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[!--downpath--]大气浮力项目初中第1部分
[设计理念]
高中化学液体浮力项目
液体的浮力是一个比较具体、难以理解,但却非常重要的概念。 为了使中学生加深理解,产生深刻影响,教材P81的演示实验中特意减少了针对中学生的小组探究实验。 通过本课的学习,要求中学生掌握液体浮力的特点,认识液体浮力只与液体密度和深度有关。
本课首先通过多媒体展示日常生活经验的相关情景,让中学生对液体浮力有一个初步的印象,然后让中学生推测与液体浮力相关的激励因素有哪些,并设计实验进行独立探索。 通过实验,培养中学生的操作、分析、归纳能力,并在合作学习中相互配合。 同时,还要求中学生运用所学知识解决与日常生活相关的实际问题,进一步培养中学生主动探索科学知识的精神和创新意识。
【教学目标】
1. 知识与技能
(1)了解液体内部的浮力以及液体内部浮力的方向。
(2)了解液体内的浮力定律。
(3)了解液体的内浮力与液体的密度和深度有关。
2、流程与技巧
(1)让中学生了解探究性学习的通常程序和技巧。
(2)培养中学生自行设计和操作实验的能力,以及通过实验分析总结数学规律的能力。
(3)培养中学生的创造力和运用知识解决实际问题的能力。
3、情感心态和价值观
(1)在实验过程中,培养中学生实事求是、严谨认真的科学心态。
(2)培养中学生的合作精神和主动求索科学知识的精神。
(三)紧密结合实际,提高科技在日常生活和社会中的应用意识。
【教学用品】
演示:橡胶膜、两端开口的直玻璃管、侧壁开口的玻璃管、压力表、两个液体钢瓶、两个小烧瓶、水、盐水。
中学生用:液罐、压力表、玻璃管、橡胶膜、水、盐水。
【主要难点】
重要提示:了解液体的密度和深度是影响液体内部浮力的两个因素。
难点:中学生自己设计实验,归纳推理。
【教学过程】
1. 设定情境并引入主题
1、用多媒体展示情况1:一个杯子放在水平桌子上,对桌子有浮力。
班主任引导中学生分析桌上茶壶的浮力是由于杯子的重力,并提问:液体也受到重力,液体在容器底部有浮力吗?
2、用多媒体展示情景二:春天的天气很热,很多朋友都喜欢游泳。 当你站在齐腰深的水底时,你的感觉如何?
中学生回答后,提出研究课题,并将课题写在黑板上。
2.根据情况进行猜测,通过实验得出初步推论
1. 上例中,人在水底游泳,水对人有浮力吗? 水对池底和池边是否有浮力?
今天我们把游泳池搬到教室来研究这个问题。 班主任展示一根顶部有橡胶膜、两端开口的直玻璃管,将一小块橡胶倒入其中,并要求中学生观察顶部橡胶膜的变形情况。
2、班主任问:如何用这样一个装置来研究液体在容器顶部是否有浮力?中学生回答后,设计
实验验证,当将水放入玻璃管中时,可以观察到橡胶膜向外鼓起大气压强与连通器,引导中学生进行推断。 在此基础上,班主任进一步要求:可以用顶部有橡胶膜的容器来测试容器顶部液体的浮力。 如何用装置判断液体对容器侧壁是否有浮力? 根据中学生回答的思路,设计一个实验,在侧壁敞开的玻璃管侧壁开口处贴上橡胶膜,往里面倒水,让中学生推理1从他们看到的现象来看:液体对容器的顶部和侧壁产生浮力。 并进一步分析液体在容器顶部和侧壁产生浮力的原因。
3.班主任问:昨天我们发现液体在容器的底部和侧壁上有浮力,那么,液体内部也有浮力吗?
为了研究这个问题,我向大家介绍一种仪器——压力计。班主任类比介绍浮力
数数。 让中学生感受到这样一个推论:橡皮膜上的浮力越大,液面的高度差就越大。 如果两次的高度差相同,则说明胶膜的浮力相同。
将橡胶膜放在水底一定深度处,转动橡胶膜的方向,看看两侧的高度差是否有变化。 中学生从现象中得出推论2:液体内部各个方向都存在浮力,并且在同一深度,液体各个方向的浮力相等。
3.学生分组探究,验证猜想
后来我们通过实验发现了两个初步的推论。 有朋友在实验过程中发现,有时胶膜凸出较多,有时凸出较少,这说明液体的浮力存在差异。 有什么激励措施?
用多媒体讲义展示情景三:洪峰临近时,大河水位迅速下降,有时会发生车祸。
1.学生讨论
从日常生活的例子出发,借助所获得的知识或生活经验,推测影响液体内部浮力的原因。
2. 老师在黑板上写下中学生可能有的一些猜测,例如:
(1)与深度有关
(2)与液体的密度有关,或者与其他一些激励因素有关
中学生充分表达意见后,班主任进行整理,通过实验或其他方法进行筛选和整理(突出本课重点)。
中学生的猜测都是从已有的知识或生活经验中获得的。 无论猜测正确与否,都要及时给予肯定和鼓励。
3.学生自主设计实验并检验猜想
(1)班主任介绍实验台上的设备。
(2)各小组在班主任的指导下,根据推测选择一定的课题进行实验,并设计表格记录数据。
(3)中学生自主探索,在班主任的监督下,对有困难的中学生给予适当的帮助。
中学生做实验前,介绍研究方法——控制变量法,并指出合作学习和协作的重要性。
4、交流评估,总结变革规律
1. 各组代表用投影仪展示实验记录结果,交流经验和成果。 班主任会对各组的疗效进行鼓励和评价,并指导中学生对各组的实验结果进行分析和总结。 通过各组的合作,讨论得出实验推论3:液体内部的浮力随着深度的减小而减小,并且不同液体的浮力还与液体的密度有关。
2.提出部分实验组存在的问题大气压强与连通器,并提出可应用的改进建议。
3. 在屏幕上逐字显示从本课实验中得出的推论。
5、拓展训练
借助液体内浮力定律,许多生活和技术问题都可以得到解释和解决。
1.当你站在齐胸深的水中时,你感觉如何? 为什么你会有这些感觉?
2. 投影显示潜水服。 问:在不同深度潜水时,为什么潜水员所穿的潜水服对武器的要求不同?
3、工程师设计的拦河坝是什么形状的? 为什么要这样设计呢? 当洪峰临近时,大河水位迅速下降,超过警戒水位时,为何还有可能发生坠机事故? 如何避免呢?
利用多媒体讲义展示相关信息:1998年洪水过后,靖江大坝相关堤段进行了加固,使重点堤段的泄洪能力由五六年一遇提高到一百年一遇。
六、课堂总结与评价
中学生在班主任的指导下进行课堂总结和评价,并讲述自己的学习心得。 中学生的学习收获可以从知识、能力、情感三个方面进行交流。
大气浮力项目初中第二部分
教学目标:
1. 知识与技能
1.了解液体内部的浮力以及液体内部浮力的方向。
2.了解液体的浮力与哪些激励因素有关。
3.认识浮力--连接器的实际应用,了解生活和生产中的各种连接器。
2、流程与技巧
1、通过演示实验的观察,了解液体内部存在浮力的事实,知道液体内部不同深度处浮力的大小和方向。
2、体验和感受游泳时身体的浮力。
3. 情感、态度和价值观
1、在观察实验过程中培养中学生的科学心态。
2、紧密联系实际,增强科技在日常生活和社会中的应用意识。
3、鼓励中学生积极参与探究活动。
教学重点:液体浮力特性
教学难点:液体浮力的特性
教学用品:液体浮力演示装置、水箱、U型管浮力计、连接器、水等。
教学流程:
1、新课程介绍
播放视频:潜水艇,引出本课的主题 ---------- §13.2 液体的浮力
2、新课教学
(1)液体浮力的特性
突破困难的途径:做好演示实验,引导中学生认真观察实验,对观察到的现象进行归纳、推理、总结,举一反三。
示范实验
1.当水装在塑料瓶中时,它会膨胀,让中学生感受到液体的浮力,并且它在各个方向上都有浮力。
2.用侧壁上有几个小孔的圆柱体装满水,让中学生观察水从小孔流下来,不同位置的小孔流下来的火速不同,并用液体浮力计测量不同深度的浮力大小,让中学生感知到液体的内部浮力随着深度的减小而减小。
3、用浮力计检测深度相同时各个方向的浮力特性,让中学生感知深度相同,液体各个方向的浮力相等。
播放视频:液体的浮力
4、演示相同深度,液体的浮力还与液体的密度有关,液体的密度越大,液体的浮力越大。
播放视频:深水浮力
播放视频:一杯水的力量
引导中学生从观察到的实验现象中获得液体内浮力的特征:
(1)液体内部各个方向都有浮力;
(2)在同一深度,各个方向的浮力相等;
(3)液体的浮力随着深度的减小而减小;
(4)在同一深度,液体的浮力随着密度的减小而减小。
(2) 连接器
1、定义:下端开口、下端连通的容器称为通信器。
2. 当连接器中没有流量时,每个容器中湖泊的高度始终相同。
3、连接器实例分析:茶杯、锅炉水位计、淋浴器、水塔、水管。
4.播放视频:连接器应用介绍
水闸
连接器的应用(穿越涵洞)
连接器应用(喷泉)
3、总结:
液体的浮力随着深度而减小
当连接器中没有流量时,每个容器中湖泊的高度始终相同。
大气浮力项目初中第3部分
教学目标
知识和技能
1.了解液体浮力的特点。
2.掌握液体浮力的估算公式。
3.能够运用液体浮力的知识解释生活中的问题。
流程和技能
1.学会使用控制变量法。
2、培养中学生预测、设计实验、分析数据、归纳总结的能力。
情感和价值观
1、紧密联系实际,增强科技应用于实践的意识。
2、以科学探究的方式进行教育,让中学生体验探究的过程,感受研究化学的过程和技巧,享受学习的乐趣。
教学困难
【教学重点】中学生通过探究实验了解液体内浮力的规律; 学习分析日常生活中常见的连接器型号。
【教学难点】如何引导中学生通过实验验证液体浮力与液体深度、密度的关系。
教育工具
两端开口塑料瓶、一端开口塑料瓶、侧壁带孔塑料瓶、橡胶膜、U型管浮力计、刻度尺、水、盐水
教学流程
1. 创建场景
借助多媒体展示情况:
1:为什么潜水员的脉搏和肺部在水下会发生变化?
2:为什么大坝总是上窄下宽?
固体由于重力而对支撑它的物体有浮力,那么液体也因重力而对支撑它的物体有浮力吗?
演示实验一:将盐慢慢加入下端开口、上端有橡胶膜的塑料瓶中,观察橡胶膜的形状是否发生变化以及如何变化,说明什么?
现象:胶膜向上鼓起`
2、新课教学
提出问题:液体对容器的侧壁有浮力吗?
实验探索:方案一:侧壁加盐,玻璃管上覆盖橡胶膜,观察橡胶膜的形状
现象:胶膜形状发生变化
解决方案二:在底部有开口的塑料瓶中加入盐,并在侧壁上打一个小孔,观察小孔是否有水流出
现象:水从侧壁小孔喷出
问:液体的内浮力有何特点? 为了让中学生能够做出合理的猜测,我设计了两个演示实验:(鼓励中学生大胆猜测)
①将塑料袋放在中学生手上并深入水中,请朋友分享感受(塑料袋靠近手时的压力感觉)
②将两边的孔打好,将装有黑色盐水和水的两个温泉射手放入水槽中,使瓶子的内外看起来正常,将拇指卡在小孔中,可以看到白色的水咸水从洞里吐出来,蓝水没有吐出来
通过这两个实验,中学生很容易猜到液体的浮力可能与深度和密度有关。
基于现有的实验设备和有限的课堂时间,我确定了液体的深度、密度和方向作为中学生在课堂上进行实验探索的三个激励因素。
(1)实验设备:水槽、U型管浮力计、水、盐水、秤等。
(2)班主任展示U型管浮力计并简要讲解其结构、原理和使用方法。
探索一:探索水下同深度各方向液体浮力特性
大气浮力项目初中第4部分
1. 教学目标 知识与技能
1.探索液体内部的浮力定律。
2、培养中学生的观察、实验、分析、归纳能力。
3.进一步加强变量控制方法思维能力的培养。
流程和技能
本课主要利用中学生自己进行实验和演示实验,总结液体浮力的规律
情绪心态和价值观
1.鼓励中学生在生活经验和学习的基础上进行大胆的实验推测。
2、培养中学生热爱科学、积极研究、探索科学知识的精神。
2、教材分析这一部分主要是让中学生通过动手实验了解液体浮力的特性。 通过课本中图8-18的演示导出课本后,新课的教学重点就放在了液体内部浮力的研究上。 采用让中学生自己做实验、举一反三的方法,加深印象,培养通过实验研究问题的能力。
中学生在实验中需要使用U型管浮力计来检测液体的浮力,因此教材中的图8-20对其原理进行了简要说明。 随后,让中学生分组进行实验,以水为对象,探索液体浮力的特性和规律,并辅以演示实验,探讨密度对液体浮力的影响。
教学用品
演示:浮力计、水、盐水、酒精、大烧瓶、透明液体容器、水槽、秤等。
中学生分组:浮力计、大烧瓶、水槽、天平、水、盐水等。
3、教学重点和难点:通过实验探索液体内部的浮力规律。
难点:找出液体的内浮力只与液体的密度和深度有关。
四、教学内容主要内容及过程
考试准备
1 什么是压力?
1.什么是浮力? 浮力产生的原因是什么?浮力的估算公式是什么
(一)引入新课程
演示P139图8-18的小实验,让中学生观察现象并提出问题:为什么会这样? 因为液体也有浮力,也受到一些激励的影响。 其原因何在? 这就是我们本课要探讨的内容。
(二)新课教学
1、首先介绍浮力计的原理和使用方法(边介绍边演示)。
⒉ 让每组进行猜测,然后选择3-4 进行验证。
⒊学生分组进行实验,并将实验中测得的数据填写在下表中。 班主任来回巡视指导中学生实验,发现问题及时给予点评。
⒋实验数据记录表(附后)。
分析实验数据:
⒌学生完成实验并整理设备。
6、班主任在中学生的参与下演示了同一深度的酒精和盐水的浮力,并分析数据得出结论。
7、液体浮力定律总结:液体内部各个方向都存在浮力,液体的浮力随着深度的减小而减小。
对于不同的液体,在同一深度形成的浮力与液体的密度有关,密度越大,液体的浮力越大。
8、液体浮力定律的应用:拦河坝上窄下宽,深水潜水服。
五、小结 对中学生的实验情况进行点评和总结。
6. 布置作业 1. 复习本课内容。
2.你能从理论上证明液体浮力定律吗?