《液體的壓強》教案
《液體的壓強》教案
【 目標 】
1. 知識與技能
(1) 知道液體內部壓強公式,能用該公式簡(jiǎn)單說(shuō)明一些物理現象;
(2) 通過(guò)觀(guān)察簡(jiǎn)易壓強計的實(shí)驗,培養學(xué)生的觀(guān)察能力和分析推理能力;
(3) 能用液體壓強公式解釋帕斯卡實(shí)驗,培養學(xué)生用理論解釋實(shí)驗現象的能力。
2. 過(guò)程與方法
通過(guò)橡皮膜玻璃管液柱平衡實(shí)驗,引導學(xué)生初步學(xué)習替代的思想,了解它是物理學(xué)中常用的思維方法之一。
3. 情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)
(1)通過(guò)對液體內部壓強公式的推導,讓學(xué)生認識到物理學(xué)邏輯性強、科學(xué)嚴密的特點(diǎn);
(2)通過(guò)帕斯卡實(shí)驗的學(xué)習,激發(fā)學(xué)習物理的興趣。
【 教學(xué)重點(diǎn) 】
用液體壓強公式解決相關(guān)問(wèn)題。
【 教學(xué)難點(diǎn) 】
液體壓強公式的推導。
【 教學(xué)過(guò)程 】
活動(dòng)設計
一、液體壓強的大小 [來(lái) ]
1.提出問(wèn)題設計方案
演示簡(jiǎn)易壓強計的實(shí)驗,引導學(xué)生回憶上堂課實(shí)驗得出的結論。 回憶并回答液體壓強的特點(diǎn)。
強調:得到的這個(gè)規律是定性的,我們能不能具體測出液體內部一點(diǎn)上的壓強是多大呢?
同學(xué)們有沒(méi)有什么方案? 對于定量測量,開(kāi)始時(shí),學(xué)生可能缺乏思路,在教師提醒下大膽猜想,慢慢接近主題:
提出方案環(huán)節銜接不上時(shí),教師適當分解問(wèn)題,如:
(1)橡皮膜凹進(jìn)玻璃管中受到哪些力? (1)橡皮膜受到液體給它向上的壓力被壓進(jìn)玻璃管中去。
(2)能否從受力平衡入手來(lái)測量液體給橡皮膜的壓力? (2)可以給膜施加一個(gè)向下的力與壓力平衡。測量這個(gè)力的大小就能得到液體壓力的大小。
(3)壓強怎么計算? (3)壓強=壓力 / 膜的受力面積;往管內加一定的水或沙,它們的重力等于壓力。
要求學(xué)生寫(xiě)下自己的實(shí)驗方案。 根據自己對問(wèn)題的綜合思考形成設計方案,寫(xiě)在設計卡片上。
請學(xué)生報告自己的實(shí)驗方案或對各個(gè)問(wèn)題的回答。教師進(jìn)行適當點(diǎn)評和改進(jìn)。 交流討論實(shí)驗方案,基本形成合理的定量推理思路。
2. 挑選方案,推導公式 畫(huà)出燒杯、玻璃管的結構圖,帶領(lǐng)學(xué)生對橡皮膜進(jìn)行受力分析,畫(huà)出受力圖,分析 F 水柱 = G 水柱 = 水 gh 水柱 S。
由受力分析得: P = F 水柱 / S = 水 gh 水柱 。 能正確分析橡皮膜的受力,推導出液體壓強公式。
進(jìn)行演示實(shí)驗,提醒學(xué)生注意觀(guān)察平衡時(shí)管內水面與燒杯水面的關(guān)系。
提示:加入水時(shí),水柱的高度就等于膜到液面的距離,即對應位置的深度。
這也和我們以前得到的結論“越深的地方,壓強越大”是一致的。 注意到最終管內水柱與液面相平。
最終明確公式中常用的 h 即為液體該處的深度。
3.推廣結論 推廣得出:液體內深度為 h處的壓強為: P= gh
意識到公式中的 h 是液體的深度,該公式適合于任何密度均勻的液體。
指出推廣公式的物理意義,適合于任何密度均勻的液體。結合公式,分析影響液體壓強的幾個(gè)因素。 知道影響液體壓強的因素有:液體密度、該處深度和重力加速度。
二、帕斯卡實(shí)驗 一定量的水改變深度將會(huì )得到不同的壓強值。帕斯卡實(shí)驗剛好驗證了這個(gè)結論。
演示以下實(shí)驗: 觀(guān)察現象,關(guān)注實(shí)驗現象及結論。
用輸液軟管連接漏斗和灌有一定量水的氣球。把連接氣球的一端固定在鐵架臺上,漏斗置于較低位置時(shí)加水。讓學(xué)生觀(guān)察現象。氣球變大變薄,但沒(méi)有破(將破未破)。問(wèn)學(xué)生:改變漏斗位置會(huì )發(fā)生什么?
緩慢提高漏斗,達到一定高度時(shí),氣球破裂(課前注意反復試驗,把握好灌水量,不要在提高漏斗時(shí)再加水)。 針對教師問(wèn)題積極猜想:
(1)提高漏斗,不會(huì )有變化;
(2)提高漏斗,氣球會(huì )破。
提問(wèn):氣球怎么破的?是什么使它破的?
聽(tīng)取學(xué)生的解釋?zhuān)m當總結。 一些同學(xué)能夠根據壓強公式解釋現象。
引入數據講解書(shū)上例題。 積極思考例題計算過(guò)程,對實(shí)驗現象及原因有更深的理解。
引申提問(wèn):生活中有沒(méi)有類(lèi)似帕斯卡實(shí)驗的現象發(fā)生?我們是怎樣利用液體這個(gè)特性的 ? 展開(kāi)討論,舉出類(lèi)似的例子;蛟诮處熖崾鞠聦㈥P(guān)注并收集相關(guān)資料。
三、課堂小結 (1)液體內 h 深度的壓強公式;
(2)定量計算及定性解釋帕斯卡實(shí)驗。
四、課堂練習 討論完成“發(fā)展空間”中“自我評價(jià)”的第3題。
【 實(shí)踐活動(dòng) 】
(1)利用身邊材料,自己動(dòng)手做一做帕斯卡實(shí)驗,加深液體壓強公式的理解。
(2)收集關(guān)于三峽大壩的相關(guān)資料,包括壩體的形狀、高度、寬度等數據及壩體設計原理等,形成小型書(shū)面總結。
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