液体压强教学设计.docx

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液体压强教学设计

液体压强教学设计

LT

一、复习引入

①固体压强练习：

已知放在水平桌面上的圆柱形物体的底面积为S，高为h，密度为ρ，求这个圆柱体对桌面的压强。

②引入新课：

我们已经知道固体由于受重力的作用，对水平桌面有压强作用，那么，一个烧杯中盛满水，水对烧杯有压强作用吗？

如果有，液体内部压强的大小和方向有什么规律？

今天我们来研究这个问题。

（主问题）

解：

（以柱体为研究对象，受重力和桌面的支持力，这是一对平衡力，所以

而N与F是一对作用力和反作用力，所以

）

复习固体压强是为了突出固体压强与液体压强两者的联系，即都是由于重力的作用所引起的，从而为学生猜想液体也受重力作用，也会产生压强，提供了认知工具；计算也为了后面计算液柱的压强做好了准备。

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

二、确认液体对容器有压强作用

①确认液体对容器底部有压强作用

设问：

我们知道固体由于受重力作用，对水平桌面有压强作用，那么水也受重力作用，水对容器有压强作用吗？

我们先来看水对容器底面是否有压强作用。

演示：

一个玻璃筒的尾端用橡皮膜封住，注入水后，橡皮膜胀起的现象。

问学生这一现象说明了什么？

总结：

这个现象说明了液体与固体一样受重力作用，对容器底面有压强作用。

②猜想液体对容器侧壁也存在压强的作用

提问：

液体对容器的侧壁有压强作用吗？

追问：

你怎么知道有还是没有？

演示：

一个小布袋在里面放入几个叠起来的小木块，将布袋放在桌子上，布袋并没有被胀鼓；将小木块取出，将沙子倒入布袋放在桌子上，布袋被胀鼓。

提问：

布袋被沙子胀鼓了说明了什么？

追问：

为什么布袋中放小木块不会被胀鼓，而放沙子就会胀鼓呢？

引导：

将这个现象与水比较，你们对水的压强作用会产生什么猜想？

回答：

说明水对容器底有压强作用。

猜想也有压强作用或没有。

观看演示实验

回答：

布袋侧壁受到了沙子的压强作用。

沙子有流动性，在重力作用下沙子要向四处流。

水也有流动性，也受到重力的作用，所以谁对容器侧壁也会有压强作用。

通过教师的引导由学生自己得出，液体对容器底和容

器壁有压强作用。

通过与固体

压强的联系——两者都受重力，使学生理解了这一现象的实质。

通过将小木块与沙子的对比，使学生发现了“流动性”对侧壁压强的影响，将这一认识迁移到对液体的认识中，自然猜想出液体也有流动性，对容器壁也有压强作用。

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

二、确认液体对容器有压强作用

演示：

一个接水盘，一个在侧壁不同高度开了若干个小孔的塑料瓶，将水灌满塑料瓶，看到从小孔中有水柱流出，而且不同深度的小孔水柱喷射的情况不同。

提问：

从这个现象中你们能确认什么？

追问：

请大家注意小孔水柱的喷射情况，你们会产生什么猜想？

引出：

下面我们就来研究液体内部的压强到底有什么规律？

观看演示实验

回答：

水却是对容器侧壁有压强作用。

水的压强与深度有关，越深压强越大。

三、实验探究液体内部压强的规律

①教师介绍的构造和使用方法。

在介绍的同时，使学生确认液体内部存在压强的作用。

设问：

前面我们知道了液体对容器壁有压强作用，刚才我们通过U形管压强计看到了液体内部也存在压强作用。

那么液体内部压强的大小、压强的方向有什么规律呢？

学生观察U形管压强计，尝试使用。

通过设问，指引了这一阶段的认知方向和目标。

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

三、实验探究液体内部压强的规律

②形成猜想

提问：

通过容器底部封有橡皮膜的实验现象，我们得出液体对什么方向有压强作用？

通过小孔水柱的实验现象，我们又得出液体对什么方向有压强作用？

你们还想通过U形管压强计探索哪些方向上是否有压强作用？

提问：

小孔水柱的现象还告诉了我们什么？

现在请各小组设计你们用U形管压强计要探究的内容。

全班交流后，定下探索内容和方法：

在三个不同深度，测量各个方向上液体内部的压强。

各小组设计实验现象的记录表格。

③学生实验，总结得出结论

答：

向下

答：

侧面

答：

上面、侧面的各个水平方向，以及任意方向。

答：

液体压强的大小还与深度有关。

学生进行分组实验，记录实验数据，自己得出结论。

使学生形成了探索各个方向上液体内部压强的研究计划。

使学生形成了探索液体内部压强与深度关系的研究计划。

通过教师启发，学生得出研究对象研究方法，以及实验现象的记录表格。

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

四、推导液体内部压强的公式

设问：

我们通过实验探究知道了液体内部各个方向上都存在着压强，同一深度各个方向上的压强都相等；液体内部压强与深度有关，深度越大，压强也越大。

那么液体内部压强的大小与深度之间的具体关系是什么？

我们是否还记得固体柱体的压强是怎么计算的呢？

提问：

在开始上课时，我们计算了固体柱体的压强，设想一下，当柱体的高度变化时，他对桌面的压强会变化吗？

为什么？

追问：

我们知道，液体也受重力作用，如果设想从液面到液体内部有一个液柱，深度相当于柱体的高度；从实验中可知，深度越深压强越大，对比固体柱体，你对液柱压强的大小会产生什么联想？

推导：

在液体内部任意深度，虚拟的画一个到液面的液柱，求液柱对下面液体的压强。

液柱体积

质量

重力

压强

虽然我们只计算了向下的压强，由于在液体内部同一深度个方向的压强相同，所以在这一深度各个方向上的液体压强都是

。

由此可见，液体内部的压强与深度有关，与液体密度有关，这与实验现象是相符的。

答：

压强会变化，因为高度变化了，柱体所受的重力也变了，由于在这种情况下，主体对桌面的压力等于重力的大小，而压力面积不变，所以压强也要变化。

答：

液体内部压强的大小也与液柱所受的重力有关。

跟着教师回忆刚上课时的推导。

回到复习引入，由固体柱体类比液柱，指引了这一阶段的认识方向和认识目标。

通过与固体柱体压强计算相联系，启发了学生研究液体内部压强大小的思路。

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

四、推导液体内部压强的公式

实验验证这一计算。

演示：

向底部用橡皮膜封住的玻璃管中注满水，可以看到橡皮膜被胀鼓了，这就是液柱产生的压强；再将玻璃管慢慢的竖直插入盛有水的大烧杯中，当玻璃管的顶部与烧杯液面水平时，我们可以看到橡皮膜又恢复了原状，这就说明了橡皮膜上下的液体压强是相等的，这一现象与我们用假象液柱的计算结果是一致的。

思考题：

历史上物理学家托里拆利只用了几杯水就把盛满水的木桶胀破了，请大家用液体压强的知识认真想一想，他是用什么方法做到这一点的呢？

你用一个塑料瓶能否模拟这个现象？

观察实验现象，思考现象的原因。

验证推导出的公式，使学生更加信服自己的结论，更深刻的理解液体压强的大小的影响因素。

五、连通器

演示：

1.把用橡皮管连接的U型管中注入红墨水，请同学们观察，看液面有什么特点？

2、用夹子夹住U型管底部的橡皮管，在U型管一端再注入一些红墨水，请同学们看液面有什么特点？

3、松开U型管底部的夹子，观察液面有什么变化？

提高一边，有什么变化？

提问：

这种仪器中液面总保持相平，请同学们观察这种仪器有什么特点？

同学们观察仪器的上端有什么特点？

下端有什么特点？

这种上端开口，下端连通的容器叫做连通器。

提问：

那连通器在使用过程中有什么特殊的原理呢？

出示一个连通器，老师手中的这个玻璃器皿是不是连通器，为什么？

它有什么特点？

观察连通器的特点

答：

上端开口，下端连通。

答：

是连通器。

因为它是上部开口、底部连通的．它的特点是组成连通器的各个容器长短、粗细、形状各不相同。

答：

液面相平

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

五、连通器

下面我以这只连通器（四管连通器）为例来做一个小实验：

在连通器中到入红色墨水，请同学们仔细观察发生了什么现象？

将连通器分别向左、向右、向前、向后倾斜，液面还相平吗？

那么，根据这个实验可以总结出连通器的特点是什么呢？

提问：

为什么各容器的液面是相平的？

教师带领学生分析原因。

设想U形管最底部有一个液片因为液体静止，所以液片处于静止状态，则液片两侧所受压力相等

又因为液片两侧的面积相可得

．由

可得，当ρ一定时，p相同则两管液面高度相等，即两管液面相平。

连通器还有一个重要应用---船闸，你能根据图中的情况说明船闸的工作过程么？

放船闸的课件，增加感性认识学生叙述，教师补充，让学生进一步体会连通器在生活和生产中的应用。

总结：

同种液体，不流动时，液面总保持相平。

学生提出自己的想法

阅读教材后用自己的话解释。

通过实物展示，引导学生归纳连通器的特点。

再通过提问让学生对连通器的原理进行思考。

培养学生自主阅读能力，及表达能力。

【板书设计】

§9.2液体的压强

一、液体的压强

1、液体对容器底部和侧壁有压强

2、液体内部各方向都有压强

二、影响液体内部压强大小的因素

1、压强计——U型管两侧液面高度差。

2、因素：

深度h：

同种液体深度增加，压强也增大。

密度ρ：

同一深度液体密度越大，压强也越大。

3、同一深度，液体各方向的压强大小相等。

4、液体的压强公式：

三、连通器

1、定义：

上部开口、底部连通的容器叫连通器。

2、连通器的特点：

如果连通器中只装同种液体，液体静止时连通器的各容器中液面总相平。

3、应用：

茶壶、洗手池的回水管、水塔的供水系统、电热水器的水位计、牲畜自动饮水装置、船闸

【教学反思】

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【教学流程】