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八年級物理大單元設(shè)計第九單元《壓強(qiáng)》單元概述【單元內(nèi)容】壓強(qiáng)是初中物理課程中一個重要概念,它是體現(xiàn)壓力作用效果的重要物理量之一。壓強(qiáng)不僅和人們的生活密切相關(guān),而且是材料力學(xué)、熱力學(xué)中的核心概念?!墩n標(biāo)》中屬于理解層次的內(nèi)容要求只有四條,壓強(qiáng)是其中一條,可見壓強(qiáng)在初中物理課程中占有重要地位。在第七章學(xué)生學(xué)習(xí)了力的概念,知道力的三要素,知道施力物體和受力物體,知道產(chǎn)生形變是力的一種作用效果。本章第1節(jié)學(xué)生開始認(rèn)識壓力的方向和大小,明確壓力是作用在受力物體的支承面上,同樣的力作用在不同的面積上,其產(chǎn)生的效果不同,因此有必要引人壓強(qiáng)的概念。教科書在介紹了一般性的壓強(qiáng)概念后,分別介紹了液體的壓強(qiáng)和氣體的壓強(qiáng)。并進(jìn)一步研究了液體中壓強(qiáng)的特點(diǎn)。液體壓強(qiáng)的內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)下一章浮力內(nèi)容的基礎(chǔ),氣體的根強(qiáng)也是很重要的內(nèi)容。學(xué)習(xí)過這些內(nèi)容后,學(xué)生就能夠明白許多生活中有關(guān)的問題。與速度、密度的定義方法相同、壓強(qiáng)的定義采用的是比值定義法。第十一章“功和機(jī)械能”中學(xué)生還將學(xué)習(xí)另一個用比值定義的物理量——功率。學(xué)生形成速度、密度概念的過程,為本章壓強(qiáng)概念的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。同樣,理解壓強(qiáng)概念,反過來也有助于速度、密度概念的鞏固、深化。本章的章首圖展示的是我國蛟龍?zhí)栞d人潛水器照片,它于2012年成功潛入7km級深海,使我國具備了載人到達(dá)全球99%以上海洋深處進(jìn)行作業(yè)的能力。蛟龍?zhí)枠?biāo)志著我國不僅在潛海的深度上達(dá)到了國際領(lǐng)先水平,而且在海底載人科學(xué)研究和資源勘探能力等方面也都步入了世界領(lǐng)先行列。教學(xué)中通過引入蛟龍?zhí)枬撍?、既可以使學(xué)生了解液體壓強(qiáng)的應(yīng)用,更能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際及關(guān)注科技發(fā)展的意識?!菊n標(biāo)要求】本章內(nèi)容屬于課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)內(nèi)容的第二個主題“運(yùn)動和相互作用”,是該主題下的二級主題“機(jī)械運(yùn)動和力”中的部分內(nèi)容。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求如下:2.2.7通過實(shí)驗,理解壓強(qiáng)。知道增大和減小壓強(qiáng)的方法,并了解其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。例8估測自己站立時對地面的壓強(qiáng)。2.2.8探究并了解液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)。知道大氣壓強(qiáng)及其與人類生活的關(guān)系。了解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。例9了解鐵路站臺上設(shè)置安全線的必要性?!締卧獙W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能通過實(shí)驗,探究壓力作用的效果跟壓力的大小和受力面積的關(guān)系;2.能描述壓強(qiáng)概念的建立過程。能熟練寫出壓強(qiáng)公式、單位,并能用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡單計算;3.會應(yīng)用壓強(qiáng)公式分析增大或減小壓強(qiáng)的具體方法,并能解釋與壓強(qiáng)有關(guān)物理現(xiàn)象。4.經(jīng)歷探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)的實(shí)驗過程,認(rèn)識液體壓強(qiáng)與液體深度和密度的關(guān)系,能準(zhǔn)確陳述液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。會利用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象;5.能熟練寫出液體壓強(qiáng)公式,并能進(jìn)行簡單計算。6.能說出連通器的特點(diǎn),并能舉出一些常見連通器的實(shí)例;7.通過觀察、實(shí)驗,檢驗大氣壓強(qiáng)的存在。能通過實(shí)例說出大氣壓在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。8.能簡單描述托里拆利實(shí)驗,能說出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)量級,能說出大氣壓隨高度變化的規(guī)律。9.能說出液體沸點(diǎn)跟氣壓的關(guān)系。4.了解活塞式抽水機(jī)的工作過程和原理。10.通過實(shí)驗,能總結(jié)出流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系;11.能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋升力產(chǎn)生的原因,進(jìn)而解釋飛機(jī)在空中飛行的原因;12.能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象?!締卧榫场勘菊虑榫埃河腥苏f,設(shè)想你在7km深的蛟龍?zhí)枬撍髦邪岩恢荒_伸到外面的水里,海水對你腳背的壓力相當(dāng)于1500個人疊起來踩在你的腳上!海水的壓力果真有這么大嗎?”【學(xué)習(xí)導(dǎo)航】單元名稱學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)時功能關(guān)系1.整體感知認(rèn)識壓強(qiáng)1或22.探究建構(gòu)探究液體壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)、大小、影響因素。23.應(yīng)用遷移連通器、流體壓強(qiáng)24.重構(gòu)拓展單元重構(gòu),拓展,過關(guān)1【學(xué)法指導(dǎo)】教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)例分析計算,或從多角度設(shè)計實(shí)驗,幫助學(xué)生理解壓強(qiáng)跟壓力大小和受力面積的關(guān)系。這樣,學(xué)生在進(jìn)一步應(yīng)用壓強(qiáng)的知識解決實(shí)際問題時才能得心應(yīng)手,并為學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)作好鋪墊。教師組織學(xué)生經(jīng)歷探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗過程。教科書引導(dǎo)學(xué)生在通過實(shí)驗定性研究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合建立的物理模型進(jìn)行分析,推導(dǎo)出液體壓強(qiáng)跟液體深度和液體密度的定量關(guān)系。這種從定性到定量的認(rèn)識過程,有助于深化學(xué)生對液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的理解。3、教師可以引導(dǎo)學(xué)生用類比的方法推測:既然液體有壓強(qiáng),那么與液體同樣具有流動性的氣體是不是也有壓強(qiáng)?由此激發(fā)學(xué)生的思維和探究欲,在教學(xué)中可以聯(lián)系學(xué)生身邊的實(shí)際情況,有針對性地指導(dǎo)和訓(xùn)練,以強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用知識的能力和規(guī)范的表達(dá)能力。大氣壓的測量可以采用播放托里拆利實(shí)驗視頻的方式,使學(xué)生形成直觀的認(rèn)識。流體壓強(qiáng)與流速有關(guān),學(xué)生這方面的生活經(jīng)驗并不多。因此,在教學(xué)過程中應(yīng)盡量選取操作簡單、現(xiàn)象明顯、直觀且生動有趣的小實(shí)驗,引導(dǎo)學(xué)生把壓力、壓強(qiáng)跟流速聯(lián)系起來,了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系及其在生活中的應(yīng)用。另外,可以通過制作小小的機(jī)翼模型并進(jìn)行分析,進(jìn)一步說明氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,讓學(xué)生體會科學(xué)原理的價值。壓強(qiáng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能通過實(shí)驗,探究壓力作用的效果跟壓力的大小和受力面積的關(guān)系;2.能描述壓強(qiáng)概念的建立過程。能熟練寫出壓強(qiáng)公式、單位,并能用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡單計算;3.會應(yīng)用壓強(qiáng)公式分析增大或減小壓強(qiáng)的具體方法,并能解釋與壓強(qiáng)有關(guān)物理現(xiàn)象?!緞?chuàng)設(shè)情境】在厚厚的積雪中行走,會陷到雪里。但是,如果穿上一副滑雪板,盡管總重力變大了,反而不會陷下去。為什么穿上滑雪板后結(jié)果不同呢?你有什么猜想?【使用說明】激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生去思考?;顒右?、認(rèn)識壓力演示小實(shí)驗:向下按海綿;將鋼尺一端搭在講桌上,另一端懸空,向下壓懸空部分,讓學(xué)生觀察形變,描述力的方向。
學(xué)生觀察現(xiàn)象,初步理解壓力的概念。壓力是“垂直作用在物體表面的力”,它有“使物體發(fā)生形變”的作用效果。思考:重力與壓力的區(qū)別。小組討論老師所提問的問題。歸納:1、壓力是效果力,重力是性質(zhì)力。壓力從性質(zhì)上說屬于彈力。2、重力的方向豎直向下,壓力的方向垂直地接觸面。3、壓力可以是由重力產(chǎn)生,也可以由其他性質(zhì)的力產(chǎn)生?!臼褂谜f明】鞏固前面所學(xué)力的基本知識,認(rèn)識壓力與重力的不同及聯(lián)系?!揪毩?xí)】1.下圖中,正確表示壓力的是()A. B.C. D.【答案】D活動二、探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān):做一做:讓學(xué)生做一下下面的活動,說出自己的體驗。由上面的活動可以發(fā)現(xiàn)壓力的作用效果可能與壓力大小和受力面積有關(guān)。由于有兩個因素影響壓力的作用效果,所以要用控制變量法來探究這個實(shí)驗。實(shí)驗一:探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系G結(jié)論:在受力面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯。實(shí)驗二:探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系結(jié)論:壓力大小相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。綜上可以得出結(jié)論:壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān)。壓力越大,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯??墒钱?dāng)壓力大小和受力面積都不同時如何比較壓力的作用效果呢?【使用說明】學(xué)生通過自身切實(shí)的體驗,初步意識到壓力大小及受力面積影響壓力的作用效果提升學(xué)生的設(shè)計實(shí)驗?zāi)芰?,形成?yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗思想【練習(xí)】物理興趣課堂上老師要求同學(xué)們用身邊的物品探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”。小亮找到的器材有海綿和兩瓶完全相同的礦泉水。(1)該同學(xué)通過觀察_______來反映壓力的作用效果。(2)如圖所示,小亮將兩瓶完全相同的礦泉水分別倒立和正立放在海綿上,其目的是控制_______大小相同,改變受力面積的大小。從實(shí)驗中得出的結(jié)論是:_______。(3)以下實(shí)例中應(yīng)用該結(jié)論增大壓強(qiáng)的有_______(選填字母)。A.菜刀要經(jīng)常磨一磨B.書包要用寬的背帶C.汽車限重D.啄木鳥有個堅硬而細(xì)長的喙(4)本實(shí)驗用到的科學(xué)探究方法有______和_______。(5)在探究“壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系”時,應(yīng)該控制________相同,在不增加實(shí)驗器材的情況下,小亮應(yīng)該_______改變壓力的大小?!敬鸢浮?/p>
海綿的凹陷程度
壓力
在壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯
AD
轉(zhuǎn)換法
控制變量法
受力面積
改變其中一瓶水的質(zhì)量活動三、認(rèn)識壓強(qiáng)可是當(dāng)壓力大小和受力面積都不同時,我們可以比較單位面積上的壓力大小,也就是壓力與受力面積的比值。壓力與受力面積的比值可以反映壓力的作用效果,為了更方便的表達(dá),我們給這個比值起個名字叫壓強(qiáng)。1、壓強(qiáng)定義:壓力與受力面積的比值。2、物理意義:表示壓力作用效果的物理量。3、公式:p=F/S4.壓強(qiáng)單位:帕斯卡簡稱帕(講一下名字的由來)1Pa=1N/m21Pa含義:1m2的面積上受到的壓力是1N。1Pa到底有多大呢?相當(dāng)于3粒芝麻壓成粉均勻地撒在1cm2的面積上所產(chǎn)生的壓強(qiáng)。講解例題:1、小宇的質(zhì)量是50kg,每只腳與水平地面的接觸面積是,他雙腳站在水平地面時,求:(1)對地面的壓力;(2)對地面的壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?)500N;(2)【詳解】解:(1)小宇雙腳站立時,對地面的壓力等于小宇的重力,小宇對地面的壓力(2)受力面積他對水平地面的壓強(qiáng)答:(1)對地面的壓力為500N;對地面的壓強(qiáng)為。2、估算自己雙腳站立時對水平地面的壓強(qiáng),加強(qiáng)學(xué)生對生活中常見事物的估算能力?!臼褂谜f明】1、聯(lián)系前面所學(xué)相關(guān)知識,進(jìn)一步熟悉物理學(xué)中的比值定義思想,有助學(xué)生壓強(qiáng)概念的形成。2、逐步加深對壓強(qiáng)的理解,鞏固對壓強(qiáng)計算公式的掌握?;顒铀模焊淖儔簭?qiáng)的方法1、圖釘帽為什么做的比較大,但是圖頂尖卻做的很尖?2、小組討論增大或減小壓強(qiáng)的方法,討論后回答舉手回答老師所提問題。3、根據(jù)壓強(qiáng)的定義式對學(xué)生的答案進(jìn)行評價。4、展示現(xiàn)實(shí)中增大或減小壓強(qiáng)的實(shí)例的圖片?!臼褂谜f明】從物理走向生活,將所學(xué)知識與實(shí)際生活相聯(lián)系。通過觀察生活中不同場景的事例,認(rèn)識到增大壓強(qiáng)及減小壓強(qiáng)的意義。培養(yǎng)學(xué)生善于觀察生活的習(xí)慣,將生活中事例與所學(xué)物理知識相聯(lián)系?!揪毩?xí)】1、練太極拳是很好的強(qiáng)身健體運(yùn)動。圖甲姿勢換成圖乙姿勢時,人對水平地面的()A.壓力變大,壓強(qiáng)不變B.壓力變大,壓強(qiáng)變大C.壓力不變,壓強(qiáng)變大D.壓力不變,壓強(qiáng)變小【答案】C2、下列事例中,通過減小受力面積而增大壓強(qiáng)的是()A.鐵軌要鋪在枕木上 B.大平板掛車有很多車輪C.磨刀不誤砍柴工 D.要稍微用大點(diǎn)力才能將圖釘壓入墻內(nèi)【答案】C液體的壓強(qiáng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.經(jīng)歷探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)的實(shí)驗過程,認(rèn)識液體壓強(qiáng)與液體深度和密度的關(guān)系,能準(zhǔn)確陳述液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。會利用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象;2.能熟練寫出液體壓強(qiáng)公式,并能進(jìn)行簡單計算。3.能說出連通器的特點(diǎn),并能舉出一些常見連通器的實(shí)例;4.知道船閘的工作原理,能用連通器原理解釋一些簡單的實(shí)際問題?!緞?chuàng)設(shè)情境】為什么潛水員在不同深度的水中,需要穿抗壓能力不同的潛水服?【使用說明】1、通過圖片和問題引入,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?;顒右唬阂后w壓強(qiáng)特點(diǎn)探究1、演示實(shí)驗:把兩端開口的塑料管底端和側(cè)壁用橡皮膜覆蓋,向塑料管中注水。老師提問:(1)你看到了什么現(xiàn)象?(2)說明什么呢?(3)液體對容器底和側(cè)壁有壓強(qiáng)的原因是什么?學(xué)生思考:橡皮膜向外凸出,說明液體對容器底和側(cè)壁有壓強(qiáng)。液體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因:液體由于重力的作用對容器底部有壓強(qiáng),由于具有流動性對阻礙其流動的容器壁也有壓強(qiáng)。2、演示探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗?!咎岢鰡栴}】(1)液體內(nèi)部壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)系呢?(2)當(dāng)探究一個量與多個量有關(guān)時我們應(yīng)當(dāng)采用什么方法?【實(shí)驗器材】利用壓強(qiáng)計、盛液筒、水、鹽水進(jìn)行探究。學(xué)生:自學(xué)認(rèn)識壓強(qiáng)計學(xué)生感受壓強(qiáng)計的使用:手對橡皮膜壓強(qiáng)越大,U形管液柱高度差越大【提出要求】學(xué)生:思考并討論如何設(shè)計實(shí)驗方案探究液體壓強(qiáng)與什么因素有關(guān),及具體的實(shí)驗步驟。老師總結(jié)實(shí)驗步驟:①讓探頭處在任一杯水中,觀察液體內(nèi)部是否存在壓強(qiáng)。②保持探頭在水中深度不變,改變探頭方向,壓強(qiáng)是否相等?③增大探頭在水中的深度,看看液體內(nèi)部壓強(qiáng)是否改變?nèi)绾?④保持夾子的深度不變,將探頭放入另一杯鹽水中,觀察高度差。分析論證,總結(jié)實(shí)驗結(jié)論:學(xué)生:交流并按實(shí)驗方案進(jìn)行實(shí)驗,記錄實(shí)驗數(shù)據(jù),由收集到的實(shí)驗數(shù)據(jù)歸納分析,得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)。學(xué)生:匯報實(shí)驗成果,分享不同小組的探究成果?!究偨Y(jié)】液體壓強(qiáng)的特點(diǎn):(1)液體對容器底和測壁都有壓強(qiáng),液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)。(2)在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等。液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。(3)不同液體的壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)?!臼褂谜f明】1、了解微小壓強(qiáng)計,加深對轉(zhuǎn)換法的認(rèn)識。2、如果有條件的話盡量讓學(xué)生親自動手實(shí)驗,鍛煉學(xué)生實(shí)驗操作能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神。3、結(jié)合實(shí)驗現(xiàn)象,讓學(xué)生進(jìn)行提煉歸納,提升學(xué)生總結(jié)歸納的能力?!揪毩?xí)】1、用如圖所示的實(shí)驗裝置,探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。(1)如圖所示,在裝置兩側(cè)倒入不同深度的水,通過觀察橡皮膜的凸起情況可以得出:同種液體,______越大,壓強(qiáng)越大;(2)接著向左側(cè)加鹽并適當(dāng)加水,直到______時,觀察到橡皮膜向______(選填“左”或“右”)側(cè)凸起,由此說明:深度相同,液體密度越大,壓強(qiáng)越大;(3)如在安裝隔板時,柱狀容器的左右容積分割不相等,則對上述實(shí)驗結(jié)果的判斷______(選填“有”或“沒有”)影響?!敬鸢浮?/p>
深度
左右兩側(cè)的液面相平
右
沒有活動二:液體壓強(qiáng)的大小問題:設(shè)想在一玻璃容器內(nèi)的密度為ρ的液體中有一深為h,截面為s的水液片,你能否計算這個液片S受到的壓強(qiáng)?學(xué)生:思考并討論推導(dǎo)出液體壓強(qiáng)的計算公式(討論后請一位學(xué)生到黑板上為全班同學(xué)演示推導(dǎo)過程)。設(shè)想水中有一高度為h,截面為S的水柱,其上表面與水面相平。計算這段水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),就能得到水深度為h處的壓強(qiáng)。水柱的體積V=Sh,水的密度為ρ,水柱的質(zhì)量m=ρV。于是可得水柱對底面積的壓力為F=mg=ρVg=ρShg水柱對底面積的壓強(qiáng)為 此即液面下深度為h處液體的壓強(qiáng)。明確液體壓強(qiáng)公式中各物理量,重點(diǎn)講解深度h的物理意義?!臼褂谜f明】鍛煉學(xué)生邏輯推理能力,初步認(rèn)識物理模型的建立。加深學(xué)生對深度的認(rèn)識,明確深度和高度的區(qū)別?!揪毩?xí)】1、如圖所示,盛有液體的容器內(nèi)有A、B、C三點(diǎn),這三點(diǎn)處由于液體受到重力且具有______而產(chǎn)生的壓強(qiáng)分別為pA、pB、pC,三者相比壓強(qiáng)最小的是______?!敬鸢浮?/p>
流動性
pA活動三:液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用1、如圖所示,平底魚缸放置在水平桌面中央,玻璃魚缸的質(zhì)量是0.4kg,底面積是4×10﹣3m2,內(nèi)盛0.6kg的水后,水深0.12m。求:(1)水對魚缸底部的壓強(qiáng)和壓力是多少;(2)魚缸對水平桌面的壓力和壓強(qiáng)是多少?【答案】(1)4.8N;(2)2.5×103Pa【詳解】解:(1)水對魚缸底部的壓強(qiáng)根據(jù)得,水對魚缸底部的壓力(2)在水平面上,魚缸對桌面的壓力等于重力,所以魚缸對桌面的壓力魚缸對水平桌面的壓強(qiáng)答:(1)水對魚缸底部的壓力是4.8N;(2)魚缸對水平桌面的壓強(qiáng)是2.5×103Pa。2.如圖所示,一裝滿水的密閉容器放置在水平桌面上,將其倒置后,水對容器底的壓強(qiáng)將______;水對容器底的壓力將______。(均選填“變大”、“變小”或“不變”)【答案】
不變
變大【詳解】[1][2]裝滿水的密閉容器放置在水平桌面上,將其倒置后,水的深度不變,根據(jù)可知,水對容器底部的壓強(qiáng)不變;將其倒置后,容器的底面積變大,根據(jù)可得,故水對容器底的壓力將變大。3.一個未裝滿飲料的密閉杯子,先正立放在桌面上(如圖甲),飲料對杯底的壓強(qiáng)是p甲,杯底對桌面的壓力是F甲,然后反過來倒立放在桌面上(如圖乙),飲料對杯底的壓強(qiáng)p乙,杯底對桌面的壓力是F乙.則p甲_____p乙、F甲_____F乙?!敬鸢浮?/p>
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=【詳解】[1]由圖可知,正放時,杯中飲料的深度較大,根據(jù)p=ρgh可知,正放時飲料對杯底的壓強(qiáng)較大,即p甲>p乙。[2]杯子對桌面的壓力等于杯子與飲料的重力之和,無論正放,還是倒放杯子與飲料的重力不變,對桌面的壓力不變,即F甲=F乙?;顒铀模赫J(rèn)識連通器1、圖片展示三峽大壩提問:三峽大壩上下游水位差可達(dá)110m,過往船只居然可以通過,你知道是怎么通過嗎?2、向同學(xué)呈現(xiàn)幾幅物體圖片提問:這些容器有什么共同點(diǎn)嗎?“連通器”概念:連通器是上端開口、下部相連通的容器?!臼褂谜f明】從生活事例出發(fā),提出問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。主要呈現(xiàn)生活中常見的物體,訓(xùn)練學(xué)生總結(jié)歸納能力。鞏固對連通器的理解,聯(lián)系生活,從生活走向物理,從物理走進(jìn)生活【練習(xí)】下列裝置不是應(yīng)用連通器原理的是()A.船閘 B.茶壺C.U形管壓強(qiáng)計 D.地漏【答案】C活動五:實(shí)驗探究:探究連通器的特點(diǎn)1、展示連通器,老師手中的這個玻璃器皿是不是連通器,為什么?它有什么特點(diǎn)?生:是連通器.因為它是上部開口、底部連通的.它的特點(diǎn)是組成連通器的各個容器長短、粗細(xì)、形狀各不相同.2、猜想一下,若在這個連通器中倒入水,當(dāng)水靜止時,各容器中的液面會不會平?教師演示實(shí)驗。思考:為什么各容器的液面是相平的?學(xué)生提出自己的理由,教師帶領(lǐng)學(xué)生分析原因。3、設(shè)想U形管最底部有一個液片因為液體靜止,所以液片處于靜止?fàn)顟B(tài),則液片兩側(cè)所受壓力相等F向左=F向左又因為液片兩側(cè)的面積相同根據(jù)p=F/S可得液片兩側(cè)所受壓強(qiáng)相同.有p=ρgh可得,當(dāng)ρ一定時,p相同則兩管液面高度相等,即兩管液面相平.4、如果連通器各容器中裝的是不同液體,液面還會相平么?教師演示實(shí)驗生:液體密度小的那個容器液面高.【使用說明】明確什么條件下連通器中各液面相平。構(gòu)建物理模型,以液片為研究對象,利用所學(xué)液體壓強(qiáng)相關(guān)知識給以推導(dǎo)證明,提升學(xué)生邏輯推理能力。培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗結(jié)論的歸納總結(jié)能力?!揪毩?xí)】1.在一個兩端開口的U形管中,裝入一定量的水,放置在斜面上,兩管中的液面正確的是(
)A. B.C. D.【答案】B活動六:介紹生活中連通器的應(yīng)用牲畜自動飲水機(jī)、水位計,裝修時如何利用透明塑料軟管得到水平線,水塔的供水系統(tǒng)如何利用連通器原理向各家供水,以圖片介紹生活中連通器特點(diǎn)的應(yīng)用。展示圖片,普通的茶壺,壺嘴加長后可以多裝水嗎?讓學(xué)生閱讀課本內(nèi)容,初步了解三峽船閘,主要介紹船閘工作過程?!臼褂谜f明】1、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,加深對三峽船閘工作過程的認(rèn)識,建議學(xué)生可以課后更多地了解。2、通過介紹一系列生活事例,加深學(xué)生對連通器特點(diǎn)的理解?!揪毩?xí)】1、如圖是三峽船閘的簡易示意圖,船閘工作過程應(yīng)用了___________原理,某船從上游經(jīng)過船閘駛往下游,請仔細(xì)觀察圖片,此時___________構(gòu)成了一個連通器(選填“A與B”、“B與C”、“A與C”)?!敬鸢浮?/p>
連通器
A與B大氣壓強(qiáng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過觀察、實(shí)驗,檢驗大氣壓強(qiáng)的存在。能通過實(shí)例說出大氣壓在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.能簡單描述托里拆利實(shí)驗,能說出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)量級,能說出大氣壓隨高度變化的規(guī)律。3.能說出液體沸點(diǎn)跟氣壓的關(guān)系。4.了解活塞式抽水機(jī)的工作過程和原理?;顒右弧⒋髿鈮簭?qiáng)的存在演示實(shí)驗1:將硬紙片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置過來。提出問題:放手后,會看到什么現(xiàn)象?
學(xué)生:紙片會掉下來。演示實(shí)驗2:將玻璃杯裝滿水,仍用硬紙片蓋住玻璃杯口,用手按住,并倒置過來。問:放手后,會看到什么現(xiàn)象?教師放開手,硬紙片沒有掉下來。演示實(shí)驗3:在剛盛過熱水的密閉空塑料瓶上,澆上冷水,瓶子被壓扁。演示實(shí)驗4:用開水把杯子燙熱,立即扣在氣球上,杯子被氣球吸住。提出問題:硬紙片為什么不會掉下來呢?塑料瓶怎么會被壓扁?杯子為什么會牢牢地吸在氣球上呢?①硬紙片受到一個向上的力;②空氣對塑料瓶有壓力;③杯子被氣球粘住了。介紹大氣層的結(jié)構(gòu),對比液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因,分析大氣壓產(chǎn)生的原因:地球周圍被厚厚的空氣層包圍著,這層空氣又叫大氣層??諝庥捎谑苤亓ψ饔?,而且能流動,因而空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)。大氣對浸在它里面的物體的壓強(qiáng),叫做大氣壓強(qiáng),簡稱大氣壓。誰能解釋一下我們剛做的三個實(shí)驗的現(xiàn)象呢?教師:生活中還有哪些現(xiàn)象能說明大氣壓的存在呢?①塑料掛鉤被大氣壓壓在墻上:②用吸管吸汽水;③墨水被吸到鋼筆里。介紹馬德堡半球?qū)嶒?,了解此?shí)驗證明了大氣壓的存在。請學(xué)生觀看實(shí)驗視頻,通過最終的實(shí)驗現(xiàn)象認(rèn)識到大氣壓的“力量”,然后引出問題:大氣壓究竟有多大?【使用說明】1、通過演示實(shí)驗培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,積極對實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行分析,初步認(rèn)識到大氣壓強(qiáng)的存在。2、了解著名的馬德堡半球?qū)嶒灐?、直觀認(rèn)識到大氣壓的力量,為大氣壓的測量做鋪墊?!揪毩?xí)】1、如圖所示,將一個硬質(zhì)塑料瓶裝滿水,把乒乓球放在瓶口處按住并倒置,松開手后,乒乓球在___________的作用下不會下落?!敬鸢浮看髿鈮海ɑ虼髿鈮簭?qiáng))2、將少量熱水倒入一空礦泉水瓶中(礦泉水瓶未變形),輕輕搖晃后將熱水倒出,立即擰緊瓶蓋,然后澆上冷水,可以看到礦泉水瓶變癟.產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是A.在所澆冷水的壓力作用下,礦泉水瓶被壓癟B.礦泉水瓶熱脹冷縮的結(jié)果C.礦泉水瓶內(nèi)熱氣將它吸進(jìn)去了D.在大氣壓的作用下,礦泉水瓶被壓癟【答案】D活動二:測量大氣壓強(qiáng)的大小介紹托里拆利實(shí)驗,講解具體的實(shí)驗步驟(1)取一根長約1m、一端封閉的細(xì)玻璃管,將玻璃管灌滿水銀;(2)用手指堵住管口將玻璃管開口朝下倒插在水銀液槽中;(3)放開堵管口的手指,讓管內(nèi)的汞流出。實(shí)驗現(xiàn)象:當(dāng)水銀柱降到管內(nèi)外液面的高度差約為760mm時,它就停止下降了。若將管子傾斜,管內(nèi)外液面的高度差仍保持不變。玻璃細(xì)管內(nèi)水銀柱液面上方是真空,而管外水銀液面上受到大氣壓強(qiáng)p0作用,正是大氣壓強(qiáng)支持著管內(nèi)760mm高的水銀柱,這表明大氣壓跟760mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等。學(xué)生活動:計算大氣壓強(qiáng)的數(shù)值。教師活動:演示計算大氣壓強(qiáng)數(shù)值的過程。因為大氣壓強(qiáng)與760mm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,于是有p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.760m=1.013×105Pa人們把高760mm水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng),作為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,符號為1atm。atm是壓強(qiáng)的非法定單位。教師設(shè)問:如果用水測定大氣壓,則需要多長的玻璃管?學(xué)生活動:計算解答老師所提問題。答案:10.336m。教師活動:演示具體計算過程?!臼褂谜f明】了解托里拆利實(shí)驗過程。認(rèn)識到是大氣壓支撐著水銀柱【練習(xí)】1、如圖是托里拆利實(shí)驗裝置,大氣壓為760mm汞柱,實(shí)驗過程玻璃管不離開水銀面,將玻璃管傾斜,水銀柱高_(dá)__________(選填“大于”、“等于”或“小于”)760mm;換個直徑稍大些的玻璃管,水銀柱高_(dá)__________(選填“大于”、“等于”或“小于”)760mm?!敬鸢浮?/p>
等于
等于2、如圖所示為托里拆利實(shí)驗的裝置圖,下列表述正確的是()A.將玻璃管稍微向上提起但沒有離開液面,管內(nèi)外水銀面高度差將不變B.向槽中注入少量水銀,管內(nèi)外水銀面高度差將變小C.將玻璃管稍微傾斜,管內(nèi)外水銀面高度差將不變D.換用更細(xì)一些的等長玻璃管,管內(nèi)外水銀面高度差將不變【答案】ACD活動三:大氣壓與海拔的關(guān)系大氣壓隨海拔的增高而減小。高空空氣稀薄,大氣壓降低,空氣中氧的含量減少,不能滿足人體需要。因此,一般登山的人,在海拔3~4km的高度時,就會感到頭暈、頭痛、耳鳴,甚至惡心、嘔吐。外地去西藏旅游的人經(jīng)常會出現(xiàn)高原反應(yīng)。介紹自制氣壓計的制作方法,了解其測量原理(玻璃管內(nèi)水柱高度變化與外界大氣壓變化的對應(yīng)關(guān)系);進(jìn)行探究實(shí)驗:如果拿著它從樓下到樓上,觀察玻璃管內(nèi)水柱高度的變化情況【使用說明】1、了解自制氣壓計的方法后,建議學(xué)生課后親自動手制作一個氣壓計,加深對其原理的理解及掌握,進(jìn)一步明確大氣壓隨海拔高度變化的規(guī)律。2、從生活走進(jìn)物理,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識與生活相聯(lián)系?!揪毩?xí)】1、歷史上著名的______實(shí)驗證明了大氣壓的存在;小明同學(xué)用一個薄壁玻璃瓶、帶色的水、兩端開口的細(xì)玻璃管、橡皮塞自制了如圖所示的氣壓計,并從管子上端吹入少量氣體,使瓶內(nèi)氣壓______(選填“大于”、“小于”或“等于”)外界大氣壓,水沿玻璃管上升到瓶口以上,小明同學(xué)用雙手捧著自制的氣壓計從教學(xué)大樓的一樓跑到五樓,發(fā)現(xiàn)細(xì)玻璃管中的水面會______(選填“上升”或“下降”)。這是由于教學(xué)樓五樓的大氣壓強(qiáng)______(選填“較高”或“較低”)?!敬鸢浮?/p>
馬德堡半球
大于
上升
較低活動四:液體的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系大氣壓越低,水的沸點(diǎn)越低。一標(biāo)準(zhǔn)大氣下,水的沸點(diǎn)是100攝氏度。大氣壓低于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時,水的沸點(diǎn)低于100攝氏度。在青藏高原有的地方,水的沸點(diǎn)不到80攝氏度,做飯時會出現(xiàn)水已沸騰,但飯或菜煮不熟的情況。用高壓鍋?zhàn)鲲埧稍龃笏姆悬c(diǎn)?!臼褂谜f明】1、從生活走進(jìn)物理,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識與生活相聯(lián)系【練習(xí)】1、液體沸騰條件:溫度升到沸點(diǎn)且能繼續(xù)_________熱。如圖所示,水沸騰后把燒瓶從火焰拿開,水會_________沸騰;迅速塞上瓶塞,把燒瓶倒置并向瓶底澆_________(填“冷水”、“沸水”),燒瓶中的水會再次沸騰?!敬鸢浮?/p>
吸
停止
冷水活動五:活塞式抽水機(jī)提起活塞時,閥門A關(guān)閉,大氣壓迫使水推開閥門B,水進(jìn)入缸筒。壓下活塞時,閥門B關(guān)閉,活塞下面的水推開閥門A,涌到活塞上面。再次提起活塞時,閥門A關(guān)閉,它上面的水從出水口流出,同時大氣壓迫使管中的水又推開閥門B進(jìn)入缸筒?!臼褂谜f明】1、及時鞏固所學(xué)本節(jié)知識,學(xué)會解釋和大氣壓有關(guān)的生活現(xiàn)象。流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過實(shí)驗,能總結(jié)出流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系;2.能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋升力產(chǎn)生的原因,進(jìn)而解釋飛機(jī)在空中飛行的原因;3.能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象?;顒右唬罕纫槐?,看看誰更強(qiáng)。1、“吹硬幣跳高”比賽,看誰能使硬幣跳得最高.2、“漏斗吹球”比賽。(比賽規(guī)則:用手掌托著乒乓球,把乒乓球放在翻轉(zhuǎn)的漏斗中,用嘴通過漏斗向下吹氣,同時放開手??吹搅耸裁船F(xiàn)象?)問題:1、是什么力使得硬幣向上“跳”起來呢?2、乒乓球為什么在漏斗下方不會掉下來呢?【使用說明】1、學(xué)生親自完成吹硬幣、“漏斗吹球”實(shí)驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引出相應(yīng)的猜想?;顒佣簩?shí)驗探究:流體壓強(qiáng)與流速有什么關(guān)系物理學(xué)中把具有流動性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。前面我們學(xué)習(xí)過的液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)都是流體靜止時產(chǎn)生的。當(dāng)流體流動起來時,對物體的壓強(qiáng)是否會發(fā)生改變?那么流體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與流速有什么關(guān)系?分組實(shí)驗:一組一組二組三組四組小組1:拿兩張紙,使其自由下垂,向紙中間吹氣.(如圖甲)小組2:紙條一端貼近下嘴唇,用力向紙條上方吹氣,觀察現(xiàn)象(如圖乙)小組3:兩個小船平行并排在水中,中間用針管注水,觀察哮喘的運(yùn)動(如圖丙)小組4:把一根長
吸管放在盛水的杯子里,另一根吸管的管口貼靠在剛才吸管的上端。用力吹氣,觀察現(xiàn)象,觀察是否有水霧出來(如
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