苏科版物理八年级下册第十章《压强和浮力》教学教案设计

苏科版物理八年级下册第十章《压强和浮力》教学教案设计10.1压强教学目标【知识与能力】（1）通过探究实验，知道压力的作用效果与哪些因素有关；（2）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；（3）结合生活中的实例掌握增大压强和减小压强的方法。【过程与方法】（1）通过实验探究进一步理解科学探究的基本过程；（2）通过实验探究、初步理解物理中的研究问题的常用方法—控制变量法。【情感态度价值观】（1）通过实验探究，激发学生学习物理的兴趣，使学生认识科学方法的重要性；（2）通过对日常生活、生产中压强现象的解释，培养学生勇于探索日常用品中的物理学原理的精神和将物理知识应用于日常生活、生产的意识。教学重难点【教学重点】理解压强概念。【教学难点】比值定义法定义压强。课前准备一头削尖的铅笔、四角小桌、海绵、多媒体课件。教学过程一、复习旧课1.什么惯性？惯性的大小与什么因素有关2.简述牛顿第一定律的内容？二、激发学习动机观察图片，两个人对雪地的压力是差不多的，但压力的效果相同吗？你觉得压力的作用效果与什么因素有关呢？三、讲授新知识1．压强、压力物理学中把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。压力产生原因：物体之间相互挤压时产生的。压力是垂直作用在物体表面的，在性质上属于弹力。探究影响压力作用效果的因素：用两个手指用力向中间压一支铅笔，两个手指的受力有什么不同？引导学生针对问题积极思考讨论并说出自己的观点。两个手指的感受有什么不同？观察两个手指的凹陷有什么不同？（根据力的平衡，两个手指受力相同。尖的一端手指觉得更疼。尖的一端手指凹陷的更多。）实验：探究影响压力作用效果的因素猜想：压力的作用效果可能与压力大小和受力面积有关；实验方法：控制变量法；实验装置：小桌、海绵、砝码；怎样显示压力的作用效果？泡沫塑料的凹陷程度。怎样改变压力的大小？在桌子上加减砝码；怎样改变受力面积？桌脚朝下或桌面朝下。【教师归纳】具体说：在压力相同时，改变压力作用面积，看物体形变多少。在压力作用面积相同时，改变压力大小，看物体形变多少。比较甲和乙：当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。比较乙和丙：当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。要是压力和受力面积都不相同，怎么办？在前面的学习中有没有能借鉴的方法？学生思考回答：速度的学习，相同时间比路程，相同的路程比时间，如过路程和时间都不同，可取比值，用单位时间行驶路程的多少描述这个物体运动的快慢。压力和受力面积的比值可以定量的描述压力的作用效果，我们给他起个新名字叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。压强定义：物体所受压力的大小与受力面积之比。用p表示压强、F表示压力、S表示受力面积。压强在数值上等于物体单位面积所受的压力，压强越大，压力产生的效果越明显。单位：为了纪念科学家帕斯卡在物理学，特别是压强知识上的贡献，我们把N/m2用一个专用名称代替：帕斯卡。将一张报纸对折一下，平铺在地面上，对地面的压强约为1Pa。1Pa表示物体每平方米面积上受到的压力是1牛。例题：水平桌面上放一本书，书所受的重力为3N，与桌面的接触面积为5×10-2m2，计算书对桌面的压强。归纳总结：压力：物理学中把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。压强在数值上等于物体单位面积所受的压力，压强越压大，压力产生的效果越明显。国际单位：帕斯卡。增大压力或者减小受力面积可以增大压强。减小压力或增大受力面积可以减小压强。四、运用巩固1.如图所示，用力将图钉按在墙壁上，下列说法正确的是()A．手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力B．手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力C．手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强D．钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力2．如图所示为一个家里常见的平底薄壁的玻璃杯，将它放在水平桌面上，桌面受到的压力为F，压强为p，如果将它倒扣过来放在水平桌面上，则()A．F变大，p变小B．F不变，p不变C．F不变，p变大D．F不变，p变小3．如图所示，甲、乙两个实心匀质正方体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等．若在两个正方体的上部，沿水平方向分别截去相同高度的部分，则剩余部分对水平地面的压强关系是()A．p甲<p乙B．p甲＝p乙C．p甲>p乙D．无法判断4.重均为10N的铁球和正方体木块置于水平桌面上，如图所示．静止时，铁球所受的支持力为________N，木块所受的合力为________N，此时铁球对桌面的压强________.5.一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t、密度为2.65×103kg/m3，立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上，石料与基座的接触面积为2.12m2.已知砖的密度为2.05×103kg/m3，基座砖缝中水泥砂浆的密度与砖的密度相同。(g取10N/kg)求：(1)花岗岩石料的体积；(2)石料对基座的压强；(3)石料对基座与基座对地面的压强之比。五、检查评价师：通过本节课学习，你学到了什么?生：1.垂直作用在物体表面上的力叫做压力；2.当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。3.用p表示压强、F表示压力、S表示受力面积，4.增大压力或者减小受力面积可以增大压强；减小压力或增大受力面积可以减小压强。师：每位同学都对自己在本节课学习进行评估。布置课后作业：课本P80第1，2，3题10.2液体的压强教学目标【知识与能力】(1)观察实验，认识到液体内部与液体对容器底部有压强。(2)通过实验探究，了解影响液体内部压强大小的因素。【过程与方法】(1)经历探究影响液体压强大小因素的过程，培养学生分析与概括能力。(2)通过对影响液体压强大小因素的应用，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。【情感态度价值观】 (1)通过对影响液体压强大小因素的应用，让学生体验团结合作精神。(2)通过观察和探究，激发学生关注周围现象的意识，培养学生的民族自豪感和物理学习的兴趣，激发爱国主义情感。教学重难点 【教学重点】经历“探究影响液体压强大小因素”的过程。【教学难点】如何组织引导学生进行科学探究。课前准备有底试管、无底试管、橡皮膜、水、盐水、刻度尺、压强计、铁架台等。教学过程教师活动学生活动点评新课引入观察图片，回忆出固体压强产生的原因观察与思考：1．液体对容器底的压强：向低部是玻璃的管中和低部是橡皮膜的管中倒水，观察到什么现象？实验演示。教师提问：这个现象说明了什么？2．液体对容器壁的压强：老师：请同学们将塑料袋装水，用手指按压塑料袋，你有什么感觉？如果在玻璃管的侧壁开几个洞，蒙上橡皮膜，会怎样？实验演示。教师提问：（1）这个现象说明了什么？（2）为什么固体没有液体有？小结：固体有固定的形状，不能流动。液体没有固定的形状，能流动。因此对阻碍它流散开的容器壁也有压强。由于液体的这种流动性使液体产生的压强具有什么特点呢？压强计：那么要想测出液体内部的压强，我们需要一种仪器，你们想要什么呢？老师：有压强计构造U形管：当不受到压强时，两边的液面是相平的。金属盒：蒙有一层橡皮膜。当金属盒上的橡皮膜受到压强时，U形管中两边的液面就会出现高度差。压强越大，液面的高度差就越大。（3）刻度板：两侧液面读数相减即为高度差。（4）旋钮：可改变金属盒的方向，以测量各个方向的压强。使用：教师演示，请学生读数。探究影响液体内部压强大小的因素猜想：教师提问：（1）请大家猜想一下，影响液体内部压强大小的因素有哪些？（2）什么是深度？教师总结：某点到液体自由面的距离即为该点的深度。自由面指液体和大气接触的面。（3）与这些因素具体有什么关系？2．设计实验，准备器材：教师提问：需要那些器材？为大家准备的两种液体是水和盐水。3．实验方法：教师提问：这么多因素，在实验中应注意什么？实验前交代：这个实验相对复杂，需要大家合作完成。请学生说出得出的结论。打出几组学生的实验数据，进行分析。结论：（1）液体内部向各个方向都有压强。（2）液体内部压强随深度增大而增大。（3）同一深度，液体向各个方向的压强大小相等。（4）不同液体的同一深度，液体密度越大，压强越大。巩固练习生活实例的讲解2．例题讲解学生回答：（1）液体对容器底有压强（2）都受到重力的作用。学生回答：感到有压力学生回答：（1）液体对容器壁也有压强（2）液体没有固定的形状，具有流动性学生：有压强计吗？学生：（1）深度、密度、方向（2）到液面的距离。（竖直方向上）（3）深度越大，密度越大，压强越大。学生回答：至少两种液体、压强计、刻度尺。学生回答：控制变量法学生分组实验分析数据，得出结论：由固体压强的效果引入液体也存在压强，学生容易接受从液体与固体的区别，较容易得出原因对压强计有基本的认识通过实验现象启发学生得到相关的结论培养学生对探究的兴趣培养归纳能力10.3气体的压强教学目标【知识与能力】1．通过实验或事例，体验大气压强的存在，会用大气压强解释生活中常见的现象。2．了解大气压强的测量方法和估测方法，知道标准大气压的数值，认识气压计。3．了解大气压随高度的变化规律，知道大气压对人体的影响。4．知道水的沸点与气压的关系，了解高压锅的工作原理。【过程与方法】1．经历实验探究过程，初步具有信息收集、处理能力以及分析和解决问题的能力。2．在科学探究过程中，初步学会类比、等效替代等方法。3．在科学探究活动中，尝试运用气体压强知识解决生活中的常见问题。【情感态度价值观】1．通过介绍有关研究大气压强的人物和史料，培养学生的科学人文精神。2．通过实验探究，揭示隐藏其中的物理规律，纠正一些片面认识，体验动手实验的乐趣。3．通过对大气压强应用的理解，认识大气压强对人类生活的影响。用废矿泉水瓶、吸管自制学具，培养学生的动手能力和节约意识。教学重点体验大气压强的存在，测量大气压强的大小。教学难点1．理解大气压产生的原因及方向。2．托里拆利实验及原理。3．测量大气压的大小。课前准备玻璃杯、硬纸片、注射器、钩码、长滴管、红墨水、多媒体课件等。教学过程一、情景引入演示实验：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，可看到什么现象？(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，可看到什么现象？(硬纸片没有掉下来。)3．将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上，再将重物挂在钩上，吸盘依然不会脱落。教师：同学们想知道实验时，硬纸片和吸盘不会掉下来的原因吗？学习了这节课，就知道了。二、新课教学探究点一：大气压强的存在教师提问：是什么力使硬纸片和吸盘不会掉下来？教师讲解：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(跟液体相似)。大气对浸在它里面的物体的压强，叫作大气压强，简称大气压。多媒体展示：马德堡半球实验讲述：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。学生实验：学生按下图所示做实验，两个皮碗口对口挤压，然后两手用力往外拉(用较大的力才能拉开)。教师总结：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？探究点二：大气压的测量多媒体展示：托里拆利实验。讨论：管内水银为什么不继续下落？教师讲解：这是大气压强支持着管内的汞柱，也就是说大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。学生活动：计算大气压强的值。p＝ρgh＝13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m＝1.013×105Pa。教师总结：标准大气压的数值为1.013×105Pa，它相当于在1cm2表面受到10N的压力。通常人们把760mm汞柱所产生的压强，叫作一个标准大气压。讨论：大气压作用在一个人手掌上的压力约为500N，相当于一个质量为50kg的人站在你手掌上产生的压力。这么大的压力，我们为何感觉不到呢？(因为人体内也存在压强，内外压力相互平衡；另外，人长期生活在大气中，已经适应这种环境了)。针对托里拆利实验，请学生思考下列问题：1．如果玻璃管内径变大，管内和管外水银面高度差如何变化？2．如果往水银槽内多倒些水银，管内和管外水银面高度差如何变化？3．如果玻璃管倾斜，管内和管外水银面高度差如何变化？4．如果玻璃管内水银柱上方进入一些空气，管内和管外水银面高度差如何变化？学生分组讨论，回答问题。教师指导，加深学生对托里拆利实验的理解。教师：大气压是固定不变的吗？大气压的大小与什么因素有关？拿着自制气压计从楼下到楼上，观察玻璃管内水柱高度的变化。拓展：大气压随高度增加而减小，大气压变化的规律：在海拔3000m以内，每上升10m，大气压大约降低100Pa。探究点三：大气压与人类生活多媒体展示：电影片断——红军爬雪山的情景：茫茫雪山上，狂风卷着雪花。山高路远，气压又低，战士们呼吸困难，但他们仍然坚持着，相互搀扶着前进……炊事员支起铁锅，用那少得可怜的粮食和雪水做出“煮不熟”的饭……恶劣的天气，饥寒交迫，一些战士牺牲了……讨论：看了影片，你想到了什么？影片中哪些情景与大气压有关？学生阅读课本内容，举例说明大气压与人类生活息息相关。让学生观察下面的现象，思考如何解答问题。多媒体展示：1.大气压的大小与海拔高度有关：随着高度的增加，空气稀薄，气压减小。2.大气压对人体的影响：高原反应——初次进入高原，空气稀薄，吸进来的空气中含氧量减少，造成缺氧，加之气压较低，使人体出现一些不适症状。讨论：刚才同学们提到，为什么高山上用普通的锅很难将饭煮熟？怎样才能把饭煮熟呢？教师讲解：这是因为水的沸点与水面上的气压有关。液体表面的气压增大，液体沸点升高；液体表面的气压减小，液体沸点降低。教师介绍：高压锅的工作原理。教师介绍：活塞式抽水机的工作原理。三、板书设计第三节气体的压强1．大气压的存在(1)大气压的概念(2)大气压的特点2．大气压的测量(1)大气压的大小：托里拆利实验的原理(2)标准大气压：p0＝1.013×105Pa3．大气压与人类生活(1)大气压与高度的关系(2)液体沸点与气压的关系(3)应用：高压锅、活塞式抽水机，离心式水泵10.4浮力教学目标【知识与能力】1．知道什么是浮力以及浮力的方向。2．能认识浮力产生的原因，会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。3．通过实验探究，认识物体所受到的浮力的大小跟它浸入液体中的体积有关，跟液体密度有关。【过程与方法】1．经历观察生活中的浮力现象和通过实验认识浮力的过程。2．通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。3．尝试应用平衡力和液体压强的相关规律去解释生活中的浮力问题，有初步的分析概括能力。【情感态度价值观】1．能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。2．具有对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学道理，乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。并有将自己的见解公开并与他人交流的愿望。3．在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。教学重点1．浮力概念的建立。2．“称重法”测浮力。教学难点1．浮力产生的原因。2．浮力的大小与哪些因素有关。课前准备弹簧测力计、乒乓球、装满水的水槽、细线、石块、烧杯、水、盐水、多媒体课件等。教学过程一、情景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，并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将奴隶们扔到海里，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。(如图甲)由此引入浮力。二、新课教学探究点一：浮力1．什么是浮力？它有方向吗？教师演示：出示一个装满水的水槽，用手将一个乒乓球压入水中，然后放手。(如图乙)现象：乒乓球从水中浮起。提出问题：浮在水面的乒乓球受几个力的作用？施力物体是谁？力的方向如何呢？交流、讨论后，得出结论：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫作浮力。2．下沉的物体也受到浮力。漂浮的物体受到浮力，那么在水中下沉的石块、铜块等物体是否也受到浮力作用？创设情景：将木块、泡沫塑料、石块、粉笔头投入水中，前两者漂浮，后两者下沉。提出问题：浮在水面上的物体受到浮力，浸没在水中的石块受到浮力作用吗？怎样来验证你的想法？学生之间相互交流、讨论，学生展示方案，教师点评后，依据图示演示、讲解并记录：空气中所受重力G/N浸没在水中时的示数F拉/N两者之差(G－F拉)/N分析：物块受到几个力的作用？各力的方向如何？这几个力的关系如何？两次弹簧测力计的读数之差说明了什么？小结：石块在水中静止不动说明石块所受的重力＝石块受到的拉力大小＋石块在水中受到的浮力大小。所以，浮力大小＝石块重力－石块在水中时弹簧测力计的读数。物理学中把这种测浮力大小的方法，叫作称重法。得出结论：一切浸在液体中的物体都会受到液体对它向上的浮力。浮力的大小F浮＝G－F弹。注意：在液体中，无论物体上浮还是下沉，形状规则还是不规则，运动还是静止，浸在哪种液体中都会受到浮力的作用。3．浮力产生的原因。提出问题：为什么浸在液体中的物体会受到浮力的作用？引导提示：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。归纳总结，得出利用压力差求浮力的方法：F浮＝F合＝F向上－F向下。结论：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。探究点二：决定浮力大小的因素下面我们来进行一个造船比赛：用大小相同的橡皮泥做船，用图钉作货物，看一看，谁做的船载的货物多？并思考：浮力的大小可能跟什么因素有关？快乐游戏：造“船”比赛。学生每组一块大小相同的橡皮泥设计造船，并观察交流船只的差异。大胆猜测，讨论交流：浮力的大小可能跟什么因素有关？1．猜想：浮力的大小可能跟什么因素有关？(出示课件)启发学生提出猜想与假设：(1)轮船从江河航行到大海，吃水的深度变化了。由此猜想：浮力可能与液体的密度有关。(2)从井中提水，盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就需要越大。由此猜想：浮力可能与物体浸入液体中的深度有关，也可能与物体排开液体的体积有关。2．制定实验计划、设计实验：学生分小组讨论实验方案，教师要巡视指导。3．进行实验：(1)①用弹簧测力计测量出物体的重力G；②将石块分别浸没在水和盐水中，读出弹簧测力计的示数；③比较两次弹簧测力计示数的变化情况。(2)①用弹簧测力计测量出物体的重力G；②将石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；③改变石块在水中的深度，读出弹簧测力计的示数；④比较弹簧测力计示数的变化情况。(3)①用弹簧测力计测量出物体的重力G；②将石块部分浸入在水中，读出弹簧测力计的示数；③将石块全部浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；④比较两次弹簧测力计示数的变化情况。注意事项：(1)“浸没”指物体完全处在液体下方。(2)对于多因素(多变量)的问题，常常可以采用控制变量的办法。4．实验结果：学生分别展示实验结论后，教师引导总结：浸入液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体浸入在液体中的体积有关，物体浸入在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。三、板书设计第四节浮力1．浮力(1)定义：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫浮力。(2)方向是竖直向上。(3)浮力的大小F浮＝G－F弹。(4)浮力产生的原因：浸在液体中的物体的上、下表面受到的液体对它的压力差。F浮＝F合＝F向上－F向下。2．决定浮力大小的因素浸入液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体浸入在液体中的体积有关，与物体浸没在液体中时所处的深度、物体的密度、质量、体积、物体的形状等无关。物体浸入在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大10.5物体的浮与沉教学目标【知识技能】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能应用浮沉条件解释简单的物理现象。【方法和过程】通过观察实验，认识浮沉现象【情感态度和价值观】通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例，体验科学、技术与社会的密切联系。教学重难点【教学重点】通过观察实验，认识浮沉现象及探究物体的浮沉条件。【教学难点】对浸没在液体中的物体的进行受力分析，比较浮力和重力的大小。课前准备乒乓球、清水、盐水、橡皮泥、鸡蛋、密度计、长筒玻璃杯两个注射器，输液管，气球，石头。教学过程一、新课引入[设疑]：浸入液体中的物体都会受到浮力，为什么乒乓球会浮在水面，而小石块却沉入水底，物体的浮沉由什么条件决定？二、新课教学（一）物体的浮沉条件是什么[演示实验]：分别让三只同样大的装了黄沙的药瓶浸没在