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文档简介
11.认识牛顿第一定律。2.了解惯性的概念,知晓惯性和惯性定律的区别。3.能从物理学视角观察生活中的惯性现象,并解释相关现象,解决生活中的有关问题。1.尝试通过伽利略的思想实验进行推理,知道科学推理与论证的作用。2.能对惯性的利用和防范问题进行分析并提出解决办法。科学探究:通过探究阻力对物体运动的影响,提出与运动和力相关的问题,根据收集的证据得出自己的结论,并具有与他人交流的能力。1.通过学习牛顿第一定律的提出过程,知道物理学研究是不断完善的,树立严谨的科学态度,不迷信权威,敢于提出并坚持基于证据的个人见解。2.通过对惯性现象的解释,认识到生活和物理的紧密联系,激发学习物理的兴趣。3.知道惯性是造成很多交通事故的原因,主动进行科学普及,倡导安全与健康的生活。重点:1.通过对小车实验的分析、比较,得出牛顿第一定律。2.解释日常生活中简单的惯性现象。难点:1.知道牛顿第一定律得出的整个过程。2.伽利略思想实验的推理过程。3.区分惯性和惯性定律。斜面、小车、三个粗糙程度不同的水平面、实物投影、硬币、硬纸片、水杯、展示台、生熟鸡蛋各一枚、多媒体课件等。新课导入实验批驳亚里士多德的观点,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,2才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来。”即木块(或板擦》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。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但是沿用多年的观点是否就一定正确呢?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:木块的运动状态由静止到运动,再由运动到静止。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?新课讲授探究点一牛顿第一定律1.伽利略的贡献:思想实验。实验探究:阻力对物体运动的影响。让学生阅读教材P161"“做中学”,完整地看一遍实验内容。如图所示,选择三个粗糙程度不同的水平面,让小车自同一斜面顶端从静止开始运动。观察小车从同一高度运动后,在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,记下小车每次运动的距离。实验次数粗糙程度阻力大小运动的距离1最大2比较粗糙3较小最长阻力为零提出问题让学生讨论:比较小车在水平面上运动的距离,你能得到什么结论?实验结论;在其他条件相同时,小车在水平面上受到的阻力越小,运动的距离就越大,提出推测:若小车在水平面上不受阻力,小车的运动情况又会是怎样的?引导学生思考。得出推测结果:假如小车在水平面上不受阻力,则小车将一直运动下去。3介绍:牛顿在伽利略等人的研究基础上,概括总结得出著名的牛顿第一定律。一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。了解伽利略及其思想实验(如图),让学生阅读教材P162“科学书屋”。通过思想实验可以发现:运动的物体如果不受其他力的作用,将会一直运动下去。在伽利略的研究基础上,牛顿补充了静止时的情景,才提出了牛顿第一定律,伽利略的发现及其所使用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端。同学们不仅要学习这个实验,更要学习质疑探究的科学态度和科学推理的研究方法。2.定律分析。(1)“一切”表示这个定律具有普遍性,没有例外。“总保持”是指物体不受外力时只有保持静止状态或匀速直线运动状态两种可能,“直到有外力”说明运动状态改变是受到外力的作用。(2)牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因。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,但其中符合逻辑的科学推理是非常重要的。师(回应情境导入实验):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——运动需要力维持是错误的,但这种现象是真实摆在我们面前的,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。师:同学们解释得很好,那么我们可以继续思考,力不是维持运动的原因,那么是什么维持了物体的运动呢?这就是我们接下来要学习的内容——惯性。演示:如图所示,迅速击打硬币下的硬纸片,上面的硬币会怎么样?师:击打硬纸片的时候,硬币为什么没有飞出,而是落进杯子?以四人为一个小组,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。因为硬币原来是静止在硬纸片上的,当硬纸片飞出时,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,而是掉进玻璃杯里。师:物体都有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。教师引导学生得出关于惯性的几点理解。4对惯性的几点理解:(1)惯性是物体固有的属性,一切物体都具有惯性。(2)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。(3)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→原来的运动状态→受力情况→运动状态变化情况”来分析)教师随时指出不准确之处。惯性和惯性定律的区别与联系。1.教师先引出牛顿第一定律的概念。牛顿第一定律:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。由于物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。2.教师利用表格对两者进行对照比较,与学生一起总结并填写表格内容。多媒体展示;惯性(性质)≠惯性定律(运动规律)。两者的区别及联系:区别固有性质没有外力迫使物体改变联系探究点三生活中的惯性现象活动1:多媒体演示以下两个实验(如图)。(1)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。最后跟随教师一起得出,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,木块下部随小车一起运动,上部由于惯性保持原来的静止状态,所以向后倒下。学生分析现象(2):木块处于运动状态,小车突然停下时,木块下部随小车一起停止运动,上部由于5惯性保持原来的运动状态,所以向前倒下。教师归纳总结:分析惯性现象的一般解题思路:(3)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蛋和熟鸡蛋呢?教师拿生熟两枚鸡蛋演示转动鸡蛋,学生观察现象并总结结论。观察实验后,分小组讨论分析现象,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。教师总结:因为生鸡蛋里面的蛋黄和蛋白是液体,当我们转动鸡蛋后,蛋壳开始旋转,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,所以生鸡蛋转动得慢!活动3;生产生活中,有哪些行为是利用惯性?哪些是防止惯性?教师点拨:锤子的锤头松了,将手柄的下端撞击石头或树墩,利用惯性套紧锤头;乘坐汽车需要系上安全带是防止撞击时因惯性而受伤(如图甲、乙)。同时给学生讲解生活中的安全问题,进行科学普及,侣导安全与健康的生活。甲课堂小结分析惯性现象的一般解题思路:(3)研究对象由于惯性要保持原状态。板书设计第一节牛顿第一定律一、阻力对物体运动的影响平面越光滑,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总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。也被称为惯性定律。三、惯性1.惯性——物体具有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质。2.惯性是一切物体固有的属性之一;惯性定律则是一种运动规律。四、生活中的惯性现象分析惯性现象的一般解题思路;(3)研究对象由于惯性要保持原状态。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。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。2.通过探究实验来比较、分析、推理、综合是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在阻力对物体运动的影响的实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。3.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。通过在课堂上演示实验和描述生活现象,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。卷11.认识合力的作用效果以及合力与分力的概念。2.了解同一直线上的二力合成。3.能运用力的合成解释日常生活中的简单问题。1.能够使用等效替代法构建二力合成的模型。2.能够通过实验推理出合力与分力的关系。1.能根据等效替代的思想设计出探究同一直线上的二力合成的实验方案。2.能在和同学的交流中反思自己实验方案的不足。1.经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的实践能力以及创新意识。2.善于从生活中的疑问发现物理学的魅力,培养学生“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念,重点:让学生通过对实验探究的参与,认识同一直线上二力合成的情况。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二力合成。橡皮筋、滑轮、细绳、钩码、多媒体课件。新课导入在日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,则往往可以达到目的;但是如果换一个力气比较大的人,他一个人也可以达到目的。这时我们就说一个人施加的力的作用效果与两个人共同施加的力的作用效果相同,今天我们就专门来研究这样的问题。2新课讲授探究点一生活中与力合成相关的现象在自然界与生活中,常看见作用力不同,但效果相同的现象。请同学们举几个例子。等学生说完之后,用多媒体课件展示三个例子。1.一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2.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。3.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相同。总结:如果一个力产生的作用效果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,那几个力则称为这个力的分力。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。下面我们利用这一观念来研究最简单的力的合成,即同一直线上的二力合成,探究点二同一直线上的二力合成1.同一直线上,方向相同的两个力的合成。如图所示,我们将橡皮筋左端固定,右端通过两根细线分别连接数量不同的钩码,两个力的作用方向相同,此时橡皮筋受到两个向右的拉力F₁和F₂,F₁和F₂的大小可由钩码的数量求得,记录此时橡皮筋右端所在的位置E'。现在,我们用一根细线连接钩码,使橡皮筋右端伸长到同样的位置E',橡皮筋的伸长量一致,此时力F的作用效果与力Fi、F₂共同作用的效果相同,可以用力F等效替代F₁、F₂,即F是F₁、F₂的合力,由钩码的数量得出力F的大小,可以发现F和F₁、F₂有什么关系呢?结论:同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同,即F=F₁+F₂。2.同一直线上,方向相反的两个力的合成。如图所示,我们将橡皮筋左端固定,右端通过两根细线分别连接数量不同的钩码,但这次我们使两个力的方向相反,F₁向右拉,F₂向左拉,可以通过调整两根细线上钩码的数量,改变F₁、F₂的大小。我们该如何确保力F₁、F₂与力F可以等效替代?没错,同样使橡皮筋右端伸长到E',此时力F是3F₁、F₂的合力,由钩码的数量得出F₁、F₂的大小,并和前一次得出的力F比较,可以发现F和F₁、F₂有什么关系呢?实验发现:F=F₁-F₂。通过实验可知,拉力F的作用效果跟拉力F₁和F₂共同作用的效果相同,所以力F是力F₁和F₂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,方向与较大的那个力的方向相同,即F=F₁—F2。课堂小结最后我们看到P169“物理聊吧”,这是较为复杂的多个力的合成,同学们在课后可以根据之前的分析过程讨论一下,在赛龙舟时人们是如何运用合力的呢?以及当物体所受合力为0时,情况会怎样呢?这将是我们下节课讨论的内容,同学们可以提前思考一下。作业布置(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.另一个力的大小为N,方向0练习答案:(1)60向上(2)120向下(1)水桶所受重力是300N,用竖直向上400N的力提水桶,此时水桶受到合力大小为N,方(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,方练习答案:(2)300与马的水平拉力方向相同4板书设计第二节力的合成一、生活中与力合成相关的现象 (一个力)(几个力)二、同一直线上的二力合成《物理课程标准》强调:物理课程应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,体验到合作的重要性和真正的自主学习,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“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念。11.认识平衡力和平衡状态的概念。2.知道二力平衡的条件。3.能从物理学视角观察生活中的二力平衡,并解释相关现象,解决生活中的有关问题。1.根据实验现象,对问题进行研究和分析,推理得出平衡力的特点,2.能通过学习平衡力与平衡状态的关系,论证物体的运动状态。3.通过类比平衡力与相互作用力,能分辨具体情境中力的关系,1.能通过观察生活中的现象,提出可能与二力平衡相关的条件。2.能依据控制变量法,制订探究方案。3.能根据探究结果,分析总结二力平衡的条件,与同学交流并反思自己的方案中存在的问题。1.明白物理学习是在循序渐进中螺旋上升的,能体会对知识的掌握是不断深入的。培养持之以恒的精神品质,2.在用二力平衡知识分析解决实际问题的过程中,体会物理与生活的密切联系,培养将所学知识用于生活实际的意识。3.能欣赏力与平衡之美。重点:二力平衡的物理意义。难点:探究二力平衡的条件及二力平衡的应用。纸板、两个定滑轮、两个大托盘、多个砝码、细绳、多媒体课件。新课导入播放视频: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(如2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?新课讲授探究点一平衡状态静止?(2)在平直马路上匀速行驶的汽车,受到牵引力和阻力,为什么在水平方向上汽车受两个力作小组讨论、交流、分析:如果将手松开,书包将落到地上,显然向上的拉力将重力的作用效果抵消了,使书包不至于下落;同样的道理,也可以说阻力将牵引力产生的效果抵消了,使汽车的速度不那么物体在两个力的作用下保持平衡状态的条件是什么呢?我们接下来就探讨一下。探究点二二力平衡的条件问题: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问题:如果作用在物体上的力只有两个,则这两个力应该满足什么样的条件可以使物体处于平衡状态呢?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)3乙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。3.进行实验与收集证据。实验方法;在两边托盘中放质量相等的砝码,使纸板受到大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的力。纸板处于平衡(静止)状态。改变纸板的受力情况:①改变其中一边托盘中砝码的质量,使纸板受到的力大小不相等。②将其中一边托盘中砝码移到另一边,使纸板受到的力方向相同。③转动纸板,使纸板受到的力不在同一条直线上。④垂直于纸板受力方向移动纸板,使纸板受到的力不在同一条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。(静止与否)大小方向是否在一条直线上引导学生分析,哪些情况下纸板不能保持静止,哪些情况下纸板能保持静止,从而得出结论。学生归纳总结,得出二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。可以向学生指出,纸板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。探究点三二力平衡条件的应用1.根据物体的运动状态判断受力情况。打开多媒体课件,展示图片。如图所示,静止在桌面上的杯子所受的重力是5N,则桌面对它的支持力大小是多少?4学生分析:杯子受重力和桌面对它的支持力,处于静止状态,所以杯子所受的重力和桌面对它的支所以桌面对杯子的支持力大小是5N。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?学生交流后,回答:相同点是都满足大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。不同点是一对平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,就二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反,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,运动状态的效果。物体受平衡力时,应保持静止或匀速直线运动状态,静止的物体受平衡力时,仍板书设计第三节二力平衡一、平衡状态静止状态匀速直线运动状态平衡状态→受平衡力三、二力平衡条件的应用本节内容由平衡状态、二力平衡的条件和二力平衡条件的应用三部分内容平衡的条件,关键是让学生经历探究二力平衡的条件的实验过程。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。I1.知道压力的概念,知道压力的作用效果与什么因素有关。2.构建压强的概念,知道压强的公式和单位,并能进行简单计算。3.知道增大和减小压强的方法,并能将压强相关知识应用于实际生活中。1.通过对具体实例的辨析,辨别压力与重力的区别。2.根据观察到的实验现象,推理得出压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。3.基于公式和生活实际,推理得出增大和减小压强的方法。1.能根据生活中压力相关现象做出合理猜测并依据控制变量法设计实验探究压力的作用效果与哪些因素有关。2.学会对日常生活、生产中的压强现象提出合理的猜想假设,并能进行解释。1.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的喜悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,树立学习信心。2.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,重点:1.影响压力的作用效果的因素。2.压强的概念、公式和单位。3.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。难点:1.压强的概念及有关计算。2.学会应用增大或减小压强的方法。海绵、砖头、三角板、多媒体课件。新课导入1.实验:如课本P180图8-2所示,让学生用食指和大拇指轻轻夹着三角板,两个手指的感受有何不同?22.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,这一节课我们从认识压力开始,研究压力的作用效果与哪些因素有关及什么叫压强,新课讲授探究点一研究压力的作用效果多媒体展示:如图所示,茶杯放在桌面上;茶杯放在斜面上;往墙上按图钉。请同学们画出三种情甲乙丙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?师:那么重力和压力有什么关系呢?生:图甲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。图乙中茶杯对斜面的压力也是由重力产生的,但压力与重力方向不同。图丙中图钉对墙的压力与重力无关,压力方向也与重所以,有些压力是由重力作用产生,但大小不一定都等于重力,方向也不一用效果跟哪些因素有关?3生:图片上不一样的地方有两个,一个是压力的大小,一个是接触面的大小,我们认为可能和这两个因素有关。师:你们是怎样看出图片里压力的作用效果不同?生:图片里物体的凹陷程度不一样。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P181图8-3,图(a两块砖平放,第三次一块砖竖放,通过观察图(a)、(b)中海绵的凹陷程度,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)中海绵的凹陷程度,来比较当压力相同时,压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面积相同时,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。现在我们知道了影响压力作用效果的因素:压力的大小、受力面积的大小。探究点二压强的计算师: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,最简单的方法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:左图单位面积上受到的压力是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,把物体所受的压力大小与受力面积之表示受力面积,则压强公式为师: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贡献。1Pa=1N/m²。师:1Pa的压强很小,相当于把3粒芝麻压成粉,均匀地分布在1cm²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1Pa形成具体的概念。(多媒体展示)在我们熟悉了压强的大小后,4我们该怎样将压强的知识运用到生活当中呢?探究点三生产生活中怎样增大或减小压强1.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增大压强的例子。举例:(1)如图甲所示,菜刀磨得很锋利,是为了减小与菜的受力面积,以便用较小的力就能产生很大的压强,容易把菜切开。(2)如图乙所示,针、箭和斧头等工具都是采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)如图丙所示,压路机的碾子质量很大,增大了压力,增大了压强。2.减小压强的方法。思考;当我们需要压强小一些时,可采用什么办法?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)同时减小压力和增大受力面积。活动:让学生举出实际生活中减小压强的例子。举例:(1)如图甲所示,坦克很重,不用轮子而装上履带,是为了增大受力面积从而减小压强。(2)如图乙所示,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,从而减小了雪地所受的压强。(3)如图丙所示,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)如图丁所示,严禁汽车超载,减小质量,减小了压强。5应用举例增大压强(1)压力一定,减小受力面积(2)受力面积一定,增大压力(3)增大压力同时减小受力面积减小压强(1)压力一定,增大受力面积(2)受力面积一定,减小压力(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板书设计第一节压力的作用效果6针对本节内容的基本要求,压强的概念是本节内容的重点,理解压强的关键在于认识压力产生的效果跟受力面积有关。在教学中,首先让学生感受压力的效果,对压力有感性的认识,再通过作压力的示意图来概括出压力的概念。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。再由简单的实例及压强概念形成具体的概念。最后提出如何增大或减小压强,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,也把握得不错,教学中重视理论联系实际,突出解决问题的思路和方1第二节探究:液体压强与哪些因素有关教案1.知道液体内部存在着压强。了解液体内部压强的特点,知道液体压强的大小与哪些因素有关。2.理解液体压强的公式,并能够进行简单计算。3.从物理学角度理解连通器原理。4.能用液体压强相关知识解释实际生活中的现象。1.能收集证据,分析总结出液体压强的特点。2.能通过设想的液柱,推导出与液体压强有关的结论。3.能对问题解决方法提出质疑。1.学会用U形管压强计测量液体压强的方法,并完成“探究液体压强与哪些因素有关”的实验,通过观察实验现象、采集实验数据,归纳总结出影响液体压强的因素,深入了解液体压强的特点。2.体验“控制变量法”与“转换法”的研究过程,提升综合的科学探究能力。1.体验科学探究的乐趣,形成善于探究、乐于探究、敢于探究的品质。培养严谨细致、实事求是的科学精神。2.能从连通器原理在日常生活中的应用初步认识物理与日常生活之间的紧密联系。3.了解三峡工程的建造,体会中华民族的智慧与勇气,增强民族自豪感。重点:1.让学生感受到液体压强的存在,并探究液体压强的规律。2.连通器的特点和应用。难点:探究液体压强与哪些因素有关。水、盐水、橡皮膜、U形管压强计、可乐瓶、水槽、形状不同的容器、矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、连通器装置、多媒体课件等。新课导入2师:同学们看屏幕图片(如图所示)。2.潜水员到不同深度时要使用不同的潜水服。甲师:这些现象跟什么有关?生:跟液体压强有关。师:那今天我们就一起来探究液体的压强。Z丙新课讲授探究点一液体的压强师:在桌上给大家提供了一些器材,有矿泉水瓶、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压强的存在,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。(1)往矿泉水瓶中注水,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小孔喷得远,说明越深的地方压强越大。(2)向塑料袋中注水,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。(3)同样也是用塑料袋,把它套在手上,用皮筋将塑料袋袋口在手腕处封口,然后将套有塑料袋的手放入水中,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)利用空的矿泉水瓶,在矿泉水瓶周围扎上小孔,然后把它按入水中,发现水从小孔流进矿泉水瓶,同样证明了水的内部向各个方向都有压强。师生一起总结液体压强的特点:(多媒体展示)1.液体对容器底部和侧壁都有压强。2.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?请同学们稍做讨论,然后回答。多媒体展示液体压强产生的原因:1.由于有重力,所以对容器底部有压强。32.由于有流动性,所以对容器侧壁和内部都有压强。探究点二实验:探究液体压强与哪些因素有关师: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,液体压强的大小与哪些因素有关?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。老师要从旁引导,使猜想更全面。1.提出猜想。(2)与重力、体积、质量有关。如果学生猜想不到,可以引导学生(在塑料袋注水实验中引导,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,猜想液体压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(可以让他们观察桌师;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,可得出液体内部有压强。从科学的仪器中进一步验证刚才的结论。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。3.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。按照以下步骤进行实验;(1)把探头放进盛水的容器中,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看同一深度各个方向的压强是否相等。4甲乙丙接头处,重新安装U形管压强计。我们已经知道液体具有压强,那么在我们的生活中是否有用到液体压强的相关知识呢?5实验:现提供两个一次性注射器、一段输液管,把上述器材按如图所示的方式连接起来,在装置中倒入适量的红墨水(输液管中不能有气泡),液面静止后,请同学观察下列两种情况时两个注射器中液面的高低。分析讨论得出结果:在上述两种情况下,两个注射器中的液面高度都相等,即液面相平。连通器:上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。连通器的特点:静止在连通器内的同种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面思考:假如让其中的一个容器中的液面升高,将会发生什么现象?最后静止时液面高低的情况是怎样的?实验:把右边注射器往上提,让同学们观察并解答上述问题。分析观察可得结论:当容器中的液面高度不相等时,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:船闸、洗手池的排水管,如图甲、乙所示。让学生阅读P192“拓展一步”。法国物理学家帕斯卡研究得出了液体压强的传递规律——帕斯卡定律,即: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。帕斯卡定律的应用;液压千斤顶、液压机、汽车的油压制动等。工作原理:两个活塞与同一容器的液体相接触,施加于小活塞的压强大小不变地被液体传递给大活塞,大活塞便可以产生一个与其横截面面积成正比的力,课堂小结在相同液体内部,同一深度处各个方向的压强大小相等,深度越深,压强越大;在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大。板书设计第二节探究:液体压强与哪些因素有关3公式p-pgh。三、连通器2.特点:静止在连通器内的同种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。液体压强的内容比较抽象,学生感受很少。在教学过程中如果用简单的几个演示实验就说明液体内部压强的特点,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,为了让学生更好地理解压强,我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,从中也激发了学生的兴趣和学习热情,使学生的发散性思维得到锻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袋套在手上来感受液体内部的压强,不仅利用了视觉,同时还调动了感觉,这点效果非常好,学生而液体压强的应用是从实例抽象出物理模型,再应用于实例的过程。重点是让学生通过实验,归纳总结连通器的特点。通过促使学生认真实验,认真观察,可以提高学生的实验能力,并且培养学生卷11.知道大气压强的存在,会用大气压强解释生活中常见的现象。2.了解大气压强随高度变化的规律,知道水的沸点与大气压强的关系。3.了解大气压强的测量方法和估测方法,知道1个标准大气压的数值,认识气压计。1.培养利用身边的一些常见物品对大气压强的存在进行分析和解释的意识,并能通过实验现象对其进行论证。2.通过引导和科学推理,对测量大气压强的实验进行分析,对相关方案进行质疑,并提出自己的见解,从多角度出发认识大气压强的大小。1.通过观察演示实验提出问题,合作探究大气压强的存在、大气压强的方向、如何利用大气压强等,初步学会类比、等效替代等方法。2.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。1.在观察、分析、探究、交流的过程中培养严谨认真、实事求是的科学态度。2.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。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。用自制学具,培养学生的动手能力和节约意识,重点:认识大气压强的存在,用大气压强解释简单的生活现象。难点:证明大气压强的存在和自主探究估测大气压强的大小。多媒体课件、玻璃杯、火柴、水槽、广口瓶、煮熟剥壳鸡蛋、硬纸片、小吸盘、水盆、水、弹簧测力计、注射器、刻度尺等。新课导入2将装满水的玻璃杯水平倒扣在水中,然后用力将玻璃杯竖直向上拉,感觉到很难将玻璃杯与水分开。是什么“力量”与我们较劲?是空气的“力量”。(可当场做实验演示)新课讲授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们的猜想,如:(1)把一个小小的塑料吸盘挂钩紧贴在很平的墙上,就能用它挂衣服而不掉下来。(2)只有一个小孔时,饮料罐里的饮料不易倒出。(3)用吸管吸饮料时,装饮料的纸盒会变扁。学生讨论,初步分析得出结论;从以上的现象,我们可以看到,大气对我们应该是有压强的。那么历史上,科学家们是怎样证明大气压强的存在呢?让学生阅读P196“科学书屋”,了解马德堡半球实验-强有力地证明了大气压强的存在。科学实验探究;请用给出的仪器,设计几个证明大气压强存在的实验,并解释现象。图1图2实验1:把浸过酒精的棉花用火柴点燃后投入事先准备好的空广口瓶中,用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口,稍后,鸡蛋被吸入瓶内(如图1)。实验2:将玻璃杯中装满水,盖上硬纸片,然后按住硬纸片将玻璃杯和硬纸片一起倒置,松手后发现水和硬纸片都不下落。轻轻转动玻璃杯,使硬纸片朝不同方向,发现硬纸片仍能停留在玻璃杯口(如图2)。实验3:将两个挂物品的小吸盘对接(如图3),挤出吸盘内部的空气,双手向两侧拉吸盘,发现需要很大的力气才能拉开。结论:以上的众多实验可以证明,大气对我们确确实实有压强,称为大气压强,简称大气压或气压。那么产生大气压强的原因是什么?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1.29kg/m³,可见空气是有质量的,空气体积很大时,其质量也是非常大。请同学们尝试计算充满我们这间教室的空气质量。3计算;教室的体积约为V=6m×4m×3m=72m³,根据可得,充满教室的空气质量为m=pV=1.29kg/m³×72m³=92.88kg.我们周围的大气既有质量,又要受到地球引力的作用,而且具有流动性,这就是产生大气压强的原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。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。大气压大气压一在长约1m、一端封闭的细玻璃管里灌满汞,用戴有手套的手指将管口堵住,然后倒插在汞液槽中。放开堵住管口的手指,让管内的汞流出。实验发现:管内汞柱下降一段就不再下降了,经测量,管内外汞液面的高度差约760mm。把玻璃管倾斜,高度差不发生变化。玻璃管内汞柱的上方是真空,而管外汞液面受到大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的N/kg×0.76m=1.013×10⁵Pa。2.用弹簧测力计测大气压强。除了托里拆利实验外,是否有更简单的估测大气压强的方法呢?指导学生用弹簧测力计和注射器估测大气压强的大小,师:同学们还记得压强的定义吗?生:物体所受的压力大小与受力面积之比。师:没错,根据定义,我们还可以用弹簧测力计来测量大气压强,师:首先将注射器的活塞推至外筒的顶端,排尽空气,然后密封注射器的小孔,避免空气进入。将4活塞与弹簧测力计挂钩相连,随后慢慢拉动注射器外简直至活塞开始滑动。那么由压强的定义,我们需要的数据有哪些?生:活塞所受的压力和活塞的横截面积。师:该如何获得呢?生:活塞刚开始滑动时,由二力平衡,弹簧测力计的拉力就是活塞所受的压力。师:那么横截面积怎么获得呢?(提示一下,注射器上标注的刻度表示的是容积)生:可以用刻度尺测量容积对应的长度,用容积除以长度就可以获得活塞的横截面积了。师:不错,大家的思路很正确,接下来请继续完成实验操作,并与托里拆利实验给出的大气压强进行比较,看看是否一致。3.测量大气压强的工具。缺点:不方便携带。缺点;不精确。探究点三大气压强与人类生活师;实际上,大气压强的大小不是一成不变的,它会受天气的影响,当阴天的时候,空气中的水蒸气增加,大气压强也会增加。大气压强的大小与海拔高度有关,离海平面越高的地方,空气越稀薄,大气压强减小。课堂小结通过相关实验可以知道,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。如果我们在高山上用普通的锅煮食物,就不容易熟,因为高山上大气压强小,沸点低,我们可以使用高压锅来提高锅内气体压强,从而增大液体的沸点,就会比较容易煮熟食物。大气压强的知识也被用在航天事业上,在太空中没有大气,也就没有大气压强。航天员穿航天服的5作用之一,就是利用航天服产生适当的压强,保障生命安全。在日常生活中也经常用到大气压强的相关知识,比如茶壶需要在壶盖处开一个小孔,使得茶壶中的水能顺利流出;钢笔灌墨水时需要挤压墨囊,大气压强将墨水压进钢笔内。大气压强与我们的生活息息相关,同学们课后还可以在生活中观察并思考。板书设计第三节空气的“力量”一、证明大气压强的存在2.马德堡半球实验3.空瓶吞蛋实验结论: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强1.托里拆利实验。1个标准大气压=760mm高汞柱所产生的压强=1.013×105Pa.2.用弹簧测力计测大气压强。3.测量大气压强的工具,三、大气压强与人类生活大气压强随海拔高度的增大而减小。五、教学反思在整节课中,从问题的提出,到问题的解决,我尽量把学生放在第一位。不仅引导学生自己分析、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,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。教学过程中采用启发式教学法、实验法、发现法等教学方法,提高了课堂效率。1物理观念:1.认识流体压强与流速的关系。2.知道飞机的升力是怎样产生的。3.能用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。科学思维:1.敢于质疑日常生活中默认的“常识”,通过科学论证去验证。2.观察飞机的结构,建立飞机机翼的模型,通过流体压强的知识推理飞机的升力是如何产生的。3.对生活中的相关问题进行分析和解释。科学探究:探究流体压强与流速的关系,提出合理的猜想与假设,分组用具体实验验证猜想,通过交流展示,加深对流体压强的认识,提升科学探究能力。1.初步领略由于流体压强差异而产生的自然奥秘,引发对大自然的好奇心与求知欲。2.通过简单的小实验,让学生体会物理学习的趣味性,培养学生交流讨论的意识和协作精神。教学重点:流体的概念,流体压强与流速的关系,流体压强与流速关系的应用。教学难点:理解流体压强与流速的关系,流体压强与流速关系的应用。乒乓球、吸管、筷子、小纸船、水槽、多媒体课件等。新课导入1911年秋,“奥林匹克”号正在大海上航行,在距离这艘当时世界上最大邮船的不远处,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前高速航行,两艘船似乎在比赛,两船很快靠拢到一起高速并行。忽然,正在行驶中的“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”号的船尾上,将“奥林匹克”号右舷吃水线以上的舷墙撞了个大洞。据说海事法庭在处理这件奇案时,竟然判处“奥林匹克”号船长指挥不当呢!这场事故产生的原因究竟是什么呢?相信学完今天的课程你就知道了。2新课讲授探究点一探究流体压强与流速的关系液体和气体,统称为流体。它们流动时的压强与静止时的压强是否相同?其压强与它们的流速有关吗?做教材P202图8-46、图8-47两个小实验,如图所示。甲按图8-46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而外侧气体流速小,因而得出了气体的流速越大,压强越小;气体流速越小,压强越大的结论。按图8-47操作,会发现两只小纸船向中间靠挽,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侧受到的压强,再仔细分析小纸船外侧和内侧的不同条件,不同之处是内侧水的流速大探究点二流体压强与流速关系的应用膀飞行的,它的“翅膀”不能扇动,是什么原因使得飞机飞起来的呢?乙讲解:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状,当飞机在机场上分析:鸟类的翅膀的上方是曲面,下方近似于平面,上方气流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减小,从而减少水对船体的阻力,进一步提高船速。在生活中也要注意流体压强与流速关系产生的危险,在火车站或地铁站的站台,都会标注一条白色的安全线,以此提醒旅客,保持安全距离。这是因为当列车行驶时,会带动其周围空气,列车附近的空气流动加快,气体压强变小,与更远处的空气形成压强差。若旅客离列车太近,这个压强差会把人“推”向列车,造成事故。同样的,我们也可以回答开始时提出的问题了。因为两艘船之间的海水流速大,压强小,两侧的海水推着船撞在了一起,引发了这场事故。板书设计第四节流体压强与流速的关系气体与液体统称为流体,二、流体压强与流速的关系流体在流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大。三、流体压强与流速关系的应用五、教学反思由于流体压强部分比较抽象,难以理解,光靠老师的讲解是远远不够的,通过实验,让学生能直观地看到不同流速对流体压强的影响,然后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,11.认识浮力,知道浮力的方向。2.能分析浮力产生的原因,会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。1.能运用浮力知识对物体的受力情况进行分析和推理,获得结论。2.运用平衡力及液体压强的相关知识,通过科学推理得出浮力产生的原因,科学探究:通过探究液体和气体的浮力,培养科学探究的意识,能发现问题、分析实验现象,并得出结论。初步具有对科学探究过程和结果作出解释的能力。1.能体会浮力知识对人类生活和社会发展的影响。2.具有对科学道理的求知欲,乐于探索日常生活中的物理学道理,乐于参与观察、实验、制作等实践活动。有将自己的见解分享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。重点;1.浮力概念的建立。2.“称重法”测浮力。难点:浮力产生的原因。石块、弹簧测力计、乒乓球、装有水的水槽、篮球、气球、支架、均质横杆、钩码、去底的饮料瓶、多媒体课件等。新课导入传说大约两千年前,罗马统帅狄杜进军耶路撒冷,攻到死海岸边,下令处决俘虏而来的奴隶。奴隶进海里,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,只好下设疑:奴隶们真的受到神灵的保佑吗?为什么没有沉到海里面?今天让我们通过学习来揭秘答案。新课讲授探究点一什么是浮力多媒体展示:教材P210图9-1和图9-2。的作用?(2)该力的施力物体和受力物体分别是什么?方向是怎样的?学生总结:事实上,无论是液体还是气体,对浸入其中的物体都有竖直向上的作用力,物理学中把演示实验1:如图所示,在弹簧测力计下悬挂石块,读出弹簧测力计的示数。把石块浸入水中,观提问:为什么石块浸入水中和被手托起时,弹簧测力计示数会有变化?水和手对石块产生了什么作提问:你能通过实验进一步知道石块受到的浮力是多大吗?讨论:石块浸入水中,弹簧测力计的示数减小是由于石块受到浮力,所以弹总结:浮力F等于物重G减去物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F,即F浮=G-F。演示实验2:如图甲所示,将充足气的篮球和套有气针的气球一起挂于杆左端,调整杆右端钩码的悬挂位置,使杆处于水平平衡状态。然后将气针头插入篮球的气门内,3甲乙甲提问:气球膨胀后,杆为什么会发生倾斜?总结:气体也会对浸入其中的物体施加竖直向上的力,即浮力。浮力的方向总是竖直向上,与重力探究点二浮力产生的原因引入:我们知道了什么是浮力,不禁想到浸在液体或气体中的物体为什么会受到向上的浮力?演示实验3: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?当饮料瓶下部浸入水槽中时,乒乓球为什么浮起来了?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大小这样正方体侧面所受液体的压力的合力为零。但是,上、下表面所处的深气体也会对浸入其中的物体施加竖直向上的力,即浮力。浮力的方向总是第一节认识浮力4二、浮力产生的原因本节课增加了许多学生能亲自探究的实验,让学生动手去体验猜想、分析课程的构建过程。注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认识过程,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1物理观念;知道浮力大小与哪些因素有关。科学思维:能利用证据对所研究的问题进行分析和解释,具有初步的科学论证能力。1.能完成“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验;能提出合理的猜想,能采用控制变量的方法设计实验方案,能分析数据并得出结论。2.具备对科学探究的实验过程和结果进行交流、评估、反思的能力。1.能按要求完成实验报告。2.在实验过程中敢于提出并坚持基于证据的个人见解,勇于放弃或修正不正确的观点,善于跟他人重点:影响浮力大小的因素。难点:实验探究浮力大小与哪些因素有关。空饮料罐、水、水桶、弹簧测力计、金属块、石块、细线、盐水、大烧杯等。新课导入学生实验:把空饮料罐慢慢浸入水中,随着浸入水中深度的增加,手的感觉有什么变化?引导提问:物体所受浮力大小与哪些因素有关?新课讲授教师由生活、生产中实例引导学生进行猜想。学生进行猜想。2教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,如何验证我们的猜想呢?(学生不能正确回答,教师可类比液体压强的规律进行引导)生:控制变量法。实验:探究浮力大小与哪些因素有关。实验设计:用弹簧测力计测量物体所受重力,将悬挂在弹簧测力计下的物体浸入液体中,测出物体所受的拉力,物体所受浮力等于重力与拉力的差值。实验步骤:如图所示。(1)将金属块挂在弹簧测力计的挂钩下。使金属块浸入水中的体积不同,读出弹簧测力计的示数并记(2)将石块用细线系好,挂在弹簧测力计下,将石块浸没在水中后,使石块浸入水中不同的深度处,读出弹簧测力计的示数并记录,如图(b)。(3)使石块分别浸没在水中和盐水中,读出弹簧测力计的示数并记录,如图(c)。实验次数金属块浸入水中的体积不同石块浸没的深度不同体12实验总结:根据实验数据,确定物体所受浮力大小与哪些因素有关。结论:大量实验表明,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。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越交流与反思:思考浮力的大小与物体的形状是否有关。根据课堂内容设计实验进行探究,并形成结3论。板书设计第二节探究:浮力大小与哪些因素有关1.实验方法:控制变量法2.实验仪器;弹簧测力计、金属块、石块、细线、水、盐水、大烧杯影响浮力大小的因素液体的密度P拨物体排开液体的体积Vn本节课采用探究教学方法,使学生知道影响浮力大小的因素,同时有利于学生对科学本质的认识。学生通过讨论并在有实际体验的基础上去进行猜想假设,最后引导学生通过分析、归纳的方法得出结论。然后让学生分组进行实验设计和实验操作去验证这一猜想。在教学的各个环节中,有意识地引导学生主动思考并给学生讨论、交流的机会。11.知道阿基米德原理的内容及其表达式。2.运用阿基米德原理解决简单的浮力问题1.在实验顺序的讨论中,能够批判容易产生错误的实验操作,培养质疑创新的能力。2.用具体的实验数据,分析得出物体所受浮力的大小与排开液体所受的重力大小相等。1.经历科学探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的过程,培养探究意识,提高科学探究能力。2.培养学生的观察、分析、概括能力,能分析、处理数据,对实验得出的结果进行解释。1.通过阿基米德原理的探究活动,体会科学探究的乐趣。2.通过运用阿基米德原理解决实际问题,意识到物理与生活的密切联系。重点:阿基米德原理的实验探究及其应用。难点:实验探究浮力大小与排开液体所受重力的关系,正确理解阿基米德原理的内容。弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、烧杯等。新课导入上节课我们知道了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,那么同学们有没有思考过,浮力与这二者之间是个怎样的定量关系呢?在很久以前,阿基米德就发现了这个关系,传说澡盆的水溢出给了他启发,使其产生了测量不规则物体体积的灵感。由此,他鉴别出了国王的王冠并非由纯金所制。你想知道为什么吗?这就是我们今天所要学习的内容。新课讲授实验探究:探究浮力的大小。1.实验器材:弹簧测力计、石块、烧杯、溢水杯、细线、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先测烧杯的重力还是先测烧杯和排开水的总重力呢?示数F。运用比较的方法,通过比较F和G得出结论。讲述:上述结论阿基米德早在两千多年前就已发现,称为阿基米德原理。实验证明,这个结论对气例题:有一实心金属球,将它浸没在盛满水的溢水杯中,有50mL水溢出,求金属球在水中受到的解:由题意,金属球排开水的体积V排=50mL=50cm³=5×105m³,查表得p水=1.0×10³kg/m³。3所以,金属球在水中受到的浮力大小为0.5N。思考:如果金属球只有一半的体积浸入水中,它受到的浮力是多大?即金属球只有一半的体积浸入水中时,它受到的浮力大小为0.25N.板书设计第三节阿基米德原理阿基米德原理;浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。用公式可本节我采用探究教学方法,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进行猜想,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,我有意识地促进学生主动思考并给学生讨论、交流的机会。11.能用浮沉条件的知识解释相关的自然现象,解决生活中的有关问题。2.通过浮沉条件,知道密度计、盐水选种、潜水艇和热气球的工作原理。科学思维:通过对生活中常见物体的浮沉情况的判断,根据二力平衡的知识、阿基米德原理和重力的计算式,归纳出物体的浮沉条件。1.通过科学探究,总结交流后利用表格整理浮沉条件的相关知识,形成系统的知识。2.通过对密度计、盐水选种、潜水艇和热气球等具体情境的模拟探究、信息处理,得出结论,加深对浮沉条件的认识。科学态度与责任:1.培养应用科学知识来解释生活中现象的意识。2.通过浮力知识的应用实例培养学生理论联系实际的良好学风,激发学生学习兴趣;使学生能主动关心我国古代和现代在应用浮力知识方面的成就。重点:1.浮沉状态的判断和密度大的物体实现漂浮的方法。2.知道密度计、盐水选种、潜水艇、热气球的原理。难点:1.综合利用二力平衡的知识探究浮沉条件。2.应用浮沉条件解释简单的物理现象。小木块、小铁块、乒乓球、牙膏皮、沙子、装有水的水槽、大烧杯、盐水、细管、塑料瓶、密度计、充有氦气的气球、没充气的气球、多媒体课件等。新课导入实验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:将牙膏皮放入水中时下沉,将牙膏皮折成小盒子时其漂浮在水面上。同时展示多媒体图片:人在死海中悠闲地戏水,如图所示。2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?是什么原因影响了物体的浮沉状态呢?这节课我们通过实验进行探究。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?”“物体的运动状态是由什么决定的呢?”引导学生对观察到的现象进行有根据的猜测。新课讲授探究点一物体的浮沉条件出现什么现象?指明这些现象可以描述为“漂浮”“下沉”“悬浮”提出问题:浸入水中的物体受到哪几个力的作用?它们的施力物体是什么?(1)F浮=G时,它受到平衡力的作用,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?状态受力关系合力漂浮为零下沉竖直向下悬浮为零上浮竖直向上沉底为零3问题:物体漂浮和悬浮时,都有F浮=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。浸没:物体完全处于液面以下。浸入:也就是“浸在”,即:物体部分或完全处于液面以下。漂浮:物体在液面处,部分处于液面以下。悬浮:物体在液体中浸没,可以存在于液面下任何位置。上浮:物体正在向上加速运动,可能浸没,也可能部分露出液面,最终状态是漂浮。下沉:物体正在向下加速运动,可能浸没,也可能部分浸没,最终状态是沉底,即沉在液体底部。问题:铁块放入水中会下沉,放入汞中会怎样?有学生认为会漂浮,也有学生认为会下沉。问题:汞有毒,我们不方便亲自去试,但是我们知道汞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F浮=P液V排g和浮沉条件来分析。由此可判断,铁块会沉入水底,但却会漂浮在汞液面上。反馈练习农民们经常利用浮力的知识来选种。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()A.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在水面的绿豆受到的浮力大于重力B.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在水面的绿豆受到的浮力等于重力C.沉底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D.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小于重力练习答案:B探究点二浮沉条件的应用1.密度计的原理。问题:我们在上学期已经学习了“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。用密度计测量液体的密度时,将密度计插入液体,密度计静止后漂浮在液体中,此时它所受的浮力大小等于它的重力大小,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、盐水的密度,如图所示。问题:观察密度计在水和盐水中的状态有什么相同点和不同点?学生回答:密度计在水和盐水中均处于漂浮状态,在水中时浸入的体积更大,在盐水中时浸入的体积更小。讲解:密度计漂浮在液体中时,有F=G物,根据阿基米德原理,F浮=G排可得G排=G物即G物=刻度表示的密度值越小,越往下,刻度表示的密度值越大。盐水的密度大于水的密度,因此密度计在盐水中浸入的体积更小。2.盐水选种的原理。盐水选种,就是把种子放在一定浓度的盐水里,利用浮力可选出饱满、结实的种子,从而促进农作物产量的提高。选小麦的种子的盐水密度在(1.16~1.2)×10³kg/m³,把小麦放在这样的盐水里,密度超过1.2×10³kg/m³的好种子都沉在盐水里,因为它们受到的浮力小于它们的重力,密度小于(1.161.2)×10³kg/m³的坏种子都在盐水中浮起来,这样好坏种子就很容易被分开了。3.潜水艇的浮沉原理。问题:潜水艇受到的浮力和重力相等,所以可以悬浮在海水中,可是它如何才能浮出水面呢?学生实验:请同学们利用和塑料瓶连接的细管给塑料瓶吹气或吸气,模拟潜水艇上浮和下沉的过程。现象:吸气时,水逐渐进入瓶中,瓶子下沉:吹气时,瓶中的水被排出,瓶子上浮。质疑:(1)塑料瓶浸没在水中所受F浮是否变化?(塑料瓶形变很小,V排基本不变,所以可以认为F浮不变)(2)塑料瓶是怎样上浮或下沉的呢?(吹气时,水从瓶子中排出,重力变小,F浮>G物,所以塑料瓶上浮;吸气时,水进入瓶子,重力变大,F浮<G物,所以塑料瓶下沉)讲解:潜水艇两侧有水舱,当水舱中充水时,潜水艇加重,就逐渐潜入水中;当水舱充水使艇重等于同体积水重时,潜水艇就可悬浮在水中;当压缩空气使水舱中的水排出一部分时,潜水艇变轻,5就可上浮了.利用多媒体课件演示潜水艇的浮沉,如图所示。归纳总结:潜水艇是靠改变自身的重力来实现下潜和上浮的。强调:潜水艇浸没在水下不同深度时,所受浮力相同。4.热气球的升降原理。创设情景:释放一个氦气球,气球上浮至天花板。现场吹一个气球,扎紧口并松手,气球降至地面。问题:这两个气球都受浮力吗?为什么一个上浮,另一个下降呢?学生活动:不假思索地回答是因为充入的气体不同,密度不同造成浮沉不同的。问题:如何才能使气球浮在空中?学生回答:利用浮沉条件的密度关系可知,向气球中充入密度比空气小的气体,比如氦气、热的空气等。利用多媒体课件介绍热气球的发展历程,如图所示。问题:热气球带着人飞上了天,实现了人们飞天的梦想,可是它们怎么下来呢?学生回答:减小浮力。利用浮沉条件可知,减小排开气体的体积,比如热气球停止加热。问题:生活中还有哪些现象可以利用浮力的知识来解释?学生回答:如煮饺子时,刚放入锅中的饺子沉在水底,煮熟的饺子会浮出水面;吹出的肥皂泡先上升后下降等,课堂小结热气球的升空原理是利用里面充的气体的密度小于空气的密度,空气产生的浮力大于自身的重力;下降的原理是利用增大热气球的重力来下降。板书设计第四节物体的浮与沉一、物体的浮沉条件状态受力关系密度关系合力漂浮为零下沉竖直向下悬浮为零上浮竖直向上沉底为零二、沉浮条件的应用本节课我设计内容使学生自己跳一跳也能摘到果子,极大地简化了知识的理解难度。通过小组交流与合作的形式共同学习,在课堂中营造自主、合作、互助的学习气氛和愉悦轻松的环境,有利于学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卷第一节机械功教案1.知道机械功,能用生活中的实例说明机械功的含义,能了解身边的一些力做功的估计值。2.能将机械功与日常生活结合起来,判断物体是否做功。3.明确计算功的大小的表达式以及每个物理量的物理意义和单位,并能进行简单的计算。1.通过对各种实例进行分析,推理出做功的两个必要因素,并能判断具体情景中的力是否做功。2.通过力的示意图建立做功的模型,正确理解在力的方向上移动的距离,准确计算出功的大小。基于实际情境中各种做功和不做功的情况,通过交流、反思得出不做功的三种情况,培养交流、分培养学生探索自然现象和物理规律的兴趣,提高学生参与探索活动的积极性。重点:理解做功的两个必要因素,能利用功的公式进行简单的计算。难点:怎样才算做功。多媒体课件。新课导入大家对功这个词并不陌生,如功课、功劳、立功、大功告成、事半功倍、用功学习等,这些词中“功”有的具有“成效”的意思,力学中所说的“功”就吸收了“成效”的意思。在物理学上,“做功”的含义是什么?怎样计算做功的多少?这节课我们就一起来探讨这些问题。新课讲授探究点一做功了吗过渡提问;功和什么因素有关呢?我们一起来看看做功的情况都有哪些共同特点,多媒体课件呈现现象(如图所示):引导:重物在吊车钢索拉力的作用下上升一段距离;汽车在牵引力的作用下移动一段距离,总结:上述现象的共同点是物体在力的方向上移动了距离。物理引导提问;是不是只要
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