跨学科实践06：探寻连通器（课件）-2024-2025学年八年级物理下学期项目化课程案例

跨学科实践06：探寻连通器 日常生活中的洒水壶和茶壶形状各异，但使用方法相似。将壶身倾斜就可以将壶中的水倒出来，而且壶中的水越少，倒水时就需要将壶身倾斜得越多。其中有什么道理呢？洒水壶和茶壶在结构上有什么共同特点？在日常生活中还有类似结构的物品吗？它们的功能又是什么? 新知导入 连通器 1、结构：　 　，　 　的容器。 底部连通 上端开口 特点： 连通器里的 ， 时， 　 　。 同种均匀液体 不流动 各开口处的液面高度总是相同的 U型管 认识连通器 三连通花瓶 自动饮水器 各种连通器 知识点 连通器的原理 为什么连通器内静止液体的液面总是相平的呢？ 思考 液体静止时，液片也静止 平衡状态 二力平衡 F左=F右 F=pS 受力面积相同 p左=p右 ρ液gh左=ρ液gh右 h左=h右 液面相平 连通器的应用 【实例1】茶壶 【实例2】水封 过桥涵洞 自动喂水器 任务一 认识连通器 洒水壶和茶壶在结构上具有相同的特点： 壶嘴开口，壶身也开口或通过盖上的小孔与外界连通，且壶嘴和壶身相连通。 1.自来水供水系统 连通器在日常生活中的应用 在打开水龙头的时候，形成了连通器的结构，水要上升到和水塔中的水一样高，因此可以不断地流出来。 水塔要比周围的建筑高。 思考 ②设计水塔有什么要求？ ①水塔是如何给周围建筑供水的？ 连通器在日常生活中的应用 2.下水的回水弯 下水的回水弯 回水弯是一个连通器。阻止下水道中的有害气体进入屋内，防臭气。 连通器在日常生活中的应用 3.水位计 电热水器的水位计和水箱构成了连通器。通过水位计上水面的高低指示水箱中剩余水的多少。 过路涵洞 4.水封地漏、过路涵洞 连通器在日常生活中的应用 地漏的主要功能：防臭气、防堵塞、防蟑螂、防病毒、防返水等 在一段长50cm左右的胶皮管一端，接上一个带尖嘴的小管(如用废旧圆珠笔芯，取出尖端处的小圆珠即可)，胶皮管的另一端接一个大漏斗，这样便做成了一个胶皮管的另一端接一个大漏斗，这样便做成了一个人工喷泉，如图所示。请解释产生此现象的原因。为了产生喷泉，在操作上应注意哪些问题？ 解：为了有喷泉产生，必须使漏斗内水面高于尖嘴。为维持水面相平，水由漏斗流 向小管并从尖嘴喷出。 二 连通器在日常生活中的应用 实践活动 现在有一艘轮船，想要从上游去下游，可是遇见了水坝挡住了去路，你有办法帮助轮船过去吗？ 这可咋办啊？ 三 连通器在社会生产中的应用 思考 三峡船闸——世界上最大的人造连通器 科学世界 ①船从上游驶来,关闭______和 ________ ,打开上游阀门_____,使_____和_____形成一个连通器。上游的水通过阀门____进入闸室。当水停止流动时,上游和闸室中水面______。打开上游阀门，船从上游入闸室。 阀门B 相平 上、下游闸门 A 上游 闸室 A 3.三峡船闸的工作过程 三 连通器在社会生产中的应用 2025/4/8 16 ②关闭_____ 和阀门____, 先打开下游阀门___ ，使______和_____形成一个连通器，闸室的水通过阀门B流到下游。当水停止流动时，闸室和下游的水面相平。打开下游闸门，船从闸室驶向下游。 上游闸门 A B 闸室 下游 3.三峡船闸的工作过程 三 连通器在社会生产中的应用 2025/4/8 17 三 连通器在社会生产中的应用 3.三峡船闸的工作过程 40层楼高的三峡船闸，看轮船如何翻过三峡大坝？ 洗手池的存水弯 定义：上端开口，下端连通的容器 连通器 特点：装同种液体且液体不流动时，连通器各部分中的液面总是相平的。 生活中的应用 茶壶 自来水供水系统 牲畜自动喂水器 船闸 课堂教学展示 课堂小结 1. 小明家装修新房，从地板到墙上 1 m 高处要贴 不同颜色的瓷砖，需在墙的四周画一水平线. 如图， 装修师傅用一根长胶管装适量的水，先在某一标 准 1 m 高处定一个点 A，然后将管的一端放在 A 点附近，另一端分别放在墙面其他位置，当 A 点 附近的一端水面与 A 点相平时，在另一端水面处定出 B、C、D点，用直线将各点连起来，便画出了水平线. （1）这是运用了__________原理 （2）若管中间某处压瘪了一点，但水仍可流动，将_________ （选填“影响”或“不影响”）水平线的准确程度. 课堂教学展示 随堂演练 连通器 不影响 2. 如图所示，在水平桌面上有两个质量不计、横截面积相同的圆柱形容器 A、B，其中 A 的底面向上凸起，B 的底面为平面。在两容器中均加入重为 10N 的水，则 A 对桌面的压强______B 对桌面的压强；若在 A、B 两容器的水中同一高度处水中压强分别为 pA、pB， 则pA _______ pB . （均选填“大于” “小于”或“等于”） 大于 大于 3. 某卫生间的地漏结构的剖面图如图所示，请你分析地漏存水杯是如何防止异味的。 解：这种地漏的结构是一个“扣碗”倒扣在存水杯上，存水杯与下水管连接。当存水杯中的水满后，由连通器原理可知，水就会从下水管流出，而下水管中的“异味”则不能通过地漏进入室内，从而达到密封的效果。 【选自教材P51 练习与应用 第5题】 4. 要在墙上挂一个大画框，怎样保证下边框水平？某同学用水和一根透明塑料管就解决了这个问题。请你说说应该怎样操作。 【选自教材P51 练习与应用 第6题】 答：利用连通器的特点可以解决这个问题，在透明塑料管中装入适量的水，使一端的水面与下边框的一侧相平,调整下边框的另一侧与另一端的水面相平，从而保证下边框水平。 5. 如图甲所示，甲、乙两容器质量相等、底面积相同，内装两种不同液体，两容器底部受到的液体压强相等. 液体质量分别为 m甲 和 m乙，容器对桌面的压力分别为 F甲 和 F乙 ，距离容器底部等高的位置有 A、B 两点，受到液体压强分别为 pA 和 pB.下列判断中正确的是（ ） A. m甲＞m乙，F甲＞F乙 ，pA＞pB B. m甲＞m乙， F甲＞F乙，pA＜pB C. m甲＜m乙， F甲＜F乙，pA＜pB D. m甲＜m乙， F甲＞F乙，pA＞pB A D 6．下列不是利用连通器的特点来实现自己的功能的是（　 　） 连通器 6.如图所示，在装修房屋时，工人师傅常用一根灌有水（水中无气泡）且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方，在水面处做出标记就找到了同一水平高度，这是利用了 的原理。 答：为了有喷泉产生，必须使漏斗内水面高于尖嘴。为维持水面相平，水由漏斗流 向小管并从尖嘴喷出。 7.在一段长50cm左右的胶皮管一端，接上一个带尖嘴的小管(如用废旧圆珠笔芯，取出尖端处的小圆珠即可)，胶皮管的另一端接一个大漏斗，这样便做成了一个胶皮管的另一端接一个大漏斗，这样便做成了一个人工喷泉，如图所示。请解释产生此现象的原因。为了产生喷泉，在操作上应注意哪些问题？ $$联通器。我们把上端开口，下端连通的容器叫做连通器。将有色液体倒入连通器中。连通器里的液面相平。继续倒入液体。页面保持相平不变。将连通器倾斜，页面依然保持相平，所以连通器装有相同液体，液体不流动时，各部分液面高度相同。继续倒入油。观察发现页面不相平。这说明连通器装有不同液体时，液面不一定相平。 null看那条大船要进闸了当有船需要经船闸从上游到下游时，船闸打开通向上游的进水阀门，使船闸内的水位上升至和上游的水位持平时，打开上游的闸门，传进到闸门里来，然后关闭通往上游的进水阀门和通向上游的闸门，打开通向下游的出水阀门，放出闸门内多余的水，使船闸内的水位和下游的水位持平，然后打开通往下游的闸门，船就可以出船闸了。我知道了，船要是去上游船闸，打开通向下游的出水阀门，使船闸内的水位下降至和下游的水位持平时，打开下游的闸门，船进到闸门里来，然后关闭通往下游的出水阀门和通向下游的闸门，打开通向上游的进水阀门，使船闸内的水位上升至和上游的水位持平。然后打开通往上游的闸门，船就可以出船闸了。 我们将这个连通器中灌上水，再将其中的一个针筒抬高再抬高。说的不对，你有没有发现即使其中的一个针筒被抬高了，但是这两个针筒中的液体停止流动时，液面的高度却总是相同的，有木有？其实这也没什么好惊讶的，只要用我们已有知识稍加推算，就可以破译连通器的谜团。让我们来设想，在两个容器连通的部分有一叶片，当容器内的液体静止时，这个叶片显然也是静止的。根据二力平衡我们可以知道这个叶片两个侧面受到的压力是相等的，压强也是相等的。根据液体的压强公式，P等于柔GH。叶片两边的都是水，所以密度肉当然是相同的。把相同的量约掉之后，我们就会发现叶片左右两边液体的深度是相等，所以页面高度必定也是相同的，即页面相平。也就是说当连通器里装的是相同的液体，液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相同的。