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第十四章 压强和浮力备课  

2008-06-18 21:35:12|  分类: 本不在行 |  标签: |举报 |字号 订阅

 

《压强》新课标教学设计

一、知识目标

    1.了解压强的概念.理解什么是压力,什么是物体的受力面积.

    2.理解压强的大小跟哪些因素有关.

    3.了解压强公式中各物理量的名称、单位及符号.知道压强单位的物理意义和由来.

    4.了解压强的增大和减小的主要方法.

    二、能力目标

    1.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.

    2.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,具有一定的实验能力.

    3.了解改变压强的实际意义和基本方法,具有运用知识解释简单现象和解决简单问题的能力.

    4.通过实际动手、实践如何改变压强.具有一定的动手实践能力.

    三、德育目标

    1.经历观察、实验以及探究等学习活动.培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.

    2.通过探究性物理学习活动。使学生获得成功的喜悦.培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心.

    3.了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性,认识科学对人类生活的重要性,有将科学服务于人类的意识.

    4.感悟科学是人类创造发明的基础.激发学生的学习热情.

教学重点:压强概念的理解.

教学难点:压力与重力面积的正确理解.

教学方法:

    探究法:通过学生自己独立的探究活动.观察现象.收集数据.分析比较获得对压强概念深入的理解.

    比较归纳法:通过对具体现象、事例的对比、比较,提出问题,并通过研究归纳出一般的结论.

教具准备:

    压力小桌、泡沫塑料、砝码、橡皮泥、木条、弹簧秤、投影仪、录像机及录像机资料等.

课时安排:2课时

                             第一课时

教学过程:

    一、引入新课

    1.播放一段风光片:金色的海滨。松软的沙滩.人们的身后是一串串大小不等、深浅不同的脚印;茫茫雪原,浩浩无边,想在上面步行的人双脚深陷.几乎寸步难行.雪橇却能使人插上翅膀……

    2.观察教材中P66两幅精美的图片:小小的蝉可以把口器插入坚硬的树皮,体态庞大的骆驼却可以凭借宽大的脚掌成为沙漠之舟.

3.同学们自己分别用笔尖和笔帽扎手,体验有什么不同的感觉.

从同学们看到的、听到的、感觉到的这些现象中,大家会想到什么问题吗?

二、进行新课

[师]请同学们大胆说出自己的问题或想法.

[生]人走过沙滩为什么会留下脚印?

[生]人在雪地上,对雪地的压力差不多,为什么一个人陷了下去,而另一个没陷下去?

[生]笔尖和笔帽扎手时的感觉为什么会不一样?

[生]蝉为什么可以将尖尖的口器插入坚硬的树皮中?

[生]人走过沙滩能留下脚印和软软的沙滩有关系,因为在水泥地上走过就看不到脚印.

[生]用笔尖扎手会感到很疼,蝉的口器能插入很硬的树皮中,是因为笔尖和蝉的口器都很尖。

[生]我认为上面的那些现象都是力作用的结果.

[师]请同学们分析,人站在地面上、板擦或粉笔盒放在水平的桌面上时,人对地或粉笔盒桌面的作用力的情况.

[生]人站在水平地面上,对地面有一个向下的作用力,扳擦或粉笔盒放在水平桌面上时对平桌面也有向下的作用力,作用力的大小应等于物体的重量.

[师]当我们要将钉子钉人墙面或将一枚图钉按在墙上(也可请一名同学演示,感觉)时.钉子对墙面的作用力的情况又是怎样的呢?

[生]按图钉或钉钉子的时候.钉对墙面有垂直于墙面的作用力.

[师]同学们刚才谈到的几种力的情况,它们有共同的地方吗?

[生]不论是对地面、桌面的力还是对墙面的力,它们都是垂直作用在接触面上的.作用点在地面或墙面(接触面)上.

[师]我们把这种垂直压在物体表面上的力叫压力.

[演示]静止在斜面上或从斜面滑下的物体.

[师]请同学们分析物体对斜面的压力.

[生]物体对斜面的压力垂直作用在斜面上.

[投影]

a.粉笔盒对桌面的压力.

b.物体对斜面的压力.

c.按图钉时图钉对墙的压力.

图略:

通过分析学生应明确,有些压力是由于重力的作用产生的.但大小并不一定都等于重力,只有放在水平面上的物体对支持面的压力大小才等于重力.在很多情况下压力和重力无关,压力不是重力.

[生]压力的作用效果跟什么因素有关呢?

[探究]压力的作用效果和什么因素有关?

[师]同学们可以大胆猜想.

[生]力越大产生效果越明显.因此压力的作用效果和力的大小有关.

[生]用笔尖和笔帽扎手时.用的力差不多大.可用笔尖扎得很痛.而笔帽则没有什么感觉,

说明压力的作用效果和力的大小无关。而是和力作用的面积有关.

[生]我们认为压力的作用效果与压力的大小和压力作用的面积可能都有关系.

[师]研究物理问题最好的方法就是实验.同学们的猜想是否正确.大家可以通过实验来验证,请同学们选择合适的器材自己设计并进行实验.

(同学们分组活动.教师巡视并参与学生们的活动.最后进行交流)

第一组:

(1)先将沙子装在一个平底、敞口的玻璃容器中.将沙面摊平.

(2)把压力小桌腿朝下放在沙子上.分别在桌面上加2个和4个砝码,观察并记录小桌腿陷入沙子里的情况.

(3)将沙面摊平后.再将压力小桌面朝下放在沙子上,分别加2个和4个砝码,观察并记录小桌陷入沙子里的情况.

实验表格:略

分析实验现象:

结论:

第二组:参考教材P67图13.1—3的方法设计实验.

(1)准备三块完全相同的橡皮泥(将橡皮泥编号)和两根完全相同的细木条.

(2)将一根细木条放在1号橡皮泥上.通过挂有1个钩码的弹簧测力计使木条对橡皮泥产生压力.

(3)取下l号橡皮泥,换上2号橡皮泥.弹簧测力计上挂上2个钩码.重做上面实验.

(4)取下2号橡皮泥换上第3号橡皮泥.将两根木条放在橡皮泥上,重复实验(3)

比较三块橡皮泥的形变情况.和第一组的结论相同.

[师]两组同学选择了不同的材料进行实验.两组实验有没有相同的地方呢?

[生]他们研究问题的方法相同,都用了控制变量法.

[师]其他组的同学还有不同的做法可以补充吗:

[生]我们组分别用完全相同的两块橡皮泥.三根木条时挂4个钩码;一根木条时挂2个钩码模拟了教材中“猜一猜”的内容.发现一根本条挂2个钩码时橡皮泥的压痕较深,形变较大,说明压力的作用效果更明显.

[师]大家利用“猜一猜”中的数据,计算两种情况下每平方厘米面积上所受的压力;根据实验现象说明每平方厘米上受的压力和压力作用效果的关系.

(学生计算,一名同学板演)

[生]根据计算和实验现象说明,每平方厘米面积所受的力越大,压力的作用效果越明显.

[生]也可以说压力的作用效果跟物体单位面积上受到的力有关系。

[师]物体在单位面积上受到的力叫做压强.

[生]可以说压强越大,压力的作用效果越明显.

[投影]

压强的计算公式:

符号的意义及单位:

教师说明,在国际单位制中,力的单位是牛顿(N),面积的单位是平方米(m2).由公式确定压强的单位就是牛顿每平方米(N/m2).人们给压强规定了一个专门的单位叫帕斯卡,简称帕(Pa),这是为了纪念法国科学家帕斯卡在物理学方面作出的杰出贡献.

[师]帕斯卡是一个很小的单位,实际中还常用千帕(kPa),兆帕(MPa)

[投影]

  .一张报纸平放时对桌面的压强约0.5Pa

  .一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面压强约20Pa

  ·成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa

三、小结:

四、活动与探究:

钉板会把脚扎穿吗? 

                      第2课时

一、教学过程:

[例题]将教材中例题投影在大屏幕上让学生分析.

[投影]

练习1.一个质量是40 kg的中学生,他每只脚着地的面积为120 cm2,他走路时对地的压强是多少帕?(g=10 N/kg)

练习2.芭蕾舞演员的体重是475N。接地面积为9.5cm2,一只大象体重60000 N.每只脚掌面积600 cm2,比较芭蕾舞演员足尖对舞台的压强和大象四脚着地时对地面的压强哪个大.

(学生练习,两名同学板演,教师讲评)

强调:(1)在计算的过程中各单位一定要换算成国际单位。(2)要弄清受力面积的大小.例1中学生行走时始终有一只脚着地.故受力面积为一只脚的着地面积.而大象四只脚站立时,受力面积则考虑四只脚着地时的面积.(3)还要注意题中压力的大小就是重力的大小.但不是任何情况下,压力的大小都等于重力。

[师]同学们对压强已有了一定的了解。是不是可以解释教材开头两幅照片中看到的现象呢?

[生]蝉虽然很小。力量不会太大.但它的口器非常尖,和树皮的接触面积很小,单位面积上的压力即压强就会很大,因此能插入树皮.    ’

[生]骆驼虽然身体庞大笨重.但它有四只大脚掌,踩在地上时,地面上单位面积上受的力即压强不会很大.因此,即使在沙漠行走也不会陷进去.

[师]任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被损坏.因此生产、生活中。有时需要增大压强,有时又需要减小压强.如何改变压强的大小呢?

[想想议议]

[师]请同学们看教材P68的三幅图.讨论人们是要增大压强还是减小压强,用的是什么办法?

 

[师]同学们一定还可以举出生活中许多增大压强或减小压强的例子.大家可以互相讨论.

[生]常用的刀和剪都有一个很薄的刃.这是为了增大压强.

[生]不论是钉子还是大头针、图钉做得很尖,这也是为了增大压强.

[生]载重的大卡车上装有许多很大的轮子,滑雪者的滑雪板做得又宽又长,这些都是为了减小压强.

[师]请同学们从举出的这些刨子中.归纳出改变压强的方法有哪些?

[生]压力一定的情况下.可以通过改变受力面积的大小改变压强;受力面积一定时.用改变压力的大小改变压强.

二、小结

在压力一定的情况下。增大受力面积,压强减小;减小受力面积,压强增大.

在受力面积一定的情况下,增大压力.压强增大;减小压力,压强减小.

三、动手动脑学物理

四、作业:探究之旅 

《压强》教案详案

教学过程:

一、创设情景、引入新课

同学们好!非常高兴今天能有机会和同学们一起学习。

首先,我想问同学们一个问题:假如 ,你们在冰面上玩耍,突然脚下的冰面出现裂缝、非常危险,为了避免危险,你会怎么做?学完了今天这节课,相信同学们一定会找到最好的办法。

二、进行新课

1、提出问题并猜想

师:我们一起来做一个实验:请同学们拿起自己的笔,去掉笔筒,象老师这样用两个手指去压笔的两端。两个手指各有什么感觉?(一个很痛、一个并不痛)这两种不同的感觉都是压力产生的作用效果。我们用同样的力为什么会产生不同的效果呢?

师:我还给同学们准备了几幅精美的图片,仔细观察,图中出现的压力产生了怎样的作用效果?

师:为什么有的压力产生的效果非常显著?(人站在雪地上双脚深陷?蝉对树的压力虽小,却能把口器插入坚硬的树皮?)

为什么有的压力产生的效果并不显著?(滑雪者只在雪面上滑行并没有双脚深陷?骆驼虽大,对松软的沙地的压力也很大,却并没有深陷沙中?)

    那么压力的作用效果跟那些因素有关呢?

         (出示探究课题)        

师:请同学们根据自己的生活经验、结合刚才的实例进行猜想

          (师板书   压力的作用效果      压力F   受力面积S   )

2、设计实验、进行实验

师:压力的作用效果跟压力的大小受力面积究竟是否有关?

如果有,有什么关系?

我们需要设计实验进行证明。

我们要研究压力的作用效果跟这两个因素的关系应该怎样设计实验呢?

(这种方法叫控制变量法,在科学研究中经常用到)

师:请同学们以小组为单位,用刚才的方法选择器材设计实验并动手进行实验。

     实验中注意观察压力的作用效果跟压力、受力面积是否有关,并得出相应的结论。

   3、交流实验、得出结论:

师:压力的作用效果跟压力、受力面积是否有关,如果有,有什么关系?

       已经通过实验得到证明的小组请举手。

   下面我们请几个小组到前面来汇报你们组的实验情况。

    好,哪个小组先来,请你边展示实验过程,边说出你的做法和得到的结论。

师:有没有用不同的方法来证明的,好,也来汇报一下。

师:因此我们可以得到结论:压力作用效果不仅跟压力有关,而且跟受力面积有关。

4、量化结论、引出概念

师:这是刚才这个小组实验的过程

    如果甲、乙比较能够说明?(压力的作用效果跟压力有关;压力越大,压力的作用效果就越显著)

    要说明压力的作用效果与受力面积的关系应比较哪两个图?(乙、丙)

    乙、丙对海绵的压力怎样?(相等)假如都为30N。乙中小桌腿的作用面积

是3平方厘米?每平方厘米的面积上受到几N的压力?丙中桌面的作用面积是30平方厘米,每平方厘米的面积上受到几N的压力?

很显然,每平方厘米的面积上受到的压力越大,压力的作用效果就越显著。

    (压力的作用效果= 压力F/受力面积S   )

   为了表示压力的作用效果,我们引入一个新的物理量——压强

   这就是我们今天要熟练掌握的重要概念。

   因此,我们就把物体单位面积上受到的压力叫压强。(板书课题)

(请同学们对照课本73页,把压强的概念读一遍)

我们给压强一个专用字母  p

不难得到公式p=F/S

按惯例我们来研究它的单位   先看熟悉的F(N) S(㎡)  N/㎡

        专用单位  帕斯卡  帕   Pa   1Pa=1N/㎡

                                    (含义)   小资料

5、压强知识的应用

在前面的探究过程中,我们已经得到F越大,S越小,压力的作用效果

越显著,这说明压强是可以改变的。

  例如:书包带为什么做成宽的,而不用一根细绳,为什么?那样不是更节省材料吗?

(绳子太细,就会对我们的肩产生很大的压强,就会压痛肩,因此我们选用宽带,增大了受力面积,减小了压强。)

  再如:我们在冰面上玩耍,脚下的冰面出现裂缝,究竟应该怎么做?(跑开、趴下后想办法离开等)为什么?究竟哪种方法最好?

   原来准备做两层楼房的墙基,能不能在它上面做十层二十层楼房呢?由此可

见压强大了就会把物体压坏,其实任何物体能够承受的压强都是有一定限度的,

超过了这个限度物体就会被压坏。

生活中还有哪些改变压强的例子:

铁轨铺在枕木上    履带拖拉机  坦克的履带    滑雪板  雪橇

房屋的墙基比墙宽  冰面上搭木版救人   平板车装很多轮子

大坝下部比上部宽  骆驼长有宽大的脚

  刀、剪、斧头、箭、针、打桩、麦管、啄木鸟的尖喙、蝉的口器

要增大压强可以有哪些方法?要减小压强又可以有哪些方法?

6、计算

师:刚才我们已经弄清楚了改变压强的方法,实际上,我们还可以利用压强公式进行精确的计算。

先来看一道题

分析:压力是多少?受力面积是多少?怎么算?

(展示解题过程)

训练并斧正

三、课堂小结:

师:通过今天这节课的学习,同学们有哪些收获? 

液体 压 强

教学目标:

1、知识与技能

◎    了解液体内部存在压强,以及液体内部压强听方向。

◎    了解液体压强大小跟什么因素有关。

◎    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。

2、过程与方法

◎    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。

◎    体验和感悟游泳时身体受到水产生的压强。

3、情感、态度与价值观

◎    在观察实验过程中,培养学生的科学态度。

◎    密切联系实际,提高科学技应用于日常生活和社会的意识。

◎    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

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、引入新课

通过展示有关图片(潜水艇)、用塑料袋装水时塑料袋会胀起来等引入液体会产生压强,引出本节课的课题-----------§13. 2  液体的压强

二、新课教学

(一)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。

演示实验

1、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。

2、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。

3、用压强计测量深度相同时,各个方向的压强的大小有何特点,让学生感知同一深度,液体向各个方向的压强都相等。

4、演示同一深度,液体的压强还跟液体的密度有关,且液体的密度越大,液体的压强越大。

引导学生把所观察到的实验现象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。

(二)、连通器

从学生熟悉的物品引入课题,使学生感到很亲切,引起学生兴趣和热情

引入:

师:请大家观察老师手中的茶壶,它的结构有什么特点?

学生回答

教师总结:象茶壶这样的上部开口、底部连通的容器叫连通器.

师:生活中还有那些容器是连通器?

学生回答

师:老师手中的这个玻璃器皿是不是连通器,为什么?它有什么特点

生:是连通器.因为它是上部开口、底部连通的.

它的特点是组成连通器的各个容器长短、粗细、形状各不相同.

师:猜想一下,若在这个连通器中倒入水,当水静止时,各容器中的液面会不会平?

学生猜想                                          

教师演示实验

师:为什么各容器的液面是相平的?

学生提出自己的理由

教师带领学生分析原因

设想U形管最底部有一个液片

因为液体静止,所以液片处于静止状态,则液片两侧所受压力相等F向左=F向左

    又因为液片两侧的面积相同根据p=F/S可得

液片两侧所受压强相同.有p=ρgh可得,当ρ一定时,p相同则两管液面高度相等,即两管液面相平.

师:如果连通器各容器中装的是不同液体,液面还会相平么?

教师演示实验

生:液体密度小的那个容器液面高.

师:为什么?用刚才的方法分析.

师:如果连通器中装有同种液体,但是连通器处于运动状态,液面会相平么?

教师进行演示实验

生:这时液面不相平.

师:课本中图8—12中的物品是连通器么?说说它们的工作原理.

让学生叙述工作原理,教师补充.

师:连通器还有一个重要应用---船闸,你能根据图中的情况说明船闸的工作过程么?

放船闸的录像带,增加感性认识

学生叙述,教师补充

观察、讨论

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生观察、讨论

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生猜想

观察

讨论、分析、推理

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 三、小结

四、巩固练习:尽可能穿插在相关知识的讲授中完成对应的练习。

五、布置作业: 

《大气压强》教学设计

【教学设计思想】

1.初中生的认识感性多于理性,学习的动力和热情大多来自他们的兴趣;而物理教学又以实验为基础,实验几乎始终伴随着整个教学过程,所以,实际教学中,在注重知识逻辑的同时,应重视学生的个人经验和心理特点,把学生对生活中物理现象的认识与掌握物理知识结合起来,加强学生的直接经验和亲身体验。

2.在教学中,按照“体验→思考→分析→探究→应用”的思路逐一展开,让学生通过实验,体验大气压的存在,讨论大气压的特点,应用大气压知识解决实际问题,以及探究测量大气压的方法。

3.在教学中,不仅要关注学生“知道什么”,更要关注学生“怎样才能知道”,所以,能动手做的实验就让学生自己动手做,给学生亲近感和真实感,多媒体仅起到穿针引线的作用。

【教学目标】

1.知识与技能:

·知道大气有压强;

·知道大气压数值的测量方法以及估测方法。

2.过程与方法:

·体验大气压强的存在;

·探究测量大气压强的方法;

·联系实际,培养学生观察、思考和分析问题的能力,应用知识解决简单问题的能力。

3.情感态度价值观:

·培养学生动手和积极探究的精神;

·认识大气压的存在与变化对人类生活的影响。

【教学用具】

矿泉水瓶1个,玻璃杯1个,玻璃管1根,烧杯1个,水槽1个,量筒1只,吸盘1个,乒乓球1只,硬纸片1块,水适量,弹簧测力计1只,注射器1只,细尼龙线若干,刻度尺1把;多媒体。

【教学重点】

1.了解测量大气压的方法;

2.知道大气压对人类生活的影响。

【教学难点】

1.设计多种方法证明大气压的存在;

2.测量大气压大小的方法。

【教学方法】

自学与指导,实验与讨论相结合的综合启发式。

【教学流程】

1.引入:从生活走向物理。

(投影并解说)我们生活在大气“海洋”底层,其中,有许多看似意外却是真实的现象或故事在发生着:患有关节炎的人会在阴雨天(气压明显变化)感到疼痛;生活在高原处的人知道水加热到80℃左右就沸腾了……

实验演示:将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口,请同学们猜测瓶子倒过来后会发生什么现象?

[说明:抓住学生好奇的心理特点,用直观的教学方法,让学生对生活中与大气压有关的现象产生浓厚的兴趣]

2.怎样知道大气有压强?

[活动1] 学生选择器材,仿照上述演示实验和课本图动手实验并思考下列问题:

(1)“被吸住”的乒乓球:将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口,用手按住乒乓球,瓶子倒过来后,松开按乒乓球的手,你看到的现象是什么?想一想为什么?

(2)“覆杯实验”:将玻璃杯装满水,用硬纸片盖紧倒过来或朝向各个方向,你又看到了什么?

(3)“吸盘模拟马德堡半球”实验:用两个吸盘相对用力挤压,再往外侧拉,你的感受怎样?这是什么原因?

[活动2] 师生分析实验:

(1)组织学生分组讨论:实验中观察到的现象及其原因。

(2)学生代表分别说明,不足部分由其他学生或教师补充。

(3)教师小结:大气有压强即大气压。为了给学生强烈的感受冲击,可以由学生来做“马德堡半球”实验。

那么,你还能列举哪些现象或事例说明大气压的存在呢?师生共同举例说明。

[活动3] 师生回顾实验中遇到的问题或困难。

(1)在刚才的实验中,你碰到了什么困难?你是怎样克服困难并完成实验的?

(2)学生汇报完后,教师作说明。

[活动4] 问:大气压有什么特点呢?

学生思考回答,也可做演示说明。如在“覆杯实验”中将纸片朝向各个不同的方向,发现纸片不掉下来,从而得出:大气向各个方向都有压强。

[说明:由实验设疑,引起学生的求知欲,通过四个活动,让学生亲自动手、动脑,互相讨论来认识大气压的存在和特点,并尽可能解决活动中碰到的问题]

3.怎样测量大气压?

[活动5] 教师演示作铺垫,学生观察思考。

(1)先用玻璃杯装满水倒插入水槽中,再慢慢往上提(杯口不离开水面,下同),观察杯中水是否充满?接着换用量筒和细长玻璃管,重复上述过程。

(2)学生讨论:你观察到了什么现象?为什么水总是充满的?怎样做才能使水不充满呢?

经过讨论之后,使学生认识到:水充满的原因是由于大气压大于管中的水压,只有管内水压等于外界大气压时,把管子再加长的话,管内水面就不再上升充满整个管子了,这时它的上方成了真空。

这就给我们提供了一个测量大气压的思路:可以利用液体压强间接测量大气压。但是由于水的密度太小,要求玻璃管太长,所以,人们就选择了密度大的液体汞(水银),这就是著名的托里拆利实验。

[活动6] 学生阅读:托里拆利实验。

思考(投影):(1)开始时,汞为什么会下降?什么时候停止下降?

(2)玻璃管内汞柱上方为什么是真空?

(3)如何计算大气压的值?

学生回答后,教师小结并强调:1个标准大气压的值──P0=ρ汞gh=1atm=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m =1.013×105Pa

学生阅读:气压计并了解其作用。

[活动7] 动手做实验,估测大气压。

学生讨论可用哪些方法?(讨论后,逐一投影)

(1) 器材:吸盘、弹簧测力计; 原理:P=F/S

思路:(由学生交流讨论,再整理)

(2) 器材:注射器、弹簧测力计、刻度尺; 原理:P=F/S

思路:(由学生交流讨论,再整理)

以上两步,在学生讨论的基础上,再将实验的思路总结出来,进行实验。

(3)师生共同讨论实验中遇到的问题以及解决的方法。

[说明:在教师的引导下,使学生学习到一种间接测量大气压的方法,通过学生自己设计实验,欣赏自己的方法,学习他人的方法,来拓展自己的思维]

4.大气压与人类生活:从物理走向社会。

[活动8] 学生自学与教师演示:(配合投影)

(1)学生阅读相关内容,了解:大气压与天气的关系;高压锅与宇航服。

(2)思考:我们生活在大气层的底层,为什么没有感到难受或被压瘪呢?再得出结论。

(3)实验演示:液体沸点与气压的关系。

通过实验,让学生知道:液体液面上方的气压越大,液体的沸点就越高;气压越小,沸点越低。

[说明:关注社会和生活,思考大气压怎样服务于人类,并形成对知识进行应用的意识]

5.本节小结。(投影)

(1)大气有压强吗?它有什么特点?你可以做哪些实验来证明?你还可以列举哪些事例说明大气压的存在?

(2)你会估测大气压吗?有哪些方法?说一说。

(3)托里拆利实验中,应注意的哪些问题?一个标准大气压的值。

(4)大气压有什么应用?

6.课后作业。(投影)

(1)自我评价与作业。

(2)设计实验:“滴水之恩,当涌泉相报”,利用大气压的知识设计一种水杯,只要滴入少量水,就可以涌出许多水来。

[说明:通过小结,把本节知识条理化,也是对本节内容的一个巩固;然后由作业再检验和提高]

【课后感想】

1.物理情景是物理学习的催化剂,学习物理知识,就要让学生进入创设的物理情景中去,使得学习富有新鲜和实在的气息。比如:在“覆杯实验”中,有的同学提出,硬纸片不掉下来,是不是被水“粘”住了?这时,我们可设计怎样的实验去证明:纸片不掉下来是由于大气压作用而不是被水“粘”住的?我设想的物理情景有:人工模拟真空──将玻璃钟罩内的空气抽掉,再观察纸片的“命运”;可以观察硬纸片的凹凸情况──是向上凹还是向下凸……然后由此展开讨论和实验,就可明确是不是被水“粘”住了。

2.学生的思维活动不是凭空产生的,必须借助于外界的刺激作用,在“做中学”,将学生的思维和实践结合起来,从而引起学生积极的情感投入。比如:在估测大气压数值的活动中,一开始,可以不给任何器材,让学生先自行讨论和确定器材,激发他们的学习热情,在此基础上,再确定两组由学生动手实验,这会让学生感到极大的兴奋,因为这样的实验来源于他们自己的劳动成果。

3.重视获得知识的结果,更要突出知识形成的过程。在教学中,注意弄清物理知识的来龙去脉,而不是只要学生仅仅记住某些结论,进而发掘学生学习物理的潜能,把握物理知识内在的规律,培养学生对物理规律和概念的领悟能力,是提高教学效益的有效途径。比如:托里拆利实验──测大气压的大小,为何选择1米长左右的玻璃管?为何选用汞,而不用水或其他液体?等等,通过一系列引导和讨论,让学生在“不知不觉”中,“重温”科学家经历的实践过程,最后达到“

教学过程

  一、引入课题

  1、演示实验;实验置疑,激发学生的求知欲。

  (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,仍用硬纸片盖往玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?(硬纸片没有掉下来)。再慢慢按下图1把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?(硬纸片仍没有掉下来)。 

  2、引题:同学们想知道实验中硬纸片不会掉下来的原因吗?学习了本节课的知识,就知道了。(板书课题)

  二、新课教学

  (一)大气压强的存在:

  1、阅读课本中马德堡半球实验的故事,并要求学生用两个皮碗作模拟马德堡半球实验:

  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,发现要用较大的力才能拉开。讨论如何操作,拉开皮碗的力更大。

  2、师生讨论:

  马德堡半球实验和模拟实验的共同点是:将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出;实验效果(表现为拉力的大小)取决于抽出和挤出的空气的多少。

  思考:在大气中,拉开被抽出空气或被挤出空气的马德堡半球或皮碗为什么必须用力,感受什么情况下用力较大,让学生逐步理解大气压强的存在。

  3、实验验证:

  再看覆杯实验:(如图1)玻璃杯内装满水,排出了空气,杯内的水对硬纸片的压强小于大气压强,在大气压强的作用下,托住了硬纸片。而当把杯口向各个方向转圈时硬纸片未掉下来,说明处处都存在大气压强,且大气向各个方向都有压强。

  演示:广口瓶吃鸡蛋实验,将点燃的棉球扔入口向上装有细砂的广口瓶中,迅速将剥壳的熟鸡蛋塞住瓶口,待火熄灭后,观察到鸡蛋慢慢被吸入瓶内,如图2。 

  讨论:由于棉花燃烧使瓶内气压降低,当瓶内压强小于瓶外大气压强时,鸡蛋在大气压强的作用下,被压入瓶内。  4、小结:

  大气对浸在它里面的物体有压强。大气向各个方向都有压强。

  引导过渡:马德堡半球实验表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢?

  (二)大气压强的大小:

  1、由图3覆杯实验的启示,我们将盛满水的可口可乐瓶去盖倒插在水槽中,发现瓶中的水仍不下落(图4),把水改变成水银,瓶子用试管代替,这就是托里拆利实验如图5,用此实验可研究大气压强的大小。 

  2、演示

  (1)介绍托里拆利实验装置。

  (2)边讲边做演示,完毕后,请一位学生上台用米尺测一测玻璃管内水银柱的高。(提示水银柱上方是真空)

  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。

  3、学生求出760毫米水银柱的压强的大小。由P=ρgh,算出得:P=105帕。(教师板书这个值),简要说明不同地方大气压强不同,将在下一节课学习。

  4、小结:大气压强相当于760毫米水银柱产生的压强,约为105帕。

  三、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,拉动活塞后放手,活塞返回原处(想想为什么?)。再将注射器倒置过来后,在活塞上挂300克的钩码,活塞不会被拉出注射筒。请同学们讨论这又是为什么?

  2、演示如图6的实验:将细玻璃管插入烧瓶的软大塞小孔中,用两用气筒抽去烧瓶中的空气后,迅速把玻璃管插入盛水的烧杯中,将会看到烧瓶中有小喷泉出现。讨论原因引导学生归纳解释此现象的要点。

 

  3.学自由发言:畅谈自己观察到的大气压强现象;教师引导、帮助学生用大气压强知识解释常见的大气压强现象。

  四、课外作业

  用刻度尺测你手掌的长和宽,粗略计算你手掌的面积;求作用在你手掌上的大气压力有多大?想一想,作用在你手背上的大气压力有多大?

(八)说明

  1、课文中摸拟“马德堡半球实验”用的“皮碗”在生活资料商店有售,这样的皮碗是金鱼缸中固定水草用的。这个模拟实验效果好。

  2、采用覆杯实验引伸出托里拆利实验,这样的过渡比较自然,效果好。做托里拆利实验的关键是让玻璃管内装满水银,(要注意排出管内的空气),然后将水银管倒置插入水银槽内,管内水银徐徐下落,上部变为真空,这段水银柱是由大气压支持着的。

  3、用注射器做活塞拉动后返回实验,活塞挂重物实验和用烧瓶作喷泉实验。一方面是进一步证明大气压强的存在,另一方面也帮助学生用大气压强知识解释现象。这样,不仅巩固了课本知识,还激发起学生浓厚的兴趣,使学生的学习积极性不断增强。

三、教具学具准备

(1)桌面上实验器材清单:吸管、集气瓶、去芯的酒精灯、镊子、铁架台、鹌鹑蛋、水槽、大小试管、保温杯(内装热水)、纸杯、缝衣针、硬纸片、塑料吸盘、气球各一个。

(2) 配套多媒体课件一套、罐头一瓶、集气瓶、去芯的酒精灯、镊子、铁架台、鹌鹑蛋、水槽、大小试管、热水瓶各一个、有色水少量、马德堡实验装置一套。 

 四、教学过程

(一)、新课引入:同学们,今天老师先要来当一回魔术师,给大家表演两个魔术。这里有两根内径差不多大的试管,它们重叠起来倒置后,如果不用手托住,你们猜猜会不会掉?在大试管里注入大半试管的水,将小试管慢慢插入大试管中,这时把两管同时倒立过来,注意了,奇怪的事情发生了,(请学生回答:小试管不但不往下掉,还往上升呢。)再来一个:我桌上有一个鹌鹑蛋,大家看好了,现在我要让小烧瓶把蛋整个吞下去。看我变变变,瞧,进去了!刚刚的两个小魔术是不是老师施了魔法呢?不是的,学完“大气压强”这一节内容后,同学就知道为什么了。

二、           讲授新课:同学回忆一下上一章液体压强产生的原因:液体受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体有压强,同理,空气受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体也有压强,这个压强就叫大气压强,简称大气压或气压。有同学可能会讲,空气本来就看不见、摸不着,我倒是可以通过空气的流动形成的风来知道它的存在,这大气压我怎么知道有没有呢?大屏幕演示马德堡半球实验过程,介绍半球构造,再请同学抽气后拉半球。大气压时时刻刻都在我们身边,不管抽没抽气,半球外部始终受大气压作用。只不过,抽气前,内外气压值一样,所以显现不出来;抽气后,外界大气压远大于瓶内气压,因而表现出把两个半球紧紧压在一起了。马德堡半球实验能有力证明大气压的存在。实际上能证明大气压存在的实验有很多,同学利用桌面上给你的器材,动手做几个实验吧。要记得哦,只有内外有气压差,大气压才能显露出来。找找看,你能设计出几个跟大气压有关的实验?小组成员可以互相讨论、互相协作,看哪一组想得最多。完成一个记录一个。表格也在桌上。开始。(几分钟后,有代表性地请学生宣读实验记录,并请同学分析实验成功或不成功的原因。)

   通过刚刚的实验同学发现有的小组用小试管装满水后从水槽中倒提出来水一滴不洒,有的小组用大试管做这个实验结果也一样,那是不是说大气压能无限制地支持任意高度的水柱呢?早在 1640年,在意大利北部佛罗伦萨城,塔斯坎宁大公爵在家里的花园中修建了一座十分精美的喷水池,为了保证有足够的水源供给,就在园中挖了一口井,井口离地面足有十多米,并且装上了强有力的抽水机。大公爵和设计师想,在晨曦中喷泉与园内景色相映一定美极了。工程完成后,大公爵选择了吉日邀请了亲朋好友,正式揭幕喷泉。可是十分扫兴,尽管抽水机不停地工作,喷水池却喷不出一滴水来。在实际上,在当时的生产实践中,这类问题不止出现一次。矿工们早就发现无论费多大的努力都不可能把矿井里的水吸到离地面10米以上的地方。喷水池风波虽然结束了,但问题却留给了科学家。到底大气压能支持多高的水柱?大气压到底有多大呢?三年之后,一位青年学者找到了答案,他就是伽利略的学生托里拆利。

因为水银有毒,所以现在在课堂上不做托里拆利实验了。托里拆利也在实验后4年39岁就辞世了,又是一位为科学献身的伟大科学家。这个实验我们可通过视频录像来了解全过程。

通过实验我们知道,大气压能支持76厘米的水银柱,而水银的密度是水密度的13.6倍,也就是说能支持水柱的高度应为13.6×0.76m,约为10m,如果超过了这个值,则无论用多强劲的抽水机都白搭,而且如果违背了科学,再选良辰吉日都是无稽之谈。

再问同学一个问题:我们人体周围会不会有大气压?有,那为什么没把我们压瘪?同学们都看过电影、电视里的宇航员在太空遨游时,都要穿着厚厚的宇航服,你知道这是为什么吗?如果不穿,会怎么样?同学们再开动脑筋,找找我们周围还有哪些跟大气压有关的现象?联想:注射器吸取药液过程、钢笔吸水过程、塑料挂衣钩挂书包。

我们一起回顾一下,我们今天主要认识了大气压的存在,并知道了大气压的大小。回到开始我给同学演示的两个小实验,同学能解释原因吗?同学再想想有没有办法把蛋再完整的给吐出来?启发学生上台操作演示完实验后,告诉学生:大气压虽然可以简称气压,但大气压和气压还是有区别的。严格说起来,大气压只是气压的一种,是外部空气产生的压强;而气压还包括封闭空气产生的压强、水蒸气或其他各种气体产生的压强等。当瓶内气压大于外界大气压时,鹌鹑蛋就被压出来了。

探究大气压存在的实验记录表格

班级                       姓名                 

 

实验器材

实验步骤

实验现象

实验分析

 

 

1

 

 

 

  

  

 

 

 

 

 

2

 

 

 

  

  

 

 

 

 

 

3

 

 

 

  

 

 

 

 

新课学习

一、大气压强

虚拟实验,是真是假?

 

课件演播

激起悬念

 

学生判断

实验探索

分组讨论

虚拟现象

 

巧断竹筷

空瓶吞蛋

 

倒置水杯

 

喷泉奇观

 

提问:对上述实验现象,你有什么问题想说或想问吗?其他同学有什么看法?

拓展:结合课件演示进一步分析点评。

把挤出空气的一对皮碗放在真空罩中,抽空真空罩里的空气,皮碗会________,说明挤出的空气的皮碗能承受很大的拉力确实是因为________的作用;倒置水杯,使杯口分别朝不同的方向,硬纸片都不掉下,这个现象说明________;将覆杯实验中的杯子底部开个孔(如图3,图4)。演示时,先用手指按住小孔,实验结果和前述相同,叫一位同学大喊一声,硬纸片应声而落,请学生分析其中奥秘。并说明当大气压相互抵消时,硬纸片无法承受水的压力。

小结:地球周围包围着一层厚厚的空气,通常把这层空气称为大气。大气也像液体那样受到重力的作用,而且能够流动,因而大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,叫大气压强,简称大气压或气压。

我们生活在大气的海洋底层,大气对浸在它里面的一切物体都有压强。

   

二、大气压强的测定(方案)

引入:在前面实验中,我们一定想知道覆杯实验中的硬纸片能承受多少拉力,靠抽气的办法形成的喷泉能有多高,显然,这一切都跟大气压的值有关,那么,大气压到底有多大呢?

展示各种器材,请学生自主选择设计,也可另行选择其他器材,设计的方案应包括原理、器材、实验步骤和计算式。比比看谁设计得又快又好。或者你也可以对别人的方案加以修改、完善。

学生分组讨论,设计测定大气压值的实验方案。

实验方案

实验原理

实验器材

实验步骤

计算式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生展示各自的实验方案。

学生可能设计的测量大气压值的方案值。

①用针筒和钩码测量──针筒倒立固定在铁架台上,针头端用橡皮套封住,在活塞下挂钩码到适量时用弹簧秤向下拉,使活塞匀速向下运动。把钩码的重加上弹簧秤的拉力即F,再用刻度尺和三角板测出活塞的半径,根据S=πr2算出受力面积,再用压强公式算出大气压。

②网上操作──上网查寻大气层的重G、地球上的表面积S,利用公式P=F/S=G/S可算出大气压强。

③用皮碗测量──把小皮碗“压”在玻璃上,用弹簧秤拉皮碗,直到刚好把皮碗拉动,记下这时的拉力,再测出皮碗的受力面积即可算出大气压。

④用水管测量──楼上的同学观察到管内水面下降,直到水不再下降时,在水面处做下记号,收回水管后用米尺量出原来管内水管的长,用公式P=ρgh即可算出大气压强。覆杯实验,下挂钩码,一直添加到纸片刚好脱落,算出钩码总质量m和杯口面积S,由P=F/S=mg/S求出……

教师点评各种方案的优劣,播放相关课件,指出长水管实验最接近科学家的思路,引导学生思考如何使实验的可操作性更强,更方便,引入托里拆利实验。

 

作业

上网查找有关大气压的知识。

回家做做看:a 空瓶吞蛋 b 用矿泉水瓶代替量筒,完成P163图11-6。

课后完成

 

流体压强与流速的关系

[教学目标] 

1.知识与技能

  (1).让学生初步知道流体具有流动性。

  (2).让学生初步了解流体压强与流速的关系。

  (3).让学生初步了解机翼升力产生的原因。

  (4).让学生能用流体压强与流速的关系简单解释生活中的一些现象。         

 2.过程与方法

  (1).通过实验使学生加强动手实践能力。

  (2).培养学生用所学流体的压强知识分析解决实际问题的能力。

  (3).通过小组讨论培养学生的语言表达能力。

3.情感态度与价值观

(1)培养学生热爱科学的精神和应用物理知识分析解决实际问题的能力。

(2)通过本节课的学习进一步感受物理学的魅力,从而更加热爱物理。

[重点、难点]

重点:初步了解流体流动时压强的特点。

难点:能用流体压强与流速的关系简单解释生活中的一些现象。

[教具准备]演示:多媒体计算机、机翼模型、飞机模型、漏斗等。

学生探究实验材料:乒乓球、小纸船、纸张、塑料管、杯子等。

[教学过程]

一、引入课题 

 课件展示:飞机在蓝天上飞行。鸟在天空展翅飞翔  

提问:飞机能腾空而起。并在蓝天上自由翱翔,需要很大的升力,它究竟用什么办法来获得如此大的升力呢?飞鸟在空中展翅滑翔时为什么不会坠落下来?要想知道其中的道理,我们今天学习《流体压强与流速的关系》

那么什么是流体?教师答:液体和气体都具有流动性,统称为流体。如:空气、水等。流体流动时的压强称作流体压强。空气和水流动时有快有慢,那么流速变化,流体压强是否变化,下面我们来探究他们之间的关系。

二、新课教学

1、探究流体压强与流速的关系

(1)    提出问题                                       

流体压强与流速有什么关系?

(2)    猜想与假设

猜想1:液体和气体流动越快,它的压强越大。

猜想2:液体和气体流动越快,它的压强越小。

猜想3:液体和气体流动越快,它的压强不变。

(3)设计好实验并进行实验

下面请同学们拿出课前准备好的东西:乒乓球、小纸船、纸、杯子、塑料管等等,按事先分好的组进行实验。每组做三个实验,第1、2个实验必做,1-6组选做第三个实验,7-12组选做第四实验。

课件展示:

1:对着两张自然下垂平行拿着的纸向中间吹气,看见了什么现象?

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,试看看。

3:点燃两只蜡烛,用塑料管向中间吹气,观察火焰发生了什么现象?

4:将事先折好的两只小船,放入脸盆内,然后用塑料管向船中间的水域吹气,使两船中间水域流速加快,看两船如何运动?

比一比看谁的实验做得好

学生按照所设计的方法进行实验,教师巡视指导。

(4)交流与合作

请四个小组分别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。

课件展示:第一个实验的现象是纸向中间靠扰了。

根据学生的看法,引导学生讨论得出:这是因为不吹气时,纸张两侧的空气相对静止,致使空气对纸作用的压强相同,气体压强不会引起纸张运动,而吹气时,纸张内侧空气流动快,压强变小,内外造成压强差,空气将纸张压在了一起。

强较小。

课件展示:第二个实验的现象是乒乓球会跳出来,跳到另一杯子。

根据学生的看法,引导学生讨论得出:往杯口水平吹气,杯口空气流速大压强小,杯子内的空气流速小压强大,内外压强差把乒乓球托出来。

课件展示:第三实验的现象是火焰向中间飘动。

根据学生的看法,引导学生讨论得出:向中间吹气时,中间空气流速变快,压强变小,火焰外侧压强大于中间压强,所以,火焰向中间飘动。

结论:对于气体:流速较大的位置压强较小,流速较小的位置压强较大。

课件展示:第四个实验的实验现象是:分开的小船靠在了一起。

根据学生的看法,引导学生讨论得出这是因为冲水后,两船之间水流快,压强小,两船外水流慢,压强大,因此船内外的压强差将两船挤在了一起。

(5)实验结论:对于液体:流速较大的位置压强较小,流速较小的位置压强较大。

总结:流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。

2 、解释升力产生的原因

老师:现在改变一下,用双手将一张纸靠在嘴唇下,另一端自然下垂,沿纸的上方水平吹气,手中的纸会怎样?

学生分组做实验,并解释原因。

生:纸条会上飘。

师:为什么?

生:由于吹气时,纸片上方空气的流速大,压强变小,下方较大的压强将纸片"举"起来了。

师:对。并且我们发现,如果吹出的气越快,纸条会向上飘得越高。再次说明气流越快压强则越小。

《过渡》飞机升力的产生是否也是这样?

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:

课件展示:

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?引导学生分析回答:

飞机的机翼通常都做成上凸下平的形状,其上方弯曲,下方近似于直线,因此,飞机飞行时,空气和飞机做相对运动,由于机翼上方空气走过的路程较远,空气流动比下方要快,压强要小。与其相对,机翼下方空气流动较慢,压强较大,上下的压力差造成了对飞机一个向上的升力,并且,当飞机速度增大,升力也增大,当升力大于飞机自重时,飞机便起飞了

3、联系生活实际:学生举例,并能用今天所学的知识简单解释现象。

例如①解释开头的“漏斗”吹球球不走的实验。

②为什么火车站台都有一条安全线,火车行驶时严禁人们进入安全线以内的区域?

③为什么台风经过的时候,会把牢固的房顶掀翻?

④为什么在大海里航行的两艘轮船不能靠得太近? 

一、实验探究

实验探究1:流体压强和流速的关系

                                             姓名               

提出问题:气体的压强与流速是什么关系?

 猜想与假设:                                                      

 设计实验并完成实验:对着两张自然下垂平行拿着的纸向中间吹气,看见了什么现象?

实验现象:纸张向       靠拢

现象分析:向纸中间吹气时,纸张内侧气体流速      ,气体压强       ,纸张外侧的压强     内侧的压强,内外存在压强差,于是                        。。

结论: 对于气体,流速            的位置,压强        。    

实验探究2:流体压强与流速的关系

          姓名 :                         

提出问题:气体的压强与流速是什么关系?

猜想与假设:                                                     

设计实验并完成实验:

杯子里放入乒乓球,往杯口吹气,能否让乒乓球在杯子之间跳跃,试看看。

实验现象:                                                        

                                                                 

现象分析:向杯口吹气时,杯口空气流速      ,压强             ,杯子内流速      ,压强    ,内外        差将乒乓球托起来。

结论:对于气体,流速            的位置,压强          

 

实验探究3:流体压强与流速的关系

姓名 :             

提出问题:气体的压强与流速是什么关系?

猜想与假设:                                                    

设计实验并完成实验::点燃两只蜡烛,用塑料管向中间吹气,观察火焰发生了什么现象?

实验现象:                                                        

 现象分析:向中间吹气时,中间空气流速   ,压强     ,火焰外侧压强    中间压强,所以,火焰        。

结论:对于气体,流速            的位置,压强         

 

实验探究4:流体压强与流速的关系

姓名 :             

提出问题:液体的压强与流速是什么关系?

猜想与假设:                                                     

设计实验并完成实验:将事先折好的两个小船,放入脸盆内,然后用矿泉水瓶当水管向船中间的水域冲水,两船如何运动?

实验现象:流速            的位置,压强      

现象分析:向两 船中间冲水时,中间水流速度       ,压强       ,两船外侧水流速度      ,压强       ,船内外侧       差,于是将船        。

结论:对于液体,流速越大的位置,压强        ,流速越小的位置,压强        。

教学过程设计

  一、新课引入

  [科学探究要素]:提出问题并对问题的成因提出猜想

  [学习方法]:从实验观察中发现与物理学有关的问题,尝试根据经验对问题的成因提出猜想。

图12

  师:同学们,请先看一个实验,如图12所示,我打开阀门A,关闭阀门B,让红色的水流入管径粗细不同的透明塑料管,请注意观察三支小竖管中水柱的高度。你观察到什么?

  学生回答。

  师:请看如果我打开阀门B,可以看到什么现象?

  学生回答。

  师:这时请看三支小竖管中水柱的高度是否相同?

  学生回答。

  师:你看高度发现什么特点呢?

  学生回答。

  师:根据学过的连通器原理,当水不流动时,各容器的液面总保持相平。如今当水流动时,小管中水柱的高度却不相同,说明水平管中的深度也就不相同。根据液体的压强公式p=ρgh,也就是说各个粗细管中水的压强就不相同。同学们猜一猜,想一想,这个不相同可能会跟什么有关系呢?学生回答。

  师:同学们,请继续看另一个实验,如图13所示,我把乒乓球放在伸平的手掌上,并把乒乓球放在翻转的漏斗中,请看(说完,松开手掌),看到了什么现象?

  学生回答。

  师:我用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手。又看到了什么现象?

  学生回答。

  师:乒乓球为什么在漏斗下方不会掉下来,我们分析看看,乒乓球能在漏斗下方不会掉下来,由物体的平衡条件可知,竖直方向除了受到重力以外,一定还受到一个向上的压力。未吹气时没有这个现象,当吹气之后才产生这种现象,同学们再猜一猜,想一想,这个压力可能会跟什么有关系呢?

  学生回答。

  师:吹气就是气体在流动,那么你们认为与气体的流动有关,是吧?

  学生回答。

  师:液体和气体,它们一个共同的特点是:都具有流动性,统称为流体。两个实验的共同之处是,流体在运动时才导致现象的产生。且我们已猜测流体流动可能与流体的压强存在有某种关系。那么,这可能是什么关系呢?

  学生回答。

  师:我们猜想这种关系无非存在两种情况:

  一种是:流体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小;另一种是:流体在流速大的地方压强反而小,在流速小的地方压强反而大。究竟哪一种猜想是正确的呢?下面我们将通过实验的方法进行探究。  

  [教学链接]

  师:同学们想一想,我们日常生产、生活中的哪些物理现象,能用我们实验得出的结论来解释呢?并请同学们查阅相关网站、网页,获得有关的知识。

  1.http://www.gscaac.com/t5/default1.asp

  飞机的飞行原理简介

  2.http://combatsim.cpgl.net/school.htm

  模拟军校/飞行指南,飞行物理学

  3.http://www.kepu.com.cn/gb/beyond/aviation/knowledge/index.html

  中国科普博览/航空常识

  4.http://www.chinaschool.org/xspd/xspd-zsdt/077.htm

  水翼船

  5.http://www.age06.com/06school/nature/sh/whyshuiyi.asp

为什么水翼船的速度特别快?

轻轻捏着一个轻质小勺的勺柄,能使小勺在手指间晃动自如,打开水龙头,让水稳定的往下流,把勺子的凸面靠近水流,观察现象。(图7)

一、新课引入

播放一则视频新闻:台胞在上海航空公司首个包机航班在上海浦东机场飞往台北。

师:为什么几百吨重的飞机能腾空而起呢?(学生思考)

观察图1的实验装置。

实验1:先把乒乓球放在伸平的手掌上,并把乒乓球放在翻转的漏斗中,会有什么现象?

    然后用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手,猜测又将看到什么现象?(学生思考后教师演示)

 

师:如图2的装置,请同学们想个办法不用手怎样将乒乓球移到另一个杯中?

由于受到上一个演示实验的启发,学生基本上懂得用吹气的办法。然后请两位学生上台展示。

师:液体和气体,它们有一个共同特点,都具有流动性,统称为流体。两个实验的共同之处是:流体在运动时才导致现象的产生。我们猜测流体流动可能与流体的压强存在有某种关系。那么这可能是什么关系?(引导学生进行猜想)

生:(学生提出的三种猜想)

1、流体流动越快,它的压强越大;

2、流体的流动越快,它的压强越小;

3、流体的流动越快,它的压强不变。

二、新课教学

引导学生制定计划与设计实验

师:今天,我们来探究流体的流速与压强关系。

学生的实验器材:乒乓球两个、小木条两根、饮料吸管一支、矿泉水瓶装满水的水槽一个、两只塑料小船、一杯水、一根中间切开(未断)拆成直角的吸管、两张纸等器材。

师:自由选择器材,做一到二组实验,提供几个参考实验装置,同学们也可以自己设计别的实验。

 学生进行实验与收集证据

师:研究活动以小组为单位进行,大家在小组内讨论,研究实验方案,用眼睛去观察,用大脑去思考,将发现的问题记录下来,然后小组交流,看看在实验中能发现些什么?集体的力量是巨大的,看看哪一小组做得最好?

学生进行实验,教师巡回指导。

学生进行分析、论证与交流

师:把你所看到的、所想的说出来与大家交流,那么从第一组开始吧。

学生展示(用实物投影仪投影)并回答:

⑴图1:把两个乒乓球放在两根小木条上,相对靠近一些,用一支饮料吸管向它们中间吹气,两个乒乓球互相靠近。

结论:流动气体的压强,流速较大的位置压强小。

⑵图2:在两张纸中间吹气,结果看到两张纸不但没有被吹开反而向中间靠近。

结论:流动气体的压强,流速大的地方压强小。

⑶图3:用矿泉水瓶向漂浮在水面的两只小船喷射水流,可观察到两只船向中间靠近。

结论:流动液体的压强,流速大的地方压强小。

⑷图4:向管中间吹气,看到水雾从切口处喷出。

师:让每组派一个代表就刚才的实验重新演示。

师:综上所述,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强大。

联系生活实际:学生举例,并能用本节所学知识简单解释现象。

例如:(1)大风吹过走廊时,门帘会怎么样,为什么?

(2)为什么火车站台都有一条安全线?火车行驶时严禁人们进入安全线以内的区域?(多媒体课件展示)

(3)解释升力产生的原因。(学生解释后,教师利用多媒体课件模拟展示。)

飞机、水翼船…… 

《浮力》

【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。

【教材分析】

一、教学目标

1.知识与技能

①认识浸没在液体和气体里的物体都受到浮力;

②理解浮力的大小等于什么;

③初步了解浮力在轮船上的应用。

2.过程与方法

①通过实验体验浮力的广泛存在;

②通过探究理解F浮=G排;

③体验由“实践→理论→实验→实践”的探究过程。

3.情感、态度、价值观

认识浮力对社会发展的影响,通过了解轮船搁浅的实例,提高环保意识。

二、教学重点、难点

1.通过实验猜想浮力大小与什么因素有关。

2.探究浮力与排开液体重力的关系。

三、教学方法

1.边观察、边实验、边讨论的启发式教学。

2.探究式教学。

四、教具和媒体

氢气球、乒乓球、土豆、弹簧秤、阿基米德演示器、水桶、盆子、盐、鸡蛋、饮料桶、烧杯、水等

【教学过程】

一、设情导入

师:演示实验,乒乓球从水中浮起来,氢气球离开手上升,是什么力使它们上升?

生:浮力。

师:(出示课题:浮力)生活中还有那些受到浮力的物体?

生:(举例)

二、探究新知

师:请看这儿有两例受浮力的例子(投影图片)这些浮在水面上的物体能受到浮力,那么放入水中要下沉的土豆受不受浮力呢?

生:(思考回答)

师:下面用实验来探究(投影)想想做做:在弹簧测力计的下面悬挂一个土豆,再把土豆浸在水中,比较前后两次测力计的示数。

生:(实验、讨论、发现)

师:(归纳发现投影)一切浸没在液体或气体中的物体都受到浮力;浮力的方向:竖直向上;浮力的大小:弹簧秤两次的读数差;(获得了一种测量浮力的方法)

师:如果我们换上其它的物体,浮力的大小会变化吗?下面我们还是用实验来探究。(投影)想想做做:

1.在水桶中装大半桶水,用手把空的饮料瓶按入水中,体会饮料瓶所受浮力及其变化,同时观察水面高度的变化;

2.将鸡蛋放入清水里,然后不断加盐,观察鸡蛋怎样运动,思考浮力有无变化。

生:(实验、思考、发现)物体在液体中的浮力的大小可以发生变化。

大小与浸没的体积有关、与液体的密度有关。

师:(归纳学生的发现,浮力的大小与排开液体的体积大小有关,与液体的密度有关)

师生:通过实验我们发现浮力的大小与物体排开液体体积和液体的密度有关,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,液体的密度越大,受到的浮力越大。

师:我们能不能影响浮力大小的两个因素归结为一个因素呢?

生:质量。

师:质量越大?什么越大?

生:重力。

师:下面我们用实验来探究:(投影)探究:浮力的大小与物体排开液体的重力的关系

小组讨论:设计思路、如何利用手边的器材设计。

生:前台展示实验方法。

师:(投影实验设计方案:如果水没有溢出,我们怎样判断塑料块排水的多少?两种设计图,引导学生设计数据表格,分发记录数据表格,说明1、2分别是浸没、部分浸在)

生:实验。

师生:分析得结论

阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。

师:(过渡)由阿基米德原理我们发现,物体排开的液体越多,受到的浮力就越大。下面来做游戏:造“船”比赛,怎样获得最大的浮力?

生:做游戏,获胜小组谈做法。

师:(投影)“轮船搁浅”──谈环保

三、总结深化

1、 师:本节课你学到了什么?你又有什么新收获?

网上冲浪:

搜集我国古代劳动人民运用“浮力的原理”解决实际问题的事例。 

教学过程2

一、复习提问:

 1.什么是力?

 2.力的测量工具是什么?(测力计)

 3.出示弹簧测力计下挂空墨水瓶。墨水瓶受几个力?(两个)

 4.两个力是什么关系?(一对平衡力)

 5.二力平衡的条件是什么?  

二、导入新课:

(一)演示实验:

1.用手托住空墨水瓶。分析受力情况,看到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。)

  2.分析变化原因,手给它的托力多大?如何求?

  学生实验:

  将弹簧测力计吊着空墨水瓶,放入水中浸没,观察到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。)

  问:这个现象说明了什么现象?(浸没在水中的物体受到水对它向上托的力。)物体在其他液体中是否也受到向上托的力呢?

  演示实验:

  将吊着的空墨水瓶放入CuSO4溶液中,看到什么现象?分析变化原因。

  问:漂浮的物体是否也受到向上的托力呢?

  学生实验:

  将乒乓球投入水中,设法将它按入水中,有何感受?这说明了什么问题?

  说明:(一切浸入液体中的物体,都要受到液体对它竖直向上的托力,这就是浮力。)

  (二)板书:

   一、 一切浸入液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力。

           ↓        ↓    ↓

         (受力物体)     (施力物体) (方向)

  分析:(力是物体对物体的作用,任何一个都有施力物体和受力物体。浮力的施力物体是液体。受力物体是浸入液体中的物体,浮力的方向是竖直向上的。)另外对浸入的理解,它包含两种情况:①部分浸入②浸没

  讨论:

  1.给你弹簧测力计、水、烧杯、钩码,如何测出钩码浸入水中的浮力?

  ①先测钩码在空气中的重力G。

  ②物体浸入水中看弹簧测力计的示数F拉。

  ③求浮力F浮=G-F拉

  2.浸在液体中物体一定受到浮力吗?(有各种意见)

  演示实验:

图1

  ①取一只去底的矿泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。

  问:如果我往里面注水,乒乓球会浮起吗?(会。因为要受到水的浮力)

  ②往塑料瓶里面注水。现象:乒乓球被水压在瓶底,同时有水从塑料瓶口漏出。

  (说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢?)

  板书:二、浮力产生的原因

  ③用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生?

  (现象:乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。)

  ④将水倒回烧杯,分析原因。

图2

  第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。

  第二次乒乓球下积满了水,即受到水对它向下的压力,而且受到水对它向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是压力产生的原因。F↑>F↓

  我们举特例来分析:立方体浸没在液体中的受力情况

  立方体浸没在水中,其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等,并且对应部位距水面的深度相同。

  问:水给它们的压强是否相等?(相等)

  问:水给它们的压力是否相等?(让学生讨论)(压力相等并且方向相反)

  分析:(p=ρghp=F/S S一定,F=p·S)但是,上下两表面处的深度不同,下表面处的深度更深,压强更大,而上下两表面的表面积相同,据p=F/SF=P·S,所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即F↑>F↓这就是浮力产生的原因。

  板书:原因:F↑>F↓

  而根据同一直线上二力的合成,F合=F↑>F↓,这就是浮力。

  板书:实质:F浮=F↑>F↓,方向竖直向上。

  总结说明:浸入液体中的物体,上下表面受到的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。

  问:既然一切浸入液体中的物体都要受浮力,那么为什么有的物体在水中下沉,有的在水中上浮呢?下面我们就来讨论物体的浮沉条件。

  板书:三、物体的浮沉

  演示实验:将三个乒乓球浸没水中,(一个充满沙;一个中空;一个有部分沙,用蜡封住。)松手后出现什么现象?分析讨论。

图3

  问:浸入水中的物体受到哪几个力的作用?(重力浮力)它们的施力物体是谁?(地球水)

  一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,它的运动状态由它们共同决定。

  ①当F浮=G时,它受到平衡力的作用,将处于什么状态?(静止)(悬浮)

  ②当F浮>G时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?(上升)(上浮)

  ③当F浮<G时,它受到非平衡力的作用,将处于什么运动状态?(下沉)

  板书:  

  问:沉的物体最终处于什么状态?(静止)为什么?(另外受到容器底对它的支持力。)(G=F浮+F支)

  问:那么上浮的物体最终处于什么状态?(静止)我们就说物体漂浮在液面上,那么,F浮=G。受到平衡力的作用。 

  三、总结扩展

  (一)本书主要学习三个知识点:

  1.什么是浮力,浮力的方向如何,以及如何用实验法测浮力?

  2.浮力产生的原因是什么?

  3.物体的浮沉条件。

  我们要理解、记忆,并且借助实验,才能更好地掌握知识。

  (二)思考:上浮的物体(F浮>G),上浮至漂浮在液面上(F浮=G)

  讨论:物体的重力怎样变化?浮力怎样变化?浸没在水的体积能怎样变化?说说浮力的大小可能跟什么有关系? 

【教学过程】

一、设置情景,引入新课

播放录像。(包含日常生活中常见到的现象:鸭子、轮船漂在水面上;潜水艇在水中自由地上升和下潜;热气球载着重物飞上高空等)

同学们猜想这里面可能蕴含着什么知识呢?

学生活动:猜想包含的知识(液体或气体对物体有一个向上的力或提到“浮力”)。

大家提到了一个新词“浮力”。“浮力”怎么有这么大的魔力,这一节课就让我们共同来研究。(板书:第五节浮力)

设计说明:通过播放生活中的浮力录像、教师设问的方式引入浮力,能够贴近学生的思维实际,使学生从生活中的浮力现象走向物理。

二、探求新知

过渡语:针对浮力这种常见现象,你想知道哪些有关浮力知识呢?

学生活动:展开想象,分组交流、讨论,各抒己见。提出一系列问题:1.什么是浮力?它有方向吗?2.漂浮的物体受到浮力,那么下沉物体是否受浮力?3.浮力大小等于什么?4.浮力大小与什么有关?5.物体的浮沉有条件吗?等。

教师鼓励学生提出问题,并板书。下面我们先探究:什么是浮力,有无方向,方向向哪?

探究一:什么是浮力,它有方向吗(投影)

教师演示:

①出示一个很深的量筒,将一个乒乓球放进去。

问:谁有办法不把量筒倒过来,就能把乒乓球取出来?你为什么能想到这个办法呢?

②左手拿一个乒乓球,松手,让学生注意观察它的运动状态;再把乒乓球放在右手手心上,松开左手时乒乓球还会下落吗?为什么?

③展示加水后量筒中的乒乓球和手中的乒乓球,让学生进行对比。

鼓励学生观察、对比、思考回答。

学生体验:利用桌面上的学具,将软木塞放入水中并逐渐压入水底,然后放手。一是体会:手的感觉;二是观察:软木塞最终的情况。尝试得出结论。

得出结论:浸在液体中的物体受到液体向上的托力,这个向上的托力叫浮力。

(板书:浮力

1.定义:浸在液体中的物体受到液体向上的托力,这个向上的托力叫浮力。)

设计说明:用一个小乒乓球放在量筒中,及在手中的对比,对浮力较实际的探究,创造情景和条件,以学生参与为基础,很容易使学生领会浮力。发挥学生的主体作用。

探究二:下沉的物体是否也受到浮力(投影)

大家知道皮球漂在水面上受浮力,那么在水中下沉物体是否也受浮力呢?讨论一下看如何用简单实验来说明这一个问题?

学生探究:分组讨论,利用学具探讨:下沉的物体也受到浮力作用。

到讲台展示:用弹簧秤测铝块在空气中重力,再将铝块浸入水中,发现弹簧秤示数变小,说明铝块受一个向上的力,即浮力,所以在液体中下沉的物体也受浮力。

教师活动:巡回指导,发现做实验好的学生典型。并引导学生归纳出测浮力的方法:用弹簧测力计测浮力。物理学中把这种测浮力大小的方法,叫等效转换法。投影多名学生的结论,评价、鼓励学生。

得出结论:一切浸在液体中的物体都会受到液体对它向上的浮力。

(板书:2.大小F浮=G-F)

设计说明:让学生体验物体在液体中确实要受到浮力的作用,并引导学生寻求测量物体所受到浮力大小的简便方法。这样学生不仅学到了知识,还学会了解决物理问题的方法。将课堂还给学生,体现学生的主体地位。

探究三:探究浮力的大小与什么有关

下面我们来进行一个造船比赛:用大小相同的橡皮泥做船,用砂石作货物,看一看,谁做的船载的货物多?并思考:浮力的大小可能跟什么因素有关?

快乐游戏:造“船”比赛。学生每组一块大小相同的橡皮泥设计造船。并观察交流船只的差异,讨论,大胆猜测,交流讨论:浮力的大小可能跟什么因素有关?

快乐体验:将饮料瓶慢慢压入水桶,体会浮力的变化,观察水位变化情况,物体浸入液体中的体积变化情况。从中获得启示,进一步想象:浮力的大小可能跟什么因素有关。

学生可能猜想浮力与液体的密度、排开液体的体积、物体的重力、物体的体积、物体的质量、物体的形状、深度等因素有关系。

教师板书学生的猜测,并引导学生合并归类,引导各小组认领实验课题。按下列要求设计实验报告:实验课题、实验目的、实验仪器、实验步骤。(投影:实验报告的格式)

学生分组探究:

(1)利用测力计探究浮力与物体的密度的关系;

(2)利用测力计探究浮力与深度的关系;

(3)利用测力计探究浮力与液体的密度的关系;

(4)利用测力计探究浮力与物体排开液体体积的关系;

(5)利用测力计、橡皮泥探究浮力与物体形状的关系。

各小组根据要探究的课题,设计实验。设计完毕,投影各小组设计的实验步骤,进一步修正完善。根据修正的步骤探究课题,设计记录实验数据表格并交流,然后进行探究实验。

设计说明:让学生从现有的知识水平出发,通过“快乐游戏”和“快乐体验”两个实验,不断的思维,提出可能影响浮力大小的因素。并进行因素归类,分成各个独立的可能因素让各小组认领课题。通过学生团队间的协作,进行方案设计,并对设计的方案从理论上的正确性、操作上的可行性进行全班交流讨论,思辨、质疑和完善。

学生汇报实验过程与结论:分析实验数据得出结论。即:浸入液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、质量、体积、物体的形状等无关。

教师活动:总结学生的结论:浸入液体中的物体所受到的浮力只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。进一步引导学生思考、分析,得出浮力与物体排开液体的质量有关,最终推出浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即阿基米德原理。

演示验证:利用溢水杯、弹簧测力计验证浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。然后说明阿基米德原理不仅适用于液体也适用于各种气体。

(板书二、阿基米德原理:浸入液体中物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力。即F浮=G排)

设计说明:探究浮力的大小与什么有关是本节的重点,让学生自己动手进行实验探究,经历知识建构过程,便于对知识的理解。由于时间的关系只能让学生分别来探究其中的一个因素与浮力的关系。由浮力的大小跟液体的密度和排开液体的体积有关,到得出阿基米德原理还要经历一个思索、推导的过程。教师做好引导,这样才符合认知过程。

三、智力快车道:(投影展示)

1.小发明:将弹簧测力计改装成一个能直接测浮力的测力计。

2.智多星:完成课本上的例题。

设计说明:通过小发明制作和智多星,学生间进行知识的运用,把枯燥的练习融入到生动的活动中,增强了学习兴趣,从物理走向社会。

四、收获平台

总结本节所学知识,并说明自己的收获和可能存在的在疑问:物体的浮沉与什么有关?

设计说明:对整节课进行小结和评价,设置下节课应思考的问题,鼓励学生课下继续探讨和研究。 

【教学过程】

一、教学准备阶段

1.课前根据本节课需要自制教学课件,准备各种实验器材,多元化刺激、激发学生的学习主动性。

2.对学生分组,前后桌4人一组,每组包括能力不同的学生,组内自定组长1名,中心发言人1名,其他人可适时补充。

二、整个教学过程叙述

本节课内容需1课时(45分钟)完成。具体教学过程设计如下:

【引入新课】(约3分钟)

从生活中的浮力现象入手,向学生们提出问题:“氢气球为什么会浮在空中?为什么人游泳时可以漂浮在水面上?这些小例子非常简单,学生很自然地就会答出与浮力有关,并且通过例子还可以发现,不仅浸在液体中的物体会受到浮力,浸在气体中的物体也会受到气体对它的浮力。再让学生搜集生活中浮力的现象,将学生的思维进一步的发散,从而引出本节课的课题。

(说明:从生活中的浮力现象入手,学生通过搜集生活中的浮力现象,使思维发散。通过所列举的现象,感受到物理就在我们的身边。)

【新课教学】(约35分钟)

探究一:在水中下沉的物体也受浮力吗?(约10分钟)

第一环节:课题的提出。

首先让学生将石块﹑木块﹑曲别针﹑乒乓球放入盛水的烧杯,观察实验现象,发现木块﹑乒乓球在水面漂浮,而石块﹑曲别针却沉入烧杯的底部。

学生通过观察有了感性认识后向学生提出问题:“在水中下沉的物体也受浮力吗?”

第二环节:猜想和假设。

学生以小组为单位讨论在水中下沉的物体是否受水对它的浮力。有的学生认为在水中下沉的物体不受水对它的浮力,理由是物体没有被浮起来。还有的同学则认为在水中下沉的物体受到水对它的浮力,因为物体下沉的速度比较缓慢……到底哪种猜想正确要通过实验进行验证。

第三环节:实验设计。

学生再次以小组为单位讨论实验方案,然后各个小组进行交流。

实验器材:烧杯、水、弹簧测力计、石块、绳。

实验过程:将石块用线拴好挂在弹簧测力计的秤钩上,观察弹簧测力计的示数,再将石块浸没在水中观察弹簧测力计的示数有无变化。 

学生交流实验注意事项:不要将石块放在容器底部,否则容器底部对石块有一个向上的支持力,会影响实验结果。

第四环节:进行实验。

明确实验过程之后学生进行分组实验。

第五环节:交流评估。

各小组学生代表交流实验现象:实验发现当石块浸入水中后弹簧测力计的示数变小了。教师可以用手托住石块,利用肢体语言让学生更深刻领悟弹簧秤的示数变小了,说明有一个力量向上托起了石块,在水中正是水向上托起了石块,因此在液体中下沉的物体也受到液体对它的浮力。

评估:影响实验效果的主要因素是:实验中石块偏大,卡在烧杯壁上,影响了实验效果.

〈反馈练习一〉

1.填空题:

(1)漂在水面上的木块受到水对它的___________,沉入水底的铁块也会受到水对它的_________。

(2)一切浸入液体中的物体,都受到液体对它的________。

2.看一看,是对还是错?

下沉的物体浸在水中也受浮力( )

(说明:学生们熟知在液体中漂浮或上浮的物体受浮力,但是沉在水底的物体是否也受到浮力呢?浮力的方向如何呢?学生就说不清了。通过探究实验引起学生的认识冲突,引导学生往深层次思考。本探究过程中的重点是第三环节实验设计和第五环节交流评估,学生通过讨论交流实验方案以及实验注意事项,明确如何做实验,减少了盲目性。通过交流评估相互学习加深对实验的认识。)

认识浮力。

第一环节:浮力的方向。(约10分钟)

演示实验:找一段较粗的红毛线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,将水注入大烧杯,直到将乒乓球浸没,观察红毛线被在竖直方向拉直。将大烧杯的一端垫高,发现红毛线仍旧被在竖直方向拉直。此实验说明浮力的方向总是竖直向上。 

第二环节:浮力大小的测量。

通过受力分析总结出用弹簧测力计测量浮力大小的方法:

F浮=G-F拉。

〈反馈练习二〉

将全班分为两个大组,分别测出浸没在水中的石块、铁块所受到的浮力大小作为反馈练习,将实验数据记录在表一中,并保留所测得的数据。

  表一:

G(N)

F拉(N)

F浮=G-F拉(N)

 

 

 

(说明:通过演示实验可以形象直观地将浮力的方向竖直向上展现在学生面前,再分析石块的受力得出用弹簧测力计测量浮力大小的方法。从而落实知识与技能第一个目标。通过反馈练习运用用弹簧测力计测浮力的大小,落实过程与方法以及情感态度价值观的第一个目标。)

探究二:浮力的大小等于什么?(约15分钟)

第一环节:课题的提出。(难点)

质疑:同学们用弹簧测力计分别测出了浸在水中的石块、铁块所受浮力的大小,用这种方法能不能测出一艘潜水艇潜入水中时所受浮力的大小?我们有没有办法求出潜水艇所受浮力的大小?

引导学生建立F浮与G排联系:学生进行分组实验,将空易拉罐按入水中体会浮力的大小与什么因素有关?学生在实验中最直接的感受就是将易拉罐下按过程中,易拉罐所受的浮力越来越大。要建立浮力的大小与物体排开液体重力有关系的课题需要老师慢慢进行引导。在此教师可以通过实验引导学生发现当将易拉罐下按过程中,小桶中的水面升高,升高的这部分水的体积等于什么?学生经过讨论不难回答出升高的这部分水的体积与易拉罐浸在液体中的体积相同。也就是说易拉罐浸在水中部分的体积排开了液体,因此我们把排开的这部分水的体积称为V排,浮力属于力,浮力的大小与V排有关系,还与哪个量更加接近?学生会比较自然的将F浮与G排联系在一起。从而提出课题“物体所受浮力的大小与它排开的液体所受的重力的关系”。

第二环节:猜想和假设。

学生可以根据自己的理解进行大胆的猜测。F浮=G排;F浮>G排;F浮。

<G排< p>

第三环节:实验设计。

学生再次以小组为单位讨论实验方案,然后各个小组进行交流。在实验前,全班讨论实验方案,找到最优方案。由于前面已经总结了用弹簧测力计测量浮力大小的方法,因此在此重点讨论如何收集和算出物体排开液体的重力。

第四环节:进行实验。

明确实验方案之后,分小组进行实验,将实验数据记录在表二中,并进行分析。

  表二:

G桶(N)

G桶+排水(N)

G排=G桶+排水-G桶(N)

 

 

 

第五环节:交流评估。

各小组学生代表交流实验现象:将表一和表二的实验数据综合到一起,(如表三)。汇总全班的数据,得出浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。F浮=G排。适用范围:液体、气体。讲解阿基米德鉴别王冠的小故事,提高学生学习兴趣,学习阿基米德善于观察思考的精神。

  表三:

实验小组

G(N)

F拉(N)

F浮=G-F拉(N)

G桶(N)

G桶+排水(N)

G排=G桶+排水-G桶(N)

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

……

 

 

 

 

 

 

 评估:

实验成功之处:实验过程中注意“慢”,不要把多余的水带出……

实验中的失误:向溢水杯加水至水从溢水口处流出,用小烧杯接住流出的水,直到水恰好不向外流为止。小烧杯中的水应倒掉后再测G排否则G排偏大……

〈反馈练习三〉

1.两手分别拿着一个小木块和一个大石块,把它们都浸没在水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,_______受到的浮力大。

2.图中,A为铜、B为铝,它们的体积相同,则_______所受的浮力小。

3.某同学将一质量为300g的金属块轻轻放入盛满水的容器中,溢出了80g的水,则金属块受到的水的浮力是________N。

(说明:本探究的难点是课题的提出,学生一下子想不到将物体所受浮力的大小与它排开的液体所受的重力有关系。通过按易拉罐实验使学生有了感性认识后理解起来较为容易。阿基米德原理的得出采取将“物体所受的浮力大小”与“物体浸在水中排开水的重力”两个物理量分开测量再汇总的方法。这样做大大简化了繁琐的实验步骤,将实验难点分散,效果较好。由此进一步落实情感态度价值观目标。以及知识与技能第二个目标,过程与方法第二个目标。)

【小结】(约5分钟)

最后,由学生交流本节课在知识上有哪些收获、哪些遗憾.通过交流、回顾来进一步巩固本节课的知识。

(说明:鼓励学生大胆发言,各抒己见,对学生的见解,教师都应予以肯定。教师最后画龙点睛,简要概括。)

【布置作业】(约2分钟)

1.P93动手动脑学物理。

2.课后查阅资料了解轮船的排水量。

 

浮力说课

一、说教材

              1、教材内容要点:

              第一,浮力;第二,物体的浮沉;第三,浮力产生的原因。

              2、教材的地位和作用:

              对浮力这一节内容的研究是在小学自然课和生活经验中已经熟悉浮起的物体受到浮力并结合前几节所学知识的基础上综合地应用液体的压强、压力、二力平衡和二力合成等知识来展开的。这一节是本章的重点和关键,对浮力的研究为学习阿基米德原理、浮力的利用奠定了基础。浮力知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着广泛的现实意义。

              3、教学目的

            根据教学大纲的要求,通过对这一节课的教学,要使学生知道什么是浮力和浮力的方向,理解浮力产生的原因,理解物体的浮沉条件。培养学生的观察能力、实验操作能力、分析概括能力以及演绎推理能力等。还要培养学生探索求真知的精神,对学生进行实践观点的教育。 

            4、教学的重点与难点               

            浮力概念贯穿本章始末,与人们的生活密切联系,所以浮力概念的建立是本节课的一个重点。对物体浮沉和浮力产生的原因的研究,需要综合应用旧知识来解决新问题,因而对理论分析和推理论证能力要求提高了。而初中生侧重于对直观现象进行具体、形象的思维来获得知识。因此这两个知识点既是本节课的重点又是难点。

              培养学生的多种能力也是这节课的重点,这是素质教育对现代教学的要求。

              二、学生分析

              任教班级属农村中学,多数学生上进心强,学习态度端正,有良好的学习习惯,但是缺乏一定的探索研究问题的能力。

              浮力现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们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,充分发挥演示实验的作用,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。

              15岁左右的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。当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托,可以借助实验加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。 

             三、教学方法

              这节课可综合应用目标导学、分组实验、直观演示实验、讲授和讨论等多种形式的教学方法,提高课堂效率,培养学生对物理的兴趣,激发学生的求知欲望。充分体现以教师为主导,以学生为主体的原则。创设物理情境让学生参与实验设计,边动手边思考。从实验数据总结出结论以调动学生的积极性。

              四、教学程序

              教学中要以了解、学习研究物理问题的方法为基础,掌握知识为中心,培养能力为方向,紧抓重点突破难点,具体设计如下:

              1、新课引入:

              以创设问题情境导入新课。学源于思,思源于疑,一上课便以课文第一段文字引入课题,引导学生思考下沉的物体是否受到浮力,造成悬念,使学生产生强烈的求知欲和好奇心,调动学生学习的积极性和主动性。

              2、讲授新课:

              任何物理规律的发现和物理理论的建立都离不开实验。这节课主要采用实验的方法来建立浮力的概念。我将书中图12-2这个演示实验改为学生探索实验,培养了学生动手操作能力、观察能力,增强了他们的感性认识。为了使学生能认识到浮力是液体对物体向上托的力,这里我增加设计一个用手托石块使弹簧秤示数减小这样一个随堂小实验,让学生通过实验概括总结出浮力的概念。在此基础上请同学们从日常生活和常见的自然现象中举例说明浸入液体中的物体受到浮力。

            在研究物体的浮沉条件这个重、难点时,日常生活中一些错误的经验或思维定势会在学生头脑中形成模糊的观念,最突出的是"重的物体下沉,轻的物体上浮"。这里可以演示一个小实验:一根小铁钉在水中下沉,而大木块在水中会上浮,大木块显然比小铁钉重。可能又有一部分同学这时会提出小铁钉下沉是因为铁的密度大。教师可再演示一个小实验:一个废牙膏壳密度没有变,空心时能浮在水面,揉成一团后在水中会下沉。说明密度也不是决定浮沉的条件。这样经过演示,讨论和分析,纠正了错误观点,引导学生从运动和力的关系角度来讨论物体的浮沉条件,对浸没在液体中的物体进行受力分析,抓住比较重力和浮力的大小关系,根据二力合成知识,由学生讨论得出物体的浮沉条件。

            这时强调物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。并再演示一下浸没在水中的木头的上浮过程,以加深印象。漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,容易使学生产生“物体的漂浮与悬浮是一回事或一个物体在同一液体中既漂浮又悬浮”的错误观点,这时我用一个乒乓球和一个空心金属球投入水中分别演示漂浮与悬浮实验。使学生直观比较出漂浮是物体浮在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。强调同一个物体在同一液体中既漂浮又悬浮是不可能的。            

            揭示浮力产生的原因这又是一个重、难点。这时可请同学回顾做过的一个旧实验:六个面扎上橡皮膜的空心正方体,当它浸没在水中时,六个面的橡皮膜均向内凹进,而且前后左右面凹进的程度相同,而下表面比上表面凹进的程度要大。引导学生密切联系原有的液体压强与深度的关系,二力合成、二力平衡等知识,通过由浅入深分层次的分析,把突破难点的过程变成巩固和加深对旧有知识理解应用的过程,变成培养学生分析能力的过程。由学生归纳总结出浮力等于物体受到的向上和向下的压力差。最后再用如下演示实验加以验证:

            (1) 将石蜡投入装水的烧杯中,观察其受到浮力是否上浮;

            (2) 将石蜡放在另一烧杯底使其和杯底紧密接触,沿杯壁缓慢注水观察其是否上浮从而通过实验证明前面理论分析得到的结论。并指出这也是物理学研究的方法:从实践到理论,再用理论来指导实践。达到从小培养学生研究物理的正确方法的目的。至此,教材内容已经讲授完毕,浮力作为同学们新认识的一种力,它的三要素也就清楚明了。

              根据农村学校学生情况,我继续引导同学们思考课文后的"想想议议",由此引入对决定浮力大小因素的研究。学生经过合理猜想,讨论,设计出探索决定浮力大小因素的实验方案。通过学生分组实验,得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,与液体的密度有关,与物体浸没后深度改变无关。受时间、器材限制,浮力大小与物体本身密度、形状等因素无关可以通过演示实验加以说明。这样就为下一节学习阿基米德原理留下悬念,作好铺垫,同时也有利于学生形成知识结构。

              3、反馈和巩固:

              这节课教学容量大,所以反馈和巩固主要留待课后完成。如果课堂上有剩余时间,可请同学回顾板书内容,归纳出通过本节课学到的三种测量浮力大小的方法。一是称量法,为下一节课理解阿基米德原理实验作准备。二是受力平衡法,指出悬浮和漂浮的区别。三是求压力差法,指出这是浮力大小的决定式。  

《浮力的应用》新课标教学设计

一、教材分析

   本节《浮力的应用》是在学习了上节《浮力》,知道浮力的产生及其大小的基础上,进一步学习物体浮沉的条件,知道物体浮沉条件在实际生活中的应用,理解轮船、潜水艇、气球和飞艇是如何改变浮力或重力,来实现浮沉的,通过本节课的学习使学生体会物理就在我身边,初步学会用浮力知识解决生活中的实际问题。

   二、学情分析

   本节课学生已经掌握基础知识较扎实,已经学习了系统的力学基础知识,刚学过浮力产生的原因及阿基米德原理,有强烈的好奇心和求知欲望,知识面广,学习习惯较好,自学能力较强。本节课主要指导学生应用实验归纳总结本课的教学重点、难点,随着实验的总结、拓展,真正发挥了学生的正常思维潜能,激发了学生对自然科学的探究,搜集整理浮力在生产、生活中的应用,培养了学生实验操作能力和团结协作的精神。

   三、设计思路

   根据浮力知识的教学分解,本节教学的知识要点:一是物体的浮沉条件;二是浮沉条件的应用。知识本身的难度并不算大,但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例这个分析过程要求较高,是进行本节教学的关键,为此,本节教学的策略设计是:从观察、分析、比较物体的浮沉情况→认识物体的浮沉条件(受力条件和密度条件)→调节浮力与重力的大小关系→理解浮力的应用(轮船、潜水艇、气球和飞艇、选种诸方面的应用)。

   四、教学目标

   1.知识与技能

   ·知道物体的浮沉条件;

   ·知道浮力的应用

   2.过程与方法:

   ·通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的;

   ·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。

   3.情感态度与价值观

   ·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。

   五、教学重点:知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。

   六、教学难点:理解改变物体所受的重力与浮力的关系,能增大可利用的浮力。

   七、教学仪器:烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、两个铁罐子、沙子、潜水艇模型、热气球模型、多媒体课件。

   八、教学流程:

   (一)新课引入

   [演示]:1.出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等。

   2.将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手。

   [现象]:铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。

   [提问]:1.浸没在水中的铁块、蜡块(松手后)各受到什么力?

   (浮力、重力)

   2.铁块和蜡块受到的浮力相等吗?

   (相等。因为V排相等,根据阿基米德原理可知浮力相等。)

   3.既然铁块和蜡块受到的F浮相同,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮?

   液体中,物体的浮沉取决于什么呢?

   [讲解]:物体的浮沉条件:

   分析蜡块:松手后,浸没在水中的蜡块所受到的F浮>G蜡,所以蜡块上浮。当蜡块逐渐露出水面,V排减小,浮力减小,当F浮= G物时,蜡块最终漂浮在水面。即:F浮>G物上浮,最终漂浮。

   分析铁块:松手后,浸没在水中的铁块所受到的F浮<G铁,铁块下沉。到达容器底部后,铁块受到F浮、G铁和F支,三力平衡,静止在容器底,我们说铁块沉底。即:F浮<G物下沉,最终沉底。

   若一个物体浸没在水中,松手后F浮=G物,受力平衡,物体的运动状态不变,我们说物体悬浮在液体中。即:F浮=G物,最终悬浮。

   总结:通过上述分析,我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。

   (二)进行新课

   1.讨论:

   (1)木材能漂浮在水面,其原因是什么?

   (2)把一根木头挖成空心,做成独木舟后,其重力怎么变化?它可载货物的多少怎么变化?重力变小,可以装载的货物变多。

   [指出]:从浮力的角度看,把物体做成空心的办法,增大了可利用的浮力,而且这种古老的“空心”办法,可以增大漂浮物体可利用的浮力。

    [质疑]:密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢?

   2.实验:

   两个外形相同的铁罐子,一个空心,一个装满沙;同时按入水中,松手后实心的下沉,空心的上浮最终漂浮。

   [质疑]:(1)铁的密度大于水的密度,空心的铁罐子为什么能漂浮呢?可能是              因为什么呢?

   (因为它是空心的,F浮>G物,所以能上浮,最终能漂浮。)

   (2)要想让实心的铁罐子也漂浮,可以怎么办呢?

   (把沙取出来,变成空心的。)

   (3)大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢?

   (F浮不变,挖空使G物变小,当F浮>G物,铁罐子自然就浮起来了。)

   [指出]:上述实验告诉我们采用“空心”的办法,不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力,还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。

   3.应用

   ·轮船

   (1)原理:采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。

   (2)排水量:满载时,船排开的水的质量。

   即:排水量=m船+m货

   [质疑]:1.轮船从河水驶入海里,它的重力变不变?它受到的浮力变大、变小还是不变?(不变,始终漂浮)

   2.它排开的液体的质量变不变?(不变)

   3.它排开的液体的体积变不变?

   (变,ρ海水>ρ水,所以V排海水<V排水)

   4.它是沉下一些,还是浮起一些?(V排变小了,所以上浮一些)

   [强调]:同一条船在河里和海里时,所受浮力相同,但它排开的河水和海水的体积不同。因此,它的吃水深度不同。

   ·潜水艇

   [学生实验]:

   潜水艇能潜入水下航行,进行侦查和袭击,是一种很重要的军事舰艇。它是怎么工作的呢?我们用打吊瓶用的小塑料管来模拟潜水艇。请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气。

   现象:吸气时,水逐渐进入管中,管子下沉;吹气时,管中的水被排出,管子上浮;

    [质疑]:(1)小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化?

   (塑料管形变很小,V排基本不变,所以可以认为F浮不变)。

   (2)那它是怎样上浮或下沉的呢?

   (吹气时,水从管子中排出,重力变小,F浮>G物,所以上浮;吸气时,水进入管子,重力变大,F浮<G物,所以下沉)

   [讲解]:潜水艇两侧有水舱,当水舱中充水时,潜水艇加重,就逐渐潜入水中;当水舱充水使艇重等于同体积水重时,潜水艇就可悬浮在水中;当压缩空气使水舱中的水排出一部分时,潜水艇变轻,就可上浮了。

   潜水艇:

   原理:靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

   [强调]:潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。

   ·气球和飞艇

   [演示]:“热气球”的实验。

   [质疑]:酒精燃烧后袋内空气密度怎样变化?

   原理:ρ气<ρ空气,使它受到的F浮>G物而升空。

   [讨论]:要使充了氦气、升到空中的气球落回地面,你们能想出什么办法?要使热气球落回地面,有什么办法?(放气或停止加热)

   ·其他应用

   密度计、盐水选种等。

   附:

 

板书设计

   (一)物体的浮沉条件:

 

  F浮>G物  上浮 最终漂浮

   F浮=G物  悬浮

   F浮<G物  下沉  最终沉底

   (二)通过调节物体受到的F浮或G物,可以调节物体的浮沉。

   (三)应用

   1.轮船:把物体作为“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。

   2.水艇:依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

   3.气球和飞艇:ρ气<ρ空气,使它受到的F浮>G物而升空。

二、过程设计

1 引入课题

演示“浮沉子”实验。让学生谈谈对这个实验的感想,引出课题。

2物体的浮沉条件

【学生实验1】把桌上的石块、泡沫、铁钉、木块物体浸没在水中,观察它们在水中的状态。

学生讨论:浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用,但是为什么有的物体要上浮,有的物体要下沉呢?

提示:上浮和下沉即物体的运动状态发生了变化,那么就要考虑物体的受力情况。让学生画出浸没液体中的物体受到哪些力的作用。(重力和浮力,物体怎样运动是由它们的合力决定的)

配合课件讲解:若F浮<G物,则物体下沉(直沉到水底,所受合力为0,物体静止);若F浮>G物,则物体上浮(直到物体漂浮在水面);若F浮=G物,则物体悬浮(物体浸没在水中)。

根据:当物体浸没在液体中时,V物=V排,和浸在液体中的物体所受的浮力等于它排开液体所受的重力,进一步推导得出物体的浮沉与密度的关系。得到推论:物体的浮沉可以由重力和浮力的大小来判断,也可以由物体密度与液体密度相比较的大小关系来加以判断.

再回到刚才的分组实验:石头的密度比水的密度大,所以石头沉入水底;蜡块的密度比水的密度小,所以蜡块上浮直到漂浮在水面。

3浮力的应用

【学生实验2】如何使原来密度大于水的物体上浮?探究三个小问题:①如何使鸡蛋上浮? ②怎样使药瓶上浮?③怎样使橡皮泥上浮?

学生通过讨论后自行进行实验,最终使学生自主得出结论:要使物体上浮,可采用减小物体自身重力和增大物体所受浮力两种方法,而增大物体的浮力又可采用增大液体密度和增大物体排开液体体积。引出轮船、潜水艇、飞艇和热气球,讲述它们的工作原理。

  请同学们谈谈生活中还有哪些地方用到了浮力?从古代说到现代再到未来。鼓励学生大胆地创新设计,并把自己的想法写成小论文或者制作成实物模型,展示作品“浮力秤”。

4课题研究

提出1个课题,鼓励学生作课后研究:请一位学生上来吹泡泡,请同学们观察泡泡的飞舞有没有规律?你能解释这种现象吗? 

第十四章   压强和浮力

1、定义——物体单位面积上受到的压力。

2、计算公式:P=F/S

一、压强   3、单位:帕(Pa)

4、增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。

减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。

                                          ①液体对容器的底部、侧壁以及液体内部都存在着压强。

②液体内部向各个方向都有压强;且在同一深度,液体向各个

1、液体的压强     方向的压强都相等

③液体的压强随着深度的增加而增大。

④液体的压强还跟液体的密度有关。

压强

二、液体的压强   2、计算公式:P液=ρ液gh

                              ①定义——上端开口、下端连通的容器。

                   3、连通器   ②连通器原理:连通器里如果只装同一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。

③应用:船闸、自来水管、锅炉水位计、过路涵洞等。

1、大气压的存在:马德堡半球实验。

2、大气压的测量:托里拆利实验。

三、大气压  3、大气压的值:一标准大气压  P0=1。01×105 Pa=760㎜Hg

4、大气压的变化:     ①大气压随高度的增大而减小。

②大气压的大小还跟天气、季节等有关。晴比阴高、冬比夏高。

5、大气压的应用:抽水机、塑料皮碗、虹吸现象等。

四、流体压强与流速的关系    ①流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。

②应用:飞机的升力、喷雾器等。

                    1.定义-----

一、浮力   2.产生的原因:

                   3.浮力的方向:

二、阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力。浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。        即  F浮 = G排 =ρ液gV排 

        三、浮力计算的四种方法:

           1、压 力 差 法:    F浮 = F下 — F上           适用于形状规则的物体,很少用。

           2、称  量   法:    F浮 = G空 — G液          适用于 ρ物> ρ液  。

浮力

           3、原  理   法:    F浮 = G排液 = ρ液gV排      普遍适用。

           4、“平衡”  法:    F浮 = G物                  适用于漂浮体或悬浮体。

四、物体的浮沉条件:(浸没在液体中的物体)

            1、当 F浮 > G物  时 ,上浮。           1、当 ρ物 < ρ液时 , 上浮。

            2、当 F浮 =  G物  时 ,悬浮。    或     2、当 ρ物 =  ρ液时 , 悬浮。

            3、当 F浮 < G物   时 ,下沉。           3、当 ρ物 > ρ液时 , 下沉。

五、当物体飘浮在液面上或悬浮在液体中时有:F浮  =  G物

六、物体浮沉条件的应用:潜水艇、轮船、热气球、飞艇。

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