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文档简介
沪科版物理八年级下册全册教案设计第1课时牛顿第一定律知识目标知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。I教学重、难点教学重点:通过对小车实验的分析、比较,得出牛顿第一定律。教学难点:1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的;2.伽利略理想实验的推理过程。教具准备斜面、小车、毛巾、棉布、木板、微机、实物投影、多媒体课件等。新课引入实验批驳亚里士多徳的观点。演示1:在桌面上推动木块(或板擦),使它从静止开始慢慢向前运动,撤掉推力,木块(或板擦)立即停止。分析:日常生活中也有许多类似的现象(如推桌子)。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来。”即板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”0这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但是沿用两千年是否就一定正确呢?也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没有能说服别人的理由。演示2:在桌面上推动木块(或板擦),从静止使之向前运动,用力推出,木块或板擦向前运动一段距离后停止。分析:推力撤掉,木块(或板擦)还要向前运动,与亚里士多德的观点不符。讨论:木块:静止一运动一静I上。这两个过程中是否都有力存在?在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态?新课教学探究点牛顿第一定律1.伽利略的页献:理想实验。实验探究:阻力对对物体运动的影响。让学生阅读教材P126-127实验探究,完整地看一遍实验内容。分组实验:如图所示,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体,让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后,在粗糙程度不同的水平桌面上运动的距离,每次记下小球停下时的位置。
实验记录:木板实验次数表面材料1实验记录:木板实验次数表面材料1毛巾2棉布3木板推理想象光滑表面阻力大小滑行距离最大最短较大较长较小最长阻力为零无限长实验分析:提出问题让学生讨论:三次实验,小车最终都静止,为什么?三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题?小车运动距离的K短跟它受到的阻力有什么关系?若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?根据上面的实验及推理的思想,还可以推理出什么结论?推理:小车在光滑的(阻力为零)表面,将会怎样运动?实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢。如果受到的阻力为零,它的速度不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去。即做匀速运动。微机模拟实验:简介伽利略理想实验。笛卡尔的补充:如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,将沿原来的方向匀速运动下去。师:除了运动的物体以外,还有静止的。那么,静止的物体在没有受到外力作用时,保持什么状态呢?牛顿补充:将保持静止状态。师(引导学生概括):我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了笛卡尔和牛顿的补充,把这两者进行一下概括:一切物体在没有受到外力作用时,将如何呢?(对概括出来大致意思的同学给予鼓励。)介绍:牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一定律。定律分析。(1)牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持。物体运动之所以会停下来,是由于物体受到了力的作用。(2)“一切”,表示这个定律具有普遍性,没有例外。“不受外力”是本定律成立的条件,定律要成立的前提条件是不受外力。“总保持”是指物体不受外力时只有保持静止或匀速直线运动两种可能,要改变这种状态,物体必须受力的作用。强调:牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的,不是直接的实验结论,但其屮符合逻辑的科学推理是非常重要的。师(回应课题引入实验):回想我们最开始的实验,有推力,木块(或板擦)运动;撤去推力,木块(或板擦)停下来。从表面现象上得到的结论一一运动需要力维持是错误的,但这种现象是千真万确摆在我们面前的,我们如何用牛顿第一定律的观点正确地解释这个现象呢?请同学们思考、讨论、交流。请同学回答。第1课时牛顿第一定律一、 阻力对运动物体的影响平面越光滑,物体受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远。二、 牛顿第一定律一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。1-学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,首先,要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是'‘运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系作的重要铺垫。其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。通过探究实验来比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。本节课可按照人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程。从“亚里士多徳的观点一伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结”这一条线来进行教学。第2课时惯性知识目标知道什么是惯性,认识一切物体都有惯性。会用惯性知识解释自然界和生活中的有关现象。|教学重、难点|教学重点:1.认识任何物体在任何运动状态下都具有惯性:2.解释日常生活中简单的惯性现象。教学难点:1.认识任何物体在任何运动状态下都具有惯性;2.正确解释惯性现象;3.惯性与惯性定律的区别。教具准备硬币、硬纸板、水杯、多媒体课件、展示台、生熟鸡蛋各一枚、象棋子、钢尺等。新课引入多媒体课件展示,复习上节课学习的牛顿第一定律内容。教师设疑:力不是维持运动的原因,那么是什么维持了物体的运动呢?为解决这个问题,从而引入《惯性》这个课题。新课教学探究点一惯性演示1:如图所示,迅速击打硬币下的硬纸板,上面的硬币会怎么样?演示2:如图所示,用尺子迅速打出下面的棋子,上面的棋子会怎么样?教师提问:(1)弹飞纸片的时候,硬币为什么没有飞出,而是落进杯子?(2)为什么打出下面的棋子,其他的几个棋子能够保持原来的状态?以四人为小组,针对老师提出的问题,结合自己所观察到的演示现象,积极展开讨论。学生回答后,教师总结分析实验现象:演示1:因为硬币原来是静止在硬纸片上的,当纸片飞出去时,硬币由于惯性依然保持原来的静止状态,所以硬币最后没有随硬纸片飞出去,而是掉进玻璃杯里。演示2:用尺迅速打出下面的棋子,上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,所以就会落在正下方。教师总结:物体保持运动状态不变的性质叫侦性。教师引导学生得出关于惯性的几点理解。多媒体展示:对惯性的几点理解:惯性是物体固有的属性,一切物体都具有惯性。惯性与运动状态无关:不论物体处于怎样的运动状态,惯性总是存在的。惯性与是否受力无关,与速度大小无关。多媒体展示:乘客坐在行驶的汽车上,汽车转弯时,乘客倾斜:汽车急刹车,乘客向前倾倒。学生分析:解释看到的现象。(从“研究对象一原来的运动状态一受力情况一运动状态变化情况”来分析)教师随时订正不准确之处。惯性和惯性定律的区别与联系。教师先引出上节课所学的牛顿第一定律的概念。牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。由于物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。教师利用表格对两者进行对照比较,并跟学生一起总结填写表格内容。多媒体展示:惯性(性质)尹惯性定律(运动规律)。两者的区别及联系:惯性惯性定律区别固有性质运动规律物体处于任何运动状态都存在物体不受外力的作用时才成立联系惯性定律是物体不受外力作用时,物体惯性的直接表现探究点二生活中的惯性现象活动1:多媒体演示以下两实验(如图)。突然拉动小车(2)小车突然停下来学生观察实验后,小组讨论分析现象,学生大胆举手发言,与班上同学分享自己对此现象的分析结果。最后跟随老师一起得出,分析惯性现象这类问题的一般解题思路。学生分析现象(1):木块处于静止状态,突然拉动小车时,木块下部随车一起运动,上部由于惯性保持原来的静止状态,所以向后倒。学生分析现象(2):木块处于运动状态,小车突然停下时,木块下部随车一起停止运动,上部由于惯性保持原来的运动状态,所以向前倒。教师归纳总结:分析惯性现象的一般解题思路:(1)交代研究对象原状态。物理过程(突然发生的情况)。研究对象由于惯性要保持原状态。活动2:在日常生活中如何区分生鸡蛍和熟鸡蛋呢?教师拿两枚鸡蛋演示,学生观察现象并总结结论。观察实验后,小组讨论分析现象,学生大胆举手发言,与班上同学分享自己对此现象的分析结果。综合学生分析得出结论:因为生鸡蛋里面的蛋黄和蛋白是液体,当我们转动鸡蛋后,蛋売开始旋转,而鸡蛋里面的液体由于惯性的作用,要保持原来的静止状态,所以生鸡蛋转起来比较慢!活动3:请学生列举惯性现象的实例,分析它的应用和危害。教师点拨:如:奔跑的人不易停下来:公共汽车在进站前几米处就关闭油门:用力甩手可将手上的水用掉;翻滾过山车向最高点运动(如图)靠什么;宇航员走出飞船后,仍然能与飞船并肩前进,不会落在飞船的后面等。第2课时惯性一、 惯性1-惯性——物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。任何物体在任何情况下都具有惯性。惯性是物体固有的属性,是一种性质;而惯性定律则是一种运动规律。二、 生活中的惯性现象分析惯性现象的一般解题思路:交代研究对象原状态。物理过程(突然发生的情况)。研究对象由于惯性要保持原状态。对于惯性的知识,学生在生活中已经有所了解,但惯性这个概念比较抽象,同学们理解不深。因此,在上《惯性》这一节内容时,我在教学中紧扣物理学科的特点,突出实验教学,让学生充分动手、动口、动脑,激发他们的学习兴趣,培养他们观察、分析、归纳的能力,增强实践能力。通过在课堂上演示这些实验,化抽象为具体,由静到动,由易到难,使学生更易理解所学知识,充分调动学生学习的积极性,整个课堂十分轻松活跃。第二节力的合成知识目标认识合力的作用效果。知道什么是合力、分力,什么是二力的合成。能计算同一直线上两个力的合力,确定合力的方向。教学重'疯教学重点:让学生通过对实验探究的参与,认识同一直线上二力的合成情况。教学难点:1.合力的概念;2.同一直线上同方向的二力合成,同一直线上反方向的两个力的合成。教具准备铁架台、两个弹簧秤、大弹簧、刻度尺。新课引入在口常生活中我们经常遇到这样的情况:当一个人用力推一个物体或提起一个物体时,如果力气不够,这时再过来一个人帮忙则往往会达到目的;但是如果换一个力气比较大的人,他一个人也可以达到日的。这时我们就说一个人经过努力达到的效果与两个人相同,今天我们就来专门研究这样的问题。新课教学探究点一合力请同学们挙出生活中的实例说明一个人用力作用的效果与两个人共同用力作用而产生的效果相同。1-两个小孩一同努力可以提起一桶水,一个大人就可以提起来。一个人拉一辆车拉不动,再有一个人在后边推就可以把车推动;如果换一个力气大的人一个人就可以拉动。一根木头一人扛起来比较费劲,如果两个人一人扛一头则可以比较轻松地扛起来,但效果是相同的。众多船帆对大船产生的作用效果和发动机对大船产生的作用效果相同,发动机所产生的推力就是许多船帆的推力的合力。船帆的推力就是发动机的推力的分力。数只蚂蚁挪动一片树叶的作用效果与一只甲壳虫挪动一片树叶的作用效果完全相同,甲壳虫的力是蚂蚁的力的合力,蚂蚁的力是甲壳虫的力的分力。总结:一个力(乃产生的效果跟两个力(凡和F,共同作用产生的效果相同,这个力(E)就叫那两个力(月和凡)的合力,求两个力的合力叫二力的合成,组成合力的每一个力叫分力。以上同学们举的实例都非常对,这里所说的效果相同,在物理学中我们叫它等效,也可以叫等效替代,在学习物理中建立等效的观念十分重要。下面我们用实验来进一步研究这个问题。探究点二同一条直线上二力的合成同一直线上,方向相同的两个力的合力。如图所示,我们把大弹簧的下端固定在铁架台上,旁边立一个刻度尺。现在,我们用一个弹簧秤拉看弹簧使具伸长,同时用另一个弹簧秤通过一根细绳也拉肴弹簧使具伸长。这时弹黃受到两个向上的拉力凡和入,它们的大小分别由两个弹簧秤的示数表示出来。读出冋和F2的大小,并记录大弹簧伸长到的位置。现在,我们用一个力拉大弹簧,使它伸长到跟刚才相同的长度,读出这个拉力F多大?实验发现:F=F,+F2o通过实验可知,力F产生的效果跟力凡和凡共同作用的效果相同,所以F是凡和&的合力。结论:同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。练习:(1)同一直线上两个向上的力分别是20N和40N,它们的合力为 N,方向 (2)同一直线上同方向的两个力的合力是200N,方向向下,其中一个力的大小是80N,另 个力的大小为 N,方向 .练习答案:⑴60向上(2)120向下同一直线上,方向相反的两个力的合成。如图所示,我们将弹簧的上端固定在铁架台上,用一个弹簧秤向下拉弹簧,拉力为凡。用一根细绳拴在弹簧下端的钩上,用弹簧秤通过细绳向上拉,拉力为&,此时弹簧伸长。这时我们读出拉力H和月的大小,并记录弹簧伸长到的位置。然后我们用一个力拉弹簧,使弹簧伸长到同样的位置,请同学读出这个拉力F的大小。
通过实验可知,拉力F的作用效果跟拉力月和尸2共同作用的效果相同,所以力F是力月和尸2的合力。结论:同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差,台力的方向跟较大的那个力的方向相同。练习:⑴水桶所受重力是3(X)N,用竖直向上400N的力拉水桶,此时水桶受到合力大小为 N,方向 。(2)耕地时,马的水平拉力是2000N,土地对犁的阻力是1700N,犁受到的合力为 N,方向 。练习答案:100竖直向上300与马的水平拉力方向相同例:跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下,它所受的重力和空气阻力的合力为10N,方向竖直向下。己知运动员和伞具的总重为800N,求运动员受到的空气阻力大小及方向。•第二节力的合成合力 分丿J(儿个力; ( 等效替代合力 *等效 (-个力) 寺一力的合成二、同一直线上二力的合成同向时:{大小:F=Fi+F2o方向:F与Fl、凡同向。反向时:{大小:F=Fi_F2°方向:F与R同向。《物理课程标准》提出:物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。本节课设计时我就是以这一理念为依托,让学生带着生活中的疑问去经历物理问题从提出到解决的整个过程,经历探讨解决问题的不同策略及众多策略的最优化,体验到合作的重要和真正的自主学习,从而体会到物理就在身边,感受到物理的趣味和作用,这又体现了“让生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念。
第三节力的平衡知识目标知道什么是二力平衡及二力平衡的条件。知道物体在平衡力作用下保持匀速直线运动状态或静止状态。进一步理解力是改变物体运动状态变化的原因。|教学重'难点|教学重点:二力平衡的物理意义。教学难点:二力平衡的探究及其应用。教具准备长片、棉线、铁架台、木块、两个定滑轮、两个大吊盘、大破码、细绳、多媒体课件。新课引入播放视频:匀速上升的潜水艇、缓缓降落的降落伞、放在课桌上的书本、吊在天花板下的电灯等。思考:这些物体分别做什么运动?它们分别受到哪些力的作用?新课教学探究点一二力平衡提出问题:惯性定律告诉我们,物体不受力时,将保持静止或匀速直线运动状态。但不受力的物体是不存在的,那么为什么有些物体还会保持静止或匀速直线运动状态呢?探究:(1)让学生提着书包不动。书包受重力和手对它向上的拉力,为什么书包受两个力作用会保持静止?(2)在平直马路上匀速行驶的汽车,受到牵引力和阻力,为什么水平方向汽车受两个力作用会保持匀速直线运动状态?小组讨论、交流、分析:如果将手松开,书包将落到地上,显然向上的拉力将书包下落的效果抵消了,使书包不至于下落;同样道理,也可以说阻力将牵引力产生的效果抵消了,使汽车的速度不发生变化。结论:一些物体虽然受力,但是这几个力的作用效果相互抵消,就相当于不受力。如果作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果相互抵消,我们就说这几个力相互平衡。这时的物体我们就说它处于平衡状态。探究点二二力平衡条件物体受两个力作用保持平衡的情况最简单,我们先来研究这种情况。问题:物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗?举例:放在光滑斜面上的书,受重力和斜面的支持力但要沿斜面向下滑;电梯受重力和向上的拉力,起动时,速度越来越快。问题:如果作用在物体上的力只有两个,且物体处于平衡状态,这两个力应该满足什么样的条件呢?学生讨论说出自己的见解。实验探究:猜想与假设。让学生猜想在什么条件下二力平衡。(可能与作用力的大小、方向、作用位置等有关)制定实验计划与设计实验。学生根据桌上所准备的实验装置,如图所示(还有若干质量相等或不等的破码),自己设计实验探究二力平衡时,两个力的大小、方向、作用点应该有什么关系。各实验小组交流设计的实验方案,并对自己设计的方案进行修改。进行实验与收集证据。实验方法:在两边盘子中放质量相等的砥码,使木块受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力。木块处于平衡(静止)状态。改变木块的受力情况:改变其中一边盘了的砥码的质量,使木块受到的力大小不等。将其中一边盘子的蘇码移到另一边使木块受到的力方向相同。转动木块,使木块受到的力不在同一直线上。垂直于木块受力方向移动木块,使木块受到的力不在同一直线上且方向相同或不相同。将实验条件和现象记录在下面的表格中。木块所受二力情况木块运动情况(静止与否)大小方向是否在一条直线上4.分析与论证。引导学生分析,哪些情况下木块不能保持静止,哪些情况下木块能保持静止,从而得出结论。学生归纳总结,得出结论:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。5.评估。可以向学生指出,木块在水平方向还会受到摩擦阻力,但实验中控制这个阻力很小,与拉力相比可以忽略。教师总结:二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一宜线上。八字口诀:同体、等值、反向、共线。
探究点三二力平衡条件的应用根据物体的运动状态判断受力情况。思考:如图所示,吊在空中静止不动的电灯,若电线的拉力为2N,则灯受到的重力是多少?学生分析:电灯受重力和电线的拉力,处于静止状态,所以重力和电线的拉力是平衡力。那么这两个力一定满足二力平衡的条件,即大小相等,方向相反,且在一条直线上,所以灯受到的重力为2N。教师总结:根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以判断出作用在物体上的两个力是平衡力,进而判断所求力的大小和方向。根据受力情况判断物体的运动状态。思考:如图所示,火车在平直的轨道上行驶,在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力,火车将怎样运动?如果牵引力小于阻力,火车又将怎样运动?牵引力和阻力相等时,火车又将怎样运动?学生交流、讨论后,回答:牵引力大于阻力,火车将加速;牵引力小于阻力,速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车匀速直线前进。教师总结:物体不受力时,应保持匀速直线运动或静止状态。物体受一个力,生改变,这是力产生的效果。物体受平衡力时,应保持静止或匀速直线运动状态。受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然做匀速直线运动。3.一对平衡力和一对相互作用力的区别。思考:一对平衡力和一对相互作用力有许多相似的地方,但也有不同的地方,加以区别。学生交流、讨论后,回答:牵引力大于阻力,火车将加速;牵引力小于阻力,速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车匀速直线前进。教师总结:物体不受力时,应保持匀速直线运动或静止状态。物体受一个力,生改变,这是力产生的效果。物体受平衡力时,应保持静止或匀速直线运动状态。受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然做匀速直线运动。3.一对平衡力和一对相互作用力的区别。思考:一对平衡力和一对相互作用力有许多相似的地方,但也有不同的地方,加以区别。火车将减运动状态发静止的物体试着把它们学生交流后,回答:相同点是都满足大小相等,方向相反,作用在同一直线上。不同点是一对平衡力是作用在"同一”物体上的力,而一对相互作用力是分别作用在“不同"物体上的力。两个力,只要不是作用在同一物体上,就不可能是平衡力:两个力中,发生作用的物体只要出现第三个,就不可能是相互作用力。第三节力的平衡一、 二力平衡平衡状态一{静止状态匀速直线运动状态一受平衡力二、 二力平衡条件作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。三、二力平衡条件的应用本节内容由二力平衡的条件和二力平衡条件的应用两部分内容组成。教学的重点是二力平衡的条件,关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。二力平衡条件的应用是本节教学的难点,突破它的关键是通过对生活中实例的观察与分析,引导学生归纳、总结、应用二力平衡的条件。第1课时认识压强知识目标知道压力的概念,知道压力与重力的区别,会作压力示意图。理解压强的概念、公式和单位,能应用压强知识进行有关的计算。|教学重、难点|教学重点:1.压力的概念:2.压强的概念、公式和单位。教学难点:1.压力与重力的区别;2.压强的概念及有关计算。教具准备海绵状泡沫槊料、砖头、三角板。新课引入实验:如课本P142图8—2所示,让学生用食指和大拇指轻轻夹着三角尺,两个手指的感受有何不同?生:食指感觉有点疼,且肌肉凹得深;拇指不觉得疼,肌肉凹得浅。师:实验做得很好,讲得也很好。请同学们再看图8—1滑雪,说说为什么雪地行走,脚容易陷入积雪中,有了宽宽的滑雪板,运动员不仅不会陷入雪里,而且还能在雪地上滑行?生:在雪地上行走,对雪地压力比较大,所以脚容易陷入积雪中,用宽宽的滑雪板滑雪,对雪地的压力比较小,所以运动员不会陷入雪里。生:在雪地行走,脚与雪地接触面积比较小,所以会陷下去,而用宽宽的滑雪板滑雪时与雪地的接触面积比较大,所以不会陷下去。师:很好,通过本节的学习,我们将得到一个满意的答案。上述现象均由压力的作用产生,这一节课我们先来认识压力,研究压力的作用效果与哪些因素有关及什么叫压强等。新课教学探究点一压力的概念多媒体展示:如图所示,茶杯放在桌面上:木块放在斜面上:往墙上按图钉。请同学们画出三种情况下压力的示意图。学生画压力示意图,教师巡视,了解情况。师:请几位同学将压力示意图拿上来投影,交流。师生共同讨论,得出三种压力的示意图。(多媒体展示)通过画出以上三种压力的示意图,同学们能交流概括出什么是压力吗?生:垂直作用在物体表面上的力叫作压力。师:同学们归纳得很好。下面请同学们画出以上.三种情况下物体所受重力的示意图,压力和重力一样吗?学生画重力的示意图,教师巡视,了解悄况。师:请几位同学发表一下自己的观点。生:甲图中茶杯对桌面的压力是由它的重力产生,压力与重力方向相同。乙图中木块对支持它的斜面的压力也是由重力产生的,但压力与重力方向不同。丙图中图钉对墙的压力与重力无关,压力方向也与重力方向不同。所以,有些压力是由重力作用产生,但大小不一定都等于重力,方向也不一定相同:有些压力与重力无关。我们可以得出压力的产生及压力大小与重力的关系。(多媒体展示)探究点二压力的作用效果师:我们来观看一幅有趣的插图。(多媒体展示)压力相同时,压力的作用效果可以不一样,压力的作用效果跟哪些因素有关?怎样比较压力的作用效果?生:(1)压力的作用效果跟压力大小有关,压力越大,压力的作用效果越明显。(2) 压力的作用效果跟物体间受力面积有关。(3) 压力的作用效果跟压力的大小和受力面积都有关。(4) 可以通过比较压力作用下物体凹陷的深度来比较压力的作用效果。师:你们准备如何设计实验、验证你们的猜想呢?生:可以像课本PI43图8-3,图(a)、(b)、(c)那样,将砖放在海绵状泡沫塑料上,第一次一块砖平放,第二次两块砖平放,第三次一块砖竖放,通过观察图(a)、(b)中海绵状泡沫塑料的凹陷深度,来比较当受力面积相同时,压力作用效果与压力大小的关系;通过观察图(a)、(c)中海绵泡沫塑料的凹陷深度,来比较当压力相同时,圧力作用效果与受力面积的关系。师:实验设计很好,我们把这种方法叫什么?生:控制变量法。师:很好,同学们如果没有不同意见,可以分组进行实验,并讨论得出实验结论。学生分组实验、讨论,教师巡视。师:请各组交流实验结论。生:我们通过实验得到的实验结论是当受力而积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。生:我们的实验结论与他们组相同,通过实验验证了我们的猜想是正确的。师:祝贺同学们通过实验得出正确结论。现在我们知道压力作用效果的决定因素:压力的大小、受力面积的大小。探究点三压强的概念师:压力的作用效果跟压力大小和受力面积大小都有关,要比较压力的作用效果,最简单的是比较单位面积上受到的压力。请同学们比较如图压力作用效果的大小。(多媒体展示)生:左图单位而积上受到的压力是100N,右图单位面积上受到的压力是80N。师:物理学中引入压强来表示压力的作用效果。在物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫作压强。由压强的定义可以得到压强的计算公式:压强=受聚积。通常用p来表示压强,F表示压力,S表示受力面积,则压强公式为p=%师:在国际单位制中,力的单位是牛顿,面积的单位是平方米,由公式确定压强的单位是牛每平方米。人们给压强规定了一个专门的单位叫帕斯卡,简称帕,符号Pa。这是为了纪念法国科学家帕斯卡在物理研究方面做出的杰出页献。lPa=lN/m\师:IPa的压强很小,相当于把3粒芝麻压成粉,均匀地分布在lcm2的面积上所产生的压强。下面有一些小数据可以让同学们对IPa形成具体的概念。(多媒体展示)第一节压力的作用效果第1课时认识压强一、 压力定义:垂直作用在物体表面上的力。二、 压强1-压强的物理意义:表示压力作用效果的物理量。定义:物体所受的压力与受力面积的比。公式:压强=药器’即单位:帕斯卡(帕Pa),lPa=lN/m2o针对本节教学的基本要求,压强的概念是本节的教学重点。理解床强概念关键在于认识压力产生的效果跟受力面积有关系。在教学中,首先让学生感受压力的效果,对压力有个感性的认识,再通过作压力的示意图来概括出压力的概念。为了突破本节的难点一一压力与重力的区别,再让学生在原图上作出重力的示意图,以此来得出压力的产生及压力大小与重力的关系。学生知道压力的概念后,用一幅幽默插图引出压力的作用效果还可能与受力面积有关,由此提出问题并进行猜想,实验探究如图8-3所示,此现象学生易于理解并可由实验观察得出结论:压力的作用效果不仅与压力的大小有关,还与受力面积有关。为了比较压力的作用效果,就应比较单位面积上受到的压力,由此引入压强的概念。再由简単的实例及压强概念得到压强的计算公式。在此基础上介绍压强的单位帕斯卡,并列举一些小数据使学生对IPa的压强形成具体的概念。第2课时压强的增大与减小知识目标巩固压强的概念、公式和单位,能用压强公式进行简单计算。通过对日常生活、生产中压强现象的解释,使学生养成将物理知识应用于日常生活、生产的意识。教学重'疯教学重点:知道减小和增大压强的方法,并能对一些简单的现象进行解释。教学难点:学会应用增大或减小压强的方法。教具准备多媒体课件。新课引入多媒体展示:复习第一课时所学知识。什么叫作压力?压力的作用效果跟哪些因素有关?什么叫作圧强?写下计算圧强的公式和压强的单位。说出你测量物理课本一张纸对桌面的压强的办法。新课教学探究点一增大压强的方法思考:增大压强的方法有哪些?教师引导:根据公式卩=专来思考。同学交流讨论后回答。教师归纳总结:1.压力一定时,减小受力面积(通常采用的办法);2.受力面积一定时,增大压力:3.同时增大压力和减小受力面积。活动:让学生举出实际生活中増大压强的例子。举例:1.如图所示,菜刀磨得很锋利,是为了减小与菜的接触面积(即受力面积),以便用较小的力就能产生很大的压强,容易把菜切开。2.如图所示,针、箭和斧头等工具都是釆用减小受力面积的方法来增大压强,这样容易刺穿物体或砍碎物体。3.如图所示,压路机的碾子质最很大,增大了压力,增大了压强。探究点二减小压强的方法思考:当我们需要压强小一些时,可釆用什么办法?F教师引导:根据公式来思考。学生分组交流讨论,然后回答。教师归纳总结:1.压力一定时,增大受力面积(通常采用的办法);2.受力面积一定时,减小压力。3.同时减小压力和増大受力面积。活动:让学生举出实际生活中减小压强的例子。举例:1.如图所示,坦克很重,不用轮子而装上履帯,是为了增大受力面积从而减小压强。2.如图所示,滑雪者站在雪橇上或脚蹬滑雪板,可以在松软的雪地上滑行,而不会陷入雪中,因为用了雪橇或滑雪板,增大了雪地的受力面积,从而减小雪地所受的压强。3.如图所示,钢轨铺设在枕木上,是为了增大地面的受力面积,减小压强,防止破坏路面。4.如图所示,严禁汽车超载,减小质量,减小了压强。教师归纳总结:方法应用挙例增大压强(1)压力一定,减小受力面积铁钉一端做得尖锐(2)受力而积一定,增大压力压路机(3)增大压力同时减小受力面积将菜刀磨一磨,且用力切菜减小压强(1)压力一定,增大受力面积坦克装履带(2)受力面积一定,减小压力严禁汽车超载(3)减小压力同时增大受力面积增大地基面积的同时控制楼层高度思考与练习:1-书包的背带是宽一些好,还是窄一些好?为什么?2.骆驼的体重比马大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄的三倍。这为“沙漠之舟”提供了什么有利条件?下列事例屮,为了增大压强的是()菜刀钝了磨一磨,使刀刃锋利些在铁路的钢轨下铺设枕木把书包带做得宽些在坦克的轮子下安装履带思考与练习答案:宽一些好。因为在书包重一定的情况,宽的书包带比细的对肩的压强小,人感到舒服些。骆驼的体重虽然比马大,但是它的脚掌面积比马更大,所以它对地的压强比马小,在沙漠中行走时不会陷下去。A第2课时压强的增大与减小一、 增大压强的方法1-压力一定时,减小受力面积。受力面积一定时,增大压力。同时增大压力和减小受力面积。二、 减小压强的方法1-压力一定时,增大受力面积。受力面积一定时,减小压力。同时减小压力和增大受力面积。本节课首先回顾了上节课的知识,然后提出如何增大或减小压强,最后把所学的知识应用于社会生活。这些内容与生活紧密联系,学生很容易理解,也把握的不错。教学中重视理论联系实际,突出解决问题的思路和方法。压强和生活、生产实际及自然现象的联系极为密切,教学中着重培养学生运用规律解决身边常见的现象,进而解决一些实际问题的能力。学生的语言表达能力普遍较差,所以加强了学生自主发言的过程。第1课时液体压强的特点知识目标知道液体有压强,知道液体内部压强的规律。I教学重、难甬教学重点:让学生感受到液体压强的存在,并探究液体压强的规律。教学难点:实验探究液体内部压强的特点。教具准备水、盐水、橡皮膜、U形管压强计、底部和侧壁带橡皮膜的容器、大可乐瓶、水槽、形状不同的容器、矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子等。新课引入师:同学们看大屏幕图片(如图所示):水坝为什么要上窄下宽?潜水员为什么到不同深度时要使用不同的潜水服?(创设问题情境,引起学生的思考,激发学生的学习兴趣和求知欲)问:这些现象跟什么有关?生:跟液体压强有关。那今天我们就一起来探究液体的压强。新课教学探究点一感受液体压强的存在师:在同学们桌上给大家提供了一些器材:矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、水槽,同学们可以尝试着通过不同的实验器材具体感受一下液体床强的存在,并注意观察液体压强有哪些特点,看哪个组想到的办法更多、更好,注意先讨论后实验。学生讨论后进行实验,教师巡回指导并发现学生好的做法。往矿泉水瓶中注入水,然后在侧壁不同高度用锥子扎上小孔,会发现水从小孔中喷出来,证明水对侧壁有压强,而且我们还发现,下面的小孔比上面的喷得远,说明越深的地方压强越大。向塑料袋中注入水,发现塑料袋鼓起来了,同样说明水对容器底和侧壁都有压强,而且方向是向四面八方的。同样也是用塑料袋,把它套在手上,用皮筋固定住上面,然后放入水中,这时就会感觉到塑料袋紧贴在手上,这说明水的内部有压强,这个压强的方向是向四面八方的。(这个实验不但利用了视觉,而且同时还调动了感觉,这一点很好,值得大家学习,他们又得出了水的内部向各个方向都有压强。)(4)利用矿泉水瓶,住矿泉水瓶周围孔上小孔,然后把它按入水中,发现水从小孔流了进去,同样也证明水的内部向各个方向都有压强。师生一起总结出结论:液体压强的特点:(多媒体展示)液体对容器底和侧壁都有压强;液体的内部向各个方向都有压强。师:那么液体压强产生的原因是什么呢?请同学们稍作讨论,然后回答。多媒体展示:液体压强产生的原因:由于有重力,所以对容器底部有压强:由于有流动性,所以对容器侧壁和内部都有压强。探究点二液体压强的影响因素师:通过刚才的图片和同学们的实验我们知道了液体压强产生的原因和特点,那么,影响液体压强大小的因素有哪些呢?能否结合生活中的经验和今天的实验,提出你们的猜想?学生分组讨论,然后发言。(由于有了前面的学生实验作为铺垫,学生有了感性认识,对液体的压强不再陌生,自然会结合刚才的实验和生活中的经验提出自己的猜想。学生猜想的同时,应让学生说明猜想的依据,并指出这样才是科学的猜想。如果猜想得不够全面,老师要从旁引导。)1-提出猜想。(1) 与深度有关:可以从刚才学生的实验中总结出。(2) 与重力、体积、质量有关:如果学生猜想不到,可以引导学生,想刚才的实验中,如果塑料袋里多装一点水,塑料袋会鼓得更大。(3) 与容器形状有关:如果学生想不到,可以出示可乐瓶和矿泉水瓶,观察它们什么不同,猜想液体床强是否与容器的形状有关。(4) 与液体密度有关:由于实验桌上摆有三种标有不同标签的液体,学生容易想到。(如果可以让他们观察桌面)(5) 与压强方向有关。可以从刚才学生的实验中总结出来。师:刚才同学们都提出了自己的猜想,这些猜想是否正确呢?我们可以用U形管压强计来进一步验证。师:介绍压强计的作用和使用方法。先用摄像头对U形管压强计实物进行放大展示,然后演示:把压强计的金属盒放入水中,观察U形管中液面情况,得出结论:液体内部有压强。从科学的仪器中进一步验证刚才的结论。设计实验。师:考虑到液体压强可能与多个因素有关,因此在探究中应采用控制变量法。讨论(同组间进行):应怎样控制变量(保证哪些量相同,哪些量不同)?讨论后请学生回答,老师补充。进行实验。老师先通过演示否定猜想(2)、(3),这样可以扫清探究中的障碍,避免不必要的麻烦,然后依次探究猜想(5)、(1)、(4),先探究方向,再探究深度和密度,这样做更方便,快捷。探究后由学生派代表发言,说出实验现象和结论:液体压强与所在液体的深度和液体的密度有关。分析论证。师:介绍方法(课件演示图片)重点介绍液柱模型的建立。设想水中有一高度为爪底面积为S的水柱,水的密度为外学生推导:(由于学生独立推导有难度,所以有如下设计)TOC\o"1-5"\h\zv= m= /■—G=mg= FP=C= 师:从推导出来的公式p=p曲可以进一步说明液体压强只跟液体的密度和深度有关,跟液体的重力和体积无关。为了便于学生记忆,给出一个顺「1溜:不管容器粗和细,哪怕管子斜又曲,液体压强真稀奇,只看g与/^值。师:强调公式p=pghz力指深度,即研究的点到最高液面的距离;公式p=pgh原则上只适用于液体圧强。公式中单位统一用国际制单位。第二节科学探究:液体的压强
第I课时液体压强的特点一、 液体压强的存在液体压强产生的原因。二、 液体压强的影响因素1-U形管压强计。2.液体内部压强的特点。3-公式p=pgh°液体压强的内容比较抽象,学生感受很少,在教学时如果用简单的几个实验演示就说明液体内部的压强的特点,学生可能难以理解,变成学生强记老师说什么是什么了。因此,本人在上这节课时,大胆地用一些简单方便的实验器材让学生自己亲身感受液体压强的存在,并通过观察和感受来归纳液体压强的特点,从中也激发学生的兴趣和学习热情,使学生的发散性思维得到锻炼。然后再来探究液体压强的影响因素,显得容易得多了。整节课收到了良好效果:1.将U形管压强计用摄像头来展示放大,增强了可视性,促使学生更大程度地参与:2.学生用塑料袋套在手上来感受液体的内部压强,不仅利用了视觉,同时还调动了感觉,这点效果非常好,学生的回答超出了我的预想。第2课时液体压强的应用知识目标常识性了解连通器的原理。知道连通器的应用,能举出日常生活中应用连通器的例子。知道船闸是连通器的应用之一,知道船只通过船闸的简单过程。知道并会使用帕斯卡原理。|教学重、难点|教学重点:连通器的特点和应用。教学难点:帕斯卡原理的理解与应用。教具准备连通器装置、用橡皮管连接的U形管、漏斗、茶壶、多媒体课件等。新课引入问题:1.如图所示,家里烧水的壶,浇花的喷壶为什么壶嘴要比壶身高?2.如图所示,汽车修理工为什么在千斤顶手柄上施很小的力就能把儿吨的车身顶起?要解答上述问题,学习了液体压强应用的有关知识就可找到答案。新课教学探究点一连通器实验:两个一次性注射器,一段输液管,滴有红墨水的水,把上述器材按如图所示方式连接起来,在装置中倒入适量的水(输液管中不能有气泡),请同学观察。两注射器一样高时,两管中水面的高低。两注射器一高一低时,两管中水面的高低。分析讨论得出结果:在上述两种条件下,两个注射器中的水面都相等,即保持在同一高连通器:像实验中的两个或多个底部互相连通、上端开「I的容器,就叫连通器。连通器的特点:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一高度,处于同一平面。思考:假如人为地让其中的一个容器屮的液面升高,将会发生什么现象,结果怎样?实验:把右边注射器提高,让同学们观察并解答上述问题。
分析观察结论可得:当容器中的液面高度不相同时,液体从高的一边流向低的一边,直到各容器中的液面相平时,液体不再流动。实例应用:船闸、洗手池的排水管,如图所示。UJ探究点二液体压强的传递实验:把两个注射器的活塞装上去,但活塞和液面间不能有空气,同学观察,在左边活塞上施向下的推力时,右边的活塞运动情况如何。观察发现:右边的活塞被推动。实验结果:密闭液体能传递压强。法国物理学家帕斯卡研充得出了液体压强的传递规律,帕斯卡原理:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。帕斯卡原理的应用:千斤顶、液压机、汽车的油压制动等。液压机的原理:液压机的结构如图所示。两个截而大小不同的容器,底部互相连通,内装液体,各配有密封性很好的活塞。工作原理:当对小活塞施一个向下的压力F小时,就对液体产生了压强ps由于液体能大小不变地向各个方向传递压强,大活塞就受到等大的压强P大,即P,:=P小,根据P=专得:P4、=学:PK=g。那么衆景巳:=普巳、,即大活塞面积是小活塞面积的几倍,大活塞受到的3小 D火 OX力就是小活塞所受力的几倍,从而达到用很小的力产生很大的力的目的。第2课时液体压强的应用一、 连通器结构特点:上端开口、底部相互连通。原理:连通器内的同种液体静止时,各容器中的液面总是相平。二、 帕斯卡原理加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。连通器的教学是从实例抽象出物理模型,再应用于实例的过程。本节课的重点是让学生通过实验,发现连通器的特点以及帕斯卡原理。认真实验,认真观察,对提髙实验能力,培养学生学习物理的兴趣大有好处。第三节空气的“力量”知识目标理解大气压强产生的原因,能说出几个证明大气压强存在的事例;能用大气压强解释简单的现象。知道托里拆利实验和标准大气压的大小。知道大气压强随高度增加而减小,大气压强的大小可以用气压计来测量。知道沸点随气压减小而降低,随气压增大而升高。|教学重、难爾教学重点:认识大气压的存在,用大气压解释简单的生活现象。教学难点:证明大气压的存在和自主探究估测大气压的大小。教具准备自制多媒体课件一套、玻璃杯一个、大气压强实验仪器一套、火柴一盒、水槽、广口瓶、煮熟剥壳鸡蛋、硬纸片、试管、铁皮罐、水盆、水等。新课引入将装满水的玻璃杯倒扣在水中,然后用力将杯子向上拉,感觉到很难将杯子与水分开。是什么“力量”与我们较劲?是空气的“力量”。(可当场做实验演示)新课教学探究点一大气压强问题:我们赖以生存的地球被厚厚的空气层所包围,即大气层,它有流动性,地球上的物体(包括人)都浸在其中。那么大气对浸在它里面的物体是否有压强呢?说说你的猜想并用你日常所见的一些现象来支持你的猜想。引导学生根据日常所见的一些现象来支持他的猜想。如:(1)把一个小小的塑料挂衣钩紧贴在很平的墙上,就能用它挂衣服而挂衣钩却不掉下来。(2) 只有一个小孔时,饮料罐里的饮料不易倒出。(3) 吸饮料时,饮料罐纸盒会变扁。初步分析讨论得出结论:从以上的现象,我们可以看到,大气对我们应该是有压强的。但是,纯讨论出的结论是否完全正确呢?所以我们还得从科学实验探究屮验证是否有大气压强。科学实验探究:请用给出的仪器,设计1〜2个验证是否有大气压强的实验,并解释现象。实验1:把浸过酒精的棉花用火柴点燃投入事先准备好的空瓶中,用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶「I,稍后,鸡蛋被吸入瓶内。实验2:给茶杯中装满水,盖上硬纸片,倒置过来,发现水和硬纸片都不下落。实验3:拿一空铁皮罐,放少许水,罐口打开,放在火上将水烧开。水烧开后,注意观察铁皮罐的形状,然后将铁皮罐罐口用盖子盖紧,小心放入盆内,然后用冷水浇铁皮罐,再仔细观察铁皮罐是否有变化?实验4:取两个挂东西的小吸盘对接,挤出吸盘内部的空气,然后试图拉开吸盘,注意体验拉开吸盘容易吗?实验5:马德堡半球实验一它第一次证明了大气压强的存在。正确结论:由以上的众多实验证明,大气对我们确确实实有压强。那么大气压强产生的原因是什么?交流与讨论:空气有质量吗?我们在前面已经知道空气的密度为L29kg/m\可见空气是有质量的,空气体积很大时,其质量也是相当大的。同学们试计算充满我们这间教室的空气的质量有多大。计算:,.》=号V=6mX4mX3m=72m3::.m=pV=1.29kg/m3X72m3=92.88kgo我们周围的大气既有质量,同时又要受到地球引力的作用,而且具有流动性,这几个原因就产生了大气压强。探究点二大气压强的测量1-托里拆利实验。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?我们先看看,历史上人们是怎样测量大气压强的。1644年,伽利略的学生托里拆利及其同伴通过实验第一次测出了大气压强的大小。接下来,我们来看看托里拆利是怎样测出大气压强的?介绍托里拆利实验装置;演示托里拆利实验(多媒体演示,如图);分析:玻璃管内水银面上方是真空,而管外水银面受到大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的水银柱,也就是大气压强与760mm高水银柱产生的压强相等。p=pgh=13.6X103kg/m3X10N/kgX0.76m=1.0iXl05Pao应用:人的头顶而积约为0.02m2,请计算大气压对头顶的压力为多少?2.测量大气压强的工具。⑴水银气压计:优点:精确;缺点:不方便携带。(2)金属盒气压计:优点:使用方便;缺点:不精确。探究点三大气压强的变化教师讲解:实际上大气压强并不是一成不变的,它会受天气的影响,当阴天的时候,空气里水蒸气增加,大气压强也会增加。大气压强也会受到海拔高度的影响,我们测得海平面处的大气压强为1个标准大气压,当高度增加,空气会变得相对稀薄,大气压强减小。内地的游客到西蔵青藏高原时会出现头晕、耳鸣等髙原反应,就是因为高度增加,大气压强减小,人们不适应。通过相关实验可以得到,一切液体的沸点与大气压强有关,大气压强增大时,沸点升高;大气压强减小时,沸点降低。那么如果我们在高山上用普通的锅煮食物,就很不容易熟,因为高山上大气压强小,沸点低。我们可以通过高压锅来提高锅内气体圧强,从而增大液体的沸点,就会比较容易煮熟食物。第三节空气的“力量”一、证明大气压强的存在马德堡半球实验2.覆杯实验3.空瓶吞蛋实验}i结论:空气受到重力的作用,而且能够流动,因而空气内部向各个方向都有压强,大气对浸在它里面物体的压强叫大气压二、 大气压强的测量1-托里拆利实验产生的压强相等。1个标准大气压=760mm高水银柱所产生的压强=1.013X105Pao测量大气压强的工具:金属盒气压计:汞气压计。三、 大气压强的变化大气压强随高度的增加而变小。在整节课中,从问题的提出,到问题的解决,我尽量把学生放在第一位,引导学生自己分析、自己改进实验装置,层层深入,步步递进,最后得出了实验方法和结论,不仅充分发挥了学生探索学习的主动性,而且运用多媒体辅助教学,改善教学手段,突破教学难点,激发了学生探索知识奥秘的兴趣。同时采用小组合作、自主学习和实践探究的方法。教学过程屮采用启发式教学法、实验法、发现法等教学方法相结合,提髙课堂效率。第四节流体压强与流速的关系知识目标通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。I教学重、难点I教学重点:流体的概念,流体压强与流速的关系,升力的产生。教学难点:理解流体压强与流速的关系,升力的产生。教具准备乒乓球、吸管、筷子、小纸船、水槽、两张纸等。新课引入1912年秋天,“奥林匹克”号正在大海上航行(如图),在距离这艘当时世界上最大远洋轮的10()米处,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克"号正在向前疾驶,两艘船似乎在比赛,彼此靠得较拢,平行着驶向前方。忽然,正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似的,一点也不服从舵手的操纵,竟一头向“奥林匹克”号撞去。最后,“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,撞出个大洞,酿成一件重大海难事故。据说海事法庭在处理这件奇案时,也只得糊里糊涂地判处船长指挥不当呢!后来,随着科学技术的发展,人们总算明白了,这次海而上的飞来横祸,与流体的压强有关。流体压强与流速又是什么关系?我们今天就来学习。丄瓚新课教学探究点一流体压强与流速的关系提出问题。液体、气体都有流动性,统称为流体。流体的压强与流速有怎样的关系呢?实验探究。做教材P163图8-5().图8-51两个小实验,如图所示。实验分析。按图8-50操作时,发现两乒乓球向中间靠拢,根据力和运动的关系,得出乒乓球的外侧受到的压强大于内侧受到的压强,再仔细分析乒乓球内侧和外侧的不同条件,内侧条件不同之处在于:内侧空气流速大,而外侧空气流速小,因而得出结论:气体的流速越大,压强越小;流速越小,床强越大。按图8-51操作,会发现两小纸船向中间靠拢,同样根据力和运动的关系,得出小纸船外侧受到的压强大于内側受到的压强,再仔细分析小纸船外侧和内侧的不同条件,内外条件的不同之处在于:内侧水的流速大于外侧水的流速,因而得出结论:液体的流速越大,压强越小:流速越小,压强越大。实验结论。探究表明:流体压强与流速的关系是流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强大。探究点二升力的产生问题:如图所示,我们经常在电视上看到飞机起飞的画面,可是沉重的飞机不是像鸟一样扇动翅膀飞行的,它的“翅膀”不能煽动,是什么原因使得飞机飞起来的呢?讲解:飞机的机翼通常都做成上面凹起、下面平直的形状。当飞机在机场上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、流过机翼下方的空气速度慢,机翼的上、下方所受的压力差形成向上的升力,如图所示。机说的剖由利浪乃‘白觸旧的中'(亲丧图学生看图:观察下图,分析鸟类展开双翅,即使不扑打,也能在空中滑翔而不会跌下来的原因。分析:鸟翅如同机翼,鸟翅的上方是曲面,下方近似于平面,气流通过上方的速度大于下方气流的速度。因此上方的压强小于下方的压强,产生向上的升力,所以鸟在空中滑翔不会掉下来。多媒体展示:水翼船(如图)在高速行驶时,水翼会获得升力,使船体与水的接触面积减小,从而减少水对船体的阻力,进一步提高船速。第四节流体压强与流速的关系一、 流体气体与液体的统称。二、 流体压强与流速的关系在气体和液体中,流速越大的位置压强越小;流速越小的位置压强越大。由于流体力学本身就比较抽象难以理解,光靠老师的讲解是远远不够的,通过课件形象生动地展示出来流体流动的特点和作用在机翼上、下方的压力大小,让学生获得良好的感性认识,真正体会到神奇升力。第一节认识浮力知识目标通过观察,认识生活中的浮力现象,了解浮力是怎样产生的。通过实验探咒知道漂浮和下沉物体受到浮力作用,学会利用弹簧测力计测量物体的浮力。教学重、难点教学重点:浮力的概念。教学难点:浮力是怎样产生的。教具准备金属块、弹簧测力计、乒乓球、装有水的水槽、去底的饮料瓶、多媒体课件等。新课引入传说大约两千年前,罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷,攻到死海岸边,下令处决俘虏来的奴隶。奴隶们被扔入死海(如图),并没有沉到水里淹死,却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒,再次下令将俘虏扔到海里,但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色,认为奴隶们受到神灵保佑,屡淹不死,只好下令将他们全部释放。由此引入浮力。新课教学探究点一浮力多媒体展示:教材P169图9一1和图9一2。讨论:(1)这里面的物体除了受重力以外,还受什么力?方向如何?(2)浮力的施力物体和受力物体分别是什么?浮力的方向是怎样的?总结:液体和气体对浸在其中的物体产生向上的浮力,一般用F表示。学生活动:浮力的现象在我们的生活中很普遍,能否列挙几个事例呢?学生尽可能列举一些常见的事例。学生实验:如图所示,比较金属块在空气和水中时弹簧测力计的示数。实验后请学生汇报实验方法、观察到的现象和实验结论。总结:金属块浸入水中后弹簧测力计的示数变小,说明石块受到了向上托的力,可见石块在水中受浮力。提冋:刚才的实验说明沉在水中的物体也受到浮力,你能通过实验进一步知道石块受到的浮力是多大吗?讨论:弹簧测力计的示数减小是由于金属块受到浮力造成的,所以弹簧测力计减小的示数等于浮力。总结:浮力=物重G—物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F,即F-=G—F。讨论:如果换用其他液体进行实验,你也会得到同样的结果吗?总结:浸在任何液体中的物体都会受到液体竖直向上的托力,这就是浮力。探究点二浮力是怎样产生的引入:我们知道了什么是浮力,不禁想到浸在液体屮的物体为什么受到向上的浮力?演示实验:取一个去掉底的饮料瓶,瓶口朝下放置,把一个乒乓球放入瓶内,乒乓球落在瓶颈处。当向瓶内倒水时,乒乓球是否会浮起?先让学生猜一猜。倒水后乒乓球并没有浮起来。再将饮料瓶的下部浸入大水槽中,看此时乒乓球会怎样?讨论:为什么开始乒乓球没有浮起来?当饮料瓶下部浸入大水槽时,乒乓球为什么浮起来了?引导提示:设想是一个立方体浸在水中,利用液体压强的知识分析浮力产生的原因。上、下表面受到压力的施力物体是什么?方向如何?压力差的作用效果体现在哪里?方向又是如何呢?学生讨论交流,归纳:由于液体的同一深度向各个方向的压强都相等,所以浸没在液体中并静止的立方体侧面每个位置上受到的液体压力都会有正对的侧面上同一深度处受到的压力与之相抵消。这样立方体侧面所受液体的压力的合力为零。但是,上、下表面所处的深度不同,上表面受到的压力小;下表面受到的压力大(如图所示)。于是,就产生了竖直向上的压力差。立方体在竖直方向上,受到液体竖直向上的压力差就是浮力。得出利用压力差求浮力的方法:F^=Fft=FAt-Fmfo归纳总结:浸没在液体中的物体,其上、下表而受到液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因。第一节认识浮力一、 浮力浮力的概念:浸没在液体和气体中的物体受到流体向上托的力。一切浸在流体中的物体都受到竖直向上的浮力。测最浮力大小的方法:称重法。F*=G_F(弹簧测力计的示数)二、 浮力产生的原因本七课内容增加了许多学生能亲自探尤的实验让学生动手去体验、讨论、分析、猜想和实验,从而体现了物理课程的构建,注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认识过程,经历基本科学探究实践,注重物理学科与其他学科的融合,使学生得到全面发展,也突出了物理课堂的主旋律“活动教学”。第二节阿基米德原垃第二节阿基米德原垃知识目标经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程。能表述阿基米德原理并书写其数学表达式。能用阿基米德原理解决简单的问题。教学重'疯教学重点:阿基米德原理的实验探究及其应用。教学难点:实验探究浮力与排开液体重力的关系,正确理解阿基米德原理的内容。教具准备弹簧测力计、木块、鸡蛋、石块、细线、溢水杯、量筒、大烧杯、小桶、塑料瓶、水、酒精、盐等。新课引入阿基米德出生在古希腊的贵族家庭,他从小热爱学习,善于思考,喜欢辩论。有一次,国王要金匠给他做一顶金王冠,做王冠用的金子事先称过重量。王冠做好了,国王听说工匠在王冠中掺进了白银,偷走了一些金子。可是,王冠的重量,并没有少;从外表看,也看不出来。没有证据,就不能定金匠的罪。国王把阿基米德找去,要他判断这顶王冠有没有掺进白银,如果掺了,掺进去多少。据说,阿基米徳是从洗澡得到启发,才解决了这个难题。这天,他去澡堂洗澡,心里还想着王冠问题。当他慢慢坐进澡盆的时候,水从盆边溢了出来。他望着溢出来的水发呆,忽然,高兴地跳了起来:“找到了!找到了!”阿基米德连衣服都来不及穿好,竞然赤着身子,从澡堂跑回家里。原来,阿基米德已经想出了一个简便方法,可以判断王冠是不是纯金做的。他把金王冠放进一个装满水的缸中,一些水溢了出来。他取出金冠,把水装满,再将一块同王冠一样重的金子放进水里,又有一些水溢了出来。他把两次溢出的水加以比较,发现第一次溢出来的多。于是他断定王冠中掺了银子。然后,他又经过一番试验,算出了银子的重量。当他宣布这个结果的时候,金匠们一个个惊得目瞪口呆。他们怎么也弄不清楚,为什么阿基米德会知道他们的秘密。当然,说阿基米德是从洗澡中得到启发,并没有多大根据。但是,他用来揭开王冠秘密的原理流传下来,就叫作阿基米德原理。直到现代,还在利用这个原理测定船舶载重量。你能知道阿基米德揭开这个秘密的原理吗?你想知道这个原理是什么内容吗?今天我们就要学到这条原理。引出课题并板书:阿基米德原理。新课教学探究点一浮力的大小与哪些因素有关师:由生活、生产中实例引导学生进行猜想。生:猜想。师:对学生的猜想有意识地进行引导并概括。猜想1:浮力可能与液体的密度有关:猜想2:浮力可能与物体排开液体的体积有关;猜想3:浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关……师:浮力的大小可能与很多因素有关,今天我们主要对这三个因素进行探究,那么如何验证我们的猜想呢?(学生不能正确回答,师可类比液体压强的规律进行引导)生:控制变暈法。探究猜想1:浮力可能与液体的密度有关。师课堂演示:(1)把鸡蛋放入清水中,观察出现的现象。(2)在清水中加盐,改变水的密度,再观察出现的现象。学生观察并回答两次实验出现的现象。师:实验说明了什么问题?生:根据实验现象不难归纳结论——浮力的大小跟液体的密度有关。探究猜想2:浮力可能与物体排开液体的体积有关。师课堂演示:(1)把同一物体浸入水中(溢水杯盛满水,小桶收集排开的水)»(2)物体在逐渐浸入的过程中,弹簧测力计的视数如何变化?物体受到的浮力如何变化?(学生观察并回答)师:排开的水的体积及深度怎样变化?学生观察并回答:排开的水的体积越来越大,浸入水中的深度越来越深。师:两个因素都变化,那么浮力的变化究竞是排开的液体体积引起的呢?还是浸入液体中的深度变化产生的?我们继续进行探究。探究猜想3:浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关。师课堂演示:(1)物体不断浸入水中,直至完全浸没,再增大物体浸没在水屮的深度0(2)此时排开的水的体积、物体浸没在水中的深度、弹簧测力计的视数及浮力的大小如何变化?生:排开的水的体积不变,物体浸没在水中的深度变大,弹簧测力计的视数不变,物体受到的浮力大小不变。师:实验说明了浮力的变化是由于物体排开液体的体积发生了变化,而不是由深度变化而引起的。生:归纳得出实验结论一一浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;跟物体浸没在液体中的深度无关。师:总结归纳得出的实验结论是物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。深度拓展:浮力大小与哪些因素有关?师:引导学生根据各物理量的关系进行分析探究。浮力(F){液体的密度一〃物体排开液体的体积-V(物体浸在液体中的体积)}p件〃l〃川=鱼生:在教师的引导下得出猜想——浮力可能与排开液体的重力有关。探究点二浮力的大小实验探究:探究浮力的大小与排开液体的重力的关系。实验器材:弹黄测力计、石块、烧杯、小桶、水。思考问题:如何测出石块排开的水所受的重力呢?①溢水杯中的水应为多少?②先测空桶的重力呢,还是先测捅和排开水的总重力呢?实验步骤。(1)如图所示,测出石块所受的重力G和小桶所受的重力Gg将溢水杯中注满水,把石块浸入溢水杯中,让排出的水全部流入小桶中,读出此时弹簧测力计的示数F,同时用小桶收集物体排开的水。用弾簧测力计测出小桶和水的总重力G&则排开水的重力Gtt=Ge-GWo根据F°=G—F算出浮力,与Gi•比较大小。3.实验数据记录表格。石块重G/N小桶重G«/N石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N小桶和水总重Ge/N浮力的大小F排开水所受重力6/N4.分析与讨论。运用比较的方法,通过比较F〃和G捧得出结论。结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力Fs凡甫勺大小等于被它排开的液体所受的重力G件的大小。用公式表不为:Fn=Gi»o讲述:上述结论是阿基米德早在两千多年前就己发现,称为阿基米徳原理。实验证明,这个结论对气体同样适用。例如空气对气球的浮力大小就等于被气球排开的空气所受到的重力大小。第二节阿基米德原理一、浮力的大小与哪些因素有关影响浮力的因素{液体的密度,波物体排开液体的体积么二、阿基米德原理阿基米徳原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于被它排开的液体所受的重力的大小。用公式表示为:Fii=G<i=mng=pAgVno本节我釆用探究教学方法,使学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程,从而更深刻地理解这一原理的内涵,同时有利于学生对科学本质的认识。学生通过讨论并在动手实验的基础上去验证猜想,然后我引导学生通过分析、归纳的方法提出物体所受的浮力跟它所排开液体的重力相等的假设。最后让学生分组进行实验去检验这一假设。在教学的各个环节中,我有意识的促进学生主动地思考并给学生讨论、交流的机会。第1课时物体的浮沉条件知识目标知道物体的浮沉条件,会根据浮沉条件判断物体的浮沉。知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。|教学重、难点|教学重点:浮沉条件和密度大的物体实现漂浮的方法。教学难点:综合利用二力平衡的知识探究浮沉条件。教具准备小木块、小铁块、乒乓球、沙、装有水的水槽、多媒体课件等。新课引入实验1:将小木块、乒乓球、小铁块浸没在水中,小木块、乒乓球上浮,小铁块下沉。实验2:将牙膏皮放入水中下沉,将牙膏皮折成小盒子,漂浮在水面上。同时多媒体展示图片,人在死海中悠闲地戏水、飞艇在空中自由地上升下降,如图所示。为什么有的物体会上浮?为什么有的物体会下沉?物体的浮与沉取决于什么条件?到底是什么原因影响r物体在水中的状态呢?这节课我们通过实验进行探究。教学说明:这个时候学生的思维是直接的,他们很容易得到的答案可能是浮力大的上浮,浮力小的下沉。此时老师对学生进行有针对性的引导:“在水中只受浮力吗?与重力有没有关系?”引导学生对观察到的现象进行有根据的猜测。引出课题:物体的浮沉条件。新课教学探究点物体的浮沉条件1.漂浮、悬浮和下沉。演示实验:将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙;一个中空;一个有部分沙,用蜡封住),松手后出现什么现象?指明这些现象可以描述为“漂浮”“下沉”"悬浮”,规范物理语言,然后要求学生进行受力分析,利用二力平衡的知识解决问题。提出问题:浸入水屮的物体受到哪几个力的作用?它们的施力物体是什么?交流讨论:一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,它的运动状态由这些力共同决定。F^=G时,它受到平衡力的作用,将处于什么状态?F〃>G时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?
(3)EKG时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?思考问题:下沉的物体最终处于什么状态?上浮的物体最终处于什么状态?为什么?2.物体的浮沉条件。学生活动:分析讨论,得出浮沉条件。将学生讨论的结果填入表格中:状态受力关系合力漂浮Fw=G为零下沉F^<G竖直向下悬浮Fn=G为零上浮Fn>G竖直向上问题:物体漂浮和悬浮时,都有F;,=G,那这两种情况岂不是完全相同了吗?学生活动:比较分析。漂浮时,物体只有部分体积浸入液体中,而悬浮时,物体全部浸入了液体中。总结易混淆的几个词语:浸没:物体完全没入了液体中,整个物体在液面以下。浸入:也就是“浸在”,包括完全浸没和部分浸没。漂浮:物体在液面处,部分体积浸没。悬浮:物体在液面以下,完全浸没,可以存在于液面下任何位置。上浮:物体正在向上加速运动,可能完全浸没,也可能部分浸没,最终状态是漂浮。下沉:物体正在向下加速运动,可能完全浸没,也可能部分浸没,最终状态是沉在液体底部。问题:铁块放入水中会下沉,放入水银中会怎样?学生活动:有学生认为漂浮,也有学生认为下沉。问题:水银有毒,我们不方便亲自试一试,但是我们知道水银的密度比铁的密度大,能不能利用它们的密度关系来判断?学生活动:利用阿基米德原理公式的变形J=p指皿和浮沉条件来分析。漂浮:F.?=Gp»Vn=p物U灼p^>p材(因为VmVVQ。下沉:F&VGpisgVH<p■agVV)p tt(因为V||=VM,)0悬浮:F*=G〃波V井=p芻卩物pLp祯因为VI»=Vw)o上浮:F»G八gVQ八gV物p»V?t>p物U灼p渔>,精(因为Vn=V松)。由此可判断,铁块会沉入水底,但却会漂浮在水银面上。练习:农民们经常利用浮力的知识选种。当把绿豆倒入盛水的容器中,成熟饱满的绿豆沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上,产生这一现象的原因是()沉底的绿豆受到的浮力小于重力,沉底的绿豆受到的浮力小于重力,沉底的绿豆受到的浮力小于重力,沉底的绿豆受到的浮力小于重力,沉底的绿豆受到的浮力大于重力,沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在水面的绿豆受到的浮力大于重力漂浮在水面的绿豆受到的浮力等于重力漂浮在水面的绿豆受到的浮力等于重力漂浮在水面的绿豆受到的浮力小于重力练习答案:B第三节物体的浮与沉第1课时物体的浮沉条件状态受力关系密度关系合力漂浮Fij=Gp*>pw为零下沉Fi?<GpaVpw竖直向下悬浮Fif=Gp»=pn为零上浮Fif>Gp*>pn竖直向上本节课我设计的探究内容使学生跳--跳自己也能摘到果子,以此让成功萩取知识的过程积极作用于学生的自我概念和自信心,使学生的自我概念得到积极发展,自信心得到加强。而这一切正是学生创造力和个性发展的关键。这样设计还有利于培养学生的创造精神和实践能力,有利于学生从善于解决问题到敢于提出问题转变、从善于单一思维到勇于发散性转变,有利于学生形成协作意识。通过小组交流与合作的形式共同学习,在课堂中营造民主、合作、互助的教学气氛和愉悦轻松的教学环境,使学生尊重、理解、合作,进而学会交往,改善人际关系,形成良好的个性品格。第2课时浮沉条件的应用知识目标知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。能应用浮沉条件解释简单的物理现象;知道密度计、盐水选种、潜水艇、热气球的原理。教学重'疯教学重点:知道密度计、盐水选种、潜水艇、热气球的原理。教学难点:应用浮沉条件解释简单的物理现象。教具准备多媒体课件、大烧杯、水、盐水、细管、塑料管、密度计、充有氢气的气球、没充气的气球等。新课引入浮力在生活中有着广泛的应用,我们今天就来一起学习浮沉条件在技术上的应用。探究点浮沉条件在技术上的应用密度计的原理。问题:我们在八年级上册已经学习了“质量与密度”,那么同学们对密度计有哪些了解呢?学生回答:密度计是测量液体密度的工具,它是一根上部标有刻度,形状特殊的玻璃管,管下部的玻璃泡内封装有小铅丸或汞。用密度计测量液体的密度时,它所受的浮力总是等于它的重力,根据密度计浸入液体的深度就可以从刻度上读出液体的密度。演示实验:用密度计测水、
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