液体的压强教学设计一教学目标一知识与技能认识液体压强与液体深度和密度的关系能准确陈述液体压强的特点能用液体压强的特点来解释简单生产生活中的问题能熟练写出液体压强公式并能进行简单计算能说出连通器的特点并能举出一些常见连通器的实例二过程与方法经历探究液体压强特点的实验过程感受液体的压强通过探究液体压强特点的实验过程熟悉使用转换法控制变量法研究问题三情感态度与价值观在观察实验的过程中培养学生实事求是尊重自然规律的科学态度通过学生主动探究让学生体会到科学探究的乐趣和认识规律的快乐培养学生的动手能力和创新意识密切联系实际提高科学技术应用于日常生活和社会的意识二教学重难点httpwww21cnjycom物质存在的状态不同压强表现的特点也不同压强的概念包含固体压强液体压强和气体压强本节从液体具有流动性和受重力作用出发研究液体压强的特点液体压强知识综合性较强它是在学习了密度力平衡力和压强的基础上展开的这些知识又为后面浮力的学习奠定基础本节内容由液体压强的特点液体压强的大小连通器三部分内容组成重点是液体压强的特点和液体压强的大小为了能让学生有直观的感性认识较好地理解液体压强的特点建议让学生经历探究液体压强特点的实验过程在引导学生通过实验定性研究液体压强特点的基础上结合建立的物理模型进行分析推导出液体压强跟液体深度和密度的定量关系这种从定性到定量的认识过程有助于深化学生对液体压强特点的理解本节的难点是应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题连通器的内容体现了液体压强知识在生产生活中的重要作用建议教师通过对我国三峡船闸的介绍对学生进行情感态度与价值观方面的教育重点是液体压强的特点和液体压强的大小难点是应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题三教学策略httpwww21cnjycom在教学过程中先通过大量事例引入课题创造一个物理情境让学生能联系生活实际体会到流体压强的存在然后利用已有的固体压强的概念引导学生设计出证明液体压强存在的方法包括用橡皮膜的形变代表液体压强的存在用形变的程度代表液体压强的大小等问题然后通过对各种方案的归纳总结使学生认识体会到液体内部存在压强及液体内部压强的方向特点然后利用设计最优的方案去探究同一深度液体各个方向的压强特点及液体压强与液体密度的关系在整个探究过程中更强调对学生的启发和引导使学生在整个探究过程中处于主动发挥主体地位同时也在知识的获得过程中充满成就感四教学资源准备多媒体课件压强计烧杯水盐水饮料瓶橡皮膜五教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课分钟httpwww21cnjycom播放视频蛟龙号载人深潜httpwww21cnjycom器是我国首台自主设计研制的作业型深海载人潜水器设计最大下潜深度为米级是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器潜水员潜入水中时为什么要穿潜水服潜水据科学实验在水下多米深度食品罐头也会被压爆人体血管会收缩肺部会被压缩到橘子般大小许多鱼类都无法在那样的深度生存观赏体会与力有液体压强有关的现象针对问题积极思考可以暂时不回答感受我国的最新成就激发民族自豪感水下环境多数学生未知水中巨大的压强学生更不知道这种神秘感更能激发学生强烈的学习动机新课教学分钟一液体压强的特点httpwww21cnjycom演示将一个盛有水的饮料瓶放在一块海绵上海绵会发生形变说明盛水的容器对海绵产生压强思考水对容器底是否有压强怎样显示水对容器底的压强液体对容把饮料瓶底剪掉换成橡httpwww21cnjycom皮膜然后倒入水观察到橡皮膜发生了形变如图这说明液体对容器底部有压强因为橡皮膜是向下发生了形变说明器底部的压强方向向哪图将刚才的饮料瓶侧放观察橡皮膜平还是不平向哪个方向凸出这说明什么讲述液体对容器侧壁有压强的原因是液体具有流动性那么液体内部是否有压强呢演示如图httpwww21cnjycom将一个上下左右四面都带有橡皮膜的密闭立方体容器放进盛水的玻璃杯中同学们能观察到什么现象这说明什么问题从橡皮膜形变的方向能不能反映出压强的方向老师再仔细观察图还能发现一点就是四个橡皮膜向里凹进的程度不同凹进的程度能说明什么呢老师液体内部的压强随深度增加而液体对容器底部的压强方向向下产生这个压强的原因就是液体受到重力橡皮膜向外凸出说明液体对容器侧壁有向外的压强我们看到四个原本平平的橡皮膜都向里凹进这说明液体内部也存在压强从橡皮膜形变的方向能不httpwww21cnjycom能反映出压强的方向最上面的橡皮膜向下凹进说明它受到水向下的压强最下面的橡皮膜向上凹进说明它受到水向上的压强两边的橡皮膜向右向左凹进说明它受到水向右向左的压强这说明液体内部不仅有压强而且向各个方向都有压强最上面的橡皮膜凹进的最httpwww21cnjycom小左右两面凹进程度相同但要比上面的大些下面的橡皮膜凹进程度最大橡皮膜凹陷程度越大说明它受到的压强越大积累感性经验为下面的探究做准备用橡皮膜形变程度反映压强大小为学习压强计做铺垫增大在同一深度压强可能相等httpwww21cnjycom这个判断是否正确还需要更精密的httpwww21cnjycom测量工具设计更合理的实验进行检验这个更精密的测量工具就是压强计大家结合压强计的实物和课本上的图片说出它的构造压强计是怎样工作的呢httpwww21cnjycom演示让学生观察没有力作用在橡皮httpwww21cnjycom膜上时形管两边的液面相平手按在橡皮膜上时形管两边的液面还相平吗按橡皮膜的手再用力些形管两边的液面又有什么变化httpwww21cnjycom讲述手按在橡皮膜上时手给橡皮httpwww21cnjycom膜一个压强使橡皮膜向里凹进缩小了橡皮膜内密封的空气的体积气压变大使形管两边的液面左低右高作用在橡皮膜上的压强越大形管两边液面的高度差也越大演示将压强计的金属盒放入水中httpwww21cnjycom观察到什么现象说明什么使橡皮膜分别朝上朝下朝左朝右观察形管两边液面是否始终存在高度差表明什么httpwww21cnjycom总结压强计能反应液体内部压强的大小和方向压强计中型管中液面的高度差能反映液体压强的大小高度差大反映液体压强大橡皮膜的朝向可以改变便于比较水内不同方向的压强大小橡皮膜在水中的方向能反映出液体压强的方向若橡皮膜朝下表明它受到的液体压强方向向上通过刚才的学习大家认为液体内部有压强吗液体内部的压强与哪些因素有关你怎样设计实验进行验所以图还能说明液体内部的压强随深度增加而增大在同一深度压强可能相等学生回答压强计主要由一侧装有橡皮膜的金属盒橡皮管形玻璃管内装着色液体刻度板等组成学生观察并回答没有力httpwww21cnjycom作用在橡皮膜上时形管两边的液面相平手按在橡皮膜上时形管两边的液面有高度差用力越大形管两边的液面高度差越大学生观察到形管两边httpwww21cnjycom液面出现高度差这表明橡皮膜受到了水的压强也就说液体内部有压强形管两边液面始终存在高度差表明液体内部向各个方向都有压强httpwww21cnjycom学生思考并回答把压强httpwww21cnjycom计的橡皮膜放在水中观证明确实验方法的基础上学生探究液体内部压强的规律httpwww21cnjycom师生总结液体压强的特点液体由于具有重力和流动性对容器底部和侧壁都有压强液体内部不仅有向下的压强也有向上的压强液体内部朝各个方向都有压强在同一深度液体向各个方向的压强都相等深度增大液体的压强增大液体的压强还与液体的密度有关在深度相同时液体的密度越大压强越大解释现象人从浅水走向深水区当水浸没胸部以下时会有胸闷的感觉你知道什么原因吗大家对抗洪清抢险的场景不陌生吧为什么洪水来了本来坚固的堤坝随时会有决堤的危险呢我们也可以利用液体的压强为我们服务比如家里的下水管堵塞了可以利用一只较长的管子与下水管的管口连接好向管子里倒水只需几杯只听哗的一声下水管通了这利用了什么道理察形管两边液面是否有高度差就可以知道液体内部是否有压强保持金属盒在水中的深度不变改变橡皮膜的朝向可以研究液体内部不同方向压强的关系改变金属盒的深度能研究液体压强与深度的关系将水换成盐水进行实验能研究液体压强与液体密度的关系通过手按与放入液体中都能使高度差改变的对比让学生清楚压强计能反应液体压强的工作原理二液体压强的大小图httpwww21cnjycom思考我们已经知道液体内部的压强画出模型引导学生进行推导用理论上的推导能进一步验证前面科学探究的正确性推导过程中因为涉及前面学过的较多的知识点教师要帮助学生适当指导httpwww21cnjycom与深度和液体密度有关那么液体内部的压强与深度和液体密度有怎样的数量关系呢我们假想在液体内部深度处有一很薄的小液片小液片的面积为如图小液片要受到它上面液体的压力这个压力就等于上面液体的重力而重力大小与质量有关质量与液体密度和体积有关利用上述物理量能否计算出小液片受到的压强液体内部压强公式说明httpwww21cnjycom公式适用的条件为液体httpwww21cnjycom公式中各符号代表的物理量及其单位压强密度深度深度是指从液面到所研究的那点的垂直距离而不是从该点到容器底或到封闭的容器上盖面的距离从公式中看出液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关而与液体的质量体积重力容器的底面积容器形状均无关著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点出示例题指导演练三连通器出示连通器观察连通器在结构上有什么特点往连通器中注入红色的水观察各容器中液面是相平的吗将连通器靠近黑板后并引导学生观察水面找学生画出各液面所在黑板上的位置连线将连通器倾斜也在黑板上描出液面学生观察参与实验各液面是否相平很难观察特别是在连通器倾斜的情况下因此改进实验方法可减少视差带来的误差从而使结论更准确科学所在点连线总结连通器里装一种液体且液体不流动时各容器中的液面总是相平的茶壶锅炉水位计乳牛自动喂水器船闸等都是应用连通器原理的例子课件展示船闸的原理图和工作过程观看课件能说出工作过程展示物理科学的应用价值同时激发民族自豪感课堂小结分钟通过今天的学习同学们有哪些收获在实验探究中又存在哪些问题还有什么想探究的问题学生可以个别回答或相互交流在交流的基础上进行学习小结促进知识的巩固掌握提升学生的交流表达能力