浮力与升力
认识浮力(第一课时)
设计理念:
1、从生活中浮力现象走向物理,从物理走向社会,将所学知识用于生产生活中,去解决实际问题,做到学以致用;
2.在研究问题过程中,引导学生注重科学方法探究,提倡多种学习方式,使学生成为知识“发现者”、“创立者”,充分激发学生的创造性思维;
3.充分发挥学生的主体地位,让学生通过自己设计、思考、讨论、实验等方式参与到教学过程中,真正成为课堂的主人。
浮力是学生比较熟悉的一种力,正因为浮力比较常见,学生往往凭着自己的生活经验去认识浮力,在这些认识中有些是不科学甚至是错误的,因此在教学中就要求既要注意利用学生已有的经验和知识,又要纠正那些错误的认识,也为下一节阿基米德原理打下扎实基础,所以这节课主要采用演示实验和学生实验相结合,注意引导学生动手、动脑、动口,在教师的启发下,让学生自己去解决问题,这样既可以充分调动学生的主动性,又可以活跃课堂气氛。
教学目标:
知识与技能:1、.通过观察,认识生活中的浮力现象,了解浮力是怎样产生的。
2.通过实验探究,知道漂浮和下沉物体受到浮力作用,学会利用弹簧测力计测量物体的浮力。
过程与方法:1、通过实验探究认识浮力.
2、通过实验探究,知道漂浮和下沉物体受到浮力作用,通过实验操作、培养学生的观察能力,分析概括能力
情感、态度与价值观: 1、初步认识科学技术对社会发展的影响.
2、 初步建立应用科学知识的意识.
3、培养严谨的科学态度和协作精神.
教学重点:浮力的概念
教学难点:浮力是怎样产生的。
教学方法:讨论、探究
教学用具:乒乓球、水、水槽、铁块、弹簧测力计、阿基米德原理实验装置等。
教学过程:
一、复习
1、力的测量工具是什么?
二力平衡条件是什么?
计算压强公式?计算液体压强公式?
4.如图容器中有水,请说出A、B、C、D四处的压强大小关系。
二、引入新课
不会游泳的人掉到河里将会怎样?但如果抱着救生圈就不会下沉。船、木块会浮在水面上;而潜水艇却可以浮在水面也可以沉入水中;等等的这些现象都与浮力有关,那么什么是浮力?浮力是怎样产生的?为什么有的物体沉下水底,却有的浮上水面?这节课我们就来学习浮力的知识。
三、新课教学
(一)研究什么是浮力
1、演示:把乒乓球放入水中的木块放手后,木块从水里浮上来,最后浮在水面上静止不动。
提问:在水里浮上来和浮在水面上的木块受几个力的作用?施力物体是什么?力的方向如何?
学生回答后小结:从水里浮上来的木块受到竖直向下的重力,施力物体是地球。还受到竖直向上的浮力,施力物体是水。上浮过程中木块受非平衡力的作用,浮力大于重力。木块浮在水面静止不动时,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。木块在平衡力的作用下保持静止状态。可见,从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力。
2、演示:把石块放入水中,放手后石块在水中下沉,并且一直沉到水底。
提问:下沉的石块受浮力作用吗?
教师指出,为研究这个问题,同学们分组完成课本9—2的实验。(两人一组进行实验)
要求:①明确实验目的是判断浸没在水中和酒精中的石块是否受到浮力,以及浮力的大小和方向。
②石块要用细线挂牢。读取石块浸没在水中弹簧秤的读数时,石块不要触及杯底或杯壁。
学生实验时,教师巡回指导。
实验完毕,组织讨论,教师总结。
①挂在弹簧秤上的石块在空气中静止不动,受几个力的作用?方向如何?施力物体是什么?这几个力的关系是怎样的?说出石块在空气中重多少牛。
小结:石块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力。重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是细线。二力的关系是彼此平衡。此时弹簧秤的示数就是石块所受的重力。
②挂在弹簧秤上的石块浸没在水中的读数是多少牛?此时,浸没在水中的静止石块受到几个力的作用?各力的方向如何?施力物体是什么?这几个力的关系如何?两次弹簧秤的读数之差说明了什么?
小结:石块此时受到三个力的作用,一个是竖直向下的重力,施力物体是地球;一个是竖直向上的拉力,施力物体是细线;另一个是竖直向上的浮力,施力物体是水。石块静止不动说明:石块受到的重力一石块受到的拉力十石块在水中受到的浮力。由于石块浸没在水中时受到拉力的大小就是此时弹簧秤的读数。所以石块受到的重力一石块在水中秤的读数十浮力。弹簧秤两次读数的差就是浸没在水中的石块受到的浮力。浮力一石块重一石块在水中秤的读数(也可叫做石块在水中时的视重)。以上实验,说明浸入水中的石块也受到浮力。
③、教师总结讲解时,边讲边画出石块受力分析图
④、引导学生探究:下沉的物体是否受到浮力,得出浮力的概念 及测量方法。用弹簧测力计测出物体在空气中受到的重力记为G,再把此物体浸没在水中测它的重力,记为F,比较两次弹簧测力计的示数,发现了什么问题?据此,你能得出什么结论?
⑤、分析实验:示数变小了,说明物体受到了向上的力,这个力就是浮力。
F浮 = G — F 即弹簧测力计两次读数之差,这也是浮力的测量方法。 ⑥、练习
将一物体系在弹簧称上,称得其重为100牛顿,将它放入水中,弹簧称的读数为80牛顿。则物体受到的浮力是多少
(二)研究浮力产生的原因 物体受到向上向下的压力差。
①、演示:与容器底紧密接触的木块不受浮力
②、演示:如右图
③、教师引导学生分析得出
F浮=F向上-F向下
(三)小结、这节课我们学习了浮力的概念,浮力产生的原因,以及求浮力的两个方法称量法和压力差法。浸在空气中的物体也受到空气对它的浮力。如气球
板书设计
浮力
(一)浮力
(1)浸在液体中的物体受到的液体向上托的力叫做浮力。
(2)一切浸在液体里的物体都受到竖直向上的浮力。
(3)浮力=物体重一物体在液体中的弹簧秤读数。F浮= G- F。”
方向:竖直向上
、浮力产生的原因
F浮=F向上-F向下
第一节 认识浮力(第二课时)
教学目标:
知识与技能:1、进一步理解浮力产生的原因
2、通过实验探究知道浮力的大小与哪些因素有关
过程与方法 1、经历探究浮力大小的过程.
2、通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值.
情感态度与价值观
1、初步认识科学技术对社会发展的影响.
2、初步建立应用科学知识的意识.
3、培养严谨的科学态度和协作精神.
教学重点:浮力产生的原因
教学难点:应用所学知识解决实际问题
教学方法:讨论
教学用具:水、水槽、铁块、弹簧测力计、
教学过程:
一、复习提问,引入新课
1、正在装货的货船,船的吃水深度有什么变化?
2、浮在水面上的大小轮船:比较它们谁受到的浮力大?
3、比较潜水员潜入水底与他部分身体露出水面,谁受到的浮力大?
4、为什么人可以休闲地躲在“死海”水面上读书、读报呢?
5、用弹簧测力计测出物体在空气中受到的重力记为G,再把此物体逐渐浸入在水中观察弹簧测力计的示数,发现了什么问题?
教师提问:浸在液体中的物体所受浮力的大小到底跟哪些因素有关呢?
二、新课教学:探究影响浮力大小的因素
1、猜想:请同学们就这个问题互相讨论,并进行猜想。(鼓励学生大胆猜想)
老师将同学们的猜想写在黑板上,
同一物体所受浮力大小可能跟以下因素有关:
(1)跟物体浸入液体中的体积有关;
(2)跟物体浸入液体的深度有关;
(3)跟液体的密度有关;……
2、指导学生上讲台设计实验。
(1)、探究目的:了解浮力大小与那些因素有关。
(2)、器材:弹簧测力计、铁块、细线、水槽(增加实验可见度)、水、盐。 (3)、 实验设计:①在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次将铁块浸入水中不同位置,如课本P26图11-10,观察比较弹簧测力计的示数变化情况,从而比较浮力大小;②再将铁块分别浸没在水和浓盐水中,观察比较弹簧测力计的示数变化情况,从而比较铁块在水和浓盐水中受到浮力的大小。根据F浮 = G – F’,G不变,F’变小,F浮变大。(请同学们填空P26)
3、进行实验
教师指导学生根据实验桌上的器材设计实验,对出现的问题加以纠正。师生共同评价,并加以鼓励。
学生充分讨论,设计实验方案,确立实验分工,进行小组实验。学生讨论分析实验数据,得出结论。
4、得出结论:(板书):浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体中的体积有关,跟液体的密度有关;跟物体浸入液体中的深度无关。
师:游泳者感觉到潜入水中时比在水面游泳时受到的浮力大,其原因是什么?(学生回答,老师归纳)
5、应用
(1)、 请同学们观察课本图片,思考游泳者感觉到潜入水中时比在水面游泳时受到的浮力大,其原因是什么?
答:因为游泳者潜入水时浸入水中的体积(即排开水的体积)比在水面游泳时浸入水中的体积大,所以潜入水中时受到的浮力大。
(2)、设计实验探究浮力的大小与跟物体的密度有关、物体的重力有关、物体的形状有关无关。
小结:浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体中的体积有关,跟液体的密度有关
作业布置:课本88页1、2、3题
第二节 探究浮力的大小(第一课时)
教材分析:本节内容教学重点是阿基米德原理,研究的方法是实验,要求误差尽可能的小,实验的可见度、可信度高。
教学目标:
知识与技能:1、经历浮力大小的探究过程,理解浮力的大小与被物体排开的液体(或气体)的重力之间的大小关系?
2、.知道阿基米德原理的内容,了解物体受到的浮力大小与哪些因素有关。
过程与方法:通过实验操作、培养学生的观察能力,分析概括能力提高动手动脑的能力
情感、态度与价值观:1、培养学生的学习兴趣和重视实验、实事求是的学习态度严谨的科学态度和协作精神。
2.学习阿基米德善于观察思考的精神。
教学重点:理解浮力的大小与被物体排开的液体(或气体)的重力之间的大小关系?
教学难点:物体受到的浮力大小与哪些因素有关。
突破难点的方法:把此探究实验做好,真正理解阿基米德原理。
教学设计理念:本节的重点和难点:通过探究影响浮力大小的因素的定性和定量实验过程,在合作与探究中知道浮力的大小与哪些因素有关,理解阿基米德原理。
教学方法:以实验为主线,教师引导,学生积极参与的自主探究实验的综合课堂模式法。
教学准备:
教具:弹簧测力计、铁块、水槽、小烧杯、溢水杯、水、细线、盐等。
设计课件:将课本画面做成动态画面,分别突出影响浮力的相关因素,突破思维难点,展示活动相关内容及其他,提高课堂容量和教学效率。
教学过程:一、复习提问,引入新课
1、浮力的概念及方向
2、浮力产生的原因
3、浮力的大小与哪些因素有关
二、新课教学
(一)、回顾探究浮力的大小与哪些因素有关的实验
1、提出问题:浮力的大小与哪些因素有关
2、猜想 :浮力的大小与物体浸入液体的深度、体积及液体的密度有关
3、设计实验:
4、进行实验
5、分析实验
6、得出结论:浮力的大小与物体浸入液体有关、与液体的密度有关。与浸入液体的深度无关。
引导提问:从活动中我们知道物体受到浮力的大小与排开液体的体积有关,还与液体的密度有关,排开液体的体积越大,液体的密度越大,物体受到的浮力也越大,这是一种定性的关系,下面让我们来探究活动浮力大小与这两个量的定量关系,即怎样测算浮力的大小?
(二)、怎样测算浮力的大小?(提出问题)
1、请学生回答怎样测出浮力的大小,是否还有其它方法?
F浮 = G — F
F浮=F向上-F向下
故事:阿基米德与皇冠
研究浮力的大小(如图)
设计并进行实验(指导学生上讲台演示)
器材:弹簧测力计、铁块、溢水杯、小水杯、水、浓盐水。
实验探究过程:参照课本所示实验过程进行探究。研究物体受到的浮力跟被它排开的液体的重力大小的关系。步骤如下:
①用弹簧测力计测出铁块的重G,小空烧杯的重G杯;
②溢水杯装满水,小空烧杯放在溢水杯的溢水口下面,再将铁块缓慢地浸没在溢水杯的水中,记下这时弹簧测力计的示数F’,根据F浮 = G - F’求出F浮;
③用弹簧测力计测出小空烧杯和排出水的总重 G杯+排出水,G排 = G杯+排出水- G杯;④比较F浮和G排,得出其关系。
⑤再用浓盐水代替水,重复以上实验,可以得出相同的结论。
(2)得出结论:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。(这就是著名的“阿基米德原理”,它对于气体同样适用)。
阿基米德原理的公式表示:F浮 = G排
(三)、课堂练习
一只轮船在江面行驶,轮船排开水的体积为103m3,试求这只轮船所受的浮力是多大?(g取10N/kg)
学生互相交流,上黑板写出解答过程。
学生在教师引导下由以上练习得出“阿基米德原理”公式:F浮=G排= m排g=ρ液g v排。
解题方法小结:(3)、为了更好地理解阿基米德原理,将公式F浮 = G排 展开,即F浮 = G排 = ρ液gV排 这样就为利用阿基米德原理解答实际问题提供方便。
三、小结:阿基米德原理:F浮 = G排
第二节 探究浮力的大小( 第二课时)
教学目标:
知识与技能:1、进一步理解浮力的大小与被物体排开的液体(或气体)的重力之间的大小关系。及物体受到的浮力大小与物体浸入液体有关、与液体的密度的关系。
2、用阿基米德原理及物体的沉浮条件解决生活中的实际问题。
3、知道浮力的应用。
过程与方法:1、培养学生的分析概括能力和提高动手动脑的能力
2、通过收集、交流浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值
情感、态度与价值观:1、实事求是的学习态度严谨的科学态度和良好的学习习惯
2. 初步认识科学技术对社会发展的影响。初步建立应用科学知识的意识。
教学重点:进一步理解浮力的大小与被物体排开的液体(或气体)的重力之间的大小关系。
及物体受到的浮力大小与物体浸入液体有关、与液体的密度有关。
教学难点:利用阿基米德原理及物体的沉浮条件解决生活中的实际问题。
教学方法:探究、讨论
教学过程:
一、复习提问,引入新课
浮力产生的原因
物体的沉浮条件
3、浮力的大小与哪些因素有关
4、阿基米德原理的内容
通过以上知识的学习,请同学们自己小结一下求浮力大小的方法(学生讨论后回答)。
二、新课教学
(一)、计算浮力的方法
F浮 = G — F
F浮=F向上-F向下
F浮 = G排
、利用所学知识解决问题
1、体积是50dm3的氢气球在地面附近受到的浮力是多少?(ρ氢气=0.09Kg/m3,ρ空气 =1.29Kg/m3)
2、把重为38N、体积为5×10-4m3的实心金属球浸没在盛满水的容器内,溢出水的重为多少N,金属球所受浮力的大小为多少N.
3、一名潜水员需到水下打捞体积为5×10-3米3的物体,当他潜入水下10米深处时,他所受水的压强为多少帕,物体受到水的浮力为多少牛,浮力的方向为竖直______。
4、一个铁块浸入一个装满水的烧杯中,溢出0.02kg的水,铁块受到的浮力是多少N.
5、一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,所排开的水所受的重力为20N,此时它所受的浮力为____ N,潜水艇潜水越深,受到水的压强_______ 。
6、一个铝块在空气中称量时,弹簧测力计的示数是25.6N;把它浸没在水中称量时(不接触 容器壁),弹簧测力计的示数是15.8N.此铝块受到的浮力是多少N.铝块的体积?铝块的密度?
三、作业布置:
1、一个石块重5N,把石块挂在弹簧测力计下端,将其浸没在某种液体中,此时弹簧测力计的示数为2N,则该石块受到液体的浮力为______N。由此可知,此石块在液体中下沉时_______浮力的作用(填“受到”、“不受到”)。
2、有一个合金块质量10kg,全部浸没在水中时,需用80N的力才能拉住它,求:此时合金块受到的浮力多大?(g=10N/Kg)
3、一个正方体铁块,在水下某深度时,上底面受到15N压力,下底面受到20N压力,则此时铁块受到浮力是____N;当铁块下沉到某位置时,上底受到压力增大至20N时,下底受到压力是_____N。
第三节 研究物体的浮沉条件(第一课时)
设计意图
本节知识是前面所学知识的综合运用,与力、重力、二力合成、二力平衡、密度等知识联系紧密。内容包括两个知识点:一是物体的浮沉条件,二是密度计、潜水艇、热气球的浮沉原理。
在教学环节中,为了让学生自然地得出“浮沉取决于它所受重力和浮力大小”的研究课题,我设计了一个探究活动——如何使下沉的物体上浮或上浮的物体下沉,在实验中准备了多个学生日常生活中常见的物品(橡皮泥、牙膏盒等)作为研究对象,不仅使学生在活动中提高兴趣,同时也在学生的头脑中初步形成浮沉可能与它所受重力和浮力大小有关的印象。
对知识点的处理,主要通过调动学生的学习积极性,运用“讨论·实验·探究·创造·反思”五位一体的教学模式,以”提出问题—形成猜想—实验探究—得出结论—制作使用”为主线的思维程序让学生自己探究,体现从生活走向物理,从物理走向生活的学习理念.
为了较及时地得到反馈信息,将课本中“轮船、潜水艇、热气球浮沉”这个知识点的学习改为网上自学,培养学生获取知识信息和分析归纳能力。并在小结中设计一个活动,即采用小组协作,全班交流的方法让学生谈论本节课的收获,体现“以学生为主体”的教学模式。
课时:第一课时
教学目标
知识与技能
⑴理解物体的浮沉条件。
⑵知道轮船、潜水艇、气球的浮沉原理。
⑶能应用浮沉条件解释一些简单的问题。
过程与方法
⑴经历探究浮沉条件的过程,培养学生应用力和运动的知识分析概括能力。
⑵通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计浮沉原理的学习,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
(3)通过学生自己查阅轮船、潜水艇、气球、飞艇的资料,培养学生获取信息的能力。
情感、态度和价值观
⑴通过对轮船、潜水艇、气球和密度计的浮沉原理学习,让学生体验科学、技术、社会的紧密联系。
(2)通过学习阅读材料,培养学生的民族自豪感,培养学生热爱物理的情感。
教学重点和难点
重点:理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法。
难点:灵活利用浮力知识解决实际问题
教学用具
演示实验:三只乒乓球、大烧杯、水、模拟潜水艇实验器材、多媒体
分组实验:带盖的空瓶、牙膏盒、鸡蛋、盐、水、盐水、烧杯、弹簧测力计、量筒、酒精、木块、电脑
教学方法
以自主、协作的科学探究为主导,以问题、任务驱动和小组协作学习为策略,进行设计和指导教学。主要为以下两个环节:㈠对于浮沉条件的学习:先由实验现象引入物体的浮沉,小组探究实验引导学生归纳总结控制牙膏皮、鸡蛋的浮沉方法;在此基础上,结合力的分析,学生得出“物体浮沉与重力和浮力有关”,什么关系?由小组进行实验验证,得出结论;㈡将物体浮沉条件应用于生活、生产实际,对学生较为熟悉的轮船、潜水艇、热气球运用网络教学模式,提高学生的自主学习能力。对密度计学生感到陌生采用实验探究教学的方法进行理解和应用。
板书设计
㈠浸没在液体中的物体有哪些状态?
运动 下沉——沉底
上浮——漂浮
静止——悬浮
㈡浸没在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小
当物体所受G>F浮时,物体下沉;
当物体所受G<F浮时,物体上浮;
当物体所受G=F浮时,物体悬浮。
㈢浮沉条件的应用
轮船 潜水艇 热气球 密度计
新课引入
将三只乒乓球同时握在手中示意给学生看,选择正常的那个球,在地上拍拍,表示球是正常的。询问:如果将它投入到水中,将会看到什么样的情形?学生回答后偷偷改换沉底的那只球,放入水中,再放入第二只悬浮的球,最后在放入第三只漂浮的球。看到了什么?通过学生的回答介绍悬浮和漂浮概念。
乒乓球运动 下沉——沉底
上浮——漂浮
乒乓球静止——悬浮
实验探究
你们能否利用身边的器材,使它们象今天的乒乓球一样改变浮沉?
探究活动1——怎样使物体上浮和下沉
疑问:如何使下沉的物体上浮或上浮的物体下沉?
说明:如果学生能够试着将下沉的物体上浮,将上浮的物体下沉,那么,具有挑战性的任务,可以帮助学生形成感性的认知的同时,可以更好地激发学生的兴趣,激发思维。
实验安排:各小组运用自己选择的器材进行实验,思考改变浮沉的不同方法。如:将沉在清水中的鸡蛋浮起来;将浮在盐水中的鸡蛋沉下去;将浮在水中的牙膏盒沉下去;将沉在水中的牙膏盒浮起来;将沉在清水中的小瓶浮起来;将浮在盐水中的小瓶沉下去。
说明:比较独立的选择器材,对共同的问题进行探究,既能给学生以一定的学习空间,也能运用归纳的原理实现相关知识点的获取。
实验交流:
⑴请各小组派代表上台演示,说明实验的方法。
⑵根据同学们提供的实验方法,教师引导学生将方法分类,一类与重力有关,一类与浮力有关(液体密度、排开体积)
在实验现象的基础上,引导学生通过总结方法,明确从受力分析角度进行探讨。
实验所得:可见,重力和浮力大小控制了物体的浮与沉。
结论:浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小
研究的对象 方法 从受力分析的角度来看(改变了哪些力)(适当复习阿基米德公式)
如何使上浮的物体下沉 浮在水面上的小瓶 小瓶内装入水或物体 重力增大(浮力不变)
浮在水面上的牙膏盒 挤出空气 (ρ液不变,V排减小)浮力减小(物体重力基本不变)
浮在盐水中的鸡蛋 盐水中加水 (ρ液减小,V排不变)浮力减小(物体重力不变)
…… …… ……
如何使下沉的物体上浮 沉在清水中的小瓶 去掉瓶内、盒内的物体 物体重力减小(浮力不变)
沉在水中的橡皮泥 将橡皮泥捏成船形 (ρ液不变,V排增加)浮力增大(物体重力基本不变)
将沉在清水中的鸡蛋 液体中加入盐 (ρ液增加,V排不变)浮力增大(物体重力不变)
…… …… ……
在实验现象的基础上,引导学生通过总结方法,明确从受力分析角度进行探讨。
实验所得:可见,重力和浮力大小控制了物体的浮与沉。
结论:浸没在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小
探究活动2——物体的浮沉条件
疑问:那么,物体在水中的状态,和它受到的重力和浮力各有什么关系呢?
让学生在实验的基础上,完成下列表格的填写
实验序号 实验方法 观察小瓶运动情况 小瓶受力情况分析
受力示意图 力的大小关系
1 把盖上盖子的空小瓶浸没于盐水中,再松手 上浮 F浮 G F浮> G
2 把装满水并盖上盖子的小瓶,浸没于盐水中,再松手 下沉 F浮 G F浮< G
3 调整小瓶中的水量并盖上盖子(使其悬浮)浸没于盐水中,再松手 悬浮 F浮 G F浮 = G
结论:对与浸没在液体中的物体而言:当物体所受重力大于浮力时,物体下沉;当物体所受重力小于浮力时,物体上浮;当物体所受重力等于浮力时,物体悬浮。
三、小结:物体的浮沉条件
当物体所受重力大于浮力时,物体下沉;当物体所受重力小于浮力时,物体上浮;当物体所受重力等于浮力时,物体悬浮。
第三节 研究物体的浮沉条件(第二课时)
教学目标
知识与技能
1、理解物体的浮沉条件。
2、能应用浮沉条件解释一些简单的问题。
过程与方法:
1、通过对密度计浮沉原理的学习,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
2、通过制作密度计,培养学生的动手能力。
⒊情感、态度和价值观
1、通过制作密度计,激发学生学习物理的兴趣。
2、通过学习阅读材料,培养学生的民族自豪感,培养学生热爱物理的情感。
教学重点和难点
重点:理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法。
难点:灵活利用浮力知识解决实际问题
教学用具
演示实验:、橡皮泥、木棒、铁块、盐、水、盐水、烧杯、弹簧测力计、量筒、酒精、木块、
教学过程:
复习提问,引入新课
1、物体的浮沉条件
2、物体浮沉条件的应用
新课教学
(一)、物体浮沉条件的应用
1、引导学生阅读课本,了解潜水艇的浮沉
2、引导学生阅读课本,了解气象探测气球。并请一位同学表述
大气层中空气的密度随高度的增加而减小,根据自身重力的大小,将气象探测气球
充气到一定的体积,当F浮=G时,就可以使它悬浮在空中某一高度,进行气象探测。当工作完毕时,会自动打开阀门放掉一部分气体,使气球体积缩小,当
F浮3、引导学生阅读课本,了解人类是如何利用浮筒打捞沉船并请一位同学加以分析
利用浮筒打捞沉船时,先将浮筒装满水,沉在船旁,此时F浮G,浮筒在浮力的作用下带动沉船上升。
除了这些以外,浮沉条件还有奇妙的应用
(二)、活动——制作密度计
1、密度计的原理
⑴展示图片将两个一样的木块放在水和酒精中,问:哪个烧杯所装的液体是水?你是根据什么来判断的?为什么ρ液越大,V排越小呢?
⑵猜一猜:让学生对上述问题进行猜想,各种猜想都可。
⑶做一做:测量物体在不同液体中漂浮时受到的浮力。
实验器材:量筒、水、酒精、木块
议一议
①怎样利用提供的器材测量或计算受到的浮力?
实验设计中可能学生不能达到这一要求,引导学生从实验设计的几个问题展开讨论,逐一得到结论,为实验步骤的设计创造必要的条件。
交流总结得出实验步骤:
Ⅰ向量筒中装入一定数量的水,记下水的体积V1。向量筒中装入一定数量的酒精,记下酒精的体积V3
Ⅱ把木块放入装水的量筒中,观察木块所处的状态,并记下水面的位置V2。把木块放入装酒精的量筒中,观察木块所处的状态,并记下酒精面的位置V4
Ⅲ由公式F浮=ρ水g(V2-V1)计算木块在水中所受浮力,由公式F浮=ρ水g(V4-V3)计算木块在酒精中所受浮力。
Ⅳ对数据进行分析得出结论:在水和酒精中受到的浮力不变,ρ液越大,V排越小
Ⅴ思考:为什么物体在水和酒精中受到的浮力不变呢 引导学生由重力和浮力大小关系来分析,并可通过实验验证这一结论.
Ⅵ实验器材:弹簧测力计
用调节好的弹簧测力计称出木块的重力G。
Ⅶ对数据进行分析得出结论:浮力等于重力
2、密度计的制作
液体有很多种,能否根据这个原理制成一个工具粗测液体的密度呢?利用桌上的器材制做密度计
①器材:木棒、橡皮泥、酒精、水、煤油、烧杯
②讨论如何将木棒立起来。
③讨论如何定刻度。
④展示各人自制的密度计,并解说原理和使用方法。
⑤拿出实验室里用的密度计和自制密度计做比较,从结构、刻度线分布等方面详细了解密度计。
⑥学会用密度计测量桌面上未知的液体密度
4、小结:通过今天的学习,同学们有些收获?可以交流一下
5、课堂作业
你们知道“中山舰”和“泰坦尼克号”的沉船事件吗?假如把打捞沉船的任务交给你,你将采取怎样的措施?可以上网查阅材料
6、课后作业:课本P95 1——4
教学反思
学习了阿基米德定律后,学生对浮力有了一定的认识。而初中二年级学生心理和认知发展规律要求在教学中要充分调动他们的激情。他们不喜欢枯燥的理论分析和教条式的计算,但乐于参与动手实验、观察现象、了解与物理规律有关的图片。在玩中学更能激发学生的情感。因此在实际教学活动中应设计多个探究活动,放手让学生去看、去思、去做、去究,让学生在探究“怎样使物体上浮与下沉”、“探究物体浮沉条件”的活动中,悟到知识同时在处理各种课堂信息、交往合作、观察操作、表达等方面的能力都有所提高。“物体浮沉条件的应用”:通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计浮沉原理的学习,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,通过制作“密度计”的小实验,在活动中应用所学到的物理知识,训练学生的思维活动与动手能力,激发学生学习物理的兴趣。课外作业 “打捞中山舰”是对学生进行知识巩固与爱国主义教育的好材料。
第三节 研究物体的浮沉条件(第三课时)
(习题课)
1:将体积是500dm5、质量是450kg的水雷抛入水中。求水雷在静止时所受的浮力。
分析:水雷所受的重力 G=mg=450×9.8牛/千克=4.41×103牛顿
水雷浸没在水中时所受浮力:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×500×10-3m3=4.9×103N 得F浮>G
则根据物体的浮沉条件可知,水雷静止时是漂浮在水面上。
根据物体浮在液面的条件得出水雷此时受到的浮力
F浮=G=4.41×103N
答:水雷在静止时所的浮力为4.41×103N。
2、将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),________杯中水面升高得多。
3、为了测出普通玻璃瓶的密度,小华利用一个普通玻璃制成的小瓶、一个量筒和适量的水,做了如下探究实验:
在量筒内倒入50cm3的水;
让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上,此时水面与80cm3刻度线相平;
(3)让小瓶口朝下,沉没水中这时水面与62cm3刻度线相平。
请根据以上探究步骤推算出普通玻璃的密度为多少?(要求有推理的过程)
4、一个重5N的木块漂浮在水面上,它受到的浮力为多少N,它排开水的体积为多少m3。
5、质量相等的木块和冰块(ρ木<ρ冰)都漂在水面上,木块受到的浮力______冰块受到的浮力;体积相等的实心木块和冰块都漂在水面上,木块受到的浮力_______冰块受到的浮力。
练习:
1、把重为5N,体积为600cm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是(g取10N/㎏)
A.物体漂浮,F浮=6N B.物体悬浮,F浮=5N
C.物体漂浮,F浮=5N D.物体沉在水底,F浮=6N
2.死海是世界著名的咸水湖,当人完全浸入死海时,人受到的浮力______人受到的重力,所以人就会自然向上浮起,当人浮在海面上时,人受到的浮力______人受到的重力(选填“大于”“小于”或“等于”)
3.一艘轮船的排水量为20000吨,它的自重为 _____牛,它可以装载_______千克的货物。
4、一块木块漂浮在水面,木块受到的浮力为F1,它漂浮在酒精中木块受到的浮力为F2比较F1 F2 的大小。
5、重为3×105牛的飞艇静止在空中,飞艇受到的浮力大小为_____________牛,方向竖直______________。
作业布置:
1、三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”,如图1所示.它上升的主要原因是:灯笼内的热空气密度小于空气密度,导致灯笼受到的浮力 灯笼重力,所以灯笼才上升.
2、一个质量为0.5Kg的木块漂浮在水面上,它受到的浮力为多少 N
3、质量相等的木块和蜡块,漂浮在同一盆水中,它们所受浮力的大小关系是________
补充:
1.如图所示,四个体积相同和形状一样的小球,放入盛水的容器中,浮沉情况如图示,待四个小球静止时,受到浮力最小的球是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2、一块橡皮泥分三次捏成形状不同的三个圆柱体、球体和长方体,分别将橡皮泥浸没在水中,橡皮泥受到的浮力 (填“圆柱体大”、“球体大”、“长方体大”或“一样大”)。再将同一块橡皮泥浸没在水中的不同深度,则橡皮泥受到的浮力 (填“变大”、“变小”、
3、有一艘潜水艇在水下航行。它先从上面往下沉,后来又从下面往上浮,但是都没有浮出水面。问它在水里受到的浮力哪一次大?为什么?
4、大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示。若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则 ( )
A.ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 B.ρ甲<ρ乙 F甲>F乙
C.ρ乙>ρ甲 F甲ρ甲 F甲=F乙
5、甲、乙、丙三个实心小球分别在不同的液体中静止,三个球的体积关系是V甲>V乙=V丙,三种液体的密度关系是ρ1=ρ2>ρ3。则三个球的重力、密度的大小关系应该为( )
A. G甲=G乙>G丙 ρ甲=ρ乙>ρ丙
B. G甲>G乙>G丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙
C. G甲>G乙=G丙 ρ甲>ρ乙=ρ丙
D. G甲>G乙>G丙 ρ甲=ρ乙>ρ丙
6、新鲜鸡蛋在水中会下沉,小华向水中加盐并轻轻搅拌,随着盐的溶解,可以看到鸡蛋会上浮,如图所示,这是因为( )
A.鸡蛋的重力减少,重力小于浮力
B.鸡蛋的质量减少,浮力增大
C.鸡蛋排开盐水的体积增大,浮力增大
D.液体的密度变大,鸡蛋所受的浮力大于重力
浮力复习课
一、引入新课
演示实验:将乒乓球、木块、石头、金属块放入水中,让学生观察所发生的现象,然后回答:)
为什么乒乓球、木块能够浮在水面上?
那么沉入水底的铁块、石头受不受浮力的作用?
那么什么是浮力?
那么浸在气体里的物体受不受浮力?
二、新课教学
1、浮力
(1)、概念:浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体对它竖直向上的力叫做浮力。)
那么浮力产生的原因是什么?
(2)、浮力产生的原因
演示实验:将透明可乐瓶的底部截去,把乒乓球放在瓶中,然后往瓶内加水,可以看到浸在水中的乒乓球虽然排开一定量的水,但并不上浮。当用手堵住瓶口(或用瓶盖将瓶口盖上),让从夹缝流出的水聚集在乒乓球底部,乒乓球很快就浮出水面。请学生认真观察实验现象,回答下面问题。)
为什么开始时乒乓球浮不上来?
为什么瓶口一被堵上,乒乓球就浮了上来?
(引导学生回答后板书:
浮力产生的原因:浸在液体里的物体,受到液体的向上和向下的压力差,就是物体受到液体浮力的原因
F浮=F向上—F向下
浮力的方向总是竖直向上的。
二、浮力的计算
(一)、浮力产生的原因来计算浮力
打出投影片:1、有一边长为0.1米的立方体铝块,它的每个正方形表面的面积是_______平方米,如果它下表面受到水向上的压力是20牛,下表面受到水的压强是_______帕,上表面受到水的压强是_________帕,上表面受到水向下的压力是_________牛,铝块受到水的浮力是_________牛。[取g=10牛/千克])
由此可见,我们可以根据浮力产生的原因来计算浮力,那么还有没有其他方法呢?下面大家请看实验。
(二)、根据力的平衡来计算:F浮=G空—G液————————①)
1、演示实验:将一金属块挂在弹簧秤下,请一同学读出弹簧秤的示数。然后将金属块浸入水槽中的水里,请一学生再读出弹簧秤的示数。然后让学生回答:)
为什么弹簧秤的示数减小了?
那么弹簧秤减小的示数和它受到的浮力的大小有什么关系?[学生答:两者相等。]
那我们能不能利用这个方法来计算浮力呢?[学生答:能。]
根据力的平衡来计算:F浮=G空—G液————————①)
(三)、阿基米德原理
1、习题:打出投影片:
有一薄塑料袋盛满水,扎紧袋口挂在弹簧秤下,称地重是9.8牛,把它全部浸入水中时,弹簧秤的示数是_______牛,则塑料袋受到的浮力是______________牛。)
2、演示实验验证:将一装有水的塑料袋先挂在弹簧秤下,让学生观察一下示数,然后将塑料袋慢慢浸入水中,让学生观察示数的变化。然后回答问题)
(1)、当塑料袋全部浸入水中时,弹簧秤的示数变为了多少?[学生答:零。]
(2)、由此说明了什么?[学生讨论回答,师总结:我们在塑料袋中装的是水,当塑料袋浸入水中时,它必然要排开相同体积的水。同时受到水的浮力作用,最终其示数变为零,说明它受到的浮力和它所排开的水的重力相同。也就是说,浸在水中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开水受到的重力。其实,这个结果在任何液体中都成立。这就是早在2000多年以前希腊学者阿基米德所发现的著名的阿基米德原理。]
(板书:2、阿基米德原理
①阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体受到的重力。
②表达式:F浮=G排=ρ液gV排————————②)
(3)强调:在计算浮力时应当注意:①式中G空为挂在弹簧秤下的物体在空气中时弹簧秤的读数,G液为挂在弹簧秤下的物体浸在液体中时弹簧秤的读数。这个式子说明了测定浮力大小的一种方法;②式中的V排是物体排开液体的体积,或者说是浸没在液体中的体积,这个体积不一定等于物体的体积。
大家来看这样一道习题:(打出投影片:有人说:浸在液体中的物体,浸得越深,受的浮力越大。你认为呢?)[学生回答后,师讲:到底哪一种说法对,我们来验证一下]
(演示实验:将一金属块挂在弹簧秤下,浸入水中,并且改变金属块在水中的深度,让学生观察弹簧秤示数有没有发生变化。)
1、弹簧秤的示数变化了没有?
2、这说明物体受到的浮力变化了没有?
3、这个现象说明什么?
浮力的大小与什么因素有关呢?我们可以从阿基米德原理公式中找到答案:由浮力公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小只与液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关。下面大家来看这样一组习题。(打出投影片:
1、下列说法中,正确的是( )
A、物体浸的越深,浮力越大
B、凡是浸在液体中的物体都受浮力作用。
C、只有漂浮于液面的物体才受浮力作用
D、下沉的物体不受浮力的作用
2、用手将木块压入水底,松开手后,木块从水底上浮到水面的过程中,下列说法中正确的是( )
A、木块所受浮力不变 B、木块所受浮力逐渐减小
C、木块所受浮力逐渐增大 D、无法判断
3、煮饺子时,饺子先沉于锅底,后又漂浮,这是因为_______________。
4、把一铁块分别浸没在水和酒精中时受到的浮力分别为F1和F2,则( ) A、F1=F2 B、F1>F2 C、F15、桥墩浸在水中,它受不受浮力?
由此可知:决定浮力大小的因素,由浮力公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小只与液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关。理解这一问题时需注意以下三点:
浮力公式提供了计算浮力大小的一种方法,遇到问题时,首先根据浮力产生的原因去分析物体是否受浮力,而后才能确定是否用浮力计算公式计算浮力。
计算浮力问题时,应注意区分以下几个物理量的含义与区别:①浸没与浸入;②物体的体积、物体排开液体的体积与物体露出液面的体积;③物体的密度与液体的密度。
浸没在液体中的物体,所受的浮力大小只与液体的密度和物体的体积有关。
并且阿基米德原理及由原理得出的浮力公式,不仅适用与液体,也适用于气体。
(演示实验:将乒乓球、木块、石头、金属块、悬浮体放入水中,让学生观察所发生的现象,然后回答:)
为什么乒乓球、木块能够上浮?[学生答:因为受到浮力大于它的重力。]
为什么石头、金属块会下沉?[学生答:因为它受到的浮力小于它的重力。]
为什么悬浮体既不上浮,也不下沉?[学生答:因为它受到的浮力等于它的重力。]
师讲:由此可见,物体在水中到底是上浮还是下沉,取决于它受到的浮力和它自身重力的大小。
三、物体的浮沉条件
浸在液体中的物体,如果只受有重力G和浮力F浮作用,则:
当F浮> G时,物体上浮;
当F浮当F浮=G时,物体可停留在液体中任何地方。
上述浮沉条件,如果用物体的密度ρ和液体的密度ρ液来表示,则可叙述为:
当ρ液>ρ时,物体上浮;
当ρ液<ρ时,物体下沉;
当ρ液=ρ时,物体可停留在液体中任何地方。)
下面,我们来看这样一道习题,(打出投影片:
一块冰浮在烧杯中的水面上,当冰熔化后,杯中水面的高度怎样变化?为什么?)[学生讨论后,师总结:浮在水面上的冰受到重力和浮力的作用,且G=F浮。如果将冰块浮在水面时排开水的体积与冰完全溶化成水后的体积相比较,就可以得到正确的结论。因此求漂浮时冰块排开水的体积V排和冰块完全熔化成水后的体积V水是本题的关键。(打出投影片:对于漂浮的冰块来说有F浮=G即
ρ水gV排=m冰g
所以 V排=m冰g/ρ水g=m冰/ρ水————(1)
由于冰熔化后质量不变,所以m冰=m水=ρ水V水。
所以 V水=m冰/ρ水——————————(2)
由(1)(2)式可知:V排=V水。故杯中水面不变化。)
浮力的知识在生活中应用很广泛,例如轮船、潜水艇、气球、飞艇、密度计等都是利用浮力的知识工作的。下面我们来了解一下它们分别是怎样工作的。钢铁巨轮能够在水面上航行,那它是靠什么办法浮在水面上的?大家请看:
演示实验:将一废牙膏皮底部剪掉,卷成一团,放入水中,牙膏皮沉入水底。
那么谁能使它浮在水面上?
为什么这一次它没有沉到水底呢?[学生答:因为做成空心后,它排开水的体积增大,所以浮力增大,当浮力大于重力时它就能够浮在水面上了。]
由此可见,采用空心的办法可增大可以利用的浮力。即使最现代化的轮船,也是采用这个同学的办法。
四、浮力的应用
轮船——采用空心的办法来增大浮力的。)
潜水艇能够在水中自由上浮和下潜,它靠什么做到这一点的?[学生答:靠改变自身的重力实现上浮和下潜的。
潜水艇——靠改变自身的重力实现上浮和下潜的。)
谁知道气球是靠什么来上升和下降的?[叫一学生回答:是靠改变自身的体积来实现上升和下降的。
气球、飞艇——一般是靠改变自身的体积来实现上升和下降的。)
液体的密度我们可以用密度计来测量,那密度计是利用什么原理来测出液体密度的?[学生讨论后,师总结:密度计是测量液体密度的仪器。测定液体密度时,密度计漂浮在液面上;对于不同液体,密度计放入后排开液体的体积不同,即浸入液体中的深度不同。因此根据密度计浸入液体的深度可以测定液体的密度。]
(板书:
密度计
除了上述的应用,我们还可以利用浮力的知识来测量密度比液体大的固体的密度,谁知道测量的方法?[学生讨论后,师总结:若固体密度比液体大,可直接用浸没法测它的密度。即用弹簧秤先测出固体在空气中所受的重力G,再测出它完全浸没在液体中的“重力”G‘。然后通过计算可得到固体的密度ρ。计算方法如下:]
(打出投影片:
测固体密度:
由于G=mg,可求出固体质量m=G/g;
由G浮=G—G‘=ρ液gV排和V排=V,得
V=V排=(G—G‘)/ρ液g,求出物体的体积。然后由ρ=m/V求出其密度。
ρ=[G/(G—G‘)]ρ液)
下面,我们来做一组练习题:(打出投影片:
1、物体的浮沉条件是:当浮力____________重力,物体下沉;当浮力___________重力,物体上浮;当物体__________重力,物体悬浮。
下列说法中,正确的是( )
A、物体浸的越深,浮力越大
B、凡是浸在液体中的物体都受浮力作用。
C、只有漂浮于液面的物体才受浮力作用
D、下沉的物体不受浮力的作用
3、一只铜球放入某种液体中,则铜球( )
A、一定下沉 B、一定漂浮 C、一定悬浮 D、条件不足,不能确定
4、根据阿基米德原理可知,物体浸在液体中受的浮力跟两个因素有关,这两个因素是 _________和___________。
5、体积相同的木块、铜块和铁块,同时放入水中,它们静止时所受的浮力分别是F1、F2、F3,它们所受浮力的大小关系为F1_____F2______F3。
6、如图所示,甲、乙两只相同的容器都盛满了水,其中甲容器只装水,乙容器水面上漂 浮着一木块,两只桶的总重比较( )
A、甲桶比乙桶重 B、乙桶比甲桶重
C、两桶一样重 D、无法比较
甲 乙
7、三个体积相同的实心球静止在水中,如图所示,则可断定( )
A、甲球密度比乙球大 B、三个球密度一样大
C、乙球密度比甲球大 D、丙球密度比甲球大
8、潜水艇是利用____________________来实现它的浮沉的。气球或飞艇是靠________________________________从而改变自身所受的浮力,来实现上升或下降的。
9、轮船的排水量是指轮船满载时________________质量。
10、如图所示,同一物体在甲、乙两种不同的液体中,则甲、乙两种液体的密度大小关系为( )
A、ρ甲=ρ乙 B、ρ甲<ρ乙 C、ρ甲>ρ乙 D、无法判断
11、有一蜡烛直立在水中,有3厘米露出水面,当它将露出水面的3厘米燃烧掉后,下
说法正确的是( )
A、水下部分就处于悬浮 B、仍有3厘米露出水面
C、水下部分会沉入水底 D、露出水面的长度一定小于3厘米
12、在空气中称得等重的铁块和木块,若拿到液体中去称( )
A、木块和铁块的示重均为零 B、木块的示重等于铁块的示重
C、木块的示重小于铁块的示重 D、木块的示重大于铁块的示重
13、池中漂浮一只小船,若把池底放的石块捞出后放在船上,则池中水面将( )
A、下降 B、上升 C、不变 D、无法判断
14、一只小船装有一根木头,浮在水面上,如果将木头取出丢在水中,则水面将( )
A、上升 B、下降 C、不变 D无法确定)
教 案
赵
俊
峰
挂在弹簧秤上的石块浸没在水中时,受力分析图,弹箧秤的读数(F)=重力(G)-浮力(F浮)
挂在弹簧秤上的石块,静止不支时受力分析图
图9
下沉
上浮
漂浮
悬浮
沉底神奇的压强
认识压强(第一课时)
设计理念: 1.从生活中压强现象走向物理,从物理走向社会,将所学知识用于生产生活中,去解决实际问题,做到学以致用;
2.在研究问题过程中,引导学生注重科学方法探究,提倡多种学习方式,使学生成为知识“发现者”、“创立者”,充分激发学生的创造性思维;
3.充分发挥学生的主体地位,让学生通过自己设计、思考、讨论、实验等方式参与到教学过程中,真正成为课堂的主人。
教学目标:
知识与技能:1.理解什么是压力,什么是物体的受力面积。 会用力的示意图表示物体受到的压力。
2.了解压强的概念,压强公式中各个物理量的名称、单位及符号,知道压强位的物理意义和由来。能用压强公式进行简单计算。
3. 理解压强的大小与哪些因素有关。
过程与方法: 通过探究压力的作用效果跟什么因素有关?经历探究的主要环节,通过探究实验,观察实验现象、采集的实验数据,获得对压强比较深入的了解,初步学习使用控制变量法。
情感态度与价值观: 通过亲身的体验和感悟,使学生获得对压强、基本知识理解的感悟认识,为深入理解和应用这些知识打基础。经历压力作用效果与哪些因素有关的探究活动,使学生获得对压强基本知识的感性认识,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
教学重点: 压强公式及压强的大小跟压力的大小和受力面积的大小有关,
教学难点: 压强的公式及单位
教学方法: 探究、讨论
教具:钉板、砝码、石粉、铅笔、海棉、橡皮泥、铁钉等
教学过程:
创设物理情景,引入新课
为什么大型载重车要安装许多车轮?
为什么沙地上高跟鞋比平底鞋的痕迹印要深?
引导学生分析、思考,上述情景中蕴含着什么物理知识?如何用科学的语言描述?
二、新课教学
(一)教师讲述:压力
1、 定义:垂直压在物体表面上的力叫做压力。
方向:与接触面垂直。
大小:有时等于重力(水平放置时)、有时不等于重力
2、突破难点的方法:
练习:利用如图1几种情况分析压力的作用情况来巩固所学的压力的知识。 (图1)
3.小实验:分别用笔尖和笔帽扎手,体验有什么不同当感觉。引入压力的作用效果,在物理学中用压强来表示,引出本节课的课题-----------压强
(二)压强
1、引导学生利用探究实验进行压强的学习
提出问题:压力的作用效果跟什么因素有关?
进行假设和猜想:根据上面的小实验提出猜想压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。
制定计划与设计实验:方法:控制变量法。
小木凳放入沙盘中,观察桌腿压入细沙深度
在小木凳上增加一个重物,观察桌腿压入细沙深度
将小木凳翻转过来,倒置于沙盘中,并在凳上仍然放置一个等重的重物。观察压入细沙深度
进行实验与收集证据:
分析与论证:
根据甲、乙图的分析,可以得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越显著;
根据乙、丙图的分析,可以得出的结论是:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越显著;
归纳总结得出规律或结论:压力的作用效果(压强P)不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。
2、引导学生阅读课本
压强的定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压强的公式:如果用P表示压强、F表示压力、S表示受力面积。
压强的计算公式
符号的意义及单位:P---压强---帕斯卡(Pa)
F---压力---牛顿(N) S---受力面积—平方米( m 2)
1Pa = 1N/m 2
压强的物理意义:
以P=20Pa为例,P=20Pa=20N/ m 2,它表示每平方米面积上受到的压力是20N。
三、小结:(略)
四、巩固练习:1.如图所示,小华往墙上按图钉时,图钉帽的面积为1cm2,图钉尖的面积为5×10-4cm2,手指对图钉帽的压力是40N,求:图钉尖对墙的压强是手对图钉帽压强的多少倍?
2. 给你如图所示器材,其中A和B是由同种材料制成的均匀圆柱体,C是泡沫塑料。请你根据如图15所示的场景,设计一个实验,探究压力的作用效果与受力面积的关系。要求写出实验步骤、现象和结论。
实验步骤(可用简图说明):
实验现象:
五、布置作业:
认识压强(第二课时)
教学目的
知识与技能:1巩固对压强概念的理解 2.知道减小和增大压强的办法,并能对一些简单现象进行解释。
过程与方法: 通过实际动手,实践如何改变压强.观察生活中各种跟压强有关的现象,了解对比是提高物理思维的基本方法。了解改变压强的实际意义,了解改变压强大小的基本方法。.使学生学会独立思考,提高动手动脑的能力
情感态度与价值观: 了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性。通过本课的学习,使学生进一步懂得物理知识不仅有趣。更是有用的。
教学重点: 知道减小和增大压强的办法,并能对一些简单现象进行解释。
教学难点: 压强知识的应用
教学方法: 实验、讨论
教具
演示用:钝刀口和锋利刀口的剪刀各1把,断了尖和没有断尖的锥子各1个,硬纸片或布条,肥皂块,1~2厘米宽的塑料带和细棉线各一根。
学生用:肥皂一小块,1—2厘米宽的塑料带和细棉线各一根。
教学过程
一、复习第一课时所学知识
1.什么叫压力?压力的作用效果跟哪些因素有关?
2.什么叫压强?写出计算压强的公式和压强的单位。
3.通过列举相关的实例(啄木鸟、图钉、刀等),提出问题,怎样减小或增大压强?让学生结合自己生活感受、经验进行讨论并总结和归纳:
4.说出你测物理课本1张纸对桌面的压强的办法。
以上问题,均由学生回答,由另外的学生补充、纠正。然后由教师进行评讲
二、进行新课
根据学生对玻璃杯开口向上和开口向下两种情况放在细砂陷入细砂深度不同的回答,引导学生分析:玻璃杯对细砂的压力不变,玻璃杯对细砂的受力面积发生了变化,使玻璃杯对细砂的压强发生了变化。
2.讲述
(1)任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度物体将会被压坏。
(2)举例:房屋建设中,楼层修得越高,楼体对地面的压力就越大,如果墙基的受力面积不足够大,楼房对地的压强就很大,可能会使地面下陷,楼房倒塌,造成损失,所以修建高楼大厦,必须加宽地基,以减小楼房对地面的压强。
(3)引导学生阅读课本:学生阅读课本,读后说一说履带拖拉机和雪上飞机是采用什么办法来减小压强的?教师对学生回答补充、完善后板书“在压力不变时,利用增大受力面积的办法,可以减小压强。”
3.实验:
(1)学生随堂实验:
同学们桌上放有一小块肥皂、有一条较宽的塑料带和一条细棉线,请同学们先想一想,然后做一做,看怎样才能较容易地把肥皂块切断?做完后举手发言,说一说你的做法和你这样做的理由。
(2)教师演示实验:
分别用钝刀口和锋利刀口的剪刀剪硬纸片或布条。
用断了尖和没有断尖的锥子向硬纸片穿孔。
做时请同学们观察,什么剪刀容易剪断布条?什么锥子对硬纸片穿孔较容易?
由以上随堂实验和教师演示实验,引导、启发学生得出结论,教师板书:“压力不变时,利用减小受力面积的办法,可以增大压强。”
(3)引导学生阅读课本:学生阅读课本图10—7,读后说一说图中所述的是采用什么办法来增大压强的。
三、巩固练习(课堂讨论)
1.第1课时完后,布置同学们做课文后的练习题。请同学们利用小组讨论的机会,说一说你是怎样答的,通过本课的学习,回答:为什么啄木鸟关嘴变钩了,就不能成为“森林医生”了?为什么说骆驼是“沙漠之舟”?
2.继续讨论章后的习题题,比较梯子和木板,哪个对冰的压强小?
3.如图为一名滑雪运动员正在滑雪比赛,根据图中展现的情景,提出
两个与物理知识有关的问题,并针对所提出的问题作出简答。例如:问题:雪橇底部是光滑的吗?
简答:为了减小摩擦,雪橇底部应光滑,利于运动员滑得更快。
(1)问题: 为什么雪橇有较大的面积?
简答: 为了减小压强。
(2)问题: 运动员手中握的撑杆是做何用的?
简答: 利用雪地对撑杆的作用力改变运动员的运动状态。
4.货车严重超载,国道不堪重负。有些运输单位和个人只顾自己的利益,不顾国家的利益,让汽车成倍地超载是损坏路面的直接原因。请你运用所学知识分析为什么汽车严重超载会加快路面损坏?
分析:受力作用可使物体的形状发生改变,汽车成倍地超载,对路面的压力成倍地增加,路面受到的压强增大,形变加大,容易引起路面断裂。
5.如图所示,仔细观察订书机,它的结构应用了许多物理知识,其中哪些地方应用了压强知识?试列举出来。
四、归纳本课内容
1.学生自己归纳本课内容:说一说减小和增大压强的办法,并各举1~2例。
2.教师小结:压力不变时,利用增大受力面积的办法,可以减小压强;压力不变时,利用减小受力面积的办法,可以增大压强。在日常生活中和生产实际中,要根据不同情况和需要采取恰当的办法来减小或增大压强。
五、布置作业
1.阅读课文,并联系实际举出l~2个例子。
2.把章后习题做在作业本上。要求注意书写格式规范、公式、单位正确。
课后记
1.本课时是在第一课时的基础上进行,当由学生回答的,尽量让学生回答,教师不要包办代替,要调动学生的积极性,积极主动地学习,以练习、巩固已学过的知识。
2.本课安排的演示实验,目的在于增强学生的实感,也可以请学生上台演示,演示后把自己的感受说给大家听,并说明理由。然后教师再进行小结。
认识压强(第三课时)
教学目标:
知识与技能:1、理解压强的大小与哪些因素有关。
2、学会应用压强公式解决生活中的实际问题
过程与方法:观察生活中各种跟压强有关的现象,了解对比是提高物理思维的基本方法。
了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性。
情感、态度与价值观:1、通过亲身的体验和感悟,使学生获得对压强、浮力基本知识理解的感悟认识,为深入理解和应用这些知识打基础。
2、通过物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心,激发学生的学习热情。
教学重点:应用压强公式解决生活中的实际问题
教学难点:压强的计算及单位
教学方法:讨论、引导
教学过程:复习提问,引入新课
1、什么叫压强?写出计算压强的公式和压强的单位。
通过列举相关的实例(啄木鸟、图钉、刀等),说明怎样减小或增大压强
新课教学:
任何物体能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被破坏.农村盖房所用的普通砖块能承受的最大压强约为5×106Pa .当这种砖块平放在地面上时,它与地面的接触面积大约是2 . 5 x 10-2m2,这时,可加在砖块上面的最大压力为多少 N .
分析:F=pS=5×106Pa×2 . 5 x 10-2m2 =1.25×105 N
例2:封冻的江河冰面最大能承受的压强是4×104Pa,一台履带式拖拉机的质量是5200kg,两条履带跟地面接触的面积共1.5m2,这台拖拉机能不能从冰面上通过?
分析:这个问题关键在于求出拖拉机对冰面的实际压强是多大。如果拖拉机对冰面的压强大于4×104Pa就不能通过,如果小于4×104Pa就可以通过。 p=F/S=G/S=mg/S=5200kg×9.8N/kg=3.4×104Pa
答 因为3.40×104帕斯卡小于4×104帕斯卡,可以通过
长为10cm的正方体铝块(ρ铝=2.7×103kg/m3)置于边长为50cm的水平台面上,求铝块对台面的压强.
分析:先根据m=ρV求出铝块质量,铝块给台面的压力大小等于铝块重力大小,铝块与台面之间接触部分是铝块的侧面积。
解答V=a3=(0.1m)3=10-3m3
m=ρV=2.7×103kg/m3×10-3m3=2.7kg,
F=G=mg=2.7kg×9.8N/kg=26.46N
S=a2=(0.1m)2=10-2m2
∴p=F/S=26.46N/10-2m2=2646Pa
正确的是答 铅块对台面的压强等于2646Pa。
练习
1、一个平底容器的质量为0.2千克,底面积为1×l0-2米2。在容器中装入0.8千克的酒精后,将它放在水平地面上。求:(1)酒精的体积V酒精。(2)装入酒精后,容器对水平地面的压力F和压强p。(ρ酒精=0.8×103千克/米3)
2、边长为10cm的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,金属块对桌面的压强为4×103Pa,求此金属块的密度。
3、某动物保护组织在我国西南边陲云南寻找国家重点保护动物野牛时,采集到了野牛在水平沙地上站立时留下的脚印石蜡模型。经测量该石蜡模型的平均厚度为2cm,质量为450g;对该沙地进行抗压实验,发现使沙地达到相同深度的压强为2×105Pa。已知石蜡的密度ρ蜡=0.9×103kg/m3,取g=10N/kg,试求:
⑴ 这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积。
⑵ 这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力。⑶ 这头野牛的质量。
4、图钉帽的面积为1cm2,钉尖的面积是0.05mm2,手指对图钉帽的压力是10N,墙面能承受的最大压强为4×106Pa。(1)求手指对图钉帽的压强;
(2)求图钉尖对墙的压强;(3)能否将图钉压入墙面。
5、质量为10kg 的木桶放在水平地面上,桶内盛有30N的水,水桶跟地面的接触面积为0.2m2,求:(1)水桶对地面的压力F;(2)水桶对地面的压强P (g=10N/kg) 。
作业布置:
1、小明用一满瓶纯净水和放在水平桌面上的海绵做实验,研究“影响压力作用效果的因素”,做着做着小明想,一瓶纯净水能产生多大的压强,竟把海绵压陷得那么明显.于是就开始想办法计算它.他从商标纸上查到这瓶水的“净含量”是600mL(1mL=lcm3);掂了掂同样的空瓶确实很轻,重力可忽略不计;又测出瓶底面积为35cm2,瓶盖面积为7cm2.根据小明收集的数据,请你计算(1)这瓶纯净水净重多少?(取g=10 N/kg)
(2)瓶子正放时对海绵的压强是多少?
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,简单的方法是什么?
2、同学们背书包时,肩部会有受压的感觉,所以,小红选择了一种双肩背的宽带书包。书包带宽5cm,与肩部接触部分长度为35cm,总质量为7kg,小红选择这种书包的理由及她肩部所受压强大小多大?
研究液体的压强(第一课时)
设计理念
本节课在《课程标准》中没有具体的要求。但这一节课是很好的探究素材,因此在设计这节课时,力求体现探究过程,培养学生的能力,提高学生的素质。
教学目标:
知识与技能:1、了解液体内部存在压强,以及液体内部压强的特点。
2、了解液体压强大小跟什么因素有关。
过程与方法:1、通过对演示实验的观察,了解液体内部存在压强的事实,知道液体内部不同深度处压强的大小和方向。
2、体验和感悟游泳时身体受到水产生的压强。
情感、态度与价值观:1、在整堂课的学习中,通过发散式思维的训练,培养学生乐于参加探究的态度,敢于把想法说出来与大家交流的勇气。
2、在观察实验过程中,培养学生的科学态度。鼓励学生积极参与探究活动。
教学重点:液体压强的特点
教学难点:液体压强的特点
突破难点的方法:做好演示实验,引导学生仔细观察实验,通过所观察到的现象进行归纳、推理、总结得出结论。
教学用具:液体压强的演示装置、水槽、U形管压强计、连通器、水等
教学过程:
一、创设物理情景,引入新课
水中的气泡越上升变的越大
渔民们发现,带鱼刚从海里被捕捞到船上差不多已经死亡了,为什么?
引导学生分析、思考,上述情景中蕴含着什么物理知识?如何用科学的语言描述?
二、新课教学
(一)、液体压强的产生
老师演示实验:
用塑料袋装水时,它会胀起来,让学生感知液体会产生压强,且向各个方向都有压强。
①用一个塑料袋装满水,用一个钉子从底部扎一小孔,水就会从底部流出。
(组织学生讨论)说明:水对底部有压强。
②老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出。
(组织学生讨论)说明:水对侧面有压强。
如果塑料袋子装的是别的液体,实验现象是一样的。
说明:液体对容器底和容器壁有压强。
(组织学生讨论)液体有重力,所以对底部有压强;液体跟固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强。
③用侧壁开有几个小孔的筒装有水,让学生观察到水从小孔流出来,且处于不同位置的小孔流出来的水的射程都不一样,用液体压强计测出不同深度的压强大小,让学生感知液体内部压强随深度的增加而增大。
水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?
、体内部压强的特点
1、教师讲述:测液体内部压强需要用压强计
结合课本介绍压强计的构造及工作原理
2、学生探究:液体内部压强的特点
3、引导学生把所观察到的实验现象进行归纳,得出液体内部压强的特点:
(1) 液体内部朝各个方向都有压强;
(2) 在同一深度,各方向的压强都相等;
(3) 液体的压强随深度的增大而增大;
(4) 在相同深度,液体的压强随密度的增大而增大。
评估:今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验:
①实验设计有无不合理的地方?
②操作中有没有什么失误?
③测量结果是不是可靠?
(三)、 知识应用
引导学生阅读书上材料,了解液体压强特点的应用。
三.小结
归纳液体压强特点:液体对容器底和侧壁都有压强;液体各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大;在同一深度液体各个方向的压强相等,液体的压强还与液体的密度有关。
研究液体的压强(第二课时)
教学目标:
知识与技能:1、巩固液体内部压强的特点知识。
2、在理解液体内部压强的规律的基础上学会对液体压强的计算,记住液体压强的计算公式,并能利用公式进行简单的计算。
过程与方法:1、培养学生由形象思维过渡到抽象思维的分析、推理能力。
2、解液体内部压强的特点的基础上学会对液体压强的计算
情感、态度与价值观:在整堂课的学习中,通过发散式思维的训练,培养学生乐于参加探究的态度
教学重点;利用公式进行简单的计算
教学难点:利用公式进行简单的计算
教学方法:引导、讨论
教具:两端开口的玻璃管,盛水的大烧杯,中心悬线的圆硬塑料片,红水,滴管
教学过程
一、复习提问并引入新课
上节课我们学习过的液体压强有什么特点?(学生回答)
二、新课教学
1、液体压强特点:液体对容器底和侧壁,和各个方向都有压强;深度增加压强增大;深度相同时,液体密度越大,压强越大。
2、引导学生分析推导液体压强的计算公式
(1)演示:
①把悬塑料片放入水中;
②悬线穿过玻璃管,把管竖直插入水中;
③拉起塑料片盖住管底;
④用红水把管中的液体柱染成红色,方便观察。
(先让学生思考右边的液体柱的体积、质量、和重力怎么样算出来)
(2)分析
①液柱的体积:v=Sh ;②液柱质量:m=ρv=ρSh
③液柱的重力:G=mg=ρShg ;④液柱对塑料片的压力:F=G=ρShg
⑤液柱对塑料征的压强:p=F/S=ρShg/S=ρgh
⑥推导结果:p=ρgh
(3)液体压强公式的理解:①式中ρ是液体的密度,单位是kg/m3;②g是取9.8N/kg;③h是与空气接触的水面到液体中某点水平线的竖直距离,单位是m;④液体的压强只与液体的密度和深度有关,与液体的体积、质量、容器的形状无关。
(4)简单的计算
用一块塑料片挡住两端开口的玻璃筒下端,竖直地插入水中(如图1甲),塑料片为什么不下沉?向玻璃筒内缓慢倒水(如图1乙),筒内水面多高时塑料片下沉?说明原因。
2、长颈鹿是地球陆地上目前个子最高的动物,因此它的血压也是在动物中最高的。成年的长颈鹿平均身高可达4.3m,它的质量可达2t,长颈鹿一只脚掌的着地面积为250cm2。
求:(1)长颈鹿站立时,对水平地面产生的压力和压强分别是多大
(2)若长颈鹿的血液密度为1.05 ×103kg/m3,当它的心脏收缩时,需把血液压到比心脏高3m的头部,则长颈鹿心脏收缩时,需产生的压强至少是多大 (收缩压是指心脏收缩时产生的压强,计算时不考虑大气压,本题g取10N/kg)
三、作业布置
1、平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。试求:⑴水对茶壶底部的压力;⑵茶壶对桌面的压强。
研究液体的压强(第三课时)
教学目标
知识与技能 :认识压强的实际应用----连通器,了解生活和生产形形色色的连通器。
过程与方法:了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性,培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
情感态度与价值观:密切联系实际,提高科学技应用于日常生活和社会的意识,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心,激发学生的学习热情。
教学重点:了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性,培养学生能力。
教学难点:培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
教法:讨论、探究
教具:连通器
教学过程
一、创设物理情景,引入新课
出示茶壶、船闸挂图、U型管、锅炉水位计挂图、乳牛自动喂水器挂图,引导学生分析它们有什么相同之处
(二)、连通器
1、教师讲述连通器定义:上端开口、下端连容器叫做连通器。
实验演示连通器的特点:
演示:在连通器中倒入红水,让学生观察每个容器中的水面的高度。(相平)再把连通器慢慢倾斜一个角度,让学生观察水面是否相平(仍相平)
小结实验结果:连通器的水不流动时,各容器中的水面总保持相平。
引导学生分析原因:
由课本中图所示,设液片AB的面积为S,左、右两管内水深分别为h左和h右,由于水不流动,即液片AB左、右两面所受二力平衡,这两个力同作用于液片AB上,则左、右两管中的水对液片AB的压强相等;因为两管中同是水(即液体密度相同),只有两管水深相等,压强才能相等。即h左=h右,所以左、右两管水面总保持相平。
4、引导学生举例分析连通器:茶壶、锅炉的水位计、花洒、水塔与自来水管。
5、介绍连通器的应用之一——三峡船闸。(先水流(水面相平),后船行)
出示船闸活动挂图,讲述船闸的简单结构和船只从上游经船闸航行到下游的过程(讲述时,请同学看清“闸门”和“阀门”的位置和它们的开闭情况,明确船闸就是一个巨大的连通器)。
(三)、练习:
1、小王同学双脚与地面的接触面积为4×10-2m2,请根据图中某些情况下的压强数值估算:
小王同学的重力。
(2)小王同学平躺时与床面的接触面积。(3)小王同学背着重力为40N的书包行走时对水平地面的压强。
2、小明同学用右图所示的装置研究液体压强的规律,他将一玻璃管的一端,用橡皮膜扎紧,在管内加入煤油后,用刻度尺测出管内煤油柱的长度,将玻璃管插入水中,直至玻璃管上的橡皮膜插入水中,直至管上的橡皮膜既不内向凹,又不向外凸,测出此时玻璃管插入水的深度,下面是他记录的几组数据:
实验次数 1 2 3 4
煤油柱长L(cm) 10 15 20 30
水的深度h(cm) 8 12 24
(1)、请将小明填写的表格中漏掉的数据填上。
(2)通过实验你得到的结论是 。
(3)、在管内加入某液体时橡皮膜既不向内凹,又不向外凸,测出此时玻璃管插入水中的深度为10cm,管内液柱的长度12cm,则该液体密度为 多少kg/m3。
三、小结
作业布置:1、说一说船只经过船闸的过程。
2、观察家中哪些用具利用了连通器,举出1~2个例子。
3、让学生回家观察洗衣机的排水管口为什么比洗衣缸口低?卫生间的排污管为什么都做成U字形?这样作有什么好处?培养学生联系实际学习物理,又培养学生的观察能力,提高学生学习物理的兴趣。
大气压与人类生活(第一课时)
教学目标:
知识与技能1、了解由于大气压强的客观存在而产生的现象。
2、了解测量大气压强的方法,了解大气压强的大小和单位。
过程与方法:1、观察跟大气压强有关的现象,感知大气压强一种客观存在。
2、观察演示实验现象,感知大气压强的大小和单位。
情感、态度与价值观:培养实事求是的科学态度。
教学重点:大气压的存在‘及测量
教学难点:大气压的存在
教学用具:空饮料盒或罐、弹簧测力计、吸盘、托里拆利实验装置、金属盒气压计等
教学过程:
一、创设物理情景,引入新课
演示: 吸盘能够牢固地粘在光滑的墙壁上
瓶吞鸡蛋实验
试管上升实验
引导学生思考,液体内部朝各个方向都有压强,这是由于液体具有流动性。空气也能流动,我们周围是否存在大气的压强?这节课就来研究大气压与人类生活
二、新课教学
(一)大气压的存在
1、演示
马德堡半球实验
得出结论:大气压强确实存在。
强调:马德堡半球实验证明了大气压的存在。
2、引导学生举例:生活中的一些大气压现象
吸盘、用吸管吸饮料、吸墨水、注射器吸药水、纸板托水。
(二)大气压强的测量
1、教师介绍“托里拆利实验”
(1)强调第一个用实验方法测出大气压数值的是意大利的科学家托里拆利。
(2)观看托里拆利实验
(3)分析为什么大气压强的数值等于这段水银柱所产生的压强。
提出问题:大气压的数值是多大?为什么
实验中换用不同大小的管来测,结果是否相同?
将管提起一些(始终未露出液面)、压入一些,结果是否相同?
将管倾斜,结果是否相同?
结论:把760mm水银柱产生的压强叫做标准大气压。
P0 = 760mmHg =1.013×105Pa。
教师介绍“气压计”
用来测定大气压的仪器叫气压计
引导学生阅读课本了解气压计的种类、原理、用法
引导学生设计实验估测大气压
(三)、练习
1、用力将塑料挂钩的吸盘压在光华的墙面上,排出里面的空气,吸盘才会紧贴在墙面上,这是因为 。标准大气压的数值为 Pa,它能支持 高的水银柱。若某人的身体表面积约为2.5m2,则大气在人体表产生的压力大约为 N。
2兴趣小组用容积为20cm3的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一只,设计了一个估测大气压强的小实验,主要步骤如下:
① 把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后,用一个橡皮帽堵住注射器的小孔。
② 如图20所示,用细尼龙绳拴在注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右匀速拉动注射器筒,当注射器中的活塞移动到某一位置时,立即记下弹簧测力计的示数F为18N。
③用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L为10cm。
请根据以上实验数据算出大气压的值。
小结
作业布置 1.图是一种醋壶,它的盖上有两个小孔,使用时如果用手指按住其中一个小孔,醋就不易从另一孔中倒出来;放开手指,就很容易把醋倒出来.这一设计应用了什么物理知识?请你再举出两个应用这一物理知识的实例.
2、在标准大气压(1.0l×105Pa)下,面积为20m2的房顶上表面受到的大气压力的大小为多少N.
大气压与人类生活(第二课时)
教学目标:
知识与技能1、了解抽水机的工作原理。
2、了解生活中利用大气压强的现象。
过程与方法:通过观察感知人类是如何利用大气压强的。
情感、态度与价值观:通过大气压强应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
教学重点:人类是如何利用大气压强的。
教学难点:利用大气压的知识解决生活中的实际问题
教学用具:抽水机模型的图片等。
教学方法:观察、讨论、阅读
教学过程:
复习提问,引入新课
什么实验证明了大气压的存在,什么实验测出了大气压的值?
大气压的数值是多大?
测定大气压的仪器是什么?
大气压与人类的生活密切相关
二、新课教学:
(一)、大气压与人类生活
引导学生阅读课本了解大气压跟天气
(1)大气压受天气的变化而变化;冬高夏底、晴高阴底
(2)大气压随高度的增加而减小,在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
高压锅
(1)、教师演示:液体沸点与气压的关系
提问:为什么充气时停止沸腾,抽气时再次沸腾?
(2)、学生讨论
〔3〕、引导学生得出结论:沸点与压强的关系:一切液体的沸点都随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。
宇航服
教师讲述:太空里没有空气,是真空,所以宇航员在太空作业要穿特制的宇航服,宇航服能起到“微型大气层”的作用,为宇航员提供氧气、气压、并调节温度,确保宇航员的正常生理代谢。
(二)、大气压的作用:离心式水泵和高压氧舱
1、离心式水泵:
引导学生阅读课本了解
结构:
原理:利用大气压把水从低处“抽”向高处
工作过程:①、启动前,应使泵壳里灌满水。(为什么)
②、启动时,旋转的叶轮将壳里的水甩到出水管中,从而造成了转轴附近的压强减小,这样水就在大气压的作用下,推开底阀沿着进水管进入泵壳。
③、只要动力持续地带动叶轮旋转,水就会不断地从低处流向高处。
2、高压氧仓
引导学生阅读课本了解
定义:高压氧舱是 一种临床治疗设备,已被广泛用于人体组织的创伤
原理:舱内充满氧气,舱内气压高于舱外气压
治病机理:高压氧可以促进新生血管形成,使缺氧而健全的组织活化起来
高压舱有抑制细菌生长、杀菌、排毒等作用
(1)抽水机
(2)用吸管吸饮料
三、小结:
四、巩固练习:
1、小明想用如下的方法测量大气压强:将一个面积为1×10-3m3的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气,用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力,然后计算大气压强。若大气压强为1.01×105Pa,则吸盘受到的大气压力是多少?
2、有一种用塑料或橡胶制成的挂衣钩,中间是个空的“皮碗”,如图6所示.可以把它按在平滑的器壁上,在钩上再挂衣服也不会掉下来,这是为什么?
3、某同学身体外表面面积是1m2,大气作用在该同学身体表面上的压力是多大?这么大的力为什么没有把他压瘪?
五、布置作业:
用一个空塑料瓶(装可乐的饮料瓶即可),在瓶口塞上穿着一截玻璃管的橡皮塞子.然后用耐压管连接到抽气机(或抽气筒)上,慢慢将瓶内空气抽出.我们将看到塑料瓶被压扁了.试解释这一现象.若要使压扁的塑料瓶恢复原状,应采取什么方法?
大气压与人类生活
教学目标
知识与技能 1. 知道什么是大气压强,能说出几个证明大气压强存在的事例。
2. 理解大气压强产生的原因,并能简单解释一些日常生活中大气压强的现象。
3. 知道大气压强的值是由托里拆利实验而测定,记住大气压强的值约为105帕斯卡,它相当于760毫米水银柱产生的一切强压强。了解由于大气压强的客观存在而产生的现象。
过程与方法:1、观察跟大气压强有关的现象,感知大气压强一种客观存在。
2、观察演示实验现象,感知大气压强的大小和单位。
情感、态度与价值观:培养实事求是的科学态度。
教具 演示用:玻璃杯、硬纸片、水、广口瓶、浸过酒精的棉球、细砂、煮熟剥壳鸡蛋一个、注射器、钩码、约1米长的玻璃管、水银、汽水瓶、皮碗、米尺、啤酒瓶。 学生用:皮碗(每二位学生一对)。 (三)教学过程 一、引入新课 1.演示实验:由实验设置疑问,引起学生的求知欲望。 (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,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,看到什么现象 (硬纸片没有掉下来。) 2.讲述:同学们要知道实验时,硬纸片不会掉下来的原因吗,学习了这节课的知识,就知道了。(板书课题) 二、进行新课 1.阅读课文前面的" "和图11-1。读后问:大家阅读了马德堡半球实验,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。 2.学生实验:学生照课本中图11-2做实验,两个皮碗口对口挤压。然后两手用力往外拉,不容易拉开(用较大的力才能拉开)。 3.讲述: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。大气对浸在它里面的物体的压强,叫做大气压强,简称大气压(教师板书这句话)。 4.讲述:刚才同学们所做的模仿马德堡半球实验和奥托·格里克做的马德堡半球实验,充分证明了大气压强的存在。抽出金属半球内空气(或挤压出皮碗内的空气),两个金属半球(或两个皮碗)在大气压强的作用下,被紧紧地压在一起,因而很难把它们拉开。 5.演示、验证:刚上课时,老师演示的实验,表明玻璃杯内装满水,排出了空气,杯内水对硬纸片的压强小于大气压强,由于大气压强的作用托住了硬纸片,所以硬纸片不会掉下来。演示课本中图11-4的实验(演示后,由学生举手发言,说明鸡蛋为什么会挤进广口瓶内,引导学生说出由于棉花燃烧耗尽了瓶内空气,瓶内压强小于瓶外大气压强,鸡蛋在大气压强作用下,被压入瓶内)。 6.讲述、过渡: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 伽俐略的学生托里拆利回答了这个问题。 7.演示: (1)介绍托里拆利实验装置。 (2)演示托里拆利实验(一面演示,一面讲解),演示完后,请一位学生上台用米尺测一测玻璃管内水银柱的高度。 教师讲述并板书:大气压强相当于760毫米水银柱产生的压强。 8.讲述:760毫米水银柱的压强有多少帕呢 请同学们根据液体压强的计算公式P=ρhg算一算(学生演算,教师巡视)。学生算出结果后,接着讲述:760毫米水很柱产生的压强约为105帕,这就是托里拆利实验测出的大气压强的值(教师板书后,简要说明这个值是在"海平面"所测的值。不同的地方大气压强不同,这将在下一节课学习)。 三、小结本课内容 四、巩固练习: 1.演示:将注射器的活塞推向底端,插注射针的孔用橡皮帽盖住,倒置注射器后,在活塞上挂上500克的钩码,活塞不会被拉出注射筒。请同学们讨论为什么。 2.演示课本图11-6的实验:将啤酒瓶装满水,堵住瓶口,倒插入水中,缓缓往上提(瓶口不提出水面),观察啤酒瓶中的水是否流出来。讨论原因。 五、布置作业: 1.课后认真阅读一遍课文。 2.把本节后练习的第1、2题和章后习题第3题做在作业本上。 3. 在阅读课文后,联系课内所讲内容,思考课文后练习第3题和习题第1、2题,准备下节课在课内口答。
课后记: 1.课文中图11-2"模拟马德堡半球实验"用的"皮碗"可用金鱼缸中固定水草用的皮碗替代,价格很便宜。学校实验室可统一购买,用后由实验室保管,供长期使用。这个模拟实验效果很好。 2.在做托里拆利实验时注意打开窗子通风。要边做边讲,使学生明白玻璃管内装满水银,排出了空气,倒置插入水银槽内,管内水银徐徐下落到一定高度而停止下落,上部为真空,这段水银柱是由大气压强支持着。 3.用注射器挂钩码的补充实验,一方面是进一步证明大气压强的存在,另一方面也达到巩固本课知识的目的,同时在注射器活塞下挂一个500克的砝码,给学生以惊奇,更加激发学生浓厚的学习兴趣。到此,初二学生已学习了快一年的物理了,要使学生学习物理的兴趣不断地保持下去,教师必须在课堂教学中精心设计,使学生学习的积极性不断增强。 4.对于啤酒瓶的实验,啤酒瓶容易获得,学生自己都可以做,可作为作业(动手的作业)让学生回家自己做一做,比在课室内看一看更生动,更具体,对提高学生的动手能力和理解物理知识有很大的帮助。
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图4第三节 探究物体不受力时怎样运动(第一课时)
教学目标
知识与技能
(1)认识力对物体运动状态的影响
(2)理解牛顿第一定律,能解释简单的力和运动的现象。
(3)初步认识物体运动状态变化的原因,建立力和运动的基本关系。
过程与方法
乐于探究力对物体运动的影响,体会研究物理问题的科学方法与过程
(2)、主动参与实验活动并观察实验中的现象,积极开展思维活动会根据现象进行合理分析、猜想、推理总结。初步培养学生的推理能力和科学的思维方法。
情感、态度与价值观
(1)通过生活实践与观察思考,感悟到生活中力与运动关系的存在。
(2)通过探究过程的体验,激发学习与探究物理规律的欲望与动力。
设计思路:从学生在日常生活中常看到的现象——没有力的作用物体就不能运动出发,提出问题激发矛盾,接着安排探究活动1,认识力并不是物体运动的原因.在此基础上经过分析和推理建立牛顿第一定律.为了增加学生实验探究的机会,培养学生实验探究的能力,本节研究牛顿第一定律的演示实验为探究活动,力图引导学生通过自主探究建立牛顿第一定律.
教学重点:理解牛顿第一定律,能解释简单的力和运动的现象。
教学难点:牛顿第一定律及力和运动的关系。
教学方法:观察、实验、推理
教学器材:斜面、小车、木板、毛巾、棉布
教学过程:一、复习提问,引入新课
通过对物理学史上的几位著名人士关于“力和运动关系”的描述介绍,让学生自己发表关于“力和运动”关系的看法。认识到力和运动之间到底有什么关系而引入到活动探究上来。
二、新课教学:
(一)、通过具体实例引导学生提出问题
演示实验:在桌面上推动物体从静止开始慢慢向前运动,撤掉推力,物体立即停止.
演示实验:在桌面上再推动物体从静止使之向前运动,撤掉推力,物体向前运动一段距离后停止.
分析:日常生活中也有许多类似的现象.这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体产生运动或继续保持运动,没有力的作用,物体就不动或就要停下来.”即:物体的运动需要推力去维持.这种观点是否正确呢 运动和力之间存在什么样的关系呢
(二)、活动:探究阻力对物体运动的影响
1、提出问题:如果运动着的物体只受到阻力的作用,当阻力变小时,物体运动的路程将会发生怎样的变化?
2、设计验证实验:介绍与观察教材图所示的实验装置,并思考以下问题:
①每次实验都需从斜面上的同一高度下滑,其目的是什么?(获得相同的水平初速度,要通过实验来说明)
②让同一小车在三种不同材料的表面上运动的目的是什么?
③几次实验中是否需用同一辆小车
收集证据与实验探究
学生进行分组实验,观察并比较每次小球停下时的位置,将实验探究结果记录在书本的表格内。
分析与结论
引导学生分析下面问题,从而得出结论.
①三次实验,小车最终都静止,为什么
②三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题
⑧小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系
④若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短
⑤根据上面的实验进行推理,若没有阻力,小车将会怎样运动
通过对实验现象的分析认识到,运动物体受到的阻力越小,其运动的路程越长,保持原来运动状态的时间越长,当物体受到的阻力越来越小时,物体运动的时间将越来越长,如果受到的阻力为0,物体将永远沿直线运动下去。
简介伽利略理想实验,伽利略根据实验推理得出“运动的物体,如果受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去.”即做匀速运动.笛卡尔补充“如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,将沿原来的方向匀速运动下去”.
英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上对大量的事实进行了深入研究,总结出牛顿第一定律:
一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(三)、正确理解牛顿第一定律:
对于牛顿第一定律的理解应突出以下关键字、词:
“一切”表示宇宙间万事万物,即三维空间所有物体都应遵循这一规律.
“总”表示过去遵守、现在遵守、将来也遵守.即在时间流逝过程中第一定律总是成立的.
“或”表示“二者居其一”.即原来运动的保持匀速直线运动状态,原来静止的保持静止状态.原来运动的不可能转变为静止.
三、小结:牛顿第一定律描述了物体不受力的情况.虽然世界上没有真正不受力的物体,但大量的事实可以验证这一定律是正确的.
牛顿第一定律还从另一侧面说明了力与运动的关系:力不是维持物体运动的原因,力是使物体运动状态发生改变的原因.也就是说,力能使物体由静止变为运动,由运动变为静止,能使物体的速度加大或减小,也能使物体的运动方向发生改变.
课后记:
本节的教学主要围绕“力和运动”关系开展教学设计,从物理学上的讨论到实际生活事例的分析,从活动的设计探究到归纳总结,从规律的得出到知识的应用,都要紧紧抓住“力是改变物体运动状态的原因”。
第三节 探究物体不受力时怎样运动(第二课时)
教学目标:
知识与技能:理解惯性是物体保持运动状态不变的性质,知道并能解释简单的惯性现象
过程与方法:在解释生活中的惯性现象过程中,进行物理语言表达能力的训练.
情感、态度与价值观:通过对惯性现象的观察,培养学生对科学的求知欲。
设计思路:引导学生观察和分析自行建立惯性的概念;要求学生自行设计实验说明惯性的存在,以生活中常见的交通事故说明惯性有害的一面,体现“学习的目的在于应用”的新课程标准的思想.
教学重点:理解惯性是物体保持运动状态不变的性质,知道并能解释简单的惯性现象
教学难点:解释简单的惯性现象
教学方法:观察、分析
教学器材:小车、木块、棋子、尺子
教学过程:一、复习提问,引入新课
牛顿第一定律的内容?
2、观察与思考:
(a)、课本图中最下面的棋子受到力的作用后飞了出去,而上面的棋子在水平方向仍保持静止;
(b)中弓弦恢复原状后运动的箭仍会保持原来的运动状态飞出去;
(c)汽车启动时,车中的人由于要保持静止状态而向后仰;
(d)紧急刹车时汽车不会立即停止,而要继续向前运动一段距离。
这四个问题说明了什么?
二、新课教学
(一)、惯性:原来静止的物体仍要保持静止状态,原来运动的保持匀速直线运动状态,这其实是一切物体都具有的一种性质。这种性质在物理上称为惯性。
(二)、活动:观察惯性现象
学生活动1:把一张纸条压在竖直放的钢笔帽下,迅速抽掉纸条,而钢笔帽静止不动
学生活动2:竖直叠放五枚棋子,用长塑料尺迅速打下面的棋子,上面的四枚棋子并没有倒下,而是落在原来位置的正下方。
学生活动3:在装有水的杯子上放一硬纸板,纸板上放一鸡蛋.迅速击打鸡蛋下的硬纸板,
鸡蛋竖直落入杯中,并没有沿水平方向运动.
学生活动4:走路者遇到障碍物时会跌到
学生活动5:把杯中的水倒掉
总结归纳:惯性是物体本身的一种性质,当物体的运动状态发生改变时,物体具有的这种性质就要表现出来。
(三)、生活中的惯性:
在我们的生活生产中,有许多与惯性有关的现象,举例加以说明并解释简单的惯性现象。
1.请同学们列举在学习生活中的惯性现象,并且作出合理的分析
2.生活·物理·社会
提问:“在高速公路上行车时的安全防护”
交流:高速公路上行车时,为了减少事故的发生,有哪些与惯性有关的交通安全规定?
………配带安全带、车与车之间要保持车距、禁止超载
…………
课后记:
以“惯性”的学习为主,倡导让学生自己设计、安排、表演物体具有惯性的活动,教学设计中要重在理解“惯性是物体保持运动状态不变的性质”,要把惯性的学习与生活中的许多实际事例结合起来,重视知识的应用。
本课给出众多器材和学生自备器材,设计实验具有很强的开放性,教学中可能出现众多实验设计,采用具有竞赛性质开放式教学方法,让学生将自己的实验设计在全班演示、相互评价,这样可激发学生的成就感和钻研精神,
物体受力时怎样运动(二课时)
教学目标
知识与技能
(1)了解平衡状态和平衡力,知道最简单的平衡是二力平衡
(2)理解二力平衡的条件
过程与方法
(1)通过观察与思考,培养学生对生活中信息的收集、处理能力。
(2)通过二力平衡条件的实验,体验科学探究过程。
情感、态度与价值观
通过观察生活中的平衡现象,初步领略自然现象中的美妙与和谐,培养对大自然的亲近热爱、和谐相处的情感.
设计思路
二力平衡的条件是教学的重点,本节的重点是研究总结物体二力平衡时的规律,首先通过观察与思考,提出问题,建立平衡状态、平衡力的概念;并进一步指出最简单的受外力平衡的情况是二力平衡,然后通过科学探究研究所提出的问题,再对实验结果进行分析、概括、总结得出二力平衡的条件。因此设计教学过程要把做好探究实验作为本节课的重点和关键.在规律的基础上联系具体事例,让学生应用二力平衡条件进行分析,平衡条件的应用是对教学的检验,要训练学生的口头表达能力,培养学生应用知识解决实际问题的能力。
教学重点:二力平衡条件的实验,体验科学探究过程,理解二力平衡的条件。
教学难点:平衡力与相互作用力的区别
教学器材:小车、木板
教学过程:一、引入新课:
活动:观察与思考
在我们的生活中,物体受到各种各样力的作用而处于某种运动状态,请同学们想一想,书本中展现的几幅图景中,物体分别处于什么运动状态?它们又分别受到什么力的作用?
认真地观察教材图,通过比较四幅图中航天测量船、潜水艇、天花板上悬挂的电灯以及降落的“神州”返回舱的运动状态的异同,体会各图中物体所处的运动状态,并分别对它们进行受力分析.结合自己生活中遇到或看到的类似的运动事例,讨论各种情况下物体的运动状态和受力情况。
交流与讨论:每小组选出代表,汇报本组讨论的结果
总结与归纳:物体受到几个力的作用,处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。处于平衡状态的物体受到力的作用,在物理上把物体处于平衡状态受到的几个力称做平衡力。
二、新课教学:
(一)、二力平衡的概念
生活中处于平衡状态的物体很多,如静止在讲台上的书本、匀速行驶的电动自行车、匀速下降的降落伞等,引导学生在对日常生活中现象观察的基础上,通过分析找到他们共同的性质,建立二力平衡的概念。
归纳:当物体在两个力的作用下处于平衡状态,就称做二力平衡。二力平衡是平衡现象中最简单的现象。
提问:在你平时的学习与生活中,你还观察或知道哪些二力平衡的现象?不妨给大家介绍介绍。
(二)、二力平衡的条件
活动2:探究二力平衡的条件
提出问题: 二力平衡的现象这么多,那么二力平衡时应该满足什么条件呢?
猜想与假设:
二力平衡时两个力的大小可能相等
二力平衡时两个力的方向可能相反
二力平衡时两个力……..可能……..
二力平衡时两个力……..可能……..
二力平衡时两个力……..可能……..
二力平衡时两个力……..可能……..
二力平衡时两个力……..可能……..
设计计划制定方案:
围绕学生提出的猜想进行设计,摒弃不合理的猜想,选取合理的猜想进行设计
同学们提出的猜想很好,那么应该如何设计实验来验证你们的猜想呢?
实验提示:
为了实验方便,本活动主要探究物体处于静止状态所满足的条件。
由于本活动应注意在每个实验步骤中,要控制哪些物理量不变?要改变哪个物理量?
要能通过实验的探究,分析得出某一物理量对实验结果的影响。
实验探究与验证:
按照教材图所示,进行器材安装,注意控制硬纸板两个对角上细线拉力的大小,选择适当数量的钩码,来改变细线对硬纸板两个对角拉力的大小.
实验一:两个力方向相反,作用在同—直线上,研究两个力的大小对物体运动状态的影响;
实验二:作用在硬纸板对角上的两个力的大小相等,作用在同一直线上,研究两个力的方向对物体运动状态的影响;
实验三: 两个力的大小相等,方向相反,研究作用在硬纸板对角上的两个力不在同一
条直线上时对物体运动状态的影响.
收集证据:根据实验条件的改变,及时记录下探究过程中观察到的现象。
分析归纳:对实验中观察到的现象进行分析,验证同学们提出的猜想。
物体处于二力平衡时,满足的条件是:物体同时受到两个力的作用,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,且作用在同一条直线上.
处于二力平衡的物体一般处于匀速直线运动状态或保持静止状态、
判定一个物体是否处于二力平衡的依据有两个: 一是根据物体的运动状态来判定.当物体只受两个力作用时,如果处于静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力就一定是平衡力,处于二力平衡.
二是根据二力平衡的条件来判定.首先,看物体受到的两个力是否作用在同一物体上,再分析两个力是否符合“作用在同一直线上,大小相等,方向相反”,若这些条件都满足,则物体就处于二力平衡.其中有任一个条件不满足,物体就不能处于二力平衡.
(三)、小结:物体处于二力平衡时,满足的条件是:物体同时受到两个力的作用,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,且作用在同一条直线上.
处于二力平衡的物体一般处于匀速直线运动或保持静止状态、
课后记:
实验器材的选择也可以用两个弹簧测力计代替钩码。也可以用小车代替硬纸片等。可根据条件,既可以做教师演示实验,也可以学生分组进行探究活动。实验探究时,要分步控制和改变实验的条件,探究过程中应注意观察在两个力的作用下,硬纸板的运动状态是运动的还是静止的.
本节的教学重点是二力平衡的条件及应用,在得到二力平衡条件后应和前面已讲过的物体的漂浮条件和悬浮条件相呼应,以便形成知识的系统性;同时提出问题:“若物体受到两个力不平衡时运动状态会如何变化 这样可和前节物体上浮、下沉相呼应,又为下节力和运动关系的学习埋下伏笔。
物体受力时怎样运动(二课时)
教学目标
知识与技能:能利用平衡条件解决简单的平衡问题
过程与方法:通过运用知识分析实例,加深对知识的理解,培养学生的分析概括能力
情感、态度与价值观:通过观察生活中的平衡现象,初步领略自然现象中的美妙与和谐,培养对大自然的亲近热爱、和谐相处的情感.
教学重点:利用平衡条件解决简单的平衡问题
教学难点::通过运用知识分析实例,加深对知识的理解,培养学生的分析概括能力
教学过程:一、复习提问,引入新课
什么是平衡状态?
2、二力平衡的条件是什么?
二、新课教学
(一)、二力平衡条件的应用
二力平衡条件的应用主要有两点:一是根据已知力的大小和方向,来求另一个力的大小和方向;
二是利用二力平衡条件判定物体的运动状态.当物体只受到两个力的作用,且满足二力平衡时,则可以判定物体处于静止状态或者匀速直线运动状态.
例题解析
例题一:汽车在水平路面上做匀速直线运动时的受力情况
例题二:悬挂在天花板上静止不动的电灯的受力情况
例题三:阅读书本“读一读”“潜水艇的浮与沉”,体会二力平衡在物体浮沉条件中的应用
例题四:漂浮的特点与应用:
活动的设计:如何用一根细木棒与细铁丝区别盐水与水?
例题五:画二力平衡的示意图
(二)、练习:1、小明骑在自行车上不断地用力蹬,使自行车在平直路面上运动。当他停止用力蹬后,自行车由于 仍继续前行,因为有 作用,自行车的运动会逐渐停下。
2、质量50g的墨水瓶放在水平桌面上,桌面对墨水瓶的支持力大小是 ,支持力的方向是 。
3、起重机吊着一个物体匀速上升和匀速下降,拉力分别为F1和F2,比较F1、F2,有F1 F2;这两种状态都是 状态。
4、一质量为0.5kg的圆环沿竖直放在地面上的直杆匀速下滑,则圆环受到的摩擦力为_______,地面对直杆的支持力(已知直杆重20N)为________。(g取10N/kg)
5、在平直公路上行驶的汽车,在关闭发动机后,汽车最终将停止,这是因为( )
A.汽车所受的重力与支持力平衡 B.汽车受到摩擦力作用
C.汽车在水平方向上受到平衡力作用 D.汽车不受力作用
6、轿车在水平公路上做匀速直线运动。下列说法中正确的是:( )
A.汽车受力不平衡
B.汽车在水平方向上受力平衡,竖直方向上受力不平衡
C.汽车在竖直方向上受力平衡,水平方向上受力不平衡
D.汽车在水平方向上受力平衡,竖直方向上受力也平衡
7、下列说法正确的是( )
A.运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
B.力的作用效果是改变物体的运动状态或形状
C.在平衡力的作用下,物体一定处于静止状态
D.彼此不互相接触的物体不可能发生力的作用
8、体育课上二(10)的平伟和徐鹏两同学进行爬绳和爬杆比赛.平伟爬绳徐鹏爬杆,两人同时匀速向上爬,则( )
A.徐鹏受杆的摩擦力小于他受的重力
B.平伟受绳的摩擦力大于他受的重力
C.徐鹏受的摩擦力与重力大小相等,方向相同
D.平伟受的摩擦力与重力大小相等,方向相反
怎样描述运动
教学设计
本节课是对运动的一般特征的总结。全文始终与日常生活紧密联系,从而在使用教材时体现了从生活的实际出发,以学生为主体,充分发挥学生的自主性的新的教学理念;体现了以人的发展为本,打破学科本位的界限的新的教学模式。
1.教学过程中可以从运动无处不在,运动与静止,运动的相对性这几个方面展开。
2.以运动的众多现象的视频播放引入新课,在师生的互动性教学过程中逐步体现运动和静止的相对性的一般特征。并且要很好的渗透与物理相关的人文思想,社会科学等知识。
3.以运动的相对性为例进行生活*物理*社会(STS)教学的尝试,培养学生观察与分析能力,开拓与创新等综合性能力。
教学目标
知识与技能:
知道我们生活在一个不停运动的世界中,能举例说明生活常见的运动现象。
会选择参照物判断物体是运动还是静止,理解运动的相对性。
过程与方法:引导学生学会从生活中学习理论知识,培养学生的观察能力和综合实践能力。
情感态度与价值观:初步学会用辨证的观点研究运动。
教学重点:选择参照物判断物体是运动还是静止,理解运动的相对性
教学难点:由于初中学生的思维特点,运动的相对性就成了本节课乃至本章的难点。引导学生学会从生活中学习理论知识,培养学生的观察能力和综合实践能力。
教学用具:多媒体 课件
教学过程:一、引入新课
引导学生列举生活中关于运动的实例,比如:飞奔的骏马,绽放的烟花,哈雷彗星,‘神州五号’载人飞船,流星雨,九大行星运动,布朗运动等等,从而引导学生发现从宏观到微观世界,一切物体都处于运动之中。
板书:“第二章 简单的运动
二、教授新课
(一)、机械运动”
1、什么是机械运动?
运动是个多义词,物理学里讲的运动是指物体位置的变化。同学们骑自行车时,人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化;飞机在天空中飞行,它相对于地面有位置的变化。物理学里把物体位置的变化叫机械运动。
2、机械运动是宇宙中最普遍的运动。
(1)、提问并组织学生回答:举例说明我们周围的物体哪些是在做机械运动。
对于回答中所举机械运动实例,教师要明确指出是哪个物体相对什么物体有位置的改变。
(2)、组织同学看课本“活动1”,提问:图中的几号小孩运动了?
(3)、铁轨,地球上的树木、高山,我们教室中的课桌和椅子是运动的吗?
它们都在跟随地球自转,同时绕太阳公转,他们也在做机械运动。
小结:机械运动: 物理学里讲的运动是指物体位置的变化。
同学们骑自行车时,人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化;飞机在天空中飞行,它相对于地面有位置的变化。物理学里把物体位置的变化叫机械运动。机械运动是宇宙中最普遍的现象。
板书:“1.物体位置的变化叫做机械运动。2、机械运动是宇宙中最普遍的现象。”
(二)、运动和静止的相对性
1、教师以行驶的小汽车为例讨论:乘客是静止的还是运动的?让学生充分说明自己的看法。
小结:
首先明确本问题中研究对象是汽车中的乘客,这位乘客是静止的还是运动的。
其次根据前面所学机械运动的知识,判定汽车、司机和乘客都在做机械运动。但是司机和男孩所说乘客是静止的或是运动的说法都有道理。因为他们在研究乘客的运动情况时,选定的作为标准的物体不同。
(1)、司机看到乘客没动是静止的,是以什么为标准的。
以车厢为标准,乘客相对于车厢没有位置的改变,所以说乘客是静止的。
(2)、男孩看到乘客运动得很快,他是以什么为标准的。
男孩以路面或路旁的树木、房屋为标准,乘客相对于路面有位置的改变。所以他说乘客是运动的。
教师小结:在描述物体是运动还是静止,要看是以哪个物体做标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。同一个物体是运动还是静止,取决于所选定的参照物。这就是运动和静止的相对性。
板书:“2.运动和静止的相对性:①:在描述物体的运动情况时,被选作标准的物体叫参照物。
②同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。”
2、相对静止
(1)、受油机与大型加油机在空中飞行,说它们是运动的,你选什么物体为参照物。 选大地为参照物,它们是运动的。
(2)、在图中如果选受油机或加油机为参照物,另一物体的运动情况是怎样的?
另一物体是静止的。因为它们相对于参照物没有位置的改变。
教师小结:像受油机和加油机这样两个物体以同样的快慢,向同一方向运动,它们的相对位置不变,则称这两个物体相对静止。
(3)、要求学生用相对静止的道理予以解释法国飞行员能顺手抓住一颗子弹的道理。
三、课堂小结:
在描述物体是运动还是静止,要看是以哪个物体做标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。同一个物体是运动还是静止,取决于所选定的参照物。这就是运动和静止的相对性。
四、练习:
1、当你站在商场中上升的自动扶梯上时,你是运动的,还是静止的?
(参照物:墙壁柜台—运动;参照物:扶梯上的台阶--静止)
2、卡车和联合收割机在农田里并排行驶,受油机与大型加油机在空中飞行,说它们是运动的,你选什么物体为参照物。!答:选大地为参照物,它们是运动的。
3、如果选卡车或收割机为参照物,选受油机或加油机为参照物,另一物体的运动情况是怎样的 答:另一物体是静止的。因为它们相对于参照物没有位置的改变。像卡车和收割机这样两个物体以同样的快慢,向同一方向运动,它们的相对位置不变,则称这两个物体相对静止。
要求学生用相对静止的道理予以解释时,教师指出:参照物可以任意选择,在研究地面上物体的运动时,常选地面或固定在地面上的物体为参照物。举例说明当所选的参照物不同时,物体的运动情况一般不相同。例如列车中的乘客以地面为参照物是运动的,以车厢为参照物是静止的。
五、布置作业 :课本,练习1、2、3。
第二节:怎样比较运动的快慢
教材分析:
在以往的教学中,先给出速度的定义,讲解其物理意义,再通过做题反复训练以达到掌握的目的。但在科学课本中通过自主的探究活动,由浅入深,从易到难,获得比较快慢的两种方法,总结出速度的概念,这样印象深刻,理解透彻,做起题来得心应手。这个探究相对来说比较难,教师应适时加以引导。对于本课的教学可以采用对话式教学和小组合作式教学及自学式相结合。这样效果会更好。我深深地体会到新课程促进学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观“三位一体”的综合发展,新课程带给全体师生的巨大变化。
学情分析:
学生们在日常生活中对“速度”,已有一些感性认识,但是如何科学地理解速度的概念,如何以日常生活中的实例入手,正确地引出速度的概念则是本节教学的核心问题,因此在本节教学中首先从比较运动快慢入手,让学生认识到比较物体的运动快慢是有实际意义的,并逐步引导学生,通过对日常生活中实例的分析使学生了解人们是如何比较物体运动快慢的,在这个基础上,通过讨论引出速度的概念。
教学目标:
知识与技能:
1、理解速度的概念,能用速度描述物体的运动,能用速度公式进行简单的运算。
2、能够对速度的单位进行简单的运算,知道匀速直线运动呵呵变速直线的特征。
过程与方法:
通过阅读、观察和讨论,感知比较物体运动快慢可以有不同的方法,知道物理学中比较运动快慢的方法。通过例题的学习,掌握应用速度公式进行有关计算的方法。
情感态度与价值观:乐于从多种渠道搜集、估测一些物体的速度。
教学重点:1、知道物理学中比较运动快慢的方法。
2、理解速度的概念,能用速度公式进行简单的运算。
教学难点:理解速度的概念,速度的单位间的换算。
教学理念:通过日常生活中比较物体运动快慢的基本方法的分析逐步建立速度的概念,培养学生的思维能力。通过本节教学中速度的换算以及计算物体运动的速度等有关教学内容,培养学生运用数学和物理知识解决实际问题的能力,初步了解物理计算题的解题思路及规则。
教具准备:投影仪及资料片.。
一、创设问题情景,激发探究欲望
提出问题:放一段《动物世界》中猎豹追捕小动物的场景。再放一段蜗牛爬行的情景。让学生比较两种动物的运动快慢,引入课题。
新课教学
(一)、比较运动快慢的方法
1、教师提问:①你在上学的路上看到哪个物体运动的快?
②你知道我们班上哪个同学跑的快?
③你是怎样比较他们运动快慢的?
④只用时间或路程能比较他们运动的快慢吗?(通过具体的事例)
在以上的基础上引入课题:怎样比较运动的快慢
2、学生活动:看书96页“有关游泳比赛”并分组讨论:观众和裁判各是怎样比较运动快慢的。
让学生分别代表观众和裁判来叙述各是如何比较的。教师引导使学生认识到有两种比较运动快慢的方法:①相同的时间比较路程的长短 ②相同的路程比较时间的多少
教师直接可告诉学生:物理学中用相同的时间比较路程的长短来比较运动的快慢
二、速度及其计算公式
1、利用以上方法来比较火车和汽车的快慢
学生分析具体的事例:
火车第六次大提速后可在5min内行驶15000m ,汽车在高速公路上40s可行驶1400m
先由学生说出分析过程,教师板书分析过程,并在此基础上由学生给出速度的定义:物体在单位时间内通过的路程叫速度。
强调单位时间是指:1分钟或1秒或1小时(类似单位体积)
2、 速度的公式
引导学生分析上面速度大小的得出速度的公式:速度=路程/时间
介绍各物理量的符号给出:v=s/t v----速度 s----路程 t----时间
教师强调公式的意义:s 和 t 相对应,必须是同一段路程中的路程和时间
3、 速度的单位
仍引导学生分析上面的分析过程,由学生说出速度的单位:m/s
提问学生:
①15 m/s的物理意义:物体在1秒内通过的路程是15米。
②你还知道速度的哪些单位?(km/h是速度的常用单位)
③15 m/s和15km/h哪个速度大?
④教师讲解速度的单位换算
⑤学生练习速度的单位换算:磁悬浮列车450km/h=________m/s
猎豹的速度30m/s=________km/h
10m/s=______=_____=______. 36km/h=______=______=_____.
指导学生看书98页“一些物体运动的大致速度”
速度的计算
例题1:一位百米赛跑运动员跑完全程用了11s,而一辆摩托车的速度表指示为40km/h,哪一个的速度比较快
解:由公式v=可知运动员的速度为:v1===9.1m/s
摩托车的速度:v2=40km/h=40×=40×=11.1m/s
因为v2>v1,所以摩托车的速度较快.
例题2:火车提速后,在北京和上海之间的运行速度约为104km/h,两地之间的铁路线长1463km,火车从北京到上海大约要用多长时间
利用书中例题2作为速度变形公式的应用练习.
火车从北京到上海大约要用14h.
强调:解题过程要写出所依据的公式,把数值和单位代入时,单位要统一,计算过程和结果都应带单位.
例题3:火车从北京行驶1小时到天津,通过的路程是140km,求火车的速度.
①学生读题,提问学生如何获取信息。
②由学生上台板演解题过程,其他学生预以评价。
③教师强调解题的规范格式:a、写出所依据的原理公式
b、把上述公式进行变换
c、代入数据(统一单位)
d、进行运算
e、得出结果(要有单位)
5、匀速直线运动
由学生说出其定义:物体在一条直线上运动,如果速度保持不变,这种运动叫做匀速直线运动。
教师突出①匀速、②直线运动
学生分析题目:
一物体做匀速直线运动,由速度公式v=s/t可知物体的:
A.速度与路程成正比 B.速度大小恒定不变
C.速度与时间成反比 D.以上说法都对
学生举例:生活中做匀速直线运动的例子(多举、再让其他学生分析)
6、探讨安全问题——关爱生命
人快步行走时的速度大约是2 m/s,汽车在道路上行驶的速度大约是45 m/s,人要安全横穿12m宽的道路,至少要离行驶过来的汽车多远,才能保证安全。
在学生讨论后由学生代表回答分析过程和结果。
三、本节知识小节(由学生总结)
1、怎样比较运动的快慢
2、速度的定义
3、速度的公式
4、速度的单位及换算
5、速度的运算第一节 怎样认识力
教材分析
1.在本节课的教学中,通过大量的生活实例或演示实验,让学生知道“力是物体对物体的作用”.能分析某一个力的施力物和受力物.
2.通过本节课的教学,通过生活实际分析、知道物体间力的作用是相互的.会解释简单的现象.
3.通过本节课的教学,通过大量的生活实例,归纳出“力的作用效果是改变物体的运动状态或引起物体的形变”.
4、.在本节课的教学中,通过大量的生活实例或演示实验,让学生知道“力是物体对物体的作用”.能分析某一个力的施力物和受力物.
5.通过本节课的教学,通过生活实际分析、知道物体间力的作用是相互的.会解释简单的现象.
6.通过本节课的教学,通过大量的生活实例,归纳出“力的作用效果是改变物体的运动状态或引起物体的形变”.
教学目标:
知识与技能:1、理解力是一个物体对另一个物体的作用.
2. 通过实验,知道物体间力的作用是相互的.
3.知道力的作用效果是改变物体的运动状态或引起物体的形变.
过程与方法:1、探究影响塑料尺形变的因素,能对问题进行猜想并进行实验研究。
2、从生活现象中获取知识并能用物理知识解决实际问题。
情感态度与价值观:1、激发用物理知识分析、解决实验问题的热情。
2、在学习的过程中体会合作与竞争。
教学重点:理解力的概念,能分析简单情况下的受力物体和施力物体.知道物体间力的作用的相互性
教学策略:通过实验探究、动画演示,得到结论再联系实际,巩固应用
说明:力的概念是力学中最重要的基本概念之一.力的概念是今后学习重力、摩擦力、压力、浮力的基础.
教学难点:力的认识
教学策略:通过具体的力,分析共同点,体现由具体到一般的原则。
说明:力的概念对初学者来说较抽象.学生对施力物、受力物的提法感到生疏;不会分析某个力的施力物和受力物.“物体对物体的作用”中的“作用”不易被理解.
本节课通过分析生活实例中的力,将抽象的概念具体化.通过力的作用效果(改变物体的运动状态或引起形变)来体现“力是物体对物体的作用”中的“作用”的含义.
教法指导
1.本节课的地位:力的概念是物理学的基本概念之一,是学习本章重力的基础,也是学习后面压力、摩擦力、压强、功的基础.
2.学生情况的分析:力对学生来说是很抽象的.一方面学生认识力时,不注意施力物和受力物.另一方面对力的相互性没有认识.
3.本节课可分为三部分讲授:力的概念;物体间力的作用是相互的;力的作用效果.
说明:由于学生对力的概念会感到抽象、陌生,需多举例或做演示实验,为学生建立起力的概念提供丰富的感性认识.在举例或做演示实验时,突出每个力的施力物、受力物;突出每个力的作用方式,以便为教师归纳、学生认识力的概念打基础.
学生对力的作用是相互的没有认识或认识不全面,也需多举实例,在举实例时,让学生明确相互的两个力的施力物及受力物,还应明确两个力的方向,及两个力方向的特点.
设计思路
通过对所学和几种特殊力的复习,引出力的一般性的分析,得出力是物体对物体的作用;分析具体图片中的力的施力物体和受力物体,通过对如何知道物体受力的疑问引出力的作用效果,改变物体的形状和改变物体的运动状态;通过对影响塑料尺形变的因素的探究,和推门的实验,引出力的三要素,即力的大小、方向、作用点;通过阅读了解力的示意图表示力的方法,并知道还可以用力的图示;通过对手压铅笔、磁铁小车运动等实验的研究,知道力的作用是相互的并能运用于实际生活,解决实际问题。阅读“高空王子“阿迪力,了解物理与生活、社会的紧密联系。
教学器材:长塑料尺、铅笔、小车、磁铁等。
教学过程:
一、.引入课题
让学生举出生活中“力”的例子.
教师指出:物理中“力”的含义与生活中“力”不尽相同.
本节课将讲什么是力.
二、.新课教学:
(一)讲授力的概念
①出示图片:人推车、人拉车、人提桶.
分析人推车、人拉车、人提桶三个力的施力物、受力物及作用的方式.
②举例:推土机推土、拖拉机拉犁、起重机的钢丝绳吊货物.
分别分析推土机推土、拖拉机拉犁、起重机的钢丝绳吊货物这三个力的施力物、受力物及作用方式.
由于人推车、人拉车、人提桶是学生熟悉的劳动,分析这三个力的施力物、受力物及作用方式学生易接受.进而举出三个机器对物体的力,学生由人对物体有力迁移到机器对物体有力,这种认识是自然的.
在此基础上,教师归纳出“力是物体对物体的作用”学生易接受.
③演示:磁铁吸引大头针实验.演示及分析实验,说明:不直接接触的物体间也可能有力的作用.目的是强调力必须是两物体间有作用.只要两个物体有“推”、“拉”、“压”、“提”、“吸”等方式的作用,不管它们是否接触,就有力.
(二)力的作用的相互的
①举例:手提水桶,手受向下的拉力;人穿旱冰鞋推墙,人后退.分析上述两实例表明:“一个物体对另一个物体有力的作用,同时也受另一物体施加的力.”说明物体间力的作用是相互的.
②演示1:如图8-1所示的装置.演示实验证明,一个物体对另一物体有吸引力的作用,同时另一物体对这一物体也有吸引力的作用.
演示2:铁块吸引小磁针的一个极。
③分别分析上述实例及演示实验中相互作用的两个力的施力物、受力物及方向.
通过分析后归纳:相互作用力的施力物与受力物的关系.两物体间相互作用时,①相互作用的两个力分别作用在两个物体上.施力物是受力物,受力物也是施力物.②相互作用的两个力方向相反.
(三)力的作用效果: 1、力可以改变物体的形状。
实验1:用力拉、压弹簧时,弹簧会伸长或缩短.。
实验2:手用力使锯条变弯曲。
实验3:气球受到手的压力时变扁了。这说明力可以改变物体的形状。
2、力可以改变物体的运动状态。
(1)教师:足球静止在地面上,脚踢它时给它一个力,足球受到这个力由静止变为运动。汽车关闭了发动机后,由于汽车受到阻力,速度逐渐变小,最终停下来。可见力可以使物体运动的速度变大,也可以使运动物体的速度变小。
(2)教师:乒乓球向我们飞来,我们挥拍打去,球的运动方向变化了,又向对方的球台飞去。可见力还可以改变物体运动的方向。
(3)、分析课本图8-3,说明力可以改变物体的速度大小.分析课本图8-4,说明力可以改变物体的运动方向.
列举一些物体运动方向和速度大小发生改变的事例,让同学分析这些物体运动方向和速度大小发生改变时受的力.
教师归纳:物体运动状态的改变指物体速度的大小和方向改变.
在学生初步掌握了力的概念后,还需要强调:
①力不能离开物体而存在:没有施力物的力或没有受力物的力都是不存在的.
②力具有相互性:两物体之间的力是相互的.
3、小结:力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的.力可以改变物体的运动状态,力可以使物体发生形变.
作业布置:1、体育课上,小明用力将铅球向斜上方推出去,球在空中运动了一段弧线后落到地面上,地面被砸了一个小坑。在这段过程的各个阶段,都体现了力的作用效果。
(1)铅球受到小明的推力后其运动状态发生了改变,由______变为_________。
(2)铅球在空中飞行的过程中,受到重力的方向是________-;
(3)铅球以某个速度落向地面,这是受到________作用的结果,铅球落地后,会运动一小段距离后,最终会因受到地面的_________而停下来,保持静止状态。
2、踢足球时,脚对足球施力时,脚也会感________,这一现象说明 _____--。请再举出相类似的事例: 。
3、力的作用效果与哪些因素有关?请你各设计一个实验加以证明
课后记:
1. 学生在生活中对力有肤浅的认识,但是往往是不确切甚至是不科学的。要使学生初步建立起力的概念,最好是从大量的生活实例中抽象出力是物体对物体的作用。
2. 教学中应注意引导学生举例、分析、讨论,概括出以下两个有关力的实质性的内容。(1)“作用”就是力。(2)力离不开物体,即施力物和受力物。
3. 强调作用就是力。注意避免“由于作用产生了力”这种模糊不清的说明。否则学生会误认为除了作用之外还有一个力。这样对学生将来分析物体的受力情况有好处。
4.本节内容是学生第一次接触力的概念,比较抽象,教学要求不宜过高、过急,力的概念在今后的教学中还应逐步深化。
5、在讲授力的作用是相互的时,只讲物体间力的作用是相互的和相互的两个力的方向相反.不介绍两个力大小相等.
6、应该说,不直接接触的物体间一定有力的作用(万有引力).但本节课只是初步建立力的概念,让学生在感性认识的基础上认识两个物体不直接接触也可以有力的作用.而万有引力学生没有感性认识基础,所以这里不要向学生介绍.本节课在演示磁铁吸引铁钉时,只归纳出不直接接触的物体间也“可能有”力的作用,而不说“一定有”力的作用.
怎样测量和表示力(第一课时)
教材分析:
1.本节地位:本节是在讲力的概念的基础上,学习力的单位及力的测量,从而对力这个物理量有较全面的认识.
2.学生情况分析:学生第一次学习牛顿这一力的单位,感到生疏.1牛顿的具体观念不易形成,在估测被测的力是否超量程时,把握不准,用弹簧秤测力时,带有随意性.
3.本节课分两个单元时间:①介绍力的单位,弹簧秤的构造及使用.②学生分组练习使用弹簧秤.
教学目标
知识与技能:1.知道力的单位是牛顿.
2.知道弹簧秤的构造,会正确使用弹簧测力计测量力.
3、向学生介绍“牛顿”是力的单位.并通过生活中一些力的具体数值,使学生形成1牛顿的观念.
过程与方法:1、在观察弹簧测力计的基础上,了解弹簧测力计的构造和弹簧秤的使用方法.
2、让学生通过实验练习使用弹簧测力计.
情感态度和价值观:通过学生实验练习使用弹簧测力计,培养他们的观察能力及操作能力.
教学重点:正确使用弹簧测力计测量力.
教学难点:正确使用弹簧测力计.
教学方法:观察、实验
一、引入课题 1、复习:力的作用效果是什么?
2、让班上个子最大的男生和个子最小的女生分别拉拉力器,比较弹簧伸长的多少.比较两人拉力的大小,说明拉力有大小,引出本节课题.
二、新课教学:
(一)、讲授力的测量
1、向学生介绍国际上常用的力的单位——牛顿,并让学生记住它.但不介绍1牛顿是如何规定的.
由手托两个鸡蛋的力约为1牛顿,推广到手托质量为100克的物体的力为1牛顿.再举几个生活中常见的1牛顿的力.
阅读课本中一些力的大小.再举一些生活中常见力的大小的例子.
2、向学生介绍测量力的工具——弹簧秤.
演示:将一弹簧挂在铁架台上,在弹簧的后面立一木板,并在木板上贴上白纸,用笔记下挂钩所在的位置.用一个小力竖直向下拉弹簧,用笔记下此时挂钩所在的位置.再用一个较大力竖直向下拉弹簧,重复上述实验步骤.说明什么是弹簧的伸长量.比较两次的伸长量,得出弹簧的伸长量随拉力的增大而增大的结论.
对于基础好的同学在此基础上告诉学生:当第二次拉力为第一次的n倍时,弹簧第二次的伸长量为第一次的n倍.从而得出“弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比”的结论.
借此实验简单介绍弹簧测力计的测力原理.
观察弹簧测力计:把弹簧测力计发给学生观察.教师利用演示用的大弹簧测力计引导学生观察:①弹簧测力计的构造,②弹簧测力计的量程,③弹簧测力计上的单位,④零刻度,⑤一大格和一小格各表示多少.
介绍如何使用弹簧秤,教师利用演示用的大弹簧测力计边演示边讲解.
介绍其它的测力计,知道弹簧测力计是实验室里常用的测力计.
(三)、学生实验:练习使用弹簧测力计
明确实验目的是学生正确使用弹簧测力计的方法.
让同学阅读课本上的实验步骤.
第一步让学生把观察到的量程、一大格和一小格分别表示多少牛顿记录下来.
(1)用手拉弹簧称的钩,大家自感受1N和5N的力有多大。
(2)每人一个钩码,用弹簧称拉着它在空中静止不动,测量向下拉力
(3)使木块匀速运动,拉力多大
(4)用一根头发拴在弹簧称钩上,测量将头发拉断时的拉力多大。
在做第3步和第4步时,向学生介绍如何保证弹簧测力计和木块匀速前进.用秤钩钩住木块,手拉弹簧秤另一端的挂环.注意使弹簧测力计与木板平行.
测拉断头发的力的大小时,让每个同学都测一次,激起同学的兴趣.测后将拉力的大小与课本表中给出的各年龄组的数据比较.
让同学讨论节后的“想想议议”,在同学讨论发言的基础上,教师强调:使用前轻轻拉动几次挂钩,避免弹簧被卡在壳上;若使用前指针不指零:①校正零点,②修正测量数据:若在未测量力前,指针指某一刻度,将测得数值减去这一刻度,所得的差是被测的力的值.
三、小结:力的单位 牛顿
测量力的工具:测力计
弹簧测力计的使用方法:
课后记:
1、测量时,让力的作用线与弹簧的轴线在一条直线上不容易做到.
2、学生对1牛顿的具体观念未形成,不易估测被测力是否超过弹簧秤的量程.
3、本节可列举学生常见的一些力,让学生对1牛顿初步形成具体观念.
4、在介绍弹簧秤的构造时,把弹簧秤发给学生,让学生观察后,再由教师介绍.
5、在介绍正确使用弹簧秤时,用大的弹簧秤由教师边演示边讲解,增大可见度.
在课堂时间分配上,教师介绍的时间不宜太多,应留2/3的时间给学生练习使用弹簧秤.
第二节 怎样测量和表示力(第二课时)
教材分析:
1.本节地位:本节是在学习力的概念、单位、测量之后,认识力的三要素及力的图示的.知道力的三要素,才能较全面地认识力:力不仅有大小,它还有方向和作用点.力的方向揭示了力的矢量性.学习力的三要素为后面进一步学习重力、摩擦力、压力等打下基础.力的图示把力这个抽象的概念直观地表示出来,图示法是物理学中常用的方法,速度及高中将要学习的许多物理量都可以用图示法表示出来.
2.学生情况分析:学习了力的测量后,学生对力的大小有认识,但对力的方向和作用点,特别是力的作用点没有认识.用图示法表示一个力对学生很陌生,在学习力的图示法时,学生往往由于随意性造成作图不规范.
3.本节课分两个层次进行:介绍力的三要素;学习力的示意图.
教学目标:
知识与技能:1.知道力的三要素是力的大小、力的方向、力的作用点.
2.力的示意图表示一个力.
过程与方法:力的图示十分直观地把力的三要素表现出来.通过力的示意图的学习,培养学生的画图技能.
情感态度与价值观:通过力的图示的学习,认识图在物理中的作用.
教学重点:理解力的三要素;会画力的示意图.
教学难点:画力的示意图.
教学方法:观察、分析
教学过程:一.引入课题
复习提问:1、弹簧秤的测力原理是什么?
2、力的作用效果是什么?
3、提出力的作用效果与哪些因素有关的问题,从而引出课题.
二、新课教学:
(一)、力的三要素
1、通过上节力的大小可以通过弹簧的伸长量来测量可知,力的大小可以影响力的作用效果.
2、演示用力拉弹簧和用力压弹簧效果不同;举例足球运动员把球射偏了;让学生阅读课本上的实例.说明力的作用效果与力的方向有关.
3、让学生阅读课本上推门及用板手拧螺母的实例;
4、演示:用手提水壶柄的中央与用力提水壶柄的后端,两次力的作用效果不同.说明力的作用效果与力的作用点有关.
5、在此基础上总结出力的三要素.
(二)、力的示意图
1、先介绍力的示意图的作用:把抽象的力具体、形象、直观地表示出来.
2、介绍什么叫力的示意图.如何在力的图示中表示出力的大小、力的方向、力的作用点.
3、教师示范,画几个力的图示:
(1)、首先画力的作用点,作用点画在受力物的受力点上,也可以画在受力物的几何中心.
(2)、再画力的大小,线段的长短表示力的大小
(3)、最后画力的方向:用箭头表示,箭头的尖端正好对齐线段的末端.
教师在示范中,一定要规范画图.
4、在此基础上,教师带领学生画几个力的图示.在此过程中,要人人动手画,可让1~2名学生在黑板上画,让全体同学给他们评判.
教师将同学中出现的错误一一纠正.
(三)、.课堂练习
1、一个物体受到竖直向上的拉力为50N,请画出力的示意图。
2、一个物体受到一个向右与水平方向成30°角的力,请画出力的示意图。
3、沿斜面用50 N的力拉重为100 N的小车,用力的图示法表示所受的拉力示意图
课后记:
1.本节列举了生活中的一些实例,分析这些实例,从影响力的作用效果的因素方面总结出力的三要素.认识力的三要素是学习力的图示的基础.
2. 在学习力的示意时,以力的三要素为依据,讲清如何把一个力简明、形象地表示出来.通过教师示范做出几个典型力的示意和学生对几个不同力的图示的练习,让学生掌握力的示意法.
3、鉴于学生对力的三要素认识不够,本节课可从力的作用效果方面,通过举例,使学生认识到力的作用效果由力的大小、力的方向、力的作用点决定.
重力
教材分析:
1.本节地位:本节是在学习力的基本知识之后,学习重力的.是从力的概念及力的三要素方面认识重力.通过本节的学习,可以加深对力的基本知识的理解.重力是地球上所有物体都受到的力.
2.学生情况分析;物体下落的现象学生见得很多,但没有从理论上认识是地球对它们吸引的结果.重力的方向竖直向下,学生对竖直这一方向不理解,常认为竖直就是垂直.
3.本节课分四个问题进行教学:重力的概念;重力的大小;重力的作用点(重心);
教学目标
知识与技能:⒈知道重力产生的原因。
⒉知道重力的施力物体和重力的方向,知道重力的作用点叫重心。
⒊理解重力的大小跟物体质量的关系,理解公式G=mg,知道g=9.8N/Kg的物理意义。
过程和方法:通过观察,感知重力的存在,通过探究实验,了解重力和质量的关系。
情感态度和价值观:通过教学活动,使学生对大自然充满好奇,养成尊重自然规律及对对科学的探索精神。
教学重点: 重力的定义、重力的方向
教学难点: 明确G与m的关系,以及运用G=mg进行计算
教学方法: 实验探索法
教学用具: 弹簧秤、钩码、质量相等的两种不同钩码
课时安排: 1课时
教学步骤
一、导入新课 复习提问:力的三要素是什么?
二、新课引入
⒈演示:① 让手中的粉笔自由下落;② 把杯中的水倒出来,水从高处流向低处。
⒉通过观察,让学生分析产生这些现象的原因,通过讨论得出:物体都是由高处落到低处,产生这些现象的原因是它们都受到地球的吸引力。
由此引入本节课题。
三、新课教学 什么是重力
⒈地球对地面附近物体的吸引力叫重力。地面附近的一切物体都受到地球的吸引,所以一切物体在地面附近都受到重力。
⒉力是物体对物体的作用,重力是地球对物体的吸引作用。重力的施力物是地球,受力物是地面附近的物体。例如,粉笔所受的重力,施力物是地球,受力物是粉笔。水所受的重力,施力物是地球,受力物是水。
⒊重力在物理学中用符号G表示。
⒋注意说明:重力、重量、物重等说法。
四、重力的大小
㈠、物体所受重力的大小可以用弹簧秤测量。把待测物体挂在弹簧秤的挂钩上,当物体静止时,弹簧秤的读数就等于物体所受的重力。
㈡、物体受到的重力与它的质量的关系
⒈演示实验:用弹簧秤测量质量分别为100克、200克和300克的物体的重力,将测量结果填在课本的表格内。
⒉分析实验记录,得出结论:
⒊物体的质量越大,受到的重力也越大;物体的质量不同,但物体受到的重力与物体质量的比值是一定的;由此说明物体的重力跟质量成正比。
㈢、g的值
实验数据中重力和质量的比值大约是10牛/千克。精确的测量结果表明,重力和质量二者的比值是9.8牛/千克,这个值用g表示,g=9.8牛/千克。粗略计算,g可取10牛/千克。
㈣、G=mg
⒈如果用G表示物体的重力,m表示物体的质量,g表示物体的重力和质量的比值。那么重力和质量的关系可以用公式G=mg表示。使用这个公式时,质量m用千克作单位,重力G用牛顿作单位,g =9.8牛/千克。
⒉注意:
五、重力的方向
⒈重力是一种力,力有大小、方向和作用点三个要素,重力也有三要素。
⒉重力的方向就是物体自由落向地面时的方向,这个方向是竖直向下的。所以重力的方向是竖直向下。与水平面垂直。
⒊注意:竖直与垂直的含义不同。为了区分清楚,让同学注意观察两条重垂线的方向。一是放在水平桌面上物体的重垂线;一是放在斜面上物体的重垂线。在地球表面的每个地方,竖直是个特定的方向,跟当地的水平面相垂直,近似指向地心。
⒋重力的方向可用来检查房屋的墙壁是否竖直。我们常看到建筑工人用一根重垂线检查墙壁就是应用重力的方向是竖直向下这个道理。测绘人员用的水平仪下悬着重垂线,也是利用重力的方向是竖直向下来测定仪器是否水平。你有兴趣的话,可以采用这类方法检查家中的电冰箱放置的是否水平。
六、重心
重力的作用点叫重心。粗细均匀的同材料的棒,它的重心在中点;圆球的重心在球心;正方形薄板的重心在它的对角线的交点。
七、重力与质量的区别
从G=mg知道,重力跟质量之间有密切的联系,但是它们是实质不同的两个物理量。
质 量 重 力
定 义 物体所含有物质的多少 由于地球吸引而使物体受到的力
方 向 无 竖直向下
大 小 不随物体位置形状而变化,是物体的属性 随物体的位置发生变化
单 位 Kg N
测量工具 天平 弹簧秤
八、小结
⒈地面附近的物体受到地球的吸引,所以物体受到重力。重力的施力物是地球。
⒉重力既然是一种力,它有大小、方向和作用点三个要素。
⒊重力的跟物体的质量成正比,这个关系用G=mg表示,g=9.8N/kg。
⒋重力的方向是竖直向下。
⒌重力的作用点叫重心。
九、作业 :
1、用弹簧秤测出某物体重1.5N,能不能用最大称量是200g的天平测它的质量?
2、下列物体的重力接近20N的是
A .一个小学生 B 一辆汽车 C .一支钢笔 D 一只公鸡
3、如图所示,放在斜面上的物体质量为5千克,请作出该物体所受重力的示意图.
课后记:
1. 前面学习了力有大小、方向和作用点.本节就是从力的三要素来使学生认识最常见的一种力——重力.通过大量的实例:地面附近的物体一旦离开了支持它的物体,就会落地,使学生认识到地面上或地面附近的物体都受到地球的引力.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力.
2.通过演示实验,归纳出:质量增大几倍,重力也增大几倍,从而总结出重力跟质量成正比的结论.即,或G=mg.得出重力跟质量的关系式后,通过解例题学会利用公式计算重力或质量.
3.通过悬吊重锤实验,观察和分析出重力的方向竖直向下.
4.通过教师介绍,使学生认识:物体受到的重力可以看成集中在一点——重心.形状规则材料均匀的物体,重心就在几何中心.
5、重力的大小与质量成正比是本节的重点,做好课本上的演示实验,分析实验的结果,归纳出,G=mg对于学生理解重力与质量的关系很重要.利用G=mg计算时,同学往往不注意各物理量单位,通过练习使学生逐步掌握.
6、在介绍重力方向时,讲清竖直就是垂直于水平面,使学生对竖直向下有正确的认识.
探究滑动摩擦力的大小(第一课时)
教学目标
知识与技能
⒈知道摩擦现象,知道摩擦力产生的条件;
⒉理解滑动摩擦,知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关;
3、会用弹簧测力计测量滑动摩擦力.
过程与方法:通过探究实验,感知摩擦力的存在,通过探实验,探究滑动摩擦力的大小压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
情感态度和价值观:通过实验探究,培养学生的求知欲,使学生乐于探索自然现象和物理规律。
教学重点:滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关
教学难点:摩擦力的方向及产生,如何引导学生进行科学的自主的实验探究.
教具:木板、重木块、毛巾、钩码、弹簧称等
教学过程:一、引入新课
1、出示:钉鞋、跑鞋、平底鞋、棉鞋、溜冰鞋各一双.
问:如果老师要参加一百米的赛跑,你会选哪一双鞋呢?如果我要去溜冰你又会帮我如何选择呢?为什么要作这种选择?
2、学生观察并发表意见.(总结鞋子中还有有关摩擦的大学问呢!)
想一想:在日常生活中你们还见到了哪些和摩擦力有关的现象?
看一看:有趣的摩擦 (播放画面1——汽车在冰面和泥地里打滑)图中汽车出现了什么情况?为什么?怎样解决?(安装防滑链、垫上草垫等)
有趣的摩擦 (播放画面2--搬油桶,“移”重如泰山,“滚”易如反掌 )
做一做:你能做一个简单的实验制造出一种摩擦吗?你能交流一下在摩擦实验过程中你的感受吗?
想一想:你们想研究摩擦力的哪些秘密呢?(把学生提出的问题板书出来)
1、摩擦力的的概念?
做一做:
(1)水平桌面放置一个重物,提问物体受到了几个力?(重力与支持力)
(2)用螺旋弹簧水平拉重物,观察到弹簧拉长了,重物没有移动.为什么?(分析:弹簧伸长了,证明了我们对物体施加了力的作用,受到力物体却并没有移动,说明在重物与桌面间有一些“隐身的力”在与我“拔河”,不让我拉着重物走,这些调皮的‘隐身的力”就是摩擦力,这种摩擦力是物体想要运动但又没有运动的时候产生的,这种摩擦力就是静摩擦力.)
(3)继续用弹簧拉着物体在桌子上运动,这时也有摩擦力吗?这种摩擦力就是滑动摩擦力.
总结:摩擦力是一种常见的力.两个互相接触的物体,当一个物体要发生相对运动或已经发生相对运动时,就会产生一种阻碍相对运动的力,这个力就是摩擦力.
2、 研究摩擦力的大小与什么因素有关
猜一猜:
摩擦力的大小可能跟那些因素有关系?生活中你有这方面的经验支持吗?
学生提出推动一张课桌比推动一张讲台容易,猜想摩擦力可能与质量有关;提出在冰面上行走比在平时的路面上行走困难,猜想摩擦力可能与路面的粗糙程度有关;提出赛车的轮胎很宽,猜想摩擦力可能与接触面的面积的大小有关;提出车轮都是圆的,猜想滚动比滑动容易;提出汽车速度大不容易刹住,猜想速度大摩擦大……
做一做:测量摩擦力的大小
教师示范:拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,当木块做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是平衡力,摩擦力和拉力大小相等、方向相反.所以,只要用弹簧秤测出拉力的大小,就知道了摩擦力的大小.
小组讨论:
研究一个物理量可能同时与几个因素有关时,应该采用怎样的方法来研究?如何通过实验来研究摩擦力的大小跟这些因素的关系?
小组交流:
(1) 各组学生分别汇报准备进行的实验方法.
(2) 学生以组为单位,安排好每个人的实验分工.
比一比:看谁的实验做的好
学生按照所设计的方法进行实验,教师巡视指导.
议一议:学生反馈实验现象,并说明原因.各组实验数据表格实物投影.想想如何分析实验数据表?分析实验数据看摩擦力的大小跟压力大小、跟接触面的粗糙程度、接触面的面积的大小、物体的速度的大小是什么关系.
(点评:在这部分内容教学时,教师要考虑到学生可能提出的假想,为学生准备探究的材料,组织学生进行合理地分工,引导学生对数据进行分析处理等.考虑到这些以后,才能对学生课堂上所出现的问题做出正确的判断.)
实验结论:摩擦力的大小跟压力大小、接触面的粗糙程度有关;与接触面的面积的大小、速度的大小无关.在接触面不变的情况下,压力越大,摩擦力越大.在压力不变的情况下,接触面越粗糙,摩擦力越大.
想一想:在探究的过程中,你有什么收获?你还有什么问题无法解决?
课后记:1、课堂一开始,教师创设了问题情境,让学生帮助教师解决生活中的实际问题,学生此时的角色就成了教师的帮助者,他们热情而又毫无保留地提供给各种方案.接着让他们自己做实验来产生出摩擦并初步感知一下摩擦力是一种怎样的力,在交流中学生的表现欲望被充分地调动,内部教育基因被激活,这对学生的发展也就更加有利.课堂一开始,教师创设了问题情境,让学生帮助教师解决生活中的实际问题,学生此时的角色就成了教师的帮助者,他们热情而又毫无保留地提供给各种方案.接着让他们自己做实验来产生出摩擦并初步感知一下摩擦力是一种怎样的力,在交流中学生的表现欲望被充分地调动,内部教育基因被激活,这对学生的发展也就更加有利.
2。作为教师,不仅仅只关注学生学习的结果,而且还重视学生的学习过程,“收获”不仅是指学到了什么知识,而且在学习过程中学生的情感体验,包括学生尝到成功的喜悦及与同伴合作的快乐,即使是失败了,学生经历情感上的波动,这也是一种难得的经历,学生失败后会反思,会进行再实践,再验证,这也是他们的收获.)
3.教师一起参与学生的学习,想学生所想,做学生所做,不要以自己思考问题的方式去折射到学生,更不要以自己的想法代替学生的想法.学生根据自己的生活经验进行的猜想,通过实际观察,验证自己的猜想.在尝试成功的喜悦之后,他们的信心更足了,学生经历的由猜想到实践验证的学习过程,也是他们以后学习科学的方法,这和科学家的研究过程在本质上是没有多大区别的,对他们将终生受用.正如特级教师路培琦老师所说“学校教给学生的,那应该是在若干年后,还留在学生脑海里的那些终生受用的东西.教师要真正地走进学生的内心世界,应考虑到以下几个方面:学生可能会作什么样的猜想?他们需要哪些材料?可能会碰到什么难题?学生可能对什么感兴趣,什么能够引起他们心灵上的震憾?他们会发现什么?可能会得出哪些错误的结论?最终他们又会得到什么?学生的猜想也许并不是教师期待中的,作为教师,这时决不能把学生的思路固定在你想要的范围,而应满怀热情的去肯定他们的猜想,鼓励他们自己动手去验证他们自己的猜想是否正确.
4、摩擦力产生的原因目前在科学上还没有定论。一般认为,摩擦力的产生,是因为物体的表面不光滑。甲、乙两个物体接触时,由于挤压,两个物体的凹凸部分相咬合,甲物体要发生运动或已经发生相对运动时,乙物体对甲物体的相对运动有一种阻碍作用,这就是摩擦力。
第四节 探究滑动摩擦力的大小(第二课时)
教学目标:
知识与技能:1、知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法,
2、知道摩擦在实际中的意义.能应用所学知识解决增大摩擦和减少摩擦的方法.能选择适合自己的方式表达对摩擦的研究结果.
过程与方法:研究自行车上的摩擦过程,能用学过的基础知识解决实际问题,初步形成用物理知识解决实际问题的能力.
情感态度与价值观:培养学生有意识地把所学的物理知识应用到实际中去。通过“开眼界”激发学生的求知欲和对科学的热情.
教学重点:解释生活中的摩擦现象.
教学难点:应用所学知识解决实际问题
一、复习:问:什么是摩擦力?摩擦力有哪些种类?摩擦力的方向如何?
二、新课学习
辩一辩:摩擦对我们的生活是有益的还是有害的?(学生自由辨论,两分钟时间,最后教师作总结性发言:摩擦力,让人欢喜让人忧!对于有益摩擦,要想方设法增大它,对于有害摩擦,要想方设法减少它.)
谈一谈:增大和减小摩擦的方法
一、增大有益摩擦
教师:摩擦力是普遍存在的.在很多场合,摩擦力是有益的.请大家说说摩擦力的有益之处.(学生回答)
人走路时不打滑多亏了摩擦力.我们拿起一个茶杯,靠的就是手和杯子之间的摩擦力.缝纫机的大轮带动小轮转动,那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故.
凡是摩擦有益的场合,我们应该设法增大摩擦,根据摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关的道理,请大家举例说明在什么场合用什么方法增大有益摩擦.(学生举例并分析)(多媒体演示.)
大家想象,生活中一旦失去了摩擦力会变成什么样子?(可以发挥学生的想象,学生的思维在这里被有效激活)
二、减小有害摩擦
教师:摩擦力并不是都有好处,在有些场合是有害的,必须设法减小它.大家想想,减小有害摩擦的方法有哪些?(学生讨论并回答)
机器的各个部件之间的摩擦不仅浪费动力,而且造成机件的摩损,影响机器的寿命.
人走路时不打滑多亏了摩擦力。我们拿起一个茶杯,靠的就是手和杯子之间的摩擦力。缝纫机的大轮带动小轮转,那是皮带和轮子之间有摩擦力的缘故。很难想像,生活中一旦失去了摩擦力会变成什么样子。
由于摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,要减小有害摩擦,应该使物体表面更光滑.但是,利用这种方法还不能使摩擦力减小到令人满意的程度.
试一试:利用滚动代替滑动来减小摩擦
现在,我们再做一个实验.在木块和木板之间放一排圆铅笔,使木块做匀速直线运动,测出拉力的大小.(学生操作)
结果如何?为什么?
由实验可知:利用滚动代替滑动可以减小摩擦,这就是所有的车辆都安上轮子的道理.机器的转动部分安装滚动轴承,轴承内圈和外圈之间装有很多光滑的钢球或钢柱(展示轴承),这样,转动时的滚动摩擦非常小.(多媒体演示.)
找一找:你在生活中见到那些增大或减小摩擦的实例?就以自行车为例.请举例说明.(可以找一辆自行车,对着自行车,学生讨论热烈)
还有一种减小摩擦的方法是使两个互相接触的摩擦面彼此离开.加润滑油可以在摩擦面间形成一层油膜,运动部件只在油膜上滑动,减小了摩擦.利用压缩气体在摩擦面之间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小.气垫轴承、气垫船就是利用气垫来减小摩擦的.(多媒体演示.)
三、小结
1. 两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力,叫摩擦力。
2. 摩擦力的大小跟压力大小有关,跟物体的接触面的粗糙程度有关。
3. 常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦。减小有害摩擦可以采用使摩擦面光滑,用滚动代替滑动,使摩擦面脱离接触(加润滑油、气垫)这三种方法。
练一练:
上网:搜索一下“摩擦”,看看摩擦在各方面的应用以及相关的课件和文章
动手:做课后“小实验”:筷子提米
读书:复习课文.阅读“科技、社会、生活”
小论文:假如没有了摩擦……
开眼界:生活中的摩擦(播放媒体)
计算机显示工业、科研、国防等各种情况下增大和减小摩擦的方法(上海已经投入运行的磁悬浮列车、气垫导轨、气垫轴承、气垫船、滚动轴承等)
作业布置:
1、 摩擦力是在接触面上产生阻碍_______或_________的力;写字时铅笔笔尖与纸面间的摩擦是_______摩擦,转笔刀与铅笔间的摩擦是__________摩擦。
2、 汽车在平直的公路上做匀速直线运动,如果汽车受到的牵引力是1500牛顿,则汽车受到的摩擦力大小是_______牛顿、方向是______________施力物体是_______。
3、 以下各种现象中,不是利用摩擦力的是:( )
A, 人在地面上行走;
B, 系鞋带或打绳结;
C, 放置在水平地面上的木箱静止不动;
D, 用干燥的粉笔擦擦黑板上的字迹。
课后记:
1、物理新课程注重让学生获得体验.科学探究在需要结论的同时更注重过程.由于教学目标的多元性,除了书本知识的学习,还包括科学方法与技能的训练,科学能力的培养以及科学情感、态度、价值观的养成.而这些不属于陈述性的知识,而是程序性知识,或称为经验知识或默会知识.这类目标不可能通过教师的讲述、学生简单的记忆模仿能够学会,而是通过亲历科学探究活动,在参与的过程中,体验、感悟、内化才能习得的.因此,科学探究应组织学生参与活动,亲历过程,才能促进科学素养的形成.摩擦力这个词对学生来说比较抽象,但许多摩擦现象却发生在学生的周围,只不过学生没有觉察而以.本节课,教师通过设置有利于学生主动探究学习的环境,并提供充分的指导与帮助,让学生从提出问题出发,通过设计实验,系统观察,收集、分析、解释信息、做出结论,表达与交流等过程,进行学习.
2、新课程的物理教学不再以知识为载体,否则将会进入死记硬背的死胡同.物理教学以活动为载体,教者所需要考虑的是在课堂上创设什么样的活动,引起学生心灵上的反映,以期达到什么样的情感体验.
3、课堂上会出现很多上课前预想不到的情况,如在探究摩擦力与接触面面积是否有关的实验过程中,就有很多组学生由于没有控制好条件,从而得到摩擦力与面积有关的结论,作为教师,这时候不能把你认为正确的结论强塞给学生,不要把学生当作一个装知识的容器,而应及时作好指导,让诊断与矫治伴随学生的学习过程,真正走进学生发展的真实世界.在学生的探究过程中,教师作适时的指导.该什么时候指导,指导的程度如何?这都是需要教者适时把握的.过早地介入,学生思考得不够成熟,丧失了反思的机会.过迟地介入,学生由于长时间地碰到难题而没有得到解决,会丧失以后探究的信心
复习课
复习目标:
理解力的概念、性质。
理解力的三要素,会画力的图示,会用弹簧测力计测量力的大小。
知道重力的概念,会用重力公式进行计算。
知道摩擦力的概念,理解影响滑动摩擦力的因素。
复习过程
知识整理
力的概念;力的作用效果;力的作用是相互的;力的单位
力的三要素;力的图示法;力的示意图
测量力的基本工具;弹簧测力计的工作原理;怎样使用弹簧测力计
重力的概念;物重的概念;重力的方向及应用;重力公式及计算
静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦的的概念;摩擦力的大小与哪些因素有关;增加有益摩擦的方法;减小有害摩擦的方法
练习训练
1、指出下列事例中的做法所能达到的目的以及所采用的方法.
⑴大行李箱的底部装上轮子:________________; ⑵用手握紧瓶颈把瓶提起来:________________.⑶宾馆卫生间的浴盆旁常铺上地巾:________________; ⑷钢丝钳的钳口上有细密的槽纹:________________;⑸机械转动部分要经常加油:________________;⑹体操运动员比赛前手上涂些镁粉:________________;
2、下列方法中可以增大摩擦的是____________(填序号,下同),可以减小摩擦的是____________.①减小皮带对皮带轮的压力;②在轮胎上刻花纹;③用滚动代替滑动;④用力抓紧物体;⑤给轴承加油;⑥下雪天在马路上撒煤渣.
3、自行车哪些地方要利用摩擦?请你举例指出其中三处.
4、以下各种现象中,不是利用摩擦力的是:( )
A, 人在地面上行走;
B, 系鞋带或打绳结;
C, 放置在水平地面上的木箱静止不动;
D, 用干燥的粉笔擦擦黑板上的字迹。
5、成熟的苹果离树后竖直向下掉.据说正是下落的苹果打在牛顿的头上,激发了他的灵感,打开了揭示引力迷宫的大门.现在也请你充分发挥自已的智慧和灵感,就此现象中涉及到的物理知识写出两点.
6、自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识.例如:①轮胎上刻有花纹;②车轮做成圆形;③塑料套紧套在车把上;④在转动部分添加润滑油;⑤脚踏板凹凸不平;⑥刹车时用力捏闸;⑦车轴处装有滚珠;⑧车的把手上有凹槽.
(1)上述各项内容中属于(只填写各选项前的字母).通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是:____________________;通过增大压力增大摩擦的是:__________________;通过变滑动为滚动而减小摩擦的:________________________.
(2)用力踩动脚踏板使自行车前进时,后轮与地面间摩擦力的方法向朝__________(选填:“前”或“后”)
(3)请你大胆发挥想象:假如没有摩擦,自行车会出现什么样的情况?写出两个合理的场景.
7、城东中学体育馆篮球场的水泥地面铺了一张很大的毛地毯,用来表演文艺节目.现根据节目要求,要把毛地毯往前移动1m,小李等几名同学拉起毛地毯的一边,费了较大力气才把它拉到前面.请你结合所学的物理知识,回答下列问题:
(1)毛地毯很难被拉动的主要原因是什么?
(2)请你想想,还有什么办法可以移动毛地毯?(不供助器械,设计两个简易可行的方案,可用文字或示意图说明)
探究杠杆的平衡条件(第一课时)
教学目标
知识与技能 :⒈知道什么是杠杆。能从常见的工具中辨认出杠杆。
⒉知道有关杠杆的一些名词术语。理解力臂的概念。会画杠杆的力臂。
过程与方法:通过观察和实验,了解什么是杠杆
情感态度与价值观:了解杠杆的应用,提高学习的兴趣
教学重点 :力臂的正确确定
教学难点 :理解力臂的概念。会画杠杆的力臂。
教学方法 : 分析、讨论、归纳法
教学用具 : 杆秤、托盘天平、镊子、钳子、筷子
教学步骤
一、导入新课
人动物的区别在于人会利用、制造工具。生活中人们使用各种各样的工具来帮助人们完成工作。机械有复杂的,也有简单的。简单的机械是组成复杂机械的基础。我们今天研究其中的一种简单机械——杠杆。常用的简单机械有杠杆、滑轮、轮轴、斜面等。阿基米德说过:“给我一个支点和足够长的硬棒,我就能撬动地球。”为什么他可以产生这么大的力呢?原来他使用了杠杆。古代的埃及人在修建金字塔时也使用了杠杆来搬动巨大的石块。
二、新课教学 什么是杠杆?
一、初步认识杠杆
1.提出问题:
⑴展示木板上的图钉,想出办法怎样可以将其把出来?
⑵在这些方法中,哪一种方法最省力?
⑶观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点。
⑷指出用上述方法时,有什么共同之处?
⒉学生讨论,教师总结并结合课本图甲讲解。给出杠杆的定义。
⒊杠杆在力的作用下能绕固定点转动,这是杠杆的特点。杠杆有直的也有弯的。
4.得出杠杆的定义:
一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。
5、观察和演示:抽水机的手柄、切纸的铡刀、剪刀都是杠杆。观察装置中哪个硬棒在力的作用下绕哪个固定点转动。
二、描述杠杆的几个有关名词术语
⒈教师以讲什么是杠杆时所画的撬杠撬石头的板图为基础,边讲下列名词边在图中规范标画出三点、两力、两臂。并板书写出各名词及其定义。
①支点:杠杆(撬杠)绕着转动的点,用字母O标出。
②动力:使杠杆转动的力画出力的示意图,用字母F1或F动标出。
③阻力:阻碍杠杆转动的力画出力的示意图,用字母F2或用F阻标出。注意:动力和阻力使杠杆转动方向相反,但它们的方向不一定相反。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L1或L动标出。(简介力的作用线概念。)
力臂的画法:首先确定杠杆的支点,再确定力的作用线。然后使用直角三角板画出从支点到力的作用线的垂线,垂足要落在力的作用线上,符号指明哪个线段是力臂,并写出字母L1或L动。力臂常用虚线画出。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用字母L2或L阻标出。
三、讲解杠杆示意图的画法:
1、 例题:画出用螺丝刀撬图钉的杠杆示意图。
先找支点O;再确定动力、阻力的作用点;交待判断动力、阻力方向的方法。
说明力臂的画法有两种:一种用带箭头的细线表示,另一种用虚线加大括号表示。
指出什么是力的作用线。
⒉练习:(1)、如图所示,O是杠杆的支点,画出力的力臂,并用字母L表示.
(2)、找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂
3.总结本课时内容,布置作业:
⑴画出用羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。
⑵如图所示,用最小的力把重油桶推上台阶,推力的作用点在何处?方向如何?在图上分别画出支点、重力、推力及它们的力臂。
探究杠杆的平衡条件(第二课时)
教学目标
知识与技能 :理解杠杆的平衡条件,并能用来解决简单的问题。
过程与方法:培养学生的科学探究能力。
情感态度与价值观:激发学生的求知欲和对科学的热情.及实事求是的科学态度。
教学重点 :杠杆的平衡条件
教学难点 : 运用杠杆的平衡条件解决实际问题
教学方法 : 讲授法 实验探索法
教学用具: 杠杆和支架、钩码、尺、线、弹簧测力计
教学过程:一、复习引入
1.画出下图所示杠杆力F1和F2的力臂。
2. 画出下图所示的扳鱼网的杠杆示意图,并标出动力和阻力臂。
二、新课教学:
(一)、杠杆的平衡:是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转动。今天研究杠杆的平衡是指杠杆在水平位置静止不动的平衡。
(二)、学生实验:杠杆的平衡条件
⑴实验目的:研究杠杆在什么条件下平衡,即研究杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系;
⑵实验器材:杠杆和支架、弹簧秤、钩码、尺、线
⑶实验步骤:
① 调节杠杆在水平位置平衡,通过调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
② 把钩码挂在支点两侧,调节位置和钩码的多少,使杠杆重新平衡;
③ 记录实验数据。
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 动力×动力臂 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 阻力×阻力臂
1
2
3
④提问:步骤1,为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡?步骤2,为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使杠杆在水平位置重新平衡?
⑤提问:课本记录实验数值的表格中力和力臂的单位是什么?
表中“动力×动力臂”和“阻力×阻力臂”的单位是牛·厘米,通常用牛·米表示。(用刻度尺量长度,不要求读出估计数值。)
⑥学生实验,实验数值记录在课本表中教师巡回指导。实验完毕,整理好器材。
⒊总结:由多个小组报告,根据实验数值归纳出杠杆的平衡条件,及数学表达式。
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
②上式的意义是:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。例如用抽水机抽水时,加在抽水机手柄上的力是150牛,如果动力臂是60厘米,阻力臂5厘米,即动力臂是阻力臂的4倍,动力就是阻力的四分之一。由此可知抽水机的柄受到的阻力是600牛。
(三)、练习:巩固杠杆示意图的画法,学习画最省力的杠杆
1.讲解例1:如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G,要想在B端加一最小的力F,使AO(O为支点)保持水平平衡,试画出此力的方向和力臂。
先利用杠杆的平衡条件,说明当阻力和阻力臂一定时,要
想动力最小,一定是动力臂最大。
支点与力的作用点的连线作力臂时,力臂最大。
讲解例2:画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
利用这个变式,再次强调欲使力最小,必须力臂最大。
讲解例3、要想用一个最小的力,推着一个圆筒越过障碍物,试在图上画出此力的作用点和方向.
2.纠正作业中存在的问题,强调:
⑴阻力、动力的作用点一定要画在杠杆上;
⑵由重力产生的阻力,要注意阻力的作用点一定在杠杆上,而不是画在物体的重心上。
第五节 探究杠杆的平衡条件(第三课时)
教学目标
知识与技能 :杠杆的应用分三种情况及三种杠杆的特点,会举例说明。
过程与方法:通过杠杆平衡条件的应用,培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
情感态度和价值观:培养有学生从生活走向物理,从物理走向社会的意识。
教学重点:三种杠杆的特点
教学难点: 运用杠杆的特点解决实际问题
教学方法:分析、讨论、讲授法 教学用具:杆和支架、钩码、尺、线、弹簧秤 杆秤、托盘天平、镊子、钳子、筷子
教学过程:一、复习提问,引入新课
1、杠杆的定义
2、杠杆的平衡条件
二、新课教学:
(一)、三种杠杆
⒈省力杠杆:用较小的动力克服较大的阻力。
⑴特点是动力臂大于阻力臂。
⑵优点:动力小于阻力。缺点:动力作用距离较长,费距离。
⑶例如:抽水机的柄,撬石头的撬杠、羊角锤等都是省力杠杆。
⒉费力杠杆:
⑴特点是动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。
⑵优点:动力作用距离较短,省距离;缺点:动力大于阻力。
⑶例如:理发剪、镊子、钓鱼杆、扫把等。
⒊等臂杠杆:
⑴特点是动力臂等于阻力臂,动力等于阻力。既不省力也不费力。
⑵例如:天平、跷跷板等。
(二)、1、练习:组织学生分析图13—5各杠杆哪个是省力杠杆,哪个是费力杠杆。
●省力杠杆省力但是要多费作用距离,费力杠杆省了作用距离却要多用力;即省力又省距离的杠杆是没有的。
2、天平和秤
⑴天平:观察托盘天平,找到支点。等臂杠杆重要的应用是天平。
讨论:用天平称物体质量,天平平衡时为什么砝码的质量就等于被称物体的质量?
天平是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力等于阻力。动力和阻力就是砝码和被称物体对杠杆的压力,其压力的大小在杠杆水平平衡时等于它们各自的物重。根据物体受到的重力跟质量成正比的关系可知,砝码的质量等于被称物体的质量。
天平是支点在中间的等臂杠杆
⑵秤
杆秤、案秤是称物体质量的工具。杠秤、案秤是根据杠杆原理制成的。注意它是不等臂杠杆。杆秤、案秤用几个不重的砝码就能平衡秤盘中重得多的货物的道理。
讨论:为什么可以用质量较小的秤砣平衡质量较大的物体?称量不同物体质量时,改变什么物理量使秤重新平衡?
(三)、小结
⑴一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
⑵杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
⑶三种杠杆:省力、费力、等臂
⑷天平、秤:都是利用杠杆的平衡条件来工作的,天平是支点在中间的等臂杠杆。杆称是不等臂杠杆,称量不同物体质量时,改变力臂使秤重新平衡。
第五节 探究杠杆的平衡条件(第四课时)
1、有关杠杆的计算
例1.密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一.当B端挂5N的重物G时,直尺的A端刚刚开始翘起,如图8所示,则此直尺受到的重力是 ( )
A.2.5N B.5N C.10N D.无法确定
答案:C
例2.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。他们经过实验,获得了下述数据:
动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
4 5 5 4
于是,他们认为自己的猜想得到了验证,你认为他们的实验过程存在什么问题?
【答】实验不能只凭一组数据得到结论,必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论;单位不同的两个物理量不能直接相加。
例3.如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆自重不计,AO=BO,在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段在水平位置时保持平衡,这时在B端需施加最小的力为F1;若使BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端需施加
最小的力为F2,则( )
A.FlF2
C.F1=F2 D.无法比较
答案:B
4.杠杆的平衡条件是_______,若作用在杠杆上的动力为100 N,动力臂与阻力臂之比为5:5,则杠杆平衡时所受阻力为______N.
6.把重力为3 N和9 N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两力臂之比是______.
7.一根重为1000 N的均匀铁棒放在水平地面上,微微抬起它的一端所需的最小作用力是______N.
8.一根木棍,在其重心处将其吊起,恰好处于水平平衡(如左下图),若从重心处切断,那么左端质量______右端质量.
9.如右上图所示,AB是一根质量不计的杠杆,支点为O,杠杆A、B两端分别挂有甲、乙两个物体,杠杆平衡.已知甲物体的质量为1.5 kg,乙物体的质量为4.5 kg,AB长2m,则支点O应距A点_____m.
10.如右图:物体重为8 N,要使杠杆在水平位置平衡,
11.有一根1.5 m长的杠杆,左端挂300 N的物体,右端挂500 N的物体,若不计杠杆重力,要使杠杆平衡,支点应在什么位置?如果两端各加100 N的重物,支点应向哪端移动?移动多少?
12.如果使用撬棒的动力臂是100 cm,阻力臂是30 cm,当用60 N的动力时,能撬动重______ N的物体.
13.如图12—13所示,重为9 N的物体挂在B处,O为支点,要想使杠杆保持水平平衡,在A处施加的最小的力是_____N,方向_____.
14. 一根长2.2 m的粗细不均匀的木料,一端放在地面上,抬起它的粗端要用680 N的力;若粗端放在地上,抬起它的另一端时需要用420 N的力,求:(1)木料重多少?(2)木料重心的位置.
15.如果作用在杠杆上的动力是100 N,动力臂与阻力臂之比是5∶1,那么杠杆平衡时,阻力是_____N.
第六节 探究滑轮的作用(第一课时)
教学目标
知识与技能
⒈知道什么是定滑轮、动滑轮,并能识别;
⒉理解定滑轮、动滑轮的作用.
⒊认识滑轮的实质。
过程与方法:通过观察和实验了解定滑轮、动滑轮结构、特点及作用。
情感态度和价值观:通过了解滑轮的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
教学重点 定滑轮、动滑轮的作用,滑轮的实质。
教学难点 动滑轮的作用及实质。
教学方法 实验探索法
教学用具 滑轮、钩码、细绳、弹簧秤
教学步骤
一、导入新课 复习提问
⒈杠杆有哪三种?各有什么特点?举例说明。
⒉剪铁用的剪刀和镊子是省力杠杆还是费力杠杆?
二、引入
利用课本的漫画,通过课件演示。激发学生学习滑轮这种简单机械的兴趣。问题:为什么胖子能拉住包,瘦子却被包拉上去呢?这里利用到的机械叫做滑轮。
三、新课教学
(一)、定滑轮
⒈构造:带有凹槽的轮、转轴、外框;
⒉定义:工作时,滑轮的轴固定不动的滑轮。看课本图,分辨哪个是定滑轮。
⒊定滑轮的特点:
(1)、演示实验:a.按右图所示方式组装定滑轮。
b.在它的左侧挂钩码,右侧竖直向下拉弹簧测力计,观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系。(将实验数据记录在表中)
c.改变弹簧测力计拉力的方向,再进行观察和比较。
d.改变钩码的个数,重做上述实验。
实验次数 钩码所受的重力F2/N 弹簧测力计的示数F1/N
1
2
3
e.分析表中的数据,得出的结论是:使用定滑轮不能省力,但可以改变动力的方向。
按课本本节实验要求进行。
参照课本图装置进行。
(2)、说明:重物用2个钩码表示,用弹簧秤测得的
数值有两个,一是钩码重,另一个是通过定滑轮拉
钩码时弹簧秤的示数。
(3)、解释动力方向的改变。
(4)、定滑轮实质:支点在转轴,力臂为轮子半径的等臂杠杆。
(二)、动滑轮
⒈定义:动滑轮工作时,轴和重物一起移动。
⒉动滑轮的特点:
(1)、演示实验2 a按右图所示方式组装动滑轮。
b.竖直向上拉弹簧测力计,使钩码保持平衡态,读出弹簧测力计示数,并思考这个示数与钩码所受重力的关系。(将实验数据记录在表中)
c.改变钩码的个数,重做上述实验,进行观察和比较。
实验次数 钩码所受的重力F2/N 弹簧测力计的示数F1/N
1
2
3
d.分析表中的数据,得出的结论是:使用动滑轮能省一半力,但不能改变动力的方向。
(2)、说明:重物用3个钩码表示。用弹簧秤测出钩码
重。用弹簧秤通过动滑轮来拉钩码,读取弹簧秤的示
数时,跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。
(3)、根据实验测得的数值分析得出,使用动滑轮提升
钩码,弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。教师指
出:在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来,当钩码重远大于动滑轮重时,动滑轮才可忽略不计,从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。
(4)、使用动滑轮可以省一半力,此时钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。但是动滑轮不能改变动力的方向,且要多费距离。
(5)、动滑轮实质:支点在轮边缘,动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
三、练习:
1.重200 N的物体,使用定滑轮将它提起时,不计摩擦和滑轮重,所用拉力是_____N,如果使用动滑轮将它提起,所用拉力是_____ N.
2、.如图所示,匀速向上拉动弹簧秤乙,当弹簧秤甲的示数为5 N时,弹簧秤乙的示数为 _____N,从而可知被提重物所受重力是 ______N,这个滑轮属于 _____滑轮.
3.如图所示,是用弹簧测力计测量滑轮拉起重物时所用力的情况,比较甲、乙两图可得结论_________________;比较甲、丙两图可得结论 ______.
课后记
一、纠正作业中的错误:
1.滑轮的识别,尤其是动滑轮,作用力作用在中心的轴上,虽然费力但是省距离。
2.讲清动滑轮重力不能忽略的情况下,如何判断绳子自由端的拉力。
二、讨论定滑轮和动滑轮的实质
1.回忆杠杆的五个要素,找出定滑轮支点,确定其动力臂和阻力臂的大小关系。
2.请学生根据以上分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小不变。
3.得出结论:定滑轮实质是一个等臂的杠杆。
4.找出动滑轮的支点,强调这是一个瞬时支点,拉力的方向一定要竖直向上,确定其动力臂和阻力臂,并比较其的大小关系。
(动力臂是阻力臂的2倍)
5.请学生进一步分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小会变大(动力臂变小)。
6.得出结论:动滑轮实质是一种能省力的杠杆。
第六节 探究滑轮的作用(第二课时)
教学目标 ⒈知道什么是滑轮组,并能识别;
⒉理解滑轮组的作用,会根据滑轮组的挂线判断滑轮组的省力情况,会根据要求,正确组装滑轮组;
过程与方法:通过观察和实验了解滑轮组结构、特点及作用。
情感态度和价值观:通过了解滑轮组的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
教学重点 滑轮组的作用。
教学难点 正确判断滑轮组的省力情况
教学方法 实验探索法
教学用具 滑轮、钩码、细绳、弹簧秤
一、复习提问,引入新课
1、定滑轮、动滑轮的作用及实质
2、提问:看图,小女孩为什么能吊起一头牛犊?
小女孩要拉住比她体重大得多的牛犊,使用了由定滑轮和动滑轮组合成的滑轮组。这样既节省了力,又能改变动力的方向。
二、新课教学
(一)、滑轮组
1、定义:由定滑轮和动滑轮组合成滑轮组
2、滑轮组的特点:
①优点:既节省了力,又能改变动力的方向,要多费距离。
②缺点:结构复杂,需要较多的滑轮
3、滑轮组中F与G的关系
看有n段绳子支持物重(最后一段向下的不能算),那么F=G/n
⒌按照要求组成滑轮组
比较滑轮的个数和要求的绳子的段数,若滑轮个数等于绳子段数,则最后一段向下;若滑轮个数少于绳子的段数,则最后一段向上。
滑轮组虽然既节省了力,又能改变动力的方向,但是要多费距离。如果F=G/n,那么S=nh
(二)、简单滑轮组的设计与组装
组装口诀:单从动,双从定,从里向外绕。
例:按照要求组装下列滑轮组。(动滑轮自重不计)
⑴用G/2的力提起重物;
⑵用G/3的力提起重物。
(三)、练习:
1、按要求给滑轮组绕线.(G为物体重,不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力)
2、想使用滑轮组提起3×103 N的物体,绳子最大只能承受800 N的力,请设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组,画出示意图,并计算提起重物时所用的拉力.(绳重、动滑轮重、摩擦均不计)
.3、如图所示,用滑轮组将质量是70 kg的物体提高5 m,每个滑轮质量是2 kg,绳重、摩擦不计,试求:(1)提起物体所用的力是多少?(2)绳端移动的距离是多少?
4.人站在二楼阳台上,要将楼下700N的重物拉上来,绳子的最大承重是300N,应怎样设计滑轮组,能将重物提起且使用滑轮的个数最少(滑轮重及摩擦不计)
O1
O2
F1
F2
图12—13
F1
F2
G
F3
F1
F2
O
L1
L2
F
G
O
L1
L2
G1
F
G2
F
G3
F
G4
F
F=G/3
F=G/2
F=G/4
F=G/5第一节 认识分子
【教材分析】:本节由三个段标组成,即德谟克里特的猜想、什么叫分子、分子的大小。教材首先通过对宏观事物的观察和分析,提出自然界中的物质是由什么组成的问题,然后介绍古希腊哲学家德谟克里特的猜想和其他科学家的研究和发现,最终提出分子的概念。并同时提出一切物质都是分子组成的。
本节的后半部分又以图片和一个小活动说明了分子的大小是可测的,并用“油膜法实验”测出了分子直径的数量级。书中以大量的图片以及文献资料增加学生对分子的感性认识,并以类比的方法来说明分子的大小,使学生对分子的大小有一个更清晰、更直观的认识;文中有关中国古代对物质结构的研究和认识又可以加深学生对中国文明历史的认识,从而激发学生的爱国主义热情和民族自豪感。
【学情分析】:初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。在探究微观世界的物理现象和性质时,充分运用猜想和建立模型的方法,这是科学家采用的一种非常有效的办法,也是学生容易发生兴趣的现象。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥图片资料与物理学史料的作用,迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托,可以借助多媒体电教手段,加强直观性和形象性,以便学生更好的理解和掌握。
教学目标
1、知识与技能:知道物质都是由分子组成;知道分子是保持物质性质不变的最小微粒;了解人类对物质结构的认识过程;了解大多数分子直径的数量级为10-10m。
2、过程和方法:通过对宏观物质及现象的观察和分析,了解人类认识物质结构的过程,运用猜想、实验和计算的方法知道分子是保持物质不变的最小微粒,了解大多数分子直径的数量级为10-10m。
3、情感、态度和价值观:通过看图和自己动手做实验和计算,使学生初步体会微观世界是可以认识的,进一步培养学生的观察、实验能力,推理、想像能力;激发学生对微观世界的兴趣,使学生乐于探索微观世界。
教学重点:什么是分子及分子的大小。培养学生通过观察和分析得出分子的概念
教学难点:对分子概念及其直径的理解,了解人类认识微观世界的过程和方法。
本节的难点在于:鉴于本节课的重点难点,建议采用的教学方法:阅读法、实验与讨论法
教学器材:量筒、水、酒精、高锰酸钾
引入新课
一、新课引入:
用生活中一些常见的物理现象来引入课题,用多媒体展示图片并提出问题。生活中的物理现象多姿多彩,千奇百怪,例如:屋檐滴水时间长了,为什么能“水滴石穿”呢?如书96页图5-1所示,铁铲用久了为什么会变薄呢?当我们走近花园时又为什么能闻到花香呢?自然界中的物质是由什么组成的呢?对于这些问题,人类很早就在探究其原因。你是怎么想的呢?带着这些问题,今天我们来学习第一节“认识分子”。
新课教学:
(一)什么是分子
活动1 :用炭素笔在白纸上画一笔,再用放大镜或低倍的显微镜对笔迹进行仔细观察,会看到些什么?(虽然实验没有做,但你可以凭你的经验和想象进行一次合理的推测。)
可能会看到十分细小的石灰的颗粒。
活动2:将高锰酸钾的颗粒放入水中,让学生注意观察并回答看到的现象。
看到高锰酸钾的颗粒放入水中马上开始溶化,不一会儿,整杯水都变成了红色。
活动3:用两个量筒中分别注入50cm3 水和50cm3酒精。然后将50cm3酒精倒入50cm3 水的量筒中,用棒进行搅拌使其充分混合。再观察水和酒精混合后的总体积,是否还是100 cm3(也可以用黄豆和大米相混合进行实验,操作的效果更加明显。)
水和酒精的总体积会变小。
教师:科学家们根据上述的现象,设想了三种物理模型。
模型1 物质是由微小的颗粒组成的,各个颗粒紧靠在一起,形成了我们所看到的连续体。
模型2 物质是由微小的颗粒组成的,颗粒之间有空隙。
模型3 固体是由微小的颗粒组成的,液体是连成一片的,固体微粒可以挤进液体中去。
请同学们选择一种最合理的模型,对上述和现象2和3进行解释。(讨论2分钟后回答)
选择模型2,物质是由微小的颗粒组成的,颗粒之间有空隙。高锰酸钾在水中溶化成十分微小的颗粒,这些颗粒和水充分的混合后使水的颜色变红。
选择模型2,由于颗粒之间有空隙,所以水的微粒和酒精的颗粒互相进入了对方的空隙中,所以混合以后的总体积小于原来的体积之和。
如学生选择另两种模型可以问其他学生是否还有更好的选择。对于其他的模型也应进行鼓励,但应给学生指明模型2是最合理的。
活动4:阅读课本,了解德谟克里特的猜想
小结:科学家们经过世世代代的研究发现,物质的确可以分成十分细小的微粒,但如果一直的分下去,物质就会失去它原有的性质。(如水分到一定的程度后就失去了水的性质了,也就是说水已经不是水了)于是科学家们就把能保持物质化学性质的最小微粒叫分子。
活动5:阅读第103页什么是分子。
(二)、分子的大小
1、我们学习了分子是保持物质性质不变的最小微粒,知道物质都是由大量分子组成的,那么这个大量倒底有多少呢?一粒沙是由大量分子组成,那么一个沙分子又有多大呢?春节的时候,我们很多同学喜欢买气球,买回家过几天后,你看到什么现象?气球瘪了,里面的气体分子跑掉了一些。
我们不是把口扎紧了的吗?为什么气体分子还能跑掉呢?原来它们从缝隙中跑掉了,那气体分子肯定要比这些缝隙要小的多了,到底有小到什么程度呢?
2、介绍“油膜法”测分子直径的方法)把1滴油酸滴入盘中的水面,让其充分展开,形成单分子油膜,若把分子看成球形,则单分子油膜的厚度就可认为是油酸分子的直径,我们只要测出一滴油酸分子的体积,再测出油酸展开后的面积就可算出油膜的厚度,即为分子直径;
观看“油膜法”测分子直径的电脑动画。
当然,这个实验要做些简化处理:(1)把分子看成一个个小球;
(2)油分子一个紧挨一个整齐排列;
(3)认为油膜厚度等于分子直径。
经过测量和计算,我们算出单分子油膜的厚度,也就是分子的直径为10-10m。用同样的方法我们还可以测其它物质分子的直径。我们看到书上98页的图5-4,这里分别是DNA分子的结构示意图和金原子的结构图。
3、介绍分子的大小
科学家们发现分子是十分小的,小到什么程度。用肉眼肯定无法看到,用一般的显微镜也无法看到,要用放大几千万倍的电子显微镜才能依稀可见。
如果把2500万个水分子排成一行,只有一厘米;若把分子和乒乓球相比,就好像拿乒乓球和地球相比。如果把1 cm3气体装在一个容器中,每秒钟从容器中跑出1亿个气体分子,要跑9000年才能跑完。
(三)、小结:物质由分子所组成,分子的体积十分小,而且分子之间有空隙。
教学反思:
采用以学生为主体的启发式教学方式后,学生的自主学习能力有很大提高,在课堂上讨论的气氛很浓厚,思维也比以前活跃了,大多数学生能在自己看书与讨论的过程中提出一些有建设性的问题,也能解决一些实际问题.
但同时也存在一些效果不佳的地方:例如有部分学生甚至是相当数量的学生在回答理论性问题时不敢轻易发表想法,原因是他们怕说出的想法和老师的标准答案不同,片面追求和书上概念的一模一样,不太相信自己的表达能力:另一个问题是对于身边事物的举例比较浮于表面化,举一反三的能力较弱;在以学生自主学习为主的形势下,那些只会死记死背的学生不如平常不很认真听讲的学生的思维要活跃。
第二节 分子动理论的的初步知识
教学目标
知识与技能:知道物质是由大量分子组成的,分子间有空隙;分子在永不停息地做无规则的运动;分子间存在着相互作用的引力和斥力。
过程和方法
⑴能从课堂内外的活动中猜想出物质的结构模型,并从中了解人类认识微观世界的过程和方法。
⑵知道分子的运动与宏观物体运动的区别;能用分子动理论解释固、液、气三态。
情感、态度和价值观:通过参与实验活动,培养学生的创新精神。
教学重点:分子动理论的的初步知识
教学难点:分子间存在着相互作用的引力和斥力。
课时:1课时
教学器材:红墨水、两个表面光滑的铅块
教学过程:一、引入新课
物质由分子所组成,分子的体积十分小,而且分子之间有空隙。物体内部的分子是怎样排列的?它们是否会发生运动?
二、新课教学:
(一))、分子运动吗?
活动1:收集分子运动的实验证据:
如果将红墨水滴在水中,会有怎样的现象?要求学生注意观察。
现象:发现红墨水在水中扩散开来,不一会儿,整个杯中的水都变红了。
提问:这样的现象说明了什么科学道理呢?
结论:说明分子并不是静止的,而是在不停的运动着。(填写课本)
学生讨论:要求学生进行讨论,在生活中还有哪些事实可以做为分子是运动的证据?
讨论后可能进行如下回答。
① 烧好的菜一端上桌,香气扑鼻。说明气体的分子在运动。
② 将糖块投入到水中,糖块会溶化,说明糖的分子在运动。
③ 在桂花树下可以闻到桂花的芳香,说明气体的分子在运动。
④ 放在衣柜中的樟脑丸时间长了会变小甚至消失,说明分子在运动。
得出如下结论:一切物体的分子都在做着无规则的运动。
(二)、温度对对分子的运动有什么影响?
提问:一切物体的分子无规则的运动的快慢是否不变?
活动2:.如果将红墨水分别滴在冷水和温中,会有怎样的现象?要求学生注意观察。
现象:发现红墨水在温水中扩散快,不一会儿,整个杯中的水都变红了。
提问:这样的现象说明了什么科学道理呢?
结论:温度越高,分子无规则运动越剧烈。
学生讨论:要求学生进行讨论,在生活中还有哪些事实可以做为温度越高,分子无规则运动越剧烈的证据?(讨论后回答)。
(三)、分子间存在着相互作用的引力和斥力。
1、分子间存在着相互作用的引力
提问:小男孩说既然分子间有空隙,而且分子又是运动的,那么为什么我们看到的许多物体却不是一盘散沙?
猜想:很可能是因为分子之间有吸引力的作用。
活动3 :支持分子间存在吸引力的证据:
(1)、会收缩的液膜
思考:是谁把棉线拉过去的?
(2)、要求学生猜测将两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会粘在一起吗?(强调要将表面刮都光滑,且要用力挤压。)再将下面挂上个砝码也不会掉下来。
现象:看到两个铅块粘到了一起。
结论:分子间的确存在着相互的吸引力。
提问:在生活中还有哪些现象可以说明分子间存在着吸引力?(讨论后回答如下)
① 一根钢条要将其拉伸是十分困难的,这说明钢的分子间存在引力。
② 两滴小水珠遇到一起就会自动结合成一滴较大的水珠。
2、、分子间存在着相互作用的斥力。
提问:既然分子间存在引力,那么物体就应该很容易压缩,但事实是为什么一般的物体都很难压缩呢?如铁块。
活动4:不听话的活塞
现象:水很难压缩。
结论:那是因为分子间存在引力的同时,还存在着斥力。
小结:分子和分子之间存在着相互的引力和斥力。
(四)、固、液、气三态的分子
1、课本:仔细阅读课本,完成如下表格的填写。
物质状态 分子间的距离 分子的运动情况 宏观特性
固态 很小 只能围绕某一点做振动 即有一定的体积,也有一定的形状。
液态
气态
2、阅读后完成表格余下部分的填写。教师再做总结。
(五)、小结:分了动理论的内容:物质由分子组成,一切物体的分子都在不停地做无规则运动。分子间存在间隙。分子间存在相互的作用的引力和斥力。
课后记:扩散现象:不同物质在互相接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散。举例说明扩散现象:墨水滴入清水中、闻到香味、放煤的墙角变黑、腌(炒)菜变咸、糖放进水中水变甜等。如何判断是否扩散:可以这样认为:发生扩散后的两种物质不会自动分开,也没有发生化学反应。如果会自动分开或发生了化学反应的则不是扩散。如水变浊了、扫地时尘土飞扬、铁生锈了等。当r大于分子直径的十倍时,分子相互作用力可忽略不计。
第二节 “解剖”原子
教学目标:
知识与技能:1、知道原子的核式结构,知道原子是比分子更小的微粒,知道电子是原子的组成部分,了解原子核内还有质子和中子。
2、大致了解人类探索微观世界的历程,并认识到这种探索将不断深入。
过程与方法: 通过多媒体课件帮助同学们观察或分析前人所做实验的结果,沿着科学家探索原子结构的历程,应用猜想、实验、模型等方法,了解原子的核式模型及原子核的组成。
情感态度与价值观: 了解科学家探索原子结构的历程和研究成果,激发同学们学习的积极性,体会微观世界是可以认识的,坚定科学探索的信心。
教学重点: 原子的核式结构和科学家探索原子结构的历程。
教学难点: 探索微观世界的历程中,汤姆生模型、卢瑟福模型的建立,都是在一些事实基础上,经过想象、类比等论证提出的。
教学方法:观察、分析、猜想、
学法指导:观察和分析前人所做实验的结果,应用猜想和建立模型的方法,了解原子的核式模型及原子核的组成。
设计思路:介绍了人类对微观世界认识过程中迈出飞跃性的一步的过程,即人们从开始认为原子是不可分的,自从电子发现后,人们认识到原子也是可分的,从而提出了各种各样的原子结构模型,其中包括著名的汤姆逊原子结构模型。由于α粒子大角度散射实验,进一步提出确立了原子的核式结构模型。了解原子核内还有质子和中子。
本课总体设计思想是:课堂教学借助多媒体及师生双边活动,充分展示原子核式模型提出的背景和过程,在科学史实展示中渗透科学思想和研究方法。
教学准备:阴极射线管、α粒子散射实验、汤姆生模型、卢瑟福模型等课件。
课时:1课时
教学过程:创设物理情境,引入新课(5分钟)
引入提问:你知道的最小的东西是什么?请同学们比赛一下,看谁说的最小?:
上一节我们学了分子,分子已经很小了,它的直径大约是10-10m,我们知道分子是保持物质性质不变的最小微粒,能不能将这种微粒再分割呢?
化学研究发现,还有比分子更小的粒子,称原子。分子由原子组成,不同的物质分子,其原子构成也不同。如:水分子、二氧化碳分子、也有单原子分子,如大多数的金属:铁、铜。分子能保持物质性质不变,但原子不能保持物质性质不变,原子的不同组合出现不同的性质。
例如:一块冰糖是什么味道?分道糖分子时还是甜的,但分到原子时就不再甜了
原子能不能再分呢?本节课我们就沿着科学家探索微观世界的历程一起来探索微观世界——“解剖”原子。
新课教学:
㈡、电子的发现(5分钟)
1、阴极射线实验
直到19世纪末,人们一直认为原子是不可分的。十九世纪后期,人们发现了阴极射线。
我们和科学家一起来观察一下这个实验
1987年英国物理学家汤姆逊确定了阴级射线的是由带负电的粒子组成,这种粒子被命名为“电子”。 自从一个伟大的发现——电子发现后,人们认识到原子也是可分的。
2、学生阅读课本中的信息浏览,了解电子的一些知识
学生回答:①、电子的质量多大?
②、电子的半径是多少?
③、一个电子带的电量是多少?
㈢、原子的结构模型的建立(25分钟)
1、提出问题、引导学生猜想
电子发现后,科学家就思考:电子带负电,而生活中物体通常是不带电的,这说明什么问题呢?请同学们思考一下
讨论:电子的发现对人类认识原子结构有何重要意义?
电子的发现揭开了研究原子结构的序幕,使人们认识到原子是有复杂结构的,于是,科学家们对原子的结构进行猜想和实验,并提出了多种模型。
强调:建立模型是科学研究中的重要方法。物理模型是在一些事实基础上,经过想象、类比等论证提出的,它是否正确,需经过实验的验证。
请同学们和科学家一起猜想一下原子的结构,并把自己的猜想画下来,并请一位同学来展示自己的猜想。
2、汤姆生摸型和卢瑟福核式模型
下面我们观察当时科学家提出的非常著名的两个原子结构模型:汤姆生摸型和卢瑟福核式模型。
比较一下,你自己的猜想和那种模型相似,这两种模型那一种正确呢?如何判断?
实验的验证
3、α粒子散射实验
1911年,卢瑟福巧妙地利用放射性物质发出的α射线(带正电的粒子流)去轰击金箔
预备知识:学生阅读课本,了解什么是放射现象
猜想:原子结构与汤姆生摸型相似,会发生什么现象?
原子结构与卢瑟福核式模型相似,会发生什么现象?
观察:α粒子散射实验
现象:大部分粒子几乎不受任何阻挡地穿过金箔,只有少数粒子发生了偏转
结论:卢瑟福核式模型是正确的
根据卢瑟福核式模型,科学家又提出了新的问题;各种原子的结构究竟怎样,原子核内有什么?
4、质子和中子
质子: 科学家发现,氢原子的结构最简单,核外只有一个电子,如果把电子的电荷量作为一个单位的负电荷量,则氢原子核的电荷量便是一个单位的正电荷量。这种具有单位正电荷量的氢原子核叫质子。
中子:科学家还从实验中发现,原子核中还有一种不带电的粒子,它的质量跟质子差不多,这种粒子叫中子
5、原子的结构:
请同学们用自己的话给原子作出合理的构想
我们看一下科学家的构想:阅读课本“原子的结构”
观察氢、氦、锂原子的示意图,请同学们说出它们的核内各有几个质子和中子
既然原子核也是可以分的,那么,质子和种子能不能再分呢?
科学家正在进一步探索这些粒子的内部结构,并且已经取得巨大进展。认为质子、中子也有内部结构,它们是由“夸克”组成的。“夸克” 能不能再分呢?需要同学们长大后去探索、去发现。
㈣、微观世界的尺度(3分钟)
引导学生观察课件,了解微观世界的尺度。
讨论:(3分钟)
2000多年前,我国的庄子说过:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,意思是说,一尺长的木棍,每天取它的一半,永远也取不完。你学过物质的微观结构后,对上述这句话有什么新认识?
小结:(3分钟)
观看课件:物质的组成。
作业布置:(1分钟)
课本103页自评与作业第一题
板书设计:
解剖原子
α粒子散射实验
阴极射线实验 ↓
↓ 卢瑟福核式模型(正确) 电子
原子 → 电子的发现 → → 原子结构 质子
汤姆生模型(错误) 原子核 → 夸克
中子
第三节 飞 出 地 球
一、教学目标
1、知识与技能
(1)了解人类对宇宙的认识过程。
(2)、认识到人类对宇宙的探索将不断深入。
2、过程与方法: 通过多媒体课件帮助同学们了解人类对
宇宙的探索历程,学习科学家们探索宇宙的方法。
3、情感态度与价值观:
(1).通过学习了解人类对宇宙探索的历程,体会人类对宇宙探索中经历的艰辛和曲折,感受人类不懈的探索精神,形成学无止境的意识。从科学家身上学习坚持不懈、勇于创新的科学精神。
(2)、通过了解人类对宇宙的探索,激发学生学科学、爱科学的探索精神。
(三)、
二、教学重点:了解人类对宇宙的认识过程,学习科学家们探索宇宙的方法。通过了解人类对宇宙的探索,激发学生学科学、爱科学的探索精神
三、教学难点:人类怎样才能飞出地球去。
四、教学方法:观察、分析、讨论
五、学法指导:通过阅读课文、资料、观察图片和动手做实验,了解人类认识宇宙的历程,并且随着科学的进步,这种认识将不断深化,注意学习科学家们探索宇宙的方法。
六、设计思路:介绍人类对宇宙的认识过程,地心说——日心说——万有引力定律——人类飞出地球、探索宇宙的历程,使学生认识到人类对宇宙的探索将不断深入。
七、教学器材:多媒体课件、细线、小石块
八、课 时: 1课时
九、学生课前准备:
①、收集我国及世界宇航事业的最新动态。
②、学生活动:感受拉力(实验时注意安全)
十、教学过程:
(一)、引入新课(5分钟)
提问:请同学们说一下自己的生日
设疑:同学们的生日为什么会有不同的说法,请同学们讨论
一下回答,引入新课。
(二)、教学内容:
1、古人探索宇宙的方法 (3分钟)
引导学生阅读课本104页——105页 。提问:古人探
索宇宙的方法是什么?
②、建立了哪两种典型的宇宙模型( 渗透研究方法的教育)
2、“地心说”和“日心说” (6分钟)
引导学生观看“地心说”和“日心说”
①观看“地心说”课件后(提问):托勒玫认为地球是宇宙的中心、你是怎么认为的?(学生讨论回答)
②观看“日心说”课件后(提问): 哥白尼认为太阳是宇宙的中心,你有什么看法?(学生讨论回答)
教师小结:人类对宇宙的认识是由错误向正确靠近,并不断深化。哥白尼的日心说,有力推动人类文明进程。
人类如何才能实现飞天的梦想?
3、万有引力定律 (8分钟)
①、讲述“苹果落地”的科学发现的故事,引导学生在日常学习和生活中注意观察和思考。
②、引导学生阅读课本106页牛顿发现万有引力定律及信息链接,然后回答万有引力定律的内容。
③学生活动:跳一跳,感受地球的引力
4、飞出地球(14分钟)
①学生活动:感受拉力
②学生讨论回答:小球如何才能飞出去?这个实验对你有什么启发?
③课件演示:宇宙速度。
引导学生阅读课本107页信息链接: 了解第一宇宙速度(环绕速度)、第二宇宙速度(脱离速度)、了解第三宇宙速度(逃逸速度)
5、人类航天的历程及我国的航天成就,渗透爱国主义教育。(5分钟)
①、学生交流:我国及世界宇航事业的最新动态。
②、课件演示:人类航天的历程及我国的航天成就,渗透爱国主义教育。
(三)、小 结
提问:①人类对宇宙的认识经历了怎样的过程?
②为下一节“宇宙深处作铺垫”。 (3分钟)
(四)、作业布置:(1分钟)
上网查询、阅读资料,进一步了解人类探索宇宙的过去、现在与未来,想一想为什么要探索宇宙;
板书设计:
飞出地球
古
人 方法: 飞 万有引力定律
对 观察 出
宇 - 建立宇宙模型 地 飞出地球
宙 球
的 地心说 人类航天历程
探 日心说
索
宇宙深处
教学目标
知识与技能 :
1、知道万有引力定律。正是太阳对各行星的引力,使行星在各自的轨道上绕日运行,形成太阳系。同样,由于地球的引力,才使地球周围的一切被牢牢地吸引在地球的周围,为人类创造了良好的生存环境。
2、知道地球仅是太阳系的一员,而太阳系又是茫茫银河系中的一员,银河系外还有星系,这种认识将不断深化。
过程与方法 :
通过阅读课文、资料,观察图片和动手做实验,了解人类认识宇宙的历程,并且随着科学的进步,这种认识将不断深化。
情感态度与价值观 :能积极参与各种活动,对探索宇宙产生兴趣。
教材分析
这节也属地理学的内容,学生在小学《自然》、初中《地理》中可能知道一些,因此,本节教学应侧重于物理内容。
介绍地心说、日心说的目的是向学生展示人类对宇宙的认识是由错误向正确靠近,并逐步深化的。牛顿的万有引力定律不是凭空想像的,它是建筑在前人对太阳系观察积累的资料的基础上,这个定律又引导着人们挣脱地球束缚,进行飞向太空的探索行动。关于定律内容,只需通过一些简单的实验活动,让学生有所感悟就行了。
关于飞向太空,应注意向学生介绍我国在航天方面取得的巨大成就,以进一步振奋民族精神。
从太阳系到银河系,宇宙到底有多大?应结合文中的图,向学生展示宇宙的确很大很大,人类能够观察到的范围正随着科技进步在不断扩大。
开发新家园,应该是飞出地球话题的继续,可引导学生在阅读图的基础上,进行畅谈或提出问题,以发挥他们的想像力。
教学重点、难点
1、“两说”提出的历史意义。
2、万有引力定律。
3、人类认识宇宙的范围。
教学方法阅读、交流讨论、讲解、练习。
课时安排1课时
教学过程
一、引入新课
茫茫宇宙,浩瀚星空,诱人猎奇,发人深思!宇宙到底有多大?人们能不能飞出地球去?
板书:飞出地球
二、进行新课
1、古人的宇宙图景和日心说
1)指导学生自学课文,了解“两说”提出的历史意义及各自的含义。
2)知道观察是研究天体运动的最基本的方法。
2、飞出地球
1)会用类比法学习万有引力定律。
2)了解牛顿及其万有引力定律,知道万有引力的大小跟两个物体的质量和物体间的距离有关。
3)知道地球上的物体必须要有很大的速度,才能挣脱地球引力的束缚,实现飞出地球的愿望。
4)知道三个宇宙速度。
3、从太阳系到银河系
1)离太阳最远的是冥王星。
2)知道银河系是由1300亿颗恒星形成的巨大星系,以及它的范围。
3)知道光年的含义。
4、宇宙到底有多大?
1)现在人们的视野能达到的范围。
2)知道总星系。
3)知道宇宙是无限的,人们对它的认识在不断提高和扩大。
5、开发新家园
俄国著名的火箭先驱齐奥尔科夫斯基曾经说过:“地球是人类的摇篮,但是你不能永远待在摇篮里。”科学的发展,必将使人们实现星际航行,到其他天体上去创建新的家园。
指导学生发挥畅想,想像人类未来的新家园的蓝图。
6、天体的演变
指导学生阅读,认识天体也是有生命的。知道“黑洞”及其特征。
1)密度极大;
2)它产生的引力能吸引附近的所有物质,连光都无法逃脱。
三、归纳小结:
让学生自己对本节所学进行归纳。
四、巩固练习
1、完成“自我评价与作业”。
2、做本节基训。
五、反思:由于本节知识比较抽象,学习中要求学生要充
分发挥其想像力,并充分运用好正确的学习方法对宇宙进行认识,进行构想。本节要求不高,练习中学生对所要求的知识掌握得较好。