气体的压强跟体积的关系 教学示例之二
(一)教学目的
1.了解活塞式抽水机和离心泵都是因为大方压强有哪些用途,把水从低处送到高处的。
2.知识性知道活塞式抽水机和离心泵的简单工作过程和原理。
3.知识性知道在温度不变时,肯定水平的气体压强跟体积的关系和打气筒的简单原理。
4.知识性知道压缩空气的应用。
(二)教具
演示用:玻璃管、注射器、红水、活塞式抽水机模型及挂图、离心泵模型及挂图、玻璃杯、打气筒。
学生用:玻璃杯(或其他口杯)、小竹筒两端开口约10厘米长(或毛笔的竹笔筒)。(以上器材由学生课前自带)
(三)教学过程
1、复习提问
1.1标准大方压约为多少帕?1标准大方压能支持多高的水银柱?(学生举手回答)
2.1标准大方压又能支持多高的水柱?(请全班同学在我们的草稿本上算一算,另请一位学生在黑板上算)
2、新课引入:
1.对在黑板上算的结果进行讲评。
2.问:既然1标准大方压可支持约10米高的水柱,那样,能否借助这个大方压强把水从低处送到高处呢?本节课将对这一问题及其有关的问题进行研究。(板书课题)
3、进行新课:
1.活塞式抽水机的原理和工作过程
学生随堂实验:将竹笔筒竖直插入口杯内的水中,然后提出水面,竹筒内是不是有水流出(实验结果:没);又竖直插入水中,用手指堵住上端的口,提出水面肯定高度后,放开堵住竹筒口的手指,竹筒中是不是有水流出(实验结果:有一大滴水从竹筒中流出)。
讲述:
首次竹筒口未堵住,筒内水面与大方相通,杯内水面也与大方相通而平衡,竹筒提起后没水留在竹筒内。
第二次竹筒上端开口处被手指堵住,杯内的水在大方压强有哪些用途下,支持着一段水柱;手指放开后,筒内的水在大方压强有哪些用途下流出筒来。
讲述和演示:将注射器(去注射针),活塞推到底端(讲述:排出注射器内的空气),插入红水中,维持注射器在水中,提起活塞,红水伴随活塞的提起进入注射器内(讲述:由于排出了注射器内空气,注射器内的压强小于大方压强,红水在大方压强有哪些用途下,进入注射器内);将注射器整个拿出水面,注射器内的水,并不流出来(讲述:表明注射器内的水,因为大方压有哪些用途而支持着)。
教师设置疑问,引起学生考虑,刺激求知欲:问:当活塞再往下压时,水从注射器插针孔喷出。能否设计一种活塞向上提,水进入注射器,活塞向下压,水不会流出,也就是说,只准水进,而不准水出,哪个能想出方法来,请举手回答。当学生说出在下面安装一门,这个门又只能向上开让水进,向下关闭而不可以让水流时,接着又问:水越进越多,总要找个出口,这个出口要开在哪个位置,就能达到把水从低处送到高处的目的?
讲述和演示:
①出示活塞式抽水机模型,讲述它的简单架构和阀门的关闭状况(并一定同学们刚刚的积极考虑,而想出的方法),拿出挂图,解说活塞式抽水机的工作过程和原理,并进行演示。
②学生读课文中的图11—12,并填写图旁的空格,填好后请学生回答(教师板书:活塞式抽水机是借助大方压强有哪些用途,把水从低处抽到高处的)。
2.离心泵的架构和工作原理:
学生随堂实验:借助竹笔筒作棍子,在口杯内的水中不停的转动(回答实验察看到的现象:中心部分凹下去,水沿口杯边缘上升)。
讲述:同学们所做实验察看到的现象叫做离心现象(教师还可举出一些离心现象的例子)。
出示离心泵模型及挂图,解说离心泵的架构和工作原理,指出水泵起动前灌满水的目的是排出泵内空气,使泵内中心部压强小于外面的大方压强,在大方压强用途下,水进入泵内,随叶轮旋转,把水甩入出水管,接着进行演示(演示时可请一位或两位学生帮助)。(教师板书:离心泵也是因为大方压强有哪些用途,把水从低处吸到泵壳内的)。
讲述离心泵的扬程(课本图11—14)。
简单介绍设施的使用(培养学生依据自己条件、依据需要使用物品,而不贪大求详的思想)。
3.气体压强跟体积的关系
请一学生上讲台演示图11—15的实验,演示后将我们的感受告诉全班同学,再请一位同学演示,说一说是不是有同样的感受。
讲述:依据很多实验表明:在温度不变时,肯定水平的气体,体积减小,压强增大;体积增大,压强减小(教师板书)。讲述后,结合课文举例。
抽气机、打气筒、空充气压力缩机都是借助了气体压强跟体积的关系制成的。讲述打气筒的架构和工作过程。
请学生讲图11—16,活塞向右拉和活塞向左压时,筒内的气体体积和压强大小的变化。再请学生上台用打气筒,照图11—16那样尝试一下(出口堵住,并向全班同学说一说其感受是不是跟刚刚一位同学照图讲的状况相同。
讲述:借助打气筒,获得了比一般大方压大两三倍的压缩空气。在一些机器设施上,还可以得到压强大得多的压缩空气,介绍图11—17借助压缩空气制动火车的简单过程,并需要学生填写出图旁文字说明中的空格。接着再举出一些压缩空气在工业上的应用的例子。
4、小结本课内容:
1.活塞式抽水机和离心泵都是借助大方压强把水从低处送到高处的。
2.在温度不变时,肯定水平的气体,体积减小,压强增大;体积增大,压强减小。借助这一道理可以获得比一般大方压强大得多的压缩空气,在工业生产中压缩空气有广泛的应用。
5、布置作业:
1.阅读本节课文。
2.复习全章内容,并将全章课文后的“学到了什么”的空格填写好。
(四)说明
1.本课是大方压强的应用。教学中要通过学生实验、教师演示实验,使学生弄了解它们的原理。借助课文中的图,图旁文字说明中又有空格,通过这类活动,使课堂生动活泼,学生学得积极,理解深刻,又有趣味。
2.讲述离心泵前,安排一个学生随堂实验,使学生对“离心”有肯定的认识,这种离心现象,学生并很熟悉,除去教师再举出一些离心现象的例子外,还可让学生自己举一举。但,在这里不要讲解离心现象,木然就会影响重点内容的学习,同时学生认知水平有限,也不会真的理解。
3.对于依据适合条件使用设施,其本质是对学生进行思想教育,提升学生素质,不只使用设施要如此,做其他工作,都要从实质出发,依据物力、财力和自己的基本条件,不可以无条件的追求。
4.第四节气体的压强跟体积的关系是选学内容,在本课时内只作简单介绍,不对学生提出过高的需要。也可以不讲,留给学生自己课后阅读。讲完离心泵后,可结合全章后面的“学到了什么”对全章内容作简要总结复习,使学生对全章常识有一整体定义,以达到学生把常识加以系统化。