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沪科版《科学探究:液体的压强》教学设计
科学探究:液体的压强
(一)教学目标:
1.探究液体内部压强的规律;能应用液体压强的知识解释生活、生产中的应用问题。
2.知道连通器及其原理;了解一些连通器的应用。
3.知道帕斯卡原理及其应用。
(二)教具:
演示用:自制的课本图8-18器材、玻璃圆筒两根、橡皮管、压强计、水、盐水、连通器。
学生用:压强计、水、盐水、大烧杯一个(以上器材,每两位学生一组)
(三)重点、难点:
重点:液体内部压强的规律、连通器及其原理、知道帕斯卡原理
难点:液体内部压强的规律及其应用
(四)教学过程:
一、巩固复习
1.什么叫压强?写出压强大小的计算公式。
2.压强的单位是什么?15帕斯卡表示什么意思?
(以上问题,由学生回答,回答有错的请另外的学生纠正或补充,然后由教师评讲)
二、新课引入:
问题的提出:
放在水平面上的固体,由于受到重力作用,对支承它的物体表面有压强。液体也受到重力作用,液体没有固定的形状,能流动,盛在容器内对容器底部、侧壁和内部有没有压强?如果有压强,会有哪些特点呢?(板书课题:第二节科学探究:液体的压强)
三、进行新课
(一).演示、讲述
(1)观察课本图8-16、8-17,引入新课。
(2)演示实验:演示课本图8-18实验,提问:你们观察到什么现象?(学生回答)
(3)讲述:根据以上实验表明,液体由于受重力作用,对容器底部有压强。
?(二).实验探究:液体的压强与哪些因素有关?
(1)如课本图8-19所示
选一玻璃容器,计算容器内水的压强。设想容器内有一高度为h、截面积为s的水柱产生的压强,就能得到水深度为h处的压强。
水柱的体积为:v=sh,水的密度为ρ,水柱的质量为m=ρv
水柱对其底面积的压力为:F=mg=ρvg=ρgsh
水柱对其底面积的压强为P=F/s=ρgsh/s=ρgh
由此式可见:水的压强与水的深度、水的密度有关。
(2).学生分组实验:
(a)介绍压强计:介绍时,用手指轻轻按一按金属盒口的橡皮膜(不宜重按,避免U形管中的水冒出管口),请同学们观察压强计U形管中两管液面出现的高度差,力稍大点,两管液面的高度差也增大,表明:U形管两管液面的高度差越大,橡皮膜表面受到的压强也越大。
(b)讲述实验步骤:
一面讲述,一面演示。请同学们弄清楚应当怎样做实验,通过实验要研究什么问题。实验时,注意金属盒口朝着什么方向,并要保持橡皮膜在液体(水或盐水)中的深度相同的同时,观察U形管两管液面的高度差,认真做好记录。
(c)学生按步骤进行实验(一部分同学用水做,另一部分同学用盐水做)。
实验中,教师注意指导、检查,着重检查橡皮膜所朝的方向、记录数据和U形管两管液面的高度差,以免得出错误的结论。
(d)实验完后,请同学们对实验所记录的数据进行分析,液体内部是否有压强?液体内部压强有什么规律?分别请用水和盐水做实验的一组同学说一说,在同一深度处,U形管两管液面的高度差,两部分同学所做实验的U形管两管液面的高度差不同,说明了什么问题?
(3).课堂讨论(教师问,学生答)
问:当把压强计连着的扎有橡皮膜的金属盒放入水中(或盐水)时,在U形管中观察到什么?(学生答:U形管的两管液面出现高度差)
问:出现这个高度差,说明什么问题?(学生答:表明液体内部有压强)
问:把橡皮膜朝不同的方向,U形管两管液面还有没有高度差?又说明什么问题?(仍有高度差,表明液体内向各个方向都有压强)
问:将橡皮膜保持在同一深度,朝着不同的方向,这个高度差是否相等?说明什么问题?(学生答:这个高度差相等,表明液体内同一深度处向各个方向的压强相等)
问:用水和盐水做实验的U形管两管液面的高度差,在同一深度为什么盐水比水大?又说明了什么问题?(学生答:因为盐水的密度大于水的密度,表明在同一深度处,液体密度越大的压强也越大)
结论:液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强相等。不同的液体,再同一深度产生的压强大小与液体密度有关,密度越大,液体的压强越大。
?(三)、液体压强的应用
(1)连通器
问:茶壶壶咀和壶身连接有什么特点?(学生答出壶咀与壶身下部相连通)
引导学生回答出:下部相连通的容器叫连通器。(板书连通器的定义)
(2)连通器的规律
出示装有水的连通器学生观察
设问:连通器内盛有同种液体时会出现什么情况?(学生回答)
请学生看书后再连续提问:连通器原理的前提是什么?条件是什么?结论是什么?
结论: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)水面相平的道理
①???演示双手分别握着的两个圆柱体所夹硬纸片AB静止在竖直平面内,提问:硬纸片静止时,两边圆柱体对它的水平力以及对它的水平压强的大小有什么关系?
②???
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