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研究液体的压强的教案
◆知识与技能
⑴. 知道液体内部存在压强,了解液体内部压强的特点,知道液体压强的大小跟什么因素有关。
⑵. 认识连通器,了解生活和生产中常见的连通器。
◆过程与方法
⑶. 经历模仿帕斯卡裂桶实验的过程,体会帕斯卡裂桶实验的意义。
⑷. 经历用U形压强计探究液体内部压强特点的过程,发展分析实验数据、概括物理规律的创造性思维能力。
⑸. 经历用选取“液柱”方法来推导液体内部压强公式的过程,培养学生的抽象思维能力,引导学生领会这种研究问题的方法。
◆情感态度与价值观
⑹. 通过液体压强公式的推导,让学生感受物理学逻辑推理的严密。
本节内容主要是探究液体压强的特点,学****液体内部压强的计算及液体压强应用的一个重要实例——连通器。虽然课程标准对本节课的内容没有具体的要求,但由于本节内容与生产生活联系密切,并且液体的压强特点是学****大气压强和浮力等知识的基础,是后续学****必备的知识,因此本节内容仍是初中学生必学的知识。
本节是按照“体验→探究→应用”的顺序编写的。首先通过“活动1:模仿帕斯卡的实验”让学生亲自动手实验,体会液体压强的“神奇”,从而激发学生探究液体内部压强规律的强烈愿望。然后通过实验说明液体对容器底和侧壁有压强,介绍U形压强计,安排“活动2:探究液体内部压强”,让学生自己动手实验探究液体内部压强的特点。在定性探究的基础上,教材利用选取液柱这种建立理想模型的方法,根据压强的定义公式推导液体压强公式,加深对液体内部压强特点的理解,并通过例题加深对液体压强公式的理解和应用,使学生的思维从感性认识上升为理性认识。连通器是液体压强的典型应用,通过对茶壶、过路涵洞、锅炉水位器、船闸的认识,使学生体会到连通器在生产生活中的广泛应用。最后,通过“STS”栏目介绍三峡船闸的原理和工作过程,增强学生的民族自豪感,激发学生爱科学、学科学的动机。
本节教学重点是探究液体内部压强的特点。教学难点是液体内部压强特点和液体压强公式。由于学生总认为液体的压强是由于液体受重力作用产生的,往往产生一种错误的认识:液体的重力越大,产生的压强越大,对“帕斯卡裂桶实验”等一类现象感到费解,对认识液体内部压强特点和理解液体内部压强公式形成干扰。另外,用选取液柱这种“理想模型法”推导液体内部压强公式,由于学生的抽象思维能力和想象能力水平还比较低,也会形成本节教学的一个难点。
本节课应从学生现有的知识和经验入手,引导学生提高实验认识液体内部存在压强,探究液体压强的特点,然后逐步深入,从理论上推导出液体压强的计算公式,并运用该公式分析实际问题。
教科书通过图10-12帕斯卡裂桶实验及其故事引入新课。除此之外,这里再提供几种引入方法以供参考:
(1)讲故事:①“聪明舰长巧补洞”:在一次海战中,敌人的一颗炮弹落到军舰上。军舰的底部、侧壁被炸开了两个大小相同的洞,海水汹涌而入。舰长果断命令三人去堵舰底,一人去堵侧壁的洞。侧壁的洞很快被一个人堵住了,而舰底的洞三个人却费了很大的劲才被堵住。同学们想一想为何舰底的洞那么难堵呢?②“潜水艇爆炸”:1963年,一艘最大潜水深度500米的美国潜艇——长尾鲨号,由于发动机发生故障,潜水艇不断下沉,最后发生爆炸,造成了骇人听闻的重大伤亡事故。潜水艇下沉后为什么会爆炸呢?③“玻璃变‘雪花’”:有位海洋学家曾做过这样一个实验,他把玻璃管的两端都密封好,再放入布包内,然后把玻璃管装入一端开口的铜管中,水可以从铜管口进去,接着他把铜管沉到5km的深海里。当他把铜管吊上来时,倒出布包一看,不禁惊呆了:布包里玻璃不见了,只剩下一堆象雪花似的粉状物,这是什么原因呢?
(2)观察思考:①演示如图1实验,并提出问题:“水为什么会向塑料管内喷?为什么塑料管进入水中的深度越大,喷出的水花越高?
”②演示如图2实验,并提问:“小孔的大小相同,水的多少相同,为什么水流出需要的时间不同?”(乙需要的时间较少)
(3)想象体验:提出一些能建立物理情景的问题,让学生回忆或想象自己的体验。如提问:我们在游泳时常常会潜入水中或在水池中行走,这时你有什么感受?学生可能会回答水浸没到胸部以上时感到呼吸困难,或潜水时感到的压抑等等。那么为什么会有这样的感受呢?由此引导学生猜想、分析,引出液体的压强问题。
令人惊奇的实验
“活动1:模仿帕斯卡的实验”目的是在于用学生感到惊奇的效果,意识到液体会产生压强。本实验活动会对学生认识产生强烈的冲击力,做好这个实验,会使学生对物理产生惊奇感和兴奋感,教师一定要创造条件让学生做好这个实验。
如果条件允许(器材较多,教室内场地空间较宽敞),这个活动可以由学生分组完成,这样学生活动更充分,体验更深刻