压强与浮力单元分析

八年级物理第四章 压强与浮力 压强与浮力 (一)知识体系与单元划分 1．知识体系： 2．过程与 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 （1）探究压力的作用效果跟哪些因素有关 （2）探究液体压强跟哪些因素有关 （3）探究浮力产生的原因 （4）探究浮力大小跟哪些因素有关 （5）探究物体的浮沉条件 3．单元划分 这一章共分四个单元：第一单元，压力与压强；第二单元，液体的压强；第三单元，大气压强；第四单元，浮力。 二、教学目标 1．通过实验探究，学习压强的概念；能用压强公式进行简单的计算；知道增大和减小压强的方法；了解测量大气压强的方法。 2．通过实验探究，认识浮力；知道物体浮沉条件；经历探究浮力大小的过程；知道阿基米德原理； 3．通过实验探究，初步了解流体压强与流速的关系。 三、本章教材重点、难点 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 前面学习了物质的质量与密度，运动和力，这些知识是学习本章知识的基础。在研究力的基础上，研究力的作用效果——单位面积上受到的压力，也就是压强。固体的压强，是学习液体压强、大气压强的基础。而压强又是学习浮力的基础。因此本章知识具有较强的系统性。 压强的概念是贯穿本章的核心概念。它是本章的重点。本章第二个重点是浮力产生的原因和阿基米德原理。建立压强概念，必须清楚地建立压力概念，而压力概念，受“重力越大压力越大”思维定势的影响，形成了第一个难点。第二个难点是压强概念的建立，因为压强概念比较抽象。第三个难点是对液体压强概念的理解，液体向各个方向都有压强，液体压强与液体多少无关，对此理解起来有难度。第四个难点是大气压的测量。第五个难点是阿基米德原理及浮力的计算。第六个难点是实验与探究的过程与方法。 四、教学建议与说明 压力和压强 1．关于压力概念的说明 教材中对压力是这样定义的：我们把垂直作用在物体表面上的理叫做压力。应改为：我们把垂直压在在物体表面上的理叫做压力。老教材对压力的定义是：物理学中把垂直压在在物体表面上的理叫做压力。理由是垂直作用在物体表面上的力不一定是压力。 2．如何突破压力与重力的关系的难点 建议增加两个实验：我们说重500牛的人站在水平地面上，人对地面的压力是500牛，这个结论没有说服力，因为没有经过推理，没有学过牛顿第三定律。 把重500牛的物体挂在上，物体对弹簧测力计挂钩的拉力是500牛，这个实验做过。但物体对水平地面的压力大小等于物重的实验没做过，所以需要增加一实验。 （1）将适当大小长方形木块，平放、侧放、立放放在压力称上，秤的示数不变。结论：一个物体不论以何种方式，独自放在水平地面上，它对水平地面的压力都等于物体自身重，与物体沿水平方向的运动状态无关。 （2）静止在物体表面上的物体对物体表面的压力，与重力有关，但不一定于物体重力大小相等。 结论：物体独自静止在斜面上，对斜面的压力小于自身的重，斜面倾角越大，物体对斜面的压力越小。 （3）练习画压力的图示 （4）让学生写出压力与重力的区别，通过展示、交流进行强化。 以上这些都是突破压力难点的措施。 3．关于压力作用效果跟那些因素有关探究实验 （1）教材65页图4-2实验，要让每个学生动手去做，目的是创设情境，提出问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。即压力相同，其作用子效果不一定相同，那末压力的作用效果跟那些因素有关呢？ （2）怎样观察压力效果 教材65页图4-2实验是通过疼痛感来体会压力的作用效果。教材65页图4-3实验是通过形变来反映压力的作用效果。人站在雪地上是通过压痕深浅来反映压力的作用效果。压力的后两个作用效果，都要向学生演示，并通过投影向学生展示，最好是做真的实验。 （3） 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 学生动手探究压力作用效果跟那些因素有关探究实验 实验器材：长方体组、纸盒、面粉。 通过实验，分析、讨论得出：当压力一定时，受力面积越小压力作用效果越明显；当受力面积一定时，压力越大压力作用效果越明显；由此引入压强概念。 4．关于压强概念与压强公式的建立。 两个结论得出以后，还不能给出压强的定义，老师可提出这样的问题，如果压力不同，受力面积也不同，能否比较压力的作用效果呢？然后将速度定义迁移过来。 速度定义方法 例如甲、乙两个物体作匀速直线运动，甲在5秒内运动了10米的路程；乙在8秒内运动了24米的路程，哪个物体运动的快？ 比较方法：算出它们各自在1秒内运动的路程既可以比较运动的快慢。因此可给速度下定义，即物体在单位时间内通过的路程叫做速度。 压强定义方法 例如甲、乙两个圆柱体放在水平地面上，如图所示。甲圆柱体重100牛，横截面积为2米2；乙圆柱体重500牛，横截面积为8米2；哪一个圆柱体对地面压力的作用效果明显？ 比较方法：分别算出受力面积上1米2的受力面积受到的压力 100牛/2米2=50牛/米2 500牛/8米2=62.5牛/米2 由此给出压强定义和公式。 4．压强公式的运用 （1）进行基本计算的训练，通过训练，使学生明确各物理量的单位，深刻理解受理面积的含义。 （2）增减压强的方法，对教材67页的5幅图要让学生论述是如何增减压强的，要指导学生用控制变量的思想进行论述。如用刀切菜时，要把刀刃磨得很锋利，把刀刃磨得很锋利，是为了减少受力面积，当压力一定时受力面积越小，压强越大。 （3）知识的深化与思维技能的提高 A.正柱体牙签的计算 B.正柱体切割问题 C.简单的叠放问题 D.过冰桥问题 E．砌墙问题 过冰桥问题，砌墙问题都与之正面承受最大压强有关。 静止液体的压强 1．关于液体压强探究实验 （1）液体压强的引入 首先要将教材68页图4-5用实物展示，从压力到压强，从固体压强引到液体压强。即一块砖放在水平桌面上，这块砖对桌面的压力等于转的重力，压力除以受力面积就是专对桌面的压强。这桶水对桶底有没有压力呢？学生自然会说有压力，用这个压力除以受力面积，就是水对桶底产生的压强。接下来要做教材68页4-6中第一个实验。做这个实验要注意，不装水是，橡皮膜是平的，要让学生认真观察，倒入水是橡皮膜突起，让学生进行对比，从而验证了水对桶底有压强的结论。接着在提出问题，液体具有流动性，液体对阻碍它散开的侧壁有没有压强呢？让学生猜想，并说出这样猜想的依据。教师用教材68页4-6中第二个实验。实验进行验证。做这个实验要注意，不装水是，橡皮膜是平的，要让学生认真观察，倒入水是橡皮膜突起，让学生进行对比，从而验证了水对桶壁有压强的结论。 （2）探究液体压强规律 在这个学生实验中，教师要做两个实验进行指导性说明。一个是压强计是如何显示压强大小的；第二是如何用它呈现液体内部不同深度不同方向压强大小。在这里用压强计的液面差表示压强大小，这叫做液体压强的操作性定义。 （3）实验过程，建议增加一次测量15cm深度的压强 在这个探究实验中，要得出5条结论 ①液体内部有压强 ②液体内部向各个方向都有压强 ③液体内部同一深度向各个方向压强相等 ④液体内部压强大小随深度增加而增加（如作的准确可得出正比关系） ⑤同一深度液体密度越大压强越大。 2．液体压强公式的建立 方法：应用理想液柱模型 ①依据固体压强知识推倒液体压强公式 ②通过实验说明该公式是普遍使用的 ③用压强计验证同一液体同一深度压强相等，与容器形状无关。 3．液体压强知识的深化与能力训练 ①利用公式进行基本计算，要注意指导式中字母h的物理意义及选用方法。 ②压强大小判断的便是训练 ③能力训练，包括：同液不同深；同深不同液，即不同深有不同液。U形管问题(在学完连通器以进行)。 连通器 1．搞清结构特点 教材的处理方法是，先让学生观察教材72页图4-11所示的两个茶壶结构由什么特点，观察的目的有两个，一个是让学生搞清楚壶身与壶嘴部分是两个容器，其下部是连通的；第二个是这两个容器上端是开口的。壶嘴与壶身下部连通，这个问题多数学生是知道的，因为日常生活中常见，很有可能有少数学生不知道，因此有必要向壶中装水实验，证明壶嘴与壶身下部连通。 教材72页图4-11乙图所示的茶壶有没有问题，我认为在这里最好不问，这样问会干扰住公方向。建议把它作为引入新课的材料，用它来创设情境，激发兴趣，提供思考的背景，让学生带着问题学习新知识。在学完连通器原理后，在让学生找出这个茶壶不合格的依据。做到前后呼应。 2．连通器原理 （1）只装一种液体液面相平的原理 讲解原理时，要用到液体压强、固体压强，二力平衡的知识，是对这些知识的复习及应用，教材把连通器原理放在了想想议议中，这并不意味着轻描淡写而过，建议要认真地给学生讲清楚。 在将原理之前，应用实验室的玻璃连通器进行演示，在连通器中装上有颜色的水，并通过投影让学生观察。 （2）装两种不相容的液体 这个问题不是对两桶其知识要求的提高，而是液体压强的应用，应让学生有所了解。 3．连通器的应用 在日常的教学中，对连通器的应用，往往是介绍性的，对每一个具体的应用未能做到认真分析，建议对每一个应用认证的进行分析。尤其是牲蓄自动饮水器，船闸。 大气压强 这一节包括五个方面的内容，即大气压的存在，大气压的数值大气压的变化，气体压强与体积的关系及大气压的应用。 1．大气压的存在，教材是用针管吸易拉罐内的空气，易拉罐变瘪；倒杯实验；小试管在大试管中上升实验，注射器吊挂钩码实验。没有采用马德堡半球实验。和老教材相比，这些实验只有倒杯实验是相同的。在学习空气中存在压强的环节中，建议新老结合，丰富多彩。尽可能的增加学生亲自动手实验，亲自去感受大气压的存在。教师要发动学生或亲自准备增加学生的学习资源。 2．探究大气压强数值的实验 因为在课堂上不能做托里拆利实验（汞有毒），课本77页图4-18的实验，是一个替代性实验，这个实验在原理上应用了二力平衡的知识。记忆做好这个实验。做这个实验时，其实验装置应作一些改进，即在木板上按一个轮轴，去掉钩码，这样更便于操作。拉力大小由弹簧测力计读出。 这个实验能够粗略的测出大气压强数值。那么，托里拆利实验还讲不讲，我说必须讲。托里拆利实验具有历史纪念意义的重要实验，科学家托里拆利是用这个实验首先测出了大气压强的数值。教材也安排了这个内容。 讲解这个实验有两种方式：一是让学生观察托里拆利实验视频，然后讲解测量大气压强数值原理；另一个是在没有观察视频条件的，直接画图讲解测量大气压强数值原理； 讲解说明：连通器中液体静止时，同液同深压强相等. 即：PA= PB 3．气体压强跟提及的关系 在新课表中，没有这个 知识点 高中化学知识点免费下载体育概论知识点下载名人传知识点免费下载线性代数知识点汇总下载高中化学知识点免费下载 ，我想教材的编写意图在于考虑了知识的关联性，因为在大气压应用的学习中，压迫能够到了这个知识。比如说：用针关系药液，针管内有少量的空气，当向外拉活塞时，管内一定质量的气体体积增大压强减小，外界大气压大于针管内气压，药液在内外压强差作用下进入针管。 关于气体压强跟体积的关系的实验 分组实验：器材是注射器，用手堵住注射器小孔，向里推活塞，感受压强增大。 演示实验：器材是注射器与压强计。经注射器小孔与压强计相连，推或拉活塞，让学生观察压强计液面差的变化。 4．大气压的应用 建议认真讲解每一个具体应用的工作原理。不能简单的概括为有大气压。 流体压强与流速的关系 这一节的重点是通过实验得出刘体压强于流速的关系，见多准备一些适合学生动手的实验。可是本课生动有趣。更好的激发学生的学习兴趣。 在讲解机翼的升力时需要两个知识，即理想流体的连续原理和流体的流速与压强的关系. 即理想流体的连续原理,教材提出，河水深度大致相同时，河面越宽流速越小，河面越窄流速越大。在宽的大致相同时，越深流速越小，越浅流速越大。教师提出这个问题，如果学生曾经观察过，可引起学生的回忆，近些年来朝白河断流，许多河都干枯。学生未曾见过老师所说的现象，因此不能引起学生的共鸣。解决的办法有两个：一个是通过录像，播放视频让学生观察；另一个是将皮管与自来水龙头连接，将水流开大观察水的流速，将出水口边小后，在观察水的流速。 浮力 教学的难处和注意事项 难处：本节要用到力、二力的平衡、压强、密度、二力合成的知识，知识综合性高；教学要求高；在过去的十几年里一直都是中考的重点，可以出很多难题；是学生学习物理分化的第二个起点。 注意事项：①不可一步到位，要发挥教学三个不同层次各自的作用。 第一个层次：新课，应达到基本要求。进行基本训练，不要用难题难为学生。 第二个层次：单元复习、期中期末复习深化和提高 第三个层次：中考总复习，达到最高要求 ②加强实验，通过实验克服学生在学习过程中的思维障碍。搞好本节教学做好实验是关键。 对于浮力这个名词，学生不是很陌生，学生从日常生活中积累了很多有关浮力的体验，而这些体验没有经过科学分析、抽象、概括。未能形成科学概念。学生只凭粗浅的观察、体验形成了一些模糊的甚至是错误的概念。而这些错误观念非常顽固，这就形成了学习这部分内容的思维障碍，给教学带来困难。 1．浮力概念的建立 新课引入，多数老师都采用将乒乓球按入水中，放开后乒乓球上浮。然后提问，乒乓球为什么向上运动？新教材中没安排这个实验，作为引入新课建议增加这个实验。这个实验应做两个改进。 （1）实验改进：乒乓球上浮过程太快，不易观察，要让它较慢的上浮，可向球内注入适量的水。 （2）提问的改进：乒乓球为什么向上运动？这样问太笼统，学生不知该如何回答。因此可改成这样的问法： ①你观察到了什么 ②乒乓球受几个力 ③乒乓球由静止向上运动，肯定受一个向上的力，谁给的？只有谁给它。由此引出浮力课题，接着可定义浮力。当浮力概念建立之后，应进行这样的强化： ①浮力的受力物体是谁？（浸在液体中的物体） ②浮力的施力物体是谁？（液体） ③浮力的方向如何？ （竖直向上） 2．用弹簧测力计测浮力 完成教材84页图4-35实验，可达到两个目的： ①是学生明确在水中下沉的物体也受浮力。 ②本实验是测浮力一个重要方法。 3．探究浮力产生的原因 有两种方法讲： （1）理论推导法 （2）实验探究法 新教材采用的是实验探究法。 几点说明 ①橡皮膜要用适当的胶粘在玻璃筒的两端，松紧程度要相同。 ②演示实验是应借助投影，让学生观察 ③玻璃筒水平放置时，两边橡皮膜凹进的程度相同，说明什么，为什么？ ④玻璃筒竖直放置时，两边橡皮膜凹进的程度不相同，说明什么，为什么？ 4．浮力大小跟哪些因素有关 （1）首先复习用弹簧测力计测浮力的方法，并亲自演示。注意，凡是演示的实验，如不便于学生观察，都因借助信贷媒体-投影，这是整合的真正内涵。 （2）猜想 猜想因素 是否有关 比较 G空/N G液/N F浮 用同一块橡皮泥 物体在液体中的深度 深 浅 液体的质量或体积 多 少 液体的密度 水 硫酸铜 物体的形状 变形前 变形后 用体积相同的铁块和铝块 物体的质量 大 小 物体的密度 大 小 物体的体积 用同一铝块 浸在液体中的体积 多 少 有关的画√，无关的画×。 此实验过程较多，分组实验困难较大，建议做好演示。让学生借助投影观察。用大屏幕呈现表格，做一次田一次表。然后通过对表中数据分析，得出浸在液体中的物体所受的浮力大小，与液体密度和物体浸在液体中的体积有关。 5．阿基米德原理 这节课要研究浮力与液体密度和物体浸在液体中的体积的定量关系。 （1）用弹簧测力计测出金属块没入水中时受到的浮力。 （2）用教材85页的实验，用于水杯获得物体浸在液体中的体积，水的密度是已知的，从而研究浮力、浸在液中的体积、液体密度三者的数量关系。以下可按教材的顺序进行。进而得出阿基米德原理。 得出结论后，部分进入验证原理。换一种液体验证原理。通过漂浮验证原理。这些验证方法，都是先测出浮力，在测排开的液重。 最后要说一句，阿基米德原理同样适合气体， 6．探究物体的浮沉条件 （1）通过实验较好的演示上浮、下沉、悬浮过程，通过实验定义漂浮。 上浮与下沉过程往往太快，影想办法减慢过程。其方法是：往乒乓球里放入适当的金属颗粒即可。 （2）通过上几节的学习，一切尽在液体中的物体都会受到液体对它的浮力。那么为什么有的物体上浮，有的物体下沉，有的物体悬浮，有的浮在液面。这是为什么呢？ （3）通过多媒体课件进行研究。教师引导，让学生得出结论。 （4）进一步分析引导学生得出实心物体上浮与下沉而这密度的关系。 （5）适当增加立体讲解（浮沉的判断，飘浮的简单问题，三力平衡的简单问题） 7．浮力的应用 教材没有这个题目，事实上就是这个内容。 （1）提出问题：将木块按入水中，由于木头的密度小于水的密度，所以木块会上浮。将铁块放入水中，由于铁的密度大于水的密度，所以铁块会下沉。相合是为什么？ （2）实验探究：这是让学生动手做的实验，现在的牙膏皮多数是塑料的，不好用，建议用橡皮泥替代。让学生想办法让橡皮泥漂在水面上。 （3）有教师讲解轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理 说明：讲解轮船和潜水艇原理时，要注意：是怎样调节浮力的，钢铁做成轮船是空心的，使得轮船的最大浮力大于轮船的重力，当轮船漂浮在水面上时，是船重+货物中=浮力；潜水水艇，水箱不注水时，潜水艇在水中的最大浮力大于潜水艇的重力。物体在水中的最大浮力大于物重时，放在水中会漂浮。所以轮船与潜水艇都能漂浮在水中。潜水艇的下沉，上浮、悬浮是通过调节水箱中的水的多少而实现的，相当于改变潜水艇的自身重。 四、课时安排建议 压力1课时；压强2课时；液体压强1课时；连通器1课时；大气压强1课时；压强与体积的关系与压强与流速的关系1课时；浮力概念的建立，用弹簧测力计测浮力，浮力产生的原因1课时；探究与浮力有关的因素1课时；阿基米德原理1课时；物体浮沉条件1课时；浮力的应用1课时。