 空桶所受重力(N) 空桶加排开的水所受的重力(N) 排开的水所受的重力(N) G1= G4= G排= 阿基米德原理:  三、沉与浮 授课时间:24-25课时【仪器材料】鸡蛋、水杯、盐水、注射器、试管、胶塞、胶管、玻璃管、铁丝、水、轻纸带、胶带、酒精、棉花、火柴等。【 教学目标 】    1知识与技能     理解物体的沉浮条件;知道鱼、潜水艇、飞艇和密度计的沉浮原理;能应用沉浮条件解释一些简单的问题。  

52、   2过程与方法    通过实验,观察鸡蛋的下沉、上浮和悬浮,使学生建立起三种状态的概念,并且通过逻辑推理得出产生三种状态所需的条件;通过逻辑分析的方法,解释鱼、潜水艇的浮沉原理;通过动手制作,让学生自己制作“自制潜水艇”和“热气球”;通过在网上查阅,让学生设计出打捞中山舰的方案。    3情感、态度与价值观    通过对鱼、潜水艇和热气球的沉浮原理这些与日常生活紧密联系的现象的学习,让学生体验科学、技术与社会的紧密联系;通过制作“自制潜水艇”

53、和“热气球”,激发学生学习物理的兴趣;通过学习阅读材料,培养学生的民族情感。 【 教学过程 】教师活动设计 学生活动设计 一、物体的沉与浮    ( 1 )演示实验:石块和塑料空心球 把它们分别浸没在水中,叫同学们观察现象; 提问:浸在水中的物体,有的上浮,有的下沉,这是为什么呢? 学生提出各种解释。    ( 2 )今天的课上完以后,你们就能解决这个问题了。 演示实验: 取一只新鲜鸡蛋,放在清水中,观察它在水中沉浮的情况,向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,观察到鸡蛋怎样运动?如果再加些清水,观察到什么现象?  

54、60;  a) 鸡蛋放入清水后,它是上浮还是下沉?    b )加盐轻轻搅拌的目的是什么?(以下是一种引导方案以供参考)       盐水溶于水后,变成盐水,密度比水的密度大;       加盐会导致液体的密度的增大;    c )随着不断地往水里加盐,有什么现象出现?    d )为什么会有这样的现象出现?(以下是一种引导方案以供参考)  

55、60;    可以对鸡蛋做受力分析;       这里有两个状态,一个是鸡蛋下沉的状态,另一个是鸡蛋上浮的状态;       当它下沉的时候,它只受到浮力和重力的作用;       当它上浮的时候,它只受到浮力和重力的作用;       在两个状态过程中,鸡蛋的重力没有发生变化;       鸡蛋只受到浮力和重力,重力

56、没有变,那么肯定是浮力的变化引起它下沉和上浮;       不断加盐,导致液体的密度增大,鸡蛋所受浮力逐渐增大;       当浮力小于重力时,鸡蛋下沉;当浮力大于重力时,鸡蛋上浮。     (a)学生观察回答。(b)教师引导得出搅拌的目的,一步一步让学生建立起加盐水是改变液体密度的概念。  (c)学生观察发现,鸡蛋上浮了,有的学生很吃惊。(d)学生思考。     一步一步引导学生,让他们分析出这种现象出现

57、的原因。     ( 3 )整理自己的思路,用 “ => ” 符号描述你的思维过程。    ( 3 )学生用逻辑推理的符号阐述自己的思路。 二、认识三种状态 鸡蛋所处的三种状态: 下沉:浮力 < 重力 上浮:浮力 > 重力悬浮:浮力 = 重力(平衡)     让学生了解三种状态。 三、生活中的下沉与上浮     ( 1 )对于海洋生物来说,浮力非常重要,浩瀚的海洋中,许多生物用不同的方式创造沉与浮,这是一个精彩的世界!

58、展示各种海洋生物图片。     ( 2 )我们来看看鱼是怎样使自己在水中自由地上浮、下沉和悬浮的?(以下是一种引导方案以供参考)  鱼同上面的鸡蛋一样,重力没有发生变化;   鱼也只受到重力和浮力的作用;  重力没有变化,而浮力变化了;   鱼是通过鱼鳔改变自己的体积来改变浮力的;  鱼鳔较小时,鱼所受的浮力小于重力,鱼下沉;   鱼鳔较大时,鱼所受的浮力大于重力,鱼上浮;   鱼所受的浮力等于重力时,鱼将可以在水中任意的深度游动。    激发兴趣,学生思考。       一步一步让学生自己解决问题。    ( 3 )整理自己的思路,用 “ => ”符号描述你的思维过程,写出鱼在哪种条件下处于下沉、上浮或悬浮三种状态;    让学生写出自己的思维过程。 四、潜艇与热气球 ( 1

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