【大单元教学】9.4 流体压强与流速的关系 课件(共29张PPT)+教学设计+八下第九章《压强》大单元整体设计(人教版)

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名称 【大单元教学】9.4 流体压强与流速的关系 课件(共29张PPT)+教学设计+八下第九章《压强》大单元整体设计(人教版)
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文件大小 28.3MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2024-02-28 08:48:50

文档简介

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【大单元整体教学】物理学科人教版八年级下册
第九章 分课时设计
课题 流体压强与流速的关系
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节是人教版物理教科书八年级下册第九章第4节,是第九章《压强》的最后一节内容。本节的主要内容是学习流体压强与流速的关系,并能运用其解释飞机升力产生原因及其他实验现象和生活实例。本节内容是压强和浮力知识在生活中的应用延续,也是流体力学的基础,与生活实际联系紧密。应在教学中牢牢把握“物理源于生活,用于生活”的理念,在教学中,引用大量的生活实例和物理实验进行探究式教学。
2.学习者分析 学习本节课的是初二学生,他们已经具备了一定的提出问题、进行实验探究、解决问题的能力。在学完固体、液体和气体压强知识之后,还有一些物理现象是不能用静止的固体压强、液体压强和气体压强来进行解释的,而这些现象是生活中最常见的,部分演示实验是学生意料之外的;因而再一次引发学生的疑问,激起学生的求知欲望,从而引领学生走入流体压强与流速关系的学习。
3.学习目标确定与教学重难点 (1)通过实验体验流体压强与流速的关系,了解流体压强与流速的关系,锻炼学生的观察能力、实验操作能力、总结归纳能力;(2)了解飞机的升力是怎样产生的;(3)通过解释简单的相关现象,培养学生分析问题、解决问题以及语言表达能力。本节教学的重点是通过实验体验流体压强与流速的关系,并能解释简单的相关现。教学难点运用流体的压强与流速的关系解释日常生活的现象,理解飞机升力产生的原因。
4.评价量表 《压强》的评价量表任务列表任务要求(满分:15分)学生自评同学互评教师评价任务一:流体压强与流速的关系通过实验,能总结出流体压强与流速的关系,能解释相关现象(10分)任务二:飞机的升力能够理解飞机升力产生的原因(5分)
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一:引入新课
做两个“漏斗”吹球球不走的小实验:准备两个漏斗,一个漏斗朝上放置,一个漏斗朝下放置。把乒乓球放置于漏斗中间,往漏斗里吹气。事先让同学猜想,球会不会被吹走,球会不会掉下来,然后再实验。 学生猜想、观赏、体验有关的现象。学生活动:硬币“跳高”比赛(1)比赛设计:如图所示,将一枚一角硬币放在离桌边5cm处,在硬币前10cm处用直尺架高约2cm。(2)比赛规则:使嘴巴靠在桌边,沿着与桌面平行的方向吹气(不准吹硬币),使硬币翻越直尺。每个人都进行活动,使硬币成功翻越直尺或看谁硬币“跳”得更高。针对问题积极思考,并尝试回答:吹气前,硬币上表面受向下的大气压,下表面受向上的大气压,它们大小相等,相互抵消。吹气时硬币向上“跳”,说明硬币受到向上的压强比较大,这可能是硬币上表面受到的压强减小造成的。因为吹气,加快了硬币上方空气的流动速度 实验现象与学生猜想不一致,激发学生强烈的好奇心,激发学生强烈的学习动机。
任务二:流体压强与流速的关系
物理学中把液体和气体统称为流体。前面我们学习过的液体压强和气体压强都是流体静止时产生的。当流体流动起来以后对物体的压强会发生改变,那么流体产生的压强与流速有什么关系?演示:液体压强与流速关系利用流体压强与流速的关系解释现象:(1)在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1m左右的地方标有一条黄色的安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么?(2)狂风发作时,经常会揭起屋顶的瓦片,这是为什么? (3)1912年秋季的某一天,当时世界上最大的远洋海轮──“奥林匹克号”正航行在大海上。在离“奥林匹克号”100米远的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶着。这时却发生了一件意外事情:小船好像被大船吸过去似的,完全失控,一个劲儿地向“奥林匹克号”冲去。小船怎么会被大船“吸”过去呢? 设计进行实验 实验1:如图所示两张纸自然下垂,向两张纸中间吹气,看见了什么现象?实验2:杯子里放入乒乓球,往杯口水平吹气,能否让乒乓球在杯子之间跳跃,试一下看看。实验3:如图所示,将事先折好的两只小船,放入脸盆内,然后用注射器向船中间的水域冲水,两船如何运动?每小组派一个代表就刚才的实验,上来重新演示,说说观察到的实验现象,并发表一下自己的看法。学生思考并回答。 让学生做并分析原因,培养思维和表达能力。用学过的知识解释生活中的实际问题,体现科学的应用价值【评价标准】能够理解飞机升力产生的原因(5分)不能完全理解飞机升力产生的原因(3分)
任务三:飞机的升力
几十吨的飞机为什么能够在空中飞行呢 秘密在于机翼。引导学生观看飞机起飞和飞机的机翼特点,思考以下几个问题:1.飞机的机翼有什么特点?2.飞机飞行时升力是如何产生的?介绍:跑车的尾翼跑车车身形状和机翼类似,高速飞驰时,如果产生向上的力就会发飘,会造成行驶不稳定。 学生归纳:机翼上表面是曲面,下表面是平面。飞机前进时,机翼与周围空气发生相对运动,相当于气流快速流过机翼。上方空气流速快,气压变小;下方空气流速慢,气压变大。产生了压强差,即下方气压大于上方气压,将飞机向上托住。机翼上下表面由于产生气压差,而产生了压力差,这个压力差就是升力。 利用所学物理原理,进一步与生活实际相结合,分析生活中的现象。让学生感受到学以致用的成就感,体会物理学习的价值。【评价标准】认真阅读课本,能够理解压强的概念、能用压强公式进行计算,能总结计算时需要注意的问题(10分)能够理解压强的概念、能用压强公式进行计算(8分)对概念的理解还有点模糊,运用公式计算还不熟练(6分)
6.板书设计1.流体:具有流动性的液体和气体的统称。2.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。3.飞机的升力(1)机翼形状:上凸下平。(2)产生原因:机翼上方空气流速快,压强小,机翼下方空气流速慢,压强大,机翼上下表面存在向上的压力差。
7.作业与拓展学习设计 1.如图所示,在水平面平行放置的两根筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向两球中间吹气,观察到的实验现象是 ,通过本实验可以得出的初步结论是 。【答案】 两个乒乓球向中间靠近 流体流速大的地方压强小【详解】[1][2]由于流体流速大的位置压强小,所以通过空心塑料管向两球中间用力吹气,两球中间空气流速快压强小,球外两侧的压强大,把球压向中间,故观察到的现象是两只乒乓球向中间靠拢。2.唐朝著名诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。……”,一个“卷”字用得恰到好处。风将茅草卷起来,这是因为屋顶空气流动速度 (填“大于”或“小于”)屋内的流动速度,屋外空气的压强 (填“大于”、或“小于”)屋内空气的压强,产生一个向上的压力差,将茅草吸上去。【答案】 大于 小于【详解】[1][2]风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草吸上去。3.小红在桌面上放了一枚硬币,她沿硬币上方平行的方向用力吹了一口气,硬币便越过了前面的障碍物。小红解释其原理是,硬币上方气流速度 下方气流速度,硬币上方的压强 下方的压强,使得硬币上下方的气体的压力差 (均填“大于”“小于”或“等于”)其重力造成的。【答案】 大于 小于 大于【详解】[1][2][3]流体压强与流速有关,流速越大的位置压强越小,吹硬币时,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,从而产生向上的压力差。硬币向上跳起,加速向上运动,受到重力与压力差,此时压力差大于重力。4.如图所示为“无叶电风扇”,它的底座有一台电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环形的出风口,从宽度只有毫米的缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速 (选填“大”或“小”),压强 ,使周围空气 (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,从而带动周围空气流动。【答案】 大 小 靠近【详解】[1][2]根据流体压强和流速的关系可知,空气从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,这部分喷射空气流速变大,所以压强小。[3]在压强差的作用下,周围空气向这部分喷射空气靠近,带动周围空气流动。5.如图所示,当打开阀门,关闭阀门,让水流入粗细不同的透明水平塑料管中时,静止后三根小竖管中水柱的高度会相同,因为此时装置相当于 ;当再打开阀门时,三根小竖管中水柱的高度不相同,水平管中越细的位置,液体的流速越 ,压强越 ,所以此处上方管中液柱较低。 【答案】 连通器 大 小【详解】[1]读图可知,当打开阀门、关闭阀门,让水流入粗细不同的透明水平塑料管中时,三根竖直管构成连通器,因此管中的水柱高度相同。[2][3]当再打开阀门时,在流过的水量一定的情况下,管的横截面积越小,水流速越大,其压强越小,水的高度越低。6.2022年4月11日,云南省第二批援沪医疗队在昆明长水国际机场集结,乘坐专机飞抵上海。在飞机飞行过程中,坐在座位上的医护人员相对于飞机是 的(选填“运动”或“静止”),机翼周围空气的流动情况如图所示,机翼的上、下表面受到空气的压强分别为和,则 (选填“>”、“=”或“<”)。 【答案】 静止 <【详解】[1]坐在座位上的医护人员与高铁车厢之间没有位置变化,以高铁车厢为参照物,医护人员是静止的。[2]飞机飞行时,机翼上方比下方的空气流动速度大,所以,机翼上方的压强小于下方的压强,即7.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上,如图所示,无风时,托盘测力计示数为15N;当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时,托盘测力计的示数为7N,可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析,此时飞机受到的该力大小为 N,产生该力的原因是机翼上方空气流速大,压强 。【答案】 8 小【详解】[1][2]无风时,托盘测力计示数为15N,说明飞机受到的重力为15N;对飞机吹风时托盘测力计的示数变为牛,示数减小,说明飞机受到了一个向上的升力,升力的大小为F'=G-F=15N-7N=8N这是由于气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上凸下平,空气通过上方的路程长,流速大、压强小;空气通过下方的路程短,流速小、压强大,从而形成了一个向上的压力差,使托盘测力计的示数变小。8.如图所示,是河水中的漩涡,靠近漩涡中心处水的流速较大,压强较小从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡(温馨提示:严禁学生私自下河游泳),下列实例中,与漩涡将周边物体吸入原理不同的是(  )A.液压千斤顶顶起汽车B.列车站台边缘设置“安全线”C.两艘轮船不得并排疾驶D.窗外沿墙面吹风,窗帘飘向窗外【答案】A【详解】A.密闭液体的容器里,因为大小活塞上的压强,即,用小力作用在小活整上,则在大活塞上产生大力,液压千斤顶就是根据这个原理工作的,故A符合题意; B.当列车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速增大压强减小。人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人被压向列车,发生交通事故,故站台边缘设置“安全线”,故B不合题意; C.两艘并排航行的船之间靠得太近,当船行驶时,两只船之间的水流动速度大、压强小;船的外侧受到的压强不变,船外侧受到水的压强大于内侧受到水的压强,两只船都被压向中间,容易发生相撞事故,故C不符合题意; D.风沿着窗外的墙面吹过时,窗帘外侧空气流速变大且大于内侧空气流速,窗帘外侧气体压强小于内侧气体压强。窗帘受向外的压力差作用,所以窗帘飘向窗外,故D不合题意。 故选A。9.建湖高铁站站台上,标有一条安全线。乘客必须站在安全线之外候车,目的是为了避免乘客被“吸”向列车的事故发生。因为列车进站时车体附近(  )A.空气流速小,压强小 B.空气流速大,压强大C.空气流速小,压强大 D.空气流速大,压强小【答案】D【详解】若乘客站在安全线之内,因列车进站时车体附近空气流动速度大,压强小,乘客外侧的气体压强不变,且乘客外侧受到的气体压强大于乘客内侧受到的气体压强,乘客在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生安全事故,所以乘客必须站在安全线之外候车,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。10.近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查、拆除力度,遮阳伞(如图所示)虽能遮挡阳光,但存在安全隐患。当电动车快速行驶时,下列说法正确的是(  )A.遮阳伞上边空气流速小,压强大,伞面被向下压B.遮阳伞上边空气流速大,压强小,伞面被向上吸C.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸D.遮阳伞下边空气流速小,压强小,伞面被向下压【答案】B【详解】由于遮阳伞上边线条长度,大于下边的,电动车行驶时,在相同时间内,遮阳伞上边空气流速大,根据流体压强的规律,流速大的地方压强小,那么遮阳伞上边空气压强小,下边空气压强大,则产生一个向上的力,伞面被向上吸,故ACD错误,B正确。故选B。
8.教学反思与改进本节课的知识较抽象,必须注意知识与实验内容要有机结合。实验的目的是为了帮助学生更好地理解知识,所以实验要注意其有效性和可参与性;所以本课的教学重点应该放在“探究”和“应用”两个环节上。(1)做好两个实验,让学生完成几个有趣的可操作性点的实验,留给学生足够的思考、讨论和交流的时间。学生合作实验、讨论总结,充分调动学生学习的积极性和协作学习的精神,使学生真正成为课堂的主人,激发学生的学习探究的好奇心,对揭秘物理现象充满了极大的向往,是非常有利于培养学生的学习积极性、主动性。通过动手体会感悟到所应用的物理知识,变抽象为具体,把感性认识上升为理性认识。(2)利用得到的规律解释生活中的现象,把所得规律应用到生活与生产中去,实现从物理走向社会,让同学们感到学习物理的重要性,从而完成对学生情感态度与价值观的培养。联系生活现象进行解释,解决课初学生产生的疑惑,让学生感受到物理就在我们的身边。
作业设计
9.4流体压强与流速的关系课时作业(时间:20min)
【基础训练】
知识点1:流体压强与流速的关系
1.在流体中流速越大的地方,压强越 ;流速越小的地方,压强越 。
【答案】 小 大
【详解】[1][2]根据流体压强的特点可知,在流体中流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
2.如图所示,小明把一纸条靠近嘴边,在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸条向 (选填“上”或“下”)偏移,这个现象说明,气体流动时流速 的地方压强小。

【答案】 上 大
【详解】[1][2]在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸条上方空气流速变大,压强变小,在周围大气压的作用下,纸条向上飘起。
知识点2:飞机的升力
3.2022年12月9日,全球首架国产C919飞机正式交付并测试飞行。当飞机在机场跑道滑行时,机翼上方的空气流速 下方的空气流速(选填“大于”“等于”或“小于”),机翼上、下方所受的压力差形成向上的升力。飞机离开跑道进入高空过程中,大气压强逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。

【答案】 大于 变小
【详解】[1]飞机的机翼通常做成上凸下平的形状,飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度大,压强小;流过机翼下方的空气速度小,压强大,所以,机翼上下方所受的压强差形成了向上的升力。
[2]因为大气压随高度的增加而减小,所以,飞机在上升时,高度增加,外界的大气压减小。
【能力提升】
1.下面是有关流体压强和流速的关系在生活中的实例,请运用所学过的科学知识解答这些现象 ;

(1)图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互 (填“靠近”或“远离”),由此得到流体流速越大,压强越 (填“大” 或“小”);
(2)图乙,飞机机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度 (填“大于”“等于”或“小于”)机翼下方气流速度,机翼上方的压强 填“大于”“等于”或“小于”)机翼下方的压强 ;
(3)图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,请回答 :
①小汽车在水平方向上受到的牵引力 (填“大于”“小于”或“等于”)它的阻力 ;
②小汽车对地面的压力 (填“大于”“小于”或“等于”)车的重力。
【答案】 靠近 小 大于 小于 等于 小于
【详解】(1)[1][2]图甲,向两纸中间用力吹气,两纸中间空气流速大,压强小,产生向里的压强差,所以可观察到两纸相互靠近。实验得出:流体流速越大,压强越小。
(2)[3][4]图乙,飞机机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流路程大,由可知,在时间一定时,速度大,大于机翼下方气流速度,因为流体流速越大,压强越小,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强。
(3)①[5]图丙,小汽车在平直的公路上匀速行驶时,受到的力是平衡力,所以小汽车在水平方向上受到的牵引力等于它的阻力。
②[6]小汽车快速行驶时,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,产生向上的压强差,因而产生向上的压力差,所以小汽车对地面的压力小于车的重力。
2.如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门,水流经该装置时,可观察到a、b两管口均有水喷出,且b管口喷出的水柱更 (填“高”或“低”),原因是 。

【答案】 高 b管下端管道横截面积大,水流速慢,压强大
【详解】[1][2]打开止水阀门,水流经该装置时,由于水的流量一定,a管下端管道横截面积小,b管底部管道横截面积大,根据流体压强和流速的关系可知,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,a管下端水流速大,b管下端水流速小,所以a管下端产生的压强小,b管下端产生的压强大,所以,b管口喷出的水柱更高。
3.小明和他的同学参加漂流活动,如图所示,乘坐漂流艇时,发现狭窄区域,流体流速会增加。当他的漂流艇处于如图位置时A处水的压强 B处水的压强(选填“大于”“等于”“小于”),艇将 河岸(选填“靠近”“远离”)。
【答案】 大于 靠近
【详解】[1][2]如图所示,乘坐漂流艇时,发现狭窄区域,流体流速会增加,即B处流速大于A处流速,根据流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大,即当他的漂流艇处于如图位置时A处水的压强大于B处水的压强,艇将靠近河岸。
4.小明用如图所示的装置研究流体压强的特点。当止水阀门关闭时,细玻璃管A和B相当于 。当打开止水阀门时,发现相连的细玻璃管A和B中液柱的高度不同, (选填“A”或“B”)管中液柱较高。该实验的目的是探究液体压强与 的关系。

【答案】 连通器 A 流速
【详解】[1]当止水阀门关闭时,细玻璃管A和B上端开口、底部连通,相当于连通器。
[2][3]打开止水阀门,由于水的流量一定,A管底部比B管底部横截面积大,水流速小,产生的压强大,能支持的水柱就高,所以A管中液柱高,B管中液柱低;该实验的目的是探究流体压强和流速的关系。
5.如图甲所示,在玻璃瓶里装满红色的水,取一根两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,塞紧塞子,若用力挤压瓶子,发现玻璃管内水面上升,这说明 ;如图乙所示,在玻璃瓶里装一部分红色的水,若从管子上端吹入少量气体,把此装置从山脚带到山顶时,发现玻璃管内液面上升,这说明 ;如图丙所示,把一根饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升,这说明 ;

【答案】 力可以使物体发生形变 大气压随高度的增加而减小 气体的流速越大的位置,压强越小
【详解】[1]力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。用力挤压瓶子,发现玻璃管内液面上升,这说明力可以使物体发生形变。
[2]把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而玻璃管内液面升高,说明外界大气压减小,可得出结论:大气压随高度的增加而减小。
[3]往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升,这说明吸管A上方空气的压强减小,液面上升,这说明:气体的流速越大的位置,压强越小。
二、单选题
6.如图甲,连通器中的水静止,大气压强为p0,在b上方持续水平吹气,水面稳定后如图乙所示,此时a、b处的气压为pa、pb,水面下c、d处水的压强为pc、pd,则(  )

A.pc>pd B.pa>pb
C.p0>pa D.p0=pb
【答案】B
【详解】A.cd两点在水面下相同深度,因此根据

故A不符合题意;
BCD.a处空气不流动,因此
b处空气流动,根据流体压强跟流速的关系

故B符合题意,故CD不符合题意。
故选B。
7.以下实例中与流体压强与流速无关的是(  )
A.飞机的升力 B. 自制喷雾器
C. 站台的安全线 D. 覆杯实验
【答案】D
【详解】A.飞机的机翼呈现流线型,飞机在运动时,其机翼上方的空气流速快,压强小,而机翼下方的空气流速慢,压强大,故机翼受到一个向上的压力差,从而产生升力,所以飞机能起飞,应用了流体压强与流速的关系,故A不符合题意;
B.自制喷雾器,向竖直管吹气,竖直管上方空气流速大压强小,故杯中水在大气压的作用下上升,并喷出,这是利用了流体压强与流速的关系,故B不符合题意;
C.当火车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速增大压强减小,人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人被压向列车,可能发生交通事故,所以火车站的站台设置安全线,这是利用了流体压强与流速的关系,故C不符合题意;
D.覆杯实验中,装满水的杯子排出了杯内的空气,在大气压的作用下纸片掉不下来,说明了大气压强的存在,而不是利用了流体压强与流速的关系,故D符合题意。
故选D。
8.如图为乒乓球爱好小组自制的发球机示意图,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球从进球口上升到水平管中,在风的作用下从出球口飞出。这是因为水平管与进球口的乒乓球之间空气(  )

A.流速大,压强大 B.流速大,压强小
C.流速小,压强大 D.流速小,压强小
【答案】B
【详解】由于流体流速大的位置,压强小,所以吹风机向水平管吹风时,水平管内气体流速大,压强小,乒乓球在大气压的作用下,从进球口上升到水平管中,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
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八年级物理大单元整体设计
第九章《压强》
一、单元内容分析
人教版初中物理第九章《压强》是力学部分的重要章节,它既是对已学过的质量、密度、重力等知识的综合应用,也是今后学习《浮力》的基础,起到了承上启下的作用。
本章分为四部分内容:压强、液体的压强、大气压强和流体压强与流速的关系。压强主要内容包括压强的概念、实验探究影响压力作用效果的因素、压强公式及其应用和如何增大或减小压强;液体的压强主要内容包括液体压强的特点、研究液体内部的压强、液体压强的大小和连通器;大气压强主要内容证明大气压的存在、大气压的测量及其应用;流体压强与流速的关系主要内容包括流体压强与流速的关系、飞机的升力。这些知识点之间相互联系,形成完整的知识体系。学生在学习过程中应注重知识点之间的联系,形成系统的知识结构,以便更好地理解和掌握压强的相关知识。
教材在内容的编排上是由浅入深,先建立理论基础再应用到实践中,并尽量安排较多的探究性的学习,这些探究性学习活动,具有操作方便、规律性强、容易获得结论的特点,适宜初中学生探究。通过实验与实践活动,学生将更加深入地了解压强的原理及应用。在本章中,学生将进行探究影响压力作用效果的因素、测量液体的压强等实验活动,培养实验操作能力和观察力。同时,结合生活中的实际案例进行实践活动,提高学生对物理知识的实际应用能力。在本章中,教材还安排了许多在日常生活中与压强相关的现象,如吸管吸饮料的原理、真空吸盘的利用等,通过对这些现象的学习,增强学生对物理知识的实际应用能力。
二、本章课标要求
本章内容属于课程标准中课程内容的第二个一级主题“运动和相互作用”,是该主题下的二级主题“机械运动和力”中的部分内容。内容标准要求如下:
2.2.7 通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。
例8估测自己站立时对地面的压强。
2.2.8 探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
例9了解铁路站台上设置安全线的必要性。
三、本章核心素养
物理观念:压力、压强、减小或增大压强、液体压强的特点、液体压强的大小、连通器、大气压强、大气压强的测量、流体压强与流速的关系、飞机的升力。
物理思维:通过蚊子和骆驼的对比,可以知道压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。经历探究影响压力作用效果的因素的实验过程,培养学生提出质疑、解决问题的能力。通过对日常生产生活中的现象分析,总结出减小或增大压强的方法,进而能够解释生活中相关现象。通过生活中洗菜池洗菜时,产生疑问、设计实验和制定计划、进行实验、记录实验现象、分析归纳得出液体内部压强的特点,培养学生提出观点,分析综合的能力。通过建立物理模型,推导得出液体压强的大小计算公式,培养学生建构物理模型、分析概括的能力。通过生活中的吸饮料、吸盘等,知道大气压的存在;通过大气压把铁桶压扁,知道大气压的数值很大。从而提出问题大气压究竟有多大?通过巧妙设计实验,记录实验数据,通过计算得出大气压的数值。通过吹气时硬币向上“跳”的现象,提出猜想:是不是气体的压强与气体的流速有关系?设计实验、科学论证得出流体压强与流速的关系。
科学探究:探究影响压力作用效果的因素,研究液体内部压强,验证大气压存在的实验、大气压的测量、流体压强与流速的关系实验。
科学态度与责任:通过经历探究影响压力作用效果的因素、研究液体内部的压强,培养学生科学探索精神,锻炼学生对待科学实事求是、严谨认真的良好品质。通过学习增大和减小压强、液体压强的特点、连通器、流体压强与流速的关系等,让学生了解科学、技术和社会的紧密联系,激发学生对科学探索的欲望。
四、本章教学目标
(一)内容目标:
1.知道压力的概念
2.知道压力的作用效果与压力大小和受力面积的关系;
3.知道压强的概念,能用压强的计算公式进行简单的计算;
4.知道增大和减小压强的方法,能解释相关现象;
5.知道液体内部存在压强和液体内部压强的特点,能解释相关现象;
6.能推导得到液体压强的计算公式,能用公式进行简单计算;
7.知道连通器的原理,了解连通器的应用;
8.知道大气压强存在;
9.能粗略测量大气压,了解大气压的应用;
10.知道流体压强与流速的关系,了解流体压强与流速的关系的应用;
11.了解飞机的升力。
(二)学业目标:
1.通过对本章内容的学习,让学生知道物理来源与生活,也能应用于生活。
2.通过液体的压强,让学生了解我国的科学技术发展,推动实现中华民族伟大复兴思维使命担当。
五、教学重点
1.压强的概念和计算;
2.增大和减小压强的方法,解释相关现象;
3.液体内部压强的特点;
4.液体压强的大小和计算;
5.连通器原理和应用;
6.大气压强的存在和测量。
六、教学难点
1.设计实验制订计划,进行实验、分析实验数据,得出压力作用效果与压力大小和受力面积的关系;
2.研究液体内部压强的实验过程和得出结论;
3.液体压强的计算。
七、学情分析和建议
八年级学生在学习本章知识以前,已经比较系统地学习了力的概念、力的作用效果、力的测量和二力平衡,对这些知识都有一些感性的认识,在日常生活中对这些概念都有所接触或使用,并不陌生,但是很少进行系统的观察和深入的思考,特别对压强的知识在现实生活中的广泛应用,更显认识不足、理解不深。在实际教学当中,让学生带着这些问题走进课堂,注意从学生比较熟悉的生活现象引入教学内容,并创造条件,让学生经历科学与生活的关系,激发学生探究压强的兴趣,促进学生自身的发展,从而培养学生的动手能力、创新能力和思维能力。另外,学生的数学计算能力是否提高需要掌握。虽然初二上学期已经学习了速度和密度的相关计算,但是对于数学知识中科学计数法的使用尚不熟练,在学习密度那一章节已经有所体现,所以清楚地了解学生数学运算能力是否提高是非常有必要的,同时也为后续的液体压强及浮力的计算打下扎实的基础。最后,学生通过前期知识的学习,动手操作能力已经有一定的基础,具备了探究意识,并且认识到物理是一门以实验为主的学科,有了实验意识。但是由于惰性心理的束缚,学生懒得动手、懒得思考、懒得研究。至于如何提高学生学习物理的兴趣,如何引导学生自主学习,积极动手做实验,这都需要课前进行深入的了解,做到心中有数,有的放矢。
八、本章活动主题
设计有关压强的小实验,如图所示,能抓起瓶子的气球、吹不大的气球、吹不灭的蜡烛等。
九、整体教学课时安排
单元主题 任务 问题 活动
压强 任务一:压强(1课时) 问题1:压力的作用效果与哪些因素有关,以及和它们的关系是怎样? 活动一:做出图中压力的示意图,总结得出图中物体对接触面的压力的共同特点。活动二:探究影响压力作用效果的因素。
问题2:压强的计算公式是什么?在利用公式计算时需要注意什么? 活动一:生自主阅读课本,得出压强的概念、公式、单位。完成课堂训练。
问题3:怎样增大或减小压强? 活动一:讨论图片中是增大压强还是减小压强。活动二:讨论有哪些方法可以增大压强,哪些方法减小压强。活动三:举例日常生产生活中增大压强和减小压强的实例。
任务二:液体的压强(2课时) 问题1:液体内部存在压强吗?液体内部压强的特点时怎样? 活动一:在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜,逐渐加水观察现象。
问题2:液体压强的大小怎样计算? 活动二:探究液体内部压强的特点
问题3:连通器的原理是什么?连通器有哪些应用? 活动三:举例连通器在实际生活的应用,并讨论一艘轮船如何通过三峡船闸。
任务三:大气压强(1课时) 问题1:大气压强存在吗? 活动一:进行覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、模拟马德堡半球实验。活动二:讨论解释生活中的大气压现象。
问题2:如何测量大气压强的大小? 活动一:利用吸盘、弹簧测力计粗略测量大气压的值。活动二:利用注射器、弹簧测力计粗略测量大气压的值。
问题3:哪些因素会影响大气压的大小?大气压有哪些应用? 活动一:利用自制气压计,观察大气压随高度的变化。
任务四:流体压强与流速的关系(1课时) 问题1:流体压强与流速有什么样的关系? 活动一:完成硬币跳高实验,并简单解释原因。活动二:探究气体、液体的压强与流速的关系。活动三:讨论并解释生活中有关流体压强与流速关系的现象。
问题2:飞机如何获得升力? 活动一:阅读教材,讨论飞机是如何获得升力。
十、学习评价量化表
评价指标 评价等级即分值 得分
一级指标 二级指标 优秀 良好 合格 自评 他评 师评
活动态度(20%) 学习兴趣 对本课有浓厚的学习兴趣 对本课有较高的学习兴趣 对本课的学习兴趣一般
学习态度 学习态度认真负责,努力完成预定任务 认真参与,在同学的协助下努力实现预定任务 认真参与,在同学的协助下努力未能全部实现预定任务
合作交流(20%) 与人合作 主动和同学配合,分工合作,乐于帮助同学 能和同学配合,做好自己分内的事 有需要时才和同学合作,喜欢个人学习
与人沟通 态度谦虚,认真倾听同学意见,能合作解决问题 会倾听同学意见,基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见,不喜欢和同学合作解决问题
探究实验(30%) 动手操作 能熟练操作实验器材,并在规定时间内完成实验任务 操作器材叫熟练,能够完成实验任务,但有缺陷 不能熟练操作实验器材,不能完成实验任务,或效率太低
分析归纳 根据实验现象和数据能够快速地分析归纳得出结论,并能和同学交流反思 能根据实验现象和数据得出实验结论,不能和同学交流反思 能记录现象和数据,不能得出对应的结论,或不能得出完整的结论
学习成果(30%) 获取知识 能够完成本节课的学习目标,能完全理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标,能在老师或同学的协助下理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标,不能完全理解本节课重难点
熟练运用 能够独立、快速完成课堂或课后练习,能运用所学内容解释一些实际问题 能够在老师或同学的帮助下完成课堂或课后练习,能解决一些实际问题 不能完成全部的课堂或课后练习,在解决实际问题时存在较大困难
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