資源簡(jiǎn)介

第2節(jié) 研究液體的壓強(qiáng)
設(shè)計(jì)說明 利用已有的固體壓強(qiáng)的概念，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出證明液體壓強(qiáng)存在的方法，包括用橡皮膜的形變代表液體壓強(qiáng)的存在，用形變的程度代表液體壓強(qiáng)的大小等問題。通過對(duì)各種方案的歸納總結(jié)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)體會(huì)到液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)及液體內(nèi)部壓強(qiáng)的方向特點(diǎn)，然后去探究同一深度液體各個(gè)方向的壓強(qiáng)特點(diǎn)及液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系。在整個(gè)探究過程中更強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的啟發(fā)和引導(dǎo)，使學(xué)生在整個(gè)探究過程中處于主動(dòng)，發(fā)揮主體地位，同時(shí)也在知識(shí)的獲得過程中充滿成就感。 教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)與技能】 1.認(rèn)識(shí)液體壓強(qiáng)與液體深度和密度的關(guān)系，能準(zhǔn)確陳述液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，能用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)來解釋簡(jiǎn)單生產(chǎn)、生活中的問題。 2.能熟練寫出液體壓強(qiáng)公式，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。 3.能說出連通器的特點(diǎn)，并能舉出一些常見連通器的實(shí)例。 【過程與方法】 1.經(jīng)歷探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)過程，感受液體的壓強(qiáng)。 2.通過探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)過程，熟悉使用轉(zhuǎn)換法、控制變量法研究問題。 【情感、態(tài)度和價(jià)值觀】 1.在觀察實(shí)驗(yàn)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。 2.通過學(xué)生主動(dòng)探究，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)探究的樂趣和認(rèn)識(shí)規(guī)律的快樂，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。 3.密切聯(lián)系實(shí)際，提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí)。 重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 1.用U形管壓強(qiáng)計(jì)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律； 2.連通器原理及運(yùn)用。 教學(xué)難點(diǎn) 1.利用“理想液柱法”推導(dǎo)液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式； 2.船閘的工作原理。 教學(xué)方法 轉(zhuǎn)換法：利用U形管壓強(qiáng)計(jì)，讓學(xué)生知道液體壓強(qiáng)的大小可以通過U形管左右兩側(cè)液面出現(xiàn)高度差來體現(xiàn)。 控制變量法：在探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)時(shí)，可以分別控制多個(gè)因素，只改變其中一個(gè)因素來進(jìn)行，從而得出結(jié)論。 教具、學(xué)具 液體壓強(qiáng)的演示裝置、水槽、U形管壓強(qiáng)計(jì)、連通器、水等。 授課時(shí)數(shù) 2課時(shí) 第1課時(shí) 液體的壓強(qiáng) 教學(xué)過程 回顧思考 1.壓力的作用效果不僅跟壓力的__________有關(guān)，還跟壓力的__________有關(guān)；在探究壓力的作用效果跟壓力大小的關(guān)系時(shí)，要保持__________不變，只改變__________，觀察泡沫塑料形變的大小如何變化；探究壓力的作用效果跟受力面積的關(guān)系時(shí)，要保持_________不變，改變_________，觀察泡沫塑料形變的大小如何變化，這種研究問題的方法叫_________。 2.物理學(xué)中，把物體所受________與__________的比叫做壓強(qiáng)。 3.壓強(qiáng)公式及其變形公式：_____，_______，______。 4.壓強(qiáng)的國(guó)際單位：_______，簡(jiǎn)稱_____，符號(hào)：_____；。 5.增大壓強(qiáng)的方法是增大________或減小________；反之，可以用減小________或增大________的方法來減小壓強(qiáng)。 導(dǎo)入新課 1.多媒體導(dǎo)入 播放潛水錄像，引導(dǎo)學(xué)生注意，潛水員穿著笨重、奇特的潛水服。 提問：（1）潛水時(shí)都要穿這樣的衣服嗎？ （2）為什么只有潛到深海時(shí)才需要穿這種特殊的服裝？[] 學(xué)生討論: (1)潛水時(shí)不一定都穿潛水服。只有比較深的地方才需要穿，而且到不同深度的海域要穿的潛水服不同。 (2)穿潛水服是為了保護(hù)潛水員，海水會(huì)對(duì)人體施加壓力，越深的地方壓力（壓強(qiáng)）越大。 問題引入：為什么水壩上窄下寬？為什么潛水需要不同的裝備？還有海洋館的潛水員，被壓扁的深海帶魚，看起來非常厚重的潛水艇，是不是在水里面存在一雙無形的大手對(duì)這些東西施加壓力作用呢？是不是就可以說明液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)呢？ 2.情景導(dǎo)入 體驗(yàn)活動(dòng)：（1）把一個(gè)塑料袋注入水，用手托其底面，你的感覺是什么？用手輕推它的側(cè)面，你感覺到什么？多次改變手推側(cè)面的位置，感覺有什么不同？ 上述體驗(yàn)表明液體由于受重力作用，對(duì)容器底部有壓強(qiáng)；液體由于具有流動(dòng)性對(duì)阻礙液體流散開的側(cè)壁也有壓強(qiáng)。 （2）將礦泉水瓶的底部用剪刀去掉，在瓶口處蒙上橡皮膜并綁扎，將瓶口慢慢插入水中，你看到了什么？ 結(jié)合體驗(yàn)活動(dòng)（1），說明液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。 講授新課 一、液體的壓強(qiáng) 1.液體是否能產(chǎn)生壓強(qiáng)？ 演示（1）：探究液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)（如圖甲）。 現(xiàn)象：底部的橡皮膜向下凸起。 這一現(xiàn)象說明什么？ 液體對(duì)容器側(cè)壁是否有壓強(qiáng)？怎樣研究液體對(duì)容器側(cè)壁的壓強(qiáng)？ 演示（2）：探究液體對(duì)容器側(cè)壁的壓強(qiáng)（如圖乙）。 現(xiàn)象：側(cè)壁的橡皮膜凸起。 這一現(xiàn)象說明什么？ 提問：液體為什么會(huì)對(duì)容器底部和側(cè)壁都有壓強(qiáng)？ 液體由于受重力的作用對(duì)容器底部有壓強(qiáng)；液體沒有固定的形狀，具有流動(dòng)性，因此對(duì)阻礙它流散開的容器壁也有壓強(qiáng)。 2.專門測(cè)量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器：U形管壓強(qiáng)計(jì)。 觀察如圖所示U形管壓強(qiáng)計(jì)的原理: 無力作用在橡皮膜上時(shí)，U形管兩液面高度差為0；對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)越大，U形管兩液面高度差越大。當(dāng)把壓強(qiáng)計(jì)探頭放入液體中時(shí),U形管左右兩側(cè)液面出現(xiàn)高度差,說明液體對(duì)浸入其中的物體有壓強(qiáng)。 3.閱讀教材第70頁活動(dòng)1，播放帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)錄像，引導(dǎo)學(xué)生分析原因。 說明：帕斯卡實(shí)驗(yàn)中，只用了很少一部分水，結(jié)果桶卻裂開，說明桶裂開不是因?yàn)樗馁|(zhì)量和體積，其裂開的原因是液體高度很高，產(chǎn)生了較大的壓強(qiáng)。這一實(shí)驗(yàn)表明液體的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)（而與液體的多少無關(guān)）。 二、探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn) 1.活動(dòng)：認(rèn)識(shí)壓強(qiáng)計(jì) （1）教師示范：展示U形管壓強(qiáng)計(jì)，用手指輕輕按一按橡皮膜(不宜重按，避免U形管中的水冒出管口)，請(qǐng)同學(xué)們觀察壓強(qiáng)計(jì)U形管中兩管液面出現(xiàn)的高度差，力稍大點(diǎn)，兩管液面的高度差也增大，表明：U形管兩管液面的高度差越大，橡皮膜表面受到的壓強(qiáng)也越大。 （2）學(xué)生仔細(xì)觀察教師的演示，練習(xí)使用液體壓強(qiáng)計(jì)，認(rèn)識(shí)液體內(nèi)部有壓強(qiáng)。 2.猜想與假設(shè) 請(qǐng)大家猜想一下，影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素有哪些？ 學(xué)生猜想：深度、密度、方向、容器形狀、液體多少等等。 3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備器材 教師提問：這么多因素，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟？需要哪些器材？ （準(zhǔn)備的兩種液體是水和鹽水）學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方案。 4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù) 學(xué)生完成以下實(shí)驗(yàn)，教師對(duì)有困難的小組進(jìn)行指導(dǎo)。 (1) 比較圖A、B，底面積不同、深度相同的水的壓強(qiáng)。 可得結(jié)論： 底面積不同、深度相同的水的壓強(qiáng)相同。 (2) 比較圖B、G，容器形狀不同、深度相同的水的壓強(qiáng)。 可得結(jié)論： 容器形狀不同、深度相同的水的壓強(qiáng)相同。 (3) 比較圖C、D，密度相同，但深度不同的液體的壓強(qiáng)。 可得結(jié)論： 密度相同、深度不同的液體的壓強(qiáng)不同，深度越深，壓強(qiáng)越大。 (4) 比較圖E、F，深度相同、密度不同的液體的壓強(qiáng)。 可得結(jié)論： 深度相同、密度不同的液體的壓強(qiáng)不同，密度越大，壓強(qiáng)越大。 (5) 比較圖G、H、I，同一深度、液體中不同方向的壓強(qiáng)。 可得結(jié)論：同一深度、液體中不同方向的壓強(qiáng)相同。 5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 學(xué)生歸納液體壓強(qiáng)特點(diǎn)： ①液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，并且在同一深度各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等； ②同種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)跟深度有關(guān),深度增加，液體的壓強(qiáng)增大； ③不同液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)，在同一深度，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。 6.分析與論證（理論推導(dǎo)） （1）師生共同進(jìn)行如下推導(dǎo) 液柱體積： 液柱質(zhì)量： 液柱重力： 液柱對(duì)它底面的壓力： 液柱對(duì)它底面的壓強(qiáng)： 結(jié)論：液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式：。 （2）學(xué)生討論：用液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式解釋液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)。 引導(dǎo)學(xué)生用公式來解釋上面探究實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律。結(jié)合公式說明液體內(nèi)部壓強(qiáng)與所取的底面積大小沒有關(guān)系。 課堂小結(jié) 1.液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn) 液體對(duì)容器底和側(cè)壁都有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。 2.液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律： 液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；不同液體的壓強(qiáng)還跟它的密度有關(guān)系。 3.實(shí)驗(yàn)方法：轉(zhuǎn)換法和控制變量法。 4.液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式：。 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 1. 如圖所示，一個(gè)空的塑料藥瓶，瓶口扎上橡皮膜，豎直浸入水中，第一次瓶口朝上，第二次瓶口朝下，兩次藥瓶在水里的位置相同，哪一次橡皮膜向瓶?jī)?nèi)凹陷得更多( ) A.第一次 B.第二次 C.兩次凹陷得一樣 D.橡皮膜不會(huì)向瓶?jī)?nèi)凹陷 答案：B 2. 如圖所示，容器中裝了一些水，A、B、C三點(diǎn)的壓強(qiáng)關(guān)系為（ ） A. B. C. D. 答案：B 3. 如圖所示，在水平面上放置一盛水的容器，容器內(nèi)水面到容器底部的距離為0.15 m，A、B、C為容器中的三點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)位于同一水平高度，A點(diǎn)距容器底部的豎直距離為0.1 m，則A點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)為__________Pa，B點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)________（選填“大于”“等于”或“小于”）C點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)。將容器移到斜面上后，A、B、C三點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)最小的是_______點(diǎn)（假設(shè)A、B、C仍處于水面下）。 答案：490 小于 A 4. 小明用如圖甲所示的裝置，探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素。 (1)在圖乙中，將橡皮膜先后放在a、b位置處可知，同種液體______，越大，壓強(qiáng)越大，支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：______________。 (2)為了探究密度對(duì)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的影響，還需將橡皮膜放在圖丙中的_________(選填“c”或“d”)位置處。 答案：(1)深度 橡皮膜所處深度越深，U形管兩側(cè)液面高度差越大 (2)c 板書設(shè)計(jì) 第1課時(shí) 液體的壓強(qiáng) 一、探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng) 1.液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，同種液體在同一深度的各處、各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等，隨液體深度的增加，壓強(qiáng)隨之增大； 2.不同的液體，產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，在同一深度，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。 二、影響液體壓強(qiáng)大小的因素有液體的深度和液體的密度。 三、液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式：。 推導(dǎo)過程：。 第2課時(shí) 連通器及應(yīng)用 教學(xué)過程 回顧思考 1.U形管壓強(qiáng)計(jì) （1）構(gòu)造：U形管壓強(qiáng)計(jì)是由探頭（空金屬盒蒙上橡皮膜構(gòu)成）、U形玻璃管（內(nèi)裝有液體）組成，如圖所示。 （2）作用：測(cè)量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器。 （3）工作原理：當(dāng)橡皮膜不受壓強(qiáng)時(shí)，U形管中兩邊的液面保持_______，當(dāng)橡皮膜受到液體的壓強(qiáng)時(shí)，U形管中兩邊的液面會(huì)出現(xiàn)高度差，高度差越大，說明橡皮膜受到的液體壓強(qiáng)越_______。 2.液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn) (1)液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng)，原因是液體受到________的作用；液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)，原因是液體具有__________。 (2)液體內(nèi)部向__________都有壓強(qiáng)，在同一深度的各處、向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都________。 (3)液體壓強(qiáng)隨________的增加而________。 (4)液體壓強(qiáng)還與液體________有關(guān)，液體的密度越大，壓強(qiáng)________。 3.液體壓強(qiáng)計(jì)算公式：＝________，是指從液面到液體內(nèi)部所研究點(diǎn)的垂直距離。 導(dǎo)入新課 情景導(dǎo)入：三峽大壩。 引出問題：長(zhǎng)江三峽大壩是舉世矚目的工程，修建后上游水位和下游水位的落差達(dá)100多米，三峽大壩攔腰截?cái)嗔碎L(zhǎng)江，為什么下游的船只還能駛到上游？它們是怎樣“翻越”大壩的？ 教師引導(dǎo)設(shè)問： （1）水位高度可以調(diào)節(jié)嗎？ （2）水庫大壩采用什么方法調(diào)節(jié)水位？ （3）有沒有同學(xué)知道其中采用了什么原理？ （大壩旁都要修建船閘，利用連通器原理，船閘可以調(diào)節(jié)上下游的水位落差，實(shí)現(xiàn)通航。） 講授新課 一、連通器及特點(diǎn) 1.什么是“連通器”？ 觀察：課件展示下面三幅圖片。 茶壺 過路涵洞 鍋爐水位計(jì) 討論：這些容器在結(jié)構(gòu)上有哪些共同點(diǎn)？ 學(xué)生小組交流，舉手回答。 教師要引導(dǎo)學(xué)生觀察，分析，最后得出結(jié)論：連通器——上端開口，底部互相連通的容器。 2.探究連通器的特點(diǎn)。 把兩支玻璃管用軟膠管相連，一支玻璃管固定在鐵架臺(tái)上，調(diào)節(jié)玻璃管等高，向管中注入紅墨水。讓學(xué)生觀察并描述兩管內(nèi)水面的關(guān)系。 問：如果舉高或降低一邊玻璃管，水面會(huì)變化嗎？怎樣變？為什么？ 緩慢調(diào)節(jié)一邊玻璃管，使兩邊玻璃管明顯不等高。要求學(xué)生觀察、描述現(xiàn)象，進(jìn)行總結(jié)。 針對(duì)學(xué)生的描述，教師做出相應(yīng)解釋和總結(jié)：如果連通器中只裝一種液體，則液體靜止時(shí)連通器的各容器中液面總相平。 一、連通器的應(yīng)用 1. 三峽大壩攔腰截?cái)嗔碎L(zhǎng)江，為什么下游的船只還能駛到上游？它們是怎樣“翻越”大壩的？ （1）首先講述船閘是一個(gè)巨大的連通器，根據(jù)連通器的特點(diǎn)，船只在修筑了大壩的江河中航行，必須修建船閘。 （2）講述船閘的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和船通過船閘的過程。 （3）找一名學(xué)生（敘述，教師）操作課件，展示船從上游到下游的過程。 參照下圖：船從上游駛來，關(guān)閉下游閘門和閘門下的閥門B，打開上游閘門下的閥門A，使上游和閘室形成一個(gè)連通器。當(dāng)水停止流動(dòng)時(shí)，上游和閘室中的水面相平。打開上游閘門，船從上游駛?cè)腴l室。然后關(guān)閉上游閘門和閘門下的閥門A，打開下游閘門下的閥門B，使閘室和下游形成一個(gè)連通器。當(dāng)水停止流動(dòng)時(shí)，閘室和下游的水面相平。打開下游閘門，船從閘室駛向下游。 2.討論：生活中還有哪些地方用到連通器原理？ 學(xué)生討論舉例。 課件展示連通器在實(shí)際生活中的應(yīng)用： 茶壺、灑水壺； 過路涵洞； 鍋爐水位計(jì)； 水平儀； （5）船閘。 課堂小結(jié) 一、連通器 1. 定義：上端開口，底部互相連通的容器叫做連通器。 2. 特點(diǎn)：連通器中只裝一種液體，則液體靜止時(shí)連通器的各容器中液面總相平。 二、應(yīng)用 （1）茶壺、灑水壺；（2）過路涵洞；（3）鍋爐水位計(jì)；（4）水平儀；（5）船閘。 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 1. 向如圖所示的容器內(nèi)加水，則水位最后能達(dá)到的最高位置是（ ） A.A容器的頂端 B.B容器的頂端 C.C容器的頂端 D.無法確定 答案：B 2. （多選）在下列實(shí)例中，其工作原理與連通器無關(guān)的是（ ） A.茶壺 B.人耳中的半規(guī)管 C.船閘 D.高壓噴水槍 答案：BD 3. 如圖甲所示為我國(guó)的三峽攔河大壩，請(qǐng)回答以下幾個(gè)問題：
甲 乙
（1）庫區(qū)蓄水深度達(dá)到時(shí)，水對(duì)庫底的壓強(qiáng)是__________。
（2）攔河大壩筑成“上窄下寬”的形狀是為了____________。
（3）為保證船只正常通航，需修建大型船閘，其結(jié)構(gòu)如圖乙所示。船閘是利用________原理工作的。 答案： 使水壩能承受更大的水壓 連通器 板書設(shè)計(jì) 第2課時(shí) 連通器及應(yīng)用 1.定義：上端開口，底部互相連通的容器。 2.應(yīng)用：（1）茶壺、灑水壺；（2）過路涵洞；（3）鍋爐水位計(jì)；（4）水平儀；（5）船閘。 教學(xué)反思

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