内容正文:
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课题
第九章 第2节 液体的压强
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.通过生活实例和实验体验,知道液体压强的产生原因及特点。
2.通过小组合作,理解液体压强公式,并能够运用液体压强公式进行计算。
3.通过实验,了解连通器原理,并能解释船闸、水壶等生活中连通器的原理。
教学重点、教学难点
重点:理解液体内部压强的特点,熟练掌握液体压强的计算公式p=ρgh,并能进行简单计算。
难点:理解液体压强与液体深度及密度的关系,利用实验定性探究液体内部压强与密度、深度的关系,引导学生建立“液柱模式”的物理模型,推导液体压强公式。
教学方法
本节课应从液体的流动性和液体有重力出发,研究液体压强的特点。重点探究液体内部压强大小的影响因素,利用实验定性探究液体压强与密度、深度的关系;利用物理模型“液柱”从压强的定义公式推导出液体压强的计算公式。液体压强的知识比较抽象,学生对这部分知识的感性认识较少,教学中要注意加强实验,引导学生观察、分析与总结。
本节课采用演示法,科学探究法,假想物理模型法等相结合的启发式综合教学方法。教师边演示边让学生通过观察和分析得出结论,充分调动学生的积极性和主动性。创设问题情境引入新课,密切联系学生生活实际,通过实验演示和学生对实验现象的观察分析,把各知识点涉及的内容、问题展示给学生,让学生讨论、分析,解决问题。
教学准备
水、盐水、橡皮膜、U形管压强计、底部和侧壁带橡皮膜的饮料瓶、形状不同的容器、矿泉水瓶、皮管、水槽、U形管、四周蒙橡皮膜的立方体、多媒体课件等。
教学过程
一、新课引入
视频导入:潜入海水中不同深度的潜水员,需穿着不同的潜水服,且深海潜水服要比浅海潜水服更厚重些。
提出问题:为什么深海潜水服要比浅海潜水服更厚重些呢?是不是潜得越深,上面的水越多,水产生的压强越大,所以深海中要穿着更厚重的潜水服?
过渡语:要揭开这层神秘的面纱,接下来我们就来学习液体压强的有关知识。
二、讲授新课
知识点一 液体压强的特点
学生活动:感受液体对容器底和侧壁的压强
往塑料瓶中装水,看到底部的橡皮膜向下凸起,再将胶带拉开,看到水流流出。(说明:塑料瓶底是橡皮膜、侧壁有高低不同的两个孔,被透明胶带封住)
提出问题:液体为什么对容器底有压强?液体为什么对容器侧壁有压强?
方法点拨:把不容易观察的液体压强(抽象概念)转换成橡皮膜的凸起,运用的是转换法。
活动探究:请将蒙有橡皮膜的透明盒子放入水中,观察盒子,你看到什么现象?说明了什么?
归纳总结:把小盒子放入水中,观察到各个面的橡皮膜都向里凹陷,下面的比上面的凹陷程度大,说明下面的压强比上面的压强大。
实物展示:如何显示液体的压强?
观察到压强计的U形管中的两液面相平,用手轻压探头的橡皮膜,观察到U形管中的液柱出现高度差,然后再用力压橡皮膜,发现高度差变大。
知识点二 探究液体压强与哪些因素有关
液体内部的压强可能与哪些因素有关?
请学生大胆猜想,并说明猜想的依据。
同学们的猜想似乎都有道理。那么怎样想办法来验证一下呢?
你计划采取什么科学方法来研究自己的课题?
那就请同学们运用控制变量法设计实验方案,请同学们小组交流合作进行设计。为了证明自己的观点,你的实验方案主要解决以下问题:如何选择实验器材?如何使用?实验步骤如何做?如何设计实验表格?
实验思路:可以用课本图9.2-2所示的仪器探究液体的压强。改变探头的方向,就能探究液体内部各个方向的压强;改变探头的深度或把探头放在其他液体中,就能探究液体压强与深度、液体密度等因素的关系。
实验过程:
探究一:液体内部压强的大小与深度的关系
控制不变的量是液体的密度和探头的方向,改变的量是液体的深度,观察的是U形管左右液面高度差。
次数
液体
深度/cm
探头方向
U形管左右液面高度差
1
水
5
水平向上
2
水
10
水平向上
3
水
15
水平向上
探究二:液体内部压强的大小与方向的关系
控制不变的量是液体的密度和深度,改变的量是探头的方向,观察的是U形管左右液面高度差。
次数
液体
深度/cm
探头方向
U形管左右液面高度差
1
水
10
水平向上
2
水
10
水平向下
3
水
10
朝侧面
探究三:液体内部压强的大小与液体密度的关系
控制不变的量是液体的深度和探头的方向,改变的量是液体的密度,观察的是U形管左右液面高度差。
次数
液体
深度/cm
探头方向
U形管左右液面高度差
1
水
10
水平向上
2
酒精
10
水平向上
3
硫酸铜溶液
10
水平向上
教师组织学生实验,并巡视解决学生操作中出现的问题。为了让大家做好实验,教师给同学们几点温馨提示:
(1)实验中橡皮管不要弯折。
(2)深度是指从液面向下到某一研究点的竖直距离。(3)小组同学分工明确,各负其责。
教师组织学生展示实验结果。
实验结论:
(1)影响液体压强的因素:液体内部压强的大小跟液体深度和液体密度有关,与探头的方向无关。
(2)液体内部压强的特点
①液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。
②在同一深度,液体向各个方向压强相等。
③液体的压强随深度的增大而增大。
④液体的压强还与液体密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
知识点三 液体压强的大小
难点突破:由于在同一深度,液体向各个方向压强都相等,因此只要计算出某一深度液体竖直向下的压强,就知道了这一深度处向各个方向的压强大小。如图所示,设想水面下h 深处有一个水平放置的平面,面积为S,则由压强的定义式可知p= =====ρgh。
归纳总结:
液体压强公式:p=pgh,公式中各字母的含义
p是液体内h深处的压强,单位是Pa;
ρ是液体的密度,单位是kg/m3;
h是深度,是指研究点到液面的竖直距离,单位是m。
从推导出来的公式p=ρgh进一步说明:液体压强只跟液体的密度和深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、形状均无关。
知识点四 连通器
学生活动:用两支注射器筒和一根橡皮管,组成如图所示的连通器,首先使注射器筒的位置一样高,观察两支注射器筒中液面的高度情况,然后使一支注射器筒的位置较高,另一支注射器筒的位置较低,观察两支注射器筒中液面的高度情况。
提出问题:静止在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面为什么总是保持在同一高度?
归纳总结:
(1)连通器的概念:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
(2)连通器的特点:静止在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一高度。
(3)连通器的原理:连通器中液体静止时,各部分中液体所产生的压强相等。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。
四、板书设计
第2节 液体的压强
一、液体的压强
1.影响液体压强的因素
2.液体压强计
二、探究液体内部的压强
1.液体内部压强的特点
2.液体压强公式:p=ρgh
三、连通器
1.定义
2.特点
3.原理
教学设计
反思
本节课从学生的生活经验出发,引出为什么深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些?由此激发学生探究的热情。然后利用身边的器材,设计实验让学生感受液体压强的存在;分析学生所做的实验,探究出液体向各个方向都存在压强,液体压强有大小之分;并以实验现象为依据,猜想液体压强大小的影响因素,利用控制变量法设计好实验,进行实验,获取数据后分析论证,探究出液体压强的特点;再理论推导出液体压强的计算公式。不足之处:基础较差的同学对理论推导的公式不理解。
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