八年级上科学教案.doc

第一章 生活中的水教学目标 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能写出密度的定义式，并会用来解决简单的问题；3能说出密度的两个单位以及两单位之间的换算关系。4.能举例说明压力的特点和压力的作用效果5.了解水对容器底部和容器侧壁都有压强，以及压强的大小跟水的深度之间的关系。6学会浓溶液稀释和稀溶液浓缩的计算、7.能用阿基米德原理计算浮力。8.能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件。教学重点与难点：重点：浓溶液稀释和稀溶液浓缩的计算、水的重要性及水循环的过程及特点、水的电解产物分析及结论，水的重要性质、水的密度的理解以及简单的计算、压强概念的建立、了解浮力的方向、施力物体、浮力的单位。影响浮力的大小因素和阿基米德原理。难点：溶解度曲线在实际题目中的应用、地球上水循环产生的原因、电解水实验的分析及解释、密度的概念的理解，单位换算及密度的计算、了解浮力的方向、施力物体、浮力的单位。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。教学过程第一课时水在哪里 地球上水的组成及分布：1、根据水在地球上的积聚情况可以将水分为 、 、 三种海洋水 96.53% 水 陆地淡水 2.53% 冰川水 68.69% 其他水体 P2地下淡水 30.06%湖泊咸水和地下咸水 0.94% 2、根据水的状态水可以分为 、 、 三种，它们主要是随温度变化而变化的缘故水的重要性：1、 水是生命有机体的重要组成部分 ：看课本中常见生物的含水量表得出：细胞的主要成分是水，人体质量的 以上是水， 中含水量最高。如果人体减少水分10%便会引起疾病，减少20%到22%就会死亡，所以夏天温度比较高，我们出汗较多，需要补充一定的水分，我们是如何补充体内水分的呢？（补充水分的途径，合理的方法和必须补充的量）可以从“中国人为什么多数缺钙？为什么夏天只喝大量的白开水会”有”中毒现象？”着手讨论。 建议回家小实验：黄瓜放糖、腌黄瓜，记录现象，得出结论？ 2、水参与地球生命体的活动过程 举例1：绿色植物A.光合作用，和其他元素一起制造有机物 B.溶解物质，承担输送养分的任务 C.蒸腾调温举例2：动物和人体的各项生命活动A。食物的消化 B营养物质的输送 C代谢产物的排出奇怪：仙人掌天天浇水，怎么死了？米虫在米堆里生活，不需要水？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）4、人的农业、工业、交通运输业都里不开水思考：云会漂的，有云才有可能会下雨，一些森林地区为什么常常有较多的降雨？降下的雨又到哪里去了？看书思考以下问题（1中A、B和水循环的重要性）（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A.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。B.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。水的组成 一、水的电解：观察现象：（1）接通电源，观察电极和玻璃管内发生的现象：可以看到电极上出现气泡，气体汇集在两个玻璃管的上部，两个玻璃管的液面下降。（2）用点燃的火柴接触液面下降较多的玻璃管尖嘴，（即产生气体体积较多的）慢慢打开活塞，观察到气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，这个玻璃管产生的气体是氢气。氢气是所有气体中密度最小的一种气体，具有可燃性，点燃氢气等可燃性气体之前要先验纯，纯净的氢气能够在空气中安静的燃烧，点燃不纯的氢气会爆炸。（3）用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖端，慢慢打开活塞，观察到带火星的木条复燃，这是氧气。氧气具有助燃性。氧气本身不能燃烧，但能使燃烧更加剧烈。（4）与电源正极相连通的电极叫阳极，阳极产生的气体是氧气，氧气能使带火星的木条复燃。与电源负极相连通的电极叫阴极，阴极产生的气体是氢气，氢气能燃烧，产生淡蓝色火焰。氢气和氧气的体积比是21。 水在通电条件下，生成氢气和氧气，这是一个化学变化，分子是构成物质的一种微粒，水是由水分子构成的，氢气是由氢分子构成的，氧气是由氧分子构成的，水分子在通电情况下生成了氢分子和氧分子，而这些氢分子和氧分子都是通过水分子分解而来的，所以水是由氢和氧组成的。讨论1：水加热后变成水蒸气与水通电后生成氢气和氧气的原理一样吗？答：不一样。水加热后变成水蒸气是物理变化，水分子没有变，只是分子间的间隔变大了。水通电后生成氢气和氧气，属于化学变化，水分子变了，变成了氢分子和氧分子。讨论2：因为电解水生成氢气和氧气，所以水是由氢气和氧气组成的？正确说法：水是由氢和氧组成的。二、水的重要性质：颜色无色沸点1标准大气压下100气味无味凝固点1标准大气压下0状态液态水的异常现象一定质量4时体积最小 第二课时水的密度 不同物质，单位体积的质量是不同的。单位体积的质量是物质的一种特性，我们可以根据它来区别不同的物质，我们把物质的这种特性叫做密度一、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 m/v 3、单位：克/厘米3 或者 千克/米3注意：密度的国际单位制单位是千克/米3 换算关系：1克/厘米31000千克/米3注意点： 1、m/v中、m、v都是对同一物体而言。2、对于同一物质，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，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大的也大，m小的也小。【判断】“铁比棉花重”的说法实际是铁的密度比棉花大。如一枚铁钉就要比一条棉絮轻得多。 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.小明家里上月共用二、密度表的教学：1、 说出密度表中物质密度的意义：水的密度为1103千克/米3或者水=1103千克/米3 读作 表示 ； 练习：铁7.9103千克/米3读作 表示 。 2、不同的物质一般有不同的密度，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。4、记住：水的密度为1103千克/米3 5、将密度表中的物质的密度值进行单位换算。水的压强一、压力和压强：成因：物体间由于相互挤压而产生的。压力的特点：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。 压力的作用效果：会使物体的表面产生凹陷的效果。区别： 产生原因方向大小作用点重力地球的吸引竖直向下G=mg重心压力接触且有挤压垂直接触面指向受力物由施力物体决定受力物体表面研究压力的作用效果可能跟哪些因素有关？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。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： （1）F是压力而不是重力，水平支持面上静止时，压力在数值上等于重力。这时，应写明F=G，再用公式计算。 （2）S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，读图了解帕的大小。例题教学：P15质量为60千克的人，每只脚接触地面的面积是196厘米2。当地站在地面上时，脚对地面的压强有多大？解：F=G=mg=60千克*9.8牛=588牛 S=196厘米2*2=392厘米2=0.0392米2 p=F/S=588牛/0.0392米2=15000帕=15千帕答：人对地面的压强是15千帕。二、增大和减小压强的方法：由于压力的作用效果（压强）跟压力大小和受力面积大小有关增大：增大压力，减小受力面积减小：减小压力，增大受力面积例1下列关于压强的说法错误的是（ ）A. 滑雪人穿上长的滑雪板是为了减小压强B. 把剪刀口磨得锋利是为了增大压强C. 铁轨铺在枕木上是为了减小对路基的压强 D. 书包带窄的比宽的对肩的压强小答案 D 例2有一棱长为10厘米、重为12牛的正方体，放在面积为1米2的水平桌面中央，求物块对桌面的压强。解：S=(10厘米)2=100厘米2=10-2米2F=G=12牛p=F/S=12牛/10-2米2=1200帕 答：略例3河面结冰后，冰面能承受的最大压力为4*104帕，质量为60千克的学生想携带货物通过水面，他每只脚与冰面的接触面积是175厘米2如果他要安全通过冰面，最多携带多少千克的货物？（g取10牛/千克） 解： p=F/S F=pS F大=P大SS=175厘米2=1.7510-2米2所以 F大=p大S=4104帕1.7510-2米2=700牛即 G总=700牛m总=G/g=700牛/10牛/千克=70千克m物=m总-m人=10千克答：略练习边长为10厘米、重为200牛的物体静止在水平地面上，绳子对它竖直向上的拉力 F=50牛，求地面对它的支持力和物体对地面的压强。三、水的压强 （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，压强也越大不光是水，其他液体也有这个性质（水银也有）水的内部也存在压强 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。水的压强的特点一般液体的压强和水的压强特点一样。液体压强除了和高度，方向有关以外，是否还与液体的密度有关呢？ 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。 第三课时 水的浮力1、水的浮力 水的浮力是水对浸入其内的物体向上托的力。结论：在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。水的浮力就是水对浸入其内的物体向上托的力。 推广：不仅是水，所有的液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。那么，气体也会对浸入其中的物体产生向上的浮力吗？2、气体的浮力。 气体也会产生向上的浮力。结论：1浸在液体（或气体）中的物体受到的液体（或气体）向上托的力叫做浮力。2浮力的方向：总是竖直向上。3施力物体：液体（或气体）。4浮力的单位：牛。阿基米德原理。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，F浮 = G排液 =液gV排。根据阿基米德原理我们得出浮力的大小与液体的密度液和物体排开的液体体积V排有关，而与物体的密度、重力、形状和物体浸入液体的深度h均无关，。总结：阿基米德原理的理解和运用。 1、对阿基米德定理F浮 = G排液 =液gV排这个公式的理解应注意： （1）公式中p液是液体的密度，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，而不是液体的总体积，也不一定是物体的体积。当物体完全浸入，；当物体部分浸入，。（3）用阿基米德原理进行计算过程中注意单位要统一。（4）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。物体的浮沉(4)漂浮：F浮=G物体的一部分浸入液体中” (1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。在判别物体的沉浮时，常常需要利用以下隐含条件：若实心物体密度物，液体密度为液。(1) 物体静止时必浸没于液体底部。(2) (3) 物体静止时必漂浮于液面。二、物体浮沉条件的应用。 1、密度计把密度计分别放入水中和盐水中T：为什么将密度计放入不同的液体中，液面所对的位置会不同？S：因为不同的液体密度不同。注意：密度计的下端装有铅丸或水银；密度计上所标的数值是纯数，这个纯数代表被测液体的密度与水的密度的比值。（下大上小，刻度不均匀）原理：密度计悬浮在水面上。F=G。2、关于轮船T：捏成一团的橡皮泥会沉入水底，而做成空心的橡皮泥却为什么会漂浮在水面？做成空心的目的是调节浮力和重力的关系，即把橡皮泥做成空心，它受到的重力没有改变，而因为空心的橡皮泥可以排开更多的液体，获得更大的浮力，从而使橡皮泥漂在液面。轮船也是如此，Titanic的沉没，进水。有多条载重线（吃水线），因为浮力的大小不仅与船只排开水的体积有关，而且和水的密度有关。（1）工作原理：物体漂浮在水面的原理工作的。F=G。（2）轮船在河里和海里都是漂浮，因而所受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。（3）排水量：轮船满载货物时排开水的质量。F最大浮力=G船+G满载时货物重。3、关于潜水艇注意观察：当注射器将气体压入玻璃球时，或将球内的气体吸出时，玻璃球内的水量和玻璃球沉浮的状态。当注射器将气体压入玻璃球时，球内的水量减少，球（和球内的水）受到的重力变小，一旦重力小于浮力，球将上浮；反之，当注射器将球内的气体吸出时，球内的水量增多，球（和球内的水）受到的重力变大，一旦重力大于浮力，球将下沉。（1）工作原理：靠改变自身重来实现上浮和下潜的（2）潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。一、求解浮力的基本方法对于浮力大小的计算，通常有如下三种基本方法：利用阿基米德原理计算。若已知液体密度液和物体排开液体的体积V排，可根据阿基米德原理公式F浮=液gV排计算（当物体浸在气体中时，则F浮=气gV排）。此法也叫原理法或公式法。利用漂浮或悬浮条件计算。若物体漂浮在液面或悬浮在液体（或气体）中时，应根据物体所受浮力与物重等大（即F浮=G物）来计算。此法也称为平衡法。利用两次测重之差计算。若用弹簧秤先后称量同一物体在空气中和液体中物重时其读数分别为G和G，则物体在液体中所受浮力为F浮=G-G。此法常称为重差法。在运用时还须注意：当物体下表面跟容器底部完全密合时，由于物体的下表面不再受液体向上的压力。因此液体对物体不会产生浮力。此时，以上各种方法均不能使用。二、基本方法的运用1判明浮沉状况、正确选用方法虽然有上述四种计算浮力的基本方法，但是并非在任何情况下这些方法都能单独用来求解浮力问题。如平衡法，只适用于物体漂浮和悬浮情况。因此，解题时须判明物体的沉浮状况。例1：体积为100厘米3的铝块分别放在水中和水银中，静止时铝块所受浮力各多大？在水中时，用弹簧秤测铝块重的读数应是多少？解：由于铝块密度大于水的密度，放在水中的铝块必定沉入水底，故V排=100厘米3。由公式法可得铝块所受浮力为F水=水gV排=1.01039.81.010-4牛=0.98牛。当铝块放在水银中时，由于铝块密度小于水银密度。因此铝块静止时处于漂浮状态。由平衡法可得水银对铝块的浮力为F汞=G铝=m铝g=铝Vg=2.71031.010-49.8牛=2.65牛用弹簧秤将铝块悬于水中时，设弹簧秤读数为G，根据重差法，铝块受到水的浮力为F水=G铝-G所以，弹簧秤称量水中铝块时的读数为G=G铝-F水=2.65-0.98=1.67牛。计算浮力的基本方法不仅可以分别单独用来求解相应类型的简单浮力问题，而且还常常用公式法结合平衡法或重差法解答较复杂的综合性问题。2公式法结合平衡法求解载物问题若浮体自重为G自，所载物重为G载，当浮体漂浮或悬浮时，平衡法可写为F浮=G自+G载例2：若用内充氦气，体积为10米3的气球来悬挂标语。已知气球皮重20牛顿，空气密度为1.29千克/米3，氦气密度是0.18千克/米3。该气球能吊起多重的标语？解：气球自重应是本身皮重与内装的氦气重之和，即G自=G皮+G氦=G皮+氦Vg。气球所受空气的浮力为F浮=空gV。当气球刚能悬浮于空中时，所悬吊的标语最重，设为G标。根据平衡法，有F浮=G自+G标所以 G标=F浮-G自=空gV-G皮-氦Vg=(空-氦)gV-G皮=(1.29-0.18)9.810-20牛=88.8牛。即：气球能吊起重为88.8牛的标语。3公式法结合平衡法求浮体或液体密度在浮力问题中，常常根据浮体的漂浮状况求解浮体自身的密度或液体的密度。例3将一木块放在水中时有2/5的体积露出水面，将该木块放在另一种液体中时有1/4的体积露出液面。求(1)木块的密度；(2)液体的密度。解：(1)设木块的体积为V木、密度为水，则木块重G木=m木g=水V木g。由于木块部分露出水面，处于漂浮状态。根据平衡法F浮=G木可得则木块受到液体的浮力为由于木块漂浮于液面时受的浮力跟它漂浮于水面时受的浮力相等，即F液=F浮。4公式法结合重差法求物体或液体密度当物体不能漂浮于液面时，可以用重差法结合公式法计算物体或液体的密度。例4某金属块在空气中重26.46牛顿。当金属块完全没入水中时，称得其重16.66牛顿；当金属块完全没入油中时，称得重18.62牛顿。求：(1)金属块的密度；(2)油的密度。解：(1)金属块在水中所受浮力F水=水gV，根据重差法F水=G-G水（G水称量水中的金属块重）可得金属块体积为所以金属块密度(2)金属块在油中时所受浮力为F油=油gV，F油=G-G油（G油为5根据浮沉状况定性速判液面升与降有许多浮力问题，尤其是判断液面的升降问题，如用定量计算法往往较为复杂或显得笨拙，若用定性分析法却能收到简捷明快之效果。例5装载有许多石块的小船漂浮在一水池中，若将船中所装石块抛入池水中，水池的水面是上升还是下降？解：根据阿基米德原理可知，在同一液体中，物体所受浮力跟排开液体的体积成正比。在抛石块之前，船和石块整体均浮于水面，所以水的浮力等于船和石块的总重。石块抛入水中后，船虽浮于水面，但石块已沉入水底，石块所受浮力必小于石块重。因此，船和石块所受浮力小于船和石块的总重。由于浮力变小了，故排开水的体积必定减小，所以水面会下降。对于液面升降的其它问题，由类似上述的定性分析法均可迅速、准确地进行判断。若实心物体密度物，液体密度为液。(1)当物液，则物体会下沉。物体静止时必浸没于液体底部。(2)当物=液，物体静止时处于悬浮状态。(3)当物a/b时，溶液中的质量分数为多少？ （2）S/100=a/b时，溶液中的质量分数为多少？ （3）S/100 内部大气压强，导致大气（答题模式） （2）自来水笔吸墨水；吸管吸饮料，吸尘器除尘原因：利用大气压强存在的原理，通过减少局部的压强，使物质不断地从气压高的地方流向气压低的地方； （3）用吊瓶向静脉注射药物是，医生为什么要在药水瓶的橡皮塞上再插进一个针头？ 原因：药液滴出后，里面的空气压强会变小，压强太小，在大气压强的作用下，药液就不能继续滴出，插进针头后，可以及时给瓶内补充空气，使瓶内空气的压强大致等于外界压强，保证药液持续滴出；B、 马德堡半球实验：证明了大气压强的存在及大气压强是很大的。大气压强的大小：C、 标准大气压P=1.01*105帕 （在海平面的大气压）即760毫米水银柱D、 大气压的大小常用空盒气压计或水银气压计进行测量E、 大气压的大小跟大气的密度直接相关，所以，离地面越高的地方，大气压就越小；F、 人体内也有压强，它抗衡着体外的大气压。5、 流速与压强的关系气体（液体）的压强会随流速的增大而减少具体事例：（1）当火车高速行驶时，人不能离铁轨太近，为什么？原因：流速大，压强小，离铁轨较远处大气压强大于铁轨附近大气压强，会被大气压向铁轨处，非常危险。（2）两船平行行驶时，要保持一定的距离； （3）把乒乓球放在漏斗里，对者漏斗