8.2研究液体的压强
1. 知道液体压强的产生，了解液体压强与固体压强的区别； 教学目标 2. 理解液体内部压强的规律，学会使用压强计； 3. 培养学生观察实验能力，会在实验中记录必要的数据，能通过对数据的分析得出正确的结论。 教学重点 通过实验，认识液体压强的特点 教学难点 教学方法 液体压强的规律探索实验 实验探索法、讨论法 教学用具 两端开口的玻璃圆筒、侧壁开口的玻璃圆筒、橡皮膜、压强计、水、盐水 课时安排 1课时 教 学 步 骤
1. 复习提问 (1) 什么叫压强？写出压强大小的计算公式。 (2) 压强的单位是什么？ 15帕斯卡表示什么意思？ 导以上问题，由学生回答，回答有错的请另外的学生纠正或补充，然后由入教师评讲。 新课 2. 新课引入 放在水平面上的固体，由于受到重力作用，对支承它的物体表面有压强。液体也受到重力作用，液体没有固定的形状，能流动，盛在容器内对容器底部、侧壁和内部有没有压强？如果有压强，会有哪些特点呢？ 1. 研究液体对容器的压强 (1) 演示实验：将少量水倒在平放在桌上的玻璃板上，水在玻璃板上散开；将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃圆筒内（倒水前，让学生观察橡皮膜表面与筒口相平），请同学们说一说，观察到什么现象？（橡皮膜向下 新课教学 凸出）；把水倒入侧壁开口处扎有橡皮膜的圆筒（倒水前，也让学生观察橡皮膜表面与侧壁筒口相平），又请同学说一说，观察到什么现象？（橡皮膜向外凸出）。 (2) 根据以上实验表明，液体由于受重力作用，对容器底部有压强；由于液体具有流动性，对阻碍液体散开的容器壁也有压强。 (3) 演示：实验装置如右图，指导观察，得出实验结论。 液体对容器侧壁的压强随着深度增加而增大。 2. 研究液体内部的压强 (1) 介绍压强计：介绍时，用手指轻轻按一按金属盒口的橡皮膜（不宜重按，避免U形管中的水冒出管口），请同学们观察压强计U形管中两管液面出现的高度差，力稍大点，两管液面的高度差也增大，表明：U形管两管液面的高度差越大，橡皮膜表面受到的压强也越大。 (2) 实验步骤： A. 将水倒入水槽，观察U形管两边的液面，将金属盒放入水中，再观察液面的变化情况； B. 逐渐将金属盒放入水中的不同深度，观察在此过程中，U形管中液面高度差的变化情况； C. 保持金属盒在液体中的同一深度，调节金属盒朝着各个方向，观察U形管中的液面变化情况； D. 比较金属盒在水和盐水中同一深度时，U形管中液面的高度差。 (3) 课堂讨论 A. 当把压强计连着的扎有橡皮膜的金属盒放入水中（或盐水）时，在U形管中观察到什么？（U形管的两管液面出现高度差） B. 出现这个高度差，说明什么问题？（学生答：表明液体内部有压强） C. 把橡皮膜朝不同的方向，U形管两管液面还有没有高度差？又说明什么问题？（仍有高度差，表明液体内向各个方向都有压强） D. 将橡皮膜保持在同一深度，朝着不同的方向，这个高度差是否相等？说明什么问题？（这个高度差相等，表明液体内同一深度处向各个方向的压强相等） E. 橡皮膜在3厘米、6厘米、9厘米处时，这个高度差有什么不同？又说明什么问题？（6厘米处这个高度差比在3厘米处大，9厘米处这个高度差更大，表明液体内的压强随深度的增加而增大） F. 用水和盐水做实验的U形管两管液面的高度差，在同一深度为什么盐水比水大？又说明了什么问题？（因为盐水的密度大于水的密度，表明在同一深度处，液体密度越大的压强也越大） (4) 小结： 通过讨论、归纳得出：液体内部各个方向上都有压强，随着深度的增加液体的压强增大。同一深度上各个方向的液体压强大小相等，液体的压强还与液体的密度有关。 作业 阅读课文、练习册 液体压强的特点 一、液体对容器的压强 1.对容器底部有压强（重力） 2.压强随着深度的增加而增大 3.同一深度各个方向上的压强大小相等 4.压强还与液体密度有关 板2.对容器的侧壁有压强（流动性） 书液体对容器侧壁的压强随着深设度增加而增大。 计 二、液体内部的压强特点 1.各个方向上都有压强 本课重点是让学生通过实验，研究液体内部压强的规律，关键是要学生做 教后这个实验的操作较为困难，学生实验时教师要多加指导。 记 好实验。课内，老师讲解实验步骤、实验注意事项和要研究的问题非常必要。实验中指导学生正确实验、进行观察，如实记录数据，对正确得出结论，非常重要，这是实验成败的关键之所在，也是指导学生学好物理的重要方法。 8.3大气压与人类生活 教 学 目 标 1． 知识与技能： ⑴确认大气压强的存在。 ⑵了解大气压的测量方法和估测方法，知道标准大气压的数值。 ⑶了解液体的沸点跟表面气压的关系。 2． 过程与方法： 经历“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的科学探究过程， 学习运用控制变量法研究问题。 3． 情感、态度与价值观： 培养学生严谨治学的能力，能用科学知识解释生活现象 重点 难点 教法 教具 通过实验和生活实例让学生体验到大气压的存在，建立大气压强的概念是本节课的教学重点。 让学生大气压强的产生原因是教学的难点。托里拆利实验及其原理也是本节教学的难点。 实验、观察、讨论与交流 吸盘，硬币，气球，瓶子 教 学 过 程 活动1：“A.杯中的水为什么不外流；B.吸盘为什么会紧紧粘在墙壁上”，目的是让学生感受大气压强的神奇，体会大气压强的存在，激发了解大气压强的兴趣。 其中“A.杯中的水为什么不外流”，实验很容易成功，但要告诉学生实验时应注意：①选用口径较小的玻璃杯；②选用不易吸水的纸片；③用纸覆盖杯口时纸与水之间尽量不要有空气。教材中要求学生“想一想，是什么力托住纸片的”，学生可能会简单化地说是大气压力托住纸片的，实际教学中应引导学生明白纸片上方不受大气压力，但杯中的水对纸片是有压力的，这个压力小于大气对纸片向上的压力，所以纸片才不落下。这样可以让学生真正认识大气压的存在。 “B.吸盘为什么会紧紧粘在墙壁上”，一般家庭都常使用“吸盘”挂衣物，为了保证这个活动在教室内顺利完成，可以把吸盘压在窗户玻璃上，让学生用手拉吸盘感受一下所用力的大小。（应注意人身和玻璃的安全，所用力量不要太大。） 除了教材中活动1安排的这两个实验之外，为了帮助学生建立大气压强的概念，教师可以创造条件再做一些演示或者学生实验。以下小实验供参考： ⑴模拟“马德堡半球实验”：在实验时要注意两个半球口处要用凡士林密封好，当两个学生拉球时要注意安全，防止因漏气导致失败而使学生摔倒。也可用两只“吸盘”模拟这个实验。 ⑵“巧取硬币”：把一块硬币放在平底大盘里，倒上红墨水，刚好淹没硬币，提问：谁能把硬币拿出来而不沾湿手。 然后让学生讨论，此时气氛活跃，学生得出各种结论，教师不作解释，然后教师演示：把点燃的纸放入杯子，待纸将杯中空气烧到最热时，立即倒扣在盘子里（不要盖住硬币），过一会儿，水会被吸入杯子，硬币就从水中露出来，直接用手即可拿起。该实验效果明显，会博得学生的惊讶和好奇，可以迅速抓住了学生的注意力。 ⑶“饮料瓶变形”：在饮料瓶中放入点燃的酒精棉球、待饮料瓶中空气最热时立即盖上盖，过一会儿，饮料瓶就变扁了。 ⑷“瓶子吞蛋”：在广口瓶中放入一些砂子，将点燃的酒精棉球放入广口瓶中，待瓶内空气被加热后，立即用剥了皮的熟鸡蛋堵在瓶口，过一会儿，可以发现塞在瓶口的鸡蛋被吞入瓶中（如图8-25所示）。 ⑸“吸大的气球”：两端开口的塑料瓶，一端系一气球，另一端用两用气筒抽气，气球变大（如图8-26所示）。 图8-25 图8-26 图8-27 图8-28 ⑹“神奇的玻璃管”：①出示玻璃管，向管内倒水，可看到水穿过玻璃管流出。②用手指紧紧堵住玻璃管的下端开口，向管内注入水至满。③提问：为什么水不会从下面流出？（水被手指托住） ④再用另一只手堵住玻璃管的上口，然后让学生猜一猜：如果松开堵下口的手指，水会不会流出来？⑥松开堵下口的手指，红色水柱并没有流出来！这是为什么？（空气托住了水柱不流下来）⑦松开堵住上口的手指，水应声落下。（水柱上下两端都受到大气压，水柱由于受到重力而落下。） ⑺“水往高处流”：将一干燥的玻璃瓶放在酒精灯上均匀加热一段时间，用一插有长细玻璃管的橡胶塞把玻璃瓶的瓶口塞紧，并立即倒插入盛水的玻璃槽中，这时玻璃管中的“水往高处流”，如图8-27所示。 ⑻“瓶子吹气球”：取彩色气球一个、锥形瓶一个、酒精少许、酒精灯一个，在锥形烧瓶内放入酒精少许，在瓶口套上气球备用（气球的选择由锥形瓶的大小而定）。将锥形瓶烘在酒精灯火焰上方微微加热，使瓶内酒精汽化，瓶内气压增大，可以观察到瓶口套上的气球缓慢被吹大膨胀。然后，从瓶口取下气球，使气球和瓶内酒精蒸气排出一些，再立刻把气球紧套在瓶口。可以看到气球慢慢变瘪，并缓缓地伸入锥形瓶内膨胀，并逐渐吹大。这是因为酒精蒸气遇冷液化，瓶内的气压降低，大大低于外界大气压，大气压迫使气球伸向锥形瓶内（如图8-28所示）。 “信息浏览 马德堡半球实验”可以在活动1完成后，由教师讲述或学生阅读，然后给出大气压强的概念。 怎样测量大气压 托里拆利实验是精确测量大气压强的重要实验。但由于实验中的水银是有毒的，不宜在教室里演示。为了帮助学生理解实验的过程、现象和原理，可以采用教学挂图或教学录像。实验的重点是引导学生观察水银面的高度差会稳定在一定高度。 分析“为什么水银柱保持一定高度不下降”和“为什么水银柱产生的压强等于外界大气压强”这两个问题时，教师可以借助课本图8-30引导学生分析，也可以通过动画模拟课件分析，要注意只需作简要说明，让学生明白“大气压强支持着玻璃管内的水银柱”即可。切忌凭着原来教学的惯性，随意加深，以免增加学生学习的难度。 对于标准大气压的数值1.013×105Pa的认识，重点可以放在运用公式F＝pS，对一些实例进行计算，感悟大气压强产生压力的大小。如计算人的手掌承受的大气压力（ 如可以通俗地说：“这个压力的大小大约相当于一个成年人站在手上产生的压力”），计算大气压强支持的水柱的高度（约10.3m）等。 对于直接测量大气压强的两种仪器——汞气压表和无液气压计只作一般性介绍，可以用实物或挂图向学生展示，不必讨论仪器的结构和原理。 大气压与人类生活 这部分内容，属于大气压的应用，也是对大气压知识的拓展，目的是使学生体会大气压对人类生活的影响，理解大气压与人类生活的密切关系，认识科学技术在人类生活中所起的作用。 在实际教学中，根据学校条件，可以播放有关高山反应的录像或出示有关挂图，让学生观察由于大气压强变小而对人类生理活动造成的严重影响，还可以初步认识到大气压会随海拔高度的增加而减小。 对于大气压与高度的关系的教学，教师可以安排学生课下搜集数据，或由教师提供数据，让学生在绘制大气压随高度变化的柱形图或函数曲线图，分析大气压随高度变化的规律。这样既能使课内课外有机结合，还能使学生在动手绘制图形的过程中加深理解大气压随高度变化的规律。 对于高压锅的教学，教师可以先向学生展示高压锅实物或图片，也可请家中有高压锅的学生介绍高压锅的结构和使用方法。而对于高压锅的原理，关键是做好“液体沸点跟它表面气压的关系”的实验。对于这个实验，出于安全上的考虑，应由教师演示，启发学生分析产生现象的条件，得出结论：向外拉注射器的活塞时，烧瓶内水面上的空气减少（实际是变稀薄了），空气的压强减小，水重新沸腾，这表明空气压强减小时水的沸点降低；用注射器打气加压时，烧瓶内水面上的空气增加，空气的压强增大，沸腾的水不再沸腾，这表明空气压强增大时水的沸点升高。实验时要注意安全，用注射器打气时，不要使瓶内气压太大，以防止塞子从瓶口喷出或烧瓶爆炸。 对于“航天服”的教学，可以安排学生课外搜集有关我国航天事业发展以及航天服的知识，组织学生在课堂上讨论交流自己获得的信息，感悟所学知识在高科技中的应用，理解大气压强对科技发展的作用，激发学生爱科学、爱祖国的情感。 STS栏目是为了扩展学生视野，体会大气压的广泛应用而设计的，让学生阅读讨论，再师生进行交流即可。 9.1认识浮力 【目的和要求】 认识浮力。 【仪器与器材】 阿基米德定律演示器（J2118型），盛水容器，清水，煤油。 【实验方法】 ，按次序在空气中（甲）、用手托圆柱体（乙）、将圆柱体浸没在水中或煤油中（丙），观察表明浸入液体中的物体受到液体对它的浮力，方向竖直向上。 【注意事项】 通过实验的演示，一是要肯定浮力的存在，二是要学会一种测量浮力大小的方法。采用阿基米德定律演示器做实验，不仅能与后面实验更好衔接，提高了仪器的利用率，而且由于测力计的视重变化明显，可提高实验效果。使用时，测力计要保持竖直方向，弹簧伸缩时，不要与板面摩擦，圆柱体浸入液体时要缓慢平稳，不要上下抖动。 9.2探究浮力的大小 教学目标 一、知识与技能 1．理解阿基米德原理，学会一种计算浮力的方法。 2．进一步练习使用弹簧秤测力。 二、过程与方法 1．经历科学探究，培养探究意识，发展科学探究能力。 2．培养学生的观察能力和分析概括能力，发展学生收集、处理、交流信息的能力。 三、情感、态度与价值观 1．增加对物理学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣。 2．增进交流与合作的意识。 3．保持对科学的求知欲望，勇于、乐于参与科学探究。 教学准备 空易拉罐（自备，每组2／5个）、小容器（自备，每组至少1个）、弹簧秤2×9只、纸杯9只、固体物块9个、溢水杯9只、橡皮泥9块、钉子若干。 教学过程 一、新课引入 我们已经认识了浮力， 教师；今天我们学习一种既简单又普遍适用的方法，这种方法是2000年前由古希腊学者阿基米德发现的，所以称之为阿基米德原理。（板书：阿基米德原理）。 二、进行新课 1．创设问题情境 教师：首先，我们一起来做两个实验： 实验一： 每组分发一块大小相等的橡皮泥（当众分发，增加可信度），给大家3－5分钟的时间，利用橡皮泥做一条小船，看哪一组的船装“货物”最多“货物”是规格相同的钉子。 分组实验： （由于问题具有挑战性且贴近学生实际，极大地调动了同学们的积极性，各组成员分工协作，争先恐后，开始行动。有的用手捏，有的先用笔杆轧成“饼”，再把四周折起，做成“船”，做完后纷纷放入水中，投放“货物”。“„„10、11、12„„20„„”。在这九个组中，有八个组“装货”在十个以上，有两个组在20枚钉子以上。在整个过程中，同学们兴奋不已，继而每个同学却为自己的“小船”最终“沉没”而惋惜顿足。虽然老师还没有提出做船的目的，但事实上他们在做的过程中都在思考着这样一个问题：“怎样做，才能装货更多？”） 实验二： 请同学们拿出自备的空易拉罐，慢慢地压入水中，感受手掌受力变化。（教师示范表演） 2．提出问题 教师：通过前面的两个实验，请大家思考这样一个问题：浮力的大小可能与什么因素有关？ 3．猜想与假设 教师：请同学们根据前面的两个实验作出自己的猜想，并说出猜想的根据。 （正如课前预料，同学们纷纷作出反应） 学生：底面积，因为把船底做大，“货物”装的才多；物体密度，有些物体在水中漂浮，有些物体则会沉底；液体密度，因为同一物体在水中可以沉底，在水银中则可以漂浮；浸入液体的深度，因为易拉罐越往下压，越费劲；浸入液体的深度和物体的底面积，因为用粗细不同的易拉罐，压入水中相同的深度，用力大小不同。 教师：（把各种猜想结果写在黑板上）我们今天着重研究浮力与浸入液体的深度和物体的底面积是否有关。（并引导学生取得共识）这就是浮力与物体浸入液体的体积，也就是物体排开液体的体积是否有关？有什么关系？但是测量液体体积的量筒，对少量液体而言，误差是比较大的。对某种确定的物质而言，体积和质量、重力是—一对应的。为了测量的方便（从结果出发指导实验），我们研究浮力与物体排开液体的重力之间的关系。 4．制定计划（设计实验） 教师：我们应该如何设计实验去验证我们的猜想？ （经过组内同学之间的交流，大部分同学可以确定研究方案）用弹簧秤测量物体所受浮力，用老师提供的纸杯把物体从溢水杯中排出的水收集起来，用弹簧秤测定其重力。最后寻找并比较两者之间的关系。 5．收集证据（进行实验） 分组实验 （在这个过程中，学生们展现了一些个性化的作法：有些同学在往溢水杯中放物体的同时，测出了物体所受浮力和物体排开液体所受重力；有些同学是先在自备容器中测定物体全都浸入水中时所受浮力，再利用溢水杯测定物体全部浸入水中时排开水所受重力；有些同学在测定物体排开液体所受重力时，因为杯子太轻，事先在杯子里装了适量的水，测出其重力，再把物体排开的水收集起来，测其总重，二者之差即是物体排开水所受的重力„„） （在实验过程中，一组5人，他们有的提弹簧秤，有的读数，有的记录，同学们对出现的问题时有讨论与争辩。比如有的同学手持弹簧秤的外壳部位；有的同学用弹簧秤提着物体入水中时太快，造成溢出水的体积与物体体积不等；„„通过争论，交流，取长补短，集思广益，使实验过程更加合理。） 记录数据 9.3研究物体的浮沉条件 [学习目标] 1． 理解物体的沉浮条件 2． 能应用物体的沉浮条件解决相关实际问题 新课讲解： （一）、沉浮条件： 1、思考：当将一个物体放在水中时，物体可能出现哪几种情况： 2、猜想：当物体漂浮时：F浮与G物之间的大小关系是F浮 G物 设计实验： 进行实验： 得出结论：物体漂浮时F浮 G物 在结论的基础上进行推导可得出ρ液与ρ物之间的大小关系是：ρ液 ρ物 观察漂浮的物体可得出：V排 V物 3、将漂浮在水面的物体压入水中，松开手后，物体将上浮。上浮的物体： F浮 G物，为什么？ ρ液 ρ物， 当物体上浮的过程中，在没露出水面之前：V排 V物，浮力大小 （变、不变）。 当物体上浮的过程中，在没露出水面之后：V排 V物，浮力大小 （变小、变大）。 物体上浮的最终结果是物体 在水面上。 4、如图所示：当物体完全浸没在水中，既不上浮也不下沉，静止在水中，或在水中做匀速直线运动，这种情况称为悬浮： 当物体悬浮时F浮 G物，ρ液 ρ物，V排 V物 思考：漂浮与悬浮的相同点与不同点： 5、将一铁块仍在水中，铁块将下沉，测出此铁块的重力G= ，浮力F浮= 。 可得出：当物体下沉时：F浮 G物。利用公式可推导出ρ液 ρ物， 6、下沉的物体最终将停在容器的底部，这种情况称为沉底。物体沉底时：F浮 G物，ρ液 ρ物，V排 V物 当物体沉底时，物体对容器底部 （有、没有）压力。则容器底部对物体 （有、没有）向上的支持力。 总结： 在液体中的情况 漂浮 上浮 悬浮 下沉 沉底 F浮与G物之间的大小关系 ρ液与ρ物之间的大小关系 9．4神奇的升力 【教学内容】: 神奇的升力 沪科粤教版 一课时 【教材分析】: 教材首先通过图9-21大型运输机的飞行，引出受到浮力的飞机停在跑道上不会升空，而当它滑行到一定的速度时才会腾空而起，提出使飞机上升的力是如何产生的？接下来，通过活动一让学生自己动手探究，尝试解释相关的现象，从而得出流体的压强与流速的关系。活动二是通过图示的方法及受力分析让学生明白升力是如何产生的。STS中介绍了与流体压强有关的事件。 【学情分析】:浮力从本质上来说是静止液体对物体向上与向下的压力差，而升力是流体由于流速不同而产生的压力差，学生容易将浮力与升力混淆。 【教学目标】: (1)了解气体的压强与流速的关系。 (2)了解飞机的升力是怎样产生的。 (3)了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。 (4)通过观察，认识流体的压强跟流速有关的现象。 (5)体验由流体压强差异产生的力。 (6)初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。 【教学理念】: 探究流体的压强与流速的关系是本节的重点 教学重点: 1．探究气体的压强与流速的关系。 2．解释生活中跟流体的压强与流速相关的现象。 教学难点: l．分析探究流体的压强与流速的关系实验现象，认定这些现象与流体流动有关． 2．了解为什么机翼下面的压强大? 教学方法: 以讨论与实验为主的综合启发式教学模式 教学器材 1．教师演示器材：飞机起飞、水翼船航行视频资料、机翼模型、铁架台、细线、钩码、电风扇。 2．学生分组实验器材；两张纸、漏斗、乒乓球、塑料弯管、水、烧杯、两只小纸船、水盆、注射器。 教学过程 一、导入 1．问题：在这节课之前我们学习了液体的压强和气体压强的一些知识，其实气体和液体有一些共性，气体、液体具有哪些共性? 2．讨论：气体和液体都会产生压强，气体和液体形状都会改变，都会流动。 教师对学生说法进行评价 3．定义：气体和液体都具有流动。它们统称为流体。 4．演示(视频资料)：一架飞机腾空而起，在天空自由的翱翔；下面是浩瀚的大海．一艘水翼船在飞速地前进。 根据画面展示的情景提出问题：为什么飞机可以在天空飞翔，而水翼船可以在水面上飞速前进呢?是浮力使飞机升空吗?如果是浮力使飞机升空．那么，飞机就不会静止在跑道上了，飞机也不要滑行到一定的速度才会腾空而起了。 教师：其实这些都与流体压强与流速的关系有关。 二、探究流体压强与流速的关系 1．做课文第97页“活动l”中的3个实验，尝试解释观察到的实验现象。 A．倔强的纸片 (1)按照课文介绍的方法做吹纸实验。先猜想往两张纸中间吹气，会发生什么现象?然后用手提着两张纸，让纸自由下垂．吹气前，两张纸互相平行，保持一定的间距；吹气时，两张纸相互靠近。用不同的力度吹气，改变两张纸之间气体的流动速度，观察两张纸相互靠近情况有何不同。 (2)教师和学生分析所发生的现象：在空气中纸的两个侧面都受到空气的压强，吹气前，两张纸互相平行，保持一定的间距，纸的两个侧面受到的空气的压强相等。吹气时，纸内侧空气流动加快，两张纸相互靠近，两张纸受到了向内侧的压力。显然两张纸受到了向内侧的压力与两张纸之间的空气流动有关，空气流动后纸内侧压强减小，外侧压强不变，内外压强差使纸受到外向内的压力大于内向外的压力使纸向内相互靠近。两张纸之间气体的流速越大．两张纸被压靠得就越紧，说气体的流速越大，压强越小。 (3)接着让学生用双手将一张纸靠在嘴唇下，另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，观察手中的纸会怎样?(此实验可为后面了解飞机升力产生作准备)可以看到纸张会上飘。 (4)引导学生解释所发生的现象：由于吹气时。纸片上方空气的流速大，压强变小，下方较大的压强将纸片“举”起来了。如果吹出的气越快，纸条会向上飘得越高。 B．不听话的乒乓球 (1)按照课文介绍的方法做吹乒乓球实验。想：乒乓球本身受到重力的作用，同时又有向下的气流冲向它，它为什么不下落，究竟是什么力支持着它呢? (2)引导学生按照解释吹纸实验所发生的现象解释吹乒乓球现象：在向漏斗吹气时，那股空气从细管流向捅斗的大口。当气流流到乒乓球和漏斗之间那段通道时，由于乒乓球占据着～部分空问，那里空气的通道很窄，气流速度较大，压强较小；流过那部分窄通道以后，空气再向下流，由于通道变宽，气流的速度变慢，压强较大。由压强差产生的向上的压力托住乒乓球使之不下落。 C．做个简易喷雾器 (1)按照课文介绍的方法做个简易喷雾器，将塑料弯管插在水中，从水平管口向里吹气，观察所发生的现象：水从塑料弯管的弯折处的小孔喷出，喷出后散成雾状。 (2)引导学生按照解释吹纸实验所发生的现象的方法解释简易喷雾器原理：从水平管口向里吹气时，气流从小孔流出。由于空气的流动，竖直管上方空气压强减小，在烧杯水面大气压的作用下，水沿竖直管向上流动，到弯折处，水受气流冲击，从小孔喷出，并散开成雾状。 10.1认识分子 一、课型：以学生观察分析为主，教师引导为辅； 课时：一个课时； 二、三维教学目标： 1、知识与技能： 知道物质都是由分子组成；知道分子是保持物质性质不变的最小微粒；了解人类对物质结构的认识过程；了解大多数分子直径的数量级为10－10m。 2、过程与方法： 通过对宏观物质及现象的观察和分析，了解人类认识物质结构的过程，运用猜想、实验和计算的方法知道分子是保持物质不变的最小微粒，了解大多数分子直径的数量级为10－10m。 3、情感态度与价值观： 通过看图和自己动手做实验和计算，使学生初步体会微观世界是可以认识的，进一步培养学生的观察、实验能力，推理、想像能力；激发学生对微观世界的兴趣，使学生乐于探索微观世界。 三、教学重点、难点： 培养学生通过观察和分析得出分子的概念是本节的重点；而对分子概念及其直径的理解是本节的难点。 四、教材分析： 本节介绍了分子的概念以及分子的大小。首先通过对宏观事的观察和分析，提出自然界中的物质是由什么组成的问题，然后介绍古希腊哲学家德谟克里特的猜想和其他科学家的研究和发现，最终提出分子的概念。并同时提出一切物质都是分子组成的。 本节的后半部分又以图片和一个小活动说明了分子的大小是可测的，并用“油膜法实验”测出了分子直径的数量级。书中以大量的图片以及文献资料增加学生对分子的感性认识，并以类比的方法来说明分子的大小，使学生对分子的大小有一个更清晰、更直观的认识；文中有关中国古代对物质结构的研究和认识又可以加深学生对中国文明历史的认识，从而激发学生的爱国主义热情和民族自豪感。 五、教学思路： 在教学过程中对分子概念的提出可由学生自己阅读课文和看图片得出。在得出分子概念的同时，要使学生逐步体会猜想是物理学中一种重要的研究方法，并指出我国在代思想家在这方面也做过贡献，加深学生的爱国主义热情。 得出分子概念后要引导学生对于自然界中确实存在分子这种物质找出事实证据来，培养学生严谨的科学态度。 关于分子的大小，可做一个打足气的气球会逐渐变瘪的演示实验来供学生观察与思考，这个实验可在几天前先给气球充足气扎紧挂于教室内，也可让学生回家完成，通过这一现象由学生讨论分析，可以得出很多和猜想和结论，但分子是非常小的这一结论也是显而易见的。 对于“油膜法”测分子直径的实验，可简要说明其原理，由学生自己动手参于教师的演示实验，对于所测出的分子直径的计算由学生自行算出。 对于分子的数量级之多，学生往往缺乏感性认识，教学时要充分利用教材中的比喻和课后作业中的习题加以说明。 六、教学过程： 引入： 生活中的物理现象多姿多彩，千奇百怪，例如：屋檐滴水时间长了，为什么能“水滴石穿”呢？厚厚的鞋底穿久了为什么底会越来越薄呢？铁铲用久了为什么会变薄呢？当我们走近花园时又为什么能闻到花香呢？自然界中的物质是由什么组成的呢？对于这些问题，人类很早就在探究其原因。你是怎么想的呢？带着这些问题，今天我们来学习第一节“认识分子”。 （板书） 第一节 认识分子 新课： 首先，想想人类是怎么认识分子的？ 我们注意到人类在认识分子的过程中提出了一些猜测和想法，我们把这种科学研究方法称为“猜想”。 （提问）：什么是“猜想”呢？ （学生回答）：它是经验素材和科学理论之间的一座桥梁，是一种重要的研究方法，。 它必须以科学事实为基础，不能凭空乱想，而且还要有一定的根据；对于猜想的正确性，我们又要通过实验和实践去检验。我们要进行科学探究就经常需要猜想。 （提问）：那么通过看课文后，你认为古代人们是怎样认识分子的呢？提出过怎样的猜想呢？ （学生回答）：古希腊的哲学家德谟克里特提出猜想：大块物质是由极小的物质粒子组成的。他把这种物质叫做“原子”意思是不可再分割的。 实际上在德谟克里特提出他的猜想之前，也就是公元前11世纪，我国古代思想家对物质是由什么组成的这一问题就有研究和记载：他们认为自然界是由“金、木、水、火、土”五种基本物质组成的；战国时期《中庸》也写道：“语小，天下莫能破焉”。在德谟克里特提出他的猜想之后的2000多年中，科学家进行了无数的探索和实验。随着化学学科的发展，化学家从实验中发现，自然界中确实存在着能保持物质性质不变的最小微粒。1811年，意大利物理学家阿伏加德罗首先把它称为“分子”，而且任何物质都是由分子组成的。 （板书） 一、分子的概念： 1、分子：能保持物质化学性质不变的最小微粒称为分子； 2、一切物质都是由大量分子组成的； 现在我们知道一切物质是由大量分子组成的，（提问）：你能再找出一些生活中的现象能说明一切物质都是由分子组成的吗？请大家一起讨论一下。 （学生讨论后回答）一座大楼由无数砖瓦沙粒组成，大海由无数的小水滴组成等等。 我们学习了分子是保持物质性质不变的最小微粒，知道物质都是由大量分子组成的，那么这个大量倒底有多少呢？一粒沙是由大量分子组成，那么一个沙分子又有多大呢？我们一起来看一个小实验：这是我们昨天充满气的气球，现在来看看，你可以看到什么呢？ （学生回答）：气球瘪了一些，里面的气体分子跑掉了一些。 对，里面的气体分子跑掉了，我们不是把口扎紧了的吗？为什么气体分子还能跑掉呢？原来它们从缝隙中跑掉了，那气体分子肯定要比这些缝隙要小的多了，到底有小到什么程度呢？ （板书） 二、分子的大小： 下面我们来做一个演示实验来测一下分子的直径：把1滴油酸滴入盘中的水面，让其展开，形成单分子油膜，若把分子看成球形，则单分子油膜的厚度就可认为是油酸分子的直径，我们只要测出一滴油酸分子的体积，再测出油酸展开后的面积就可算出油膜的厚度，即为分子直径； （说明之后，请两个同学到讲台做这个实验，一个做实验，一个测量和记录数据） 经过测量和计算，我们算出单分子油膜的厚度，也就是分子的直径为10－10m。用同样的方法我们还可以测其它物质分子的直径。我们看到书上98页的图5-4，这里分别是DNA分子的结构示意图和金原子的结构图。 （提问）：大家看看书再想想：大多数的直径的尺度是多大呢？ （学生回答）：大多数分子的直径的数量级为10（板书）大多数分子的直径的数量级为10－10m －10m。 原来分子这么小呀，这个直径相当于我们所学过的1nm的十分之一， 1cm3的空气中，约有2.7×1019个分子，如果每秒让1亿个分子跑出来，要经过9000年才能使容器中所有的分子都跑出来；若有这么多砖块，它们能将地球铺满，且厚度达120km，相当40000层楼高；物质和分子的关系就像把一粒沙如果比做地球，那组成沙的分子就像地球中的一个小乒乓球。 这就是我们所学习的微观世界，你觉得它奇妙吗？今天我们只学习了它的大小，以后我们还要学习更多的这方面的知识，下面请一个同学来回顾一下今天我们所学习的内容，先看一分钟的书。 （学生小结）：1、科学探究的一个重要方法：猜想； 2、分子：是保持物质性质不变的最小微粒； 3、一切物质都是由大量分子组成的； 4、分子很小，它的直径的数量级为10－10m。 在学习了分子的初步知识后，我们回家后千万别忘了巩固今天的学习成果，大家回家后观察一下身边的事物，看看它们是不是都是由分子组成呢，你能不能找到一个能用肉眼看到的分子呢？对于书本99页的作业2，你能不能将它改成一道新的题呢，回家试试看吧。 七、教学体会： 采用以学生为主体的启发式教学方式后，学生的自主学习能力有很大提高，在课堂上讨论的气氛很浓厚，思维也比以前活跃了，大多数学生能在自己看书与讨论的过程中提出一些有建设性的问题，也能解决一些实际问题，同时对于由学生参于的演示实验，普遍表现的很积极，而由两、三个同学一起完成实验，使学生锻炼了相互合作与协调能力，基本达到了教学要求； 但同时也存在一些效果不佳的地方：例如有部分学生甚至是相当数量的学生在回答理论性问题时不敢轻易发表想法，原因是他们怕说出的想法和老师的标准答案不同，片面追求和书上概念的一模一样，不太相信自己的表达能力，很多同学在做笔记时一定要等老师写在黑板上才敢写；另一个问题是对于身边事物的举例比较浮于表面化，举一反三的能力较弱；在以学生自主学习为主的形势下，那些只会死记死背的学生不如平常不很认真听讲的学生的思维要活跃；对于新的作业评价体系，不止学生，很多家长也不十分理解，认为没有固定的用作业本写的作业对学生帮助不大，有的认为可写可不写，有的干脆就不写或不做。 第二节 分子动理论的初步知识 课程目标 1．知道物质是由分子组成的． 2．知道组成物质的分子在不停地做无规则的运动且分子运动的快慢与温度有关． 3．知道分子之间有相互作用力． 4．能用分子的动理论来分析物质的三态特点及常见的自然现象 一、导入新课 情境：南宋诗人陆游在《村居书喜》中写道：“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴．”桂花开了，在很远的地方就会有阵阵花香扑鼻而来，令人心旷 神怡．你知道这是为什么吗?二、备课要点 1.通过演示说明一切物质的分子都在不停地运动． 2．通过实验知道物体温度越高，分子热运动越剧烈． 3．用类比的方法说明分子间引力和斥力同时存在． 4．了解通过直接感知的现象，可以认识无法直接感知的事实。 重点：扩散现象及分子动理论的内容． 难点：对分子间相互作用力的理解，及用分子热运动的知识解释有关现象．三、知识点击 1．分子的运动 自主探究 提出问题：组成物体的分子是静止的还是运动的? 猜想和假说：①分子不会运动． ②分子是运动的． 进行实验：①打开香水瓶，一会儿就会满屋生香． ②进入鲜花店，香气扑鼻而来． ⑧在无风的天气里，从烟囱里冒出的浓烟逐渐远去，越来越疏散． ④长时间堆放煤的墙角，墙皮内部会变黑． ⑤一块冰糖放入水杯中，过段时间水会变甜． 上述实验中的现象都是扩散现象． 扩散现象不仅是分子做无规则运动的有效例证，也是分子无规则运动的一种宏观表现．所谓扩散指的是两种不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象． 对于扩散现象，应做如下三个方面的理解： 首先，不同的物质一定要在互相接触时才能发生扩散．如果两种不同物质彼此不接触，是不能发生扩散的．扩散不是单向的一种物质的分子进入另一种物质中去，而是彼此同时进入对方的。如硫酸铜溶液和清水接触后，水分子也向硫酸铜溶液中扩散，使明显的界面模糊起来． 其次，扩散现象并不局限于处同一状态的不同物质之后间，在气体和液体、气体和固体、液体和固体之间都可能发生扩散．如在教室里打开一瓶香水，不一会儿全教室的同学都可能闻到香水的气味，这是液体和气体间的扩散现象．在热水里放入一些糖，过一会儿，水就变甜了，这是固体和液体问的扩散现象．这说明处于不同状态的不同物体之间。只要相互接触都能发生扩散． 第三，扩散现象表明分子在不停地运动着，就大量的分子来说，扩散可能朝某一个方向进行．但是对某一个分子来说，它的运动是无规则的．如在硫酸铜和清水的扩散实验中，可以看到蓝色的硫酸铜由清水的下方向上扩散，它是大量硫酸铜分子运动的结果．但对一个硫酸铜分子来说，它的运动没有一定的方向．因为在它运动的过程中，受到周围分子的碰撞而不断地改变方向．在容器中的蓝颜色变得均匀后，扩散仍在继续进行．既然物体的分子可以互相进入对方去，那么扩散现象还应说明了物体的分子不是紧密地挤在一起，而是彼此问存在着间隙．总之，扩散现象说明了：①一切物质的分子都在不停地做无规则运动．②分子之间有间隙． 2．温度对分子运动的影响 自主探究 提出问题：扩散的快慢跟什么因素有关呢? 猜测：扩散的快慢可能跟组成物体的分子运动的快慢有关． 提出问题：分子运动的快慢与什么因素有关呢? 猜测：分子运动的快慢可能与温度有关。 实验：在一个烧杯中装杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水．用滴管分别在两个烧杯底注入一滴墨水，比较两杯中墨水的扩散现象． 上述实验表明： 分子运动的快慢与温度有关，温度越高分子运动得越快． 由于分子的运动跟温度有关，所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动． 3．分子之间有间隙 自主探究 提出问题：分子之间有间隙还是紧密地挨在一起? 猜想：分子可能是紧紧地挨在一起的?分子之间可能有空隙? 实验：用两个相同的量筒分别装上等量的酒精和水，然后将它们倒入同一个量筒中．观察它们的总体积与混合前的体积的和的大小? 结论：把相同体积的水和酒精倒入一个量筒中，他们混合后的总体积总是比混合前两个体积的和小一些，说明分子之问不是紧密地挤在一起的，说明了分子之问有一一定的间隙． 4.分子间的作用力 自主探究 提出问题：扩散现象表明，分子在不停地运动，既然分子在运动，那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体积呢? 实验：(1)用力拉绳子，绳子不易被拉断． (2)将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两块铝就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开．如图6—2—1所示。 (3)补车胎时，修车师傅锉好胎和补丁后分别涂上胶，待胶将干时用力将补丁打击挤压在胎上，补丁和胎就紧紧粘合在一起． 结论：物体的分子之间存在引力，分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积，使它们里面的分子不致散开． 分子之间的相互作用力分引力和斥力，这也是比较抽象的． 理解这一点，需要我们根据一些客观存在的现象进行认真的分析和推理． 说明分子之间有吸引力的现象有：很多物体有一定的形状，而不是一盘散沙，分子不是各自分散开，要分开物体需要用力，如：把两滴水溶到一起就可合并为一滴水„„；说明分子之间存在斥力的现象有：分子之间总是有问隙，而没有被引力作用把分子紧密地拉在一起．如：液体和固体很难被压缩，但也能被压缩„„．值得注意的是分子问的引力和斥力的作用范围是很小的，只有分子彼此靠得很近时才能产生，分子问的距离太大时，分子间的作用力就十分微弱甚至没有．例如打铁时，把铁烧红，还要把两块铁叠在一起捶击，就是用压力促使它们接近分子引力能发生作用的范围里． 注意：分子间的引力和斥力是同时存在的，并不是有引力时就没有斥力，有斥力时就没有引力．只是有时引力起主要作用，而有时斥力起主要作用．何时是引力起主要作用，何时是斥力起主要作用，与分子间的距离有关． 5．分子动理论的内容 物体是由大量分子组成的，分子间是有间隙的，分子在不停息地作无规则运动，分子间存在相互作用力．这就是分子动理论的初步知识． 6．固、液、气三态中的分子 固体中分子之间的距离小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振动．所以，固体既有一定的体积，又有一定的形状． 液体中分子之间的距离较小，相互作用力较大，以分子群的形态存在，分子可在某个位置附近振动，分子群却可以相互滑过．所以，液体有一定的体积，但有流动性，形状随容器而变化． 气体中分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动．所以，气体既没有固定的体积，也没有固定的形状，可以充满能够达到的整个空间． 物质的 状态 分子间距离 分子运动情况 形状和体积 固体 分子彼此靠得很近 在平衡位置附近振动 有一定形状和体积 液体 气体 分子间距离较小 分子离得比较远 在一定限度内，分子无固定形状，但占有 能运动或滑动 一定体积 能够自由地向各个方 没有固定的形状，没 向运动 有确定的体积 10.3解剖原子 1、知道原子是比分子更小的微粒，知道电子的发现促进了人们对原子结构的探索；了解原子的核式模型，了解原子核内还有质子与中子。了解今天人类认识微观世界的尺度。 2、通过观察分析前人所做实验的结果，沿着前人探索原子结构的途径，运用猜想、实验等方法，了解原子的核式结构。 3、前人研究的成果，可使学生体会微观世界是可以认识的，从而让学生坚定科学探索的信心。 【教材分析】 电子的发现是关键，它的发现说明原子虽小，也是可分的，它的内部不仅有带负电的电子，还应有带正电的部分，这正电与负电是怎样配置的，引起科学家的猜想与探索，由此出现了原子的各种模型。 在本节教学中，应引导学生去阅读课文和相应的图，启发他们用自己的语言描绘原子的结构，再结合看微观世界尺度图，使学生了解原子层面在微观世界中的位置。 【教学重点、难点】 1、原子的核式结构模型。 2、微观世界的尺度。 【教学方法】阅读、讨论、讲解、练习。 【课时安排】1课时 【教学过程】 一、引入新课 1、复习上节学习的分子的有关知识。 2、提出问题：还有比分子更小的微粒吗？ 板书：“解剖”原子 二、进行新课 1、什么是原子？ 指导学生阅读课文，知道原子是比分子更小的粒子，知道分子有多原子分子和单原子分子。 2、电子的发现 指导学生阅读课文，知道电子及其特征，知道电子的发现说明原子是可分的。 3、原子的结构是怎样的？ 1）指导学生阅读课文，学会辩证思考，知道关于原子结构的两种典型的模型。 物理模型是在一些事实的基础上，经过想像、类比等论证提出的，它是否正确，需经实验的检验。 2）指导学生阅读“信息链接”，知道放射现象及三种射线。 4、质子和中子 指导学生阅读课文，知道原子核也是有结构的，放射现象的发现说明了这点。 知道质子和中子各自的特征。 5、原子的结构 1）让学生自主归纳，对原子的结构形成一个清晰的认识。 2）知道到目前为止发现并已得到确定的粒子有800多种。 3）质子和中子等也有内部结构，它们是由“夸克”组成的。 6、微观世界的尺度 结合图5－16，让学生对微观世界的尺度形成一个大致的认识。 三、归纳小结：让学生自己对本节所学进行归纳。 四、巩固练习 1、完成“自我评价与作业”。 2、做本节基训。 五、反思：由于本节知识比较抽象，学习中要求学生要充分发挥其想像力。本节要求不高，只是让学生对原子的结构形成一个清晰的认识，在练习过程中，表明学生对原子的核式结构已基本掌握并能用于解答一些简单的问题。 10.5宇宙深处 1、知道地球仅是太阳系的一员，而太阳系又是茫茫银河系中的一员，银河系外还有星系，这种认识将不断深化。 通过阅读课文、资料，观察图片和动手做实验，了解人类认识宇宙的历程，并且随着科学的进步，这种认识将不断深化。 2、能积极参与各种活动，对探索宇宙产生兴趣。 【教材分析】 关于飞向太空，应注意向学生介绍我国在航天方面取得的巨大成就，以进一步振奋民族精神。 从太阳系到银河系，宇宙到底有多大？应结合文中的图，向学生展示宇宙的确很大很大，人类能够观察到的范围正随着科技进步在不断扩大。 开发新家园，应该是飞出地球话题的继续，可引导学生在阅读图的基础上，进行畅谈或提出问题，以发挥他们的想像力。 【教学重点、难点】 人类认识宇宙的范围。 【教学方法】阅读、交流讨论、讲解、练习。 【教学过程】 二、进行新课 1、从太阳系到银河系 1）离太阳最远的是冥王星。 2）知道银河系是由1300亿颗恒星形成的巨大星系，以及它的范围。 3）知道光年的含义。 2、宇宙到底有多大？ 1）现在人们的视野能达到的范围。 2）知道总星系。 3）知道宇宙是无限的，人们对它的认识在不断提高和扩大。 3、开发新家园 著名的火箭先驱齐奥尔科夫斯基曾经说过：“地球是人类的摇篮，但是你不能永远待在摇篮里。”科学的发展，必将使人们实现星际航行，到其他天体上去创建新的家园。 指导学生发挥畅想，想像人类未来的新家园的蓝图。 4、天体的演变 指导学生阅读，认识天体也是有生命的。知道“黑洞”及其特征。 1）密度极大； 2）它产生的引力能吸引附近的所有物质，连光都无法逃脱。 三、归纳小结： 让学生自己对本节所学进行归纳。 四、巩固练习 1、完成“自我评价与作业”。 2、做本节基训。 五、反思：由于本节知识比较抽象，学习中要求学生要充
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