“压强和浮力”教学设计建议

发布时间:2014-11-17    编辑:教案中心小组    来源:网络&投稿

内容标准分析

压强和浮力是中学物理教学中的重要概念,都属于物质间的相互作用,它们之间有较紧密的内在联系,具有很强的规律性,它与生活、生产有密切的关系。本单元内容包括:固体压强、液体压强、大气压强、浮力以及流体压强与流速的关系。

一、单元知识结构

二、《课程标准》与《教学大纲》中教学要求的比照

教 学 内 容

教 学 要 求

教 学 大 纲

课 程 标 准

压力和压强

知道压力的概念;理解压强的概念

通过实验探究,学习压强的概念

能用压强公式进行简单计算

知道增大和减小压强的方法

液体内部压强

理解液体内部压强的规律和公式(不要求计算侧面压力,不讨论静液佯谬)

连 通 器

知道连通器的原理

大 气 压 强

知道大气压强的现象

知道大气压强随高度的增加而减小

了解测量大气压强的方法

气体压强跟体积 的 关 系

知道在温度不变的情况下,一定质量的气体的压强跟体积的关系

抽水机和水泵

选学

浮 力

知道浮力产生的原因

通过实验探究,认识浮力,经历探究浮力大小的过程

阿基米德原理

知道阿基米德原理

知道阿基米德原理

物体的浮沉

条 件

理解物体的浮沉条件

知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理

知道物体浮沉的条件

流体压强与流速 的 关 系

选学

通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系

机翼的升力

选学

三、教学目标解读

1.通过实验探究,学习压强的概念。能用压强公式进行简单计算。知道增大和减小压强的方法。

压强是生活生产中应用广泛的一个概念。因此可以通过学生自己的实验探究来学习。对于“能用压强公式进行简单计算”,指的是如果知道压力、受力面积、压强这三个量中的两个,能够通过概念的理解或公式的变形计算出第三个,不要求与其他公式综合进行计算。“知道增大和减小压强的方法”这项要求,既是为了使学生深入学习压强的概念,更是为了使学生能把知识应用于日常生活。因此教学中要注意:

(1)加强实验。在教学中尽量安排探究性学习活动,活动要具有实验操作方便、规律性强、结论容易获得的特点,适宜初中学生探究。如:压力的作用效果跟什么因素有关?让学生通过进行自主研究,体验科学研究的过程,从中获得最直接的、生动的实验事实,使学生获得较多的感性认识,受到科学研究方法的教育;从收集的证据中,总结和归纳规律性的知识,初步学习归纳的方法,培养学生的思维能力;从实验的成功中获得愉悦,为提高学习能力和自信心打基础。

(2)注意教给学生综合运用知识分析解决问题的方法,特别要注意帮助基础较差的学生学好知识。允许每个学生根据自己的特点获取或深或浅、这方面或那方面的知识,不仅不会使学生对物理产生为难情绪,而且培养了学生学习物理的兴趣。如:“液体内部压强规律”,这部分知识是学生必须知道的,但关于液体内部压强公式,可让学生根据自己的需要和能力选择学习,给学生一个自由空间。

(3)在教学中,都要从生活实际提出问题入手,使学生体会到物理来源于生活,服务于生活。认识到:物理学是有用的,知识渗透在社会生活的许多方面,成为现代社会的重要支柱,对社会的发展和人们生活水平的提高起重要作用。基于这种考虑,教学中可多增加一些小实验、小制作等活动,习题中尽量设计一些结合社会生活实际的题目,为学生提供运用和巩固所学的知识的机会,使学生在多种形式的学习活动中成长。

2.了解测量大气压强的方法。

通过观察大气压强有关的现象,感知大气压强是一种客观存在。托里拆利实验是物理学史上一个重要实验,不能做实验可通过看VCD,让学生知道实验的过程和事实,使学生了解大气压强大小的由来,并记住标准大气压强的数值。通过实例计算和介绍大气压强的应用,使学生感悟大气压产生的压力大小,并认识物理及其相关技术对社会发展和人类生活的影响。对于气体的压强跟体积关系的实验是一个定性实验,对基础较好的学生可利用注射器做实验,还可以结合生理卫生课列举人的呼吸运动,联系胸腔、肺气压变化进行简单的分析。

3.通过实验探究,认识浮力。经历探究浮力大小的过程。知道物体浮沉的条件。

浮力知识的内容综合性较高、能力要求也高。在教学中,要注意复习力、二力平衡、密度及液体压强等有关知识;要利用学生已有的生活经验发展学生的认识;在实验探究的过程中,培养学生分析问题和推理能力。

(1)浮力是在学生生活经验的基础上,通过实验和观察来建立浮力的概念和研究浮力的规律。通过实验让学生经历探究浮力大小的过程,体会和感悟实验的方法对物理学习的重要性,同时也加强了理论分析和推理判断的作用。在教学中应注意学生掌握基础知识的程度和抽象思维能力发展的情况,积极引导学生自己应用已掌握的基础知识,用科学的观点和态度来研究浮力问题,认真思考,主动地学习。

(2)物体的浮沉条件有两个知识点:一是物体的浮沉条件;二是轮船、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。前者重在综合所学力学知识培养学生的分析能力,后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活生产中的应用及其重要意义,进一步了解物体的浮沉条件,能够说出在它们当中为实现漂浮、上浮、下沉、悬浮所采取的措施,了解它们的构造特点。除课堂内、外安排一些小制作、小实验外,还可以安排学生查阅有关浮力知识的资料(如:古代利用浮力的故事、长江三峡、深水打捞等),学生通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值,使学生开阔视野,培养发展获取信息的能力,并体会物理在科学、技术、社会中的作用。

4.知道阿基米德原理。

对阿基米德原理不要求计算繁难的综合题,突出用最基本的原理来分析问题。在学生熟练掌握阿基米德原理的基础上,教师可引导学生推导出阿基米德原理的推导式,这对学生理解、掌握阿基米德原理,对综合运用前面学过的知识,对于学生形成知识结构、发展思维能力等都有很大的作用。关于物体在气体中也受浮力,不要在认识浮力概念的时候学习,而应放在得出液体的阿基米德原理后再学习,这样可以使学生对“物体在液体中所受的浮力”有完整的学习过程,同时也保证了气体浮力知识的完整、思路连续。

5.通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。

介绍“流体的压强与流速的关系”是对前面所学知识的补充和延伸。对于流体的压强与流速的关系,只需知道“流速越大的位置压强越小”就可以了,因为这里的要求是最低的,即“初步了解”。要重在用来解释实际问题。在教学中,应选取与日常生活和社会发展联系密切的实际知识,以学生能够接受的形式,展示物理学的魅力,培养学生乐于探索物理道理的兴趣,使之生动活泼、积极主动地参加学习活动,促进学生全面发展。因此,不宜追求理论上的完备,应通过生动、鲜活的演示实验和随堂小实验,增加学生的感性知识,引导分析、归纳,概括出学生能够理解的知识要点。还可以利用计算机课,来讲解“飞机升力的产生”等,或开展简便易行的探究和实践活动,使学生体验科学、技术、社会的紧密联系。

四、重点、难点分析

1.压强是贯穿这一单元的主干,是本单元的学习重点。对初中学生学习难度比较大,原因是:压强的知识比较抽象,特别是液体压强的知识需要较强的抽象思维能力;学生对这部分知识的感性经验较少;学习本单元知识又需要综合运用力的概念、密度、二力平衡等知识;解释有关现象、解答问题需要一定的分析表达能力。由于固体、液体、气体它们的性质不同,因而对不同物态的压强量度和测量方法等都各不相同,那么,液体的压强是教学的难点。在教学中注意:

(1)明确引入“压强”概念的物理意义。理解压强的概念,关键在于认识压力产生的效果跟受力面积有关,相等的压力能产生不同的效果,日常生活中不少实例可以说明。为了表示压力产生的效果,需要引入“压强”这一概念。

(2)在讲压力概念时,可采用对比方法进行学习。如:将压力和重力进行对比分析。认识到压力和重力是两种不同性质的力,压力不一定是由物体的重力产生的,但将一个物体放在水平支撑面静止时,物体对支撑面的压力的大小与物体重力的大小相等。在讲解时可以画力的示意图举例说明。如:手用力往墙上按图钉,墙壁受图钉尖的压力,压力方向与墙面垂直。施力者是图钉,受力者是墙壁,与图钉受重力大小无关。还可用列表说明,如:以放置在斜面上的质量为m的木块对斜面产生的压力为例,说明这两个力的区别。

施力物体

受力物体

力的方向

力的大小

力的性质

重 力

地 球

木 块

总是竖直向下

mg

引 力

压 力

木 块

斜 面

垂直于斜面

小于mg

弹 力

因此,放在水平桌面上的物体,对桌面产生的压力的大小,等于物体本身重力大小的事实,仅说明压力在数值上等于物体的重力,方向相同,不能把它们混为一谈。

(3)明确由于固体和液体的性质不同,因此在计算压力和压强时,要采用不同的方法。在归纳解题思路和方法时,不但要总结一般规律,还要找出它们的特性,简化分析和计算过程。

2.浮力这一知识牵连的概念多,需要综合运用知识分析、解决问题的能力较强。认识浮力是教学的重点,探究浮力产生的原因是难点。学生有不少生活经验干扰学习正确的知识,在教学中既要注意利用学生已有的经验和知识,又要注意纠正那些非科学的经验和观念。如容易混淆的概念:“浸在”和“浸没”的区别;“排开液体体积”和“物体体积”的关系;“悬浮”和“漂浮”的区别。对于“浮力”的学习,要让学生经历探究浮力大小的过程。在探究“浮力产生的原因”要运用二力平衡和液体内部压强等知识进行分析,有一定的难度。可利用演示实验(或多媒体课件展示)来引发学生的思考,减少抽象性,增加学生的感性认识,降低难度。

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