液体的压强教学设计_液体压强教学设计

2020-02-27 教学设计下载本文

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液体的压强教学设计

港西中学

汤冠兵

液体压强的知识比较抽象，是初中物物理教学难点之一。学生学习这部分需要较强的抽象思维能力，同时由于学生对这部分知识的感性经验较少，所以学生学习这部分知识时感到困难较大。主要表现为：

（1）较难理解液体压强的特点：液体对容器的底部和侧壁都有压强，而且液体能产生向上的压强，液体内部也有压强等。

（2）液体压强公式的推导时液柱的选取及讨论处受压面的选取较为抽象。（3）液体压强公式中的深度的认识（深度的起点选取）。

（4）液体压强与液体在总重力、液体的体积、容器形状等无关。

为了能解决上述几个方面的问题，我在教学中以实验为先导，从实验、理论及实践入手，使学生学会分析、解决问题的方法。

教学过程的设计：

1、液体对容器的底部和侧壁有压强。

让学生观察：盛水的塑料袋向外鼓起，用针在侧壁上扎孔后，水会从小孔中流出。引导学生讨论后得出：液体对容器的底部和侧壁有压强。

实验探究1：液体对容器的底部有压强。课本实验12-2；12-3；12-4。在观察实验现象的基础上进行讨论，分析液体对容器的底部压强大小与哪些因素有关。（压强与液体的密度和深度有关）

实验探究2：液体对容器的侧壁有压强。课本实验12-5。引导学生认识到水（液体）对容器的侧壁有压强。为了帮助学生认识液体对容器壁的压强，将课本上的12-5改成学生实验，器材由侧壁上开有小孔的饮料瓶改成（在饮料瓶的侧壁上不同位置戳上几个孔，得出水对容器侧壁有压强）。

在实验的基础上，总结出液体对容器的底和侧壁对压强的规律。

2、液体内部的压强的探究。

学生实验：将一个底部和侧壁开有小孔的塑料瓶压入盛有水的烧杯中，观察现象：水会流入瓶子内。

讨论后得出：液体的内部存在压强。

引导学生讨论：液体内部压强可能与什么因素有关？在讨论结果的基础上用实验探究液体内部压强规律。实验：用U型管压强计研究液体压强介绍压强计的使用方法：用手压压强计金属盒上的橡皮膜，让学生看到Ｕ形管的两边高度发生变化，即橡皮膜受到压强时Ｕ形管的两边液面出现高度差（也就是压强是通过Ｕ形管的两边的液面的高度差表现出来的）。然后将金属盒放入水中，使学生看到同样的变化。即可用压强计来观察水对容器侧壁及容器底的压强。

在讲清怎样使用U型管压强计测液体压强的基础上，让学生讨论使用压强计研究液体内部压强的实验方案。

根据实验方案来探究液体内部压强的特点。通过实验归纳结论：（液体内部压强的特点）。演示实验：帕斯卡水桶实验。（器材：底部开有小孔的饮料瓶、橡胶管、漏斗等）

要求学生应用液体内部压强的特点分析并解释：帕斯卡水桶实验。

3、液体内部压强大小的计算

从压强的定义，推导出液体内部压强的计算公式。（注意推导时液柱的选取及受压面的选取）。

教材中是通过特殊例题进行压强计算而推导出液体压强公式的，这比较符合学生的认识过程，但由于一部分学生想象能力较差，用隔离液柱的的方法有困难，即对水柱不易理解，可用铜丝做成一个长方体并在底部附有橡皮膜，讲例题时，先将此长方体小框架放入水中，使学生看到在水中有一个“水柱”，以达到帮助学生想象，变“看不见”的液柱为“看得见”这样学生就容易理解整个解题过程了。

最后得出：密度为ρ的液体，在深度h处的压强大小为p=ρgh。并且强调液体的深度是指液体内某点到液面的竖直距离。

学生在液体压强实验中已经知道，液体压强与液体的种类有关，也知道液体的压强与液体的深度有关。在此基础上讲清公式中各物理量的意义及单位。

为了加深学生对液体压强规律的理解，安排下列实验和问题的讨论：实验1：

（1）将U形管压强计的金属盒放入不同大小的容器底部，容器内盛有同一种液体，且液体的深度相同，但液体的体积、质量、重力都不同，比较压强计U型管两边液面的高度差。

（2）若将U形管压强计的金属盒放入不同的容器底部，容器内液体的深度不同，但质量相同，比较压强计U型管两边液面的高度差。

（3）将U形管压强计的金属盒放入两个不同的容器底部，容器内的液体不同，但液体的深度相同，比较压强计U型管两边液面的高度差。

实验2：

（1）将一个底部扎有橡皮膜的玻璃筒浸入水中，观察橡皮膜的情况，并由学生解释所观察到的现象。

（2）向玻璃筒内倒入水，观察橡皮膜的情况，并由学生解释所观察到的现象。

（3）当筒内外水面相平时，观察橡皮膜的情况，并由学生解释所观察到的现象。

（4）在筒内倒入硫酸铜溶液，当管内外液面相平时，观察橡皮膜的情况，并由学生解释所观察到的现象。

讨论1：由以上的实验可得到液体内部压强与什么因素有关？与哪些因素无关？