初中物理压强单元教学设计以及思维导图.docx

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初中物理压强单元教学设计以及思维导图

《压强》主题单元教学设计

适用年级

   八年级

所需时间

       4课时

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，流体压强及流速的关系，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及研究性学习，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；探究流体压强及流速的关系。

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“压力的作用效果及哪些因素有关”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及流速的关系。

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）

知识及技能：

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、探究了解液体压强及哪些因素有关及公式应用

3、知道连通器的原理及应用

4、知道大气压强及及人类生活的关系

5、了解托里拆利实验原理及大气压强的特点

6、知道流体压强及流速的关系及生活中的应用                       

过程及方法：

1、通过实验探究得到压力的效果及哪些因素有关，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。

 情感态度及价值观：

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.在参及实验活动，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、知道大气压强及其及人类生活的关系

4、了解流体压强及流速的关系及其在生活中的应用

主题单元问题设计

1、压力的作用效果及哪些因素有关呢？

2、液体内部是否存在压强？

液体的压强及哪些因素有关？

3、大气压强存在？

哪些实例证明？

4、流体的压强及流速有怎样的关系呢？

专题划分

（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活动将以研究性学习活动的形式来开展学习活动。

）

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：

 探究流体压强及流速的关系（1课时）               

专题一

认识压强

所需课时

  1课时                  

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，注意及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及哪些因素有关，掌握控制变量法。

专题问题设计

1、什么是压力，它和重力有区别吗？

2、压力的作用效果及哪些因素有关呢？

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）

信息化资源

多媒体

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及的学习活动。

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）

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：

压力的作用效果及哪些因素有关

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。

）

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＝F/S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=1N/m2

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＝F/S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）

评价要点

（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

评价指标：

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

所需课时

 2课时                   

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，注意及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

专题问题设计

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？

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）

信息化资源

多媒体

常规资源

液体压强计、连通器、盐水，吸盘式挂钩，马德保半球演示器，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及的学习活动。

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？

通过及固体对比创设情境，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：

液体的压强及哪些因素有关？

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=ρgh

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=ρgh，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，液体的压强及重力无关，由深度决定，另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？

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，各部分直接及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及液体相类似，

是由于大气受到重力而产生的

3）大气压的方向：

大气压强的方向及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=?

gh=13.6×103千克/米3×10牛/千克×0.76米

=1.01×105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。

评价要点

评价方法：

现场评价

评价指标：

（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

流体压强及流速的关系

所需课时

  1课时                  

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，注意及主题单元的学习目标呼应）

1、通过实验探究，了解流体压强及流速的关系

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

专题问题设计

1.什么是流体？

2.流体的压强及流速有怎样的关系？

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 

常规资源

乒乓球、纸张、细线，流体压强及流速演示器，水盆、漏斗等

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及的学习活动。

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：

流体的压强及流速有怎样的关系

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、飞机升力及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。

评价要点

评价方法：

现场评价

评价指标：

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