1、液体的压强教学设计液体的压强教学设计 一、教学目标一、教学目标 （一）知识与技能（一）知识与技能 1认识液体压强与液体深度和密度的关系，能准确陈述液体压认识液体压强与液体深度和密度的关系，能准确陈述液体压 强的特点，能用液体压强的特点来解释简单生产、生活中的问题。强的特点，能用液体压强的特点来解释简单生产、生活中的问题。 2能熟练写出液体压强公式，并能进行简单计算。能熟练写出液体压强公式，并能进行简单计算。 3能说出连通器的特点，并能举出一些常见连通器的实例。能说出连通器的特点，并能举出一些常见连通器的实例。 （二）过程与方法（二）过程与方法 1经历探究液体压强特点的实验过程，感受液体的压强。
2、经历探究液体压强特点的实验过程，感受液体的压强。 2通过探究液体压强特点的实验过程，熟悉使用转换法、控制通过探究液体压强特点的实验过程，熟悉使用转换法、控制 变量法研究问题。变量法研究问题。 （三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观 1在观察实验的过程中，培养学生实事求是、尊重自在观察实验的过程中，培养学生实事求是、尊重自然规律的然规律的 科学态度。科学态度。 2通过学生主动探究，让学生体会到科学探究的乐趣和认识规通过学生主动探究，让学生体会到科学探究的乐趣和认识规 律的快乐，培养学生的动手能力和创新意识。律的快乐，培养学生的动手能力和创新意识。 3 密切联系实际， 提高科学技术应用于日常
3、生活和社会的意识。 密切联系实际， 提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。 二、教学重难点二、教学重难点 物质存在的状态不同， 压强表现的特点也不同。 压强的概念包含物质存在的状态不同， 压强表现的特点也不同。 压强的概念包含 固体压强、 液体压强和气体压强。 本节从液体具有流动性和受重力作固体压强、 液体压强和气体压强。 本节从液体具有流动性和受重力作 用出发研究液体压强的特点。 液体压强知识综合性较强， 它是在学习用出发研究液体压强的特点。 液体压强知识综合性较强， 它是在学习 了密度、力、平衡力和压强的基础上展开的。这些知识又为后面浮力了密度、力、平衡力和压强的基础上展开的。这些知识又
4、为后面浮力 的学习奠定基础。本节内容由“液体压强的特点” “液体压强的大小”的学习奠定基础。本节内容由“液体压强的特点” “液体压强的大小” “连通器” 三部分“连通器” 三部分内容组成， 重点是液体压强的特点和液体压强的大内容组成， 重点是液体压强的特点和液体压强的大 小。为了能让学生有直观的感性认识，较好地理解液体压强的特点，小。为了能让学生有直观的感性认识，较好地理解液体压强的特点， 建议让学生经历探究液体压强特点的实验过程。 在引导学生通过实验建议让学生经历探究液体压强特点的实验过程。 在引导学生通过实验 定性研究液体压强特点的基础上， 结合建立的物理模型进行分析， 推定性研究液体压强
5、特点的基础上， 结合建立的物理模型进行分析， 推 导出液体压强跟液体深度和密度的定量关系。 这种从定性到定量的认导出液体压强跟液体深度和密度的定量关系。 这种从定性到定量的认 识过程， 有助于深化学生对液体压强特点的理解。 本节的难点是应用识过程， 有助于深化学生对液体压强特点的理解。 本节的难点是应用 液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。 连通器的内容， 体现了液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。 连通器的内容， 体现了 液体压强知识在生产生活中的重要作用。 建议教师通过对我国三峡船液体压强知识在生产生活中的重要作用。 建议教师通过对我国三峡船 闸的介绍，对学生进行情感态度与价值观方
6、面的教育。闸的介绍，对学生进行情感态度与价值观方面的教育。 重点是液体压强的特点和液体压强的大小。重点是液体压强的特点和液体压强的大小。 难点是应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。难点是应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。 三、教学策略三、教学策略 在教学过程中，先通过大量事例引入课题，创造一个物理情境，在教学过程中，先通过大量事例引入课题，创造一个物理情境， 让学生能联系生活实际体会到流体压强的存在。 然后利用已有的固体让学生能联系生活实际体会到流体压强的存在。 然后利用已有的固体 压强的概念， 引导学生设计出证明液体压强存在的方法， 包括用橡皮压强的概念， 引导学生设计出证
7、明液体压强存在的方法， 包括用橡皮 膜的形变代表液体压强的存在， 用形变的程度代表液体压强的大小等膜的形变代表液体压强的存在， 用形变的程度代表液体压强的大小等 问题。 然后通过对各种方案的归纳总结， 使学生认识体会到液体内部问题。 然后通过对各种方案的归纳总结， 使学生认识体会到液体内部 存在压强及液体内部压强的方向特点。 然后利用设计最优的方案去探存在压强及液体内部压强的方向特点。 然后利用设计最优的方案去探 究同一深度液体各个方向的压强特点及液体压强究同一深度液体各个方向的压强特点及液体压强与液体密度的关系。与液体密度的关系。 在整个探究过程中更强调对学生的启发和引导， 使学生在整个探究
8、过在整个探究过程中更强调对学生的启发和引导， 使学生在整个探究过 程中处于主动， 发挥主体地位， 同时也在知识的获得过程中充满成就程中处于主动， 发挥主体地位， 同时也在知识的获得过程中充满成就 感。感。 四、教学资源准备四、教学资源准备 多媒体课件、压强计、烧杯、水、盐水、饮料瓶、橡皮膜。多媒体课件、压强计、烧杯、水、盐水、饮料瓶、橡皮膜。 五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导 入 新 课 （5 分钟） 1播放视频： “蛟龙号”载人深潜器 是我国首台自主设计、研制的作业型 深海载人潜水器，设计最大下潜深度 为 7000 米级，是目前世界上下潜最 深的作业型载人潜水器。 2
9、潜水员潜入水中时为什么要穿潜 水服潜水？ 3据科学实验：在水下 100 多米深 度，食品罐头也会被压爆，人体血管 会收缩，肺部会被压缩到橘子般大 小，许多鱼类都无法在那样的深度生 存。 观赏、体会与力有液体压 强有关的现象，针对问题 积极思考可以暂时不回 答。 感受我国的 最新成就， 激 发民族自豪 感。 水下环境 多数学生未 知， 水中巨大 的压强学生 更不知道， 这 种神秘感更 能激发学生 强烈的学习 动机。 新课教学 （30 分钟） 一、液体压强的特点 演示：将一个盛有水的饮料瓶放在一 块海绵上，海绵会发生形变，说明盛 水的容器对海绵产生压强。 思考：水对容器底是否有压强？怎样 显示水对
10、容器底的压强？液体对容 器底部的压强方向向哪？ 把饮料瓶底剪掉，换成橡 皮膜，然后倒入水，观察 到橡皮膜发生了形变（如 图 1） ，这说明液体对容器 底部有压强。因为橡皮膜 是向下发生了形变，说明 液体对容器底部的压强方 向向下。产生这个压强的 图 1 将刚才的饮料瓶侧放，观察橡皮膜平 还是不平？向哪个方向凸出？这说 明什么？ 讲述：液体对容器侧壁有压强的原因 是液体具有流动性。那么，液体内部 是否有压强呢？ 演示：如图 2，将一个上、下、左、 右四面都带有橡皮膜的密闭立方体 容器放进盛水的玻璃杯中，同学们能 观察到什么现象？这说明什么问 题？从橡皮膜形变的方向能不能反 映出压强的方向？ 老师
11、：再仔细观察图 2，还能发现一 点，就是四个橡皮膜向里凹进的程度 不同。凹进的程度能说明什么呢？ 老师：液体内部的压强随深度增加而 增大。在同一深度，压强可能相等。 这个判断是否正确，还需要更精密的 原因就是液体受到重力。 橡皮膜向外凸出，说明液 体对容器侧壁有向外的压 强。 我们看到四个原本平平的 橡皮膜都向里凹进，这说 明液体内部也存在压强。 从橡皮膜形变的方向能不 能反映出压强的方向。最 上面的橡皮膜向下凹进， 说明它受到水向下的压 强；最下面的橡皮膜向上 凹进，说明它受到水向上 的压强；两边的橡皮膜向 右、向左凹进，说明它受 到水向右、向左的压强。 这说明液体内部不仅有压 强，而且向各
12、个方向都有 压强。 最上面的橡皮膜凹进的最 小，左右两面凹进程度相 同，但要比上面的大些； 下面的橡皮膜凹进程度最 大。橡皮膜凹陷程度越大， 说明它受到的压强越大。 所以图 1 还能说明液体内 部的压强随深度增加而增 大。在同一深度，压强可 能相等。 积累感性经 验， 为下面的 探究做准备。 用橡皮膜形 变程度反映 压强大小， 为 学习压强计 做铺垫。 测量工具，设计更合理的实验进行检 验。这个更精密的测量工具就是压强 计，大家结合压强计的实物和课本上 的图片，说出它的构造。 压强计是怎样工作的呢？ 演示让学生观察：没有力作用在橡皮 膜上时，U 形管两边的液面相平。手 按在橡皮膜上时，U 形管
13、两边的液面 还相平吗？按橡皮膜的手再用力些， U 形管两边的液面又有什么变化？ 讲述：手按在橡皮膜上时，手给橡皮 膜一个压强，使橡皮膜向里凹进，缩 小了橡皮膜内密封的空气的体积，气 压变大， 使 U 形管两边的液面左低右 高。作用在橡皮膜上的压强越大，U 形管两边液面的高度差也越大。 演示：将压强计的金属盒放入水中， 观察到什么现象？说明什么？使橡 皮膜分别朝上、朝下、朝左、朝右， 观察 U 形管两边液面是否始终存在 高度差？表明什么？ 总结：压强计能反应液体内部压强的 大小和方向。 压强计中 U 型管中液面 的高度差能反映液体压强的大小，高 度差大，反映液体压强大；橡皮膜的 朝向可以改变，便
14、于比较水内不同方 向的压强大小。橡皮膜在水中的方向 能反映出液体压强的方向，若橡皮膜 朝下，表明它受到的液体压强方向向 上。 通过刚才的学习，大家认为液体内部 有压强吗？液体内部的压强与哪些 因素有关？你怎样设计实验进行验 证？ 明确实验方法的基础上，学生探究液 体内部压强的规律。 学生回答：压强计主要由 一侧装有橡皮膜的金属 盒、橡皮管、U 形玻璃管 （内装着色液体） 、刻度板 等组成。 学生观察并回答：没有力 作用在橡皮膜上时，U 形 管两边的液面相平。手按 在橡皮膜上时，U 形管两 边的液面有高度差。用力 越大，U 形管两边的液面 高度差越大。 学生：观察到 U 形管两边 液面出现高度差
15、，这表明 橡皮膜受到了水的压强。 也就说液体内部有压强。 U 形管两边液面始终存在高 度差表明液体内部向各个 方向都有压强。 学生思考并回答：把压强 计的橡皮膜放在水中，观 察 U 形管两边液面是否有 高度差，就可以知道液体 内部是否有压强。保持金 属盒在水中的深度不变， 改变橡皮膜的朝向，可以 研究液体内部不同方向压 通过手按与 放入液体中 师生总结，液体压强的特点：液体由 于具有重力和流动性，对容器底部和 侧壁都有压强；液体内部不仅有向下 的压强，也有向上的压强，液体内部 朝各个方向都有压强；在同一深度， 液体向各个方向的压强都相等；深度 增大，液体的压强增大；液体的压强 还与液体的密度有
16、关，在深度相同 时，液体的密度越大，压强越大。 解释现象：1人从浅水走向深水区， 当水浸没胸部以下时，会有胸闷的感 觉，你知道什么原因吗？ 2大家对抗洪清抢险的场景不陌生 吧！为什么洪水来了，本来坚固的堤 坝随时会有决堤的危险呢？ 3我们也可以利用液体的压强为我 们服务。比如家里的下水管堵塞了， 可以利用一只较长的管子与下水管 的管口连接好，向管子里倒水，只需 几杯，只听“哗”的一声，下水管通 了。这利用了什么道理？ 强的关系。改变金属盒的 深度能研究液体压强与深 度的关系。将水换成盐水 进行实验，能研究液体压 强与液体密度的关系。 都能使高度 差改变的对 比， 让学生清 楚压强计能 反应液体
17、压 强的工作原 理。 二、液体压强的大小 图 3 思考：我们已经知道液体内部的压强 与深度和液体密度有关，那么液体内 部的压强与深度和液体密度有怎样 的数量关系呢？我们假想在液体内 部深度 h 处有一很薄的小液片，小液 片的面积为 S（如图 3） 。小液片要受 到它上面液体的压力 F，这个压力就 画出模型，引导学生进行 推导。 用理论上的 推导能进一 步验证前面 科学探究的 正确性。 推导 过程中因为 涉及到前面 学过的较多 的知识点， 教 师要帮助学 生，适当指 导。 等于上面液体的重力 G， 而重力 G 大 小与质量 m 有关，质量 m 与液体密 度和体积 V 有关。利用上述物理 量，能否
18、计算出小液片受到的压强？ 液体内部压强公式： 说明： （1） 公式适用的条件为： 液体。 （2）公式中各符号代表的物理量及 其单位：p压强Pa； 密度kg/m3；g98N/kg；h 深度m。深度是指从液面到 所研究的那点的垂直距离，而不是从 该点到容器底或到封闭的容器上盖 面的距离。 （3）从公式中看出：液体 的压强只与液体的密度和液体的深 度有关，而与液体的质量、体积、重 力、 容器的底面积、 容器形状均无关。 著名的帕斯卡破桶实验充分说明这 一点。 出示例题，指导演练。 三、连通器 出示连通器，观察连通器在结构上有 什么特点？ 往连通器中注入红色的水。观察：各 容器中液面是相平的吗？ 将连
19、通器靠近黑板后并引导学生观 察水面找学生画出各液面所在黑板 上的位置，连线。 将连通器倾斜，也在黑板上描出液面 所在点，连线。 总结：连通器里装一种液体且液体不 流动时，各容器中的液面总是相平 的。 茶壶、 锅炉水位计、 乳牛自动喂水器、 学生观察，参与实验。 观看课件，能说出工作过 程。 各液面是否 相平很难观 察， 特别是在 连通器倾斜 的情况下， 因 此改进实验 方法可减少 视差带来的 误差， 从而使 结论更准确 科学。 展示物理科 学的应用价 值， 同时激发 民族自豪感。 船闸等都是应用连通器原理的例子。 课件展示：船闸的原理图和工作过 程。 课 堂 小 结 （5 分钟） 通过今天的学习，同学们有哪些收 获？在实验探究中又存在哪些问 题？还有什么想探究的问题？ 学生可以个别回答，或相 互交流，在交流的基础上 进行学习小结。 促进知识的 巩固掌握。 提 升学生的交 流表达能力。
