科学探究：液体的压强教学设计.doc

科学探究：液体的压强教学设计重庆第四十八中学 谭 毅教学目标1、知识与技能（1）了解液体内部存在压强。（2）知道液体内部压强的规律。（3）理解液体内部压强与液体密度和深度有关。2、过程与方法（1）让学生知道探究学习的一般程序和方法。（2）培养学生运用控制变量法进行科学探究的能力。（3）培养学生的创造能力和应用知识解决实际问题的能力。3、情感态度与价值观通过探究性物理学习活动，激发学生的学习兴趣，大胆假设小心求证，养成事实求是的科学态度。重点难点重点：通过正确的实验得出液体压强跟深度和密度的关系。难点：猜想影响液体内部压强大小的因素及实验验证。教学用具橡皮膜、两端开口的直玻璃管、侧壁开口的玻璃管、压强计、盛液筒、小烧杯、水、盐水。教学方法课件演示、实验教学法、讨论法、讲授法课时安排1课时教学过程一、引入新课师：同学们，上节课我们学习了固体压强的知识。知道固体由于受重力作用，对支撑它的物体表面有压强，压强的计算公式：P=F/S。那么，液体也受到重力作用又具有流动性，对支撑它的物体，如容器的底部和侧壁是否也有压强呢？欲知结果，我们就来科学探究一下液体的压强。二、新课教学1教师提问：用这样的一个器材如何研究液体对容器底部有没有压强？学生回答后，设计实验验证，将水倒入玻璃管中，可以观察到橡皮膜向外凸出，并引导学生归纳出结论：液体由于受到重力作用而对支撑它的容器底部有压强。在此基础上，教师进一步提问：用底部扎有橡皮膜的容器可以检验液体对容器底部有压强，怎样用一种器材来探究液体对容器侧壁有没有压强呢？按照学生回答的思路，设计一个实验，在侧壁开口的玻璃管的侧壁开口处扎上橡皮膜，并向其中倒水，可以观察到橡皮膜向外凸出，让学生从看到的现象中归纳出结论：液体由于流动性，对阻碍它散开的容器侧壁也有压强。3教师问：刚才我们认识到液体对容器底和侧壁都有压强，那么，液体内部有没有压强呢？为了研究这个问题，我向大家介绍一种专门用来测量液体压强的仪器U型管压强计。教师介绍压强计的原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，形管两边液面出现高度差，两边高度差表示出压强的大小，压强越大，液面高度差越大。如何利用该仪器证明液体内部有没有压强呢？液体内部各个方向是否都有压强呢？学生回答后，设计实验验证，教师把压强计的探头放入水中，让学生观察：形管两边液面会出现高度差。转动探头的方向，再让学生观察：无论在各个方向形管两边液面都会出现高度差（从而证明液体内部存在各个方向压强）4探究影响液体内部压强大小的因素通过实验我们知道液体内部存在压强，那么液体内部的压强大小一样吗？（不同）液体内部压强的大小与哪些因素有关呢？请从日常生活的事例出发，利用已学知识或生活经验，猜想影响液体内部压强大小的因素。教师板书一些学生可能出现的猜想，比如：（1）可能与液体的深度有关；（2）可能与液体内部的方向有关；（3）可能一液体的密度有关由于时间和器材的限制，我们今天就选择深度、密度、方向这三个方面进行简单探究：师：考虑到液体压强可能与多个因素有关，因此在探究中应采用控制变量法。讨论应怎样控制变量（保证哪些量相同，什么量不同？）讨论后请学生回答，老师补充。 教师引导学生设计实验方案：实验1：将探头保持在液面下同一深度不变，改变探头的方向，你会观察到什么现象？结论1 ：在液体内同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等。实验2：将探头由浅至深地向下深入,你会观察到什么现象？ 结论2 ：液体内部的压强随深度的增加而增加实验3：保持深度不变，把探头先放入水中,再放入盐水中，你会观察到什么现象？ 结论3 ：液体内部的压强跟液体的密度有关 教师演示实验1，让学生来演示实验2、3。5实验结论（先让学生总结，教师再补充）通过上面的实验探究，我们知道了液体压强的特点：（1） 液体对容器底部和侧壁都有压强（2） 液体内部存在各个方向的压强（3） 在液体内同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等（4） 液体内部的压强随深度的增加而增加（5） 液体内部的压强跟液体的密度有关6理论推导通过实验我们定性地知道了液体内部压强跟深度和密度有关，那么它们在定量上有什么关系呢？下面我们来进行理论推导：设想在一玻璃容器内的水中有一深为h，截面为s的水柱，试计算这段水柱产生的压强，即为水深为h处的压强。解：水柱的体积为v=sh 水的密度为水柱的质量为m=v 水柱对其底面积的压力为F=mg=vg=shg水柱对其底面积的压强为P=F/s=shg/s=gh7公式讲解说明：1）液体内部的压强只和液体的深度和液体的密度有关.而跟液体的重力、质量、体积、容器形状等无关。2）P 表示液体的压强， 单位：Pa； 液表示液体的密度，单位：kg/m3 h 表示液体的深度，而不是高度 单位：m g=10N/Kg。特别强调：在液体压强公式中h表示深度。深度是指从液体的自由面到计算压强的那点之间的竖直距离。8例题讲解及练习例1.工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？ 答案：因为液体的压强随深度的增加而增加，所以拦河坝下面修的较宽，是为了能够承受较大的压强. 例2比较下图中各点压强的大小：在图中，B点和C点深度相同，而A点比B点深，则各点压强PA PB PC （填“”“”或“=”） 例3如图,容器里面装有水,求A处液体的压强为多大?(g=10N/kg) 解：P=液gh深 =水gh深 =1.0103kg/m310N/kg0.1m =1000Pa变式训练如图,容器里面装有水，h11m，h20.3m，h30.1m。则A和B处液体的压强分别为多大？B 解：PA =液gh深 =酒精g（h2 h3） =0.8103kg/m310N/kg0.2m =1600Pa PB =液gh深 =酒精gh1 =0.8103kg/m310N/kg1m =8000Pa9课堂小结与评价借助幻灯片，在教师的指导下，学生进行课堂小结板书设计1产生原因：液体受重力作用且具有流动性2液体压强的特点（1）液体对容器底部和侧壁都有压强（2）液体内部存在各个方向的压强（3）在液体内同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等（4）液体内部的压强随深度的增加而增大(5) 液体的压强还与液体的密度有关4公式说明：P 表示液体的压强， 单位：Pa； 液表示液体的密度，单位：kg/m3 h 表示液体的深度，而不是高度 单位：m g=10N/Kg。特别强调：在液体压强公式中h表示深度。深度是指从液体的自由面到计算压强的那点之间的竖直距离。作业设计1、 课后设计实验验证在课堂上未完成的猜想。2、 预习液体压强的应用。3、 完成课后作业1、3题。课后反思使学生经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的社会活动，在实践中依靠自己的科学素养提高工作效率的意识，是物理课程的总目标之一。液体的压强这一课，意在让学生主动参与、乐于探究、勤于动手、经历和体会探究过程，培养科学探究能力、收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力。本节课的教学，体现了探究教学的基本过程：