初中物理《压强》单元教学设计以及思维导图
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《压强》主题单元教学设计
适用年
八年级
级
所需时
4课时
间
主题单元学习概述(说明:简述主题单元
在课程中的地位和作用、单
元的组成情况,单元的学习重点和难点、解释专题的划分和专题之间
的关系,单元的主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本主题单元内容是在前面力
的知识的基础上展开的,学习时需用到力
的三要素、力的作用效果、力的合成、重力、密度,比值法定义
物理
量等重要知识。所以,本章知识也是初中力学知识的延续和综合,学
习这些知识对日常生活
、生产技术和科学研究有着重要的现实意义。
本章知识较抽象,学生感性经验少,所以应加强实验,如探
究液体的
压强,了解大气压强,流体压强与流速的关系,让学生在自我探究过
程中培养创造性思
维的能力,激发学生的探究意识,引领学生以积极
的心态参与研究性学习,使学生尽可能多的获得更多的
感性知识,培
养学生的抽象思维能力,综合应用知识分析解决问题的能力。
本专题划分三个专
题:认识压强的概念;探究液体压强及大气压强的
特点;探究流体压强与流速的关系。
重点:
理解压强概念、单位及增大减小压强的方法。掌握液体压强和
大气压强的特点,及决定液体压强的因素,
知道流体压强和流速的关
系。
难点:对压强定义式的理解和应用;对液体压强
特点的探究和理解;
大气压强解决生活中的常见现象。
本单元以学生合作、实验探究为主要学习方式。
预期学习成果:小组完成一份“探究液体压强
”的实验报告单、一份
“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验报告单;利用身边常见废
旧物
品,证明大气压强的存在,同时挖掘身边资源演示流体压强与流
速的关系。
主题单元规划思维
导图(说明:将主题单元规划的思维导图导出为
jpeg文件后,粘贴在这里;如果提交到平台,则需要
使用图片导入的
功能,具体操作见《2013学员教师远程研修手册》。)
主题单
元学习目标(说明:依据新课程标准要求描述学生在本主题单
元学习中所要达到的主要目标)
知识与技能:
1、理解压强的概念、单位、,知道生活中增大减小压强的方法,掌握
压强公式
2、探究了解液体压强与哪些因素有关及公式应用
3、知道连通器的原理及应用
4、知道大气压强及与人类生活的关系
5、了解托里拆利实验原理及大气压强的特点
6、知道流体压强与流速的关系及生活中的应用
过程与方法:
1、通过实验探究得到压力的效果与哪些因素有关,掌握控制变量法。
2、通过亲身体验的探究活动进行合理的猜想,控制变量法进行科学
探究得到液体压强的特点和规律
3、能根据实验要求进行实验操作,能描述实验现象并通过分析得出
结论,
4、经历学习过程,进一步锻炼步观察能力,收集信息的能力。
情感态度与价值观:
1、通过经历探究的主要环节,培养学生提问、猜想、实验和分析数
据、总结概括的能力。
2、通过探究活动,激发学习兴趣,大胆猜想小心求证,养成实事求
是的科学态度
3.在参与实验活动,体验探究的乐趣,增强交流合作的意识。
4.有将科学技术应用于日常
生活、社会实践的意识,关注科学技术对
社会发展、及人类生活的影响
对应课标(说明:学科课程标准对本单元学习的要求)
1、理解压强的概念、单位、及增大减小压强的方法,掌握压强公式
2、通过实验探究并理解液体压强的特点及液体压强公式应用
3、知道大气压强及其与人类生活的关系
4、了解流体压强与流速的关系及其在生活中的应用
1、 压力的作用效果与哪些因素有关呢?
主题单
2、 液体内部是否存在压强?液体的压强与哪些因素有
元问题
关?
设计
3、 大气压强存在?哪些实例证明?
4、
流体的压强与流速有怎样的关系呢?
(说明:除了说明主题
单元将划分成几个专题以及每个专
题所用的课时外,还应说明哪一个专题或专题中的哪一个
专题
划活动将以研究性学习活动的形式来开展学习活动。)
分 专题一:认识压强 ( 1 课时)
专题二:探究液体压强的规律及大气压强的特点 ( 2 课
时)
专题三: 探究流体压强与流速的关系(1 课时)
专题一
所需课
1课时
时
专题学习目标(说明:描述学生在本专题学习中所要达到的学习目标,
注意与主题
单元的学习目标呼应)
1、知道压力的概念及三要素
2、理解压强的概念、单位、及增大减小压强的方法,掌握压强公式
3、通过实验探究得到压力的效果与哪些因素有关,掌握控制变量法。
1、什么是压力,它和重力有区别吗?
专题问
2、压力的作用效果与哪些因素有关呢?
题设计
3、压强如何计算呢?
4、生活中是若何增大或减小压强的呢?
所需教学环境和教学资源(说明:在此列出本专题所需要的教学环境
和学习过程中所需的信息化
资源、常规资源等和各种支持资源)
信息化资
多媒体
源
认识压强
常规资源 海绵、长方体金属块,三角板等
学习活动设计(说明:为达到本专
题的学习目标,从学生的角度设计
学生应参与的学习活动。如本专题由几个课时组成,则应分课时描述<
br>每个课时的学习活动设计。请以活动1、活动2、活动3等的形式,
提纲挈领地描述每个课时包含
哪些学习活动以及每个活动的主要步
骤。注意,在这些学习活动中应通过对所设计的本专题的问题的探究
完成学习任务)
探究活动一:认识压力
图片:1、蚊虫虽弱小却可以叮咬皮肤
2、人站在雪地上容易陷入而穿上滑雪板却可以自由滑行。
3、体验手指夹三角板
讨论:分析这些现象的有何相同点?什么是压力?压力和重力是否可
以等同?
总结:垂直作用在物体表面的力叫做压力。压力和重力是不同的两类
力(从力的三要素分析)。
根据这些现象提出一个可探究的问题?
探究活动二:压力的作用效果与哪些因素有关
猜想:压力的作用效果和哪些因素有关呢?请说出你的理由。(学生
回答:压力大小,受力面积大小)
师:压力的作用效果的大小可能跟这些因素有关,我们要研究跟其中
一个因素的
关系采用什么研究方法?
生:控制变量法
师:如何显示压力的作用效果?如何控制和改变压
力、受力面积等变
量?计实验要解决三个问题:显示什么,如何显示?控制什么,如何
控制?改
变什么,如何改变?
(通过这样的程式化的锻炼,可使学生有目的、有方法的进行实验设
计,提高课堂效率。) <
br>生:用小桌陷入沙子的深度显示压力的作用效果;通过控制放在木块
上砝码的个数控制压力;通过
小桌的正放和倒放控制受力面积。学生
分组实验教师巡视指导。(说明:要充分体现学生的主体作用,把
实
验完全放给学生,可以充分培养学生的探究能力,让学生亲自体验成
功的喜悦,探究的乐趣。
)
师总结:压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关,我们物理学
中用压强表示压力的作
用效果。板书:压强:表示压力的作用效果。
探究活动三:压强的计算
演示:把三块砖放在
桌面上,已知每块砖重10N,一块立放,立放底
面积为50平方厘米;两块叠起平放,平放时底面积为
200平方厘米。
请同学们判断哪组砖对桌面的压强大?生:讨论并回答。(教师提示:
我们使
如何比较物体速度的?)
师:总结比较压强大小时即不能够只比较压力,也不能够只比较受力
面积,应比较单位面积上的压力最方便,所以我们用单位面积受到的
压力表示压强。
板书:物体单位面积上受到的压力叫做压强
(类比速度的比值定义的方法,采用启发引导的方式进行教学,让学
生自己下定义)
师板书并讲授:公式:p=FS
公式中各个符号的意义:p表示压强,
F表示压力,S表示受力面积;单位1帕斯卡=1牛顿平方米
1Pa=1Nm2
师:请同学们用我们刚才学习的公式来计算两组砖对桌面的压强。
生:在练习本上完成并进行全班的交流。
探究活动四:怎样增大或减小压强
师:由p=FS可知,增大或减小压强得思路有哪些?
生:增大或减小压力,增大或减小受力面积。
师:阅读课本“想想议议”试举例说明生活中是
如何增大或减小压强
得。生活中还有哪些地方需要增大或减小压强?我们分别采用了什么
方法?
(说明:学生阅读并回答,此环节体现从物理走向社会的新课程理念)
(说明:设计本专题需要评价的学习环节或学习成果)
评价方法:现场评价
评价要评价指标:
点 1)学生实验器材操作规范;
2)对科学探究活动充满兴趣、效果明显。
3)合作探究高效,现象明显、结论正确
4)学以致用,思维敏捷,准确高效
专题二 探究液体的压强及大气压强的特点
所需课
2课时
时
专题学习目标(说明:描述学生在本专题学习中所要达到的学习目标,
注意与主
题单元的学习目标呼应)
1、探究并理解液体压强的特点及规律
2、进行简单的公式应用
3、知道连通器的原理及应用
4、实验证实大气压强的存在
5、理解托里拆利实验原理及大气压强的特点
6、知道大气压强的变化
1.液体对容器壁产生压强吗?为什么?
2.液体内部存在压强吗?
专题问
题设计
3.影响液体压强的因素有哪些?
4.什么是连通器,生活中有哪些具体应用?
5.大气压强的产生原因?
6. 生活中哪些实例证实大气压强的存在?
7. 大气压强怎样测量呢?
8.大气压强如何变化呢?
所需教学环境和教学资源
(说明:在此列出本专题所需要的教学环境
和学习过程中所需的信息化资源、常规资源等和各种支持资源
)
信息化资
多媒体
源
液体压强计、连通器、盐水,吸盘式挂钩,马德保半
常规资源
球演示器,瓶子、鸡蛋等
学习活动设计(说明:为达到本专题的学习目标,从学生的角度设
计
学生应参与的学习活动。如本专题由几个课时组成,则应分课时描述
每个课时的学习活动设计
。请以活动1、活动2、活动3等的形式,
提纲挈领地描述每个课时包含哪些学习活动以及每个活动的主
要步
骤。注意,在这些学习活动中应通过对所设计的本专题的问题的探究
完成学习任务)
活动一,液体对容器侧壁和底部有压强吗?
实验演示,容器底部的薄膜为何凸起?
侧壁的薄膜为何凸起?
凸起的程度有何不同?
通过与固体对比创设情境,明确液体
由于受重力和具有流动性,对
容器底部和侧壁都有压强,开门见山,激活体验,使抽象的
概念直
观化。
活动二:认识液体压强的测量工具——压强计
演示实验:压强计的结构、原理和使用方法(边演示,边提问)
请同学们仔细观察压强计的结构:探头(上面蒙有橡皮膜)、U型
管和橡胶管。
接着,老师用手指轻轻按探头上的橡皮膜,请同学们观察压强计U
形管两边液面发生什么变化?
活动三:液体的压强与哪些因素有关?
引导学生猜想假设,小组讨论设计实验,应用控制变量法探究完成
实验。
关键明确:控制什么,如何控制,变量是什么,怎样变化?
小组分工合作,设计实验,明确步骤,数据采集,对比分析,结论
展示。
物理概念、
规律的建立、发展和应用过程中大多蕴含着控制变量法
这一科学方法,通过学生自己的尝试和体验达到掌
握的目的,同时
引导学生大胆猜想小心求证,通过实验辨析真伪,引发冲突引向深
入,升华体验
,自然生成。
活动四:理论推导液体压强的计算式p = ρg h
学生通过实验对液体压
强的规律有了定性的认识,接着通过建构液
柱模型进行理论推导,得到定量的液体压强计算式 p =
ρg h,完
善了规律的同时培养了学生应用理论方法探究物理问题的抽象思
维
能力。这样,液体压强的规律得到了实践和理论的双重验证,但
是此时学生对“深度”的理解仍不够透彻
,所以这里加了一个玻璃
管演示实验,动态的演示观察中,启发思考,建立正确的深度概念。
活动五:液体压强的计算式的加深理解和应用
帕斯卡裂桶视频和例题的引入,
1、桶为什么会裂?
2、桶裂是因为水质量大吗?
3、怎样理解深度h,是指管中液体的长度吗?
4、根据数据计算该压强的大小,体会裂桶的内在的科学威力。
学生在“亲身经历” 科学足
迹,感受这种不可思议的同时,一方
面强化了对规律的理解,液体的压强与重力无关,由深度决定,另<
br>一方面深刻感受实验背后所蕴含的物理学家热爱科学、尊重科学、
求实创新、敢于质疑的独特魅力
,同时为接下来分析的潜水装备及
水坝分析做好了铺垫。
活动六:液体压强的应用——连通器
多媒体展示茶壶、锅炉水位计、排污管、乳牛喂水器等图片
1、它们构造有哪些共同点? <
br>2、连通器有什么原理呢?演示操作,让学生自己得出结论:静止
在连通器中的同一种液体,各部
分直接与大气接触的液面总保持在
同一水平面上。
3、在实际的生产生活应用中,可以举例并分析吗?
通过茶壶、锅炉水位计、
排污管、乳牛喂水器等分析,激发学生学
习物理的兴趣,三峡船闸学习培养学生爱国主义情感,体现了从
物
理走向社会的新课程思想。
活动七:大气压的存在
导入:生活在水中的鱼受到水
的压强,如果把笼罩着地球的大气层比
作浩瀚的海洋,我们就生活在大气海洋的底部,大气是否对我们也
产生压强?
演示:
1、热水烫过的瓶子封盖后很快变瘪。
2、:“覆杯
实验”,在杯底放上一纸片,将装置倒置过来后发现硬纸
片下落,如果在杯里注满水后用纸片将开口封住
,迅速将装置倒置
过来,发现纸片未下落,水倒出后,纸片下落。
3、
“吞蛋实验”,在广口瓶中放入一些沙子,将燃着的酒精棉花
放入广口瓶中,这时会发现鸡蛋慢慢被吞。
4、体验“吸饮料”,密封好的瓶子“吸”出饮料很困难,而敞口瓶
中“吸”饮料很轻松。
5、黑板上演示吸盘式挂钩。
激发思考并引导讨论,现象产生的原因 ,达成共识并板书。
1)大气存在压强:大气对浸在里面的一切物体均具有压强。
这种由空气施加的压强叫做大气压强,简称大气压。
(注意:大气压是大气压强的简称,不是大气压力的简称)
2)大气压产生的原因:大气压强产生的原因与液体相类似,
是由于大气受到重力而产生的
3)大气压的方向:大气压强的方向与液体压强的方向一样, 也是
朝向各个方向的
4)马德保半球实验证实了大气压的存在。
活动八,大气压的大小
演示:皮碗对吸,针筒挂钩码
思考讨论:大气压如何粗略测量呢?
方法汇总:刚好拉动针筒时所挂钩码的重量和面积的比;
或者刚好拉动皮碗时拉力的大小和面积的比。有没有更精确的测量
方法呢?
视频播放:托里拆利实验
思考:1、刚开始水银为什么下降?
2、水银下降后,剩余空间什么状态?
3、是什么力量支起水银柱?
4、大气压强数值如何计算?
5、玻璃管倾斜,管内外的液面高度高度差是否变化,为什么?
玻璃管内水银面上方是真空,而管外水银面受到大气压强,正是大
气压强支持着管内760毫米
高的水银柱,也就是大气压强跟760毫
米高水银柱产生的压强相等。
P =
? g h = 13.6 × 10 3千克米3 × 10牛千克× 0.76米
= 1.01
× 10 5 帕
思考:1、做托里拆利实验时,将玻璃管换成粗管会不会影响实验
结果?
2、玻璃管中不慎混入空气会不会影响实验结果?
3、玻璃管顶不慎被打破,会出现什么现象?
4、假如在“托里拆利实验”中,用水做实验,大气压支持多高的水
柱呢?
活动九、大气压的变化
图片展示
思考讨论:1、航天员为什么穿宇航服?
2、一个标准大气压是多少?
3、海拔越高,大气压如何变化?
4、结合生活实际,大气压强还受哪些因素的影响?
巩固练习强化加深。
评价方法:现场评价
评价要
评价指标:
点
(1)积极思考,踊跃发言
(2)体现合作探究,学生操作规范、现象明显,结论正确
(3)观察仔细,体验积极,巩固理解到位
(4)
学生对生活实例的认识,例证丰富,阐述正确
专题三
所需课
1课时
时
专题学习目
标(说明:描述学生在本专题学习中所要达到的学习目标,
注意与主题单元的学习目标呼应)
1、通过实验探究,了解流体压强与流速的关系
2、了解飞机升力产生的原因
3、激发学生对物理的兴趣,强化学生的安全意识
专题问1.什么是流体?
题设计 2.流体的压强与流速有怎样的关系?
3.
飞机的升力是怎样产生的?
所需教学环境和教学资源(说明:
在此列出本专题所需要的教学环境
和学习过程中所需的信息化资源、常规资源等和各种支持资源)
信息化资源 多媒体
乒乓球、纸张、细线,流体压强与流速演示器,水盆、
常规资源
漏斗等
流体压强与流速的关系
学习活动设计(说明:为达到本专题的学习目标,从学
生的角度设计
学生应参与的学习活动。如本专题由几个课时组成,则应分课时描述
每个课时的学
习活动设计。请以活动1、活动2、活动3等的形式,
提纲挈领地描述每个课时包含哪些学习活动以及每
个活动的主要步
骤。注意,在这些学习活动中应通过对所设计的本专题的问题的探究
完成学习任
务)
活动一: 流体的压强与流速有怎样的关系
体验:1、用吸管向筷子中间的两乒乓球吹起,观察乒乓球
2、向水盆中的两小船中间冲水,观察两小船
3、向两张纸中间吹气,观察两张纸的变化
4、教师演示自制喷雾器
5、倒置漏斗中放入乒乓球,稳力吹气,观察乒乓球的变化。
思考并讨论这些现象产生的原因。
结论:1、液体和气体统称为流体
2、流速大的地方压强小,流速小的地方压强大
活动二、解释实际现象:
1、大海中航行时,两艘船为何不能靠得太近
2、“漩涡”的形成
3、风雨中行走,雨伞上翘的原因
4、动车提速,安全线外移原因
学生思考,积极发言,准确陈述,巩固加深。
活动三:升力的产生
演示:飞机升力演示器。
思考:1、飞机升力与鸟儿滑翔有何相似之处?
2、机翼有何特殊形状?
3、流过机翼上下方的流速怎样?
4、分析压力差是怎样产生的?
整合结论:
机翼上方的空气流速大,机翼下方的空气流速小,上下方的压力差产
生向上
的升力,如果超过自重飞机将起飞。
评价方法:现场评价
评价要
评价指标:
点
学生根据体验和对生活实例的认识,例证正确,描述准确,
发言积极