液体压强教案.doc

8.2《科学探究:液体的压强》教学案例
一、教学目标　　
1、知识与技能目标：
（1）、知道液体有压强及液体压强的规律。
（2）、能应用液体压强的知识解释简单的生产，生活中的应用问题。
（3）、了解连通器的原理、帕斯卡原理及其应用。
2、过程与方法目标：
（1）、通过观察、实验以及探究等自己亲身体验的学习活动，引导和培养学生的观察、分析和逻辑思维能力；
（2）、培养学生运用控制变量法思想进行分析实验的能力。　　
3、情感、态度和价值观目标：
通过探究性物理学习活动，激发学生的学习兴趣，大胆假设小心求证，养成事实求是的科学态度。　
二、教学重点与难点　　
重点：让学生感受到液体压强的存在，并探究液体压强的规律。
难点：液体压强公式的理论推导。
三、教学方法　　
学生亲身感受、讨论法、课件展示、实验探究教学法　　
四、教学用具　　
水、酒精、橡皮膜、U形管压强计、三通玻璃管、用橡皮膜包裹的立方体、　塑料手套、水槽、烧杯、连通器等。
五、师生互动，科学探究　　
（一）创设问题情境，激发兴趣，导入新课。　　
图1
师：今天老师给你们表演一个魔术。同学们注意观察注射器的活塞运动情况。
注：装置（如图1）所示。教师将盛液瓶及输液管隐藏在袖筒中，把注射器放置在实物投影上。抬手时注射器活塞运动，放手时活塞停止运动。
师问：是什么对活塞施加了力的作用？
生：思考后回答。
师：液体对活塞有压力，也就会对活塞产生压强---液体压强
（创设问题情境，引起学生的思考，激发学生的学习兴趣和求知欲）
（二）活动一：多角度设计实验，感受液体压强的存在，初步观察液体压强的特点　　
图3
图2
图4
师：在桌上给大家提供了一些器材：塑料手套、附膜立方体、三通玻璃管、水槽、水、烧杯等同学们利用这些器材按以下要求感受液体压强的存在。
1、将烧杯中带有颜色的液体倒入三通玻璃管内（如图2），观察橡皮膜的底部和侧壁有何变化。
2、把塑料手套戴在手上，把手插入水槽内的水中（如图3），说出你的感受。
3、手持金属杆将附膜立方体压入圆筒内的水中不同深度处（如图4），观察橡皮膜有何变化。
生：按实验要求进行试验，观察实验现象并思考每个现象能说明的问题。　
师：巡回指导并发现学生好的做法。
学生汇报实验现象，教师引导点拨总结出结论：
1、液体对容器底部和侧壁都有压强。
2、液体的内部向各个方向都有压强 。（板书）
3、液体的压强与深度有关。
师：那么液体压强产生的原因是什么呢？请同学位稍作讨论，然后回答。液体压强产生的原因：
液体受重力作用，且具有流动性
（三）活动二：科学探究：液体压强的影响因素。　　
图5
师：通过刚才的实验，同学们看到、感知到液体压强的存在，那么液体压强还有哪些特点呢?我们来认识一个专门用来探究液体压强的仪器----压强计。
认识压强计：
1、学生根据课件展示认识压强计的结构。（如图5）
2、引导学生观察U型液面是否相平。
3、体验用拇指肚逐步按压橡皮膜时U型液面高度的变化；使学生明确“两管中液面高度差的大小反映了橡皮膜受压强的大小”，这是转换法；
4、学生体验如何利用“旋钮”改变探头的方向。
5、教师介绍“卡扣”和“刻度盘”的作用。
进行实验：
师：请同学们阅读实验表格及问题后，利用压强计进行实验，并将探究数据填入表格中。
生：阅读学案表格及问题后进行实验。
表格1
液体种类
深度/cm
液面高度差/cm
水
5

10

15

表格2
液体种类
深度/cm
液面高度差/cm
酒精
5

10

15

1、分析表格1（或表格2）中的数据，可以得到的结论是 。
2、比较表格1与表格2中的数据可以得到的结论是 。
3、固定压强计的金属盒在液体中的深度不变，改变金属盒的方向，观察U形管两边的高度差你有什么新的发现？
师：巡回指导并发现学生好的做法。利用投影展示实验数据。
分析与论证：
生：分析数据，小组讨论得出液体内部压强特点，准备小组汇报（体现对控制变量法的应用）。
图6
得出结论：
1、液体内部向各个方向都有压强。
2、液体压强随深度的增加而增大。
3、不同液体的压强还跟液体的密度有关。
4、同种液体，在同一深度，液体向各个方向的压强大小相等。
（四）、活动三：液体压强公式的推导
师: 我们知道了液体压强的特点，那么我们怎样知道液体中某点，压强大小的具体值呢？
请同学们思考问题1，（利用多媒体出示）设有一底部面积为S的圆柱形容器，装有深度度为 h、密度为ρ液体（如图6），放在水平桌面上。请根据所学知识完成以下问题：
液体的体积是多少？
液体的质量是多少？
液体的重量是多少？
液体对烧杯底面的压力是多少？
液体对烧杯底面的压强是多少？
生：同组内讨论完成以上问题，并把推导过程写在学案上。
图7
师：用实物投影投放学生结果，追问学生我们推导出的P=ρgh 可以计算哪儿的压强 。
生：液体底部。
师：我们要计算液体内部某点的液体压强可否也用本公式呢？（让学生分组讨论，说出理由或自己的观点）
请同学们思考问题2（用多媒体投放）：设想在液体中某点处，有一个截面为S、高度为h的液柱，其上表面与液面相平（如图7），则它对液柱底部产生的压强为多少？
注：利用多媒体将假想液柱从容器中拿出，分析得出可用P=ρgh计算液柱对其底部产生的压强；再利用多媒体把假想液柱放回原处。
师：利用结论：同种液体，在同一深度，液体向各个方向的压强大小相等，分析出在此深度任一点的液体压强都可用P=ρgh计算。
生：观看课件积极思考。
图8
共同得出：液体内部任一点的压强均可表示为P=ρgh。
师：由公式可以分析出液体压强的大小只跟哪两个因素有关。
生：液体压强只跟液体的深度和液体的密度有关
师：利用增加深度的方法来增大压强，早在1648年帕斯卡曾做过一个经典的裂桶实验，我们现在来模拟一下当年的实验（如图8）。教师边讲解边演示，最后点明液体压强的大小与液体的质量无关
生：认真观察实验现象，跟随教师思路积极思考。
师：请同学们思考在开始的“魔术”中为何我抬手活塞就动，放手活塞就停呢？
生：回答抬手时增加了液体的深度，压强增大。
图9
图10
（五）、活动四：认识连通器
1、认识连通器
生：观察锅炉的图片（如图9），思考炉身旁边玻璃管的作用。
师：利用自制的锅炉水位计（如图10），边向“锅炉”中加水，边让学生观察玻璃管中水面，并判断此时“锅炉”中水面的高度。
注：判断容器内的液面高度时，应用不透明纸筒把容器遮挡。
生：思考回答问题。
师：利用多媒体点出连通器的定义及特点。
（结构）顶部开口，底部连通—连通器，
（特点）同种液体不流动时液面保持相平。
生：向桌面上的连通器内注入水，观察液面是否相平。
师：将装有不同种液体的连通器展示给学生。（加深对“同种液体不流动时液面保持相平”的理解。）
图11
2、连通器液面相平的原因。
师：出示（如图11）的实验装置。
（1）、让学生观察两边的液面高度及橡胶塞，明确此时不是连通器。
（2）、打开橡胶塞，构成连通器，让学生观察活塞的运动情况。
（3）、观察活塞停止运动后的液面是否相平。
（4）、学生分组讨论“活塞”运动和停止的原因。
师：同种液体，液面相平时，“活塞”两侧压强相等，液体停止流动。
3、生活中的连通器
师：利用多媒体投放茶壶、过路涵洞、洗手盆下水管、船闸的图片。让学生了解连通器在生活中的应用。安排学生课下收集连通器在生活和生产中的其他应用。
六、课堂小结:
师生一起总结液体压强的规律:(课件展示)
1、液体对容器底部和容器侧壁都有压强。
2、液体内部向各个方向都有压强，
3、压强随液体深度的增加而增大；
4、同种液体在同一深度的各处，各个方向的压强相等。
5、不同的液体，压强大小与液体的密度有关。
6、连通器原理和应用。