液体对压强的传递

长宁区初中物理教学研究课2009年9月23日第1页（共6页）液体对压强的传递上海市新泾中学陈君一、教学任务分析“液体对压强的传递”是初中物理第六章的第五节内容，是对第三节“液体内部的压强”的延伸和拓展。其中“帕斯卡定律”是流体力学中重要规律之一，主要阐述了液体对压强传递的规律；而液压传动是液体传递压强规律的重要应用，液压传动原理在日常生活、生产中有着丰富的实用案例和巨大的实用价值。学习本节内容主要以压强、液体内部压强的知识为基础，探究液体传递压强的规律，了解液压传动的原理，同时也为分析托里拆利实验测定大气压的值奠定了基础。本节课通过简单的体验活动，引导学生知道液体能够传递压强；在教师的引导下，学生经历观察、猜想、验证猜想的过程，得出“帕斯卡定律”的内容；学生利用压强公式计算不同面积活塞所受压力的大小关系，推导演绎液压传动的原理，加深对“帕斯卡定律”以及液压传动应用的理解；最后，以观察生活、生产中的液压传动的丰富事例为基础，激发学生学习物理知识，解决物理问题的兴趣。本节课教学要求学生在教师的引导下关注生活，关注实验现象，积极主动探索和发现物理规律。通过实物、图像、实验活动等直观教学手段，激发学习兴趣，促使由具体感知物理现象向抽象思维的转化。通过具体实例的分析，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力，养成良好的学习习惯。二、教学目标1、知识与技能（1）知道帕斯卡定律。（2）知道液体能够传递压强，知道液压传动。（3）知道液压传动是液体传递压强规律的重要应用。2、过程与方法（1）经历观察、猜想和实验，感受探究密闭液体和气体传递压强规律的科学方法。（2）通过熟悉的生活事例、有趣的实验、自然界的液压传动，认识物理与生活的密切联系。3、态度、情感与价值观（1）通过联系生活、生产中帕斯卡定律和液压传动的应用，增强运用物理知识解决实际问题的能力。长宁区初中物理教学研究课2009年9月23日第2页（共6页）（2）重温帕斯卡研究液体传递压强规律的历史，体验科学探究的艰辛和乐趣，感悟科学家刻苦钻研的精神。三、教学重点和难点重点：帕斯卡定律。难点：液压传动的原理。四、教学资源1、器材：水、矿泉水瓶、PVC管、筷子、保鲜袋、大头针、纸团、水槽、帕斯卡球、帕斯卡管、横截面积不同的注射器、橡皮管、铁架台、砝码盒等。2、课件：视频、自制PPT幻灯片五、教学设计思路本节课的内容包括两个方面：一是帕斯卡定律；二是液压传动。本节课的基本思路是：以液压千斤顶托起汽车为情景引发学生思考“为何小小的千斤顶能产生如此巨大的托力？”继而引出本节课的主题。通过学生的活动体验，感受液体传递压强的规律，从而形成帕斯卡定律。以帕斯卡定律为基础，通过学生利用公式推导演绎得出液压传动的原理。通过学生对帕斯卡定律在生活中的应用实例的了解，进一步加深对帕斯卡定律和液压传动原理的理解。本节课要突出的重点是：帕斯卡定律。方法是：学生在教师的引导下，通过由浅入深的、分层次的三组实验得出帕斯卡定律。首先由学生通过完成活动卡上第一组体验活动，感受液体能够传递压强，并猜测液体对压强传递的方向；然后由教师演示“帕斯卡球”实验，学生通过观察了解液体能够向各个方向传递压强；最后教师通过演示“帕斯卡管”实验，引导学生得出完整的帕斯卡定律。本节课要突出的难点是：液压传动的原理。方法是：在教师的引导下，学生通过观察实验现象，推导比例公式的学习过程，得出液压传动的原理。首先学生通过观察小砝码顶起大砝码的演示实验，知道液压传动的现象；然后在教师的引导下，学生通过对压强公式的推导，归纳演绎出液压传动的原理。本节课以大量的生活事例为基础，激发学生的学习兴趣，通过实验和推理分析，归纳得出帕斯卡定律；以液压传动原理为载体，加深对帕斯卡定律的理解，同时感知物理学与我们生活是密切相关的；以帕斯卡的人物介绍，体验科学家们独特的人格魅力。完成本节课的内容需1课时。长宁区初中物理教学研究课2009年9月23日第3页（共6页）六、教学流程1、教学流程图2、教学流程图说明情境I液压千斤顶托起汽车，引发学生思考：“为何小小的千斤顶能产生如此巨大的托力？”继而引出本节课的主题。活动I学生实验1学生分别用手挤压塑料瓶，观察实验现象,感受液体能够传递压强，并对液体传递压强的特点进行猜想。活动Ⅱ学生实验2学生将一只薄膜塑料袋平放在桌面上，用大头针在袋上扎一些小孔后，盛满水，左手用力捏紧塑料袋口，右手挤压塑料袋，观察水流动的方向并得出液体传递压强方向的特点。活动Ⅲ演示实验1观察“帕斯卡球”演示实验，再次感受液体传递压强方向的特点。活动Ⅳ演示实验2通过“帕斯卡管”演示实验，观察各方向上橡皮膜凸出的程度，通过教师引导得出液体传递压强大小的特点。情境Ⅱ图片介绍帕斯卡研究液体传递压强规律的历史。情景II图片帕斯卡定律情景I视频活动Ⅲ、Ⅳ演示实验2、3活动I、Ⅱ学生实验1、2情景III图片液压传动原理活动Ⅵ演示实验3活动Ⅴ学生实验2长宁区初中物理教学研究课2009年9月23日第4页（共6页）活动Ⅴ学生实验2学生在开口的PVC管两端各塞入一个湿纸团，用筷子一端快速用力推动筷子，观察实验现象，知道帕斯卡定律也适用于气体。活动Ⅵ演示实验3将两个横截面积不同的注射器竖直固定在铁架台上，并用橡皮管连接，在小注射器的活塞上放上重力为G1的砝码，在大注射器的活塞上放上重力为G2的砝码，学生通过观察2个注射器活塞的变化情况，知道液压传动现象。在教师的引导下，利用帕斯卡定律，通过对压强公式的推导，得出液压传动原理。情境Ⅲ图片通过介绍液压千斤顶、液压挖掘机、消防车云梯、万吨水压机、大型盾构、仿真机器人工作时的情景，引出液压传动原理在生活中的广泛应用。3、教学主要环节本设计可分为两个主要的教学环节。第一环节，以液压千斤顶托起汽车为背景，激发学生思考，通过学生实验和演示实验，引导学生探究得到帕斯卡定律。第二环节，以帕斯卡定律为基础，通过观察和推导演绎得出液压传动原理，并用以解释生活实例。七、教案过程（一）引入1、情景1：（视频）液压千斤托起汽车。2、问题：“为何小小的千斤顶能产生如此巨大的托力呢？”（二）新课3、探究帕斯卡定律（1）学生实验1：分别用手挤压塑料瓶，仔细观察实验现象，并将实验现象与实验结论填写在活动卡上。感受液体能够传递压强，并对液体传递压强的特点进行猜想。（2）学生实验2：将一只薄膜塑料袋平放在桌面上，用大头针在袋上扎一些小孔后，盛满水，左手用力捏紧塑料袋口，右手挤压塑料袋，观察水流动的方向。得出液体传递压强方向的特点。（3）演示实验1：帕斯卡球实验。密闭液体能够向各个方向传递压强。长宁区初中物理教学研究课2009年9月23日第5页（共6页）（3）演示实验2：利用改装的“帕斯卡管”实验来探究液体传递压强的大小的特点。密闭液体能够大小不变的传递压强。（4）帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强能大小不变地由液体向各个方向传递。（5）人物介绍：帕斯卡（6）学生实验3：用湿纸团堵住PVC管的两端，然后用筷子宽大的一端用力去顶其中一个湿纸团，观察发生的现象。大量实验还表明：帕斯卡定律同样适用于气体。4、帕斯卡定律的应用（1）演示实验3：将两个横截面积不同的注射器竖直固定在铁架台上，并用橡皮管连接，在小注射器的活塞上放上重力为G1废旧的砝码，在大注射器的活塞上放上重力为G2废旧的砝码（G1＜G2），通过观察2个注射器活塞的变化情况，知道液压传动现象。利用帕斯卡定律，通过对压强公式的推导，得出液压传动原理。（2）液压传动原理利用帕斯卡定律传递压强时，液体对面积不同的活塞传递的动力大小不同，面积较大的活塞受到的动力也较大。（3）液压传动原理的应用：油压千斤顶、挖掘机的工作手臂、消防车上的升降云梯、万吨水压机、大型盾构、仿生机器人等。（三）小结（四）作业1、阅读课本P25页你知道吗？了解“仿生机器人”。2、完成课本P26页思考与练习第1、3题。3、观察生活中利用液压传动的其它事例。长宁区初中物理教学研究课2009年9月23日第6页（共6页）《液体对压强的传递》学生活动卡班级：____________学号：____________姓名：____________一、活动I：用手挤压塑料瓶，观察实验现象。观察到:____________________________________________________________。说明：___________________________________________________________。二、活动Ⅱ：把袋子平放在桌面上，并大头针在上面扎些小孔，然后装入水，一只手捏紧袋口，另一只手用力挤压塑料袋，观察水的流动方向。观察到:____________________________________________________________。说明：___________________________________________________________。三、活动Ⅲ：在帕斯卡球中注满水，用力推气筒，观察水喷射的方向。观察到:____________________________________________________________。结论：___________________________________________________________。四、活动Ⅳ：在改装的“帕斯卡管”内注满水，推动活塞，观察各个方向上橡皮膜形变的情况。观察到:____________________________________________________________。说明：___________________________________________________________。结论：___________________________________________________________。五、活动Ⅴ：用湿纸团堵住PVC管的两端，然后用筷子用力去顶其中一端，观察发生的现象。观察到:____________________________________________________________。说明：___________________________________________________________。六、活动Ⅵ：将两个横截面积不同的注射器竖直固定在铁架台上，并用橡皮管连接，在小注射器的活塞上放上重力为G1的砝码，在大注射器的活塞上放上重力为G2的砝码（G1＜G2），观察2个注射器活塞的变化情况。原理分析：