一、教学目标
(一)知识与技能
1.能复述阿基米德原理并书写出其物理表达式。
2.能借助公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排估算简单的压强问题。
(二)过程与技巧
1.经历探究压强的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程,做到会操作、会记录、会剖析、会论证。
2.通过实验过程,初步进行信息的搜集和处理,尝试从化学实验中归纳科学规律,解释简单化学现象,进行简单的估算。
(三)情感心态和价值观
1.保持对化学和生活的兴趣,提高对化学学的亲近感,乐于探究科学奥秘。
2.通过参与实验活动,体验科学探究的乐趣,学习科学研究的方式,培养实践能力以及创新意识。
二、教学重难点
阿基米德原理是压强知识学习中的重要内容,上面一节压强的教学过程中,早已学习了称重法求压强的方式,还学习了影响压强大小的相关诱因,这为进一步学习阿基米德原理做好了铺垫和打算。阿基米德原理是压强知识的核心,同时为下一节研究物体沉浮条件奠定基础。本节由“阿基米德的灵感”和“浮力的大小”两部份内容组成。教学的重点是让中学生经历探究压强的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程,概括、归纳出阿基米德原理。教学中,应当采用实验探究的方法,加强中学生构建阿基米德原理的认识过程。
重点:让中学生经历探究压强的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程,概括、归纳出阿基米德原理。
难点:借助公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排估算简单的压强问题。
三、教学策略
阿基米德原理是小学数学知识中的一个重要数学规律,是高中数学课程的重要教学内容。传统数学教学中对这一内容的教学多采用传授式教学方式,即班主任一般是在引入问题以后,直接用演示实验得出推论,缺少中学生推测、设计实验验证的环节,使中学生对这一推论的得出倍感很忽然。这样急于追求知识学习的做法很难使中学生对阿基米德原理的内容有深刻的印象,常常是逗留在死记原理内容、生搬硬套公式的水平,不利于对中学生进行科学方式的教育。因而,该课教学应采用探究教学方式,使中学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程,更深刻的理解这一原理的内涵,同时有利于中学生对科学本质的认识。
四、教学资源打算
多媒体讲义、空易拉罐(每组1个)、盘子每组1个、弹簧测力计每组1只、小铁块每组1块、溢杯子每组1套、细线、烧杯、水等烧瓶、溢茶杯、弹簧测力计、水、铁块、接马克杯、饮料瓶。
五、教学过程
教学环节
班主任活动
中学生活动
设计意图
导出新课(5分钟)
一、引入新课
通过上一节的探究我们晓得,溶入液体中的物体遭到压强的大小跟物体浸在液体中的容积和液体的密度有关。这么压强与这两个诱因之间有如何的数目关系呢?
对于液体的密度我们查密度表可以得到,对于物体浸在液体中的容积,我们不容易晓得。能不能把它转化成容易检测的东西呢?
中学生倾听、思考。
迸发学习兴趣。
新课教学(30分)
(一)阿基米德的灵感
让中学生阅读阿基米德的灵感,两千多年曾经,法国学者阿基米德为了鉴别金王冠是否是纯银的,要检测王冠的容积,冥思苦想了好久都没有结果。三天,他跨进盛满水的浴盆泡澡时,看到浴盆里的水向外溢,他突然想到:物体浸在液体中的容积,不就是物体排开液体的容积吗?
让中学生做将空易拉罐按入水底的实验,进一步感受物体溶入水底的容积跟物体排沸水的容积的关系。
由于物体浸在液体中的容积就等于物体排开液体的容积,所以我们就把决定压强的两个诱因就改成:物体排开液体的容积和液体的密度。请你们思索:物体排开液体的容积和液体的密度,跟液体的质量有哪些关系?跟液体的重力有哪些关系?进一步思索压强和物体排开的液体的重力可能是哪些关系呢?
明晰实验要探究的问题就是压强的大小跟物体排开液体所受重力的关系。
让中学生将空易拉罐渐渐按入水底,中学生在实验时观察易拉罐溶入水的多少与排沸水的多少的关系,同时体会压强的大小。
易拉罐溶入水底的容积越大,排沸水的容积就越大即:物体溶入水底的容积=物体排沸水的容积。
中学生回答:物体排开液体的容积和液体的密度的乘积就是物体排开液体的质量。物体排开液体的质量跟物体排开液体的重力成反比。
学习一些科学史知识,又为下边的探究做好铺垫。
联系上面学习过的知识,获取新的知识。
(二)压强的大小
探究的问题:压强的大小跟物体排开液体所受重力的关系。
引导中学生思索设计实验方案须要解决的两方面的问题:
①如何检测物体遭到的压强。②如何检测被物体排开的液体的重力。
在此基础上确定实验器材,设计实验步骤,须要记录的实验数据和表格。
实验所需的器材:弹簧测力计,铁块,盛有液体的烧瓶,溢杯子,大桶等。
指导中学生按步骤实验:
①用弹簧测力计测出空大桶的重力G桶;
②用弹簧测力计测出小铁块的重力G物;
③将铁块体浸入在盛满水的溢杯子中,记下弹簧测力计的示数F拉;
④用弹簧测力计测出盛水大桶的总重力G桶+水;
⑤计算出小铁块遭到水的压强F浮和排出水的重力G排。实验数据记录在表格中。
把里面的数据填入到下边的表格中阿基米德原理测物体密度,
次数
物体所受重力
/N
物体在水底弹簧测力计读数/N
压强/N
大桶和排开的水遭到的重力/N
大桶的重力/N
排沸水所遭到的重力/N
师生剖析数据,总结归纳出阿基米德原理:
(1)内容:
浸在液体中的物体所受的压强,大小等于它排开液体的重力。
(2)表达式:F浮=G排
(3)导入式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
结合例题强调借助阿基米德原理解决压强问题时须要注意以下几点:
(1)原理中的“浸入液体里的物体”包含两种状态,一是物体的全部都浸入在液体中,二是物体的一部份浸在液体中,一部份漏出液面。
(2)G排是指被物体排开的液体所受的重力,它不是物体的重力,也不是物体溶入的液体的重力。
(3)V排表示被物体排开的液体的容积,当物体全部浸入在液体里时,V排=V物。当物体只有一部份溶入液体中时,V排
一、教学目标
(一)知识与技能
1.认识一切浸在液体中的物体都要遭到压强的作用,压强的方向是竖直向下的。
2.能认识压强形成的诱因。
3.认识物体所受压强的大小跟它浸在液体中的容积有关,跟液体的密度有关。
(二)过程与技巧
1.能通过实验证明一切浸在液体中的物体都要遭到压强的作用,压强的方向是竖直向下的。
2.会用弹簧测力计检测物体在液体中所受压强的大小。
3.经历探究压强大小跟什么诱因有关的实验过程,认识物体所受压强的大小跟它浸在液体中的容积有关,跟液体的密度有关。
(三)情感心态和价值观
1.通过实验探究,阐明隐藏在生活中的数学规律,纠正对压强一些片面的认识。
2.通过参与实验活动,体验科学探究的乐趣,学习科学研究的方式,培养实践能力以及创新意识。
二、教学重难点
本节内容是在高中自然课和生活经验中早已熟悉的浮起的物体遭到压强,并结合前几节所学知识的基础上综合地应用液体的浮力、压力、二力平衡等知识来展开的。这一节是本章的重点和关键,对压强的研究和学习阿基米德原理、浮力的借助奠定了基础。压强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。它是理论联系实际的教学内容,也是高中生迈向社会的必备知识。对压强形成的缘由的研究,须要综合应用旧知识来解决新问题,因此对理论剖析和推理论证能力要求提升了。并且,小学生着重于对直观现象进行具体、形象的思维来获得知识,因而这个知识点是本节课的难点。
重点:决定压强大小的诱因。
难点:压强形成的诱因。
三、教学策略
首先创设问题情景,用实验手段让中学生认识下沉的物体也受压强。之后在中学生动手实验的基础上,引导中学生依据生活经验对压强的大小与什么诱因有关提出有依据的推测。班主任安排中学生通过讨论并在动手实验的基础起来验证推测,之后引导中学生通过剖析、归纳的方式提出物体所受的压强跟它溶入液体中的容积和液体密度的关系等的假定。最后让中学生分组进行实验设计和实验操作去检验这一假定。在教学的各个环节中,班主任要推动中学生主动地思索并给中学生讨论、交流的机会。在整个教学过程中,班主任还要注意借助学习性评价方式对中学生的探究活动进行评价。
四、教学资源打算
多媒体讲义、乒乓球、矿泉射手(剪去顶部)、大茶杯、水槽、弹簧测力计、石块、盐、酒精等。
五、教学过程
教学环节
班主任活动
中学生活动
设计意图
导出新课
(5分钟)
播放录象:野鸭、轮船漂在海面上;潜水艇在水底自由地上升和下潜;热气球载注重物飞上高空;人们在死海里看书等。把中学生引入与压强有关的问题上,感受压强的存在。
朋友们推测这儿面可能蕴藏着哪些知识呢?
观看录象,感受压强的存在,说出自己观察到的压强现象。
从紧贴中学生生活的化学现象入手,符合中学生的认知特征。让中学生在感受大自然的美妙与和谐中步入数学的世界,彰显了从生活迈向化学新课标的理念。
(一)压强
演示:把兵乓球按入水中,松手后会听到兵乓球上升,引导中学生剖析兵乓球的受力情况,及每位力的施力物体。
得出推论:
浸在液体中的物体遭到液体向下的托力,这个向下的托力叫压强。
压强的方向:竖直向下。
压强的施力物体:液体。
提问:装入水底沉底的铁块是否受压强作用?你能用弹簧测力计测出铁块所受压强的大小吗?
用弹簧测力计称小铁块的重力,并稍微使劲向下托铁块,让中学生观察这时测力计的示数变化,之后将小铁块溶入水底,观察测力计示数的变化。引导中学生按照二力平衡等知识判定压强的存在及大小,最后得出推论:水底下沉的物感受遭到一种向下托的力这就是压强。
引导中学生归纳出借助“称重法”测压强大小的方式:先用弹簧测力计检测物体在空气中所受的重力,再把物体溶入液体中,读出弹簧测力计的示数,则物体遭到的压强可以借助F浮=G-F进行估算。
压强是如何形成的呢?我们举特例来剖析:长方体浸入在水底的受力情况。
长方体浸入在水底,其左右两个侧面和前后两个侧面的面积相等,而且对应部位距海面的深度相同。
思索:水给它们的浮力大小是否相等?(相等)
水给它们的压力大小是否相等?方向有哪些关系?(压力大小相等,方向相反)
长方体上下两个面所处的深度不同,下表面处的深度更深,浮力更大,而上下两个面的表面积相同,所以下表面遭到向下的压力比上表面遭到的向上的压力更大。这就是压强形成的缘由。
总结:浸在液体中的物体,上下表面遭到的压力差就是压强。压强的方向是竖直向下的。
观察实验现象,在班主任的引导下剖析兵乓球的受力情况。
总结出压强的概念
中学生思索讨论,认识水底下沉的物感受遭到压强,会用弹簧测力计检测物体在液体中所受压强的大小。
中学生思索并回答:
长方体两个相对的侧面所受液体的浮力大小相等,方向相反;压力大小相等,方向相反,互相平衡。长方体上、下表面所受液体的压力存在压力差。
联系实际,培养中学生剖析问题、解决问题的能力。
新课教学(30分钟)
(二)决定压强的大小的诱因
1.将啤酒瓶渐渐压入水桶,感受压强的变化,观察水位变化情况,物体溶入液体中的容积变化情况。从中获得启示,进一步想像:压强的大小可能跟哪些诱因有关。
2.朋友们都晓得“死海不死”,请联系死海的特征推测压强的大小可能跟哪些诱因有关。
在做以上的实验时中学生可能推测压强的大小可能与物体溶入液体中的容积、物体的重力、物体的容积、物体的质量、物体的形状、深度、液体的密度等诱因有关系。
小组讨论验证推测的办法,并把验证推测的任务平摊到不同的小组,每小组只验证其中的一个猜测。实验过程中班主任要提示中学生怎样控制变量。验证推测的方式有:
a.借助“称重法”测量浸入于水底不同深度的铁块所受压强大小阿基米德原理测物体密度,验证压强的大小与浸入时所处的深度是否有关。
b.借助“称重法”测量铁块溶入水底的容积不同时所受压强的大小,验证压强的大小是否与溶入水的容积大小有关。
c.借助“称重法”分别检测同一个铁块浸入水中和浸入酒精中所受压强大小,验证压强大小与物体所排开液体的密度是否有关。
d.将同一橡皮泥弄成两个不同的形状,之后用“称重法”分别检测它们浸入到水底的压强大小,因而看出压强的大小和物体的形状是否有关。
总结各小组的验证推论得出:物体所受压强的大小与物体溶入液体中的容积和液体的密度有关,跟物体浸入时所处的深度、物体的形状无关。
总结:物体在液体中所受压强的大小,跟物体的密度、物体的容积、物体浸入的深度等诱因无关,跟它浸在液体中的容积有关,跟液体的密度有关。物体浸在液体中的容积越大、液体的密度越大,压强就越大。
中学生进行实验并思索:压强的大小可能跟物体溶入液体中的容积有关。
压强的大小可能跟液体密度有关。
中学生动手实验并交流。
中学生分组探究:各小组依据要探究的课题,设计实验。设计完毕,组织各小组先讨论设计的实验步骤,进一步修正建立。之后依照修正的步骤探究课题,设计记录实验数据表格并交流,最后得出实验推论。
中学生汇报实验过程与推论。
培养中学生有依照地进行猜测的能力
培养中学生动手实验的能力;培养中学生观察、思考和归纳能力;培养中学生团队精神和相处能力。
总结(5分钟)
通过这节课你学到了哪些?发表在峰会上与朋友们进行交流,老师适当总结。
梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识在网上峰会与老师朋友交流,最后总结出本节课的知识点。
培养中学生总结归纳的能力。
一、教学目标
(一)知识与技能
1.晓得热学中做功的含意。能说出做功包含的两个必要诱因,并能判定出力是否对物体做功。
2.明晰估算功的大小的表达式,以及表达式中每位化学量的数学意义和单位。
3.能应用公式进行简单的估算。
(二)过程与技巧
1.通过实验和生活中的事例,理解做功包含的两个必要诱因,判定出力是否对物体做功。
2.通过观察和剖析,了解功的含意,学会用科学探究的方式研究化学问题。
(三)情感心态与价值观
1.通过联系生活、生产实际迸发求知欲,培养探求自然现象和日常生活中的数学学道理的兴趣。用化学学史培养中学生的科学心态和科学精神。
2.通过合作性的探究,展示性交流,提高自信,树立自尊、学会合作的意识,追求中学生和谐发展。
二、教学重难点
在学习《功》这一节曾经,中学生已学习了力和力的作用疗效、压强等知识,功是力的另一种疗效。学习功是对后面知识的延续和应用,同时也是学习前面功率、机械效率、能等知识的必要知识储备。本节从日常生活常见的具体实例入手,让中学生剖析力作用在物体上,形成的不同疗效,因而理解做功的必要条件。之后介绍了功的估算公式、单位以及应用公式进行简单的估算。解决热学问题时,假若从能量角度研究,有时会更简便。研究功的重要意义在于,可以通过做功研究能量的变化,为研究能量转化过程奠定定量剖析的基础。对功的概念的认识水平直接影响能的概念的形成和功能关系的构建。
本节内容由“力学中的功”和“功的估算”两部份构成。其中,“力学中的功”通过研究工作是否有成效使中学生认识到做功包含的两个必要诱因,为功的估算打好基础。“功的估算”明确了功的估算方式,从定量的角度研究功。
本节教学的重点是明晰热学中功的含意,难点是判定力是否对物体做功。可以引导中学生通过对生活实例的辨析,对做功有初步的认识。结合实例,分辨力是否对物体做功,认识做功包含两个必要诱因,指出力的方向与物体联通方向一致。要求中学生能应用公式进行简单的估算。
教学重点:明晰热学中功的含意。
教学难点:判定力是否对物体做功。
三、教学策略
中学生已学习了力及力的作用疗效等知识,但对于哪些是做功还没有直观的认识。本节课从物体对置于地面上的物体及其光滑水平面上带动的物体的受力剖析,引出化学学中功的含意。接着让中学生对日常生活常见的具体实例入手让中学生剖析力作用在物体上后,形成的不同疗效,因而理解哪些是功。对于“功的估算”公式的得出、应用公式进行简单的估算均采用演示实验方式,让中学生直观观察、思考中使中学生总结得出本节所授知识,防止死板的教学,让中学生充分融入到学习中来学习知识。
四、教学资源打算
多媒体教案等。
五、教学过程
教学环节
班主任活动
中学生活动
设计意图
导出新课
(5分钟)
让中学生说一说,富含“功”的词语或成语,强调其中“功”的涵义。
针对中学生的回答,班主任点评:现代汉语中的“功”主要有成效、成功、贡献的意思,化学学中的“功”吸收了其中“成效”的意思,但它又有特殊的含意,这节课我们一起研究热学的“功”。
板书课题:15.1热学中的“功”
中学生思索并回答。
将中学生的数学知识与化学课堂有机融合。充分调动中学生参与课堂教学的积极性。
新课教学
(30分钟)
一、力学中的功
1.做功的含意
教案展示:
(1)铲车把货物抬起;(2)小明想把大石头移开,但没有搬起。
让中学生讨论铲车和小明的工作是否有成效?
引导完成物体的受力剖析,明晰是那个力对货物的联通作出了贡献,因而初步得出化学学中的功的含意:
假如一个力作用在物体上,但是使物体在力的方向上通过一段距离,这个力的作用就有了成效,热学上面就说这个力做了功。
2.做功的两个必要诱因
教案展示:
(1)人把物体提及楼上;(2)工人推着车往前运动;(3)小宝宝使劲伞车,车未动;(4)铲车吊注重物静止在空中。
让中学生标出物体遭到力的方向和物体联通的方向,再说出几个例子中什么是做功的?什么是不做功的?做功的例子中有什么相同之处?
引导中学生总结出热学中做功的两个必要诱因:一是作用在物体上的力
二是物体在这个力的方向上联通了距离。
举例说明在你的周围你发觉有什么做功的反例?比一比,看谁对生活观察得最仔细?中学生可能列举好多的反例?如起重机吊起重物、火箭升空、马拉车前进等等。班主任对正确的反例给以肯定,对错误的反例引导改正。
班主任引导:下边的几个反例是否有做功的情况存在?
例1:起重机吊起重物静止在空中,问拉力是否做功?货物的重力是否做功?
例2:起重机吊着货物在水平方向上匀速联通一段距离,拉力对货物做功了吗?
例3:一个正在运动的物体所受的外力忽然消失,小球将会如何?
中学生回答后接着问:如果一个小球在光滑水平湖面上因为惯性做匀速直线运动,小球在竖直方向上受哪些力的作用?是否做功?在水平方向上是否受力?是否做功?
引导中学生按照以上例子剖析,总结物体不做功的情况:(1)有力而没有距离,不做功;(2)有力,也有距离,但力与距离垂直(即在力的方向上没有距离),不做功。(3)有距离(运动)而没有力,不做功。
中学生思索并回答:铲车的工作有成效,彰显在它施了力,而且把货物举高了。小明的工作没有成效,彰显在他其实施了力,但并没有使大石头联通。
中学生剖析并回答。(1)人把物体提及楼上时,人施了力,物体在力的方向上通过一段距离,人做了功;(2)工人推着车往前运动时,工人施了力,物体在力的方向上通过一段距离,工人做了功;(3)小宝宝使劲伞车时,男孩施了力,但车没有联通,男孩没做功;(4)铲车吊注重物静止在空中时,铲车施了力,但重物没有联通,铲车没做功。
中学生积极思索,并回答问题。
中学生剖析讨论后回答,
有力没有距离,不做功。
有力,也有距离,但力与距离垂直(即在力的方向上没有距离),不做功。
物体靠惯性运动,有距离(运动)而没有力,不做功。
运用例子对比进行思索,中学生便于接受新知识。
通过多媒体教案展示开具体的实例,迸发中学生积极思索问题,使具象的知识具体化,有利于中学生的理解与认识,也提升了中学生的剖析概括能力。
对于做功的两个必要条件,非常是力的方向与物体的运动方向并不完全一致的情况,中学生不容易理解,通过对哪几种情况下,不做功情况的剖析,突破了难点,加深了中学生对做功的理解与认识。
二、功的估算
班主任引导:通过以上的学习,晓得了做功不能离开两个必要诱因,缺一不可,又晓得有三种情况下不做功,这么我们猜测一下,热学中的功的大小可能与什么诱因有关呢?说出你推测的根据。
总结出功的估算方式:热学里规定,功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。
功的估算公式:功=力×距离
表达式:W=Fs
公式中符号的意义及单位:
W──功──焦耳(J)
F──力──牛顿(N)
S──距离──米(m)
1焦=1牛?米(1J=1N?m)
多媒体教案出示课本例题,引导中学生剖析物体遭到几个力的作用。那个力做了功?重力是否做功?为何?
中学生认识到:力越大,在力的方向通过的距离越多,做的功越多。所以功与力和在力的方向通过的距离有关。
中学生明晰,物体的运动方向是水平的,马的拉力与物体运动方向一致,因而马的拉力对物体做功。估算功的大小时应当借助拉力大小800N与水平运动的距离3000m。重力方向与运动方向垂直,因而重力不做功。
培养中学生剖析、概括能力。也使中学生能更好的理解功的估算公式及功的单位。
通过例题加深中学生对所学知识的理解和认识,提升中学生运用所学知识解决实验问题的能力。
课堂小结
(5分钟)
通过明天的学习,朋友们有什么收获?在实验探究中又存在什么问题?还有哪些想探究的问题?
中学生可以某些回答,或互相交流,在交流的基础上进行学习小结。
推动知识的巩固把握。提高中学生的交流抒发能力。