1.1水在哪里
课题 1.1 水在哪里 课题 1.2 水的组成 课题 1.3 水的密度 课题 1.4 水的压强 课题 1.5 水的浮力
课题 1.6物质在水中的分散状况 课题 第7节 物质在水中的溶解 课题 1.8 物质在水中的结晶 课题 1.9 水的利用和保护
1.1水在哪里 课 题 1.1 水在哪里
教学目标 1、知道地球上主要水体的名称河分布,并能描述水体之间联系的途径。
2、通过对一些自然现象的观察,认识水体运动的基本特点。
3、通过学习,认识水对人类生存和发展的重要性,使学生树立保护水源,节约用水的观念。
重点:水的重要性及水循环的过程及特点 难点:地球上水循环产生的原因 一、引入:
地球是一颗“水”的行星,水以各种不同的形式分布在大气、岩石和生物等圈层中。在地球引力和太阳辐射能的作用下,各种水体相互联系,相互转换,组成了地球上连续但不规则的水圈。 让学生谈谈对水的认识。 二、地球上水的组成及分布:
海洋水 96.53% 冰川冰 68.69% 陆地淡水 2.53% 地下淡水 30.06% 湖泊咸水和地下咸水 0.94%
2、多水体是相互联系的——水有三态,随温度变化而变化 三、水的重要性:
1、水是生命有机体的重要组成部分 见P4表 实验:黄瓜放糖 2、水参与地球生命体的活动过程
举例:绿色植物A.光合作用 B.承担输送养分的任务 C.蒸腾调温
3、长期生存在不同水分条件下的生命体为适应当地水分供给特点,往往会形成特定的行为特点和生理结构特点(举例:气根、叶刺、骆驼) 四、水的循环——水体运动的重要形式
1、水循环的过程特点: 蒸发,蒸腾,凝结,降水,径流
形成水循环的内因:水的物理属性,即水随着温度的不同,会以固态、液态和气态三种形态出现。 导致水循环的外因:太阳辐射和地心引力。
水循环:(1)小循环1陆上内循环:陆地-大气 2海上内循环:海洋-大气 (2)大循环:海陆间水循环:海洋-陆地-大气 2、水循环的重要性:
水循环是地球上各水体间相互联系的纽带,使水圈成为一个动态的系统。 通过水循环,使海洋源源不断地向陆地供应淡水,滋润着土地,哺育着生命。 五、小结:
【讨论】如何节水?即水是“取之不尽,用之不竭”的吗?
课 题 1.2 水的组成
教学目标 1、通过观察电解水的实验现象,确认其产物,知道水的组成。
2、能结合生活实际,运用现有知识归纳水的重要性质,并解释自然界的一些现象。
重点:水的电解产物分析及结论,水的重要性质 难点:电解水实验的分析及解释
【复习】水循环过程中,水的形态发生了变化,怎样的变化? 有没有变成其他物质?属于物理变化还是化学变化? 【引入】若把水通直流电,又有什么现象产生? 一、水的电解:
1、介绍实验装置及电路连接。 2、观察内容及步骤: A.电极上产生的现象:
B.两支玻璃管内液面出现的变化: C.产生的两种气体的体积比:
D.验证让两种气体所采用的不同的方法:
E.出现的不同的现象:
3、实验结论 【补充】电解水是物理变化还是化学变化? 二、水的重要性质:
颜色 沸点 气味 凝固点 状态 水的异常现象 【讨论】冰山的形成过程及泰坦尼克号船的沉没的原因。
课 题 1.3 水的密度
教学目标
1、通过对水的密度的认识,确认单位体积的某种物质的质量叫该物质的密度。 2、知道不同物质具有不同的密度——密度是物质的一种特性。 3、写出密度的定义式,能解决简单的问题,说出密度的单位及换算。 4、能说出密度的含义,从密度表中掌握有关信息。 5、通过习题教学,初步掌握有关密度的简单计算。 6、会用量筒,天平等器材测量固体和液体的密度。 重点:水的密度(概念,单位和测定) 难点:密度单位及计算
【引入】从家庭生活用水这个生活中常见的问题入手。 怎么样将水的体积转化为水的质量?
(回家观察水表,询问父母一月一般的用水量) 【实验】密度概念的建立
复习:用量筒测液体体积,用天平测质量(液体质量)的方法及操作重点。 实验结论:(1)水的质量跟它的体积成正比 (2)水的质量与体积的比值式一个恒量。即 质量/体积=1克/厘米3 含义:体积为1CM3的水的质量为1g
【演示】测量一定体积的酒精,铁的质量,写成0.8g/cm3 7.9g/cm3 结论:不同物质,单位体积的质量是不同的。 一、密度:
1、定义:单位体积某种物质的质量。
2、公式:密度=质量/体积 ρ=m/v
3、单位:克/厘米3 或者 千克/米3 换算关系:1克/厘米3=1000千克/米3 二、公式教学要点:
1、ρ=m/v中ρ、m、v都是对同一物体而言。
2、对于同一物质,ρ一定,反应物质的一种特性,与物体的m、v大小无关,v增大,m也增大,ρ不变,即m/v不变
【判断】某物质的密度跟质量成正比,跟体积成正比。( × ) 3、对于不同物质,V相同,则m大的ρ也大,m小的ρ也小。 【判断】“铁比棉花重”的说法
4、运用公式进行计算时,单位要统一。
5、应用:由讨论题引出——知道其中任意2个量,即可求出第三个量。
1判断何种物质;(打假) 例:有一块金黄金属,质量为2225千克,体积是250分米3,问这块金属是什么?
2测大型物体的质量;(矿山的质量) 例:有一用纯铜做成的纪念碑,体积为15m3,问质量是多少?
3测难以测量体积的物体体积计算。(小石块或大理石碑) 三、密度表的教学:
1、说出密度表中物质密度的意义:ρ铁=7.9×103千克/米3 2、据表得出:不同的物质有不同的密度,故密度是物质的特征之一。问:物质的特性学过的有哪些?(晶体熔点,液体的沸点等) 3、固体、液体、气体的密度的差别:一般的说,固体和液体的密度大小相差不大,气体比它们约小1000倍。推出:固、液——》》气,气体体积增大1000倍左右
通常状况下,气体分子间的间距约为分子直径的 倍。(要求学生推理,即气体分子间的空隙比固体和液体间的大得多。)
4、记住:铁、水、酒精、水银的密度值。 四、习题教学:
1、体育课上用的铅球,质量是4000克,体积约为570cm3。这种铅球是纯铅做的吗? 2、一根能承受最大拉力为1800牛的缆绳,能提起体积是0.5米3的钢梁吗?
3、某工地需要用密度为1.4×103千克/米3的沙子50米3。若用一辆载重5吨的汽车运载,至少需运载几趟? 四、学生实验
课 题 1.4 水的压强
教学目标
1、能举例说明压力的特点和压力的作用效果。
2、确认压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关,用单位面积上受到的压力可以很好地反映压力的作用效果。
3、写出压强的公式、单位;能由公式出发得出增大和减小压强的方法,能分析增大和减小压强的实例。 压力概念与重力的区别;压强概念的建立 压强公式的教学
【引入】创设情境:约翰.墨里的实验 一、压力和压强:
1、压力:力作用在受力物体的表面上,力的方向与受力物体的表面垂直,并指向受力物体。 成因:物体间由于相互挤压而产生的。
分析:1手指按瓶子:手与瓶子相互挤压,手的压力作用在瓶的表面上,并与接触面相互垂直。 2压路机压地面,滚筒与地面相互挤压,压力作用在地面上,并与地面垂直。
3钳子夹核桃,钳子与核桃之间相互挤压,压力作用在核桃壳上,并与核桃壳表面垂直。 2、压力的作用效果:会使物体的表面产生凹陷的效果。 【实验】研究压力的作用效果可能跟哪些因素有关? 说明:控制变量法;控制实验条件
得出结论:压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关,压力越大,作用效果越明显;受力面积越小,压力的作用效果越明显。 3、压强:定量描述压力的作用效果。 定义:单位面积上受到的压力叫压强。 公式:压强=压力/受力面积
注意:1F是压力而不是重力,水平支持面上静止时 F=G 2S是受力面积而不是物体的表面积或面积。 3单位统一 N/m2
单位:1帕=1牛/米2,了解帕的大小 例题教学:P15
4、增大和减小压强的方法: 1增大:增大压力,减小受力面积 2减小:减小压力,增大受力面积 二、水的压强
1、实验:水对容器底部和侧壁的压强 实验过程中让学生逐步体验两点:
1水对容器底部有压强,深度越大,压强越大 2水对容器侧壁也有压强,深度越大,压强也越大
【演示实验】看哪个孔的水射的远……(无实验器具用自制的矿泉水瓶代替,课件不得已的时候用) 学生观察并得出结论 (也是水压强作用效果的另一种表现) 推出不光是水,其他液体也有这个性质(水银也有) 2、水的内部也存在压强
回想前面讲过的约翰.墨累的实验已经自己在游泳时胸闷等感受,得出水的内部也存在压强。 那么水内部的压强有什么特的呢?我们如何通过实验让水内部压强的效果表现出来呢? 3、探究:研究水内部压强的特点。
1提出问题:水的压强跟哪些因素有关?(水的压强可能跟哪些因素有关?)
2建立假设:水的压强可能跟水的深度有关,即可能会随着水的深度的增大而增大;也可能跟方向有关,水向下的压强可能大于向上的压强和向侧向的压强。(提示前面的实验特点) 3设计实验:怎么样比较水的压强大小呢?——压强计
1、观察压强计:自己研究,发现压橡皮膜越重,U形管左右两液面的高度差越大——>>>>压强越大,高度差越大;压强计可以转动,可以比较水内不同深度,不同方向的压强大小。
2、制订实验方案:不同高度,相同的方向;不同方向,相同的高度进行比较。(设计表格) 橡皮膜朝向 金属盒所在深度/cm 压强计U形管两液面的高度差/cm朝上 朝上 朝上 朝下 朝侧面
4交流实验方案并做及时的记录。
5得出结论:水的内部存在着压强,水的压强随深度的增加而增大;在同一深度,水向各个方向的压强大小相等。
6推广:一般液体的压强和水的压强特点一样。
7深化:液体压强除了和高度,方向有关,还和液体本身的什么有关呢?
【实验】同一高度,同一方向,水和浓盐水压强大小的比较,水和浓盐水的密度不同——>>>>>在不同的液体的同一深度,密度大的液体,压强较大。 4、压力和压强小结:
5、课堂练习(书后面的课后练习,进行巩固)
课 题 1.5 水的浮力
教学目标
1、确认水及其他的液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用,确认空气也有浮力。 2、能通过实验方法,探究浮力大小跟哪些因素有关,并概括出阿基米德原理。 3、能用测力计测量浮力,能用阿基米德原理计算浮力。
4、能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件,并会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。 1、液体的浮力。
船能浮在水面上,但有时候确会沉入大海呢?有些人游泳会淹死,而有些人确可以在死海上看书呢?(除了游泳的技巧)
生:有浮力的作用,死海的浮力更大。
【实验】P20,水的浮力是水对浸入其内的物体向上托的力。 得出:※在水中会上浮的物体受到水的浮力。
【实验】p21,图1-41,先用手托一下悬挂在空气中的物块,使测力计的读数变小。(物块受到手对它向上的托力);将物块浸没在水下,测力计的读数也变小。(水对物块有一个向上托的力)
这个向上托的力就是浮力,得出:※在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。F浮=F-F‘。(条件:物体在水中会下沉)
推广:所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。 2、气体的浮力。
气体对进入其内的物体是否也有浮力呢?有什么事实可以说明气体对物体也有浮力呢?(热气球、烟上升等等)
【实验】P21图1-42,问学生该怎么做才能证实气体浮力的存在。 (现在状态下,打气针还没有完全插入排球的气孔,排球不会漏气) 把打气针插入,气会从排球跑到气球里面,可以得出什么?
(杠杆左边的质量不变,但由于排球里的气体压强大,传到了气球里面,这样排开大气的体积增加了,浮力也增加了,所以杠杆失去了平衡。) 得出:※气体也会产生向上的浮力。 二、阿基米德原理。
既然气体和液体都会对浸入其内的物体产生向上的浮力,但浮力的大小究竟和哪些因素有关呢?【提出问题】
当人躺在浴缸的水中时,人会有什么感觉?水发生了什么变化?(人会有一种变轻了的感觉。浴缸的水面会上升。)
人为什么会变轻?水面为什么会上升?(人变轻是因为人受到水的浮力。水面上升是因为人浸入水中后,排开了一部分水。)
那么,你认为浮力的大小可能跟什么因素有关?(物体所排开水的多少)【建立假设】
【实验】P22图1-43,将物体逐渐浸入水中时,物块排开水的体积逐渐增多,测力计的读数逐渐变小,浮力逐渐增大。
结论:物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关,排开的水越多,浮力越大。 那么,如何定量的证实这个结论呢?【设计实验】
要测量浮力的大小,还要测量物体排开水的多少(体积)。如何测?
利用图1-44的实验器材,讨论:如何利用这些器材进行实验?怎么样安排实验的步骤?应当设计怎样的实验数据记录表?(然后交流讨论,给出实验步骤。) 【实验步骤,收集证据】
(1)在溢杯中盛满水,将小烧杯放在溢杯的出水口下; (2)将物块悬挂在测力计上,用测力计测出物块的重G; (3)将物块浸没在溢杯的水中,读出测力计的读数F; (4)将溢杯溢出的水注入量筒内,测出它的体积V排水; (5)将上述数据填入下面的实验数据登记表内。 物块的重
G 物块浸入水中后测力计的读数F 物块排开水的体积V排水 物块受到水的浮力 F浮=G-F 物块排开的水受到的重力
【得出结论】F浮=G排水 【推广】F浮=G排液
阿基米德定理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即F浮=G排液。
同样,阿基米德定理可以推广到气体上面。(学生描述) 三、阿基米德原理的理解和运用。 1、对阿基米德定理 这个公式的理解应注意:
(1)公式中 是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。
(2)公式中 是浸入液体时,排开液体的体积。物体完全浸入, ;物体部分浸入, 。
(3)浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关,而与其他因素无直接关系。※与物体浸入液体的深度无关:把物体压入水中,感觉浮力变大,这时候是从水面压入水下,当完全浸入后,就不会感觉到更吃力了,用物块挂在测力计下的实验来说明;※与物体的形状无关:用橡皮泥变形挂在测力计下的实验来补充说明。
2、用阿基米德原理进行计算。(注意计算过程中单位要统一)
(1)关于浸在液体里的物体所受的浮力,下列说法中不正确的是 [ ] A.浮力的方向竖直向
上; B.浮力的施力物一定是水; C.浮力的大小与排开液体的质量成正比; D.实心的铁球也能浮在液面上.
(2)用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是……………………………… [ ] A.木球所受的重力、浮力都不变; B.木球所受的重力不变,浮力变大; C.木球所受的重力、浮力都变小; D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小. (3)三个体积相同的立方体a、b、c分别浮在同种液体的液面上,如图所示,若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc,则这三个力由小到大的顺序是______<______<______
课 题 1.6物质在水中的分散状况
教学目标
1、掌握溶液的概念,能区别溶液、悬浊液、乳浊液。 2、了解溶液的组成,学会分析溶液中的溶剂和溶质。 3、了解及其他常见的溶剂。 重点 难点
分析 重点:物质的溶解性 难点:溶解的概念 【引入】
生活中,将蔗糖放入水中,发现蔗糖 ,水变成了 ,说明,蔗糖 在 中了。通过实验还会发现许多物质能溶解在其它物质了。 【实验】
1、将深紫色的高锰酸钾(或硫酸铜)晶体放如水中,有什么现象?――高锰酸钾固体不见了,得到深紫色的液体
2、将固体碘(黑紫色)加入酒精中,又有什么现象? ――碘消失,得到暗黄的液体 结论:高锰酸钾固体能溶解在水中,碘能溶解在酒精中。 一、溶液
1、溶质:象蔗糖、食盐、高锰酸钾等被溶解的物质称为溶质
2、溶剂:能溶解其他物质的物质(如水、酒精等,水是较好的溶剂,许多物质能溶在其中) 3、溶液:溶质在溶剂中溶解后得到的物质(碘酒、高锰酸钾溶液、糖水、盐水) 【思考】以上溶质是固体或液体,那么溶质可否是气体呢?
――可以。举例:汽水中溶有二氧化碳;泉水中溶有矿物质外,还溶有氧气、二氧化碳等。 【思考】:1、果汁能溶于水中,果汁是溶质吗?
――不是,果汁中已经溶有许多物质,本身就是溶液
2、河水中溶解了哪些物质,能用来养鱼。冷开水不能养鱼,浇花花不开,又是为什么?
――河水中溶有矿物质,还溶有氧气等,冷开水中的氧气、矿物质很少,不能提供鱼生活所必需得物质。 二、悬浊液、乳浊液、混合物
【实验】准备一杯泥浆水,一杯植物油和水的混合物,观察,让学生描述现象 1、悬浊液:固体小颗粒悬浮在液体里形成的物质。
有些药水如“钡餐”服用时需要摇匀,液体会变得混浊不透明,就是悬浊液 2、乳浊液:小液滴分散在(不相溶的)液体里形成的物质。
牛奶,乳白色,不透明,放的时间长一些,会出现一层白色油脂。这就是乳浊液。
3、混合物:有多种物质组成的物质。生活中很多象糖水一样的物质,它们有很多的成分混合在一起,就是混合物。溶液、悬浊液、乳浊液都是混合物。
【师】:将泥浆水、牛奶与高锰酸钾水溶液、蔗糖溶液情况比较,能不能说出溶液、悬浊液、乳浊液的区别与联系?
【实验】P30物质的混合,把洗衣粉、味精、色拉油、粉笔灰等分别放入4个装有清水的小烧杯中。用放大镜观察并记录现象,再用玻璃棒搅拌、静置。请学生叙述现象,找出各自的特点:味精不断地向水中扩散,溶解在水中。洗衣粉和色拉油与水形成的混合物浑浊、不均匀,静置后分层.色拉油在汽油中形成溶液。讨论后得出: 物质 悬浊液 乳浊液 溶液 是否透明 不透明 混浊 透明 久置是否分层 久置分层 久置不分层 特点 不均一 均一、稳定 稳定 混合物 【总结】:(1)溶液有均一、稳定(放置一段时间也不会分层)的特点。溶液、悬浊液和乳浊液本质区别是在水里颗粒的大小不同。
(2)色拉油在汽油中形成溶液。说明,同一物质在不同的溶剂中的溶解能力是不同的。 三、常用的溶剂
水能溶解很多种物质,是最常用的较好的溶剂。常用的溶剂还有酒精、汽油、丙酮等。 实例:碘酒溶液,酒精是溶剂;汽油是有机溶剂,能溶解油脂。 【思考】1、衣服上沾上了油怎么办?――用汽油擦
2、联系生活,介绍干洗原理。――我们穿的有些衣服的衣料是由天然纤维,如羊毛、真丝等制造的,湿水后会缩水、变形甚至退色。遇到这类衣服或衣物沾上墨汁、指甲油等用水难洗的污渍,就需要干洗。干洗时,干洗店使用一些有机溶剂作为干洗液,八油性污渍洗掉。由于干洗溶剂都是一些致癌物质或具有中度毒性,对人体有害。所以,拿去干洗的衣物要相隔数天才可领回,时残留的干洗溶剂先挥发掉。 讨 【讨论】,生活中常接触的有哪些溶液,哪些悬浊液和乳浊液,它们之间有什么不同。 【课的小结】
课 题 第7节 物质在水中的溶解
教学目标
1、 区别饱和溶液和不饱和溶液
2、 了解溶解度的意义并会查阅溶解度表 3、 了解外界条件能够影响物质的性质
4、 会计算溶液中溶质的质量分数,能配制一定溶质质量分数的溶液 重点难点
分析 重点:饱和溶液和不饱和溶液的区别 溶解度的概念的理解
溶解度的计算和溶质的质量分数的计算 难点:溶解度的概念级溶质质量分数的计算
【引入】在一定的条件下,溶质是否可以无限地溶解在一定量地溶剂里呢? 【实验演示】硫酸铜的溶解
现象:得到蓝色的溶液,到一定时候硫酸铜不再溶解。
结论:说明在一定的条件(一定量的溶剂中,一定量的水中)下,溶质不可以无限地溶解在溶剂里。 一、饱和溶液和不饱和溶液
1、 饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。上面得到的就是该温度下硫酸铜的饱和溶液。
2、 不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。在不断加入硫酸铜之前的溶液都是硫酸铜的不饱和溶液。
【思考讨论】那么,不饱和溶液可以转变成饱和溶液吗?――增加溶质,蒸发溶剂,降低温度(一般情况下) 取一杯接近饱和的硝酸钾溶液:
改变条件 实验操作 出现的现象 结论 加溶质 蒸发溶剂 降低温度
饱和溶液也可以转变成不饱和溶液,可以增加溶剂水,或升高温度(一般情况下)
3、 溶液和稀溶液:在溶液中,溶有较多溶质的叫做浓溶液;有的溶有较少溶质,称为稀溶液。 【思考】饱和溶液是否一定是浓溶液,不饱和溶液是否一定是稀溶液? 【实验演示】蔗糖、熟石灰在水中溶解的实验
现象:10克蔗糖在水中溶解了,溶液很浓,但可以继续溶解蔗糖;熟石灰在水中溶解得很少,溶液很稀,但已经饱和了不能继续溶解熟石灰。
结论:饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液;在同一条件下,对同一物质而言,饱和溶液比不饱和溶液浓一些。 二、溶解度
【引入】从上面得实验可以知道,蔗糖和熟石灰在相同的条件下,不同物质的溶解能力是不同的,蔗糖比熟石灰易溶得多。那么,我们能否用定量的方法来表示物质的溶解能力呢? 【实验】室温下,10克食盐和10克氯酸钾溶于100克的水中 现象:食盐未全溶,已达到饱和;氯酸钾全溶解完,未达到饱和。 结论:这两种溶质的溶解能力不一样。
1、用溶解度来表示物质的溶解能力,即在一定的温度下,某物质在100 克溶剂中达到饱和状态是所溶解的质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。
注意点:(1)理解这个概念,抓住四个词:一定的温度,100克溶剂(一般为水)、达到饱和、溶质的质量(单位为克)
(2)溶解度值越大,表明该温度下,物质的溶解能力越强 【练习】指出下列各句的含义及判断是非:
1、20℃,硝酸钾的溶解度是31、6克,表示 。
2、20℃时,10克食盐溶解在100克水中,所以20℃时食盐的溶解度是10克。( ) 3、20℃时,100克食盐溶液里含有10克食盐,所以20℃时食盐的溶解度是10克。 4、在20℃时,100克水里最多溶解33、3克氯化铵,则氯化铵的溶解度是33、3克 5、在20℃时,100克硝酸钾饱和溶液里含硝酸钾24克,则硝酸钾的溶解度是24 2、物质的溶解性等级:
20℃时的溶解度 大于10克 1-10克 0.01-1克 小于0.01克 溶解性等级 易溶 可溶 微溶 难溶
说明:所谓的易溶、可溶、微溶、难溶时相对的。自然界没有绝对不。习惯上称作“不溶”的物质,只是溶解度很小,一般忽略不计而已。 【探究】影响固体溶解度大小的因素
一、提出问题:影响固体溶解度大小的因素有哪些? 二、建立假说:根据已有的知识和经验,我们猜测: 猜测1:溶解度可能与温度有关
猜测2:溶解度可能与 压强 有关 猜测3:溶解度可能与 溶剂 有关 猜测4:溶解度可能与 固体本身 有关 三、设计实验进行检验:(控制变量法) 目的 验证溶解度是否与温度有关 条件控制 温度不同,溶质、溶剂一样
实验方案 (1)称量一定质量的硝酸钾固体M克,在室温下用一定量100克的水配制硝酸钾的饱和溶液,剩余N克。即溶解度为M-N克。升高温度,饱和溶液变成不饱和溶液,可以继续溶解硝酸钾,称量剩余的硝酸钾为P克。即溶解度为M-P克。
(2)或配制较高温度时的硝酸钾饱和溶液,降温进行 实验数据 M克,N克,P克,100克
结论 对于同一种溶质,温度改变,溶解度改变
通过几次实验,影响固体溶解度的因素有:溶质和溶剂的性质(内因) 温度(外因) 4、 溶解度曲线:以温度为横坐标,溶解度为纵坐标形象地看出物质的溶解度随温度变化情况。 不同的物质溶解度受温度的影响是不同的
【1】大多数物质的溶解度随着温度的升高而增大(1)影响很大,如硝酸铵,硝酸钾,硝酸钠等,表现为曲线陡 (2)影响不大,如氯化钠、氯化钾、氯化铵,表现为曲线平缓 【2】极少数物质的溶解度随着温度的升高而减小,如氢氧化钙 【补充】溶解度曲线上的各点的意义。 5、 溶质的质量分数
1、溶质的质量分数是一种溶液组成的定量表示方法。即一定量的溶液里所含溶质的量。 公式:溶液中溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量 =溶质的质量/溶质的质量+溶剂的质量 (常用小数或百分数表示)
明确溶质的质量分数、 溶质、 溶剂、 溶液的关系: 溶质的质量 不变 不变 增加 减少 溶剂的质量 减少 增加 不变 不变 溶液的质量 减少 增加 增加 减少 溶质的质量分数 变大 变小 变大 变小 【例题】见书本 【练习】
说明:(1) 计算有四种类型:
㈠已知溶质的合溶剂的质量,求溶质的质量分数
㈡计算配制一定溶质的质量分数的溶液所需溶质合溶剂的质量㈢溶解度与此温度下饱和溶液中溶质的质量分数的计算
㈣溶液稀释或浓缩合配制的计算
(2)溶液通常是用量筒量取体积来计算的,要注意溶液体积与质量之间的换算,即密度的应用。
(3)对于溶液的稀释或蒸发浓缩的计算,要抓住溶液的稀释或蒸发浓缩前后,溶质的质量不变,即浓溶液的质量×浓溶液中溶质的质量分数=稀溶液的质量×稀溶液中溶质的质量分数 (4)体积分数的表示溶液组成的方法:(见阅读材料) 2、配制一定溶质质量分数的溶液步骤:
A、计算(溶剂和溶质的质量或体积) B、称量(称取或量取)
C、溶解(后装瓶,并贴上标签)
这两个概念的教学要抓住一定温度、一定量的溶剂、某种溶质三个词,可以用实验来说明。
课 题 1.8 物质在水中的结晶
教学目标 1.说出晶体与非晶体的主要区别。 2.了解晶体形成的几种方法。
重点难点分析 不同的晶体要用不同的提取方法的原因
溶解度随温度变化明显的可以用冷却热饱和溶液为主,溶解度随温度变化不明显的要用蒸发溶剂的方法来提取。 【引入】
溶液普遍的存在于我们的生活中,自然界中的河水、海水和泉水等都不是纯净物,都是溶有多种溶质的溶液。那么,怎么将这些物质从水中提取出来,比如从海水提取食盐? 一、晶体的形成
1、 晶体和非晶体的主要区别
展示各种物质的晶体如,硫酸铜晶体、云母晶体、食盐晶体,观察。再展示几种非晶体物质,如硫磺粉、红磷、蔗糖等,观察。(教师可提供放大镜)
发现:晶体都具有规则的几何形状;不同的晶体具有不同的形状。 2、 晶体的形成
师:生活中经常需要从溶液中提取物质,大家能举出一些例子吗? ( 或者问,大家知道围垦海田的作用吗?说说他它的原理)
联系生活:我们所吃的食盐大多数就是从海水中提炼出来的。人们把海水引入盐田,经过风吹日晒,水蒸发后,溶液变浓,最后食盐就会结晶析出。 请学生总结,这是用了什么方法获得晶体。
实验:1)配制一杯70摄氏度的硫酸铜的饱和溶液。 2)利用吸管吸取一滴硫酸铜饱和溶液,滴在凹穴片上。 3)仔细观察(或用显微镜观察),有没晶体出现?
学生观察现象,描述结果,学会总结出这是利用了什么方法获得晶体。 总结可得出获得晶体的两种方法:
可以通过蒸发溶剂使溶液变浓,再继续蒸发溶剂而获得晶体;也可以通过冷却热饱和溶液来获得晶体。 问:为什么蒸发溶剂能析出晶体?
问:为什么冷却热饱和溶液的方法可得到晶体? 问:这两种方法是不是适合所有物质晶体的获得? (前一种是,后一种不一定。)
对于,氯化钠溶液和氢氧化钙溶液不能用冷却热饱和溶液的方法来得到晶体。 3、事实上,在生活生产中人们通常是将两种方法综合起来使用,也就是先通过加热使溶液浓缩(减少溶剂),再将溶液冷却(降低温度),使溶液中的物质结晶析出。
4、小结:溶解度随温度变化明显的可以用冷却热饱和溶液为主,溶解度随温度变化不明显的要用蒸发溶剂的方法来提取。 二、结晶水合物
无水硫酸铜粉末 是白色的 硫酸铜晶体 是兰色的 硫酸铜溶液 也是兰色的
(这里作业本出现了用无水硫酸铜粉末来鉴别酒精中有无水的题目,所以课堂要做必要的介绍) 三、关于溶解和析出的平衡
由于分子处于不停的运动之中,从宏观角度看,把硫酸铜晶体放入饱和的硫酸铜溶液中不会继续溶解,但是从微观角度看,一块硫酸铜晶体上可能左边有一部分在溶解的同时,另一部分在析出,溶解和析出的质量是一样的。所以,我们说溶解和析出平衡,质量不变,形状发生变化。 四、学生分组实验:硫酸铜晶体的生长
课 题 1.9 水的利用和保护
教学目标1、 通过读图了解世界和我国水资源的分布,关注世界和我国淡水资源的严重危机,增强节约用水的意识。
2、 了解合理开发和利用水资源的措施。
3、 了解水污染产生的主要原因,增强防止水污染的责任感。 4、 知道处理污水的几种常用的方法,学会混合物的分离技能。
5、初步学会利用所提供的信息分析一些自然现象或人文现象产生的原因。 重点:树立保护水资源人人有责的思想 难点:树立保护水资源人人有责的思想 课程资源的准备与开发 收集资料,制作课件
教 、学 预 设 调 控 对 策
一、水是人类生存必不可少的物质之一,说出水与人类生活、生产的有什么密切联系。 (饮用、灌溉、洗涤、工业用水等)
我们说过地球是一个蔚蓝色的水球。从理论上看水资源是取之不尽,用之不竭的,但事实上呢?
生:不是这样的。地球上的水绝大部分是海水,海水中溶解了大量人类不能直接食用的盐类物质。而我们生活、生产却需要淡水。人们利用较多的是河流水、淡水湖泊水和埋藏比较浅的地下水。又由于地球上不同地区水循环的不均衡性和人口分布的不均衡性使得许多珍贵的河水、淡水湖泊和浅层地下水难以利用。从循环的角度看,每年可供人类有效利用的淡水只有约9000立方千米。而工业化以来所带来的严重水体污染,又使得水资源降低了利用的价值。所以,节水护水是当前人类面临的重大课题。
(以上资料可作为作业在课前布置,让学生学会调查和收集资料,在课上可进行交流,互相补充。) 讨论:你家里的日常用水主要来自哪种水体?这种水体在地球水体中所占的比例如何?
今年夏天是50年来最热的一个夏天。在如此炎热的二个多月中,除了高温难耐,人们生活、生产中随之又产生了两大难题,水、电资源的紧张。谈谈你的了解和看法,说说你和你的家人是否有了节约能源意识,你们是怎么做的?
二、水资源的分布(放映幻灯)(可采用知识竞赛形式)
可利用的水相当于该区域在一段时间内降水的总量和同期蒸发损失的水量之差,即可提供地表和地下径流的水。与该地区的水循环活跃程度密切相关。
1、 时空分布不均衡。赤道附近,沿海地区水资源比较丰富,而热带沙漠地区、中纬内陆地区的水资源比较贫乏。全球200多个国家和地区中,水资源最丰富的是南美的巴西,其次是俄罗斯、加拿大、美国、印尼和中国。
2、人均拥有量差异大。我国人均水资源是世界水平的1/4。是世界的缺水国家之一。 三、 我国的水资源
师:谈谈你对我国水资源情况的了解
( 夏秋季丰富,冬春季短缺,且降水年际变化很大。 东南部多,西北部少。)
思考:我们家乡水资源丰富吗?为什么?
宁波历来重视水利过程。东汉创蓄水筑湖,唐拓东海湖、它山堰,宋元兴筑海塘,明清重围垦,民国续水闸堰坝。建国以来,至2002年止,已建成亭下、皎口、四明、衡山、白溪大型水库5座,中型20座,小型377座,可容9、63亿立方米,形成较完善的城市供水网络体系。但近年来,供水量急剧攀升,水资源状况下滑。今年7月1日供水大80万吨。
早在1997年,宁波就列为我国300个缺水城市之一。据2002年统计,全市人均水资源拥有量1163立方米,低于全国2155立方米,全省2008立方米,也低于国际公认水紧缺标准的2000立方米,接近国际公认的1000立方米的生存基本保障线。
奉化水资源较丰富,宁海,象山次之,余姚、鄞州再次之,慈溪较短缺。
宁波城市供水将进入大规模建设,预计总投资35、92亿元。有史以来管线最长,投资最大的白溪引水工程已开工。目前我市建成的污水处理厂有2座——江东污水处理厂与北仑岩东污水处理厂。我市目前污水处理设施落后,现有城市污水处理率仅20%,预计到2010年才可达60%以上。 问:缺水会对人们的生活和生产带来哪些不利的影响?
针对我市目前的情况,我们应该怎样避免水资源的浪费? 阅读:南水北调工程(结合图)
第二章地球的“外衣”——大气 第1节 大气层 第2节 天气和气温 第3节 大气的压强
教案3.2.4 大气压与人类生活 第5节 风
第6节 为什么会降水
第7节 明天的天气会怎么样 第8节 气候和影响气候的因素
第9节 中国东部的季风雨西部的干旱气候
第二章地球的“外衣”——大气 第1节 大气层
一、教学目标
1、了解大气层的重要性。
2、了解大气温度的垂直分布特点。 3、 掌握大气的垂直分布规律。
4、理解对流层的特点,探究对流的形成。 二、重点难点分析
重点:大气的垂直分层规律
难点:对流层的特点;探究对流的形成 三、教学过程
(一)大气的重要性
地球周围被一层很厚的空气包围着,它一直延伸到3000千米的高空(主要集中在1000千米的高度)。包围地球的空气层叫大气层,空气也叫大气。
[补充]大气的成分:由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等物质组成。
[讨论]如果没有大气,地球会变得怎样?
提示:地球将变得和月亮表面一样,没有天气变化,没有声音,易受陨石的侵袭,温度较差增大等。
大气作用:1、保护地球,如避免流星的袭击
2、大气中的各种气体,都是人类不可缺少的资源(举例:氧气进行生命活动必需的;二氧化碳是光合作用的重要原料)
3、臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害 4、水蒸气能成云致雨 (二)大气的温度
[读图]大气温度的垂直分布图
特点:1、大气温度的变化范围约在-84℃--2500℃之间。
2、在85千米以上,大气的温度呈逐渐上升趋势(想一想为什么?太阳辐射强)。 3、在0-12千米、55-85千米之间气温随高度的增加而降低 4、在12-55千米之间,气温随着高度的增加温度升高。 [思考]哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”?
——高层大气温度高、太阳辐射强,银白色的金属外壳可以反射热的辐射,避免高温下外壳熔化。 (三)大气的分层
根据大气的温度、密度和物质组成等特点(大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。),把地球大气层分为五层,即对流层(0-17千米)
平流层(17-50千米) 中间层(50-80千米) 暖层(80-500千米)
外层(500千米以上) 外层就是地球大气与宇宙间的过渡层。 1000千米以上,大气变得十分稀薄,密度很小。 5000千米以外,大气已接近真空。
(四)对流层的特点
1、对流层是大气的底层。
2、在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8千米,在赤道增大到17-18千米。 3、对流层集中了地球四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。 4、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。 [探究实验]对流是怎样形成的实验
1. 烧杯中加高锰酸钾或直接用对流实验装置。
2. 燃香的实验用实验室的现成器材,现象非常明显。 结论:受热处空气上升,两侧温度低的地方空气下沉。
[小结]想一想对流层的温度特点,对形成对流有利吗?――它的温度特点是气温随高度的增加而降低,有利于对流的形成。
所以,显著的对流运动和充足的水汽,使对流层的天气现象复杂多变,云、雨、雪、和雷电等主要的天气现象都发生在这一层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为,对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
第2节 天气和气温
一、教学目标
1、理解天气的概念
2、知道什么是气温,以及测量和度量气温的常用仪器和方法。 3、学会测量气温
4、了解气温与人们的生活和其它生物的关系 二、重点难点分析
重点:气温的观测
难点:探究为什么气象观测中温度计要放在百叶箱里 三、教学过程 (一)天气是什么
短时间内近地面的大气温度、湿度、气压等要素的综合状况称为天气。 刮风、下雨、雷电等都是天气现象。 [读图]2-6、2-7感受天气
天气是由许多要素组成的,其中主要的是气温、气压、风、湿度和降水。 [讨论题]1、判别描述天气与气候的词语 2、说说当天的天气状况 (二)气温
1、 气温的含义:空气的温度叫气温。描述当地空气的冷热程度。 气温是构成天气的基本要素。 2、 测量气温的工具:温度计
[分类]水银温度计、酒精温度计、金属温度计等;普通温度计、最高温度计、最低温度计 [复习]温度计的结构和制造原理 3、 气温度量单位:摄氏度(℃)
[设问]一般把温度计放在一个漆成白色的百叶箱里,为什么? [探究实验1]用温度计分别测量百叶箱内和百叶箱外的气温 时间 上午 中午 下午 晚上 温度(百叶箱内) 温度(百叶箱外) 据表中的数据,进行分析,得出实验结论: 1)百叶箱内的气温比箱外低;
2)百叶箱内的温度波动比较小,所以更能反映真实的气温。 [探究实验2]探究一天中气温最高值和最低值大概出现在什么时间
实验结论:一般气温的最高值出现在午后2时,气温的最低值出现在日出前后。 [想一想]这是为什么?与太阳辐射和大地散热有关 4、 气温与人类生活和其它生物的关系――非常密切
[举例]1、人类的生产方面:春播、夏收;冬季作物的防冻;农作物有各自最适宜的生长温度; 2、人类的生活方面:空调、暖气;避暑疗养;
3、生物的行为:狗在高温时的表现;蛇的冬眠、蛙的产卵等。
第3节 大气的压强
一、教学目标
1、能列举证明大气压存在的实验现象,并能用大气压解释有关现象。
2、能说出标准大气压的数值,说出测量大气压的工具:水银压强计和空盒压强计。
3、能说出气体和液体的流速与压之间的关系:流速越大,压强越小。并能用这一关系解释有关现象。 二、重点难点分析
重点:1、气压的观测
2、大气压存在的证明
3、气体和液体的流速与压强的关系 难点:1、大气压的大小
2、气体和液体的流速与压强的关系
三、教学过程
(一)大气压的存在
[实验引入]
1、器材:一杯水(染成红色),一个空杯,一个胶头(或橡皮套),一根玻璃管(两端开口,粗细均匀,长20cm,内径约5~10mm均可)
2、演示过程 1).出示玻璃管,将空杯置于管的正下方,然后向管内倒水,可看到水从管底流出。 2).左手拿管,并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端,仍然向管内注入水,至满。 3).教师提问:为什么水不会从下面流出?
学生微笑,齐答:因为管底被手指堵住了。笔者肯定学生的回答,并指出:由于管底被手指堵住,所以手指对管内的水产生向上的压强,支承住了水柱。接着置疑:若此时将管倒拿,使其开口端朝下,水会不会流出?学生纷纷猜测,形成悬念。 4).左手拿管不变,同时用右手中指抵住玻璃管的上口,然后将管倒置,(倒置过程中,手指不要松开)。 5).接着故意缓慢移开右手指,使下面的管口露出。这时可见红色水柱并没有流出来!
学生大吃一惊!教师自言自语:咦,为什么水没有流出来呢?(可用左手倒拿着管,夸张地放到眼底瞧一瞧)难道管里的水突然没有了重力吗?难道是老师会气功,‘发功’将管内的水吸住了吗? 学生轻笑,同时产生了想获知正确答案的强烈欲望。
6).启发:虽然我们看不见管口有物堵住它,但管口附近是不是任何物体都没有呢?
学生茅塞顿开――有空气存在。因势利导:在管口四周存在着我们看不见的大量空气,这些气体起到了手指的作用,堵住了管口,使管内的水竟然无可奈何地呆在里面。这说明了这些大气对管底的水面有向上的压强,支承着水柱。
7)这时,仍有学生半信半疑,可进一步说明:因为现在管内的水只有下面受到了大气压强的支承作用,所以很难流出;但如果同时有大气作用在管的上水面,那么上、下作用的气压相互抵消,水就会在重力作用下流出来。
8)松开左手食指,水应声落下。(学生开始相信大气有压强)
9)改用胶头,套住玻璃管的一端,再做一遍,同样获得满意效果。
[学生实验]探究大气压强是否向各个方向都有.
①向上.玻璃杯装满水用纸片挡住,倒立玻璃杯,纸片不脱落,如图1.说明向上有大气压.
②向下.将剥了壳的熟鸡蛋塞住刚烧过酒精棉球的广口瓶口,很快鸡蛋就被压进广口瓶中.说明向下有大气压.
③猜想向左、向往是否也有大气压,如何证实?(让学生自己证实) 通过上述演示实验及日常生活经验得知——在气体内部向各个方向都有压强.
[解释]图2-14、2-15、2-16(学生动手实验体会吸盘的作用)
倘若没有大气压强作用在液体的表面,各种液体就不可能被抽吸起来。从这个含义上讲,一切抽吸液体的过程,其实都是大气压强将液体“压”上来的过程.
[演示实验]抽出可乐瓶中的气体 实验现象:可乐瓶变瘪
实验结论:气体向各个方向上都有压强
[设问]大气压确实是存在的,而且各个方向上都有压强。那么大气压究竟有多大呢? [演示]马德堡半球实验
实验现象:两个半球需用很大的力才能拉开 提出疑问:是什么力使两个半球合得那么拢?
讨论后得出:是大气的压力把两个半球紧紧压在一起的,进而让学生确信大气压的存在。因为地球周围的大气受到地球的吸引,即大气也受到重力的作用,所以大气对浸在其内的物体就有压力、压强。如果半球内为真空,那么要拉开半球需要的力约为7065牛。马德堡半球实验证明了大气压的存在,而且说明大
气压是很大的。
[阅读]人体中的“马德堡半球” (二)大气压的大小
大气压的大小跟我们的生活密切相关,我们应该知道大气压的测量方法。 1、大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。
[出示]空盒压强计(或叫金属盒压强计、无液压强计)观察:其上有两行刻度,一行以百帕为单位,一行以毫米汞柱为单位。说明它的原理和构造。
[出示]水银压强计
补充实验:托里拆利实验――进行简单的实验说明、数据读数和分析,大气压支持着玻璃管中的水银柱。当大气压发生变化的时候,水银柱的高度会发生变化。从中说明水银压强计的原理。
[简单比较]:两种压强计的优缺点 2、大气压的变化:
1)大气压的大小与大气的密度有关--解释:大气压的产生是由于大气有重力。 2)大气压的大小随着高度的增加而减小--解释:大气的密度随着高度而减小。
实例:高山上气压很低。有些登山运动员在进入高山地区后,会发生高山病。高山病的症状差别很大,包括:头晕、头痛、耳鸣、恶心、呕吐、脉搏和呼吸加速、四肢麻木等。每个人的反应随一系列的条件而不同,主要决定于训练的程度和海拔高度的转变速度等。
登山运动员初次迅速攀登很高的山峰时,会出现以下现象:睡眠不好,全身感觉不舒服,软弱无力,懒散和情绪低落,动作协调性差。呼吸系统的症状是:气喘,时常感到空气不足,睡眠时发生周期性的呼吸停顿,夜间感到窒息发闷。由于心脏血管系统机能状况变化引起头晕、鼻出血、耳鸣和血管跳动的感觉,皮肤和粘膜变得青紫或苍白,常常恶心和呕吐。严重的会陷入昏迷、甚至死亡。
高山病的主要原因是高山地区空气稀薄,大气压低,人们呼吸时吸入的氧气的分压也低,造成肺泡中的氧分压降低,血液中含氧量减少。
平原地区的青年人在高山地区居住一段时间后,对高山气候的适应能力和缺氧的抵抗能力都会提高。一般地说,高山病的急性症状就会逐渐减轻,以至消失。身体健康的人和训练有素的登山运动员对高山气候的适应能力也强。
3在海平面附近,大气压的数值接近1.01×105帕(760毫米汞柱)规定:这个大气压值称为标准大气压。
[讨论]要求简单地运用液体压强公式进行计算。并与砖的压强进行比较。 [问题]这么大的压强,我们为什么没有受压的感觉?
--解释:人对环境的适应,人的体内也有压强,它抗衡着体外的大气压。
教案3.2.4 大气压与人类生活
一、教学目标
1、了解大气压对天气的影响,能说出晴朗的天气气压较高,阴雨的天气气压较低。 2、了解大气压对人体的影响,气压变化过大会使人产生不良的反应。
3、了解液体的沸点与压强的关系:当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时,液体的沸点降低。并会用这一结论来解释有关现象和解决简单的实际问题。
4、了解大气压在真空保存袋、吸尘器等生活用具中所起的作用。通过探究吸尘器内部结构的过程,学习黑箱问题的解决方法。 二、重点难点分析
重点:气压对天气的影响 难点:探究吸尘器内部结构 三、教学过程
(一)大气压对天气的影响
1、大气压的特点:
1)、大气压随高度的增大而减小
2)、同一高度的不同区域,大气压的数值也不一定相同 3)、同一地点的不同时间,大气压也会不同 2、大气压对天气的影响:
高气压多晴朗天气,低气压区多阴雨天气。(画图说明) (二)大气压对人体的影响
大气压对人体有一定的影响:
1、人的情绪、心情受气压影响较大
2、人对气压的变化有逐步适应的过程(高山病的说明)
3、减压实验说明:人体内也有压强。当体内外压强失去平衡后,也会对人体产生不良的影响。
[讨论]我们的周围的大气压大约有105帕,这么大的气压作用在我们身上,我们为什么没有感觉? 猜测原因:可能时我们已经适应了,也可能时我们的体内也有压强,它跟体外的大气压相平衡。 [阅读]宇航员为什么要穿上宇航服? (三)气压对液体沸点的影响:
[提出问题]为什么高山上用普通的锅难以将饭煮熟? [实验]研究液体的沸点和气压的关系 [现象]增大气压时原来沸腾的水不再沸腾 减小气压时原来不在沸腾的水又重新沸腾
[结论]液体的沸点与气压有关:当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。 [练习]用该知识点解释现象: 1、高压锅煮饭的原理 2、低压锅的原理 (四)生活用品与大气压
1、真空压缩保存袋;
2、吸尘器吸尘器是怎样工作的
[为什么做]吸尘器是利用大气压工作的一种清洁工具。你可能使用过它:当吸尘器接上电源工作时,外面带着尘垢的空气会从地刷的入口进入吸尘器,而净化的空气则从吸尘器的尾部排出。可是你知道吸尘器的内部结构和工作原理吗?恐怕很多同学和你一样不了解。那么就让我们带着这个任务来进行下面的探究活动吧!
[怎样做]首先让我们提出问题:吸尘器要达到吸尘的目的,内部应有什么结构?说说各个器件在吸尘器中的作用。(要起尘,应该有地面刷;要吸尘,必须使地面刷前端的空气能进入吸尘器,这就需要有风机使吸尘器中的空气高速排出;滤尘,则需要滤尘器(袋))。
那么,在吸尘器的工作过程中,大气压的作用又表现在哪里?(其实吸尘器靠电动机高速驱动风机叶轮旋转,使空气高速排出,而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气,致使吸尘器内部产生瞬时真空,和外界大气压形成负压差。在此压差的作用下,吸入含灰尘的空气,经滤尘器过滤,排出清净的空气,负压差越大风量越大,则吸尘能力也越大。)
接着根据你和同学的生活经验和知识经验,你认为各个器件应该怎样连接呢?如长接管与地面刷、弯管、软管与吸尘器、吸尘器内部器件的连接等。
最后,与其他小组交流,看看谁的描述更合理;并与老师出示的吸尘器内部结构实物或图,看看你的描述与实际情形是否相接近?
[学到了什么]通过在教师指导下的探究活动,你能够体会到科学知识在生活实际中的应用――吸尘器就是利用大气压来工作的。
你一定对你在探究中出现的偏差有了更深的认识,体验到了探索科学的道路是不平坦的。通过这样的探究活动也培养了我们探索科学的精神、科学素养、信息素养、技术素养。我们从问题的提出、证据的收集、方案的制订和实施到解释的形成,检验和结论的得出等等都是我们的自主发现。
[进一步的研究]知道了吸尘器的内部结构和工作原理,你肯定很想知道使用吸尘器应该注意什么。下面就是有关吸尘器的使用及保养的小窍门,供你参考。
1、吸尘器工作时应避免开关频繁启动以免启动电流冲击过大,烧坏电器设备。
2、注意墙壁电源及电源接线板插接牢固,以防止非人为因素电源开关的濒繁启动。 3、桶外软管部分及按口部分,应避免用力拉撞,防止这些部件损坏。
4、因吸尘器的轮子为万向轮,其运动方向有随意性,固在工作中拉动吸尘器时,应防止撞坏其他物品及自身轮子。
5、吸尘器的过滤网罩应及时清洗以防灰尘杂物过多堵死过滤网,增大电机工作负荷。
6、工作中,应将地毯上的较大杂物预先清理,以防止牙签、发卡、图钉等卡住软管及其他部位。 7、为使集尘箱内干净、整洁,建议使用吸尘袋(须另配)。
8、使用完毕后,应将吸尘器及尘桶内外、软管、扒头、电线擦拭干净以备下次使用。 9、吸尘器如无特殊吸水功能,严禁用于吸水处理。
10、除尘刷上刷毛如磨损严重,应及时更换。吸尘器的电机轴承,应定期加润滑油。吸尘器电机的炭刷,长期使用后如产生磨损,应更换新炭刷。吸尘器内的密封胶垫若老化,应更换新胶垫。
11、如遇紧急情况出现故障时应马上停机,通报有关部门管理人员,找厂家及经销商专业维修人员进行维修。
第5节 风
一、教学目标
1、了解风是怎样形成的
2、知道风向、风速的表示方法和度量单位
3、学会用风向标、风速仪测定风向和风速的方法 4、了解风对人类活动和动物行为的影响 二、重点难点分析
重点:风的观测
难点:风的形成;目测风向、风速 三、教学过程
[演示并思考]把充满气体的气球充气口松开,会感到气球内的空气一涌而出,这是为什么? (一)风
1、风是空气的水平运动。风是从高气压区流向低气压区的。 2、风的两个基本要素:风向和风速
1)风向是纸风吹来的方向。天气观测和预报中常使用8种风向。
表示方法:用一短线段表示。 用纸飞机测风向
[为什么做]风向和风速是测量风的两个基本要素。观测风向的仪器叫风向标,由箭头、水平杆和尾翼三部分组成。那么风向标是怎样指示风向的呢?风向是由风向标箭头的方向来指示,还是由箭尾的方向来指示呢?风向又是怎么规定的呢?就让我们用纸飞机测风向这个简单的模拟实验来解决吧!
[怎样做]折一纸飞机,中间用铅笔穿过(要让纸飞机能在铅笔上轻松转动)。用手握住铅笔,将纸飞机放在开启的电风扇前,观察纸飞机的机头和尾翼的指向。注意:此时人要站在纸飞机的后方。并借助指南针判断风向。
[学到了什么]通过实验,使我们对风和风向有了一个直观的认识:纸飞机的箭头指向风来自的方向。同理,在气象观测中,风向是由风向标的箭头指向的。
同时也使我们明白:实验可以使我们更简洁明了地了解事物,也培养了我们的观察能力。
[进一步的研究]
(1)用纸飞机测风向的实验使你明白了风向标指示风向的事实。你是否在想:这是运用了什么原理呢?为什么风向标会有一定的指向呢?下面的文字,会帮助你有一个了解。
风向标是一种应用最广泛的测量风向仪器的主要部件。在风的作用下,尾翼产生旋转力矩使风向标转动,并不断调整指向杆指示风向。风向标感应的风向必须传递到地面的指示仪表上,以触点式最为简单,风向标带动触点,接通代表风向的灯泡或记录笔电磁铁,作出风向的指示或记录,但它的分辨只能做到一个方位(22.5°)。
地面风指离地平面10─12 米高的风。风的来向为风向,一般用十六方位或360°表示。以360°表示时,由北起按顺时针方向度量。
(2)你知道了风向的测量方法,一定很想知道风速大小的测量方法。其实你也可以用简单的模拟实验来测量风速。请认真阅读下面的文字,你就会用生活中常见的小风车(参见三维风车式风速仪)或风压板来简单比较风速的大小了,动手试一试。
2)风速:指单位时间里空气在水平方向上移动的距离,其单位是:米/秒、千米/时或海里/小时表示。 测试风速的仪器叫风速计,它利用风杯在风作用下的旋转速度来测量风速。 风速仪有以下几种:①风杯风速表②桨叶式风速表③热力式风速表。 风速常用风级表示。
[阅读]各风级的名称、风速和目测结果
3)风对人类的生活有很大的影响,有些动物的行为也和风有关。 [补充] 风 车
荷兰利用风能历史悠久,自古以来就是世界闻名的“风车之乡”,这与其优越的自然条件、不屈的民族精神和优秀的民族智慧是分不开的。
荷兰位于北纬50°50′~北纬53°30′之间,在全球大气环流所形成的风系中,正好处于西风带,常年盛行西风,由于荷兰国土的60%海拔低于1米,近40%的国土低于海平面,最高处海拔也仅300米左右,是世界上有名的“低地之国”,来自大西洋的西风能够长驱直入内陆,全国风力资源极为丰富。风车是荷兰人智慧的结晶。据说,世界上第一台风车是荷兰人在同大自然的博斗中,于1408年发明的。到19世纪时,全国已拥有风车18000多台,最大的有9层楼高,风翼长达20米,无怪乎人们叫它“风车王国”了。
荷兰的风车种类很多,从最古老的建于1450年的塔式风车到后来的轴式风车,都是精工制作的,显示了荷兰人无比的智慧和高超的工艺。荷兰素以修筑海堤围海造田而著称于世。拦海造田,成为荷兰人奋斗精神的象征,而风车则成为荷兰人向大海夺取土地的强有力的武器,大小风车日夜转动,起到了排出海水、灌溉田地的巨大作用,在荷兰人向大海夺取土地的斗争中立下了丰功伟绩。同时风车还被广泛用于榨油、脱谷等生产劳动中,为荷兰历史上的繁荣与发展起到了巨大作用。
20世纪以来,随着电力和内燃机的使用,传统的风车已难现昔日的辉煌,逐渐销声匿迹了,但仍有上千台被保留下来,成为供参观考察的景物。例如:在肯德代克,建于1740年的风车每年吸引着20万到30万的参观考察者。近年来,随着能源危机和大量矿物能源的使用对地球环境的破坏,风能利用重新得到人们的青睐,古老的风 车脱胎换骨,为荷兰的乡村和城市带来源源不断的电能。
第6节 为什么会降水
一、教学目标
1、理解空气湿度及其与气温之间的关系
2、知道观测湿度的常用仪器,学会测量空气湿度 3、理解空气湿度与天气的关系 4、理解空气中水汽凝结的原因 5、学会测量降水量 二、重点难点分析
重点:相对湿度的观测; 凝结与降水的的形成; 湿度与降水的关系。 难点:相对湿度的概念; 相对湿度与水汽凝结和降水; 探究动物的行为与天气变化的关系。 三、教学过程 (一)空气的湿度
1、对空气湿度的认识:任何时候、任何地方的空气中都含有水汽。 2、湿度的含义:湿度表示空气中水汽的多少。
3、湿度的表示方法:一般用相对湿度表示--相对湿度表示空气中水汽的丰富程度,常用百分比表示。
4、空气的相对湿度与气温的关系:温度越高,空气中所能含有的水汽就越多。 [实验]探究不同空气中所能含有的水汽的多少。 器材:一瓶开水,三只烧杯、三支温度计、一块玻璃
[为什么做]湿度和降水是天气的两个重要的因素,湿度又和降水又密切的联系。可是我们同学对什么是湿度,湿度又和温度有什么关系却了解不多。所以通过这个实验,我们可以感性地理解湿度和相对湿度。大气温度高低与所能包含的水汽的多少
现象:盛温度高的水的烧杯口,凝结的水汽多。 结论:温度越高,空气中所能含有的水汽就越多。 5、观测湿度的仪器:湿度计 湿度计种类:干湿球湿度计、毛发湿度计、自动感应湿度计等。其中干湿球湿度计是最常用的湿度计(用实物讲解)。
干湿球湿度计的结构:由一支干球温度计和一支湿球温度计组成,湿球温度计的球部有湿棉纱包着。
干湿球湿度计的工作原理:空气中的相对湿度越小,湿棉纱布中的水蒸发得越快,带走得热量就越多,湿球温度计上得读数就越小。干湿球温度计上得读数差值,能反映出空气中水汽得丰富程度。
干湿球湿度计的使用方法:先读出干球温度计刻度,再读出湿球温度计刻度,然后计算它们的温度差。最后通过查相对湿度表(学生读懂相对湿度表的意义),得出相对湿度。
6、湿度与人类生活、降水等自然现象的关系:湿度越大,空气中水汽越丰富,成云、降水的可能性越大。故能根据湿度来判断天气变化的趋势。
[讨论]根据自身的体验,议一议相对湿度的大小与人体舒适感的关系--相对湿度过小,会使人感到干燥,皮肤发生干裂等;相对湿度过大,在冬季会感到特别寒冷,夏季则会感到闷热。
[思考]谚语中的科学道理
“燕子低飞要下雨”是因为大雨前昆虫大多飞得很低,燕子也就低飞觅食。 “蜻蜓低飞,不雨也阴” (二)降水
[实验]水汽凝结实验
现象:烧杯的空气中出现水雾--即发生水汽凝结。
结论:在温度下降到一定程度时,空气所能容纳水汽得能力下降而达到过饱和,水汽就发生凝结。 1、水汽凝结的条件:⑴气温降低到一定程度 ⑵相对湿度达到100%以上 ⑶空气中微小的尘粒 2、降水的形成:空气上升、冷却降温、水汽凝结、云滴增大、降水形成--凝结的水珠和冰晶随着温度的降低和水汽的最增多逐渐增大,最后形成雨滴、雪、或冰雹降落到地表,形成降水。(以图2-45讨论与讲解)
降水的形成条件:空气的上升运动(冷却降温)--必要条件 充足的水汽(形成雨滴等)--基本条件
[讨论]根据凝华、凝结的知识和生活经验,说说云和降雨时怎样形成的? [思考]P80的思考题 3、降水量的观测: ⑴度量单位:毫米
⑵表示一定时间内地面积水的深度 ⑶常用雨量筒把雨水收集起来,观测时把贮水瓶中的雨水倒入雨量杯内,读出刻度即为降水量(说明:雪、冰雹待熔化后测量)
[讨论]P80 的讨论题:降水是人类用水的主要来源。水是一种不可替代的资源。降水的不稳定会对人
类产生很多不利的影响。
[补充]根据降水强度(单位时间内的降水量),把雨分为小雨、中雨、大雨和暴雨。 降水强度 1小时降水量 24小时降水量 小雨 小于2.5毫米 小于10毫米 中雨 2.6-8.0毫米 10.0-24.9毫米 大雨 8.1-15.9毫米 25.0-49.9毫米 暴雨 大于16毫米 大于50毫米 [制作]课后自制一个简易的雨量筒 [阅读]人工降雨 人工降雨的方法也可用于消雨:即在降雨云团移来前,对云团先期实施人工降雨,把雨下到其它地方。
[小结]
[探究活动]动物行为与天气变化的关系
[为什么做]生活在一定自然环境中的生物为了生存,就要适应环境。在其与生存环境的协调过程中,往往通过其行为、生理或结构的改变来增加其存活和繁衍的机会。在对天气各要素有了比较全面的了解后,探究动物行为与天气变化的关系,不仅可以进一步巩固知识,拓展知识视野,还可以培养学科学、探究自然的兴趣。
[怎样做]
1、先确定探究的任务,可以是教材提供的内容——探究蟋蟀的鸣叫频率和天气变化的关系。也可以根据当时当地的实际情况,选择其它探究任务。如蜘蛛的结网行为与天气变化的关系,或家鸡在晚上睡觉时,鸡头的睡相与天气变化的奇秒的联系等。
2、确定探究的任务后,应提出一个科学而可行的研究问题,再建立假设。然后根据建立的假设设计观测实验,并对假设逐一进行检验。这里重点是如何针对建立的假设设计切实可行的实验,。如要研究蟋蟀的鸣叫频率与气压的关系,就要创设气压不同的实验环境;要研究蟋蟀的鸣叫频率与气温的关系,就要有温度不同的实验条件。。
3、研究动物行为的方法可分为两类:观察法和实验法。我们往往将上述两种方法结合起来进行研究,这就是平常说的综合法。按要求准备好必需的仪器设备并进行实验。要求精确、真实、详尽、客观地反复观察,作好观察记录。再对实验的数据进行处理,得出结论。然后利用互联网或报刊书籍查阅资料,验证你的假设是否正确。
4、交流评价:将你的探究方法和结论,与其它小组进行交流。看一看你的探究方法和结论是否合理。然后写篇小论文或探究报告。
[学到了什么]通过这个探究活动,使我们确信动物行为与天气变化有密切的联系,了解了动物与环境之间相互适应、相互影响的关系。而且培养了我们科学探究的能力。
[进一步的研究]根据网上的资料,在课外可以就其它动物的行为与天气变化的关系作出进一步的探究。这里附一篇文章。
趣谈动物行为与天气变化 俗语说:“燕子低飞,蛇过道,大雨不久就来到。”这句话生动说明了天气变化与动物行为的关系。动物的生存、发展,必然与周围环境发生一定的联系。在长期的进化过程中动物沉积了许多本能,以适应自然界环境的变化,而有些先天行为是人类所无法比拟的,充分了解动物的本能,可给生活带来很大的方便。
昆虫类
1.蜜蜂 蜜蜂是营群体生活的昆虫,一个蜂群由3种蜂组成,即蜂王、雄蜂和工蜂。蜂王、雄蜂负责繁殖后代,而工蜂负责群体的日常生活,分工非常细致。常言道:“蜜蜂窝里叫,大雨就来到;蜂不出窝,风雨快如梭。”生动地说明了蜜蜂的行为与天气变化。
2.蚊子 蚊子属节肢动物门昆虫纲,常见种类有库蚊、按蚊、伊蚊3种。雌雄异体,雄蚊吸食草汁,雌蚊吸食人血,且能传播疾病。民间常言:“蚊子集堂中,明朝带斗篷;蚊子乱咬人,不久雨来临;蚊虫咬得凶,雨在三日中。”
3.蚂蚁 蚂蚁是昆虫纲,膜翅目昆虫,营社会性生活,一群蚂蚁中有20多种类型,蚂蚁也是一种非常忙碌的昆虫,行为复杂。民间常言:“蚂蚁排成行,大雨茫茫;蚂蚁搬家,大雨哗哗,蚂蚁衔蛋跑,大雨就来到。”
4.蜘蛛 蜘蛛是节肢动物门,蛛形纲动物,种类较多,且有结网的行为。常言道:“蜘蛛结网准送睛,蜘蛛收网准阴。”道出了蜘蛛收结网与天气变化的关系。
鸟类
1.喜鹊 喜鹊是鸟纲,雀形目,鸦科动物。在我国民间,喜鹊是一种吉祥鸟,有传报喜讯之说,喜鹊巢居,有在古树叉上筑巢的行为,据笔者观察,喜鹊筑巢的高低与常年雨水的多少有一定关系,如果看到喜鹊在高处筑巢,常年雨水则会偏多,如果看到喜鹊在低处筑巢,则预示常年雨水偏少。
2.鸡 鸡是鸟纲,鸡形目动物。我国鸡形目种类十分丰富,而家鸡是其中的一种。家鸡营巢居生活,据笔者观察,家鸡在晚上睡觉时,鸡头的睡相与天气变化有奇秒的联系,如果鸡头向外睡,则天气晴朗;如果鸡头向里睡,则天气要变有雨;如果鸡头不里不外,身体横向鸡窝,则天气阴郁。民间又言:“鸡登高鸣晴”。
哺乳动物
狗和猫 狗为食肉目,犬科动物。狗的种类较多,看家狗性情温和忠实于主人,故有“狗不嫌家贫”之说。近年来有些名贵家犬,成为上流社会的宠物,身价倍增,而狗的行为复杂。家猫为食肉目,猫科,性情机灵,善长捕鼠。民间常言:“狗洗脸,猫吃草,不到三天雨来到;狗咬青草晴,猫咬青草雨;狗卧灰堆,天阴雨摧。”道出了两种动动的行为与天气变化的关系。
第7节 明天的天气会怎么样
一、教学目标
1、知道获取天气预报的常见方法。 2、学会看天气预报。
3、学会看简单的天气图。掌握天气图上重要的天气系统。 4、利用天气图判断天气状况,并能做简单的天气预报。 5、知道天气预报信息的主要收集方法。
6、调查当地的天气谚语,能解释其中的科学道理。 二、重点难点分析
重点:怎样看天气预报;天气图上的常见天气系统;天气图和天气形势; 难点:天气图上的等压线和天气系统;简单的天气预报。 三、教学过程
[引入]根据学生预习作业交流收集当天当地的天气预报的方法。 (一)获取天气预报的常用方法:
⑴通过看电视、听广播、拨气象预报电话、互联网上查看等获取气象预报信息 ⑵通过分析天气图,自己预测天气 ⑶通过气象观测,自己制作天气预报 (二)怎样看天气预报
了解天气预报用语的含意
⑴“阴”指天空的总云量在8/10以上,“多云”指天空总云量在5/10到7/10,5/10到3/10为少云,3/10 以下为晴。
⑵12小时内降水小于5毫米为小雨,5-15毫米为中雨,大于15毫米为大雨。降水概率表示降水的可能性大小。
⑶最低气温和最高气温的表示方法。 ⑷空气质量指数 (三)天气图
用来表示天气形势,是一种可以表现不同地方气象信息的地图。 ⒈分析天气图时,首先要了解一些重要的术语(以图2-47为例)
⑴等压线:气压相等的地方的连线。根据等压线的分布特点,可以分析出常见的天气系统,如高压、冷锋等
⑵锋是影响天气的重要天气系统。冷暖空气的交界面叫锋面;向暖空气一侧移动的锋叫冷锋,常带来降雨、大风和降温天气;向冷空气一侧移动的锋叫暖锋,常带来降雨天气,气温升高。
⑶高压、低压、台风等。还要明白锋面系统的移动机理,高气压和的气压系统的移动机理等。
⒉观测天气图上的图例,如暖锋、冷锋,还有天气图上的日期等。明确冷锋、暖锋系统及锋面,同时关注等压线上的数字来得知高压区和低压区。然后根据锋面系统的移动方向来判断该锋面系统对所预报地区产生的影响,判断该地的天气趋势。
[学生练习]制作天气预报 [参考资料]
人类关于天气图预报方法的进展
天气预报是气象工作为经济建设和国防建设服务的重要手段之一。随着国民经济和科学技术的发展,天气预报的方法和技术水平也在逐步提高。现将目前我国气象台、站天气预报的一些方法、思路、依据的原理、步骤以及预报技术中的一些问题作一简括的介绍。
天气图预报方法已有100多年历史,自从有电报后,•各地同时间观测的气象资料能及时集中到各国的气象中心,分析出天气图。从天气图上看到一个个高、低压系统在移动着,这类天气系统在移动过程中给各地带来了天气变化。我们从天气图上分析出天气系统,预报它们在未来的移动和强度变化(包括生成和消亡),就能推论各地区未来天气的变化,这就是天气图预报方法的主要依据。我们分析各种天气图或其他辅助图表,目的就在于及时分析出引起各地天气变化的天气系统。天气图分析正确与否,是天气图预报方法的前提。天气图预报方法首先要做出天气形势预报,即预报出天气图上已有的天气系统,它们未来的移动和强度变化,同时还要判断有无新生的天气系统产生。
在天气形势预报中,最简单的方法是外推法,即假定未来天气系统的移动和变化与起始时刻的情况相同,这种方法也称作持续性法。其次是气象员在长期天气预报的实践中,总结出有关天气系统移动或强度变化的经验预报规则,这些经验规则在天气形势预报中也有很大作用。此外,从动力气象学的一些理论中,
也可以推论出一些有关天气形势预报的规则。气象员根据这些就可以作出未来的天气形势预报。
近30年来,由于电子计算机的出现,趋向于改由机器作天气形势预报图,这种预报称作数值预报,图表示数值预报的内容。数值预报的第一步要求对所预报的天气系统从生成到消亡的主要物理过程有所认识,并将其概括成一组物理定律;第二步将这组物理定律用数学方程组表达出来,并且对这个方程组用电子计算机来求解。由于电子计算机的速度和容量有限,对方程组必须作适当简化;第三步将起始时刻的各层天气图资料编入机器;第四步由机器对这组议程进行求解,便算出未来各个时刻、各个地点和各高度上的高压面高度、温度、湿度和风速矢量的三个分量u,v,w的预报值。
电子计算机在作压、温、湿、风的预报时,是一小段一小段时间往前预报的。例如,根据起始时刻的天气图,先算出10分钟以后的预报图,然后将这张预报图作为起始时刻的天气图,算出10分钟以后的预报图。这样一步一步连续作下去,便能算出未来24小时或48小时的预报图。如果得到一张24小时预报图,先后要作一百次左右的预报。假如我们要计算的站点(•在数值预报中称作网格点)•为50•×50=2500点,高度取10层,对各个站各个高度预报六个气象要素(压、温、湿和三个风速分量),作一次24小时预报就需要进行一千五百万次运算。•目前各国探空站的密度大约相隔400~500公里有一个站,所以由数值预报作出的各种形势预报图,只能抓住大尺度天气系统的活动,小于400公里的中小天气系统便预报不出来。
由电子计算机作出的天气形势预报图,比用手工方法制作预报图要客观。根据检验结果,高空天气形势图,用电子计算机制作的比手工制作的要好。对地面天气图来讲,两种方法制作的效果差不多。目前开展数值预报业务的国家发布的各种天气形势预报图,大多是由机器作出并经过气象员修改后才发出的。 天气形势预报图作出后,根据天气形势再作出各地区的天气(阴、晴、雨、•雪和灾害性天气等)预报。天气预报困难较大,即使天气形势预报正确,•天气预报不一定就报对,因为天气形势和天气并不是一一对应的。所以,从天气形势预报过渡到具体的天气预报,主要依靠气象员的判断,这样,气象员的经验就很重要。气象员在长期预报实践中,将本地区的重要天气编成档案或分成类型,天气形势预报确定后,从档案中找出最类似的过去个例或天气型,根据它们作出天气预报。在过去30年中,天气形势预报进展很快,但从天气形势过渡到具体天气预报,却没有很大进展,这是目前天气图预报方法中的问题之一。
第8节 气候和影响气候的因素
一、教学目标
1、了解气候的概念及影响气候的因素 ⒉了解纬度因素对气候的影响
⒊理解比热的概念,了解不同物质比热的差异 ⒋理解陆地和海洋比热的不同对气温的影响 ⒌理解地形因素对气温和降水的影响 ⒍了解季风的概念,理解我国季风的形成举机理 二、重点难点分析
重点:不同物质的比热;海洋和陆地的性质对气温和降水的影响;地形对气温和降水的影响;季风的形成
难点:比热的概念;海洋和陆地的性质对气温和降水的影响;地形对降水的影响;季风的形成 三、教学过程 (一)气候
⒈气候的含义:气候是指某一地区长时间内的天气特征,包括天气的平均状况和极端状况。(与天气的概念进行区别)
[思考]天气与气候有什么不同?有什么联系?
⒉我国各地气候差异很大,是由于不同的地区影响气候的因素不同。 (二)纬度对气候的影响
纬度位置不同的大地区,接受太阳辐射的量不同,在地球上所处的温度带位置也不同。 [复习]根据接受太阳辐射的多少,地球表面分成五个温度带。 [讨论]我国的纬度位置跨五带中的哪几带? [分析]海南和漠河的气候特征
(三)海洋和陆地的性质对气温和降水的影响
[提出问题]夏天沿海地区与内陆地区相比要凉爽得多,夏天的内陆和沿海气温有较大的差异,为什么? [实验]探究相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是否相同? [过程]
1、实验器材:烧杯(质量要尽可能相同)一对,温度计一对,带铁圈、铁夹的铁架台一对,酒精灯(火焰大小要一致)一对,石棉网一对,天平;水和煤油等。
2、把两个同样的烧杯放在天平的两盘中,分别向杯内倒入半杯水和半杯煤油,并使天平平衡,水与煤油的质量相等。按图2-50所示装配好装置,然后用相同的酒精灯(实验时,为了使酒精灯加热效果相同,必须把石棉网调到相同的高度)加热,使它们在相同的时间内里吸收相同的热量。两杯的初温应该是相同的。如果不同,可用酒精灯稍加热进行调整。
3、经过一段时间加热后,观察温度计的示数变化,是水中还是煤油中的温度升高得快? [结论]
1、实验表明:在吸收相同的热量时,煤油的温度比水的温度升高得快。也就是说,相同质量的水和
煤油升高相同的温度时,水要多加热一些时间,即水要吸收更多的热量。
2、以上的实验反映了水与煤油这两种物质的不同性质。以此延伸,就是质量相同的不同物质,升高相同的温度时,所吸收的热量是不同的。
㈠比热:我们把1单位质量的某种物质,在升高1℃使所吸收的热量,叫做这种物质的比热容,简称为比热。
㈡比热单位:焦/(千克.℃) 读作:焦每情千克摄氏度 符号:J/(kg.℃)
㈢水的比热:4.2×103焦/(千克.℃)表示的含义是什么? ㈣比热表的阅读: 得出:⑴水的比热最大。(由此说明水作冷却剂、保温剂的作用)
⑵不同物质的比热是不同的。所以比热是物质的一种特性。与物质的质量、升高的温度、吸放热的多少无关
⑶不同状态的同一种物质的比热不同,说明比热与物质状态有关。
[思考]比较水和砂、土的比热大小,说说海洋和陆地会对气候产生什么不同的影响? [分析]我国一月和七月的平均气温分布图,验证猜想 [思考]海洋对沿海地区降水的影响
[小结]海洋和陆地的性质对气温和降水的影响:海洋和陆地的性质不同,对降水和气温的影响不同。海洋使得气温变化小,降水丰富。 (四)地形对气温和降水的影响
⒈气温随着地势的升高而降低。一般海拔增高1000米,气温会下降约6℃。 ⒉山地的迎风坡比背风坡多雨,向阳坡比背阳坡气温高。 [讨论]为什么迎风坡多雨,背风坡少雨? (五)季风
⒈季风是在不同的季节里风向相反和接近相反的风。 [讨论]并将讨论结果填图。
⑴同一纬度的大陆和海洋,冬季和夏季的气温分别是哪个高?(要求分析是什么原因所致:源于海洋和陆地的热力性质差异)
⑵这种温度的季节性变化对气压高低分布有什么影响?
⑶大陆和海洋高气压和低气压的变化对风向产生什么影响?
⒉世界上季风区域很广,以亚洲季风最盛行。我国冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风。 [思考]P90的思考题
[小结]影响气候的重要因素:纬度位置、海陆分布和地形、季风等。
第9节 中国东部的季风雨西部的干旱气候
一、教学目标
1、了解我国季风气候的类型和分布 ⒉学会根据气候资料分析我国季风气候的特点 ⒊学会根据气候资料分析我国西部干旱气候的特点 ⒋知道气候变化雨动物行为的关系 ⒌了解气候对人类生产生活的影响,以及如流对气候资源的利用 ⒍知道寒潮、台风、洪水等灾害性天气的成因和危害
⒎关注人类活动对气候的影响,初步建立人地和谐的气候资源观。 二、重点难点分析
重点:中国东部的季风雨西部的干旱气候的特点及对人类活动的影响; 人类活动雨洪水; 人类活动对气候的影响
难点:中国东部的季风雨西部的干旱气候的特点分析; 人类活动与洪水 三、教学过程
(一)东部季风气候
1、季风气候区是指夏季风能够到达的地区。
2、我国在大兴安岭-阴山-贺兰山-冈底斯山一线以东以南的地区是季风气候区。分布有热带季风气候、亚热带季风气候和温度季风气候。
[讨论]P91讨论题得出:
3、我国季风气候的主要特点:冬季气温低,降水少;夏季气温高,降水多,全年降水比较丰富。但南方冬季气温明显高于北方,气温年较差小,年降水量更大。 4、季风气候对人们生产、生活的影响有利有弊。
A、降水充沛,集中夏季,四季分明,雨热同期对农业生产非常有利
B、我国季风气候的大陆性强,降水的年际变化很大,使我国洪涝和旱灾频发。 C、冬季的低温又常形成寒潮、冻害、暴雪等恶劣天气。
(二)我国西部的干旱气候
⒈夏季风不能到达的我国西部地区一般降水稀少,为干旱各半干旱气候区。
⒉我国西部的干旱气候的特点:全年降水量稀少,降水集中在夏季,季节变化大;冬季寒冷,夏季炎热,气温日较差、年较差很大,但日照充沛。(形成原因的分析:西部地区深居内陆,海洋水汽难以到达。)
⒊干旱气候的利弊:气温较差大,光照时间长,对农业生产非常有利,如棉花、瓜果的生产。
⒋干旱气候区的生物在行为和形态上的适应性:如仙人掌粗大的茎和叶刺;抬尾芥虫在大雾的夜里抬起屁股的做法。
(三)寒潮、台风和洪水
1、寒潮是大范围的强烈冷空气活动。会带来剧烈的降温、霜冻、大风和扬沙天气。 2、台风是一种破坏力很大的灾害性天气。 [讨论]⑴台风天气的感受和自我防护知识 ⑵台风的利弊
3、洪水是我国?最大的自然灾害之一。引发的原因:持续性的暴雨、台风,人类活动。 [实验]植被护坡实验 [为什么做]
持续性暴雨和台风使引发洪水的主要自然原因。一些人类活动也可以引发洪水或使洪水的危害增大。随着人类社会的发展,人类活动对洪水产生的影响越来越大。为什么会有这样的说法?现实呈现在我们面前!譬如黄河上游植被的破坏,使黄河中下游地区频频发生洪涝灾害。由于上游泥沙的大量流失,黄河在下游也成为了地上河,使位于黄河下游的城市时刻处在洪水的威胁之中。让我们来做这个实验,初步而实在地体会一下植被对水土保持的作用。
[怎样做]
1、实验前我们应准备好一下器材:一个一侧为玻璃,其它三个侧面为木头箱子,接水桶,洒水壶,泥土,草皮。
。
2、在箱子内两侧按30角堆好泥土,在其中一个土坡上种上草皮。在低处安上引水沟,放好接水桶。 3、用洒水壶以相同的水量、同样快的速度对两个坡面洒水。
4、观察两个坡面上,水的流动速度、汇入引水沟的水量和泥沙量的差别。 [应关注的问题]
1、为了使实验效果更明显,使用的土壤应是非沙质土,土壤的紧密程度和湿度要与自然状态相似。 2、如果能使草皮在土坡上种植一段时间后再做实验,或者直接实验整块的草皮,效果会更好。 [学到了什么]
1、通过实验,我们发现:有草皮的坡面有草的阻挡,水的流速慢,水的下渗就多,汇入水沟的水量就少。显然,如果植被破坏,会导致水土流失,使洪水的危害和发生频率增大。
2、从这个实验中,我们进一步知道怎样对相关的实验条件进行有效的控制。 [进一步的研究]
通过以上的实验,你想进一步知道植被是怎样达到保持水土的作用的吗?植被的抗侵蚀作用是通过它的三个主要构成部分来实现的:一是植物的生长层(包括花被、叶鞘、叶片、茎),通过自身致密的覆盖防止边坡表层土壤直接遭受雨水的冲蚀,降低暴雨径流的冲刷能量和地表径流速度,从而减少土壤的流失;二是腐质层(包括落叶层与根茎交界面),为边坡表层土壤提供了一个保护层;三是根系层,这一部分对坡面的地表土壤加筋锚固,提供机械稳定作用。一般情况下,在植物生长初期,由于单株植物形成的根系只是松散地纠结在一起,没有长卧的根系,易与土层分离,起不到保护作用。同时护坡植被的存在也为各种小动物、微生物的生存繁殖提供了有利的环境。 (四)人类活动对气候的影响
人类与气候关系密切。人类根据自然规律,改良局部地区的气候,使气候朝着有利于人类的方向发展。
第二章地球的“外衣”——大气 第1节 大气层 第2节 天气和气温 第3节 大气的压强
教案3.2.4 大气压与人类生活 第5节 风
第6节 为什么会降水
第7节 明天的天气会怎么样 第8节 气候和影响气候的因素
第9节 中国东部的季风雨西部的干旱气候
第二章地球的“外衣”——大气 第1节 大气层
一、教学目标
1、了解大气层的重要性。
2、了解大气温度的垂直分布特点。 3、 掌握大气的垂直分布规律。
4、理解对流层的特点,探究对流的形成。 二、重点难点分析
重点:大气的垂直分层规律
难点:对流层的特点;探究对流的形成 三、教学过程
(一)大气的重要性
地球周围被一层很厚的空气包围着,它一直延伸到3000千米的高空(主要集中在1000千米的高度)。包围地球的空气层叫大气层,空气也叫大气。
[补充]大气的成分:由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等物质组成。
[讨论]如果没有大气,地球会变得怎样?
提示:地球将变得和月亮表面一样,没有天气变化,没有声音,易受陨石的侵袭,温度较差增大等。
大气作用:1、保护地球,如避免流星的袭击
2、大气中的各种气体,都是人类不可缺少的资源(举例:氧气进行生命活动必需的;二氧化碳是光合作用的重要原料)
3、臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害 4、水蒸气能成云致雨 (二)大气的温度
[读图]大气温度的垂直分布图
特点:1、大气温度的变化范围约在-84℃--2500℃之间。
2、在85千米以上,大气的温度呈逐渐上升趋势(想一想为什么?太阳辐射强)。 3、在0-12千米、55-85千米之间气温随高度的增加而降低 4、在12-55千米之间,气温随着高度的增加温度升高。 [思考]哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”?
——高层大气温度高、太阳辐射强,银白色的金属外壳可以反射热的辐射,避免高温下外壳熔化。 (三)大气的分层
根据大气的温度、密度和物质组成等特点(大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。),把地球大气层分为五层,即对流层(0-17千米)
平流层(17-50千米) 中间层(50-80千米) 暖层(80-500千米)
外层(500千米以上) 外层就是地球大气与宇宙间的过渡层。 1000千米以上,大气变得十分稀薄,密度很小。 5000千米以外,大气已接近真空。
(四)对流层的特点
1、对流层是大气的底层。
2、在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8千米,在赤道增大到17-18千米。 3、对流层集中了地球四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。 4、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。 [探究实验]对流是怎样形成的实验
1. 烧杯中加高锰酸钾或直接用对流实验装置。
2. 燃香的实验用实验室的现成器材,现象非常明显。 结论:受热处空气上升,两侧温度低的地方空气下沉。
[小结]想一想对流层的温度特点,对形成对流有利吗?――它的温度特点是气温随高度的增加而降低,有利于对流的形成。
所以,显著的对流运动和充足的水汽,使对流层的天气现象复杂多变,云、雨、雪、和雷电等主要的天气现象都发生在这一层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为,对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
[拓宽]冷空调应该怎样装?冷藏室的冷凝管为什么要安装在室的上部?――形成对流,达到制冷效果。
第2节 天气和气温
一、教学目标
1、理解天气的概念
2、知道什么是气温,以及测量和度量气温的常用仪器和方法。 3、学会测量气温
4、了解气温与人们的生活和其它生物的关系 二、重点难点分析
重点:气温的观测
难点:探究为什么气象观测中温度计要放在百叶箱里 三、教学过程 (一)天气是什么
短时间内近地面的大气温度、湿度、气压等要素的综合状况称为天气。 刮风、下雨、雷电等都是天气现象。 [读图]2-6、2-7感受天气
天气是由许多要素组成的,其中主要的是气温、气压、风、湿度和降水。 [讨论题]1、判别描述天气与气候的词语 2、说说当天的天气状况 (二)气温
1、 气温的含义:空气的温度叫气温。描述当地空气的冷热程度。 气温是构成天气的基本要素。 2、 测量气温的工具:温度计
[分类]水银温度计、酒精温度计、金属温度计等;普通温度计、最高温度计、最低温度计 [复习]温度计的结构和制造原理 3、 气温度量单位:摄氏度(℃)
[设问]一般把温度计放在一个漆成白色的百叶箱里,为什么? [探究实验1]用温度计分别测量百叶箱内和百叶箱外的气温
时间 上午 中午 下午 晚上 温度(百叶箱内) 温度(百叶箱外) 据表中的数据,进行分析,得出实验结论: 1)百叶箱内的气温比箱外低;
2)百叶箱内的温度波动比较小,所以更能反映真实的气温。 [探究实验2]探究一天中气温最高值和最低值大概出现在什么时间
实验结论:一般气温的最高值出现在午后2时,气温的最低值出现在日出前后。 [想一想]这是为什么?与太阳辐射和大地散热有关 4、 气温与人类生活和其它生物的关系――非常密切
[举例]1、人类的生产方面:春播、夏收;冬季作物的防冻;农作物有各自最适宜的生长温度; 2、人类的生活方面:空调、暖气;避暑疗养;
3、生物的行为:狗在高温时的表现;蛇的冬眠、蛙的产卵等。
第3节 大气的压强
一、教学目标
1、能列举证明大气压存在的实验现象,并能用大气压解释有关现象。
2、能说出标准大气压的数值,说出测量大气压的工具:水银压强计和空盒压强计。
3、能说出气体和液体的流速与压之间的关系:流速越大,压强越小。并能用这一关系解释有关现象。 二、重点难点分析
重点:1、气压的观测
2、大气压存在的证明
3、气体和液体的流速与压强的关系 难点:1、大气压的大小
2、气体和液体的流速与压强的关系
三、教学过程
(一)大气压的存在
[实验引入]
1、器材:一杯水(染成红色),一个空杯,一个胶头(或橡皮套),一根玻璃管(两端开口,粗细均匀,长20cm,内径约5~10mm均可)
2、演示过程 1).出示玻璃管,将空杯置于管的正下方,然后向管内倒水,可看到水从管底流出。 2).左手拿管,并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端,仍然向管内注入水,至满。 3).教师提问:为什么水不会从下面流出?
学生微笑,齐答:因为管底被手指堵住了。笔者肯定学生的回答,并指出:由于管底被手指堵住,所以手指对管内的水产生向上的压强,支承住了水柱。接着置疑:若此时将管倒拿,使其开口端朝下,水会不会流出?学生纷纷猜测,形成悬念。 4).左手拿管不变,同时用右手中指抵住玻璃管的上口,然后将管倒置,(倒置过程中,手指不要松开)。 5).接着故意缓慢移开右手指,使下面的管口露出。这时可见红色水柱并没有流出来!
学生大吃一惊!教师自言自语:咦,为什么水没有流出来呢?(可用左手倒拿着管,夸张地放到眼底瞧一瞧)难道管里的水突然没有了重力吗?难道是老师会气功,‘发功’将管内的水吸住了吗? 学生轻笑,同时产生了想获知正确答案的强烈欲望。
6).启发:虽然我们看不见管口有物堵住它,但管口附近是不是任何物体都没有呢?
学生茅塞顿开――有空气存在。因势利导:在管口四周存在着我们看不见的大量空气,这些气体起到了手指的作用,堵住了管口,使管内的水竟然无可奈何地呆在里面。这说明了这些大气对管底的水面有向上的压强,支承着水柱。
7)这时,仍有学生半信半疑,可进一步说明:因为现在管内的水只有下面受到了大气压强的支承作用,所以很难流出;但如果同时有大气作用在管的上水面,那么上、下作用的气压相互抵消,水就会在重力作用下流出来。
8)松开左手食指,水应声落下。(学生开始相信大气有压强)
9)改用胶头,套住玻璃管的一端,再做一遍,同样获得满意效果。
[学生实验]探究大气压强是否向各个方向都有.
①向上.玻璃杯装满水用纸片挡住,倒立玻璃杯,纸片不脱落,如图1.说明向上有大气压.
②向下.将剥了壳的熟鸡蛋塞住刚烧过酒精棉球的广口瓶口,很快鸡蛋就被压进广口瓶中.说明向下有大气压.
③猜想向左、向往是否也有大气压,如何证实?(让学生自己证实) 通过上述演示实验及日常生活经验得知——在气体内部向各个方向都有压强.
[解释]图2-14、2-15、2-16(学生动手实验体会吸盘的作用)
倘若没有大气压强作用在液体的表面,各种液体就不可能被抽吸起来。从这个含义上讲,一切抽吸液体的过程,其实都是大气压强将液体“压”上来的过程.
[演示实验]抽出可乐瓶中的气体 实验现象:可乐瓶变瘪
实验结论:气体向各个方向上都有压强
[设问]大气压确实是存在的,而且各个方向上都有压强。那么大气压究竟有多大呢? [演示]马德堡半球实验
实验现象:两个半球需用很大的力才能拉开 提出疑问:是什么力使两个半球合得那么拢?
讨论后得出:是大气的压力把两个半球紧紧压在一起的,进而让学生确信大气压的存在。因为地球周围的大气受到地球的吸引,即大气也受到重力的作用,所以大气对浸在其内的物体就有压力、压强。如果半球内为真空,那么要拉开半球需要的力约为7065牛。马德堡半球实验证明了大气压的存在,而且说明大
气压是很大的。
[阅读]人体中的“马德堡半球” (二)大气压的大小
大气压的大小跟我们的生活密切相关,我们应该知道大气压的测量方法。 1、大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。
[出示]空盒压强计(或叫金属盒压强计、无液压强计)观察:其上有两行刻度,一行以百帕为单位,一行以毫米汞柱为单位。说明它的原理和构造。
[出示]水银压强计
补充实验:托里拆利实验――进行简单的实验说明、数据读数和分析,大气压支持着玻璃管中的水银柱。当大气压发生变化的时候,水银柱的高度会发生变化。从中说明水银压强计的原理。
[简单比较]:两种压强计的优缺点 2、大气压的变化:
1)大气压的大小与大气的密度有关--解释:大气压的产生是由于大气有重力。 2)大气压的大小随着高度的增加而减小--解释:大气的密度随着高度而减小。
实例:高山上气压很低。有些登山运动员在进入高山地区后,会发生高山病。高山病的症状差别很大,包括:头晕、头痛、耳鸣、恶心、呕吐、脉搏和呼吸加速、四肢麻木等。每个人的反应随一系列的条件而不同,主要决定于训练的程度和海拔高度的转变速度等。
登山运动员初次迅速攀登很高的山峰时,会出现以下现象:睡眠不好,全身感觉不舒服,软弱无力,懒散和情绪低落,动作协调性差。呼吸系统的症状是:气喘,时常感到空气不足,睡眠时发生周期性的呼吸停顿,夜间感到窒息发闷。由于心脏血管系统机能状况变化引起头晕、鼻出血、耳鸣和血管跳动的感觉,皮肤和粘膜变得青紫或苍白,常常恶心和呕吐。严重的会陷入昏迷、甚至死亡。
高山病的主要原因是高山地区空气稀薄,大气压低,人们呼吸时吸入的氧气的分压也低,造成肺泡中的氧分压降低,血液中含氧量减少。
平原地区的青年人在高山地区居住一段时间后,对高山气候的适应能力和缺氧的抵抗能力都会提高。一般地说,高山病的急性症状就会逐渐减轻,以至消失。身体健康的人和训练有素的登山运动员对高山气候的适应能力也强。
3在海平面附近,大气压的数值接近1.01×105帕(760毫米汞柱)规定:这个大气压值称为标准大气压。
[讨论]要求简单地运用液体压强公式进行计算。并与砖的压强进行比较。 [问题]这么大的压强,我们为什么没有受压的感觉?
--解释:人对环境的适应,人的体内也有压强,它抗衡着体外的大气压。
3.2.4 大气压与人类生活
一、教学目标
1、了解大气压对天气的影响,能说出晴朗的天气气压较高,阴雨的天气气压较低。 2、了解大气压对人体的影响,气压变化过大会使人产生不良的反应。
3、了解液体的沸点与压强的关系:当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时,液体的沸点降低。并会用这一结论来解释有关现象和解决简单的实际问题。
4、了解大气压在真空保存袋、吸尘器等生活用具中所起的作用。通过探究吸尘器内部结构的过程,学习黑箱问题的解决方法。 二、重点难点分析
重点:气压对天气的影响 难点:探究吸尘器内部结构 三、教学过程
(一)大气压对天气的影响
1、大气压的特点:
1)、大气压随高度的增大而减小
2)、同一高度的不同区域,大气压的数值也不一定相同 3)、同一地点的不同时间,大气压也会不同 2、大气压对天气的影响:
高气压多晴朗天气,低气压区多阴雨天气。(画图说明) (二)大气压对人体的影响
大气压对人体有一定的影响:
1、人的情绪、心情受气压影响较大
2、人对气压的变化有逐步适应的过程(高山病的说明)
3、减压实验说明:人体内也有压强。当体内外压强失去平衡后,也会对人体产生不良的影响。
[讨论]我们的周围的大气压大约有105帕,这么大的气压作用在我们身上,我们为什么没有感觉? 猜测原因:可能时我们已经适应了,也可能时我们的体内也有压强,它跟体外的大气压相平衡。 [阅读]宇航员为什么要穿上宇航服? (三)气压对液体沸点的影响:
[提出问题]为什么高山上用普通的锅难以将饭煮熟? [实验]研究液体的沸点和气压的关系 [现象]增大气压时原来沸腾的水不再沸腾 减小气压时原来不在沸腾的水又重新沸腾
[结论]液体的沸点与气压有关:当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。 [练习]用该知识点解释现象: 1、高压锅煮饭的原理 2、低压锅的原理 (四)生活用品与大气压
1、真空压缩保存袋;
2、吸尘器吸尘器是怎样工作的
[为什么做]吸尘器是利用大气压工作的一种清洁工具。你可能使用过它:当吸尘器接上电源工作时,外面带着尘垢的空气会从地刷的入口进入吸尘器,而净化的空气则从吸尘器的尾部排出。可是你知道吸尘器的内部结构和工作原理吗?恐怕很多同学和你一样不了解。那么就让我们带着这个任务来进行下面的探究活动吧!
[怎样做]首先让我们提出问题:吸尘器要达到吸尘的目的,内部应有什么结构?说说各个器件在吸尘器中的作用。(要起尘,应该有地面刷;要吸尘,必须使地面刷前端的空气能进入吸尘器,这就需要有风机使吸尘器中的空气高速排出;滤尘,则需要滤尘器(袋))。
那么,在吸尘器的工作过程中,大气压的作用又表现在哪里?(其实吸尘器靠电动机高速驱动风机叶轮旋转,使空气高速排出,而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气,致使吸尘器内部产生瞬时真空,和外界大气压形成负压差。在此压差的作用下,吸入含灰尘的空气,经滤尘器过滤,排出清净的空气,负压差越大风量越大,则吸尘能力也越大。)
接着根据你和同学的生活经验和知识经验,你认为各个器件应该怎样连接呢?如长接管与地面刷、弯管、软管与吸尘器、吸尘器内部器件的连接等。
最后,与其他小组交流,看看谁的描述更合理;并与老师出示的吸尘器内部结构实物或图,看看你的描述与实际情形是否相接近?
[学到了什么]通过在教师指导下的探究活动,你能够体会到科学知识在生活实际中的应用――吸尘器就是利用大气压来工作的。
你一定对你在探究中出现的偏差有了更深的认识,体验到了探索科学的道路是不平坦的。通过这样的探究活动也培养了我们探索科学的精神、科学素养、信息素养、技术素养。我们从问题的提出、证据的收集、方案的制订和实施到解释的形成,检验和结论的得出等等都是我们的自主发现。
[进一步的研究]知道了吸尘器的内部结构和工作原理,你肯定很想知道使用吸尘器应该注意什么。下面就是有关吸尘器的使用及保养的小窍门,供你参考。
1、吸尘器工作时应避免开关频繁启动以免启动电流冲击过大,烧坏电器设备。
2、注意墙壁电源及电源接线板插接牢固,以防止非人为因素电源开关的濒繁启动。 3、桶外软管部分及按口部分,应避免用力拉撞,防止这些部件损坏。
4、因吸尘器的轮子为万向轮,其运动方向有随意性,固在工作中拉动吸尘器时,应防止撞坏其他物品及自身轮子。
5、吸尘器的过滤网罩应及时清洗以防灰尘杂物过多堵死过滤网,增大电机工作负荷。
6、工作中,应将地毯上的较大杂物预先清理,以防止牙签、发卡、图钉等卡住软管及其他部位。 7、为使集尘箱内干净、整洁,建议使用吸尘袋(须另配)。
8、使用完毕后,应将吸尘器及尘桶内外、软管、扒头、电线擦拭干净以备下次使用。 9、吸尘器如无特殊吸水功能,严禁用于吸水处理。
10、除尘刷上刷毛如磨损严重,应及时更换。吸尘器的电机轴承,应定期加润滑油。吸尘器电机的炭刷,长期使用后如产生磨损,应更换新炭刷。吸尘器内的密封胶垫若老化,应更换新胶垫。
11、如遇紧急情况出现故障时应马上停机,通报有关部门管理人员,找厂家及经销商专业维修人员进行维修。
第5节 风
一、教学目标
1、了解风是怎样形成的
2、知道风向、风速的表示方法和度量单位
3、学会用风向标、风速仪测定风向和风速的方法 4、了解风对人类活动和动物行为的影响 二、重点难点分析
重点:风的观测
难点:风的形成;目测风向、风速 三、教学过程
[演示并思考]把充满气体的气球充气口松开,会感到气球内的空气一涌而出,这是为什么? (一)风
1、风是空气的水平运动。风是从高气压区流向低气压区的。 2、风的两个基本要素:风向和风速
1)风向是纸风吹来的方向。天气观测和预报中常使用8种风向。
表示方法:用一短线段表示。 用纸飞机测风向
[为什么做]风向和风速是测量风的两个基本要素。观测风向的仪器叫风向标,由箭头、水平杆和尾翼三部分组成。那么风向标是怎样指示风向的呢?风向是由风向标箭头的方向来指示,还是由箭尾的方向来指示呢?风向又是怎么规定的呢?就让我们用纸飞机测风向这个简单的模拟实验来解决吧!
[怎样做]折一纸飞机,中间用铅笔穿过(要让纸飞机能在铅笔上轻松转动)。用手握住铅笔,将纸飞机放在开启的电风扇前,观察纸飞机的机头和尾翼的指向。注意:此时人要站在纸飞机的后方。并借助指南针判断风向。
[学到了什么]通过实验,使我们对风和风向有了一个直观的认识:纸飞机的箭头指向风来自的方向。同理,在气象观测中,风向是由风向标的箭头指向的。
同时也使我们明白:实验可以使我们更简洁明了地了解事物,也培养了我们的观察能力。
[进一步的研究]
(1)用纸飞机测风向的实验使你明白了风向标指示风向的事实。你是否在想:这是运用了什么原理呢?为什么风向标会有一定的指向呢?下面的文字,会帮助你有一个了解。
风向标是一种应用最广泛的测量风向仪器的主要部件。在风的作用下,尾翼产生旋转力矩使风向标转动,并不断调整指向杆指示风向。风向标感应的风向必须传递到地面的指示仪表上,以触点式最为简单,风向标带动触点,接通代表风向的灯泡或记录笔电磁铁,作出风向的指示或记录,但它的分辨只能做到一个方位(22.5°)。
地面风指离地平面10─12 米高的风。风的来向为风向,一般用十六方位或360°表示。以360°表示时,由北起按顺时针方向度量。
(2)你知道了风向的测量方法,一定很想知道风速大小的测量方法。其实你也可以用简单的模拟实验来测量风速。请认真阅读下面的文字,你就会用生活中常见的小风车(参见三维风车式风速仪)或风压板来简单比较风速的大小了,动手试一试。
2)风速:指单位时间里空气在水平方向上移动的距离,其单位是:米/秒、千米/时或海里/小时表示。 测试风速的仪器叫风速计,它利用风杯在风作用下的旋转速度来测量风速。 风速仪有以下几种:①风杯风速表②桨叶式风速表③热力式风速表。 风速常用风级表示。
[阅读]各风级的名称、风速和目测结果
3)风对人类的生活有很大的影响,有些动物的行为也和风有关。 [补充] 风 车
荷兰利用风能历史悠久,自古以来就是世界闻名的“风车之乡”,这与其优越的自然条件、不屈的民族精神和优秀的民族智慧是分不开的。
荷兰位于北纬50°50′~北纬53°30′之间,在全球大气环流所形成的风系中,正好处于西风带,常年盛行西风,由于荷兰国土的60%海拔低于1米,近40%的国土低于海平面,最高处海拔也仅300米左右,是世界上有名的“低地之国”,来自大西洋的西风能够长驱直入内陆,全国风力资源极为丰富。风车是荷兰人智慧的结晶。据说,世界上第一台风车是荷兰人在同大自然的博斗中,于1408年发明的。到19世纪时,全国已拥有风车18000多台,最大的有9层楼高,风翼长达20米,无怪乎人们叫它“风车王国”了。
荷兰的风车种类很多,从最古老的建于1450年的塔式风车到后来的轴式风车,都是精工制作的,显示了荷兰人无比的智慧和高超的工艺。荷兰素以修筑海堤围海造田而著称于世。拦海造田,成为荷兰人奋斗精神的象征,而风车则成为荷兰人向大海夺取土地的强有力的武器,大小风车日夜转动,起到了排出海水、灌溉田地的巨大作用,在荷兰人向大海夺取土地的斗争中立下了丰功伟绩。同时风车还被广泛用于榨油、脱谷等生产劳动中,为荷兰历史上的繁荣与发展起到了巨大作用。
20世纪以来,随着电力和内燃机的使用,传统的风车已难现昔日的辉煌,逐渐销声匿迹了,但仍有上千台被保留下来,成为供参观考察的景物。例如:在肯德代克,建于1740年的风车每年吸引着20万到30万的参观考察者。近年来,随着能源危机和大量矿物能源的使用对地球环境的破坏,风能利用重新得到人们的青睐,古老的风 车脱胎换骨,为荷兰的乡村和城市带来源源不断的电能。
第6节 为什么会降水
一、教学目标
1、理解空气湿度及其与气温之间的关系
2、知道观测湿度的常用仪器,学会测量空气湿度 3、理解空气湿度与天气的关系 4、理解空气中水汽凝结的原因 5、学会测量降水量 二、重点难点分析
重点:相对湿度的观测; 凝结与降水的的形成; 湿度与降水的关系。 难点:相对湿度的概念; 相对湿度与水汽凝结和降水; 探究动物的行为与天气变化的关系。 三、教学过程 (一)空气的湿度
1、对空气湿度的认识:任何时候、任何地方的空气中都含有水汽。 2、湿度的含义:湿度表示空气中水汽的多少。
3、湿度的表示方法:一般用相对湿度表示--相对湿度表示空气中水汽的丰富程度,常用百分比表示。
4、空气的相对湿度与气温的关系:温度越高,空气中所能含有的水汽就越多。 [实验]探究不同空气中所能含有的水汽的多少。 器材:一瓶开水,三只烧杯、三支温度计、一块玻璃
[为什么做]湿度和降水是天气的两个重要的因素,湿度又和降水又密切的联系。可是我们同学对什么是湿度,湿度又和温度有什么关系却了解不多。所以通过这个实验,我们可以感性地理解湿度和相对湿度。大气温度高低与所能包含的水汽的多少
现象:盛温度高的水的烧杯口,凝结的水汽多。 结论:温度越高,空气中所能含有的水汽就越多。 5、观测湿度的仪器:湿度计 湿度计种类:干湿球湿度计、毛发湿度计、自动感应湿度计等。其中干湿球湿度计是最常用的湿度计(用实物讲解)。
干湿球湿度计的结构:由一支干球温度计和一支湿球温度计组成,湿球温度计的球部有湿棉纱包着。
干湿球湿度计的工作原理:空气中的相对湿度越小,湿棉纱布中的水蒸发得越快,带走得热量就越多,湿球温度计上得读数就越小。干湿球温度计上得读数差值,能反映出空气中水汽得丰富程度。
干湿球湿度计的使用方法:先读出干球温度计刻度,再读出湿球温度计刻度,然后计算它们的温度差。最后通过查相对湿度表(学生读懂相对湿度表的意义),得出相对湿度。
6、湿度与人类生活、降水等自然现象的关系:湿度越大,空气中水汽越丰富,成云、降水的可能性越大。故能根据湿度来判断天气变化的趋势。
[讨论]根据自身的体验,议一议相对湿度的大小与人体舒适感的关系--相对湿度过小,会使人感到干燥,皮肤发生干裂等;相对湿度过大,在冬季会感到特别寒冷,夏季则会感到闷热。
[思考]谚语中的科学道理
“燕子低飞要下雨”是因为大雨前昆虫大多飞得很低,燕子也就低飞觅食。 “蜻蜓低飞,不雨也阴” (二)降水
[实验]水汽凝结实验
现象:烧杯的空气中出现水雾--即发生水汽凝结。
结论:在温度下降到一定程度时,空气所能容纳水汽得能力下降而达到过饱和,水汽就发生凝结。 1、水汽凝结的条件:⑴气温降低到一定程度 ⑵相对湿度达到100%以上 ⑶空气中微小的尘粒 2、降水的形成:空气上升、冷却降温、水汽凝结、云滴增大、降水形成--凝结的水珠和冰晶随着温度的降低和水汽的最增多逐渐增大,最后形成雨滴、雪、或冰雹降落到地表,形成降水。(以图2-45讨论与讲解)
降水的形成条件:空气的上升运动(冷却降温)--必要条件 充足的水汽(形成雨滴等)--基本条件
[讨论]根据凝华、凝结的知识和生活经验,说说云和降雨时怎样形成的? [思考]P80的思考题 3、降水量的观测: ⑴度量单位:毫米
⑵表示一定时间内地面积水的深度 ⑶常用雨量筒把雨水收集起来,观测时把贮水瓶中的雨水倒入雨量杯内,读出刻度即为降水量(说明:雪、冰雹待熔化后测量)
[讨论]P80 的讨论题:降水是人类用水的主要来源。水是一种不可替代的资源。降水的不稳定会对人
类产生很多不利的影响。
[补充]根据降水强度(单位时间内的降水量),把雨分为小雨、中雨、大雨和暴雨。 降水强度 1小时降水量 24小时降水量 小雨 小于2.5毫米 小于10毫米 中雨 2.6-8.0毫米 10.0-24.9毫米 大雨 8.1-15.9毫米 25.0-49.9毫米 暴雨 大于16毫米 大于50毫米 [制作]课后自制一个简易的雨量筒 [阅读]人工降雨 人工降雨的方法也可用于消雨:即在降雨云团移来前,对云团先期实施人工降雨,把雨下到其它地方。
[小结]
[探究活动]动物行为与天气变化的关系
[为什么做]生活在一定自然环境中的生物为了生存,就要适应环境。在其与生存环境的协调过程中,往往通过其行为、生理或结构的改变来增加其存活和繁衍的机会。在对天气各要素有了比较全面的了解后,探究动物行为与天气变化的关系,不仅可以进一步巩固知识,拓展知识视野,还可以培养学科学、探究自然的兴趣。
[怎样做]
1、先确定探究的任务,可以是教材提供的内容——探究蟋蟀的鸣叫频率和天气变化的关系。也可以根据当时当地的实际情况,选择其它探究任务。如蜘蛛的结网行为与天气变化的关系,或家鸡在晚上睡觉时,鸡头的睡相与天气变化的奇秒的联系等。
2、确定探究的任务后,应提出一个科学而可行的研究问题,再建立假设。然后根据建立的假设设计观测实验,并对假设逐一进行检验。这里重点是如何针对建立的假设设计切实可行的实验,。如要研究蟋蟀的鸣叫频率与气压的关系,就要创设气压不同的实验环境;要研究蟋蟀的鸣叫频率与气温的关系,就要有温度不同的实验条件。。
3、研究动物行为的方法可分为两类:观察法和实验法。我们往往将上述两种方法结合起来进行研究,这就是平常说的综合法。按要求准备好必需的仪器设备并进行实验。要求精确、真实、详尽、客观地反复观察,作好观察记录。再对实验的数据进行处理,得出结论。然后利用互联网或报刊书籍查阅资料,验证你的假设是否正确。
4、交流评价:将你的探究方法和结论,与其它小组进行交流。看一看你的探究方法和结论是否合理。然后写篇小论文或探究报告。
[学到了什么]通过这个探究活动,使我们确信动物行为与天气变化有密切的联系,了解了动物与环境之间相互适应、相互影响的关系。而且培养了我们科学探究的能力。
[进一步的研究]根据网上的资料,在课外可以就其它动物的行为与天气变化的关系作出进一步的探究。这里附一篇文章。
趣谈动物行为与天气变化 俗语说:“燕子低飞,蛇过道,大雨不久就来到。”这句话生动说明了天气变化与动物行为的关系。动物的生存、发展,必然与周围环境发生一定的联系。在长期的进化过程中动物沉积了许多本能,以适应自然界环境的变化,而有些先天行为是人类所无法比拟的,充分了解动物的本能,可给生活带来很大的方便。
昆虫类
1.蜜蜂 蜜蜂是营群体生活的昆虫,一个蜂群由3种蜂组成,即蜂王、雄蜂和工蜂。蜂王、雄蜂负责繁殖后代,而工蜂负责群体的日常生活,分工非常细致。常言道:“蜜蜂窝里叫,大雨就来到;蜂不出窝,风雨快如梭。”生动地说明了蜜蜂的行为与天气变化。
2.蚊子 蚊子属节肢动物门昆虫纲,常见种类有库蚊、按蚊、伊蚊3种。雌雄异体,雄蚊吸食草汁,雌蚊吸食人血,且能传播疾病。民间常言:“蚊子集堂中,明朝带斗篷;蚊子乱咬人,不久雨来临;蚊虫咬得凶,雨在三日中。”
3.蚂蚁 蚂蚁是昆虫纲,膜翅目昆虫,营社会性生活,一群蚂蚁中有20多种类型,蚂蚁也是一种非常忙碌的昆虫,行为复杂。民间常言:“蚂蚁排成行,大雨茫茫;蚂蚁搬家,大雨哗哗,蚂蚁衔蛋跑,大雨就来到。”
4.蜘蛛 蜘蛛是节肢动物门,蛛形纲动物,种类较多,且有结网的行为。常言道:“蜘蛛结网准送睛,蜘蛛收网准阴。”道出了蜘蛛收结网与天气变化的关系。
鸟类
1.喜鹊 喜鹊是鸟纲,雀形目,鸦科动物。在我国民间,喜鹊是一种吉祥鸟,有传报喜讯之说,喜鹊巢居,有在古树叉上筑巢的行为,据笔者观察,喜鹊筑巢的高低与常年雨水的多少有一定关系,如果看到喜鹊在高处筑巢,常年雨水则会偏多,如果看到喜鹊在低处筑巢,则预示常年雨水偏少。
2.鸡 鸡是鸟纲,鸡形目动物。我国鸡形目种类十分丰富,而家鸡是其中的一种。家鸡营巢居生活,据笔者观察,家鸡在晚上睡觉时,鸡头的睡相与天气变化有奇秒的联系,如果鸡头向外睡,则天气晴朗;如果鸡头向里睡,则天气要变有雨;如果鸡头不里不外,身体横向鸡窝,则天气阴郁。民间又言:“鸡登高鸣晴”。
哺乳动物
狗和猫 狗为食肉目,犬科动物。狗的种类较多,看家狗性情温和忠实于主人,故有“狗不嫌家贫”之说。近年来有些名贵家犬,成为上流社会的宠物,身价倍增,而狗的行为复杂。家猫为食肉目,猫科,性情机灵,善长捕鼠。民间常言:“狗洗脸,猫吃草,不到三天雨来到;狗咬青草晴,猫咬青草雨;狗卧灰堆,天阴雨摧。”道出了两种动动的行为与天气变化的关系。
第7节 明天的天气会怎么样
一、教学目标
1、知道获取天气预报的常见方法。 2、学会看天气预报。
3、学会看简单的天气图。掌握天气图上重要的天气系统。 4、利用天气图判断天气状况,并能做简单的天气预报。 5、知道天气预报信息的主要收集方法。
6、调查当地的天气谚语,能解释其中的科学道理。 二、重点难点分析
重点:怎样看天气预报;天气图上的常见天气系统;天气图和天气形势; 难点:天气图上的等压线和天气系统;简单的天气预报。 三、教学过程
[引入]根据学生预习作业交流收集当天当地的天气预报的方法。 (一)获取天气预报的常用方法:
⑴通过看电视、听广播、拨气象预报电话、互联网上查看等获取气象预报信息 ⑵通过分析天气图,自己预测天气 ⑶通过气象观测,自己制作天气预报 (二)怎样看天气预报
了解天气预报用语的含意
⑴“阴”指天空的总云量在8/10以上,“多云”指天空总云量在5/10到7/10,5/10到3/10为少云,3/10 以下为晴。
⑵12小时内降水小于5毫米为小雨,5-15毫米为中雨,大于15毫米为大雨。降水概率表示降水的可能性大小。
⑶最低气温和最高气温的表示方法。 ⑷空气质量指数 (三)天气图
用来表示天气形势,是一种可以表现不同地方气象信息的地图。 ⒈分析天气图时,首先要了解一些重要的术语(以图2-47为例)
⑴等压线:气压相等的地方的连线。根据等压线的分布特点,可以分析出常见的天气系统,如高压、冷锋等
⑵锋是影响天气的重要天气系统。冷暖空气的交界面叫锋面;向暖空气一侧移动的锋叫冷锋,常带来降雨、大风和降温天气;向冷空气一侧移动的锋叫暖锋,常带来降雨天气,气温升高。
⑶高压、低压、台风等。还要明白锋面系统的移动机理,高气压和的气压系统的移动机理等。
⒉观测天气图上的图例,如暖锋、冷锋,还有天气图上的日期等。明确冷锋、暖锋系统及锋面,同时关注等压线上的数字来得知高压区和低压区。然后根据锋面系统的移动方向来判断该锋面系统对所预报地区产生的影响,判断该地的天气趋势。
[学生练习]制作天气预报 [参考资料]
人类关于天气图预报方法的进展
天气预报是气象工作为经济建设和国防建设服务的重要手段之一。随着国民经济和科学技术的发展,天气预报的方法和技术水平也在逐步提高。现将目前我国气象台、站天气预报的一些方法、思路、依据的原理、步骤以及预报技术中的一些问题作一简括的介绍。
天气图预报方法已有100多年历史,自从有电报后,•各地同时间观测的气象资料能及时集中到各国的气象中心,分析出天气图。从天气图上看到一个个高、低压系统在移动着,这类天气系统在移动过程中给各地带来了天气变化。我们从天气图上分析出天气系统,预报它们在未来的移动和强度变化(包括生成和消亡),就能推论各地区未来天气的变化,这就是天气图预报方法的主要依据。我们分析各种天气图或其他辅助图表,目的就在于及时分析出引起各地天气变化的天气系统。天气图分析正确与否,是天气图预报方法的前提。天气图预报方法首先要做出天气形势预报,即预报出天气图上已有的天气系统,它们未来的移动和强度变化,同时还要判断有无新生的天气系统产生。
在天气形势预报中,最简单的方法是外推法,即假定未来天气系统的移动和变化与起始时刻的情况相同,这种方法也称作持续性法。其次是气象员在长期天气预报的实践中,总结出有关天气系统移动或强度变化的经验预报规则,这些经验规则在天气形势预报中也有很大作用。此外,从动力气象学的一些理论中,
也可以推论出一些有关天气形势预报的规则。气象员根据这些就可以作出未来的天气形势预报。
近30年来,由于电子计算机的出现,趋向于改由机器作天气形势预报图,这种预报称作数值预报,图表示数值预报的内容。数值预报的第一步要求对所预报的天气系统从生成到消亡的主要物理过程有所认识,并将其概括成一组物理定律;第二步将这组物理定律用数学方程组表达出来,并且对这个方程组用电子计算机来求解。由于电子计算机的速度和容量有限,对方程组必须作适当简化;第三步将起始时刻的各层天气图资料编入机器;第四步由机器对这组议程进行求解,便算出未来各个时刻、各个地点和各高度上的高压面高度、温度、湿度和风速矢量的三个分量u,v,w的预报值。
电子计算机在作压、温、湿、风的预报时,是一小段一小段时间往前预报的。例如,根据起始时刻的天气图,先算出10分钟以后的预报图,然后将这张预报图作为起始时刻的天气图,算出10分钟以后的预报图。这样一步一步连续作下去,便能算出未来24小时或48小时的预报图。如果得到一张24小时预报图,先后要作一百次左右的预报。假如我们要计算的站点(•在数值预报中称作网格点)•为50•×50=2500点,高度取10层,对各个站各个高度预报六个气象要素(压、温、湿和三个风速分量),作一次24小时预报就需要进行一千五百万次运算。•目前各国探空站的密度大约相隔400~500公里有一个站,所以由数值预报作出的各种形势预报图,只能抓住大尺度天气系统的活动,小于400公里的中小天气系统便预报不出来。
由电子计算机作出的天气形势预报图,比用手工方法制作预报图要客观。根据检验结果,高空天气形势图,用电子计算机制作的比手工制作的要好。对地面天气图来讲,两种方法制作的效果差不多。目前开展数值预报业务的国家发布的各种天气形势预报图,大多是由机器作出并经过气象员修改后才发出的。 天气形势预报图作出后,根据天气形势再作出各地区的天气(阴、晴、雨、•雪和灾害性天气等)预报。天气预报困难较大,即使天气形势预报正确,•天气预报不一定就报对,因为天气形势和天气并不是一一对应的。所以,从天气形势预报过渡到具体的天气预报,主要依靠气象员的判断,这样,气象员的经验就很重要。气象员在长期预报实践中,将本地区的重要天气编成档案或分成类型,天气形势预报确定后,从档案中找出最类似的过去个例或天气型,根据它们作出天气预报。在过去30年中,天气形势预报进展很快,但从天气形势过渡到具体天气预报,却没有很大进展,这是目前天气图预报方法中的问题之一。
第8节 气候和影响气候的因素
一、教学目标
1、了解气候的概念及影响气候的因素 ⒉了解纬度因素对气候的影响
⒊理解比热的概念,了解不同物质比热的差异 ⒋理解陆地和海洋比热的不同对气温的影响 ⒌理解地形因素对气温和降水的影响 ⒍了解季风的概念,理解我国季风的形成举机理 二、重点难点分析
重点:不同物质的比热;海洋和陆地的性质对气温和降水的影响;地形对气温和降水的影响;季风的形成
难点:比热的概念;海洋和陆地的性质对气温和降水的影响;地形对降水的影响;季风的形成 三、教学过程 (一)气候
⒈气候的含义:气候是指某一地区长时间内的天气特征,包括天气的平均状况和极端状况。(与天气的概念进行区别)
[思考]天气与气候有什么不同?有什么联系?
⒉我国各地气候差异很大,是由于不同的地区影响气候的因素不同。 (二)纬度对气候的影响
纬度位置不同的大地区,接受太阳辐射的量不同,在地球上所处的温度带位置也不同。 [复习]根据接受太阳辐射的多少,地球表面分成五个温度带。 [讨论]我国的纬度位置跨五带中的哪几带? [分析]海南和漠河的气候特征
(三)海洋和陆地的性质对气温和降水的影响
[提出问题]夏天沿海地区与内陆地区相比要凉爽得多,夏天的内陆和沿海气温有较大的差异,为什么? [实验]探究相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是否相同? [过程]
1、实验器材:烧杯(质量要尽可能相同)一对,温度计一对,带铁圈、铁夹的铁架台一对,酒精灯(火焰大小要一致)一对,石棉网一对,天平;水和煤油等。
2、把两个同样的烧杯放在天平的两盘中,分别向杯内倒入半杯水和半杯煤油,并使天平平衡,水与煤油的质量相等。按图2-50所示装配好装置,然后用相同的酒精灯(实验时,为了使酒精灯加热效果相同,必须把石棉网调到相同的高度)加热,使它们在相同的时间内里吸收相同的热量。两杯的初温应该是相同的。如果不同,可用酒精灯稍加热进行调整。
3、经过一段时间加热后,观察温度计的示数变化,是水中还是煤油中的温度升高得快? [结论]
1、实验表明:在吸收相同的热量时,煤油的温度比水的温度升高得快。也就是说,相同质量的水和
煤油升高相同的温度时,水要多加热一些时间,即水要吸收更多的热量。
2、以上的实验反映了水与煤油这两种物质的不同性质。以此延伸,就是质量相同的不同物质,升高相同的温度时,所吸收的热量是不同的。
㈠比热:我们把1单位质量的某种物质,在升高1℃使所吸收的热量,叫做这种物质的比热容,简称为比热。
㈡比热单位:焦/(千克.℃) 读作:焦每情千克摄氏度 符号:J/(kg.℃)
㈢水的比热:4.2×103焦/(千克.℃)表示的含义是什么? ㈣比热表的阅读: 得出:⑴水的比热最大。(由此说明水作冷却剂、保温剂的作用)
⑵不同物质的比热是不同的。所以比热是物质的一种特性。与物质的质量、升高的温度、吸放热的多少无关
⑶不同状态的同一种物质的比热不同,说明比热与物质状态有关。
[思考]比较水和砂、土的比热大小,说说海洋和陆地会对气候产生什么不同的影响? [分析]我国一月和七月的平均气温分布图,验证猜想 [思考]海洋对沿海地区降水的影响
[小结]海洋和陆地的性质对气温和降水的影响:海洋和陆地的性质不同,对降水和气温的影响不同。海洋使得气温变化小,降水丰富。 (四)地形对气温和降水的影响
⒈气温随着地势的升高而降低。一般海拔增高1000米,气温会下降约6℃。 ⒉山地的迎风坡比背风坡多雨,向阳坡比背阳坡气温高。 [讨论]为什么迎风坡多雨,背风坡少雨? (五)季风
⒈季风是在不同的季节里风向相反和接近相反的风。 [讨论]并将讨论结果填图。
⑴同一纬度的大陆和海洋,冬季和夏季的气温分别是哪个高?(要求分析是什么原因所致:源于海洋和陆地的热力性质差异)
⑵这种温度的季节性变化对气压高低分布有什么影响?
⑶大陆和海洋高气压和低气压的变化对风向产生什么影响?
⒉世界上季风区域很广,以亚洲季风最盛行。我国冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风。 [思考]P90的思考题 [小结]
影响气候的重要因素:纬度位置、海陆分布和地形、季风等。
第9节 中国东部的季风雨西部的干旱气候
一、教学目标
1、了解我国季风气候的类型和分布 ⒉学会根据气候资料分析我国季风气候的特点 ⒊学会根据气候资料分析我国西部干旱气候的特点 ⒋知道气候变化雨动物行为的关系 ⒌了解气候对人类生产生活的影响,以及如流对气候资源的利用 ⒍知道寒潮、台风、洪水等灾害性天气的成因和危害
⒎关注人类活动对气候的影响,初步建立人地和谐的气候资源观。 二、重点难点分析
重点:中国东部的季风雨西部的干旱气候的特点及对人类活动的影响; 人类活动雨洪水; 人类活动对气候的影响
难点:中国东部的季风雨西部的干旱气候的特点分析; 人类活动与洪水 三、教学过程
(一)东部季风气候
1、季风气候区是指夏季风能够到达的地区。
2、我国在大兴安岭-阴山-贺兰山-冈底斯山一线以东以南的地区是季风气候区。分布有热带季风气候、亚热带季风气候和温度季风气候。
[讨论]P91讨论题得出:
3、我国季风气候的主要特点:冬季气温低,降水少;夏季气温高,降水多,全年降水比较丰富。但南方冬季气温明显高于北方,气温年较差小,年降水量更大。 4、季风气候对人们生产、生活的影响有利有弊。
A、降水充沛,集中夏季,四季分明,雨热同期对农业生产非常有利
B、我国季风气候的大陆性强,降水的年际变化很大,使我国洪涝和旱灾频发。
C、冬季的低温又常形成寒潮、冻害、暴雪等恶劣天气。 (二)我国西部的干旱气候
⒈夏季风不能到达的我国西部地区一般降水稀少,为干旱各半干旱气候区。
⒉我国西部的干旱气候的特点:全年降水量稀少,降水集中在夏季,季节变化大;冬季寒冷,夏季炎热,气温日较差、年较差很大,但日照充沛。(形成原因的分析:西部地区深居内陆,海洋水汽难以到达。)
⒊干旱气候的利弊:气温较差大,光照时间长,对农业生产非常有利,如棉花、瓜果的生产。
⒋干旱气候区的生物在行为和形态上的适应性:如仙人掌粗大的茎和叶刺;抬尾芥虫在大雾的夜里抬起屁股的做法。
(三)寒潮、台风和洪水
1、寒潮是大范围的强烈冷空气活动。会带来剧烈的降温、霜冻、大风和扬沙天气。 2、台风是一种破坏力很大的灾害性天气。 [讨论]⑴台风天气的感受和自我防护知识 ⑵台风的利弊
3、洪水是我国?最大的自然灾害之一。引发的原因:持续性的暴雨、台风,人类活动。 [实验]植被护坡实验 [为什么做]
持续性暴雨和台风使引发洪水的主要自然原因。一些人类活动也可以引发洪水或使洪水的危害增大。随着人类社会的发展,人类活动对洪水产生的影响越来越大。为什么会有这样的说法?现实呈现在我们面前!譬如黄河上游植被的破坏,使黄河中下游地区频频发生洪涝灾害。由于上游泥沙的大量流失,黄河在下游也成为了地上河,使位于黄河下游的城市时刻处在洪水的威胁之中。让我们来做这个实验,初步而实在地体会一下植被对水土保持的作用。
[怎样做]
1、实验前我们应准备好一下器材:一个一侧为玻璃,其它三个侧面为木头箱子,接水桶,洒水壶,泥土,草皮。
。
2、在箱子内两侧按30角堆好泥土,在其中一个土坡上种上草皮。在低处安上引水沟,放好接水桶。 3、用洒水壶以相同的水量、同样快的速度对两个坡面洒水。
4、观察两个坡面上,水的流动速度、汇入引水沟的水量和泥沙量的差别。 [应关注的问题]
1、为了使实验效果更明显,使用的土壤应是非沙质土,土壤的紧密程度和湿度要与自然状态相似。 2、如果能使草皮在土坡上种植一段时间后再做实验,或者直接实验整块的草皮,效果会更好。 [学到了什么]
1、通过实验,我们发现:有草皮的坡面有草的阻挡,水的流速慢,水的下渗就多,汇入水沟的水量就少。显然,如果植被破坏,会导致水土流失,使洪水的危害和发生频率增大。
2、从这个实验中,我们进一步知道怎样对相关的实验条件进行有效的控制。 [进一步的研究]
通过以上的实验,你想进一步知道植被是怎样达到保持水土的作用的吗?植被的抗侵蚀作用是通过它的三个主要构成部分来实现的:一是植物的生长层(包括花被、叶鞘、叶片、茎),通过自身致密的覆盖防止边坡表层土壤直接遭受雨水的冲蚀,降低暴雨径流的冲刷能量和地表径流速度,从而减少土壤的流失;二是腐质层(包括落叶层与根茎交界面),为边坡表层土壤提供了一个保护层;三是根系层,这一部分对坡面的地表土壤加筋锚固,提供机械稳定作用。一般情况下,在植物生长初期,由于单株植物形成的根系只是松散地纠结在一起,没有长卧的根系,易与土层分离,起不到保护作用。同时护坡植被的存在也为各种小动物、微生物的生存繁殖提供了有利的环境。 (四)人类活动对气候的影响
人类与气候关系密切。人类根据自然规律,改良局部地区的气候,使气候朝着有利于人类的方向发展。
第三章 生命活动的调节 第1节 环境对生物行为的影响 第2节 神奇的激素 第3节 神经调节 第四节 动物的行为 第五节 体温的控制
第1节 环境对生物行为的影响
(一)本节的总要求:让学生知道行为起源于生物对外界环境的刺激的反应。所有的生物都具有不同程度的行为能力,但动物的行为最具有广泛性和多样性。 (二)教学过程中的思路和注意的问题: 1、环境对动物行为的影响:
由第二章的“天气对动物的行为的影响”的相关内容和学生举出常见的事例引入新课,再通过学生对自然界的一些动物的行为的描述和对引起这些行为的外界环境因素的分析,让学生了解环境因素是影响动物行为的重要因素。通过学生所举出事例和教材中图3-1;图3-2;图3-3,开展学生小组讨论、合作学习解决问题。最后知道“燕子低飞下雨”是因气压和湿度的原因引起燕子的食物---小型的昆虫等低飞而致;“蚂蚁堵洞要下雨”也是因为湿度有关,因为蚂蚁也想有个干燥的家。而图3-3中猫头鹰和鼠的行为分析,重点可从图中的不同的环境因素展开讨论得出结论。 2、植物的感应现象:
在教学中,除了教材安排的与学生贴近的事例3—4、3—5、3—6、3--7外,最好是学生能自己举例,如教室窗台边的盆花朝窗外生长,如(右上图)等,这是学生平时较多的观察。再通过分析,让学生知道植物也能对外界环境的刺激作出反应。 在“含羞草”的实验中,我们课前先准备好了两份材料,便于对比,也节约了课堂时间,又提高课堂的效率。因为含羞草“害羞”后要有一段时间才能恢复。在实验中,含羞草对光的刺激不敏感,但有一点要注意,即含羞草在晚上时也会“害羞”;在探究对“声音”的刺激反应时,音叉发出的声音的振动较小,所以现象较明显。如果振动太剧烈,引起的空气振动也会使其“害羞”;在对触碰的刺激的反应时,现象是“羽状复叶先闭合,叶柄再下垂。”因此,在探究何处是敏感部位时,最好是同时对叶和叶柄刺激。如右图。
在“蚕豆发芽”的实验中,要事先做好实验,即课外实验,课内用。在准备实验时,可以在实验室实验,也可在家里实验。家中可以采用一次性的透明的杯子或矿泉水的瓶子来作为实验仪器。在实验中,要注意蚕豆种子的萌发的条件的控制,特别是温度,最低要在16摄氏度左右,还要注意阳光的照射(因为它喜欢温暖湿润的气候)。实验前要选用浸泡好的种子,是因为浸泡过的种子可促进萌发,因为它的种皮已软化,也加快了萌发前的代谢。 3、植物的向性(向光性、向地性、向水性、向化性、向触性、向热性)
向水(化)性是指土壤中的水分(化学物质)分布不均时,植物的根向较潮湿(肥料较
多)的地方生长的特性。
向触性是指植物的卷须会向所接触的物体快速弯曲生长。(如:豌豆、葡萄的卷须等) 4、植物的向性实验:(学生实验)
重点是要通过实验知道,了解植物的向性。实验可在家中进行,也可在实验室中进行。
如:植物的向水性实验
第2节 神奇的激素
(一)本节的总要求:让学生知道生物体之所以能够成为一个统一的整体,来进行新陈代谢、
生长发育等各项生命活动,并对环境作出适当的反应,以适应变化的环境,这些都是与生物体本身的调节功能有密切的关系。本节的激素调节就是达到其目的之一。 (二)教学过程中的思路和注意的问题: 1、生长素与植物的向光性
结合前一节的“教室窗台边的盆花朝窗外生长”提出问题:“为什么会向窗外生长?”引出------------
达尔文的向光性实验。
(1)胚芽在单侧光照射时,会弯向光源生长;
(2)切去胚芽尖端,在单侧光照射时,不生长不弯曲;
(3)在胚芽的尖端罩一个锡箔小帽,在单侧光照射时,则直立生长; (4)在胚芽的下端罩一个锡箔小帽,在单侧光照射时,仍弯向光源生长。
根据实验,达尔文推想,胚芽的尖端可能会产生某种物质,这种物质在单侧光的照射下,对胚芽的生长产生影响。这是真的吗?引出-------- 温特实验
(1) 把切下的胚芽尖端放在琼脂(由石花菜提取的一种无色物质,溶于热水,冷却后呈凝胶状,用作培养基)块上,几小时后,移去胚芽的尖端,再将这块琼脂切成小块,放在切去胚芽切面的一侧,结果发现这个胚芽会向放琼脂块的对侧弯曲生长。 (2)对比实验:
把没有接触过胚芽的尖端的琼脂小块,放在切去尖端的胚芽的切面的一侧,结果发现这个胚芽既不弯曲又不生长。
郭葛取名----------生长素
生长素的作用的两重性:
生长素的作用(1) 较低浓度时 ------促进果实发育;促进生长;促进扦插的枝条生根;防止落花落果; (2)过高浓度时——抑制生长(防治杂草)。
为什么植物会向光生长?(单侧光照射时,植物产生的生长素在植物体内分布不均,在向光的一侧分布少,对侧分布多,从而产生向光性生长。) 2、胰岛素与血糖含量
(1)首先应给学生说明“血糖与血糖含量”,即:血糖是指血液中的葡萄糖;而血糖含量是指葡萄糖在血液中的含量,即90毫克/100毫升。
(2)在指导学生读图3-12人体血糖含量的调节的过程时,应突出“调节与控制”的思想。即:在一个正常人体的血糖含量的值高于正常水平时,胰岛素分泌增加,去调节血糖的浓度,使血糖含量下降,从而控制血糖的含量保持在正常水平;当血糖含量的值低于正常水平时,胰岛素分泌减少,调节血糖的浓度能力减弱,使血糖含量升高,从而控制血糖的含量保持在正常水平。 3、内分泌腺与激素
(1) 通过教材提供的人体进入青春期以后的身体的变化(可以适当进行青春期知识教育),同时引出这是“激素”的作用。教学先通过读图来认识和学习人体内的内分泌腺,以及它们各自的作用。
本人在这部分的教学中,是通过同学间合作学习、识图,找内分泌腺的种类和各自的作用来开展教学的。在知道了内分泌腺之后再进入学习激素的。
(2)内分泌腺是没有导管的腺体。本人在教学时,提到了已经学习好的消化腺,以区别二者的不同。因为这里就提出了“内分泌腺是没有导管” 的腺体,比较难以理解。然后,再学习激素,“激素”是内分泌腺分泌的,直接进入腺体的毛细血管中的血液中,去指挥或协调人体内的各种生理活动。
(3)由思考题“激素分泌失调而引起的人体功能怎么样”引出激素分泌不正常带来的一些疾病。 激素 名称 甲状腺激素 分泌腺 生 理 作 用 分 泌 异 常 过 多 不 足 幼年时期分泌不足——呆小症 食物中缺碘——地方性甲状腺肿 促进新陈代谢,加速体内物质甲状腺 氧化分解,促进生长发育,提高神经系统的兴奋性 甲 亢 生长 激素 幼年时期分泌过多促进生长,影响糖类、脂肪和——巨人症 垂体 蛋白质的代谢 成年时期分别过多——肢端肥大症 幼年时期分泌不足——侏儒症 糖尿病(多尿;多胰岛素 调节糖代谢。促进糖元合成和胰岛 血糖分解,降低血糖 饮;多食;消瘦。)即:三多一少。 (多尿:不仅指尿的次数增多,而且尿量也增多;多饮:尿多之后使体内的水分减少,当体内水的总量减少1~2%时,即可引起大脑口渴中枢的兴奋而思饮。多食:由于血糖不能进入细胞,不能为细胞利用,则会刺激大脑的饥饿中枢兴奋而多食,使进食后无饱腹感,满足感,于是进食次数和进食量都明显增多。消瘦:由于体内葡萄糖利用减少,脂肪分解增加,蛋白质合成不足,分解加快等,均可引起消瘦)
(4)教材中的探究(由于本章共两个调查,同时第二个与学生最接近,所以我选择了第二个进行探究) 所以在第一个调查中,只要求通过探究,使学生初步学会调查报告的书写,了解调查的方法和步骤。以下是班级内的同学的探究情况(调查报告的格式):
组内成员:
组内负责人: 各成员的职责: 调查步骤:(1)提出调查的问题,确定调查的内容:(2)调查时间:(3)调查对象:(4)调查的题目设计:(5)调查的结果统计:(6)处理调查获得的信息:(7)撰写报告(目的、对象、过程、结果、结论、感谢、参考资料)。
第3节 神经调节
(一)本节的总体要求:本节内容以“功能”为主线展开教学的。围绕对刺激的反应、信息的接受、信息的传导、信息的处理、应答性反应和反射弧而进行。 (二)本节教学过程中的思路和注意的问题:
(1)首先是做好教材中安排的图3-15的反应的测试实验。安排两名同学现场互相测
试,即可发现人体对不同的刺激的反应是不同的。在围绕实验,总结出对刺激的反应的过程是一个复杂的过程,它包括:接受信息、传导信息、处理信息、传导信息、最后作出反应的连续的过程,同时也是多个感觉器官的协同作用的结果。然后,在具体讲述: 信息的接受和传导——神经细胞(神经元)
刺激——树突——细胞体——轴突 信息的处理——脑和脊髓
通过读图3—17人体的神经系统,了解人体的神经系统由 和 组成;其中的中枢部分是 和 ;各自的功能是什么?周围部分是 和 组成;(植物性神经是指内脏运动神经主要分布于平滑肌、心肌和腺体,因主要参与调节机体的生长、发育、繁殖、代谢、呼吸、消化和吸收等动、植物所共有的“植物性功能”而常称为植物性神经,它调节内脏活动时,在很大程度上不受意志控制,不具有随意性,因而常有人(特别在国外)称之为自主神经。)
结合教材中的图形认识人的脑(大脑、小脑、脑干)的结构,结合我们自身和我们的学习生活情况,了解大脑的功能、小脑的功能、脑干的功能。然后通过查找资料,关注前沿科学——脑科学来进步理解人体的大脑的功能的重要性。对与脊髓的结构和功能,教材是一带而过,但是,脊髓的功能应该指出,即传导和反射两项功能。这也是我们在新教材时,编教材的老师要求的。
应答性反应与反射弧 (教学设计) 一、教学目标:
1、了解反射和反射弧;
2、通过日常生活的反射及膝跳反射的合作学习,培养学生的观察分析问题的能力; 3、通过反射弧的学习,培养学生树立辨证唯物主义观点; 4、通过小组合作学习,对学生进行学法指导,促使学法优化。 二、教学重点与难点: 教学重点:反射
教学难点:反射弧的组成和信息的传导 三、教学准备:
多媒体(幻灯片)、内装乒乓球的黑盒(一)、内装仙人球的黑盒(二)、四人小组的分组并确认组长。 四、学法指导:
反射的知识,我们在日常生活中常见,如人从阳光下走到黑暗的房间,人的瞳孔会变小等等。而反射究竟是怎样进行的,反射完成的结构怎样,学生还不尽知。本节课想采用问题引入,然后采用合作式学习、实验、讨论等多种方法,多次评价来完成知识的落实。力争激发学生的浓厚学习兴趣,创设民主、和谐的学习氛围,优化学生的学习方法。 五、教学过程: 教师活动 学生活动 激活原认知,为新的知识学习奠定基础。 激励学生进一步学习。 设计意图 [复习] 1、中枢神经系统包括 和 ; 思考、回顾、2、神经系统的功能是 。 表述自己的意见。 组织评价 集体评价, 纠正偏差。 [引入]创设学习情景: 1、出示黑盒(一)进行探究“盒内是什么?” 2、出示黑盒(二)进行探究“盒内是什么?”并强调观察的重要性。 3、提问:在探究黑盒(二)内是什么时,有什么现象发生?这是什么现象? [新课] (一)要求学生举例日常生活中类似的现象。 (二)反射的概念(板书) (三)缩手反射的具体过程: (幻灯片)投影读图要求并指导学生学习: 仔细读图,通过四人小组合作学习后,完成下题: 手碰到高温物体后,首先通过 感觉高温,产生神经冲动,然后经 传导,进入 ,再通过 传导到 ,手缩回。 组织评价 (四)反射的结构基础——反射弧(板书) 1、反射弧的组成:(板书) 2、反射弧中的信息的传递:(板书) 组织评价 学生甲探究黑盒(一)实验; 学生乙探究黑盒(二)实验; 得出自己的结论,集体交流。 创设问题情景,由黑盒实验激发学生的学习兴趣,营造良好的学习氛围。 小组学生间举例。 充分发挥学生的课堂的主体性参与。 阅读教材,把握概念的内涵 开展四人小组合作学习,通过学生间的交流与合作完成学习任务。 组长代表小组发言。 引导学生认识新概念。 通过和谐、民主的合作式学习和教师的必要的指导,让学生全员参与学习过程。 集体评价 学生阅读教材四人小组合作学习,总结、归纳出知识要点。 五名同学分别扮演反射弧的五个组成部分进行“小品”表演缩手反射的信息传递。 让学生体验获得成功的快乐。 通过合作学习,教师指导,力争突破这一难点知识。 突破难点,增强课堂的学习气氛。 (五)实验: 两人合作完成膝跳(幻灯片)投影实验要求: 反射实验。观察并1、一同学坐在凳子上,卷起一条裤腿,得出组内的结论。 露出膝盖,让它自然地搭在另一条腿上; 2、另一同学用手轻轻扣击膝盖下的韧带; 3、注意观察。 组织评价 (六)思考: (幻灯片)投影思考题:膝跳反射与驾驶员看见红灯就刹车的反射的异同? 组间评价 四人小组讨论,得出组内的结论。组长确定一名同学发言。 亲身实验,体验反射知识。 体验成功的喜悦。 通过讨论得出日常生活中有的反射是无意识的,有的反射是有意识的活动。知识深化。 组织评价 [课堂小结]: 1、反射的概念; 2、反射弧的组成和信息传递。 [巩固练习]:教材P117:T1、2。 [作业布置]: 1、作业本P48:T11、12、13。 2、查阅资料,收集关于人体神经系统怎样调节成年人的排尿活动的,撰写一篇小论文。 集体评价 学生回忆本节课的学习内容。 练习 完成作业。 体验成功的喜悦。 培养学生的知识归纳整理的能力,促进学生的学习方法优化。 强化和巩固课内知识。 巩固知识,提升能力。 [教学反思]:通过创设情景引入,激发了学生的学习兴趣,同时采用小组合作学习、亲身实验、小品表演等学习方式进行教学,使原抽象的反射知识具体化、感性化。 第四节 动物的行为
(一)本节的总体要求:本节教材是对前三节内容的总结。旨在通过归纳、分析出动物的先天性行为与后天的学习行为的异同。仍然要以我们人体自身为出发点。 (二)本节教学过程中的思路和注意的问题:
(1) 本人在教学中,主要是通过先由学生举例,再学生把自己的举例和教材中图3—25、3—26、3—27、3—28、3—29、3—30、3—31、3—32中的动物行为进行分类。在学生分类中,给以讨论的问题和必要的指导,再由学生交流讨论、合作学习得出动物的先天性行为和后天学习性行为二者的概念和区别。特别是在讨论动物的后天的学习性行为时,在指导讨论时,有必要提示老鼠走迷宫中,一开始是经过了很多的艰辛,才能走出,而经过几次训练后,能很快找到出口。突出几次的训练的作用。区别填入下表中:
动物先天性行为 与生俱来、有固定模式的行为 不需要后天的训练 由大脑皮层以下的神经中枢完成 是在动物进化过程中由遗传固定下来的对个体和种族的生存有重要意义的行为 动物后天的学习行为 是个体在生活过程中逐步形成的 是通过后天的学习获得的行为方式 需要大脑皮层的参与 是动物和人适应环境的一种重要的反应方式 (2)注重学生在本节课中的学习主体地位。不论是提问,还是讨论,还有思考,都可以由学生自己完成。
(3)在学习好动物的行为后,再提出了人类的高级活动。首先,动物的行为分类与人类一样,但动物与人有一点不同,即动物只能对具体的刺激反应,而人类除此外,还能对抽象的刺激(语言、文字)反应,通过一些具体的事例进行分析。再根据学生的学习情况补充条件反射和非条件反射的知识。(要把握好度)
(4)探究“精神因素对人体正常生理活动的影响”是本章的第二个调查活动。再一次对调查进行训练。本调查的内容与学生是最接近的,符合科学探究的特点,因此,在安排中,要充分调动学生的积极性,让更多的学生参与到这一活动中来。本着这些原则,在实施这一探究时,通过学生回忆自身在日常生活中的精神状态与工作、生活的效率的情况,提出探究的
问题。由于影响人体正常生理活动的精神因素有很多,可以通过图书、互联网查阅,或询问有关的老师、医生等。但在实际的探究中,我们只需重点的对某一个因素精心设计调查的目的,方法和相应的问卷。通过调查后,对收集的资料进行记录和整理,再撰写报告和交流。与前者比较,这个探究重点实施。
第五节 体温的控制
(一)本节的总体要求:体温受受内外因素的影响,体温的恒定受激素和体液的调节,同时,动物的行为对体温的调节也有一定的作用。要知道体温的控制是在多种因素的作用下实现的,体现出生命活动的调节。同样以学生为出发点进行探究,符合新课程的要求。 (二)本节教学过程的思路和注意的问题:
1、首先了解恒定的体温的意义。可以通过学生读图3-33两图,知道人和某些动物的体温恒定的意义。
2、对于正常人的体温的测量、范围以及影响的因素可以通过学生自己结合实际开展合作学习完成任务。
3、为什么体温会恒定?这实际是产热和散热两过程的平衡。通过指导学生学习课本中的表,总结得出安静和运动时的产热情况学习产热过程。由于表给人的感觉不直观,所以可转化为图的形式。(培养学生的图表的转化、建构能力)在产热的同时也在散热,散热的方式与外界的温度直接有关。这可以通过常温和高温天气的情况下,人体的散热情况来举例解释。在这一过程中,体温的恒定受到脑的控制。具体的控制通过读图3—36来解决问题。 4、高温天气的“中暑”现象的预防和应对措施。对学生进行自救和安全教育。
三、本章的教学活动安排:
本章的实验共计4个实验和两个探究。1、蚕豆发芽的实验;2、对刺激的反应; 3、膝跳反射;4、体温的测定;5、学生实验:植物的向性实验。图表39个,思考8个,讨论6个。应该说每一个实验都容易完成。相对较难的是植物的向性。我们可以通过学生自己设计实验并给出充足的时间保证他们完成。其次,在生长素的发现实验中,操作具有一定的难度。所以教材中的目标是通过这一知识的学习,是体验科学家的探究过程,并非是要照科学家的实验方法去做一遍。两个探究的实验,课标的要求也不是很高,只是要求对调查的方法和步骤有所了解。基本学会撰写调查报告。在实际的教学中,我选择了其中的第二个作为对象,因为它与学生更贴近,更相关。
四、本章的难点: 我认为还是在反射与反射弧处,难在它的知识本身是抽象的,学习起来很空。因此在其教学中,我采用了上述设计。这样,可以让学生自主、合作学习,化抽象为具体一点,降低难度。
以上是本人在去年的教学中的一点体会和做法,肯定还有许多不足之处,敬请各位同行批评指正。
第四章电路探秘 第1节 电路图 第2节 电流的测量 第3节 物质的导电性
第4节 影响导体电阻大小的因素 第5节 变阻器的使用
第6节 电压的测量
第7节 电流、电压和电阻的关系 第8节 电路的连接
第1节 电路图
一、教材分析 从生活中不可缺少的电引入。通过电的应用、产生引起学生的兴趣,再从发电站产生电如何输送来引入电路知识。从电路实物图画法难过渡到电路图。 二、学生分析 对电学生是非常熟悉的事了,小学的常识课就已经涉及到了。知道电比老虎还要可怕,电是非常有用的。对于电的产生,电路还是相当陌生的。从实物图过渡到电路图,学生在认知方面有困难。 三、教学目标
1、了解生产、生活中的电现象
2、知道电路的基本组成,并理解每个元件的基本作用。 3、会画电路符号,能用电路符号画出一个简单的电路图。 4、知道用开关控制电路的方法。 四、重点难点分析
重点:电路的基本组成、理解各元件的作用,判断电路的三种状态(通路、开路和短路)和不同的连接方法(串联电路和并联电路)
难点:电路图的连接方法(会连接简单的串联电路和并联电路) 电路图的画法(会画简单的串、并联电路图) 五、方法设计 演示实验和分组实验相结合。 六、教学过程 (一)引入 现代社会是一个电气化社会。在生活中,电是不可缺少的。那么,电在你的家中有哪些用途呢?在生活、生产中哪些地方要用电?电从哪里来,你知道吗? --家庭和工厂用电是发电厂通过电网远距离输送过来的。各种电池(认识各种电池:干电池、锂电池、铅蓄电池等)可供各种小电器用电。 (二)电路 设问:电灯为什么会发光?怎样才能使电灯发光呢? 实验:图4-3小灯泡发光实验:合上开关,小灯泡发光。先后取走电路中任一元件, 观察小灯泡是否还能继续发光。将小灯泡换成电铃,重复上面的实验。 思考:通过观察实验,让同学思考一个正确的电路都是由哪几部分构成的? 1、电路的组成: ①把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。 说明:一个正确的电路,无论多么复杂,也无论多么简单,都是由这几部分组成的,缺少其中的任一部分,电路都不会处于正常工作的状态。 ②各部分元件在电路中的作用
电源的作用:维持电路中有持续电流,为电路提供电能。电流从电源的正极出发,回到电源的负极。
导线的作用:连接各电路元件的导体,是电流的通道。 用电器的作用:利用电流来工作的设备。在用电器工作时,将电能转化成其他形式的能。 开关的作用:控制电路通、断。 拓展:从能量的角度看,在电路中,电源的作用是提供持续电能的;用电器的作用是消耗电能;导线的作用是输送电能;开关的作用是控制电能有无的。 2、电路的通路、开路和短路
继续刚才实验1的演示,重做图4-3的实验,合上开关,小灯泡发光。这种处处连通的电路叫通路,也叫闭合电路。
断开开关,或将电路中的某一部分断开,小灯泡都不会发光,说明电路中没有电流。这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。 将小灯泡取下,即用导线直接把电源的正、负极连接起来,过一会儿手摸导线会感觉到导线发热。这种电路中没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的,可能把电源绕坏,是不允许的。必须防止电源短路。 思考:通路、开路、短路三种状态下电流的大小比较: 电路状态 电流大小 通路 电流正常 开路 没有电流 短路 电流过大 小结:持续电流存在的条件是:除电路中有电源外,电路还必须是通路,这两个条件缺一不可。发生短路时,电路中会有很大电流,轻则损坏电源,重则发生事故。
观察:观察手电筒电路。看看这个电路是由几部分组成的?(可让学生自带手电筒,作随堂观察)。 思考:手电筒电路的开关与我们演示实验中所用的开关是否相同?你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的开关?它们在电路中的作用是否相同?--作用相同,结构可以不相同。 (三)电路元件和符号 电路图 电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候,常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便,通常不画实物图,而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。 1、电路元件符号:导线、电池、电池组、灯泡、开关、导线交叉不相连、导线间连接等。 2、电路图:用元件符号代替实物表示电路的图叫电路图。 ⑴让同学画出图4-9实验电路图。让同学说明电路中的电流方向。 ⑵变换一下图实验中元件的位置,再让同学们练习画出电路图。注意纠正错误的画法。 ⑶根据同学们画电路图的情况,进行小结,提出画电路图应注意的问题元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直。 实验:图4-10、图4-11,画出实验电路图,引入电路的连接方法 3、电路的两种基本连接方法是串联和并联。 如果把元件逐个顺序连接起来接入电路,这种连接方法叫做串联,如果把元件的两端分别连接起来接入电路,这种连接方法叫做并联。 介绍:电路中电流的流向和干路、支路和分支点 补充: 1.画好电路图应注意的事项
(1)完整地反映电路的组成,即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中,不能遗漏某一电路器件。
(2)规范地使用器件符号。
(3)合理地安排器件符号的位置,应尽可能使器件均匀地分布在电路中,画成的电路图应清楚美观。
(4)平直地描绘连接导线,通常用横平、竖直的线段代表连接导线,转弯处一般取直角,使电路图画得简洁、工整。 2.识别串、并联电路的方法
识别串、并联电路可以从电路中有无支路入手分析:串联电路没有其它支路,并联电路中有几个支路。也可以从电路的通断来判别:串联电路中,断开任意一个用电器,整个电路就被切断;而在并联电路中,断开任意一条支路,其余支路仍然是通的。 3.设计电路的方法
设计电路,就是按照要求确定电路中的各个元件的位置。其方法是:先将开关和用电器对应地连接起来,要能分析出开关是控制哪个用电器的,在电路中起什么作用(是控制干路,还是控制支路);再将开关和所控制的用电器串联起来,若开关是在干路中,应与电源串联。然后通过分析,判断出用电器之间是串联,还是并联。在分析的基础上,正确画出电路图。作图时,电路元件要按照规定的符号画出来。最后,根据题中要求,按照所作出的电路图,逐项检查,看是否合乎要求。 4、连接电路时,需注意以下几点:①要按照一定顺序连接;②各元件与导线间的连接要牢靠;③连接过程中,开关应处于断开状态;④连接电路时,一定要防止用导线把电源直接连接起来。 5、识别串联电路的方法是:
(1)从连接方式去识别:在串联电路中,整个电路只有一条电流的路径。
(2)从工作特点去识别。因串联电路只有一条电流路径,所以流过第一个用电器的电流,要全部流过第二个用电器,若第一个或第二个用电器出现问题,另一个用电器一定受到影响,也停止工作,即在串联电路中各用电器彼此互相影响。
(3)通过实验观察识别。只用一个电键就可以控制串联电路的各个用电器。 6、并联电路的识别方法是:
(1)从连接方式去识别:在并联电路中,用电器是并联在电路的两点间的,所以电流的路径不是一条,而是若干条。
(2)从工作特点去识别:因并联电路中电流的路径是若干条,每条路径都是一个独立的工作电路,各用电器彼此互不影响。
(3)通过实验观察去识别:电路中的开关不只是一个,其中有一个控制整个电路的所有用电器,其余的开关控制各自支路的用电器。 练习: (1)串联电路、并联电路连接的特点是什么?连接串联电路和并联电路需要哪些器材(包括名称、数量)? (2)为防止接错或漏接,自己先拟定一个接线顺序。在接线过程中为什么开关应是断开的,并特别注意防止短路? (3)图1所示电路中的开关的接法是否正确?如有错误,把它改正过来。
第2节 电流的测量
一、教材分析 从认识电流的方向、表示方法、单位等入手,通过教师演示实验、学生课堂实验方式学习电流表的使用。再辅助课外制作电池,拓宽学生的知识面。 二、学生分析 通过上节课有关电路原件的学习,基本上能连接电路。学生有进一步认识电路中物理量的要求,但由于电流表是一个精密的仪器,学生有一种畏惧心理。 三、教学目标
1、了解电路中的电流形成原因是电荷(定向)移动。 2、从常用电器的电流值感知电流的单位“安”。 3、了解电流大小与用电器的工作状态的关系。 4、学会把电流表连入电路侧电流。 5、学会电流表使用不同量程时的读数。 四、重点难点分析
重点:电流的概念;电流的单位;学会使用电流表测电流的方法。 难点:正确使用安培计测电流并可熟练测串、并联电路电流。 五、方法设计 演示实难和学生实验法 六、教学过程 (一)实验引入 连接图4-15的实验图,你只要一按开关,灯立即会亮,这是为什么? --原来,电路接通后形成的电流把能量从电源输送到了用电器(电灯)上。 电流的方向如何呢?--从电源的正极流向电源的负极 讲述:在没有发现电子以前,科学家曾经认为电流是正电荷从电源的正极经导线流向负极的。现在,人们已经知道金属导体中的电流是由带负电的电子的移动产生的,它们是从电源的负极经导线流向正极,电子的移动方向与电流的方向正好相反。 (二)电流的形成与方向 电路中的电流形成原因是电荷定向移动。在金属导体中,是电子发生定向移动形成了电流,电流的方向与电子运动的方向相反。 在电路中电流从电源的正极流向电源的负极 (三)电流的大小、单位 电流我们看不见、摸不着,但是我们可以从水流的情境想象电流的情境。当你打开两个自来水龙头,一般会看到两管中水流的强弱是不相的,在相同的时间里,哪个水龙头从管口流的水量多,就说这个水流强。 实验:使用同一只灯泡来做两次亮度不同的演示,分别用一节和两节干电池作为电源。 --由此我们可以想象到导体中通过的电流强弱也会不相同。灯泡越亮,通过的电流越大。 因此需要一个描述电流强度的物理量——电流强度,简称电流,用字母I表示,它的单位是安培,简称安,符号为A;更小的单位为毫安和微安,符号分别为mA和µA。 换算关系:1A=103mA,1mA=103µA 练习:3安=______毫安=_______微安; 15毫安=______微安=______安;
400微安=______毫安=______安。 识表:了解常见用电器工作时的电流值 如:普通家用白炽灯约0.1A~0.3A;晶体管收音机约0.01A~0.1A;晶体管电视机约0.1A~0.3A;普通家用空调机约4A~8A。 (四)电流的测量 引入:不同的电路和用电器中的电流的大小不同的,怎样测量电流呢?--使用电流表 实验:图4-16 --实验中,灯的亮度随着电池的增多而增加,电流也随之增大。但是,根据灯的亮度并不能确定流过灯的电流的具体数值。我们用电流表来测量电流的大小。 1、电流表的符号:-A- 2、使用电流表时都有哪些要求? (1)接入电路前 ①一定要检查指针是否对准零刻度线,如果指针在零刻度线偏右处,使用后测量出的数据会比真实值偏大。因此,若发现指针设有指零刻度,一定要进行调整后再使用。 ②正确选择量程。每个电流表都有一定的测量范围——量程,被测电流超过量程时,电流表会损坏。实验室里使用的电流表通常有两个量程,0~0.6A和0~3A。当使用0~0.6A量程时,每大格表示0.2A,每小格表示0.02A。当使用0~3A量程时,每大格表示1A,每小格表示0.1A。 估测待测电路的电流强度。若小于0.6安培,选0——0.6安培量程。若在0.6安培——3安培之间,选0——3安培量程。在不能预先估计被电流大小的情况下,可先拿电路的一个线头迅速试触电流表较大量程的一个接线柱,如指针偏转很小,则可换较小的量程;如指针偏转较大且在量程之内,则可接较大的量程;如指针迅速偏转且超过量程,则所用的电流表不能测量。 (2)联入电路时 ①必须把电流表串联在待测电路中。 ②必须使电流从“+”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出电流表。(3绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。 (3)联入电路后:电路接完后,在正式接通电源前必须先试触,同时观看电流表的指针偏转情况: ①指针不偏转:可能电路有断开的地方。 ②指针偏转过激,超过满刻度又被弹回,说明量程选小了。 ③指针偏转很小,说明量程选大了。 ④指针反向偏转,接线柱接反了。 应根据情况给予改正后,才能正式接通电源。 (4)读数 读数时应“先看量程,再看中点,然后读数”。选用0~0.6A量程,指针相邻两个标度值分别为0和0.2A,其中点值为0.1A,指针所指的值是0.1A过两小格,每小格为0.02A,电流表示数为0.14A。这种方法为“中点助读”,可有效地防止读错数据。 学生分组实验:用电流表测电流 (五)对串、并联电路中电流关系的理解 1、串联电路各处的电流强度相等:在串联的电路中,不论电流表连入电路的位置如何,测量的结果都是一样的。因此,串联电路各处的电流强度相等。 2、并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。 如图所示的并联电路中,在这一电路中,干路如同总水管,两并联支路如同两分支水管,
在相同的时间内,总水管中的水流量一定等于两分支水管中的水流量;反之,两分支水管中的水流量一定等于总水管中的水流量。因此,并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。 阅读:电池,并要求学生课外实验。
第3节 物质的导电性
一、教材分析 本节教材以可采用学生实验或教师演示实验的方式组织电阻的教学。通过学生设计实验的电路图,交流后再由学生自主实验或教师演示方式研究物质的导电性。从导体和绝缘体中引入半导体,再进一步过渡到电阻。 二、学生分析 这部分知识学生会认为很简单,因为在小学已经接触到了。但要深入到电阻,又变成一个受前概念影响的物理量。 三、教学目标
1. 能用正确的方法探测电路中的电流的大小
2. 能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性 3. 知道常见的导体和绝缘体
4. 了解导体的导电能力与外界条件有关 5. 知道半导体材料及其应用
6. 知道金属导电原因是有自由电子 7. 理解电阻概念,知道电阻的单位 四、重点难点分析
重点:知道常见的导体和绝缘体;理解电阻概念,知道电阻的单位 难点:能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性 五、方法设计 演示实验法为主 六、教学过程 (一)实验引入:
实验:取出一段导线,当场剖开,可看到外面的塑料外套和里面的金属丝。问:为什么所有导线都是这样设计的?我能不能换一下,用塑料或橡胶做内导线,金属做外套?这样会有什么问题产生? (二)探究物质导电能力 1.在讲台上展示铜片、铝片、塑料直尺、玻璃棒、铅笔芯、食盐水、蒸馏水、硬币、粉笔等等。 问:根据生活经验,谁能把这些物质分分类,一类是能够导电的,另一类是不能导电的? 生…… [板书]
这是我们由生活常识得到的结论,正确与否我们得用事实来说话,动手做做实验,验证一下我们的猜想。首先我们要来设计一下实验方案,画出它的电路图。 讨论:(1)用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过? (2)什么情况下电路中会产生电流? 所谓导电能力就是要检验物质能否通过电流,这就要依赖用电器显示或电流表检测出来。要设计这样的电路,还需要的器材有:导线、开关、电源及用电器(小灯泡、发光二极管或音
乐卡片均可)。这些答案可引导学生得出,并训练他们把设计的实验方案用电路图的形式表达出来。
思考:电路中只接电流表而不接小灯泡等其它负载是否可以? 当被测物体是导电性能良好的导体时,电路中会因为电流过大超过电流表量程而导致电流表被烧坏。重新强调电流表使用的规范。 请学生在黑板上画出正确的电路图。 得到结论: (1)容易导电的物质叫导体。有金属、石墨、人体、大地和食盐水。不容易导电的物质绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气都是绝缘体。纯净的水机蒸馏水是不导电的,但普通水中往往溶有大量杂质,能够导电。) 2.实验:烧红的玻璃能够导电
(注意点:用酒精喷灯加热;电源电压控制在20伏左右;负载用发光二极管。) 结论(2)物质的导电能力不是绝对的。有些绝缘体在条件改变时会变成导体。 3.半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间 常见的半导体材料有硅、锗。 在上课前可布置学生了解硅谷和中关村高科技产业大概情况,在课上进行交流。指出半导体在电子工业上的重要地位,可做适当拓展,使所学内容贴近当代科技,激发学习热情。 (三)金属导电的微观解释
原子是由原子核和绕原子核高速运动的电子所构成。电子带负电,原子核带正电。 金属内部原子核位置是相对固定的,但有大量能自由移动的电子,它们能从一个地方移动到另一地方,当电路中接入电源,并接通后,金属中的这些自由电子都向同一方向(由电源的负极经导线向电源的正极)移动,从而形成了电流。 (四)电阻 我们已经知道有些物质容易导电叫做导体,有些物质不容易导电叫做绝缘体。那在物理上到底这样来比较物质导电能力的强弱呢?我们就引入电阻这个概念。
电阻是导体对电流的阻碍作用,导体对电流的阻碍作用越强,电阻就越大。 问:导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何? 所以,电阻越大,导体的导电能力越弱。
第4节 影响导体电阻大小的因素
一、教材分析 利用科学猜想引入探究影响导体电阻大小的因素。通过科学实验来研究导体电阻与导体的长度、粗细、材料的关系。再通过超导的学习,增强学生民族的自豪感。 二、学生分析 对于科学探究,学生是不陌生的。但有关电阻科学实验是的一定的难度,学生操作会有一定的困难,改为教师演示是一种选择。 三、教学目标
1、经初步分析能猜测影响电阻的一些因素。
2、知道在与一个物理量的相关因素较多时,能用控制变量法进行实验方案设计。 3、能根据实验思想设计需要的实验方案。
4、能从实验结果定性得出导体电阻与其长度、粗细和组成材料之间的关系。 5、知道金属导体的电阻与温度之间的关系和超导现象。
6、能设计一个实验来探究金属导体的电阻随温度变化的影响。 四、重点难点分析
重点:从实验结果得出导体的电阻与长度、粗细、材料之间的关系 难点:根据实验思想设计需要的实验方案 五、方法设计 交互式、探究式教学。 六、教学过程
(一) 复习引入
导体和绝缘体的区别是什么?--导电能力的差异 这说明什么?--说明各种材料的导电能力是不同的。 影响电阻大小的因素之一:材料 (二)新课教学 猜测:影响电阻大小的因素还有哪些?--生答:导线的粗细、长度、温度等。 1、研究导体的电阻与长度的关系
控制导体的材料和粗细相同,用镍铬合金导线CD和EF做实验,将实验测出的电流表示数填入表内. 提问:分析实验数据,可以得到什么结论?
--导体的材料、粗细(横截面积)都相同时,导体越长,电阻越大。 2、研究导体的电阻与粗细的关系
控制导体的材料和长度不变,用镍铬合金线CD和GH做实验.将实验测出的电流表的示数填入表内. 提问:分析实验数据,可以得到什么结论? --导体的材料、长度都相同时,导体的越细(横截面积越小),电阻越大。 导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻,街道越长,街面越窄,行人受到阻碍的机会越多.同理,导体越长、越细,自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多. 3、研究导体电阻与材料的关系 在本研究中应该控制导体的长度、横截面积不变,研究当导体的长度发生变化时,导体电阻的变化情况。 在学生设计的基础上加以归纳,用图所示的装置做演示实验.(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关.实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线CD,将电流表示数填入表内. 提问:分析实验数据,可以得到什么结论?--导体的电阻跟导体的材料有关。 提问;导体的电阻还跟什么因素有关?请大家看下面的演示实验(图3). 演示实验:灯泡的灯丝按图3接入电路,用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后,演示电流表的示数有什么变化。 提问:从电流表示数的变化,得到什么结论? --导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大。 小结:导体的电阻由它自身的条件决定,因此,不同的导体,电阻一般不同,所以说,电阻是导体本身的一种性质.
为了表示导体的电阻跟材料的关系,应取相同长度,相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较,课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20℃时的不同材料的导线的电阻值.
提问:从查表,你知道哪些材料的导电性能好? --银的导电性能最好,因此,在相同长度和横截面积的情况下,它的电阻最小.其次是铜,再次是铝.) 补充阅读:超导体的知识: 一、金属的电阻随温度的升高而增大,当金属的温度降低时,它的电阻减小.1911年,荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现,当温度降到-269℃左右时,水银的电阻变为零,这种现象叫超导现象. 1、超导体:能够发生超导现象的物质,叫做超导体.(注意:不是所有物体都会发生超导现象) 2、超导转变温度(又叫超导临界温度):物质的电阻降到一定温度时,才会出现超导现象,物质电阻变为零的温度叫做超导转变温度,用Tc表示. 3、几种超导体的超导转变温度(Tc).
铝:-271.76℃.铅:-265.97℃.锡:-269.43℃.水银:-268.99℃.钨:-273.14℃. 二、超导体的应用前景 因为超导体在很低的温度下才会发生超导现象,目前超导体还不能在常温下应用于实际生产和生活中,只应用于科学实验和高新技术中.如果能应用于实际,会给人类带来很大的好处.举几例如下: ①输电导线利用超导体,可以大大降低输电的电能损耗. ②如果把发电机和电动机的线圈用超导体制成超导线圈,可以使发电机和电动机的质量减小,功率增大,效率提高. 三、超导研究的历史和发展前景 1911年,昂内斯首先发现水银的超导现象. 1911年~1986年3月经过75年的努力,找到具有高转变温度的超导材料——铌三锗,Tc为-250℃. 1987年2月24日,我国宣布获得Tc为~173℃以上的超导体. 1989年,我国已找到Tc为-141℃的超导体材料. 目前,各国科学家还在继续研究Tc值更高的超导体材料,以将超导应用到生产和生活中去.
第5节 变阻器的使用
一、教材分析 从学生熟悉的生活中实例出发,逐渐深入到改变电路中电流的方法,再延伸到用改变电路中的电阻来改变电流。 二、学生分析 已有的电阻、电流的知识是学习变阻器基础。学生对生活中的调节台灯的明暗、对音量控制等都知道怎么调,但都不知道原理,有学习这部分知识的需求。 三、教学目标
1、认识各种定值电阻实物。 2、知道生活中使用的变阻器。
3、理解滑动变阻器改变电阻的原理。
4、能画出滑动变阻器的结构示意图和符号。
5、能正确连接和使用滑动变阻器。 四、重点难点分析
重点:理解滑动变阻器改变电阻的原理,能正确连接和使用,滑动变阻器。 难点:正确连接和使用滑动变阻器。 五、方法设计 以实验探究为主线,辅助学生讨论、教师讲授要点。 六、教学过程 (一)引入: 用收音机放一段音乐,调节收音机或是电视上的音量调节开关,发现,音乐的声音可以变大也可以变小。 问:是怎么达到这个目的的呢? (二)变阻器 实际生活中,我们常常要改变电路中的电流大小。比如,通过改变电流来控制电车的行驶速度,调节收音机或电视机的音量,电灯的亮暗,电话铃声的大小等等。那么电路中的电流大小又是通过什么途径来改变的呢? 这里我们就需要认识一个新的电路元——电阻器(也称电阻)。它在电路中占了很重要的地位,很多地方都需要借助它来调节电路中的电压和电流。改变电路中的电阻就可改变电路的电流。 展示各种变阻器实物。 讨论:用什么办法可以改变导体的电阻?哪种方法最简单? (材料、长度、粗细。改变长度) (三)滑动变阻器 常用的变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的,比如滑动变阻器。展示实物。讲解原理和接法。 学生使用变阻器。
第6节 电压的测量
一、教材分析 电压的测量对电流的测量有相似之处,教材在设计方面很好体现这一点。通过学生的课堂实验方式组织电压知识。再通过阅读材料来拓宽学生的课外知识面。 二、学生分析 有了电流测量的基础,学生对电学的精密仪器不再是害怕会用坏了。在心理上的优势是学习电压表的前提。 三、教学目标
1、知道电压是提供电路中有持续电流的“推动作用”。 2、知道常见的一些电压值。 3、会把电压表正确连入电路。
4、会根据不同的量程读出电压表的读数。 四、重点难点分析
重点:使用电压表--电压的测量 难点:电压的概念 五、方法设计
以实验探究为主线,辅助学生讨论、教师讲授要点。 六、教学过程 (一)问题引入 电源接入电路时,为什么电路中就有电流呢? --首先明确:电流时电路中的电荷朝一个方向运动产生的。 --那么,为什么电荷会运动起来呢? --必定有一种力推着它动起来,这种推动力有谁提供呢? --原来是电源上的电压对电荷产生了推动力--由此引入电压 演示:闭合示教板上电路中的开关,灯泡亮了,说明电路中产生了电流。 提问:电流是怎样形成的?--电流时电路中的电荷朝一个方向运动产生的 取下电路中的干电池,闭合开关,灯泡不发光。 提出问题:在这种情况下,为什么电路中不能形成电流,电源的作用是什么? (二)新课教学
为了说明在什么情况下才能形成电流,我们先用水流作比喻,看看水流是怎样形成的? 提问:将装有水的U形管连通器的底部用止水钳夹住,两管内水面相平。打开止水钳,两管内的水会不会发生流动? 演示:向U形管左管内加水,使左管水面高出右管水面(图1)。(提问:打开止水钳,两管内的水会不会发生流动,如果发生流动,水怎样流动?)打开止水钳,水从左管向右管流动。
提出问题:为什么在U形管里的水面相平时,水不发生流动,而在左管水面高时,水从左管流向它的右管?U形管中的水能不能持续不断地流动?--可见,水位差(又叫水压)是使水定向流动形成水流的原因。 甲图中A处的水位高于B处的水位,打开阀门,管中的水从A处通过涡轮向B处流动,水的流动使涡轮转动。A处的水面下降,B处的水面上升,当A、B两处水面相平时,水位相同,水停止流动,涡轮不再转动,幻灯片要显示上述过程。可见,水位差(水压)使水管中形成水流。
现在,我们用一台抽水机不断地把水从B处抽到A处(如图3乙所示,将抽水机置入,同时表现出抽水的动态情况)、使A处的水总比B处的水位高,由于水管两端总保持一定的水位差(水压),于是水管内就有持续的水流。 说明:电源的正极聚集有大量的正电荷,负极聚集有大量的负电荷,在电源的正、负极之间就产生了电压。这个电压使电路中电荷发生定向流动,使正电荷从正极流向负极,或者使负电荷从负极流向正极,于是在电路中产生了电流。--可见,电压是使电路中形成电流的原因。
在电路中,电源在工作时不断地使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,保持电路两端有一定的电压,使电路中有持续的电流。电源是提供电压的装置。 板书:1、电压使电路中形成电流,电源是提供电压的装置。 电压用符号U表示 在图3所示装置中,不同的抽水机可以在水管两端产生不同的水位差,即大小不同的水压。同理,不同的电源可以在电路的两端产生大小不同的电压,为此,首先要确定电压的单位。在国际单位制里,电压的单位是伏特,简称伏(V)。此外,常用单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等。介绍它们的换算关系。 板书:在国际单位制里,电压的单位是伏特(V) 看课本几种电压值的表:要求记住的电压值有: 一节干电池电压:1.5伏;
家庭电路的电压:220伏; 对人体安全的电压:不高于36伏。 练习题: (1)电压使电路中形成______,______是提供电压的装置。 (2)220伏=______千伏=______毫伏。 小结:这节课讲授的电压是电学中又一个重要的物理量。由于知识所限,我们用水流作比喻讲述了电压使电路中形成电流。电源是提供电压的装置。要知道电压的单位,会进行单位变换。此外,还要记住干电池和家庭电路电压值。 阅读:水中的高电压、人体电流 说明: 1.“电压”这堂课既是重点,又是难点,不易被学生掌握。对于初学电学的学生来说,只要求知道电压是电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置和电压的单位。至于电压的定义、公式和电压的单位──伏特的物理意义留待高中再讲,在这节课内不要出现这些内容,否则因难度过大使学生不能接受。 2.用水流作比喻来讲电压,对于学生来说形象、生动,容易被学生所接受。在这里利用水压引出电压,从而认识电压使电路中形成电流。 3.为了使学生便于理解,在讲水流的形成时,最好用复合幻灯片模拟出它的动态过程。有条件的,用电脑设计出程序,将有更好的效果。
第7节 电流、电压和电阻的关系
一、教材分析 电流、电压和电阻的关系是电学第一个规律,是电学的基础。教材是通过学生的实验来研究三者的关系。由于在实验中有三个变量,需要控制其中一个变量,这就是所谓的控制变量法。对欧姆定律的应用是很重要的。 二、学生分析 对于控制变量法来研究三个变量的关系,学生不会很陌生。但对于实验数据的分析,学生还的一定的困难。 三、教学目标
1.能总体设计研究电流与电压、电阻之间关系的分步研究程序。 2. 能按提供的电路图进行实验。
3. 理解滑动变阻器在电路这的控制作用。 4. 能从实验数据中找出正比关系或反比关系。 5. 能从分步实验结论中总结出欧姆定律。 6. 会用欧姆定律进行简单的计算。 四、重点难点分析
重点:欧姆定律 难点:欧姆定律 五、方法设计 以实验探究为主线,辅助学生讨论、教师讲授要点。 六、教学过程
(一) 复习
总结所学过的电学三个物理量:电流强度(I)、电压(U)、电阻(R)。我们可以得到这样的规律:电压越大,对电流的推动作用也越大;电阻越大,对电路中的电流的阻碍也越大。请大家猜测它们三者之间的关系。 当电路总的电阻一定时,电压越大,电流 。 当电路中的电压一定时,电阻越大,电流 。 (二)新课教学
设计实验,探究电流、电压、电阻三个物理量之间的关系。条件控制: (1) 保持 不变,改变 ,研究电流与电压之间的关系。 (2) 保持 不变,改变 ,研究电流与电阻之间的关系。 1、电阻不变时,电流与电压的关系 按教材第152页图4-44所示连接电路,开始实验,把数据记录到表格中。(思考、讨论,请学生寻找规律。) 可以发现:当电阻不变时,电压越大,电流也越大。 2、电压不变时,电流与电阻的关系 把电压控制在2伏特。更换刚才电路中的定值电阻,记录每次的组值。调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压保持不变,从电流表上读出电流值,填入表中。(思考,让学生总结规律。) 从实验数据中,可以总结:电阻两端电压不变时,电阻越大,电流就越小。这个规律早 在1827年,德国物理学家欧姆就已经研究得出,我们称其为欧姆定律: 导体中电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。 表达式: 3、欧姆定律的应用
介绍欧姆的生平,阅读教材中欧姆的介绍,激发刻苦学习的热情。 通过例题的分析,让学生体会欧姆定律在电学中的重要地位。同时继续强调电学的解体格式,说明作电路图在解体过程中的重要作用。 补充习题:
第8节 电路的连接
一、教材分析 电路的连接有两种方法,即串联与并联。教材中通过实验来研究这两种电路的特点。通过学生自己归纳串联到并联电路的特点来组织知识。 二、学生分析 对于串联电路与并联电路,学生已有一定的知识基础。对于电压表、电流表、开关、小灯泡和滑动变阻器都会使用。 三、教学目标
1、能用实验方法得到串联电路和并联电路的电压、电流关系式。
2、能从电路的基本原理出发,理解串联电路和并联电路的电压、电流关系。 3、会用电表探测电路的规律,掌握实验技能。 4、从小彩灯连接方式初步体会“黑箱方法”. 四、重点难点分析
重点:电路的连接;各量关系的判断 难点:电路连接的计算
五、方法设计 以实验探究为主线,辅助学生讨论、归纳,寻找方法。 六、教学过程 (一)串联电路的特点 在学生实验的基础上,分析 1、串联电路中的电流处处相等。 I=I1=I2=……
2、串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和。 U=U1+U2+……
从上面的两个基本特点,应用欧姆定律可导出电阻串联时,总电阻的计算公式 R=R1+R2+……
即串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和。把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以几个导体串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都大。 (二)并联电路地特点: 在学生实验的基础上,分析得出 1、并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。 I=I1+I2+……
2、并联电路两端的电压相等。 U=U1=U2=……
从上面两个基本特点,应用欧姆定律,可以导出电阻并联时,总电阻的计算公式 即并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。即把几个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以几个导体并联后的总电阻比任何一个并联导体的电阻都小。 (三)应用 1、家庭电路中用电器的连接是并联还是串联? 2、并联电路中电流关系如何? 3、家庭电路中,为什么要安装保险丝或空气开关? --防止电路过载而损坏电源,或导线过热而发生火灾。 (四)节日小彩灯的连接方法: 并联 但节日小彩灯的内部结构与一般的灯不一样。每个灯除了有灯丝以外还有一个电阻并联在两个灯脚之间,这个电阻的阻值远大于灯丝的电阻。因此,小灯在发光时绝大部分电流是通过灯丝的,只有少量电流通过电阻,于是小灯泡正常发光。当灯丝被烧毁后电流全部通过电阻,电阻上的电压将大大增加,这样使其它灯上的电压减小,所以其它的灯变得比原来暗一些。 小结:串联、并联电路的特点及生活中的电路连接。 例题: 1、某导体两端加上6V的电压时,通过导体的电流为0.3A,当导体中的电流为0.4A时,导体两端电压为多大? 2、某电流表的电阻约为0.1Ω,它的量程是0.6A,如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上,会产生什么后果? 3、一段导体两端加3伏电压时,电流为0.5安;如果两端加的电压再增加1.5伏时,通过导体的电流和导体的电阻各多大? 4、如图所示,滑动变阻器的滑片P向B滑动时,电流表的示数将____;电压表的示数将______。(填“变大”、“变小”或“不变”)如此时电压表的示数为2.5V,要使电压表的
示数变为3V,滑片P应向端滑动。 5、由n个阻值均为R的导体组成串联电路,则电路的总电阻R串为_____,R串和R的大小相比较是R串_____于R。(填“大”、“小”或“等”) 6、一只小灯泡上标有“2.5V,0.3A”字样,即该灯泡在2.5V的电压下正常发光时的电流为0.3A。现在只有一个电压为4V的电源,为了使小灯泡正常发光,要串联一个多大的电阻? 7、R1=12欧,将它与R2串联后接到8伏的电源上,已知R2两端的电压是2伏。求R2的阻值。 8、由n个阻值均为R的导体组成并联电路,则电路的总电阻R并为_____,R并和R的大小相比较是R并_____于R。(填大、小或等)
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