一、体验液体压强的存在 师:提出问题——放在桌子上的烧杯会产生压强吗?为什么?生:会,因为烧杯受重力作用。 师:烧杯中的水受重力吗,它会产生压强吗? 生:水受重力作用,也会产生压强。 活动1: 将烧杯中的水倒进底部有橡皮膜的瓶中,仔细观察、对比橡皮膜的前后状态,思考:液体对容器底部有压强吗?(可用眼看、用手摸) 结论1:液体对容器底部有压强。 活动2: 在装有水的饮料瓶侧壁上,自上而下扎几个孔(2-4个),观察现象,思考:液体对容器的侧壁有压强吗? 结论2:液体对容器侧壁有压强。 活动3: 将底部和侧壁都扎有洞的空塑料瓶,竖直插到水槽里,从瓶口向里观察现象,思考:液体的内部有压强吗?在哪些方向上有压强? 结论3:液体内部有压强。 学生归纳总结——归纳总结液体内部压强规律: ①液体对容器底部有压强。 ②液体对容器侧壁有压强。 ③液体内部向各个方向都有压强。 (设计意图:由于学生对于液体的压强缺乏感性认识。所以用扎有橡皮膜的塑料瓶、在侧壁扎孔的塑料瓶,来让学生亲自体验液体对容器底部和容器侧壁的压强。由于液体内部的压强在学生理解起来更困难一些,受到船漏水的启发,教师设计了在底部和侧壁扎孔的塑料瓶,让学生把塑料瓶压入水中,通过水从塑料瓶周围和底部涌入的现象,让学生对于液体内部的压强有更直观的感受,同时为了防止这一部分因为学生进行三次体验和交流,使学习环节过于零碎,教师把现象最直观,学生最易理解的液体对容器侧壁的压强,采用了教师演示的方式,这样能使学习更高效。) 二、探究液体内部压强规律: 活动1:认识压强计 (1)结构:U形管、橡皮管、探头、橡皮膜 (2)使用原理:橡皮膜受到压强时,U形管中左右液面形高度差。液面高度差越大(小),压强越大(小)。 (3)使用注意事项: ①压强计在使用时,橡皮管不能弯折。 ②可以通过旋钮的转动来改变橡皮膜在液体里的方向。 (设计意图:压强计的使用和原理是重点,教师通过多媒体课件和教师演示结合的方法,让学生对于压强计的使用和原理有一个初步的理解,通过演示过程中两次强化“观察U形管液面的高度差”,避免学生实验的盲目性,并通过两个提示,让学生知道压强计使用时需注意的问题,为接下来的探究做好准备。) 活动2:设计实验方案: 提出问题:液体内部的压强可能与哪些因素有关? 做出猜想:液体内部压强可能与________________有关。 (建议:在引导学生进行猜想的时候,教师应该给学生提供一定的情境作为参考。) 实验方法:控制变量法、转换法 设计实验方案: (1)探究液体压强与方向关系,要保持______不变,改变___观察_______。 (2)探究液体压强与液体深度关系,要保持____不变,改变______,观察______。 (3)探究液体压强与液体密度关系,要保持_____不变,改变_____,观察______。 (设计意图:为了避免学生自主设计实验方案的盲目性,我通过多媒体课件对实验方案的设计做出了提示,让学生知道如何用“控制变量”的方法设计方案。) 活动3:实验探究 (1)保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右液面的高度差是否变化。 思考:同一深度各方向的压强有什么特点? 结论1:液体内同一深度,各个方向的压强________。 (2)增大探头在水中的深度,观察U形管左右液面的高度差是否变化。 思考:液体内部的压强和深度有什么关系? 结论2:液体内部,压强随深度的增加而_______。 (3)换用酒精和盐水,在深度相同时,观察U形管左右液面的高度差是否变化。 思考:液体内部的压强是否与密度有关? 结论3:深度相同时,液体密度越大,压强______ 学生归纳总结: 液体压强的特点: ①液体内部向各个方向都有压强; ②在同一深度,液体向各个方向的压强都相等; ③液体压强随深度的增加而增大; ④液体的压强还与液体的密度有关,深度相同时,液体密度越大,压强越大 (设计意图:在探究的过程中,教师爷进行巡回指导,对于学生出现的问题及时给予指导和帮助。探究结束,在学生对实验过程和结论进行展示以后,教师和学生及时对液体内部压强特点进行了归纳总结,并且通过多媒体投影让学生有一个系统的理解。) 三、知识应用: 液体压强规律的发现,在生活、生产中发挥了巨大的作用。如下图,不同类型的潜水服,各自在什么环境下使用? (设计意图:在通过实验探究总结得出液体压强的特点以后,教师紧接着通过“不同型号潜水服”的习题,让学生对总结的规律及时巩固、强化,以突破本节课重点。) 四、液体压强的大小 活动1:观察与思考 (1)塑料桶浸入水中前为什么橡皮膜向下凸出? (2)塑料桶浸入水中为什么橡皮膜凸出程度变小了? (3)当橡皮膜变平时,橡皮膜的受力有什么特点? (设计意图:本节课中“压强计算公式的推导”是难点。因为在液体中设想一个液柱的存在,对学生来说比较困难,所以,我就设计了用一个两端开口的圆柱形的塑料桶,一端扎上橡皮膜,里面倒入带颜色水,从实验中让学生观察橡皮膜的形状变化和液体中对液柱的存在。通过塑料桶中红色的液柱,使学生对在液体中抽象出一个液柱有一个感性的认识,突破本节课的难点。) 活动2:推导液体压强公式 设想液体中有一深度为h,横截面积为s的液柱。如果能计算出这段液柱对S产生的压强,就能得到液体在这个深度各个方向上的压强。 这段液柱对S所产生的压力大小等于它所受到的重力 P=F/S=G/S=mg/s=ρvg/s=ρshg/s=ρhg 特别提示: 深度是指研究位置到自由液面(与空气接触)的竖直距离 (设计意图:对于公式的推导,教师进行了弱化处理,由于学生很熟悉压强公式和密度公式,所以公式的推导就让学生进行自主推导。这样既培养了学生对问题的应用能力,又让他们体验学有所用的乐趣。液体压强公式主要把学生最易出错的“深度”含义进行了解释,让他们知道深度是液体自由液面到液体中某一点的竖直距离,并紧接着设计了一个试题对于深度的含义进行了巩固。为以后液体压强公式的应用做好准备。) 活动3:知识应用: 当我们的深海载人潜水器——蛟龙号,成功下潜到水下7000m时,你能否计算出蛟龙号此时受到的液体压强?(ρ海水≈1.0×103kg/m3,g=10N/kg) (设计意图:为了进一步强化学生对于液体压强公式理解,教师先设计了让学生计算蛟龙号潜水器下潜到7000米深度时的压强的习题,这样既可以熟悉公式的应用又照应了课堂引入时视频材料中涉及的知识。本习题采用学生板演的方式进行,是为了及时反馈学生在知识应用中存在的问题,并引起所有同学的注意,以提高学生对这个公式的驾驭能力。) 五、讨论交流 1.在不同鱼缸里的两条鱼,趴在水底争论不休。它们谁说的对呀? |