沪粤版第 八章单元作业设计
一、单元信息
基本信息 学科 年级 学期 单元名称
物理 八年级 第二学期 神奇的压强
单元组织 方式 团自然单元 重组单元
课时信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 认识压强 第八章第一节
2 研究液体的压强 第八章第二节
3 大气压和人类生活 第八章第三节
二、单元分析
( 一) 课标要求
压强是力的概念的深入和扩展,是与生产、生活联系紧密的物理概念。通过 学习帮助学生形成经典物理的物质观、运动观、相互作用观,提升核心物理素养 有非常重要的推动作用。《课标》对压强概念的学习要求较高,属于“理解”水 平,包含三个方面,一是要通过实验来学习,二是能定量分析简单的、与压强有 关的问题,三是要与生活、生产实践相结合。知道增大和减小压强的方法。
液体压强是一个与多因素有关、且比较抽象的物理量。《课标》对液体压强 的内容的要求有两个关键词,一是探究,二是了解。因此,教学中要改变过于强 调接受学习、过于注重书本知识的现状,让学生在主动参与、积极探究中了解压 强与哪些因素有关,并能解释生活生产中的有关现象,不要求用液体压强公式进 行繁琐的计算。
《课标》对大气压强的要求,一是“知道”,属于“了解”水平;二是强调 大气压强与人类生活的联系,体现了从生活到物理、从物理到社会的课程理念。 大气压强与人类生活密切相关,强调情感、态度与价值观的教育,培养正确的物 理态度。
(二) 教材分析
1 、知识框架
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2 、内容内在逻辑分析
本章是在前面学习了力的基本知识的基础上,进一步研究力的作用效果—— 单位面积上所受的压力——压强。主要内容有:压强、液体的压强以及大气压强。 压强是重要的物理概念,在科学技术和生产生活实际中都经常用到,也是后面学 习浮力和高中学习气体性质的基础。本章的学习中,可以通过分工合作形式多样 的科学探究,运用多种科学方法,建立物理模型,形成科学的物理观念和物理思 维,全方位提升学生核心物理素养。本章教材大体按照“压强——液体压强—— 大气压强”的顺序编写,其中压强是贯穿本章的核心概念。
3 、学情分析
学生在前面的学习中已对物体受力有了初步的分析能力,也已经简单的探究 实验的过程,对如何用控制变量法、转化法等科学方法探究自然规律有了一定的
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认识。但是通过实验现象寻找规律的能力 ,应用所学知识解决实际问题,对身 边具体事例,进行科学抽象,建立物理模型的能力和运用基本定义公式变形推导 和较为复杂的定量计算能力等方面,还比较薄弱,需要持续指导和训练。另外学 生在学习到压力的时候,总会想到是重力引起的,对压力的理解不够准确,还有 就是对受力面积的理解也不到位。
因此重视学生学习的过程中物理情境的创设,方法的引导,基本概念的建立 和突出物理含义,关注物理思维的过程是教与学目标能否达成的关键。
三、单元学习与作业目标
基于物理核心素养的要求,围绕四大要素展开学习和作业设计
1 、物理观念
(1) 理解压力的概念,知道压力的作用效果跟什么因素有关
(2) 知道压强的概念,公式和单位,能用压强公式进行简单的计算,体会 压强的物理意义
(3) 知道增大、减小压强的方法,通过具体的典型事例了解其在生产生活 中的应用,并能指出是通过何种方法增大或减小压强的。
(4) 知道液体产生压强的原因以及液体压强的特点,了解液体压强计的使 用方法。
(5) 知道气体产生压强的原因是气体受重力和具有流动性,了解大气压在 生活中的应用。
2 、科学思维
(1) 对于固体、液体压强的公式可从两个方面进行分析————定性和定 量,先通过科学性的逻辑推导,然后概况总结出规律,最终形成结论,并能根据 压强公式来解释自然界中的各种现象和解决生产生活中实际问题,同时进行定量 计算。
(2) 构建连通器模型,经历从自然到科学,从理想模型到抽象概括的过程。
3 、科学探究
通过“探究压力作用效果的影响因素”,“探究液体压强的规律”,“大气 压的测量和验证”等实验,指导运用控制变量法、转换法等科学方法,培养学生 实验探究意识。逐步培养学生合作与交流的意愿与能力,为学生能准确表达和反 思实验探究过程与结果的能力奠定基础。
4 、科学态度和责任
通过合作学习的过程,激发出学生积极学习和研究物理的好奇心与求知欲, 引导学生主动与他人合作,尊重事实,尊重科学的态度。
四、单元作业设计思路
单元作业设计要面向所有学生,以提高全体学生科学素养为目标,同时考虑 到学生的个体差异,以及他们不同的理解、接受过程,使每个学生的潜能得到发 展,在作业的设计中我们进行分层设计和要求。
1、对“压力的作用效果的影响因素”,“压强的定义公式初步计算” ,“液 体的压强特点”等基本物理概念和规律,尽量利用生活中学生丰富的感性经验, 比较简单的物理情境的创设,通过实验探究活动,帮助学生自己认识理解物理概 念和规律。这部分作业围绕实际学情,落点比较低, 目标学生全体掌握
2 、同时对灵活运用物理知识来解决生产生活中的实际问题,比较复杂的压
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强、压力推导计算题,和实验探究,我们采用多层设问,有简单到复杂,拉开梯 度,分层要求的形式展开。面向全体学生的同时,也为部分学生留下深入学习、 拓展延伸的空间,培育创新精神和实践才能。
3 、突出双减目标,务必让学生从题海中跳出来,控制习题总量和难度,对 学生作业的时间进行预设,根据实际学情加以调整,严控解题时间。
4 、作业选题贴近学生生活实际,符合学生认知特点,关心科学技术的新发
展,关注科技发展给社会进步带来的影响,充分利用学生实际的正反馈。结合我 国在航空、航天、航海等高科技热点,让学生体会物理知识的价值,激发兴趣, 增强为祖国发展而骄傲的自豪感和驱动力。
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五、课时作业
8 .1 认识压强
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 科学探究:气球一定会破吗? 1.如图所示,用力将一充足气的气球压到露有一根钉的钉床上, 观察会出现的现象? 2 .如图所示,用力将一充足气的气球压到布满钉子的钉床上, 观察会出现的现象?
第 1 题图 第 2 题图
答案 1 .气球破了 2 .气球完好无损
作业评价 1 、小组成员参与度; 优秀 良好 合格
2 、学生对科学探索的兴趣度; 优秀 良好 合格
3 、学生语言组织表达能力。 优秀 良好 合格
设计意图 探究活动中出现的现象,与学生根据生活经验得到的认知之间 形成冲突;通过对比,帮助学生快速构建“作用效果与受力面积大 小有关”这一概念,完成“从生活走向物理”的思维过程。
作业 分析 难度 团 较易 中等 较难
来源 引用 改编 团 原创
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题目编号 002 作业性质 活动作业 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 科学探究: 压力的作用效果与什么因素? 如图所示; 装满水的矿泉水瓶一个, 海绵一块, 请利用上述器材,设计实验, 完成探究。 题图
实验过程: 1 、将一个装满水的矿泉水瓶正立在海绵上,仔细观察海绵的 凹陷程度; 2 、用手向下压矿泉水瓶,观察海绵的凹陷程度; 3 、将矿泉水瓶倒立的放在海绵上,观察海绵的凹陷程度; 分析三次实验的现象,总结概括影响压力作用效果的因素。
答案 压力的作用效果与压力大小,受力面积的大小都有关,压力越 大,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
作业评价 1 、小组成员参与度; 优秀 良好 合格
2 、学生对科学探索的兴趣度; 优秀 良好 合格
3 、学生语言组织表达能力。 优秀 良好 合格
设计意图 让学生经历科学探究的过程,在探究中得出结论,并进一步体 会“控制变量法”在实验设计时的运用。
作业 分析 难度 团 较易 中等 较难
来源 引用 改编 团 原创
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题目编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 1 .压强就在我们身边,观察下列生活中常见的物体,回答以 下问题: 下列四副图中是为了减小压强的有____________ 、都是通过 __________ 的办法减 小压 强 的 。 丁 图 中 刀刃磨得很薄 是通过 ___________ 的方法来_________ ,而刀的把子又粗又圆是为了
_________
甲、螺母的 后面装 上垫片 丁、菜刀的刀 刃磨得越 薄越锋利
乙、订书机手 按地方要 加宽一些 丙、电动自行 车 的 坐 垫加宽
第 1 题图 2 .现代家庭中越来越多的人开始使用智能家电,许多人家中 的扫把已经被扫地机器人所取代,图中的扫地机器人的质量为 3kg, 与地面的接触面积为 100 cm2 ,则该机器人静止时对地面的压强为 多大 ? 第 2 题图
答案 1 . 甲,乙,丙、增大受力面积、减小受力面积、增大压强、 减小压强 2 .压力 F=G=mg=3kg×10N/kg=30N 受力面积 S=100cm2=10-2m2 p= = =3×103Pa
作业评价 能够运用物理知识解决生活中的实 际问题; 优秀 良好 合格
能规范进行压强的简单计算。 优秀 良好 合格
设计意图 运用所学知识解决实际问题,完成“从物理走向社会”的思维 过程。
作业 分析 难度 团 较易 中等 较难
来源 引用 改编 团 原创
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8 .2 液体压强
题目编号 001 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 1 .生活在深海中带鱼味道鲜美,深受人们的喜爱。可为什么 我们在鱼市上买不到活的带鱼呢? 2 .河堤为什么修建的上窄下宽?
第 1 题图 第 2 题图
答案 1.这些带鱼长期生活在深海中,已经适应了海水巨大的压强, 打捞上来,体内压强大于外界压强,内脏会因为破裂而死亡 2 .因为液体的压强与深度有关,深度越深,液体压强也就越 大,所以修建水坝时,必须将水坝的下部修建得更宽,才能承受深 水处的压力,当然这样还可以增加坝体的牢固程度。
能分析、处理信息,得出结论; 优秀 良好 合格
能书面或口头表述自己的观点。 优秀 良好 合格
设计意图 让学生养成用物理观念思考生活中常见问题的习惯,培养学生 从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的习惯。
作业 分析 难度 团 较易 中等 较难
来源 引用 改编 团 原创
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题目编号 002 作业性质 实践作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 器材,矿泉水瓶 2 个,橡皮膜若干,橡皮筋若干, 步骤: 如图 1 所示,将一矿泉水瓶底部剪去,蒙上橡皮膜,用橡皮筋 固定,缓慢放入水中,观察橡皮膜的变化情况, 如图 2 所示,将另一矿泉水瓶两端都剪去,蒙上橡皮膜,缓慢 放入水中,观察橡皮膜的变化情况。
图 1 图 2
答案 看到底部的橡皮膜向上凸起,证明液体内部有向上的压强; 两侧橡皮膜向内凹陷,且凹陷程度无明显差别,表明液体内部 向各个方向都有压强,且同种液体,同一深度内部压强相等
作业评价 能积极参与,并通过亲自实践收集信息; 优秀 良好 合格
能分析、处理信息,得出结论; 优秀 良好 合格
能书面或口头表述自己的观点。 优秀 良好 合格
设计意图 引导学生对探究活动中出现的现象进行思考,并进行推理论 证,发现问题原因:液体压强与方向和深度之间的关系。
作业 分析 难度 较易 团 中等 较难
来源 引用 改编 团 原创
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作业编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 如图,“海斗一号”是我国企业自主研制的潜水器,2020 年 6 月 9 日在马里亚纳海沟实现了4 次万米下潜,其中一次最大下潜深 度可达 10907 米,刷新了我国潜水器最大潜水深度记录。潜水器观 察窗面积近似取 400 cm2 ,试估计在这个深度观察窗所受海水的压 力。(g 取 10 N/kg ,ρ海水取 1.0×103 kg/m3) 题图
答案 10907 米深处海水的压强p=ρ海水gh =1.0×103 kg/m3 ×10 N/kg×10907m =1.0907×108 Pa 观察窗的面积 S=400 cm2=4×10-2 m2 由p= 可得观察窗所受海水的压力大小 F=pS=1.0907×108 Pa×4×10-2 m2=4.3628×108N
作业评价 能积极参与,规范的进行物理计算 优秀 良好 合格
设计意图 在实际生活情景中归纳出物理的模型,利用物理的科学思维能 力解决模型中的问题。 依托我国“深海潜艇”为背景的设计,希望引导学生关注生活 的前沿科学领域的发展,让学生认识到科技的魅力,并为我国科技 的发展而自豪;模型中的问题的解决,会帮助学生认识到自己所学 知识在科技前沿也有用,使学生坚定学习的信心。
作业 分析 难度 较易 团 中等 较难
来源 引用 改编 团 原创
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8 .3 大气压强
题目编号 001 作业性质 实践作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 1 .如图所示,杯里装满水,用硬纸片盖住杯口,将杯子倒过 来,纸片托住了水;用吸管吸饮料,会发现饮料盒变瘪了,这些现 象说明了什么?
第 1 题图 2 .你能再举一个生活中类似的现象吗?
答案 1 .说明了大气压强的存在 2 .如墙壁上的吸盘、注射器吸取药液等等
作业评价 能分析、处理信息,得出结论; 优秀 良好 合格
能书面或口头表述自己的观点。 优秀 良好 合格
设计意图 在探究中形成对大气压的认知,构建“大气压强和压力”解释 生活现象的模型,并熟练掌握其运用方法。
作业 分析 难度 团 较易 中等 较难
来源 引用 改编 团 原创
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作业编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 用吸管吸饮料时,为了让饮料上升到管口,吸管内气体压强要 小于外界大气压强,当外界大气压为p0=1.0×105Pa ,吸管的高度 为 20cm ,饮料的密度约为水的密度,试计算管内气压的值。 题图
答案 由 F 内=F 大气-G 液得: p=p0-ρgh=1.0×105Pa -1.0×103kg/m3 ×10N/kg×0.2m =9.8×104 Pa
作业评价 能积极参与,规范的进行物理计算 优秀 良好 合格
设计意图 液体和气体压强的典型模型:密闭容器内外气压差,引起容器 内外液面高度变化。引导学生从受力分析角度,建立等量关系,进 一步加强对学生逻辑思维严谨性的训练。
作业 分析 难度 较易 团 中等 较难
来源 引用 改编 团 原创
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题目编号 003 作业性质 实践作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 如图所示,为一家中饮水机水桶上的按压式出水器,使用时将 上面 1 处的按钮不断向下按压便可出水,试分析其原因? 若要立即停止出水,只需将 2 处按钮立即按下,不断向外放空 气,水便停止流出,你知道其中的道理吗?
答案 不断按压 1 时,向桶内进空气,增大桶内气压,当桶内气体压 强大于外界大气压强时,水在气压的作用下被压出,由于按下 2 处 时,不断向外放气,桶内气压减小,当小到和桶外气压相等时,水 就停止流出
作业评价 能分析、处理信息,得出结论; 优秀 良好 合格
能书面或口头表述自己的观点。 优秀 良好 合格
设计意图 巩固对“密闭容器内外气压差,引起容器内外液面高度变化” 这一模型的认知,引导学生将其运用在生活实例中。
作业 分析 难度 团 较易 中等 较难
来源 引用 改编 团 原创
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六、单元质量检测作业
( 一) 单元质量检测作业内容
检测内容 压强 题量 11 题 完成时间 30min
一、填空题 (每空 2 分,共 10 分) 1 .如图,是我国运动员谷爱凌在北京冬奥会上奋勇争先的英姿。每次动作完 成后,她都会脱下滑雪板;此时,她对水平地面的压力__________ ,压强 __________ 。 (滑雪板质量不计;均选填“变大”、“不变”、“变小”) 2 .如图所示,有一部分气体被水柱密封在玻璃管中,若水柱的高度为h ,水 的密度为ρ ,当时的大气压强为p0 ,则密闭的气体压强为__________。 3 .天宫授课时,航天员展示了舱内压力服,其作用是在航天员身体周围提供 压强,保障航天员的身体健康。据此推断,在天宫内烧水,水的沸点会 __________ 100℃. (选填“>” 、“=” 、“<”)
第 3 题图 第 4 题图
4 .笑笑同学对“液体压强的影响因素”进行了实验探究,并根据探究结果, 在坐标系中作出了压强与深度的关系图像。据图像可知:,两液体的密度 关系为ρ甲__________ρ乙 . (选填“>” 、“=” 、“<”) 二、选择题 (每题 3 分,共 9 分) 5 .最新研究表面,滑冰鞋的冰刀与冰面之间有水,不是因为冰熔化了,是因 为冰刀使冰面上本身就存在的“准液体”层变成了液体。冰刀形状的这种 功能,是因为它增大了对冰面的 ( )
A .压力 C .压强 B .摩擦 D .粗糙程度
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甲 乙 丙
第 5 题图 第 6 题图
6 . 甲、乙、丙三个薄壁容器,底面积相同,放在水平桌面上,分别装入质量 不等的酒精、清水、盐水,测得液体对容器底部的压力相等,则三个容器 对桌面压强最大的是 ( ) A .酒精 B .清水 C .盐水 D .无法判断 7 .大气压与生产、生活、科研紧密相连,下列分析不正确的是 ( ) A .负压病房原理是:将病房内气压降低,大气压使空气始终向内流动 B .吸管喝饮料,是利用了大气压 C .高压锅煮饭,利用了大气压 D .抽水机是利用大气压来工作的 三、实验探究题 (每空 2 分,共 12 分) 8 .同学们在参观科技馆时,对“钉床”的原理产生了浓厚的兴趣。学习“压 力作用效果与什么因素有关”时,在老师的指导下,他们利用如图所示的 “3D 模型”和气球、钩码等,进行了实验探究。
钩码 (
气
球
气
球
) 模型
第 8 题图
(1) 当模型突出的针数较少时,所加钩码质量为 0.5kg ,气球破裂; (2) 当模型突出的针数较多时,钩码质量为 0.5kg ,气球没有破裂;这说明: 。 ____________________________________________________________ (3) 在第 2 步中,持续增加钩码至质量为 3kg 时,气球破裂;这说明: 。 ____________________________________________________________ (4) 探究过程中,改变模型突出的针数,是为了改变__________物理量。 9 .用 U 形管压强计探究液体内部压强,如图所示:
(1) 把探头放入水中,通过观察 U 形管 两侧液面的高度差来判断橡皮膜受到 水的压强的大小,高度差越大,说明 水的压强越__________。 (2) 综合比较三幅图,可以得出结论: 。 ______________________________
第 9 题
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(3) 在任意一图中,将探头缓缓向下移动,观察到 U 形管两侧液面的高度差 逐渐增大,由此可得出结论:同种液体,其内部压强随__________ 的增大 而增大。 四、计算题 (8 分+9 分,共 17 分) 10.冬奥会双人滑冰项目中,中国运动员隋文静、韩聪,翩若惊鸿,宛如游龙, 凭借精彩的表演勇夺金牌。如图,是两位运动员在比赛中做托举动作。若 隋文静的质量为 50kg,韩聪的质量为 70kg,韩聪双脚与水平地面的接触 (
第
10
题图
)面积约为 3×10-2 m2 。求: (g 取 10 N/kg) (1) 韩聪举起隋文静的力。 (2) 韩聪对水平地面的压强。 11.宋代学者沈括,在治理汴河水患时,发明了一种测量两地高度落差的方法 “分层筑堰”。如图,在汴河至开封间开掘水渠,并每隔一定距离筑坝拦 水,逐级测量各段水面,累计各水位高度差,即为汴河水与开封之间的高 度落差。据此,沈括精确测得泗州至开封间高“十九丈,四尺,八寸,六 分”,合 64.953m. (1) 如图,直柱形容器液体密度为ρ ,深度为h ,请推导液体对容器底的压强 p=ρgh. (2) 计算 64.953m 深处河水的压强。 (ρ水=1×103kg/ m2 ) 第 11 题图
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实践 作业 表演模式“穿越的牙签” 完成时间 周末
利用生活中常见物品,为家人表演魔术“穿越的牙签”: 1 、器材:矿泉水瓶一个、牙签若干。 2 、准备:在矿泉水瓶的瓶盖和瓶身靠近底部各挖出一小孔。 3 、操作: ① 瓶中灌入适量水,将瓶身倒置,会看到水从瓶盖的小孔中流出; ② 用手堵住瓶身的小孔,则瓶盖小孔中的水不再外流; ③ 将牙签从瓶盖的小孔中塞入瓶内,牙签直接上浮到水面,但是水仍然不会 流出。
答案 一、填空题 1 .不变;变大 3 .< 二、选择题 5 .C 6 .A 三、实验探究题 2.p0-ρgh 4 .> 7 .C
8 . (1) 压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显 (2) 受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显 (3) 受力面积 9 . (1) 大 (2) 同种液体在同一深度向各个方向都有压强,且大小相等 (3) 深度 四、计算题 10.解: (1) F 托=G1=m1g=500N (2) F 压=G 总 = (m1 +m2 ) g=1200N p=FS压 =4×104Pa 11.解: (1) p= = = = = =ρgh (2) p=ρgh=6.4593×105Pa
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(二) 单元质量检测作业内容
序 号 类型 对应 单元 作业 目标 对应学 难度 来源 完成 时间
了解 理解 应用
1 填空题 1 √ 较易 原创 30min
2 填空题 2 √ 较易 改编
3 填空题 3 √ 较易 原创
4 填空题 2 √ 中等 改编
5 选择题 1 √ 较易 原创
6 选择题 2 √ 较难 改编
7 选择题 3 √ 较易 改编
8 实验探究题 1 √ 中等 原创
9 实验探究题 2 √ 较易 改编
10 计算题 1 √ 中等 原创
11 计算题 2 √ 中等 改编
12 实践题 3 √ 中等 原创 周末
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