小學(xué)教案比的應(yīng)用
發(fā)表時(shí)間:2020-10-21初中物理涉及的常量及應(yīng)用2。
初中物理涉及的常量及應(yīng)用2
1.時(shí)間單位換算:1h=60min=3600s1min=60s
2.電流單位換算:1A=103mA=106uA1mA=103uA
3.電壓?jiǎn)挝粨Q算:1V=103mV1kV=103V
4.電阻單位換算:1kΩ=103Ω1MΩ=103kΩ=106Ω
5.功率單位換算:1kW=103W
6.電能單位換算:1kW·h=3.6×106J1度=1kW·h
7.長(zhǎng)度單位換算
1m=10dm=102cm=103mm=106um=109nm
1km=103m1m=10dm1dm=10cm1cm=10mm1mm=103um1um=103nm
8.面積單位換算:1m2=102dm=104cm
9.體積單位換算:1m3=103dm3=106cm3
10.容積單位換算:1L=103mL1L=1dm=10-3m3
1mL=1cm=10-6m3
11.質(zhì)量單位換算:1kg=103g=106mg
1g=103mg1t=103kg
12.密度單位換算:1g/cm3=1×103Kg/m3
13.速度單位換算:1m/s=3.6km/h
14.一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:P0=1.01×105Pa=760mmHg(毫米水銀柱)
概念、規(guī)律和理論
1.記住六種物態(tài)變化的名稱及吸熱還是放熱。
影響蒸發(fā)快慢的因素。
2.記住六個(gè)物理規(guī)律:
(1)牛頓第一定律(慣性定律)
(2)光的反射定律
(3)光的折射規(guī)律
(4)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律
(5)歐姆定律
(6)焦耳定律。
記住兩個(gè)原理:(1)阿基米德原理
(2)杠桿平衡原理。
3.質(zhì)量是物體的屬性:不隨形狀、地理位置、狀態(tài)和溫度的改變而改變;而重力會(huì)隨位置而變化。密度是物質(zhì)的特性,與m,v無(wú)關(guān),但會(huì)隨狀態(tài)、溫度而改變。
慣性是物體的屬性,只與物體的質(zhì)量有關(guān),與物體受力與否、運(yùn)動(dòng)與否、運(yùn)動(dòng)快慢都無(wú)關(guān)。
比熱容是物質(zhì)的特性:只與物質(zhì)種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量和溫度無(wú)關(guān)。
電阻是導(dǎo)體的屬性:與物質(zhì)種類、長(zhǎng)短、粗細(xì)、溫度有關(guān),與電流、電壓無(wú)關(guān)。
4.科學(xué)探究有7個(gè)要素:提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)、分析論證、評(píng)估、交流與合作。
5.物理方法是在研究物理現(xiàn)象得出規(guī)律的過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)的,主要有類比法、等效替代法、假設(shè)法、控制變量法、建立理想模型法、轉(zhuǎn)換法等。
如控制變量法:在研究問題時(shí),只讓其中一個(gè)因素(即變量)變化,而保持其他因素不變(如探究I與U、R的關(guān)系、探究蒸發(fā)與什么因素有關(guān))。
等效替代法(如求合力、求總電阻)。
模型法(如原子的核式結(jié)構(gòu)模型、磁感線,光線)。
類比法(如電流與水流、電壓與水壓)。
轉(zhuǎn)換法(電流表的原理,用溫度計(jì)測(cè)溫度,小磁場(chǎng)檢驗(yàn)磁場(chǎng))。
6.電學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的幾點(diǎn):
在連接電路的過(guò)程中,開關(guān)處于斷開狀態(tài).
在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器處于最大阻值狀態(tài),接法要“一上一下”.
電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電阻兩端,電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中.
電流表和電壓表接在電路中必須使電流從正接線柱進(jìn)入,從負(fù)接線柱流出。
7.聲音傳播介質(zhì):除真空外的一切固、液、氣體.
8.增大壓強(qiáng)的方法:
磨刀不誤砍柴工(刀口常磨得很薄)
醫(yī)生注射用的針尖做得很尖
鐵釘越尖越容易敲進(jìn)木塊
圖釘都做得帽園尖細(xì)
啄木鳥的嘴很尖
滑冰的冰鞋要裝冰刀。
減小壓強(qiáng)的方法:
駱駝的腳掌比馬要大幾倍
拖拉加(坦克)要加履帶
坐沙發(fā)比坐凳子舒服
圖釘都做得帽園尖細(xì)
書包帶常做得很寬
運(yùn)載鋼材的大卡車比普通汽車的輪子多
滑雪要用滑雪板
鋼軌下鋪枕木
房間的地基要比地面上的墻更寬。
9.常見的(1)晶體(有一定熔點(diǎn)):海波、冰、石英、水晶、食鹽、明礬、萘、各種金屬(2)非晶體:松香、玻璃、蜂蠟、瀝青
10.常見的(1)導(dǎo)體:金屬、石墨、人體、大地、酸、堿、鹽的水溶液;(2)絕緣體:橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油。
11.運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系:
原來(lái)靜止的物體:如果a受平衡力:保持靜止。b受非平衡力:沿合力方向運(yùn)動(dòng);
原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體:如果a受平衡力:保持勻速直線運(yùn)動(dòng).b受非平衡力:如果力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,則物體做加速運(yùn)動(dòng)。如果力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,則物體做減速運(yùn)動(dòng)。如果力的方向與運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上,則物體運(yùn)動(dòng)方向改變。
物體如果不受力或受平衡力將保持平衡狀態(tài),物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)說(shuō)明物體受力平衡,合力為0;物體受非平衡力將改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
相關(guān)推薦
初中物理涉及的常量及應(yīng)用1
初中物理涉及的常量及應(yīng)用1
1.空氣(15)中的聲速為:340m/s.
2.大多數(shù)人的聽覺頻率范圍:20HZ~20000HZ.
3.人耳區(qū)分回聲:≥0.1s
4.為了保護(hù)聽力和,聲音不能超過(guò)90dB;為了保證工作和學(xué)習(xí),聲音不能超過(guò)70dB;為了保證休息和睡眠,聲音不能超過(guò)50dB。
5.真空(或空氣)中的光速:C=3×108m/s=3×105Km/s
真空(或空氣)中的電磁波速度:C=3×108m/s=3×105Km/s
6.1光年=9.46×1015m.(長(zhǎng)度單位或距離單位)
7.人體的正常體溫:37;室內(nèi)的常溫為:23.體溫計(jì)的量程:35~42分度值為0.1
8.一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下:
水的凝固點(diǎn):0;
冰的熔點(diǎn):0;
水的沸點(diǎn):100(氣壓升高,水的沸點(diǎn)會(huì)升高);
4時(shí),水的密度最大。
9.電壓:
一節(jié)干電池電壓:1.5V;
一節(jié)蓄電池電壓:2V;
對(duì)人體安全電壓:不高于36V;
家庭電路電壓:220V(家庭電路為交流電,頻率為50Hz,周期為0.02s,即1s內(nèi)50個(gè)周期,電流方向改變100次);動(dòng)力電路的電壓:380V;
手機(jī)電池電壓:3.6V。
10.元電荷:e=1.6×10-19C
11.重力加速度:g=9.8N/kg≈10N/kg
12.中學(xué)生的質(zhì)量約:50Kg;
一只雞的質(zhì)量約:1.5Kg
13.純水的密度ρ=1.0×103Kg/m3=1g/cm3;人體的密度ρ=1.0×103Kg/m3=1g/cm3
14.人步行的速度v=1.1m/s;自行車速度v=4m/s
15.課桌的高度約:0.75m;
一層樓房的高度約:3m;
鉛筆長(zhǎng):17.5cm;
中學(xué)生身高約:160-170cm
16.兩個(gè)雞蛋重量約:1N;
一本教科書的重量約:2.5N.
17.人雙腳站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約:1×104Pa.
18.1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓P0=76cm水銀柱=760mm水銀柱=1.013×105Pa≈105Pa=10.3m水柱.
19.水的比熱容C水=4.2×103J/(Kg·).
20.用3顆同步通信衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通訊。
21.教室體積約:60立方米
22.禁止鳴喇叭(表示禁止鳴喇叭,此標(biāo)志設(shè)在需要禁止鳴喇叭的地方);
限制質(zhì)量(此標(biāo)志設(shè)在需要限制車輛質(zhì)量的橋梁兩端);
限制速度(路段內(nèi),機(jī)動(dòng)車行駛速度不得超過(guò)標(biāo)志所示數(shù)值)。
初中物理涉及的常量及應(yīng)用3
每個(gè)老師上課需要準(zhǔn)備的東西是教案課件,大家在認(rèn)真寫教案課件了。只有寫好教案課件計(jì)劃,未來(lái)工作才會(huì)更有干勁!你們會(huì)寫一段優(yōu)秀的教案課件嗎?小編特地為大家精心收集和整理了“初中物理涉及的常量及應(yīng)用3”,歡迎您參考,希望對(duì)您有所助益!
初中物理涉及的常量及應(yīng)用3
12.家庭電路的連接方法:
各用電器和插座之間都是并聯(lián);
開關(guān)一端接火線,一端接燈泡;
螺口燈泡的螺旋套要接在零線上;
保險(xiǎn)絲接在火線上;
三孔插座的接法是左零右火中接地。
13.溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系:溫度升高可能是吸收了熱量(或做功),內(nèi)能增加;吸收熱量時(shí),溫度一般升高(晶體熔化時(shí)和液體沸騰時(shí)溫度不變),內(nèi)能增加;內(nèi)能增加,可能是吸收了熱量,溫度一般升高。
14.晶體熔化的條件:達(dá)到熔點(diǎn)并繼續(xù)吸熱,凝固成晶體的條件:達(dá)到凝固點(diǎn)并繼續(xù)放熱。液體沸騰的條件:達(dá)到沸點(diǎn)并繼續(xù)吸熱。
物體做功的條件:有力并在力的方向上移動(dòng)一段距離。
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:閉合電路和部分導(dǎo)體切割磁感線。
15.常見光的直線傳播:小孔成像,影的形成,手影游戲,激光準(zhǔn)直,日食,月食,排隊(duì),檢查物體是否直可閉上一只眼。射擊時(shí)的瞄準(zhǔn),“坐井觀天,所見甚小”,確定視野(一葉障目),判斷能否看見物體或像。
常見光的反射現(xiàn)象:平面鏡成像,水中的倒影,看見不發(fā)光的物體,潛望鏡,自行車尾燈(反射器)。
常見折射現(xiàn)象:看水中的魚等物體,魚民叉魚時(shí)要向下叉。放在水中的筷子會(huì)向上彎折。透過(guò)篝火(水氣)看到的人會(huì)顫動(dòng)。看日出。海市蜃樓,放大鏡,星星在眨眼睛(閃爍)。
16.成像:
成實(shí)像:小孔成像(太陽(yáng)光斑);照相機(jī);幻燈機(jī)
成虛像:平面鏡成像:照鏡子、潛望鏡、水中的倒影、光滑表面上的影子;透鏡成像:放大鏡(老花鏡)看物體、凹透鏡成正立縮小的虛像(近視鏡);折射現(xiàn)象:看水中的物體:透過(guò)水和玻璃看物體、琥珀
成放大的像:凸透鏡u2f時(shí)成的像
成縮小的像:凸透鏡u2f所成的像、凹透鏡成的像
成等大的像:平面鏡、潛望鏡、凸透鏡u=2f成的像
(6)平面鏡成像特點(diǎn):等大,等距的虛像。
(7)凸透鏡成像的規(guī)律:.當(dāng)u2f時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,像距f
17.力方向大小
重力(G):豎直向下G=mg=ρvg
壓力(F):垂直指向受壓面F=G(物體放在水平面上,且在豎直方向上不受其它外力時(shí))
支持力(N):垂直接觸面向外N=F壓(支持力與壓力是一對(duì)作用力與反作用力)
摩擦力(f):與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反f=F拉(物體做水平勻速直線運(yùn)動(dòng))
拉力(外力)(F):與用力方向一致(如與繩子、手方向一致)
合力(F合):與大力相同F(xiàn)合=F1+F2=(同一方向)=F1—F2(相反方向)
浮力(F浮):豎直向上F浮=G排=ρ液gv排
18.常見的擴(kuò)散現(xiàn)象(本質(zhì)是分子在做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)):(1)用鹽水腌蛋,蛋變咸。
(2)八月遍地桂花香。
(3)墨水(糖、鹽)放入水中過(guò)一會(huì)兒,滿杯水都變黑(甜、咸)了。
(4)長(zhǎng)期放煤的墻角處被染黑了。
(5)在水果店能聞到水果的香味,吵菜時(shí)聞到菜香味。(聞到各種味道都是擴(kuò)散)。
(6)蒸發(fā)、升華也是擴(kuò)散現(xiàn)象:酒精涂在皮膚上,能聞到酒精味;樟腦丸過(guò)段時(shí)間變沒了。
19.增大摩擦的方法:
增大接觸面的粗糙程度。
增大壓力;
用滑動(dòng)代替滾動(dòng)。
如(1)塑料瓶蓋的邊緣常有一些凹凸豎直條紋
(2)在冰封雪凍的路上行駛,汽車后輪常要纏防滑鏈
(3)自行車剎車把套上刻有花紋的塑料管
(4)剎車輪胎上印有花紋
(5)手握油瓶要用很大的力
(6)鞋底有花紋
(7)捆重物用麻繩
(8)克絲鉗口刻有花紋
(9)拿起重物要用力
(10)車陷在泥里,在輪胎前面墊一些石頭和沙子
減小摩擦的方法:
減小壓力
使接觸面更光滑。
使接觸面彼此分離,如加潤(rùn)滑油,氣墊,磁懸浮。
用滾動(dòng)代替滑動(dòng)。
如:(1)搬動(dòng)笨重的物體時(shí),人們常在重物下墊滾木,
(2)給機(jī)器上潤(rùn)滑油
(3)自行車軸上安著軸承
(4)向鎖孔里加一些石墨或油,鎖就很好開;
(5)滑冰用冰刀
(6)把拉東西改成滾東西。
20.解釋常見慣性現(xiàn)象:
(1)利用慣性:
A.拍打衣服,使附著在衣服上的灰塵掉下來(lái);
B.將錘柄在石頭上碰幾下,錘頭就套緊在錘柄上了;
C.將盆里的水潑出去;
D.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳前要助跑;
E.子彈離開槍口后還能飛行一段距離;
F.甩掉手上的水;
G.汽車到站前關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)仍能前進(jìn)一段距離;
H.飛機(jī)投彈要命中目標(biāo),必須在未到目標(biāo)正上方時(shí),就提前投擲;
I.用鏟子把煤拋進(jìn)煤灶內(nèi);
J.摩托車飛躍障礙物;
K.抖掉理發(fā)師圍布上的頭發(fā);
L.彎弓射箭;
M.投擲、跳躍運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地設(shè)有較長(zhǎng)的跑道。
(2)防止慣性:
A.坐在汽車前面的坐位上要系安全帶,以防緊急剎車;
B.汽車限速行駛;
C.汽車后常寫有“保持車距”字樣;
D.在行駛的列車上行走的人,火車突然剎車時(shí)會(huì)向前傾倒;
E.運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)時(shí),不能立即停下來(lái);
F.公路設(shè)立限速標(biāo)志;
G.百米跑道在終端線后還要延伸一段;
物體的浮沉條件及應(yīng)用2
每個(gè)老師上課需要準(zhǔn)備的東西是教案課件,大家在認(rèn)真寫教案課件了。只有寫好教案課件計(jì)劃,未來(lái)工作才會(huì)更有干勁!你們會(huì)寫一段優(yōu)秀的教案課件嗎?小編特地為大家精心收集和整理了“物體的浮沉條件及應(yīng)用2”,歡迎您參考,希望對(duì)您有所助益!
9.3研究物體的浮沉條件1.教學(xué)目標(biāo)
◆知識(shí)與技能
⑴知道物體的沉浮條件,會(huì)根據(jù)沉浮條件判斷物體的浮沉。
⑵知道通過(guò)改變物體受到的浮力或重力的大小可控制物體上浮或下沉。
⑶能應(yīng)用沉浮條件解釋簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象。
◆過(guò)程與方法
⑷通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)浮沉現(xiàn)象。
◆情感態(tài)度與價(jià)值觀
⑸通過(guò)收集、交流關(guān)于浮沉條件在技術(shù)上應(yīng)用的事例,體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的密切聯(lián)系。
2.教材說(shuō)明
本節(jié)內(nèi)容包括兩個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn):一是通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究物體的浮沉條件;二是用物體的浮沉條件解釋潛水艇、氣球的浮沉原理和浮筒打撈法。
本節(jié)課是在前面學(xué)習(xí)了浮力概念及阿基米德原理的基礎(chǔ)上展開的,并與前面的內(nèi)容構(gòu)成了完整的浮力知識(shí)體系,本節(jié)知識(shí)將浮力、重力、二力平衡、密度等知識(shí)緊密聯(lián)系起來(lái),是力學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用。另外,物體的浮沉條件在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用,通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生深刻地認(rèn)識(shí)到物理學(xué)的重要性,激發(fā)對(duì)科學(xué)的興趣。
本節(jié)的編寫思路是:通過(guò)實(shí)例——潛水艇在水中上浮、下沉、懸浮的現(xiàn)象,開門見山地引出本節(jié)課的研究課題——物體的浮沉條件是什么?接著設(shè)計(jì)了“活動(dòng)一”,通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察雞蛋在不同密度的鹽水中漂浮、懸浮、下沉和上浮的狀態(tài),在學(xué)生感知漂浮、懸浮、下沉和上浮四種狀態(tài)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)受力分析,利用阿基米德原理和二力平衡知識(shí)進(jìn)行分析討論,總結(jié)出物體的浮沉條件,從感性到理性認(rèn)識(shí)浮沉現(xiàn)象。最后,通過(guò)介紹潛水艇、氣球的浮沉原理,將物體浮沉條件的應(yīng)用引向廣闊的生產(chǎn)、生活空間。
傳統(tǒng)教材把浮沉條件和認(rèn)識(shí)浮力放在一起作為本章的第一節(jié),顯得內(nèi)容多而亂,使學(xué)生一開始學(xué)習(xí)浮力就感到困難。該教材把浮沉條件及其應(yīng)用放在一起,作為獨(dú)立的一節(jié),安排在學(xué)習(xí)完阿基米德原理之后,既保障了知識(shí)體系的完整性,又使得整體知識(shí)脈絡(luò)更為清晰,有利于學(xué)生由淺入深地學(xué)習(xí)。
本節(jié)教學(xué)重點(diǎn):物體的浮沉條件是分析各種浮沉現(xiàn)象的基礎(chǔ),所以通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察,認(rèn)識(shí)物體的浮沉現(xiàn)象及探究物體的浮沉條件是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)。
本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):要弄清浮沉條件,關(guān)鍵是對(duì)浸沒在液體中的物體進(jìn)行受力分析。本節(jié)教材要運(yùn)用阿基米德原理分析雞蛋在鹽水中受到的浮力的變化,并比較浮力和重力的大小,需要較強(qiáng)的思維能力,因此是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。
3.教學(xué)建議
本節(jié)可按照學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律,由淺入深地進(jìn)行教學(xué),首先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)物體的浮沉現(xiàn)象,然后探究物體的浮沉條件,最后解釋生活中的浮沉現(xiàn)象。其中探究物體的浮沉條件是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn);組織學(xué)生做好雞蛋的浮沉實(shí)驗(yàn)及理論分析是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵。
物體的浮沉條件是什么
可以開門見山,直接引入課題,教師設(shè)疑:“浸入液體中物體都會(huì)受到浮力,為什么乒乓球會(huì)浮在水面,而小石塊卻沉入水底,物體的浮沉由什么決定?”
也可以設(shè)置一些情境,引起學(xué)生的興趣,并提出要探究的問題。例如:
(1)讓學(xué)生將石塊﹑木塊﹑曲別針﹑乒乓球等放入盛水的燒杯中,通過(guò)觀察,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)木塊﹑乒乓球漂浮,而石塊﹑曲別針卻沉入杯底,自然就想知道:浸在水中的物體,都受到水對(duì)它的浮力,為什么有的上浮、有的下沉呢?
(2)教師出示一只浮沉子,控制它在水中上浮、下沉、懸浮,學(xué)生在饒有趣味的觀察后就會(huì)提出問題:怎樣可以控制它的浮沉?浮沉子的制作方法如下:
器材:選用量筒一只,橡皮膜(可用剪開的大氣球代替)一塊,細(xì)線一根,滴管(或空眼藥水瓶)一只。(也可以用帶蓋的可樂瓶代替量筒和橡皮膜,通過(guò)擠壓瓶子使沉浮子下沉。)
制作:如圖9-6所示,先在量筒中倒入適量的水,使量筒中的水面低于量筒口約1—2cm。再用滴管吸入適量的水,使滴管剛好浮于水面并稍微露出一點(diǎn),然后用橡皮膜蒙住量筒口,再用細(xì)線扎緊。浮沉子的實(shí)驗(yàn)裝置就做成了。
演示:用手指按壓橡皮膜,可使滴管沉入水底,松開手指滴管又會(huì)浮上來(lái)。如果手指用一適當(dāng)?shù)牧Π醋∠鹌つ?,還可以使滴管停留在水中任一深度。
(3)控制潛水艇模型在水中上浮、下潛,請(qǐng)學(xué)生觀察現(xiàn)象,提出問題。
如果沒有現(xiàn)成的潛水艇模型,可按照如下方法制作:如圖9-7所示,取一只大試管,用一個(gè)鉆有兩個(gè)小孔的橡皮塞塞緊管口,在兩個(gè)小孔中各插入一根短玻璃管,并在玻璃管上各分別接上一根長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)能浤z管,其中一根膠管和注射器相連,另一根膠管只需當(dāng)試管水平浮在水面時(shí),管口能沒在水面以下即可。為使試管能水平浮在水面,可在試管的底度繞幾圈鐵絲,作為配重,使它平衡。
演示:將試管放入大玻璃水槽內(nèi),使它水平浮于水面。用注射器從試管中抽氣,試管內(nèi)的水就增多;往試管內(nèi)壓氣,試管內(nèi)的水就減少??刂七M(jìn)入試管內(nèi)的水量,試管就會(huì)在水中下沉、上浮或懸浮。
“活動(dòng)1”的目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察,使學(xué)生認(rèn)識(shí)浮沉現(xiàn)象,再經(jīng)過(guò)受力分析情況,利用二力平衡的知識(shí)和阿基米德原理進(jìn)行分析,討論物體的浮沉條件。
在探究物體的浮沉條件之前,首先要使學(xué)生明確四種浮沉狀態(tài)。
教材采用改變鹽水濃度的方法,讓學(xué)生觀察雞蛋在液體中浮沉的幾種情況?;顒?dòng)前教師要事先調(diào)配好大量濃鹽水,提供給學(xué)生使用。有的老師可能會(huì)想到:在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讓學(xué)生在清水中加鹽,以使沉在杯底的雞蛋上浮、懸浮直至漂浮,事實(shí)上由于食鹽溶解較慢,這種做法不容易看到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。
除了教材提供的方法外,還可以用下面的方法,邊演示邊講解四種狀態(tài):
(1)在黃色乒乓球內(nèi)注入適量的水,用蠟封住口,將乒乓球放入裝有適量水的大量筒中,把乒乓壓入水底,撤去壓力后,乒乓球會(huì)緩慢向上運(yùn)動(dòng),這種狀態(tài)稱為“上浮”;
(2)乒乓球上浮到一定的位置后,最后會(huì)靜止,一部分體積浸沒在水中,另一部分體積露出水面,這種狀態(tài)稱為“漂浮”;
(3)若將鐵塊放入水中,鐵塊將會(huì)向下運(yùn)動(dòng),這種狀態(tài)稱為“下沉”,鐵塊最后會(huì)下沉到容器底部;
(4)將灌滿水的小氣球(小氣球內(nèi)要盡可能灌滿水,不留空氣,必要時(shí)還要在口處綁一些細(xì)鐵絲,否則不易浸沒在水中)扎緊口,輕輕放入水中,小氣球會(huì)停留在水中任何深度處,這種狀態(tài)稱為“懸浮”。
還可以讓學(xué)生再舉出生活中的一些類似實(shí)例,增加感性認(rèn)識(shí)。
關(guān)于物體浮沉的“條件”,學(xué)生在日常生活可能存在一些錯(cuò)誤的經(jīng)驗(yàn)或思維定勢(shì),如認(rèn)為“重的物體下沉,輕的物體上浮”。為此,可演示一個(gè)小實(shí)驗(yàn):把一枚小鐵釘放在水中,結(jié)果下沉;而將大木塊放在水中,會(huì)上浮直至漂浮。大木塊顯然比小鐵釘重。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生原有的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)發(fā)生沖突,有利于糾正學(xué)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn),激發(fā)學(xué)生深入思考物體浮沉的條件。
做完雞蛋浮沉的實(shí)驗(yàn)后,讓學(xué)生思考、討論教材中的兩個(gè)問題,重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)雞蛋進(jìn)行受力分析,并運(yùn)用阿基米德原理分析雞蛋受到浮力的變化,再?gòu)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)出發(fā),分析、比較重力和浮力的大小關(guān)系,得出物體的浮沉條件。此時(shí)教師要強(qiáng)調(diào)物體上浮、下沉是運(yùn)動(dòng)過(guò)程,物體受非平衡力作用。下沉的結(jié)果是沉到液體底部,上浮的結(jié)果是浮出液面,最后漂浮在液面??稍傺菔疽幌陆]在水中的木頭的上浮過(guò)程,以加深對(duì)上浮和漂浮的印象。
最后由師生共同歸納物體的浮沉條件:
(1)當(dāng)物體受到的浮力F浮大于物重G時(shí),浸在液體中的物體會(huì)上??;
(2)當(dāng)物體受到的浮力F浮小于物重G時(shí),浸在液體中的物體會(huì)下沉。
(3)浸在液體中的物體F浮等于物重G時(shí),物體懸浮在液體中或漂浮在液面。
“想一想”
漂浮與懸浮的共同點(diǎn)是浮力等于重力,容易使學(xué)生產(chǎn)生“物體的漂浮與懸浮是一回事”或“一個(gè)物體在同一液體中既可以漂浮又可以懸浮”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。糾正上述錯(cuò)誤觀點(diǎn)的最好方法是讓學(xué)生進(jìn)一步觀察漂浮與懸浮的演示實(shí)驗(yàn),通過(guò)比較找出二者有哪些不同。漂浮是物體浮在液面的平衡狀態(tài),物體的一部分浸入液體中。懸浮是物體浸沒在液體內(nèi)部的平衡狀態(tài),整個(gè)物體浸沒在液體中。
對(duì)于學(xué)生產(chǎn)生的“雞蛋為什么既可在鹽水中漂浮,又可懸浮”這類疑問,可引導(dǎo)學(xué)生討論以下幾個(gè)由淺入深的問題:雞蛋從懸浮變?yōu)槠〉倪^(guò)程中,雞蛋浸入液體的體積是否變化?鹽水的密度是否變化?雞蛋受到的浮力是否變化?(浮力都等于重力,而它受到的重力沒有改變,所以浮力的大小也沒有改變。)然后再根據(jù)阿基米德原理的表達(dá)式F浮=G排=ρ液gV排分析,若ρ液變小,但V排變大,可以使物體受到的浮力不變。這樣,不需強(qiáng)調(diào),學(xué)生自然能夠明白,同一個(gè)物體在同一密度的液體中既漂浮又懸浮是不可能的;對(duì)于像“滿載的輪船由內(nèi)河駛?cè)氪蠛?,受到的浮力大小是否改變?(不變)船?yīng)稍稍上浮一些還是下沉一些?(上浮一些)”這類問題也很容易理解了。
通過(guò)以上的分析,學(xué)生就會(huì)知道:通過(guò)改變液體的密度可以改變物體的浮沉狀態(tài)。對(duì)于程度比較好、學(xué)有余力的學(xué)生,還可引導(dǎo)他們根據(jù)物體的浮沉條件和阿基米德原理表達(dá)式進(jìn)一步進(jìn)行理論推導(dǎo),得出如下結(jié)論:
當(dāng)ρ物ρ液時(shí),物體下沉;
當(dāng)ρ物ρ液時(shí),物體上浮直至漂浮在液面上;
當(dāng)ρ物=ρ液時(shí),物體懸浮在液體中的任何深度里。
浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用
關(guān)于潛水艇的浮沉原理,可以通過(guò)展示掛圖,請(qǐng)學(xué)生對(duì)照教材圖9-14與圖下面的文字說(shuō)明自己來(lái)總結(jié)。有條件的學(xué)校,還可以利用多媒體展示,讓學(xué)生直觀了解潛水艇是如何實(shí)現(xiàn)上浮與下潛的。此處要注意突出講原理,不要糾纏技術(shù)問題,對(duì)潛水艇不必講水箱的構(gòu)造及怎樣利用壓縮空氣把水箱中的海水排出等。
為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也可以讓學(xué)生通過(guò)自制潛水艇模型來(lái)感受潛水艇的浮沉原理:
器材:空塑料眼藥水瓶一只,大鐵釘一只,自行車氣門芯皮一根,還有膠帶、錐子、小刀等。
制作:用膠帶將眼藥水瓶和大鐵釘纏在一起,在塑料瓶緊靠鐵釘?shù)膫?cè)壁上用錐子戳幾個(gè)小孔,再用小刀將瓶口削尖,在瓶口處接上自行車氣門芯皮,這就做成了潛水艇模型。
思考:把模型進(jìn)入水中,從管內(nèi)吸氣,模型將怎樣?為什么?向管內(nèi)吹氣,模型又將怎樣?為什么?
學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)就會(huì)發(fā)現(xiàn):把潛水艇模型放入水中,向外吸氣時(shí),由于內(nèi)部的壓強(qiáng)減小,在外界大氣壓的作用下,水就會(huì)從側(cè)壁上的小孔進(jìn)入塑料瓶,使模型的重力增加,大于它受到的浮力,于是模型下潛;反之,向管內(nèi)吹氣,會(huì)把部分水排出模型,使模型的重力減少,小于它受到的浮力,于是模型上浮。由此總結(jié)出潛水艇的浮沉原理是:通過(guò)改變自重實(shí)現(xiàn)上浮和下沉。
此時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生將潛水艇和“活動(dòng)1”中雞蛋的浮沉原理進(jìn)行對(duì)比,明確:通過(guò)改變浮力或改變重力這兩種方法都可改變物體的浮沉狀態(tài)。還可介紹一些有關(guān)潛水艇的知識(shí),例如:潛水艇的發(fā)展過(guò)程、現(xiàn)代潛水艇資料、我國(guó)的潛水艇等,拓展學(xué)生的視野。
關(guān)于氣球的浮沉原理,可以先演示以下實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生的興趣:找一個(gè)非常薄的塑料袋,口向下放置,并將袋口用透明膠帶適當(dāng)粘合變?。ú灰馑溃?,使它變?yōu)樯洗笙滦〉臍馇蛐螤睿镁凭珶粼诖谔帉?duì)空氣加熱,幾分鐘后,氣球即可升空。在觀察之后,請(qǐng)學(xué)生對(duì)照教材圖9-15及相關(guān)文字說(shuō)明,嘗試回答:(1)熱氣球?yàn)槭裁磿?huì)升起來(lái)?(熱空氣的密度較小,使得熱氣球的重力小于它受到的浮力,所以上?。?)假如由你來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)吊籃的熱氣球,為了使它能降回地面,你打算采用什么辦法?為什么?(停止加熱,氣球就會(huì)縮小體積,減小浮力,降回地面)并指出:熱氣球、氫氣球、飛艇都是通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮的。
在學(xué)習(xí)浮沉條件的應(yīng)用時(shí),除了課堂內(nèi)、外安排一些小制作、小實(shí)驗(yàn)外,還可以安排學(xué)生查閱有關(guān)浮力應(yīng)用的資料(如鹽水選種、深水打撈等),學(xué)生通過(guò)收集、交流關(guān)于浮力應(yīng)用的資料,了解浮力應(yīng)用的社會(huì)價(jià)值,使學(xué)生開闊視野,培養(yǎng)發(fā)展學(xué)生獲取信息的能力,并體會(huì)物理在科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)中的作用。
4.教學(xué)評(píng)價(jià)
●課堂測(cè)評(píng)
1.一個(gè)重為10N的木塊在水中上浮,最后漂浮在水面上,這木塊受到的浮力()
A.上浮時(shí)小于10N,漂浮時(shí)大于10N
B.上浮時(shí)大于10N,漂浮時(shí)小于10N
C.上浮時(shí)等于10N,漂浮時(shí)等于10N
D.上浮時(shí)大于10N,漂浮時(shí)等于10N
2.一艘輪船從河里駛?cè)牒@铮l(fā)生變化的物理量是()
A.船受到的重力
B.船受到的浮力
C.船排開液體的重量
D.船排開液體的體積
3.把質(zhì)量相同的實(shí)心木球和實(shí)心鐵球浸沒于水中放手后,木球上浮而鐵塊下沉。靜止后它們受的浮力大小是()
A.F木球F鐵球B.F木球F鐵球
C.F木球=F鐵球D.無(wú)法判斷
4.潛水艇是通過(guò)改變實(shí)現(xiàn)浮沉的;而水中的魚兒則是通過(guò)改變魚鰾中的氣體體積來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉的。原來(lái)處于懸浮狀態(tài)的魚兒,如果將魚鰾中的氣體體積減小一些,將有助于魚兒。
5.游泳時(shí),有的人會(huì)有這樣的體驗(yàn):當(dāng)人站立在水中且身體將要浸沒時(shí),池底對(duì)腳的支持力幾乎為零。假如一位重為490牛的同學(xué)正在體驗(yàn)這種感覺,此時(shí)他受到的浮力約為多少?排開水的體積約為多少?
6.把重5N、體積為0.6cm3的物體投入水中,當(dāng)物體靜止時(shí),受到的浮力是多少?為什么?
【參考答案】
1.D2.D3.A4.自身的重力下潛5.490N5×10-2m3
6.假設(shè)物體能浸沒于水中,則此時(shí)受到的浮力為F浮=ρ液gV排=1.0g/cm3×10N/kg×0.6cm3=6N,大于物體自身的重力,因此物體最終會(huì)漂浮在水面上,由漂浮條件可得F浮=G=5N。
●“自我評(píng)價(jià)與作業(yè)”指導(dǎo)
1.略
2.上浮下沉懸浮或漂浮
3.死海中的水含鹽量較高,密度較大,產(chǎn)生的浮力較大,當(dāng)人受到的浮力和自身的重力相等時(shí),人就可以漂浮在海面上讀書。
4.C
5.13/103
●“課外活動(dòng)”指導(dǎo)
在該項(xiàng)活動(dòng)中,要使瓶子懸浮需要反復(fù)調(diào)試。建議讓學(xué)生先做上浮、漂浮,再做下沉,最后做懸浮。既使做不成懸浮也沒有關(guān)系,學(xué)生在調(diào)節(jié)過(guò)程中會(huì)親身體驗(yàn)到:重力和浮力的大小關(guān)系,決定著物體的浮沉。