1、1第九章 压强第二节 液体压强1 课时 新授课【教学目标】知识与技能1.知道液体有压强,知道液体压强的规律。2.培养学生观察实验能力和分析概括能力。3.能运用液体压强的知识解释简单的物理问题。过程与方法1通过观察、实验等亲身体验,培养学生猜想与假设的能力;2亲身经历科学探究的过程,培养学生运用控制变量法和理论推导进行科学探究,以及拟定简单的科学探究计划和实验方案,培养自主合作探究的能力。3培养学生根据实验进行科学数据分析、归纳能力。情感、态度与价值观1.通 过 对 蛟 龙 号 潜 水 器 的 了 解 培 养 学 生 的 爱 国 热 情 。2 培 养 学 生 探 究 日 常 用 品 物 理 原
2、理 的 意 识 。3 通 过 探 究 活 动 , 进 行 充 分 的 交 流 与 合 作 , 培 养 学 生 严 谨 求 实 的 科 学 态 度 和团 结 协 作 的 科 学 精 神 。【教学重难点】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,在探究过程中体验科学的研究方法。难点:1实验探究过程中假设的建立及检验假设方案的设计。2学会理论推导液体压强公式的方法。【教学准备】或【实验准备】教师用(学生每组):水、盐水溶液、橡皮膜、U 形管压强计、底部和侧壁带橡皮膜的饮料瓶、形状不同的容器、矿泉水瓶、皮管、水槽、U 形管、四周蒙橡皮膜的立方体等。2【教学过程】主 要 教 学 过 程教学
3、内容 教师活动 学生活动一、创设情景,引入新课同 学 们 , 2012 年 6 月 27 日 我 国 首 台 自 主 研 发的 深 海 载 人 潜 水 器 “蛟 龙 ”号 第 5 次 试 潜 刷 新 同 类型 潜 水 器 深 度 记 录 , 最 大 下 潜 7062.68 m, 请 看 一段 新 闻 视 频 。 【播放视频】【抛砖引玉】试验的成功标志着我国深海载人技术已步入国际先进行列。“蛟龙”号的外壳极厚,由钛合金制造而成。为什么潜水器都要有这种特制的厚厚的“铠甲”呢?人类潜入海底世界的最大困难到底是什么?学习了这节课,同学们就会知道答案,今天我们来学习第二节 液体的压强(板书题目)。(设计
4、意图:引起学生的思考,激发学生的学习兴趣、求知欲,通过对蛟龙号潜水器的了解培养学生的爱国热情。)观看视频观看图片思考问题二、合作探究,建构知识(一)感知液体压强1 液体 对 容 器 底和 侧 壁 有 压强(一)体验感受、互动研讨初步认识液体压强1 感 受 液 体 对 容 器 底 和 侧 壁 有 压 强【动 一 动 , 玩 一 玩 】- -“迷 你 实 验 室 ”你 看 到 了 什 么 现 象 ,你 有 什 么 发 现 ?( 说 明 : 塑 料 瓶 的 底 是 橡 皮 膜 、 侧 壁 有 高 低 不同 的 三 个 孔 , 被 透 明 胶 带 封 住 。 )【提出问题】液 体 为 什 么 对 容
5、器 底 有 压 强 ?各小组同学往塑料瓶中装水,看到底部的橡皮膜向下凸出,感知液体对容器底有压强。学生再将胶带拉开,看到水流流出,感知液体对容器侧壁有压强。思考回答:液体受重力32 液体 压 强 产 生原 因 : 液体受重力且具有流动性。3 液体内部向各个方向都有压强U 形管压强计的使用液 体 为 什 么 对容 器 侧 壁 有 压强 ? ( 液体受重力、液体具有流动性) 这 就 是 液体 压 强 的 产 生 原 因 。【归纳总结】拓 展 : 同 学 们 在 刚 才 的 实 验 中 , 你 还 有 什 么 新 发 现吗 ? ( 你 用 到 了 什 么 方 法 来 研 究 问 题 ) 。【方法点拨
6、】把 不 容 易 观察 的 抽 象 的 液 体 的 压 强 转 换 成 橡皮 膜 的 凸 出 , 此 处 运 用 了 转 换 的思 想 转 换 法 。2 进 一 步 感 受 液 体 内 部 有没 有 压 强 呢 ?过 渡 : 接 下 来 我 们 用 蒙 有 橡 皮 膜 的 透 明 盒 子 一起 进 一 步 感 受 一 下 液 体 的 压 强 :【做做想想】请 将 蒙 有 橡 皮 膜 的 透 明 盒 子 放 入 水 中 ,观 察 盒 子 , 你 看 到 什 么 现 象 ? 说 明 了 什 么 ?(设计意图:由于液体压强比较抽象,给学生提供大量的实验器材,让学生通过实验感受、证明液体压强的存在。)
7、3如何显示液体的压强?【课件展示】液体具有流动性感 受 运 用 了 转 换 法 。各小组同学把小盒子放入水中,观察到各个面的橡皮膜都向里凹,感知液体内部向各个方向都有压强;下面的比上面的凹的程度大,说明下面的压强比上面的压强大。阅 读 加 油 站 并 观 察 实物 : 观 察 压 强 计 的 结 构 ,观 察 U 形 管 中 的 两 液 面( 相 平 ) , 用 手 轻 压 探 头的 橡 皮 膜 , 观 察 U 形 管 中的 液 柱 出 现 高 度 差 , 再 用力 压 , 高 度 差 变 大 , 知 道用 U 形 管 的 高 度 差 来 表 示压 强 的 大 小 , 并 放 入 水 或4(设
8、计意图:使学生学会使用压强计,并放入水或盐水中测一测,为下面的实验猜想提供依据。 )盐 水 中 测 一 测 , 分 别 说 出测 出 的 高 度 差 。( 二 ) 实 验探 究 液 体 压强(二)实验探究、合作研讨过 渡 : 前 面 测 出 的 高 度 差 有 的 是 不 同 的 , 也 就是 它 们 的 液 体 压 强 是 不 同 的 , 可 能 是 什 么 原 因造 成液 体 压 强 的 不 同 呢 ?1 提 出 问 题液 体 的 压 强 可 能 与 哪 些 因 素 有 关 ?2 猜想假设请学生大胆猜想,并说明猜想的依据。同学们的猜想似乎都有道理,那么怎样想办法来验证一下呢?(说明:若学生
9、猜容器形状、底面积、液体质量、重力等因素,教师利用演示实验先排除。)【演示实验】排除液体重力(质量)交 流 讨 论 , 提 出 猜 想 :液 体 的 压 强 可 能 与深 度方 向液 体 密 度液 体 重 力 ( 质 量 、 体积 、 多 少 )5探究影响液体压强大小的因素 3 设 计 实 验 :你 计 划 采 取 什 么 科 学 方 法 来 研 究 自 己 的 课 题 ?那 就 请 同 学 们 运 用 控 制 变 量 法 设 计 实 验 方 案 ,请 同 学 们 小 组 交 流 合 作 进 行 设 计 。 为了证明自己的观点,你的实验方案主要解决以下问题:如何选择实验器材?如何使用?实验步骤
10、:如何做?如何设计实验表格?其 他 小 组 有 没 有 不 同 意 见 或 补 充 ?【归纳总结】师生讨论后,归纳方案如下:【实验的基本组成部分】【实验步骤】探 究 一 : 液 体 压 强 大 小 与 深 度 的 关 系 控 制 不 变 的 量 是 : _和 _改 变 的 量 是 : _观 察 的 量 是 : _次数液体深度(cm)探头方向U 形管左右液面高度差(小格)1 朝- 2 朝- 3 朝- 探 究 二 : 液 体 压 强 大 小 与 方 向 的 关 系 控 制 不 变 的 量 是 : _和 _改 变 的 量 是 : _观 察 的 量 是 : _次数液体深度(cm)探头方向U 形管左右液
11、面高度差(小格)1 朝- 2 朝- 3 朝- ( 方 法 渗 透 : 控 制 变 量 法 )学生小组合作交流讨论设计方案。各小组展示方案,相互补充,进行修正。认识实验的组成部分方向、液体密度深度U 形管两边高度差液体密度、深度方向U 形管两边高度差6液体压强的大小跟深度和液体密度有关,与压强的方向无关。归纳总结液体压强的特点探 究 三 : 液 体 压 强 大 小 与 液 体 密 度 的 关 系 控 制 不 变 的 量 是 : _和 _改 变 的 量 是 : _观 察 的 量 是 : _次数液体深度(cm)探头方向U 形管左右液面高度差(小格)1 朝- 2 朝- 3 朝- 3.进 行 实 验 与
12、收集证据为 了 让 大 家 做 好 实 验 , 老 师 给 同 学 们 几 点 温 馨提 示 : 【温馨提示】实验中橡皮管不要弯折;深度是指从液面向下到某一研究点的竖直距离;小组同学分工明确,各负其责。师组织学生实验,并巡视解决学生当中出现的问题,收集各种实验因素的方案。4分析论证师组织学生展示实验结果。【 归 纳 总 结 】液体压强的大小跟深度和液体密度有关,与压强的方向无关。(设计意图:培养学生合作实验能力,实事求是的态度,培养学生分析归纳实验结论能力和语言表达能力。使学生体会控制变量法的使用。)【 归 纳 总 结 】将前面所有实验的结论归纳到一起,就是液体压强的特点:1.液体对容器底和侧
13、壁都有压强,液体内深度、方向液体密度U 形管两边高度差(设计意图:培养学生根据问题设计实验步骤、表格和选择器材的能力。使学生体会设计实验在科学探究中的作用。 )(说明:使 用 压 强 计之 前 , 要 调 整 好 U 形 管 两边 液 面 相 平 , 此 处 连 接 一个 三 通 便 于 调 节 。 )学生分工协作进行试验,将实验测得的数据填入表格中。分 析 实 验 数 据 , 总 结实 验 结 论 , 展 示 实 验 结 果归 纳 总 结 液 体 压 强 的特 点 。7部向各个方向都有压强;2.在同一深度,液体向各个方向压强相等;3.液体的压强随深度增加而增大;4.液体的压强还与液体密度有关
14、,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。6评估下面将实验反思一下:同学们,回想刚才的实验过程,在探究中运用了哪些研究问题的科学方法?我们的设计有没有不合理的地方?操作中有没有什么失误?探究方案是否可以进一步改进?请同学们互相交流,解决以上问题。(设计意图:培养学生评估质疑能力。)交 流 评 估 : 小 组 交 流讨 论 , 总 结 小 组 实 验 情 况 ,在 实 验 过 程 中 有 没 有 失 误 ,反 思 改 进 。( 三 ) 理 论推 导 液 体 压强 公 式液体压强公式 P =gh(三)观察分析、互动研讨【 难 点 突 破 】 播 放 课 件 , 引 导 学 生 自 主 推导教师播放课
15、件引导学生建立理想模型:设想在 A 点选取一水平液片,该液片的面积为 S,再以 S 为底,向上取一个以深度 h 为高的柱体,建立理想模型,学生利用压强公式 p= F/S, 结合课件上的提示,自主推导公式。展示结果:液体压强公式 P =gh8拓展与应用已知水的密度为 ,让学生推导液体压强的公式。液体压强公式 P =gh公式中各字母的含义P 是液体内 h 深处的压强,单位是 Pa; 是液体的密度,单位是 /m 3;h 是深度,是指研究点到液面的竖直距离,单位是 m。从推导出来的公式 P =gh 进一步说明:液体压强只跟液体的密度和深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、形状均无关。(设
16、计意图:利用课件引导学生建立理想物理模型,渗透物理研究方法模型法,同时培养学生自主理论推导能力,突破教学难点。利用具体情景帮助学生理解深度的含义,突破易错点。 )说 明 : 可 见 科 学 探 究 的 方 法 是 多 种 多 样 的 , 我们 可 以 通 过 分 析 实 验 数 据 去 验 证 实 验 假 设 , 也可 以通 过理 论 推 导 得 出 结 论 。拓展:我 们 探 究 了 液 体 的 压 强 , 在1648 年 帕 斯 卡 也 做 了 一 个 著 名 的 实 验 -帕 斯 卡 桶 实 验【模拟实验】演示:用 饮 料 瓶 模 拟 。【学以致用】再 试 试 解 决 下 面 问 题 :
17、当 蛟 龙 号 下 潜 到 7000 m 的 深 度 时 , 海 水 对 它 的外 壳 的 压 强 是 多 大 ?( 海 水 = 1.0103 kg/m3 , g = 10 N/kg )【 易 错 点 突 破 】认识公式中各字母的含义。说出 A 点的深度分别是多少,明确深度的含义。观 察 实 验 并 解 释 现 象 : 举的 越 高 , 瓶 内 水 的 压 强 越大 。尝 试 解 决 问 题 , 并 解释 : 液体压强随深度的增加而增大,为了抵抗住深海中巨大的压强而不被压坏,潜水器的外壳必须用特制的厚厚的材料制成。人类潜入海9释疑:(呼应引课)现在同学们能解释我们刚上课时提出的问题了吧?为什么
18、潜水器都有这种特制的厚厚的“铠甲”呢?阻碍人类探知海底奥秘的最大困难到底是什么?(设计意图:既培养学生学以致用的意识,又进一步提示学生对知识的认识。)底世界的最大困难就是深海中巨大的压强。(四)应用连通器1连 通 器 :上 端 开 口 下端 连 通 的 容器2 特 点 :静 止 在 连 通器 内 的 同 一种 液 体 , 各部 分 直 接 与大 气 接 触 的液 面 总 是 保持 在 同 一 高度 。3 应 用 :( 四 ) 观 察 交 流 、 自主探究【做做想想】【演示实验】追 问 : 静 止 在 连 通 器 内 的 同 一 种 液 体 , 各 部 分直 接 与 大 气 接 触 的 液 面
19、为 什 么 总 是 保 持 在 同 一高 度 ?小 结 : 连 通 器 的 原 理 : 连 通 器 中 两 边 液 体 静 止时 两 边 所 产 生 的 压 强 相 等 。【想想议议】在生产和生活中连通器有哪些应用?它们是怎样利用连通器的特点来实现自己的功能?(学生举例,师点出图片)【课件展示】学 生 小 组 实 验 , 通 过 实 验认 识 连 通 器 的 结 构 和 特 点 。自主探究连 通 器 知识,完成下面内容并交流展示:1 上 端 开 口 下 端 连通 的 容 器 叫 连 通 器 。2 连 通 器 特 点 : 静 止 在 连通 器 内 的 同 一 种 液 体 , 各部 分 直 接 与
20、 大 气 接 触 的 液面 总 是 保 持 在 同 一 高 度 。交 流 讨 论 。交 流 讨 论 、 回 答 。搜 集 生 产 和 生 活 中 连通 器 的 应 用 。10【拓展延伸】课件播放船闸(设计意图:使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理,具有将科学技术应用于日常生活、社会中的意识。 )学生解读船经过船闸的过程。三、反馈练习见附件 1 师巡视检查 完成反馈练习四、课堂小结: 本节课你有哪些收获?还有哪些疑惑?颗粒归仓学生讨论梳理知识,交流收获和疑惑。五、课堂检测 教师巡视、讲评学以致用完成检测题、解答见附件 2六、布置作业 出示思考题题目 见附件 3 课后完成【板书设计】第二节 液体压强一 、 液 体 的 压 强 :1.影响液体压强的因素:2.液体内部压强特点:3.液 体 压 强 公 式 : p = gh二 应 用 连 通 器1连 通 器 : 上 端 开 口 下 端 连