一、教學目標
(一)知識與技能
1.能復述阿基米德原理并書寫出其物理表達式。
2.能借助公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排估算簡單的壓強問題。
(二)過程與技巧
1.經歷探究壓強的大小跟排開液體所受重力的關系的實驗過程,做到會操作、會記錄、會剖析、會論證。
2.通過實驗過程,初步進行信息的搜集和處理,嘗試從化學實驗中歸納科學規律,解釋簡單化學現象,進行簡單的估算。
(三)情感心態和價值觀
1.保持對化學和生活的興趣,提高對化學學的親近感,樂于探究科學奧秘。
2.通過參與實驗活動,體驗科學探究的樂趣,學習科學研究的方式,培養實踐能力以及創新意識。
二、教學重難點
阿基米德原理是壓強知識學習中的重要內容,上面一節壓強的教學過程中,早已學習了稱重法求壓強的方式,還學習了影響壓強大小的相關誘因,這為進一步學習阿基米德原理做好了鋪墊和打算。阿基米德原理是壓強知識的核心,同時為下一節研究物體沉浮條件奠定基礎。本節由“阿基米德的靈感”和“浮力的大小”兩部份內容組成。教學的重點是讓中學生經歷探究壓強的大小跟排開液體所受重力的關系的實驗過程,概括、歸納出阿基米德原理。教學中,應當采用實驗探究的方法,加強中學生構建阿基米德原理的認識過程。
重點:讓中學生經歷探究壓強的大小跟排開液體所受重力的關系的實驗過程,概括、歸納出阿基米德原理。
難點:借助公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排估算簡單的壓強問題。
三、教學策略
阿基米德原理是小學數學知識中的一個重要數學規律,是高中數學課程的重要教學內容。傳統數學教學中對這一內容的教學多采用傳授式教學方式,即班主任一般是在引入問題以后,直接用演示實驗得出推論,缺少中學生推測、設計實驗驗證的環節,使中學生對這一推論的得出倍感很忽然。這樣急于追求知識學習的做法很難使中學生對阿基米德原理的內容有深刻的印象,常常是逗留在死記原理內容、生搬硬套公式的水平,不利于對中學生進行科學方式的教育。因而,該課教學應采用探究教學方式,使中學生明白阿基米德原理這一知識的生成過程,更深刻的理解這一原理的內涵,同時有利于中學生對科學本質的認識。
四、教學資源打算
多媒體講義、空易拉罐(每組1個)、盤子每組1個、彈簧測力計每組1只、小鐵塊每組1塊、溢杯子每組1套、細線、燒杯、水等燒瓶、溢茶杯、彈簧測力計、水、鐵塊、接馬克杯、飲料瓶。
五、教學過程
教學環節
班主任活動
中學生活動
設計意圖
導出新課(5分鐘)
一、引入新課
通過上一節的探究我們曉得,溶入液體中的物體遭到壓強的大小跟物體浸在液體中的容積和液體的密度有關。這么壓強與這兩個誘因之間有如何的數目關系呢?
對于液體的密度我們查密度表可以得到,對于物體浸在液體中的容積,我們不容易曉得。能不能把它轉化成容易檢測的東西呢?
中學生傾聽、思考。
迸發學習興趣。
新課教學(30分)
(一)阿基米德的靈感
讓中學生閱讀阿基米德的靈感,兩千多年曾經,法國學者阿基米德為了鑒別金王冠是否是純銀的,要檢測王冠的容積,冥思苦想了好久都沒有結果。三天,他跨進盛滿水的浴盆泡澡時,看到浴盆里的水向外溢,他突然想到:物體浸在液體中的容積,不就是物體排開液體的容積嗎?
讓中學生做將空易拉罐按入水底的實驗,進一步感受物體溶入水底的容積跟物體排沸水的容積的關系。
由于物體浸在液體中的容積就等于物體排開液體的容積,所以我們就把決定壓強的兩個誘因就改成:物體排開液體的容積和液體的密度。請你們思索:物體排開液體的容積和液體的密度,跟液體的質量有哪些關系?跟液體的重力有哪些關系?進一步思索壓強和物體排開的液體的重力可能是哪些關系呢?
明晰實驗要探究的問題就是壓強的大小跟物體排開液體所受重力的關系。
讓中學生將空易拉罐漸漸按入水底,中學生在實驗時觀察易拉罐溶入水的多少與排沸水的多少的關系,同時體會壓強的大小。
易拉罐溶入水底的容積越大,排沸水的容積就越大即:物體溶入水底的容積=物體排沸水的容積。
中學生回答:物體排開液體的容積和液體的密度的乘積就是物體排開液體的質量。物體排開液體的質量跟物體排開液體的重力成反比。
學習一些科學史知識,又為下邊的探究做好鋪墊。
聯系上面學習過的知識,獲取新的知識。
(二)壓強的大小
探究的問題:壓強的大小跟物體排開液體所受重力的關系。
引導中學生思索設計實驗方案須要解決的兩方面的問題:
①如何檢測物體遭到的壓強。②如何檢測被物體排開的液體的重力。
在此基礎上確定實驗器材,設計實驗步驟,須要記錄的實驗數據和表格。
實驗所需的器材:彈簧測力計,鐵塊,盛有液體的燒瓶,溢杯子,大桶等。
指導中學生按步驟實驗:
①用彈簧測力計測出空大桶的重力G桶;
②用彈簧測力計測出小鐵塊的重力G物;
③將鐵塊體浸入在盛滿水的溢杯子中,記下彈簧測力計的示數F拉;
④用彈簧測力計測出盛水大桶的總重力G桶+水;
⑤計算出小鐵塊遭到水的壓強F浮和排出水的重力G排。實驗數據記錄在表格中。
把里面的數據填入到下邊的表格中阿基米德原理測物體密度,
次數
物體所受重力
/N
物體在水底彈簧測力計讀數/N
壓強/N
大桶和排開的水遭到的重力/N
大桶的重力/N
排沸水所遭到的重力/N
師生剖析數據,總結歸納出阿基米德原理:
(1)內容:
浸在液體中的物體所受的壓強,大小等于它排開液體的重力。
(2)表達式:F浮=G排
(3)導入式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
結合例題強調借助阿基米德原理解決壓強問題時須要注意以下幾點:
(1)原理中的“浸入液體里的物體”包含兩種狀態,一是物體的全部都浸入在液體中,二是物體的一部份浸在液體中,一部份漏出液面。
(2)G排是指被物體排開的液體所受的重力,它不是物體的重力,也不是物體溶入的液體的重力。
(3)V排表示被物體排開的液體的容積,當物體全部浸入在液體里時,V排=V物。當物體只有一部份溶入液體中時,V排
一、教學目標
(一)知識與技能
1.認識一切浸在液體中的物體都要遭到壓強的作用,壓強的方向是豎直向下的。
2.能認識壓強形成的誘因。
3.認識物體所受壓強的大小跟它浸在液體中的容積有關,跟液體的密度有關。
(二)過程與技巧
1.能通過實驗證明一切浸在液體中的物體都要遭到壓強的作用,壓強的方向是豎直向下的。
2.會用彈簧測力計檢測物體在液體中所受壓強的大小。
3.經歷探究壓強大小跟什么誘因有關的實驗過程,認識物體所受壓強的大小跟它浸在液體中的容積有關,跟液體的密度有關。
(三)情感心態和價值觀
1.通過實驗探究,闡明隱藏在生活中的數學規律,糾正對壓強一些片面的認識。
2.通過參與實驗活動,體驗科學探究的樂趣,學習科學研究的方式,培養實踐能力以及創新意識。
二、教學重難點
本節內容是在高中自然課和生活經驗中早已熟悉的浮起的物體遭到壓強,并結合前幾節所學知識的基礎上綜合地應用液體的浮力、壓力、二力平衡等知識來展開的。這一節是本章的重點和關鍵,對壓強的研究和學習阿基米德原理、浮力的借助奠定了基礎。壓強知識對人們的日常生活,生產技術和科學研究有著廣泛的現實意義。它是理論聯系實際的教學內容,也是高中生邁向社會的必備知識。對壓強形成的緣由的研究,須要綜合應用舊知識來解決新問題,因此對理論剖析和推理論證能力要求提升了。并且,小學生著重于對直觀現象進行具體、形象的思維來獲得知識,因而這個知識點是本節課的難點。
重點:決定壓強大小的誘因。
難點:壓強形成的誘因。
三、教學策略
首先創設問題情景,用實驗手段讓中學生認識下沉的物體也受壓強。之后在中學生動手實驗的基礎上,引導中學生依據生活經驗對壓強的大小與什么誘因有關提出有依據的推測。班主任安排中學生通過討論并在動手實驗的基礎起來驗證推測,之后引導中學生通過剖析、歸納的方式提出物體所受的壓強跟它溶入液體中的容積和液體密度的關系等的假定。最后讓中學生分組進行實驗設計和實驗操作去檢驗這一假定。在教學的各個環節中,班主任要推動中學生主動地思索并給中學生討論、交流的機會。在整個教學過程中,班主任還要注意借助學習性評價方式對中學生的探究活動進行評價。
四、教學資源打算
多媒體講義、乒乓球、礦泉射手(剪去頂部)、大茶杯、水槽、彈簧測力計、石塊、鹽、酒精等。
五、教學過程
教學環節
班主任活動
中學生活動
設計意圖
導出新課
(5分鐘)
播放錄象:野鴨、輪船漂在海面上;潛水艇在水底自由地上升和下潛;熱氣球載注重物飛上高空;人們在死海里看書等。把中學生引入與壓強有關的問題上,感受壓強的存在。
朋友們推測這兒面可能蘊藏著哪些知識呢?
觀看錄象,感受壓強的存在,說出自己觀察到的壓強現象。
從緊貼中學生生活的化學現象入手,符合中學生的認知特征。讓中學生在感受大自然的美妙與和諧中步入數學的世界,彰顯了從生活邁向化學新課標的理念。
(一)壓強
演示:把兵乓球按入水中,松手后會聽到兵乓球上升,引導中學生剖析兵乓球的受力情況,及每位力的施力物體。
得出推論:
浸在液體中的物體遭到液體向下的托力,這個向下的托力叫壓強。
壓強的方向:豎直向下。
壓強的施力物體:液體。
提問:裝入水底沉底的鐵塊是否受壓強作用?你能用彈簧測力計測出鐵塊所受壓強的大小嗎?
用彈簧測力計稱小鐵塊的重力,并稍微使勁向下托鐵塊,讓中學生觀察這時測力計的示數變化,之后將小鐵塊溶入水底,觀察測力計示數的變化。引導中學生按照二力平衡等知識判定壓強的存在及大小,最后得出推論:水底下沉的物感受遭到一種向下托的力這就是壓強。
引導中學生歸納出借助“稱重法”測壓強大小的方式:先用彈簧測力計檢測物體在空氣中所受的重力,再把物體溶入液體中,讀出彈簧測力計的示數,則物體遭到的壓強可以借助F浮=G-F進行估算。
壓強是如何形成的呢?我們舉特例來剖析:長方體浸入在水底的受力情況。
長方體浸入在水底,其左右兩個側面和前后兩個側面的面積相等,而且對應部位距海面的深度相同。
思索:水給它們的浮力大小是否相等?(相等)
水給它們的壓力大小是否相等?方向有哪些關系?(壓力大小相等,方向相反)
長方體上下兩個面所處的深度不同,下表面處的深度更深,浮力更大,而上下兩個面的表面積相同,所以下表面遭到向下的壓力比上表面遭到的向上的壓力更大。這就是壓強形成的緣由。
總結:浸在液體中的物體,上下表面遭到的壓力差就是壓強。壓強的方向是豎直向下的。
觀察實驗現象,在班主任的引導下剖析兵乓球的受力情況。
總結出壓強的概念
中學生思索討論,認識水底下沉的物感受遭到壓強,會用彈簧測力計檢測物體在液體中所受壓強的大小。
中學生思索并回答:
長方體兩個相對的側面所受液體的浮力大小相等,方向相反;壓力大小相等,方向相反,互相平衡。長方體上、下表面所受液體的壓力存在壓力差。
聯系實際,培養中學生剖析問題、解決問題的能力。
新課教學(30分鐘)
(二)決定壓強的大小的誘因
1.將啤酒瓶漸漸壓入水桶,感受壓強的變化,觀察水位變化情況,物體溶入液體中的容積變化情況。從中獲得啟示,進一步想像:壓強的大小可能跟哪些誘因有關。
2.朋友們都曉得“死海不死”,請聯系死海的特征推測壓強的大小可能跟哪些誘因有關。
在做以上的實驗時中學生可能推測壓強的大小可能與物體溶入液體中的容積、物體的重力、物體的容積、物體的質量、物體的形狀、深度、液體的密度等誘因有關系。
小組討論驗證推測的辦法,并把驗證推測的任務平攤到不同的小組,每小組只驗證其中的一個猜測。實驗過程中班主任要提示中學生怎樣控制變量。驗證推測的方式有:
a.借助“稱重法”測量浸入于水底不同深度的鐵塊所受壓強大小阿基米德原理測物體密度,驗證壓強的大小與浸入時所處的深度是否有關。
b.借助“稱重法”測量鐵塊溶入水底的容積不同時所受壓強的大小,驗證壓強的大小是否與溶入水的容積大小有關。
c.借助“稱重法”分別檢測同一個鐵塊浸入水中和浸入酒精中所受壓強大小,驗證壓強大小與物體所排開液體的密度是否有關。
d.將同一橡皮泥弄成兩個不同的形狀,之后用“稱重法”分別檢測它們浸入到水底的壓強大小,因而看出壓強的大小和物體的形狀是否有關。
總結各小組的驗證推論得出:物體所受壓強的大小與物體溶入液體中的容積和液體的密度有關,跟物體浸入時所處的深度、物體的形狀無關。
總結:物體在液體中所受壓強的大小,跟物體的密度、物體的容積、物體浸入的深度等誘因無關,跟它浸在液體中的容積有關,跟液體的密度有關。物體浸在液體中的容積越大、液體的密度越大,壓強就越大。
中學生進行實驗并思索:壓強的大小可能跟物體溶入液體中的容積有關。
壓強的大小可能跟液體密度有關。
中學生動手實驗并交流。
中學生分組探究:各小組依據要探究的課題,設計實驗。設計完畢,組織各小組先討論設計的實驗步驟,進一步修正建立。之后依照修正的步驟探究課題,設計記錄實驗數據表格并交流,最后得出實驗推論。
中學生匯報實驗過程與推論。
培養中學生有依照地進行猜測的能力
培養中學生動手實驗的能力;培養中學生觀察、思考和歸納能力;培養中學生團隊精神和相處能力。
總結(5分鐘)
通過這節課你學到了哪些?發表在峰會上與朋友們進行交流,老師適當總結。
梳理本節課知識內容,把自己所學到的知識在網上峰會與老師朋友交流,最后總結出本節課的知識點。
培養中學生總結歸納的能力。
一、教學目標
(一)知識與技能
1.曉得熱學中做功的含意。能說出做功包含的兩個必要誘因,并能判定出力是否對物體做功。
2.明晰估算功的大小的表達式,以及表達式中每位化學量的數學意義和單位。
3.能應用公式進行簡單的估算。
(二)過程與技巧
1.通過實驗和生活中的事例,理解做功包含的兩個必要誘因,判定出力是否對物體做功。
2.通過觀察和剖析,了解功的含意,學會用科學探究的方式研究化學問題。
(三)情感心態與價值觀
1.通過聯系生活、生產實際迸發求知欲,培養探求自然現象和日常生活中的數學學道理的興趣。用化學學史培養中學生的科學心態和科學精神。
2.通過合作性的探究,展示性交流,提高自信,樹立自尊、學會合作的意識,追求中學生和諧發展。
二、教學重難點
在學習《功》這一節曾經,中學生已學習了力和力的作用療效、壓強等知識,功是力的另一種療效。學習功是對后面知識的延續和應用,同時也是學習前面功率、機械效率、能等知識的必要知識儲備。本節從日常生活常見的具體實例入手,讓中學生剖析力作用在物體上,形成的不同療效,因而理解做功的必要條件。之后介紹了功的估算公式、單位以及應用公式進行簡單的估算。解決熱學問題時,假若從能量角度研究,有時會更簡便。研究功的重要意義在于,可以通過做功研究能量的變化,為研究能量轉化過程奠定定量剖析的基礎。對功的概念的認識水平直接影響能的概念的形成和功能關系的構建。
本節內容由“力學中的功”和“功的估算”兩部份構成。其中,“力學中的功”通過研究工作是否有成效使中學生認識到做功包含的兩個必要誘因,為功的估算打好基礎。“功的估算”明確了功的估算方式,從定量的角度研究功。
本節教學的重點是明晰熱學中功的含意,難點是判定力是否對物體做功。可以引導中學生通過對生活實例的辨析,對做功有初步的認識。結合實例,分辨力是否對物體做功,認識做功包含兩個必要誘因,指出力的方向與物體聯通方向一致。要求中學生能應用公式進行簡單的估算。
教學重點:明晰熱學中功的含意。
教學難點:判定力是否對物體做功。
三、教學策略
中學生已學習了力及力的作用療效等知識,但對于哪些是做功還沒有直觀的認識。本節課從物體對置于地面上的物體及其光滑水平面上帶動的物體的受力剖析,引出化學學中功的含意。接著讓中學生對日常生活常見的具體實例入手讓中學生剖析力作用在物體上后,形成的不同療效,因而理解哪些是功。對于“功的估算”公式的得出、應用公式進行簡單的估算均采用演示實驗方式,讓中學生直觀觀察、思考中使中學生總結得出本節所授知識,防止死板的教學,讓中學生充分融入到學習中來學習知識。
四、教學資源打算
多媒體教案等。
五、教學過程
教學環節
班主任活動
中學生活動
設計意圖
導出新課
(5分鐘)
讓中學生說一說,富含“功”的詞語或成語,強調其中“功”的涵義。
針對中學生的回答,班主任點評:現代漢語中的“功”主要有成效、成功、貢獻的意思,化學學中的“功”吸收了其中“成效”的意思,但它又有特殊的含意,這節課我們一起研究熱學的“功”。
板書課題:15.1熱學中的“功”
中學生思索并回答。
將中學生的數學知識與化學課堂有機融合。充分調動中學生參與課堂教學的積極性。
新課教學
(30分鐘)
一、力學中的功
1.做功的含意
教案展示:
(1)鏟車把貨物抬起;(2)小明想把大石頭移開,但沒有搬起。
讓中學生討論鏟車和小明的工作是否有成效?
引導完成物體的受力剖析,明晰是那個力對貨物的聯通作出了貢獻,因而初步得出化學學中的功的含意:
假如一個力作用在物體上,但是使物體在力的方向上通過一段距離,這個力的作用就有了成效,熱學上面就說這個力做了功。
2.做功的兩個必要誘因
教案展示:
(1)人把物體提及樓上;(2)工人推著車往前運動;(3)小寶寶使勁傘車,車未動;(4)鏟車吊注重物靜止在空中。
讓中學生標出物體遭到力的方向和物體聯通的方向,再說出幾個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處?
引導中學生總結出熱學中做功的兩個必要誘因:一是作用在物體上的力
二是物體在這個力的方向上聯通了距離。
舉例說明在你的周圍你發覺有什么做功的反例?比一比,看誰對生活觀察得最仔細?中學生可能列舉好多的反例?如起重機吊起重物、火箭升空、馬拉車前進等等。班主任對正確的反例給以肯定,對錯誤的反例引導改正。
班主任引導:下邊的幾個反例是否有做功的情況存在?
例1:起重機吊起重物靜止在空中,問拉力是否做功?貨物的重力是否做功?
例2:起重機吊著貨物在水平方向上勻速聯通一段距離,拉力對貨物做功了嗎?
例3:一個正在運動的物體所受的外力忽然消失,小球將會如何?
中學生回答后接著問:如果一個小球在光滑水平湖面上因為慣性做勻速直線運動,小球在豎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?
引導中學生按照以上例子剖析,總結物體不做功的情況:(1)有力而沒有距離,不做功;(2)有力,也有距離,但力與距離垂直(即在力的方向上沒有距離),不做功。(3)有距離(運動)而沒有力,不做功。
中學生思索并回答:鏟車的工作有成效,彰顯在它施了力,而且把貨物舉高了。小明的工作沒有成效,彰顯在他其實施了力,但并沒有使大石頭聯通。
中學生剖析并回答。(1)人把物體提及樓上時,人施了力,物體在力的方向上通過一段距離,人做了功;(2)工人推著車往前運動時,工人施了力,物體在力的方向上通過一段距離,工人做了功;(3)小寶寶使勁傘車時,男孩施了力,但車沒有聯通,男孩沒做功;(4)鏟車吊注重物靜止在空中時,鏟車施了力,但重物沒有聯通,鏟車沒做功。
中學生積極思索,并回答問題。
中學生剖析討論后回答,
有力沒有距離,不做功。
有力,也有距離,但力與距離垂直(即在力的方向上沒有距離),不做功。
物體靠慣性運動,有距離(運動)而沒有力,不做功。
運用例子對比進行思索,中學生便于接受新知識。
通過多媒體教案展示開具體的實例,迸發中學生積極思索問題,使具象的知識具體化,有利于中學生的理解與認識,也提升了中學生的剖析概括能力。
對于做功的兩個必要條件,非常是力的方向與物體的運動方向并不完全一致的情況,中學生不容易理解,通過對哪幾種情況下,不做功情況的剖析,突破了難點,加深了中學生對做功的理解與認識。
二、功的估算
班主任引導:通過以上的學習,曉得了做功不能離開兩個必要誘因,缺一不可,又曉得有三種情況下不做功,這么我們猜測一下,熱學中的功的大小可能與什么誘因有關呢?說出你推測的根據。
總結出功的估算方式:熱學里規定,功等于力和物體沿力的方向上通過的距離的乘積。
功的估算公式:功=力×距離
表達式:W=Fs
公式中符號的意義及單位:
W──功──焦耳(J)
F──力──牛頓(N)
S──距離──米(m)
1焦=1牛?米(1J=1N?m)
多媒體教案出示課本例題,引導中學生剖析物體遭到幾個力的作用。那個力做了功?重力是否做功?為何?
中學生認識到:力越大,在力的方向通過的距離越多,做的功越多。所以功與力和在力的方向通過的距離有關。
中學生明晰,物體的運動方向是水平的,馬的拉力與物體運動方向一致,因而馬的拉力對物體做功。估算功的大小時應當借助拉力大小800N與水平運動的距離3000m。重力方向與運動方向垂直,因而重力不做功。
培養中學生剖析、概括能力。也使中學生能更好的理解功的估算公式及功的單位。
通過例題加深中學生對所學知識的理解和認識,提升中學生運用所學知識解決實驗問題的能力。
課堂小結
(5分鐘)
通過明天的學習,朋友們有什么收獲?在實驗探究中又存在什么問題?還有哪些想探究的問題?
中學生可以某些回答,或互相交流,在交流的基礎上進行學習小結。
推動知識的鞏固把握。提高中學生的交流抒發能力。