《液體的壓強(qiáng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、液體的壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)高垚駿（安徽省宣州區(qū)新田中心初中）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1認(rèn)識(shí)液體壓強(qiáng)與液體深度和密度的關(guān)系，能準(zhǔn)確陳述液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，能用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)來(lái)解釋簡(jiǎn)單生產(chǎn)、生活中的問(wèn)題。 2能熟練寫出液體壓強(qiáng)公式，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。 3能說(shuō)出連通器的特點(diǎn)，并能舉出一些常見連通器的實(shí)例。 （二）過(guò)程與方法1經(jīng)歷探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，感受液體的壓強(qiáng)。 2通過(guò)探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，熟悉使用轉(zhuǎn)換法、控制變量法研究問(wèn)題。  （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1在觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。2通過(guò)學(xué)生主動(dòng)探究，讓學(xué)生體

2、會(huì)到科學(xué)探究的樂(lè)趣和認(rèn)識(shí)規(guī)律的快樂(lè)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。3密切聯(lián)系實(shí)際，提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí)。 二、教學(xué)重難點(diǎn)物質(zhì)存在的狀態(tài)不同，壓強(qiáng)表現(xiàn)的特點(diǎn)也不同。壓強(qiáng)的概念包含固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)。本節(jié)從液體具有流動(dòng)性和受重力作用出發(fā)研究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。液體壓強(qiáng)知識(shí)綜合性較強(qiáng)，它是在學(xué)習(xí)了密度、力、平衡力和壓強(qiáng)的基礎(chǔ)上展開的。這些知識(shí)又為后面浮力的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容由“液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)”“液體壓強(qiáng)的大小”“連通器”三部分內(nèi)容組成，重點(diǎn)是液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)和液體壓強(qiáng)的大小。為了能讓學(xué)生有直觀的感性認(rèn)識(shí)，較好地理解液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，建議讓學(xué)生經(jīng)歷探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)

3、驗(yàn)過(guò)程。在引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)定性研究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合建立的物理模型進(jìn)行分析，推導(dǎo)出液體壓強(qiáng)跟液體深度和密度的定量關(guān)系。這種從定性到定量的認(rèn)識(shí)過(guò)程，有助于深化學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的理解。本節(jié)的難點(diǎn)是應(yīng)用液體壓強(qiáng)特點(diǎn)和液體壓強(qiáng)公式解決實(shí)際問(wèn)題。連通器的內(nèi)容，體現(xiàn)了液體壓強(qiáng)知識(shí)在生產(chǎn)生活中的重要作用。建議教師通過(guò)對(duì)我國(guó)三峽船閘的介紹，對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度與價(jià)值觀方面的教育。重點(diǎn)是液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)和液體壓強(qiáng)的大小。 難點(diǎn)是應(yīng)用液體壓強(qiáng)特點(diǎn)和液體壓強(qiáng)公式解決實(shí)際問(wèn)題。 三、教學(xué)策略在教學(xué)過(guò)程中，先通過(guò)大量事例引入課題，創(chuàng)造一個(gè)物理情境，讓學(xué)生能聯(lián)系生活實(shí)際體會(huì)到流體壓強(qiáng)的存在。然后

4、利用已有的固體壓強(qiáng)的概念，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出證明液體壓強(qiáng)存在的方法，包括用橡皮膜的形變代表液體壓強(qiáng)的存在，用形變的程度代表液體壓強(qiáng)的大小等問(wèn)題。然后通過(guò)對(duì)各種方案的歸納總結(jié)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)體會(huì)到液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)及液體內(nèi)部壓強(qiáng)的方向特點(diǎn)。然后利用設(shè)計(jì)最優(yōu)的方案去探究同一深度液體各個(gè)方向的壓強(qiáng)特點(diǎn)及液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系。在整個(gè)探究過(guò)程中更強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的啟發(fā)和引導(dǎo)，使學(xué)生在整個(gè)探究過(guò)程中處于主動(dòng)，發(fā)揮主體地位，同時(shí)也在知識(shí)的獲得過(guò)程中充滿成就感。 四、教學(xué)資源準(zhǔn)備多媒體課件、壓強(qiáng)計(jì)、燒杯、水、鹽水、飲料瓶、橡皮膜。 五、教學(xué)過(guò)程 教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課（5分

5、鐘）1播放視頻：“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器是我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、研制的作業(yè)型深海載人潛水器，設(shè)計(jì)最大下潛深度為7000米級(jí)，是目前世界上下潛最深的作業(yè)型載人潛水器。 2潛水員潛入水中時(shí)為什么要穿潛水服潛水？ 3據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)：在水下100多米深度，食品罐頭也會(huì)被壓爆，人體血管會(huì)收縮，肺部會(huì)被壓縮到橘子般大小，許多魚類都無(wú)法在那樣的深度生存。觀賞、體會(huì)與力有液體壓強(qiáng)有關(guān)的現(xiàn)象，針對(duì)問(wèn)題積極思考可以暫時(shí)不回答。感受我國(guó)的最新成就，激發(fā)民族自豪感。水下環(huán)境多數(shù)學(xué)生未知，水中巨大的壓強(qiáng)學(xué)生更不知道，這種神秘感更能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。  新課教學(xué) （30分鐘）一

6、、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn) 演示：將一個(gè)盛有水的飲料瓶放在一塊海綿上，海綿會(huì)發(fā)生形變，說(shuō)明盛水的容器對(duì)海綿產(chǎn)生壓強(qiáng)。 思考：水對(duì)容器底是否有壓強(qiáng)？怎樣顯示水對(duì)容器底的壓強(qiáng)？液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)方向向哪？ 圖1 將剛才的飲料瓶側(cè)放，觀察橡皮膜平還是不平？向哪個(gè)方向凸出？這說(shuō)明什么？ 講述：液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)的原因是液體具有流動(dòng)性。那么，液體內(nèi)部是否有壓強(qiáng)呢？  演示：如圖2，將一個(gè)上、下、左、右四面都帶有橡皮膜的密閉立方體容器放進(jìn)盛水的玻璃杯中，同學(xué)們能觀察到什么現(xiàn)象？這說(shuō)明什么問(wèn)題？從橡皮膜形變的方向能不能反映出壓強(qiáng)的方向？

7、0;老師：再仔細(xì)觀察圖2，還能發(fā)現(xiàn)一點(diǎn)，就是四個(gè)橡皮膜向里凹進(jìn)的程度不同。凹進(jìn)的程度能說(shuō)明什么呢？ 老師：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度增加而增大。在同一深度，壓強(qiáng)可能相等。 這個(gè)判斷是否正確，還需要更精密的測(cè)量工具，設(shè)計(jì)更合理的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。這個(gè)更精密的測(cè)量工具就是壓強(qiáng)計(jì)，大家結(jié)合壓強(qiáng)計(jì)的實(shí)物和課本上的圖片，說(shuō)出它的構(gòu)造。 壓強(qiáng)計(jì)是怎樣工作的呢？ 演示讓學(xué)生觀察：沒(méi)有力作用在橡皮膜上時(shí)，U形管兩邊的液面相平。手按在橡皮膜上時(shí)，U形管兩邊的液面還相平嗎？按橡皮膜的手再用力些，U形管兩邊的液面又有什么變化？ 講述：手按在橡皮膜上時(shí)，手給橡皮膜一個(gè)壓強(qiáng)，使橡

8、皮膜向里凹進(jìn)，縮小了橡皮膜內(nèi)密封的空氣的體積，氣壓變大，使U形管兩邊的液面左低右高。作用在橡皮膜上的壓強(qiáng)越大，U形管兩邊液面的高度差也越大。 演示：將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入水中，觀察到什么現(xiàn)象？說(shuō)明什么？使橡皮膜分別朝上、朝下、朝左、朝右，觀察U形管兩邊液面是否始終存在高度差？表明什么？ 總結(jié)：壓強(qiáng)計(jì)能反應(yīng)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小和方向。壓強(qiáng)計(jì)中U型管中液面的高度差能反映液體壓強(qiáng)的大小，高度差大，反映液體壓強(qiáng)大；橡皮膜的朝向可以改變，便于比較水內(nèi)不同方向的壓強(qiáng)大小。橡皮膜在水中的方向能反映出液體壓強(qiáng)的方向，若橡皮膜朝下，表明它受到的液體壓強(qiáng)方向向上。 通過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，大家認(rèn)

9、為液體內(nèi)部有壓強(qiáng)嗎？液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)？你怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證？ 明確實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，學(xué)生探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律。 師生總結(jié)，液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)：液體由于具有重力和流動(dòng)性，對(duì)容器底部和側(cè)壁都有壓強(qiáng)；液體內(nèi)部不僅有向下的壓強(qiáng)，也有向上的壓強(qiáng)，液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等；深度增大，液體的壓強(qiáng)增大；液體的壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān)，在深度相同時(shí)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。 解釋現(xiàn)象：1人從淺水走向深水區(qū)，當(dāng)水浸沒(méi)胸部以下時(shí)，會(huì)有胸悶的感覺(jué)，你知道什么原因嗎？ 2大家對(duì)抗洪清搶險(xiǎn)的場(chǎng)景不陌生吧！為什么洪水來(lái)了，本來(lái)堅(jiān)固

10、的堤壩隨時(shí)會(huì)有決堤的危險(xiǎn)呢？ 3我們也可以利用液體的壓強(qiáng)為我們服務(wù)。比如家里的下水管堵塞了，可以利用一只較長(zhǎng)的管子與下水管的管口連接好，向管子里倒水，只需幾杯，只聽“嘩”的一聲，下水管通了。這利用了什么道理？  把飲料瓶底剪掉，換成橡皮膜，然后倒入水，觀察到橡皮膜發(fā)生了形變（如圖1），這說(shuō)明液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng)。因?yàn)橄鹌つな窍蛳掳l(fā)生了形變，說(shuō)明液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)方向向下。產(chǎn)生這個(gè)壓強(qiáng)的原因就是液體受到重力。    橡皮膜向外凸出，說(shuō)明液體對(duì)容器側(cè)壁有向外的壓強(qiáng)。     我

11、們看到四個(gè)原本平平的橡皮膜都向里凹進(jìn)，這說(shuō)明液體內(nèi)部也存在壓強(qiáng)。 從橡皮膜形變的方向能不能反映出壓強(qiáng)的方向。最上面的橡皮膜向下凹進(jìn)，說(shuō)明它受到水向下的壓強(qiáng)；最下面的橡皮膜向上凹進(jìn)，說(shuō)明它受到水向上的壓強(qiáng)；兩邊的橡皮膜向右、向左凹進(jìn)，說(shuō)明它受到水向右、向左的壓強(qiáng)。這說(shuō)明液體內(nèi)部不僅有壓強(qiáng)，而且向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。      最上面的橡皮膜凹進(jìn)的最小，左右兩面凹進(jìn)程度相同，但要比上面的大些；下面的橡皮膜凹進(jìn)程度最大。橡皮膜凹陷程度越大，說(shuō)明它受到的壓強(qiáng)越大。所以圖1還能說(shuō)明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度增加而增大。在同一深度，壓強(qiáng)可能相等

12、。     學(xué)生回答：壓強(qiáng)計(jì)主要由一側(cè)裝有橡皮膜的金屬盒、橡皮管、U形玻璃管（內(nèi)裝著色液體）、刻度板等組成。     學(xué)生觀察并回答：沒(méi)有力作用在橡皮膜上時(shí)，U形管兩邊的液面相平。手按在橡皮膜上時(shí)，U形管兩邊的液面有高度差。用力越大，U形管兩邊的液面高度差越大。    學(xué)生：觀察到U形管兩邊液面出現(xiàn)高度差，這表明橡皮膜受到了水的壓強(qiáng)。也就說(shuō)液體內(nèi)部有壓強(qiáng)。U形管兩邊液面始終存在高度差表明液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。   學(xué)生思

13、考并回答：把壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜放在水中，觀察U形管兩邊液面是否有高度差，就可以知道液體內(nèi)部是否有壓強(qiáng)。保持金屬盒在水中的深度不變，改變橡皮膜的朝向，可以研究液體內(nèi)部不同方向壓強(qiáng)的關(guān)系。改變金屬盒的深度能研究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系。將水換成鹽水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能研究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系。               積累感性經(jīng)驗(yàn)，為下面的探究做準(zhǔn)備。         

14、               用橡皮膜形變程度反映壓強(qiáng)大小，為學(xué)習(xí)壓強(qiáng)計(jì)做鋪墊。                               

15、;                   通過(guò)手按與放入液體中都能使高度差改變的對(duì)比，讓學(xué)生清楚壓強(qiáng)計(jì)能反應(yīng)液體壓強(qiáng)的工作原理。二、液體壓強(qiáng)的大小 圖3 思考：我們已經(jīng)知道液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度和液體密度有關(guān)，那么液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度和液體密度有怎樣的數(shù)量關(guān)系呢？我們假想在液體內(nèi)部深度h處有一很薄的小液片，小液片的面積為S（如圖3）。小液片要受到它上面液體的壓力F，這個(gè)壓力就等于上面液體的重

16、力G，而重力G大小與質(zhì)量m有關(guān)，質(zhì)量m與液體密度和體積V有關(guān)。利用上述物理量，能否計(jì)算出小液片受到的壓強(qiáng)？ 液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式： 說(shuō)明：（1）公式適用的條件為：液體。（2）公式中各符號(hào)代表的物理量及其單位：p壓強(qiáng)Pa；密度kg/m3；g98N/kg；h深度m。深度是指從液面到所研究的那點(diǎn)的垂直距離，而不是從該點(diǎn)到容器底或到封閉的容器上蓋面的距離。（3）從公式中看出：液體的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度有關(guān)，而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無(wú)關(guān)。著名的帕斯卡破桶實(shí)驗(yàn)充分說(shuō)明這一點(diǎn)。 出示例題，指導(dǎo)演練。    

17、;畫出模型，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)。用理論上的推導(dǎo)能進(jìn)一步驗(yàn)證前面科學(xué)探究的正確性。推導(dǎo)過(guò)程中因?yàn)樯婕暗角懊鎸W(xué)過(guò)的較多的知識(shí)點(diǎn)，教師要幫助學(xué)生，適當(dāng)指導(dǎo)。        三、連通器 出示連通器，觀察連通器在結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)？ 往連通器中注入紅色的水。觀察：各容器中液面是相平的嗎？ 將連通器靠近黑板后并引導(dǎo)學(xué)生觀察水面找學(xué)生畫出各液面所在黑板上的位置，連線。 將連通器傾斜，也在黑板上描出液面所在點(diǎn)，連線。 總結(jié)：連通器里裝一種液體且液體不流動(dòng)時(shí)，各容器中的液面總是相平的。 茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等都是應(yīng)用連通器原理的例子。 課件展示：船閘的原理圖和工作過(guò)程。       &#