6.3-液体内部的压强

第六章第六章 6 3 液体内部的压强液体内部的压强 一 教学任务分析一 教学任务分析 本节学习液体内部压强规律 液体内部的压强和生活 生产实际有着密切的联系 同 时也是浮力产生的原因 学习本节内容需要以压力和压强的概念 液体的特点 密度知识为基础 本节由视频 潜艇下潜深度受限制 的现象引出液体内部有压强 接着通过学生体验 对比提出猜想 通过学生小组实验设计 探究 讨论 归纳得出液体压强与深度 密度的 关系 然后构建液柱模型推导出压强的数学表达式 最后运用液体压强规律解释连通器 并了解生活中应用连通器的例子 本节内容的学习强调学生的主动参与 在体验 实验 思辩形成液体内部压强规律的 过程中 感悟对比 归纳 建模 演绎的科学方法 感受合作学习的重要性 二 教学目标二 教学目标 1 知识与技能 知识与技能 1 知道液体对容器底部 侧壁有压强 理解液体内部压强的规律 2 会使用 U 形管压强计研究液体内部压强 3 知道连通器的原理 2 过程与方法 过程与方法 1 经历探究液体内部压强规律的过程 感悟控制变量 归纳方法 2 经历液体压强表达式的推导 感悟建模 演绎的科学方法 3 态度 情感与价值观 态度 情感与价值观 1 通过液体压强规律的实验探究 懂得合作学习的重要性 2 通过了解液体压强规律在技术上的应用 感受生活与物理的紧密联系 三 教学重点和难点三 教学重点和难点 重点 液体内部压强规律 难点 液体压强计算公式的推导 四 教学资源四 教学资源 1 学生实验器材 U 形管压强计 大烧杯 水 盐 保鲜袋 橡皮软管 2 演示实验器材 侧壁开孔两端开口的试管 水槽 红墨水 U 形管压强计 连通器 3 课件 自制课件 视频 五 教学设计思路五 教学设计思路 本设计的基本思路是 以情景和活动引发学生提出猜想 引起探究的兴趣 然后通过 实验探究和演绎推理的过程 体验探究物理规律的科学方法 同时获得液体内部压强规律 最后运用液体内部压强规律解释连通器 本设计要突出的重点是液体内部压强规律的形成过程 方法是 首先通过体验活动和 演示实验 学生认识到液体内部向各个方向有压强 同时启发学生提出关于影响液体压强 因素的合理猜想 其次通过演示实验和小组讨论排除无关因素 然后通过小组实验探究得 出液体压强与深度 密度的关系 在归纳得出初步结论的基础上 最后结合自制课件建构 液柱模型 通过演绎推理 获得液体压强的计算公式 本设计要突破的难点是液体压强公式的推导 方法是 让学生思考如何分析某一水平 液面受到的压力 然后利用自制课件 层层液面叠加 出现柱状液体 然后利用压强的定 义式推导得出 本设计通过观察潜艇电影片段 激发学习兴趣 然后通过体验 实验探究 演绎推理 感受对比 控制变量 归纳 建模 演绎等科学方法 通过小组之间的交流 体验合作学 习的重要性 最后通过连通器的学习 巩固液体压强知识 感受物理与生活的联系 完成本设计的内容需 2 课时 六 教学流程六 教学流程 1 教学流程图 教学流程图 情景 I 演示实验 1 液体内部 有压强 活动 学生实验 2 活动 I 体验 活动 II 学生实验 1 情景 II 演示实验 2 活动 推导公式 液体压强 初步规律 液体内部 压强规律 连通器 活动 应用 活动 学生实验 3 情景 课件展示 情景 演示实验 3 2 流程图说明 流程图说明 活动活动I 体验 学生手套食品袋插入水槽 体验手上的感觉 观察食品袋的形变 引出液体内部有压 强 情景情景I 演示实验 1 在底部和侧壁包有橡皮膜的试管中装入染成红色的水 根据橡皮膜的凸出 引出液体 对容器底部和侧壁都有压强 情景情景 演示实验 2 把刚才的试管缓慢插入盛有浓盐水的容器中 根据橡皮膜的凹陷程度的变化 以及侧 面的橡皮膜上开一小孔后液体的流向 猜想影响液体压强的因素 活动活动II 学生实验 1 先介绍 U 形管压强计的正确使用 学生练习使用 U 形管压强计 排除无关因素 高 度 然后根据学生提出的猜想 各自的实验目的 研究液体压强与某一因素的关系 运 用控制变量法设计实验方案并交流 活动活动 学生实验 2 分组实验探究液体内部压强与深度 密度的关系 归纳得出液体压强与深度 密度的 定性关系 说明 两人一小组 先研究液体压强与深度关系 后研究液体压强与密度关系 实验 数据记录在学习活动卡上 活动活动 推导公式 构建液柱模型 运用演绎的方法推导出定量的数学表达式 情景情景 演示实验 3 透明橡皮软管 使之成 U 形 内装染成红色的水 上下移动一端 活动活动 学生实验 3 在透明的橡皮软管中装水 上下移动软管口 观察液面 思考原因 情景情景 课件展示 用液体压强原理解释 U 形管中同种液体液面保持相平的原因 引出连通器的概念和连 通器内液面的特点 活动活动 应用应用 连通器在生活和生产中的应用 茶壶 锅炉水位计 船闸等 3 教学主要环节 教学主要环节 本设计可分为四个主要的教学环节 第一环节 通过创设情景引入课题 感受液体内部有压强 第二环节 通过演示实验和学生实验 探究液体内部压强的初步规律 第三环节 结合自制课件推导出液体压强的计算公式 第四环节 通过实验和课件提供的情景 了解连通器内液面特点 第五环节 通过阅读 交流等方法了解连通器在生产和生活中的应用 七 教案示例七 教案示例 第第 1 课时课时 一 引入 1 学生手带保鲜袋插入水槽观察保鲜袋的形变 思考 使保鲜袋紧贴手的原因是什么 2 演示实验如图 1 甲所示 观察到橡皮膜突出 思考 该现象说 明了什么 3 演示实验如图 1 乙所示 将试管插入浓盐水中 观察橡皮膜的 变化 思考 影响压强的因素是什么 当内外液面相平时 在橡皮 膜上开孔 观察液体的流向 再思考 影响压强的因素是什么 二 新课 4 介绍 U 形管压强计的使用 然后将金 属盒放入液体的某一深度 转动金属盒使之朝 不同方向 观察 U 形管内液面高度差 然后指导学生将金属盒放入液体的相同深 度 不同高度处 如图 2 所示 观察 U 形管内 液面高度差 进一步思考影响液体压强的因素 究竟是什么 根据猜想 请同学设计出合理的实验方案 并交流 5 实验探究 探究液体内部的压强与深度 密度的初步关系 利用学习活动卡指导学生分组运用控制变量法实验探究 学习活动卡见附录 1 分组探究液体内部压强与深度 密度的关系 2 填写实验表格 组内交流 归纳得出结论 指导策略 多媒体搜集数据 师生探讨 课堂交流 6 推导公式 解决实验无法解决的液体内部压强与密度 深度的定量关系 1 利用课件和设问 帮助学生建构液柱模型 设问 设想在液体某一深度有一水平液面 如图 3 所示 该液面受到的液体压力大小如何 课件演示液面层层叠加 图 2 图 1 甲乙 图 3 出现与它面积相同的柱状的液体 设问 根据压强的定义式如何计算这部分液体的压强 2 运用压强概念推导出的数学表达式 三 知识应用 7 介绍教科书中液体压强在技术上的运用 设问 为什么拦河大坝修建的上窄下宽 请用液体压强知识解释 设问 潜艇能无限下潜吗 阅读相关资料 四 布置作业 附表 学习活动卡学习活动卡 探究实验 实验一 实验目的 探究液体内部压强与液体深度关系 实验序号 123 水中的深度 厘米 51015 压强计液面高度差 厘米 归纳实验结论 同种液体 液体内部压强 实验二 实验目的 探究液体内部压强与液体密度关系 液体中的深度 厘米 55 液体种类水盐水 压强计液面高度差 厘米 归纳实验结论 同一深度 第第 2 课时课时 一 引入 1 演示实验 教师手拿透明橡皮软管 使之成 U 形 内装染成红色的水 请同学猜想 当一端上升或下降时 两个水面是否会保持相平 2 学生实验 观察当水不流动时 水面相平 归纳 把上端开口 下部连通的容器叫做 连通器 连通器里的水不流动时 各容器中的水面总保持相平 二 新课 3 连通器内液面为什么会有这样的特点呢 结合如图 4 所示课件说明 假设连通器的底部有一个面积为 S 的液片 AB 由于水不流动 即液片 AB 左 右两面所受二力 平衡 左 右两管中的水对液片 AB 的压强相等 p1 p2 而 p1 gh1 p2 gh2 因为两管中都是水 即液体密度相同 只有当两管水深相等 即 h1 h2 时 压强才能相等 4 知识巩固 1 判断如图 5 所示的器材是否是连通器 依据是什么 2 如图 5 所示的器材内装同种液体 当器材倾斜时液面是否 会保持相平 为什么 5 连通