核心素养下《压强》大单元设计

一、单元内容

压强是初中物理课程中一个重要概念,它是体现压力作用效果的重要物理量之一。压强不仅和人们的生活密切相关,而且是材料力学、热力学中的核心概念。《课标》中属于理解层次的内容要求只有四条,压强是其中一条,可见压强在初中物理课程中占有重要地位。

    在第七章学生学习了力的概念,知道力的三要素,知道施力物体和受力物体,知道产生形变是力的一种作用效果。本章第1节学生开始认识压力的方向和大小,明确压力是作用在受力物体的支承面上,同样的力作用在不同的面积上,其产生的效果不同,因此有必要引人压强的概念。

教材在介绍了一般性的压强概念后,分别介绍了液体的压强和气体的压强。并进一步研究了液体中压强的特点。液体压强的内容是学生学习下一章浮力内容的基础,气体的根强也是很重要的内容。学习过这些内容后,学生就能够明白许多生活中有关的问题。

与速度、密度的定义方法相同、压强的定义采用的是比值定义法。第十一章“功和机械能”中学生还将学习另一个用比值定义的物理量——功率。学生形成速度、密度概念的过程,为本章压强概念的学习打下了基础。同样,理解压强概念,反过来也有助于速度、

密度概念的巩固、深化。

本章的章首图展示的是我国蛟龙号载人潜水器照片,它于2012年成功潜入7 km级深海,使我国具备了载人到达全球99%以上海洋深处进行作业的能力。蛟龙号标志着我国不仅在潜海的深度上达到了国际领先水平,而且在海底载人科学研究和资源勘探能力等方面

也都步入了世界领先行列。教学中通过引入蛟龙号潜水器、既可以使学生了解液体压强的应用,更能培养学生理论联系实际及关注科技发展的意识。

二、课标要求

本章内容属于课程标准中科学内容的第二个主题“运动和相互作用”,是该主题下的二级主题“机械运动和力”中的部分内容。内容标准要求如下:

2.2.7 通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。

例 8 估测自己站立时对地面的压强。

2.2.8 探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。

例 9了解铁路站台上设置安全线的必要性。

三、单元学习目标

1. 能通过实验,探究压力作用的效果跟压力的大小和受力面积的关系;

2. 能描述压强概念的建立过程。能熟练写出压强公式、单位,并能用压强公式进行简单计算;

3. 会应用压强公式分析增大或减小压强的具体方法,并能解释与压强有关物理现象。

4. 经历探究液体压强的特点的实验过程,认识液体压强与液体深度和密度的关系,能准确陈述液体压强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象;

5. 能熟练写出液体压强公式,并能进行简单计算。

6. 能说出连通器的特点,并能举出一些常见连通器的实例;

7.通过观察、实验,检验大气压强的存在。能通过实例说出大气压在生产、生活中的应用。

8.能简单描述托里拆利实验,能说出标准大气压的数量级,能说出大气压随高度变化的规律。

9.能说出液体沸点跟气压的关系。

10.了解活塞式抽水机的工作过程和原理。

11. 通过实验,能总结出流体压强与流速的关系;

12. 能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因,进而解释飞机在空中飞行的原因;

13. 能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。

四、单元情境

本章情景:有人说,设想你在7 km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,海水对你脚背的压力相当于1 500个人叠起来踩在你的脚上!海水的压力果真有这么大吗?”        

五、学法指导

1、教学中,可以引导学生结合实例分析计算,或从多角度设计实验,帮助学生理解压强跟压力大小和受力面积的关系。这样,学生在进一步应用压强的知识解决实际问题时才能得心应手,并为学习液体压强和大气压强作好铺垫。

2、教师组织学生经历探究液体压强特点的实验过程。教科书引导学生在通过实验定性研究液体压强特点的基础上,结合建立的物理模型进行分析,推导出液体压强跟液体深度和液体密度的定量关系。这种从定性到定量的认识过程,有助于深化学生对液体压强特点的理解。3、教师可以引导学生用类比的方法推测:既然液体有压强,那么与液体同样具有流动性的气体是不是也有压强?由此激发学生的思维和探究欲,在教学中可以联系学生身边的实际情况,有针对性地指导和训练,以强化学生运用知识的能力和规范的表达能力。

3、大气压的测量可以采用播放托里拆利实验视频的方式,使学生形成直观的认识。

4、流体压强与流速有关,学生这方面的生活经验并不多。因此,在教学过程中应尽量选取操作简单、现象明显、直观且生动有趣的小实验,引导学生把压力、压强跟流速联系起来,了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。另外,可以通过制作小小的机翼模型并进行分析,进一步说明气体压强与流速的关系,让学生体会科学原理的价值。

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