液体内部的压强教学设计

液体内部的压强教学设计陈宇湖北文理学院物电学院二〇一四年六月1第六章6.3液体内部的压强陈宇湖北文理学院课程与教学论（物理）课题液体内部的压强教材分析《液体内部的压强》是沪教版九年级第一学期第六章第三节的内容，本节内容包括液体内部的压强和连通器两部分，本课时的教学任务为液体内部的压强。液体内部的压强和生活、生产实际有着密切的联系，同时也是浮力产生的原因。另外，学习本节课内容需要以压力和压强的概念、液体的特点、密度知识为基础。因此，液体内部的压强既是压强知识的延伸和拓展，同时又是阿基米德原理和大气压强的知识基础，在本章的学习中起到了承上启下的作用，是本章的重点内容之一。教学目标知识与技能1、知道液体对容器底部和侧壁有压强；2、理解液体内部压强的规律；3、学会使用U形管压强计研究液体内部的压强。过程与方法1、经历探究液体内部压强规律的过程，感悟控制变量、归纳方法；2、经历液体压强表达式的推导，感悟建模、演绎的科学方法。情感态度与价值观1、通过液体压强规律的实验探究，懂得合作学习的重要性；2、通过了解液体压强规律在技术上的应用，感受生活与物理的紧密联系。教学重点液体内部压强的规律教学难点液体内部压强计算公式的推导教法学法多媒体辅助教学法、实验演示法、实验探究法、客观讲授法教学资源多媒体课件、烧杯、底部和侧壁开口的玻璃管、水槽、塑料保鲜袋、橡皮膜、水槽、塑料保鲜袋、U形管压强计、不同形状带刻度的容器2教学流程教学过程过程教师活动学生过程设计意图创设情境导入新课师：同学们，前一段时间我们一起观看了航天员王亚平在太空中的授课，大家一定感觉很精彩很难忘吧？其实，我们国家不止在航天方面取得了举世瞩目的成就，在深海潜水方面也取得了很高的成就，下面我们来一起来看关于我国蛟龙号潜水器突破7000米深海潜水的报道。（播放视频）师：好，视频已经看完了，那同学们有没有想过这样一个问题：为什么潜水器潜入海底有一定深度的限制，为什么不能再潜入更深的海域呢？这和我们今天所学的知识有关，今天就让我们一起来学习第六章第三节液体内部的压强。（板书：6.3液体内部的压强）观看视频接受熏陶思考问题进入状态既能激发学生的求知欲望，又能培养学生的民族自豪感和自信心实验演示观察体验师：大家看，这是一个空烧杯，现在我把它放在桌面上，烧杯会对桌面产生压强吗？师：为什么呢？师：很好！现在我往烧杯中倒入一些水，同学们想一想，水会对烧杯底部产生压强吗？师：对，因为水受到重力对杯底也会有压力，从而产生压强。师：我们知道，水和烧杯是不同的，烧杯有固定的形状而水没有，水是液体，没有固定的形生：会！生：烧杯由于受到重力会对桌面产生压力，进而产生压强。生：会！液体内部有压强活动Ⅱ学生实验1情景Ⅲ演示实验2提出猜想情景Ⅱ演示实验1活动I体验情景I多媒体展示液体压强初步规律活动Ⅲ推导公式活动Ⅵ应用3状，它具有流动性，那么它对阻止其流出的容器侧壁有没有压强呢？师：我们来看一个实验，这是一个底部和侧壁都有开口但被橡皮膜堵住的玻璃管，现在橡皮膜是和管口平的，我向玻璃管中倒入一些水，大家仔细观察橡皮膜的形状有没有变化，如果有，又是怎样变化的？（演示实验1）图1液体对容器侧壁和底部的压强图示师：很好，大家观察的很仔细，橡皮膜向外凸起，这说明液体对容器底部和侧壁都有压强。师：那么，液体内部有没有压强呢？如果有的话，会遵循怎样的规律呢？这是我们本节课要研究的第一个问题：液体内部压强的规律。（板书：一、液体内部压强的规律）师：那液体内部到底有没有压强呢？我们找一个同学来感受一下，好，这位同学麻烦你上来一下，（给这位同学手上套个保鲜袋插入水中，体验活动1），大家看一下保鲜袋是否发生形变，怎样形变？然后再请这位同学描述一下他手的感受。图2液体内部存在压强图示师：很好！非常感谢这位同学。这个现象说明什么问题呢？说明液体内部有压强，且向各个方向都有压强，因此，液体内部存在着向各个方向的压强。（板书：1、液体内部存在着向各个方向的压强）若有所思仔细观察描述现象生：橡皮膜向外凸起。若有所思生1：（手套保鲜袋插入水中）手被保鲜袋紧紧贴住，且手的表面有来自各个方向的压迫感实验设计层层推进，逐步展开新课教学，让学生由上节课知识的学习逐渐过渡到新课的学习，符合学生的认知规律。4实验探究总结规律师：那么影响液体内部压强大小的因素有哪些呢？我们大家来猜想一下，在猜想之前，大家先观察下面的实验。仔细观察刚才实验中不同橡皮膜的凸起程度。现在，我把玻璃管放入密度较小的液体中，两液面相平时，大家仔细观察橡皮膜的形状。（演示实验2）图3相同深度不同液体压强比较图示师：很好！大家观察的非常仔细。那么，橡皮膜凸起的程度（也就是形变程度）表示什么呢？对，表示压强的大小。好，大家可以提出猜想了，有哪些因素可以影响液体内部压强的大小呢？大家提出猜想时，要说出你们猜想的依据。师：很好！深度，这里我们要注意一下，深度是指液体内部某一点到液面的垂直距离，而不是到容器底部的距离。还有没有呢？师：很好！还有没有呢？若有所思仔细观察描述现象生：刚才实验中下面的橡皮膜凸起的程度比上面的大，放入密度较小的液体中，两液面相平时橡皮膜仍向外凸起思考讨论提出猜想生1：深度，实验1中深度越深，橡皮膜凸起的程度越大生2：密度，实验中，里面的液体密度较大，橡皮膜向外凸起生3：液体重力，实验1中向玻璃管倒入的液体越多，橡皮膜凸起的程度越大生4：容器形状，实验2中，玻璃管和外面容器形状不同，压强也不同生5：方向，实验1中不同的方向，橡皮膜凸起的程度不同，压强不同为学生的猜想提供一定的依据让学生说出他们提出猜想的依据，有利于排除不必要进行探究的因素5师：好，没有了，我们一起来看一下，液体重力和容器形状是不是可以从中选择一个来探究呢？如果可以，选择哪个更合适呢？师：很好，那现在我们就只需要探究深度、液体密度、容器形状以及方向这四个因素了。师：要探究液体内部压强的大小与哪些因素有关，需要能够测量液体内部压强大小的仪器，今天我为大家介绍一位新朋友，U形管压强计。（介绍U形管压强计的构造，并演示其使用方法）图4U形管压强计师：那么U形管左右两边的液面差就表示液体内部压强的大小。师：好！现在我们大家分成四组，第一组探究深度，第二组探究液体密度，第三组探究容器形状，第四组探究方向。下面，每一小组可以根据自己组要探究的因素思考讨论设计实验方案了，讨论前需要注意这样一个问题，我们要探究液体内部的压强大小与哪一个因素有关，需要控制其他的因素不变，这在物理学中称为什么方法呢？师：对，现在大家可以进行讨论了，设计好实验方案要向我报告师：好，都设计好了，那第一组先说一说你们的方案生：可以，容器形状，不同形状容器可以装不同重力的水仔细观察认真听讲分组生：控制变量法思考讨论组1：把探头放入同一种液体的不同深度处，观察U形管的液面高度差有什么不同组2：把探头分别放在形状相同容器中的水和盐水的同一深度处，观察U形管的液面高度差有什么不同让学生学会使用U形管压强计研究液体内部的压强让学生感悟控制变量的科学方法6师：很好，大家设计的实验都很好，那我们现在可以开始实验了，实验结束大家要把实验结果向我汇报组1：图5探究液体内部压强与深度的关系组2：图6探究液体内部压强与密度的关系组3：把探头分别放入容器形状不同但装有相同液体的同一深度处，观察U形管的液面高度差有什么不同组四：把探头放入同种液体中，在不改变深度而改变探头方向的情况下，观察U形管的液面高度差有什么不同开始实验汇报组1：同种液体内部，深度越深，压强越大组2：不同液体内部同一深度处，密度大的液体产生的压强大组3：容器形状不同、同种液体内部同一深度处压强大小相等:组4：同种液体同一深度处，向不同方向的液体压强相等让学生亲自经历探究的过程，感受合作学习的重要性，并培养他们合作学习的能力7组3：图7探究液体内部压强与容器形状的关系组4：图8探究液体内部的压强与方向的关系师：很好！现在我们来总结一下。（板书：2、同种液体同一深度处，液体向各个方向的压强都相等3、同种液体，深度越深，压强越大4、不同液体同一深度，液体密度越大，压强越大）做笔记理论推导师：那么液体内部压强的大小改如何计算呢？我们一起来看，如图所示，如果我们要求A点处的压强，该如何计算呢？图9构建理想液柱模型图示师：我们知道，某一点的压强是很难计算的，但认真思考认真听讲经过理论推导得出压强公式，进一步证明压强与液体密度和深度的关系，让学生认识到物理学的严谨性，物理规律的得出，既要有实践依据，还要有理论依据。8加深理解是某一平面受到的压强就比较好计算了。我们还知道，刚刚我们实验已经得出结论了，同种同一深度处的压强是相等的，那我们是不是可以在A点所在的深度处取一个水平液面，用液面受到的压强来表示A点处的压强呢？另外，液体内部压强的大小与容器形状无关，所以我们可以在A点所在的深度处任意取一个面积为S的水平液面，假设液面的上方有一个液柱压在液面上，如图所示，那么液柱对液面的压强就是A点的压强。师：水平液面S所受的压强该怎样计算呢？可以用我们上节课学习的压强公式，是什么呢，同学们还记得吗？师：很好。那F的大小就应该和压在液面上方液柱的重力大小相等，因此就有（配合板书）FGmgVgShgpghSSSSS这样，我们就可以得出液体内部压强的计算公式了，即pgh。公式中，表示液体的密度，g=9.8N/Kg，h表示液体中某一点的深度，以后我们就可以用这个公式来计算液体内部的压强了。表示理解点头表示理解点头生：FpS认真听讲做笔记让学生感悟建模和演绎推理的科学方法学以致用回师：好，我们已经知道影响液体内部压强大小的因素以及液体压强的计算公式了，接下来我们就可以来解释前面的那个问题了，为什么潜水器潜入海底有一定深度的限制，为什么不能再潜入更深的海域？图10蛟龙号突破7000米深海试潜师：很好！接下来，我们把书翻到页，大家来解释一下：拦河大坝为什么要修建的上窄下宽？生1：液体内部，深度越深，压强越大，更深的海域对潜水器的要求更大，需要改进潜水器，因此潜水器潜入水中会有一定的深度限制让学生感受到物理与生活的紧密联系9归生活图11拦河大坝侧面图潜水员潜入深海时为什么要穿特制的潜水服？图12深海潜水员深海中的鱼类打捞上来为什么不容易存活？图13深海中打捞上来的鱼生2：拦河大坝底部需要承受的液体的压强大，要修建的宽，越往上承受的压强越小，修建的较窄可以省工省料生3：深海压强较大，对潜水服的要求也大，因此需要特制的潜水服，增大抗压能力保护人生4：深海中的鱼类长期生活在深海处，其体内压强较大，打捞上来，深度变浅，外界压强变小，鱼就容易内脏爆裂死亡，因此不易存活课堂小结形成体系师：大家回答的很好。下面我们来总结一下这节课所学习的内容。首先，液体内部压强的规律，有哪些呢？1、液体内部存在着向各个方向的压强2、同种液体同一深度处，液体向各个方向的压强都相等3、同种液体，深度越深，压强越大4、不种液体同一深度，液体密度越大，压强越大然后是，液体内部压强的计算公式。pgh认真听讲做笔记形成知识体系10今天的作业是：课后习题的第2、3、4题板书设计pgh