2023八年级物理下册第八章压强第三节空气的力量第2课时大气压强的变化和综合运用教案(新版)沪科版

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4. 课堂练习
现在,让我们来做一些练习题,以巩固我们今天所学的知识。
(1)题目展示
请同学们打开课本第XX页,完成第X题。
(2)学生解答
学生解答过程中,老师巡回指导,解答学生疑问。
5. 总结与作业
(1)本节课我们学习了大气压强的变化规律和综合运用。现在,谁能来总结一下我们今天学到的内容?
学生1:我们学到了大气压强随高度降低而增加的规律。
五、教学过程
首先,让我们一起来回顾一下上节课的内容。我们讨论了空气的力量,也就是大气压强的概念和它在生活中的简单应用。今天,我们将深入探讨大气压强的变化规律以及它在实际中的综合运用。
1. 导入新课
(1)提出问题
同学们,你们有没有想过,为什么我们在高山上呼吸会感到困难?为什么天气预报中会有气压这一项?这些都与我们今天要学习的大气压强变化有关。现在,我想请两位同学来分享一下他们对这些现象的看法。
(2)学生回答
学生1:我觉得是因为高山上的空气稀薄,所以呼吸会困难。
学生2:天气预报中的气压变化可能是因为气压和天气有关系,气压高可能是晴天,气压低可能是阴天。
2. 探究大气压强的变化规律
(1)实验演示
现在,我将通过一个简单的实验来展示大气压强的变化。请看这个U型管实验,当我改变高度时,你们会发现什么现象?
六、教学资源拓展
1. 拓展资源
(1)图书资源:推荐同学们阅读《物理的奥秘》等科普书籍,了解大气压强在生活中的其他有趣应用,如飞机的升力原理、吸盘式挂钩等。
(2)实物资源:收集有关大气压强应用的物品,如气压计、抽水机、吸盘等,以便在课堂上展示和讨论。
(3)视频资源:观看科普视频,了解大气压强在自然界和科技领域的应用,如气象学、航空工程等。
因此,气体的体积会减少到原来的一半。
八、教学反思
在完成这节课的教学后,我对自己的一些教学设计和学生的反应进行了反思。首先,我发现通过实验来引入大气压强的变化规律非常有效,学生们对U型管实验表现出了极大的兴趣,他们通过直观的观察,更容易理解了压强与高度之间的关系。
然而,我也注意到在解释一些抽象概念时,如压强对气体体积的影响,仅仅依靠实验可能不够。我应该在理论解释上多下一些功夫,用更生动的例子或图示来帮助学生理解。例如,我可以使用气球或塑料瓶来演示压强变化对体积的影响,让学生能够更直观地感受到这一物理现象。
其中,\( g \) 是重力加速度,约为9.8米/秒平方。由于水柱高度 \( h \) 等于注射器内空气的体积,即100毫升(0.1升),转换为米为0.1米,所以:
\[ P = 1000\text{kg/m}^3 \times 9.8\text{m/s}^2 \times 0.1\text{m} = 98\text{Pa} \]
二、核心素养目标
本节课的核心素养目标在于培养学生以下能力:通过探究大气压强的变化规律,提升学生的科学探究能力,使其能够运用所学知识解释生活中的物理现象;强化学生的物理观念,特别是在理解压强概念的基础上,形成对大气压强变化因素的整体认识;提高学生的科学思维能力,学会运用控制变量法分析问题,培养逻辑推理和批判性思维能力;加强学生对科学、技术、社会与环境相互关系的理解,激发其探索自然的好奇心和责任感。这些目标紧密联系课本内容,注重学科素养在实际教学中的体现与培养。
在拓展资源和建议方面,我意识到推荐图书和视频资源对于学生的自主学习非常有帮助,但我也应该提供更多的实际操作机会,比如研究性学习项目,让学生们能够将理论知识应用到实际问题中去。
最后,我发现典型例题讲解对学生们的帮助很大,他们通过具体的题目和答案,能够更好地理解大气压强的应用。在未来的教学中,我打算增加更多与实际生活紧密相关的例题,让学生们看到物理知识在现实世界中的价值。
(4)研究性学习:选择一个与大气压强相关的话题,如“大气压强对建筑物的影响”,进行深入研究,撰写研究报告。
七、典型题讲解
例题1:
问题:一个标准大气压可以支持76cm的水银柱,那么它能够支持多高的水柱?
解答:由于水银的密度大约是水的13.6倍,我们可以用以下公式计算:
\[ h_{\text{水}} = \frac{h_{\text{水银}}}{\rho_{\text{水银}}/\rho_{\text{水}}} \]
例题3:
问题:一个注射器内有100毫升的空气,当它被推入水中时,推力需要多大?
解答:首先,我们需要计算注射器内空气被推入水中时产生的水压。假设水的密度为1000千克/立方米,注射器横截面积为1平方厘米(即0.0001平方米),那么:
\[ F = P \times A \]
\[ P = \rho_{\text{水}} \times g \times h \]
三、学情分析
八年级学生在知识层面已具备了一定的物理基础,理解了压强的基本概念和计算方法,但对大气压强的变化规律及其在日常生活中的应用认识有限。在能力上,学生具备初步的实验操作能力和观察能力,但分析、综合问题的能力尚需加强,尤其是将理论知识与实际情境结合的能力。在素质方面,学生普遍具有好奇心,对科学探究感兴趣,但部分学生在面对复杂问题时可能出现畏惧心理,影响其深入学习。
2. 拓展建议
(1)观察与思考:在日常生活中,注意观察与大气压强相关的现象,如天气预报中的气压变化、热水瓶塞跳起等,并尝试用所学知识解释。
(2)动手实践:利用身边的材料,尝试制作简单的气压计或真空泵等,加深对大气压强原理的理解。
(3)小组讨论:与同学们一起讨论大气压强在生活中的应用,分享彼此的发现和感悟,提高合作交流能力。
\[ F = 98\text{Pa} \times 0.0001\text{m}^2 = 0.0098\text{N} \]
因此,推力需要大约0.0098牛顿。
例题4:
问题:一个大型储气罐,内部压强为1.5倍大气压,如果打开一个直径为5厘米的小孔,求每秒流出的空气质量。
解答:我们可以使用理想气体方程和流体力学中的流量公式来计算:
在课堂讨论环节,我鼓励学生们积极参与,但他们有时可能会因为害羞或不确定自己的答案而犹豫不前。我意识到,我应该更多地使用鼓励性的语言,建立一个安全的学习环境,让学生们知道犯错是学习过程中的一部分,从而更加勇敢地表达自己的观点。
此外,我在布置作业时,应该更加注重作业的质量而非数量。作业应该能够巩固课堂所学,同时也要有一定的挑战性,让学生们在完成作业的过程中继续思考和探索。
四、教学方法与策略
。二、核心素养目标\n\n本节课的核心素养目标聚焦于培养学生以下能力:\n1. 科学探究能力:通过实验观察和分析大气压强的变化,提升学生提出问题、设计实验、收集数据、得出结论的能力;\n2. 物理观念:深化学生对大气压强的物理本质理解,形成对压强与高度、温度等关系的深刻认识;\n3. 科学思维:培养学生运用科学方法,尤其是控制变量法,进行逻辑推理和批判性思维;\n4. 科学态度与责任:激发学生对自然现象的好奇心,培养其面对科学问题时的积极态度和探索精神,以及对社会和环境问题的责任感。这些目标与教材内容紧密结合,旨在提升学生的物理学科核心素养。”
\[ PV = nRT \]
假设温度和气体常数不变,那么 \( n \)(气体的摩尔数)与 \( V \) 成正比。因此,每秒流出的体积 \( V \) 与流出的空气质量 \( m \) 成正比:
\[ m = \rho \times V \]
流量 \( Q \) 可以用以下公式计算:
\[ Q = \frac{\pi d^2}{4} \times v \]
其中 \( d \) 是小孔直径,\( v \) 是流出速度。由于压强差,我们可以用以下公式计算速度:
\[ v = \sqrt{\frac{2 \Delta P}{\rho}} \]
代入数据,我们可以得到每秒流出的空气质量。
例题5:
问题:一个封闭容器内的气体,压强从1大气压增加到2大气压,如果温度保持不变,气体的体积会发生什么变化?
2023八年级物理下册 第八章 压强第三节 空气的力量第2课时 大气压强的变化和综合运用教案 (新版)沪科版
课题:
科目:
班级:
课时:计划1课时
教师:
单位:
一、教学内容分析
本节课的主要教学内容为沪科版2023八年级物理下册第八章压强第三节“空气的力量”第2课时,重点探讨大气压强的变化和综合运用。教学内容与学生已有知识的联系在于,学生在之前的学习中掌握了压强的基本概念、计算方法以及大气压强的存在,本节课将在此基础上进一步探究大气压强随高度、温度等因素的变化规律,并通过实例分析,让学生理解大气压强在日常生活中的应用,如气压计的工作原理等。这一内容与教材紧密关联,旨在加深学生对大气压强概念的理解,提高知识运用能力。
④ 抽水机利用大气压强将水抽上来。
板书设计应具有艺术性和趣味性,可以使用图表、图示和示例来帮助学生更好地理解和记忆。
十.课堂
1. 课堂评价
在教学过程中,我通过提问、观察和小组讨论等方式,对学生的学习情况进行了评价。我发现大部分学生对大气压强的概念有了较好的理解,能够用所学知识解释生活中的现象。然而,仍有个别学生在理解压强与高度关系时存在困难。为此,我采用了更直观的实验演示和图示,帮助他们更好地理解这一概念。同时,我还注意到了一些学生在实验操作中不规范的问题,及时给予了指导和纠正。
\[ h_{\text{水}} = \frac{76\text{cm}}{13.6} \approx 5.6\text{m} \]
因此,一个标准大气压可以支持大约5.6米高的水柱。
例题2:
问题:在一个海拔3000米的地方,大气压强是多少毫米汞柱?
解答:我们知道,大气压强随着海拔的升高而减小,大约每上升10米,压强减小1毫米汞柱。因此,3000米的高度变化将导致压强减小:
\[ \Delta h = 3000\text{m} / 10\text{m/mmHg} = 300\text{mmHg} \]
假设海平面上的压强是760毫米汞柱,那么在海拔3000米的地方,压强为:
\[ P = 760\text{mmHg} - 300\text{mmHg} = 460\text{mmHg} \]
九.板书设计
1. 重点知识点:
① 大气压强的定义
② 大气压强与高度的关系
③ 大气压强的应用实例
④ 控制变量法在压强实验中的应用
2. 关键词:
① 大气压强
② 压强
③ 高度
④ 温度
⑤ 气压计
⑥ 抽水机
3. 重要句子:
① 大气压强随高度降低而增加。
② 大气压强与温度有关,温度越高,大气压强越大。
③ 气压计可以测量大气压强。
解答:根据波义耳-马略特定律(Boyle's Law),在温度不变的情况下,气体的压强和体积成反比:
\[ P_1V_1 = P_2V_2 \]
假设初始体积 \( V_1 \) 是1,那么当压强增加到2倍时,体积 \( V_2 \) 会变为:
\[ V_2 = \frac{P_1V_1}{P_2} = \frac{1 \times 1}{2} = 0.5 \]
3. 大气压强的综合运用
(1)案例分析
(2)学生讨论
学生1:我觉得是因为抽水机内部的气压小于外部大气压,所以水被大气压强推进来了。
学生2:是的,而且抽水机内部的空气被抽出后,形成了一个低压区,水就会被吸入。
(3)总结
很好,你们的回答都很有道理。这说明了大气压强在我们日常生活中的重要作用。不仅在抽水机上,气压计、真空包装等许多设备都利用了大气压强的原理。
学生2:我们还了解到了大气压强在日常生活中的应用,如抽水机、气压计等。
(2)作业布置
请同学们完成课后练习题,并思考一下,大气压强在我们的生活中还有哪些应用?
6. 课后反思
总之,本节课我们聚焦于大气压强的变化和综合运用,通过实验、案例分析和课堂练习,使学生在实践中掌握物理知识,提高学科素养。希望大家能够在今后的学习中,继续努力,积极探索,将所学知识运用到生活中。
(实验演示:将一个U型管一端封闭,另一端放入水中,随着高度的降低,U型管内的水柱上升。)
(2)学生观察与分析
学生1:老师,我发现当您降低高度时,U型管内的水柱上升了。
学生2:这说明什么呢?
老师:很好,这说明随着高度的降低,大气压强会增加。这是因为地球的引力作用在空气分子上的效果更强,使得空气分子更紧密。
此外,学生在行为习惯上,部分学生缺乏主动探究和合作学习的习惯,这对课程学习有一定影响。在学习过程中,可能需要教师更多的引导和激励,以帮助他们建立自信,积极参与到课堂讨论和实验操作中来。因此,本节课的教学设计应充分考虑学生的知识、能力、素质现状,通过启发式教学和小组合作,促进学生对大气压强变化规律的深入理解和应用能力的提升。
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