液体的压强教案示例一(共10篇)
1.巩固液体内部压强的规律的知识。
2.在理解液体内部压强的规律的基础上学会对液体压强的计算,记住液体压强的计算公式,并能利用公式进行简单的计算。
3.初步培养学生由形象思维过渡到抽象思维的分析、推理能力。
(二)教具
演示用:烧杯、水、轻质硬塑料的均匀圆柱体的平底药瓶、红水少许。
(三)教学过程
一、课前提问和新课引入
1.提问
(1)通过上节课的学习,关于液体压强,你学到了哪些知识?
(2)上面问题,由学生回答,由学生补充,然后进行讲评。
2.引入:请同学们阅读本节课文前的“?”,读后教师讲述:同学们已经知道了液体内部压强的规律,根据课文前的“?”和图10―13,液体在某一深度处的压强有多大,应该怎样计算呢?本节课将探讨这一问题,希望同学们认真学习。(教师板书课题:第三节液体压强的计算)
二、进行新课
1.讲述:(1)根据上节课的研究,由于液体具有流动性,液体压强与固体对支承面的压强有不同之处。液体压强的规律,在课文已有记载请同学们阅读课文“液体压强”这段黑体字,并注上符号。(板书液体压强的规律)
(2)既然液体内,在同一深度处向各个方向的压强相等,我们只要计算出向下这个方向的压强,这一深度向各个方向的压强都知道了。
2.演示、分析:
(1)演示:将轻质塑料均匀圆柱体的平底药瓶装满红水,轻轻放入盛有清水的烧杯中,让药瓶竖直在烧杯内的水中,使瓶口与水面相平(如图)。
(2)讲述、启发学生的抽象思维:设想从水面到该药瓶底部有一液柱,底部有一液片,其面积S等于该液柱的横截面积(设S=1厘米2),液片在水中所处深度等于液柱长(设h=20厘米),这个液片受到的压强可按以下步骤进行计算:(边讲述边板书)
A.求液柱的体积 V=Sh=1厘米2×20厘米
=20厘米3。
B.求液柱的质量 m=ρV=ρSh
=1.0×103千克/米3×2.0×10-5米3
=2×10-2千克。
C.求液柱的重力和液柱对液片的压力
F=G=mg=2×10-2千克×10牛/千克
=0.2牛。
D.求液柱对液片的压强,这也是液体内20厘米深处的压强
=ρhg=1.0×103千克/米3×0.2米×10牛/千克
=2×103帕。
(3)根据以上分析,深度h处的液体压强为
p=ρhg。
因此,在计算液体压强时,可以根据以上四个步骤进行,也可以利用公式计算。希望同学认真理解计算的步骤,切不要死记硬背公式。
(4)利用公式计算液体压强时,一定要统一单位,即ρ用千克/米3,h用米,g的单位是牛/千克,计算出的压强单位是帕斯卡。同时要理解公式中的h是深度,即液体内某处到液面的距离,而不是该处到底部的距离。
3.讲述:由公式p=ρhg,请大家想一想,液体压强跟哪些因素有关?跟上节课我们研究得出的液体内部压强的`规律是否相一致?教师启发,由学生回答。
三、课堂练习
1.请同学们计算课本中的〔例题〕。将全班分为三部分,一部分照课本中〔例题〕要求做,第二部分同学照〔例题〕,且把煤油柱改为水柱做,第三部份同学把煤油柱h=20厘米,改变煤油柱h=30厘米,同时分别抽三位学生在黑板上做。
2.学生练习后,教师讲述:根据两部分学生所做结果和前面讲述液体压强计算步骤所得结果,同学生一起分析得出:液体压强跟液体深度有关,越深的地方压强越大;深度相同时,液体密度越大,压强也越大;液体压强跟液体受到的重力无关,跟液体的横截面积(即容器的形状)无关。通过练习所得结果,跟上节实验研究所得液体压强的规律相一致。
四、归纳本课学习内容
1.本课学习了液体压强的计算,可以按步骤计算,也可以利用公式p=ρhg计算。希望同学们对按步骤计算要认真理解、掌握,不要死记硬背计算公式。
2.利用公式计算液体压强时,一定要按规定使用单位,即ρ――千克/米3、h――米、g――牛顿/千克,压强p的单位就是帕斯卡。
3.根据液体压强公式可知:液体压强跟液体的深度和液体的密度有关;跟液体的总重、盛液体的容器形状无关。注意理解公式的物理意义。
五、布置作业
1.课后把课文阅读两遍,认真理解液体压强的计算步骤和公式p=ρhg的意义。
2.把节后练习第4题、章后习题第5、6题做在作业 本上。注意:在计算时一定要使用规定的单位。
(四)说明
1.本课重点是在归纳液体压强规律的基础上,分析液体内某一深度处压强的计算步骤和推导液体压强的计算公式。在分析、推导前设想一段液柱(学生的抽象思维),由于初二学生思维能力的限制,补充做了演示实验使学生的思维由形象过渡到抽象,使学生先有一个实际感受,再进行想象,搭一个阶梯,就比较容易了。
2.本课分析较多,为了使学生在45分种内不至于疲劳,让学生对例题自己练习,并且分为三部不同条件进行练习,练习后再分析液体压强跟哪些因素有关,更为恰当。同时让学生通过练习、比较分析,这样得出结果就顺理成章。
3.讲解中,对公式p=ρhg中的h表示深度要特别强调,避免学生误认为h是液体内某处到容器底部的距离,否则将在计算中发生不必要的错误。
4.对于布置的作业 中的计算题,希望能要求学生按步骤计算和利用公式计算两种方法来完成,达到学生对公式物理意义的理解的目的。
第八章 压强实验探究:液体的压强
1.知识与技能
(1)了解液体内部存在压强,以及液体内部压强的方向。(2)了解液体压强的大小跟什么因素有关。
(3)认识液体压强的实际应用——连通器,了解生活和生产中形形色色的连通器。2.过程与方法
(1)通过对演示实验的观察,了解液体内部存在压强的事实,知道液体内
部不深度处压强的大小和方向。(2)体验和感悟游泳时身体受到水产生的压强 3.情感、态度与价值观
(1)在观察实验过程中,培养学生的科学态度。
(2)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。(3)鼓励学生积极参与探究活动。
一、课前复习:
1.什么叫压强?写出压强大小的计算公式。2.压强的单位是什么?15帕斯卡表示什么意思? 3.以上问题,由学生回答,回答有错的请另外的学生纠正或补充,然后由教师评讲。
二、新课引入 问题的提出:课件1 放在水平面上的固体,由于受到重力作用,对支承它的物体表面有压强。液本也受到重力作用,液体没有固定的形状,能流动,盛在容器内对容器底部、侧壁和内部有没有压强?如果有压强,会有哪些特点呢?(板书课题:第二节实验:研究液体的压强)1、我们可以猜想液体的压强与液体的密度和深度有关。
(1)实验探究:将少量水倒在平放在桌上的玻璃板上,水在玻璃板上散开:将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃圆筒内(倒水前,让学生观察橡皮膜表面与筒口相平),请同学们说一说,观察到什么现象?(橡皮膜向下凸出):把水倒入侧壁开口处扎有橡皮膜的圆筒(倒水前,也让学生观察橡皮膜表面与侧壁筒口相平),又请同学说一说,观察到什么现象?(橡皮膜向外凸出)。(2)讲述:根据以上实验表明,液体由于受重力作用,对容器底部有压强;对阻阻碍液体散开的容器壁也有压强。(教师板书)2.学生分组实验:
(1)讲述设问:液体对容器底部和侧壁有压强,液体内部有没有压强?如果有压强,这个压强有什么规律呢?下面请同学们通过实验,自己来研究,找出液体内部压强的规律。
(2)介绍压强计:介绍时,用手指轻轻按一按金属盒口的橡皮膜(不宜重接避免U形管中的水冒出管口),请同学们观察压强计U形管中两管液面出现的高度差,力稍大点,两管液面的高度差也增大,表明:U形管两管液面的高度差越大,橡皮膜表面受到的压强也越大。(3)讲述实验步骤:
一面讲述,一面演示。接着请同学们阅读课文中的“实验步骤”,表清楚应当怎样做实验,通过实验要研究什么问题。实验时,注意金属盒口朝着什么方向,并要保持橡皮膜在液体(水或盐水)中的深度相同的同时,观察U形管两管液面的高度差,认真做好记录。
(4)学生按步骤进行实验(一部份同学用水做,另一部分同学用盐水)。实验中,教师注意指导、检查着重检查橡皮膜所朝的方向、记录数据和U形管两管液面的高度差,以免得出错误的结论。
(5)实验完后,请同学们对实验所记录的数据进行分析,液体内部是否有压强?液体内部压强有什么规律?分别请用水和盐水做实验的一组同学说一说,在同一深度处,U形管两管液面的高度差,两部分同学所做实验的U形管两管液面的高度差不同,说明了什么问题
3.课堂讨论(教师问,学生答)、利用课件进行总结:
问:当把压强计连着的扎有橡皮膜的金属盒放入水中(或盐水)时,在U形管中观察到什么?(学生答:U形管的两管液面出现高度差)问:出现这个高度差,说明什么问题?(学生答:表明液体内部有压强)问:把橡皮膜朝不同的方向,U形管两管液面还有没有高度差?又说明什么问题?(仍有高度差,表明液体内向各个方向都有压强)问:将橡皮膜保持在同一深度,朝着不同的方向,这个高度差是否相等?说明什么问题?(学生答:这个高度差相等,表明液体内同一深度处向各个方向的压强相等)问:将橡皮膜保持在同一深度,朝着不同的方向,这个高度差是否相等?说明什么问题?(学生答:这个高度差相等,表明液体内同一深度处向各个方向的压强相等)问:橡皮膜在3厘米、6厘米、9厘米处时,这个高度差有什么不同?又说明什么问题?(学生答:6厘米处这个高度差比在3厘米处大,9厘米处这个高度差更大,表明液体内的压强随深度的增加而增大)问:用水和盐水做实验的U形管两管液面的高度差,在同一深度为什么盐水比水大?又说明了什么问题?(学生答:因为盐水的密度大于水的密度,表明在同一深度处,液体密度越大的压强也越大)4知识拓展
利用压强公式P=F/S 推到液体压强公式 见课件
三、归纳小结本课学习情况
1.讲述:这节课通过老师演示实验和同学们分组实验,知道了液体压强的产生和液体内部压强的规律,同学们很有收获,今后还要继续努力,发扬这种研究问题的精神,认真学好物理知识。2.请同学们整理好自己桌上的器材。
四、、课堂练习:
见课件
五、、布置作业:
《液体的压强》选自苏科版八年级物理下册教科书第十章《压强和浮力》的第二节。其主要内容包括体会液体对容器底部、壁部以及液体内部都存在压强,了解液体压强存在的原因并探究液体内部压强的大小与哪些因素有关。
【学情分析】
初中阶段学生的形象思维能力相对较强,抽象思维能力相对较弱,注意力不能持久集中,每个学生的智力发展、认知水平、兴趣爱好各不相同,但是学生都喜欢看实验和做实验,并有一定的生活积累,他们对液体压强会有一定的认识,但只停留在感性认识的阶段。如果直接让他们想办法设计出证明液体压强存在的实验来,未免难度过高。然而学生的思维是活跃的,求知欲强,而固体、液体的压强具有共性,又有其自身的特性,因此,本节设计是安排在学生学习了固体压强概念之后,再根据固体压强的特点,通过类比,进一步探究设计出证明液体压强存在的方案。
【设计思想】
本节课是一节很好的探究素材,因此在设计这节课时,力求体现探究过程,在教师的指导下,在学习中自主的发现问题、探究问题、获得结论,使学生从“学会”转化成“会学”,成为学习的真正主人。
本节课在设计时着重于对学生的启发,让学生通过实验现象探究得出液体压强的特点。本节课从学生现有的知识和经验入手,引导学生自主设计出证明“液体内部存在压强”的实验来,通过小组讨论自主设计实践出来的知识往往会印象深刻。
在教学过程中,先通过一个小实验留下问题,引发学生思考,引入课题。通过两个小的物理情境和一段视频,让学生亲身体验液体压强的存在。然后通过学生探究实验和教师演示实验来探讨液体内部压强的特点,学生的实验结论加之教师的引导共同总结液体内部压强的特点。到此时,学生就对液体压强有了更深层次的了解,回到课前遗留问题,学生思考塑料片在什么情况下会下落?什么情况下不会下落?通过思考讨论加深其对液体内部压强特点的理解。最后在通过帕斯卡实验以及潜水问题对液体内部压强的特点做升华,完成本节课教学。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)观察实验,认识液体内部存在压强及液体内部压强的方向。
(2)经历实验探究过程,了解液体压强的大小跟什么因素有关。
2.过程与方法
(1)能联系生活实际,感知液体压强是一种客观存在的东西。
(2)根据固体压强的概念,设计出证明液体压强存在的方法。
(3)能通过实验探究体会到液体压强的大小与什么因素有关。
3.情感态度与价值观
(1)在整堂课的学习中,能经过发散式思维的训练,培养学生乐于参加探究的态度,敢于把想法说出来与大家交流的勇气。
(2)在观察实验中,培养学生的科学态度。能对学习的过程、知识和方法进行总结,梳理所学知识,学会反思。
【教学重难点】
1.重点:知道液体压强的特点。
2.难点:如何引导学生探究影响液体压强大小的因素,对设计出来的实验方案进行归类并得出影响液体压强大小因素的结论。
【教学资源】
1.教师:
(1)演示实验器材:饮料瓶、塑料片、水槽、烧杯、两端开口的玻璃圆筒、橡皮膜、侧壁开口的玻璃管、U形管压强计、水、盐水、大量筒;
(2)其他资料:《海神号》视频、课件以及多媒体设备。
2.学生:U形管压强计、水、大量筒
【教学过程】
一.新课引入——“可乐瓶”实验
【师引】一个底端开口的饮料瓶,用一个没有孔的塑料片托住底部一起放装有水的容器中,当我松开手之后,塑料片会下落吗?塑料片不会下落,如果给这个饮料瓶里面注入水,大家猜一猜塑料片会下落吗?(边演示实验边引导)
【学生】不会
【师】好,我们一起看一看(教师给饮料瓶里面注水)边加边问:“塑料片会下落吗?”
【学生】“不会”
整体设计说明
通过复习放在水平面上的固体的压强产生的原因,提出新问题:液体也受重力,在容器中的液体对容器底有没有压强呢?继而用实验来直观地观察液体产生的压强,再对液体的压强产生的原因及影响液体压强大小的因素展开讨论与探究,最后进行整理总结。这样的安排使知识学习过程过渡自然,不是突兀地提出液体的压强,并能自然地了解液体压强产生的原因;对影响液体压强大小的因素的实验探究,使学习过程成为在探究中学习的过程,既学到知识,又培养学生的探索能力和协作精神。
教材分析
本节内容是压强在液体中的表现。学生在生活中体验较少,已有的感性认识少,使得本节知识比较抽象,加上学习本节内容需要用到密度和重力的知识,对学生来说难度较大。液体压强是固体压强知识的延深,并是浮力产生的原因,起到承前启后的作用,因而要重视本节的教学。
教法建议
探究、实验、分析讨论法。
学情分析
学生已学习了固体压强产生的原因及影响压强的因素,并具有密度知识,这为学习液体压强打好了基础。
在我们的生活中,能体验到液体压强的事件很少,就是游泳,由于水不会太深,也难以觉察到水的压强的存在,造就了液体的压强这一知识比较抽象。教学过程中多用现象比较直观的实验,增加学生的感性认识,就容易接受新的知识。
学法引导
自学与互学总结归纳实验探究。
三维目标
1、知识与技能
(1)了解液体内部存在压强及液体内部压强的方向。
(2)了解液体压强的大小跟什么因素有关,知道计算液体压强的公式。
(3)认识液体压强的实际应用——连通器,了解生活和生产中的连通器。
2、过程与方法
(1)通过探究串联、并联电路电压的关系,体验科学探究的过程,领会科学研究的方法。
(2)能运用实验法、数据分析法归纳总结物理规律。
3、情感态度与价值观目标
(1)利用实验,激发学生自主探究的欲望,接受科学态度的培养。
(2)培养学生爱科学、用科学的意识。
(3)通过船闸的学习,激发爱国情怀。
重点难点
重点:通过实验认识液体压强的特点及影响因素,利用物理模型推导公式。
难点:液体压强与深度及密度的关系。
课时安排
1课时
教学过程
一、新课引入(约2分钟)
1、如下图所示,木块放至杯底,木块因受重力作用,对杯底有压强;若向杯中倒入水,水对杯底有压强吗?__________,方向,产生的原因是________________。
2、杯子中的水,如果杯壁突然消失,会出现什么情况?说明水具有性。有杯壁的存在为什么水就不流散呢?说明杯壁对水力的作用,同时水对杯壁力的作用,即,水对杯壁压强,产生的原因是。
3、如果水的压强只是向下或侧向的,如下图所示,那么浸在水中的物体(“一定”或“不一定”)向下运动而不向上运动,浸在水中的物体都是下沉的吗?说明什么?
【设计意图】利用知识的迁移能力,合理推理出结论,使学生有成就感,激发学生的兴趣,同时锻炼了学生的分析推理能力、知识迁移能力,又为学习浮力打下基础。
二、新课讲解
(一)液体压强的特点
1、探究液体是否存在压强(约4分钟)
教师:请同学们设计一个实验或装置,能够直观地观察到液体有没有压强。提示:利用力的作用效果。方案1:利用力可以改变物体的运动状态;方案2:利用力可以使物体发生形变。(2分钟左右的讨论,学生有没有设计出方法或装置不要紧,关键是给学生一个思维的时间与空间,对有效思路给予以表扬)
讨论过后,展示老师采用的装置,如下图。玻璃杯的底是用橡皮膜来制作的。倒入水后,如果有压强,橡皮膜将发生形变(侧橡皮膜先不提及,实验时将它背向学生)。
老师演示,倒入水后,让学生注意观察实验现象。
提问:看到什么现象?说明什么?方向向哪?为什么?
然后老师假装不经意将侧膜转向学生:这个玻璃筒侧壁也开了口,让我用橡皮膜堵住了。
如果有学生发现此处橡皮膜外凸,就势引导提问,如果没有学生发现,老师故作才发现,引导提问,引发思考与讨论。
问题:里面的水所受的重力是竖直向下的,对容器底部有向下的压力,底部的橡皮膜向下凸出理所当然,这侧橡皮膜怎么也外凸了呢?说明什么?什么原因呢?(如果学生想不到,提示比较固体液体有什么不同的特性)
【实验结论】
A.液体对容器底和侧壁都有压强。
B.液体压强产生的原因是由于液体受到重力作用;液体具有流动性。
【设计意图】各知识点之间过渡自然,层层推进,连贯性强,同时增加了趣味性。
2、探究液体内部是否存在压强(约2分钟)
提问:液体对容器底的容器壁都有压强,液体的内部有没有压强存在呢?比如我们将一个物体浸在液体中,
这个物体受不受液体的压强呢?
【实验探究】(1)液体内部是否存在压强;
(2)液体内部的各个方向是否存在压强。
【实验器材】
【探究步骤】
(1)介绍压强计:先观察U形管液面的高度差,然后让学生用手轻轻压一压探头的橡皮膜,观察U形管中液面出现的高度差有什么变化。小幅度地变化压力大小,观察液面高度差的变化。由观察可知:橡皮膜受到的压强越大,U形管中液面高度差越大,或者说,U形管中液面高度差越大,说明橡皮膜受到的压强越大。(转换法)
(2)将探头浸入水中,观察U形管中液面的高度差。
(3)随意变换橡皮膜的朝向,观察U形管中液面的高度差是否还存在。
【实验结论】液体内部各个方向都有压强。
3、探究影响液体压强大小的因素(约8分钟)
【实验器材】
【实验步骤】
(1)讨论猜想:液体的压强与哪些因素有关,将合理的猜测写到黑板上。提示:依据生活经验及相关知识猜想,不可乱猜。
①浅水潜水戴水镜氧气瓶就可以,深水潜水就需要穿防护装备→→深度
②液体压强产生的原因由于受到重力,相同体积条件下,液体密度越大,所受重力越大→→液体的密度
③液体内部各个方向都存在压强→→方向
(2)讨论实验方法:经讨论、引导,得出实验方法——控制变量法。
(3)保持探头浸入水中的深度不变,将橡皮膜朝向不同方向,观察U形管中液面高度差有什么变化。
(4)将探头浸入的深度逐渐加深,在不同的深度停留一下,观察U形管中液面高度差有什么变化。
(5)保持探头浸入深度不变,分别将探头浸入清水和盐水中,观察U形管中液面高度差有什么变化。
【实验结论】(综合以上三个实验)液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度,各个方向压强相等;同种液体中,深度越大,液体的压强越大;液体的压强还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
【设计意图】将课本的实验拆分开来,使学生对液体压强的认识由少及多,逐步掌握,而不是一股脑全涌出来。
(二)液体压强大小的计算方法(约7分钟)
【问题】我们知道了液体的压强与深度、密度有关,到底和深度、密度有什么定量的关系呢?能否找到液体压强的计算公式呢?
【提示】同一液体同一深度处,各上方向的压强都相等,那么只需要计算某一个位置竖直向下的压强就可以了。
【探索过程】按老师设计的问题探索。
液体某深度处竖直向下的压强是由于该位置受到上方液体的压力产生的,压力大小等于上方液体的重力。要计算压强,需要设上受力面积。设液体中深度为h处有一受力面积s,液体密度为ρ,如下图所示:
1、s上方液体柱的体积是多少?
2、s上方液体柱的质量是多少?
3、s面受到的压力是多少?
4、s面受到的压强是多少?
液体压强计算公式是?
注释:这种方法是模型法。
加强理解:1、公式中各个字母代表什么物理意义?(强调h的含义)单位分别是什么?
2、根据公式说出液体压强的.特点。
3、根据公式说出液体压强与哪些因素有关。
【设计意图】用问题的方式帮助学生形成物理模型,让学生自主推导公式,加深学生对公式的理解与掌握,并增加学生的成就感,提升教学效果。
(三)连通器(约6分钟)
【实验演示】将U形管从压强计中拆下来,让学生观察里面的液面特点;然后将U形管倾斜再观察;向里加一点水,减一些水,观察两侧液面特点,将水倒入连通器后观察。
【实验现象】两侧的液面总是相平。
【分析论证】让学生分组讨论,然后引导着做出解释:如果不相平,液面高的一侧产生的压强大,会把水压到液面低的一侧,如果相平了,两侧压强相等,达到平衡。
【实验结论】(这种上端开口、下端连通的容器叫连通器)连通器里的液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
【应用】先试着让学生寻找生活中的连通器,然后介绍几例典型,最后介绍船闸。
【设计意图】由一系列演示所观察到的现象,激发学生好奇心,学会认真观察实验、分析实验。
三、课堂小结(约2分钟)
让学生归纳本节课学到的内容,最后由教师系统地总结。
四、课堂例题(约5分钟)投影
1、利用液体压强公式解释拦河大坝为什么修成上窄下宽的形状?潜水员潜水的深度不同,防护装备有什么不同?
2、下列说法正确的是
A.液体内部没有压强
B.液体对容器底有压强,对侧壁没有压强
C.液体内部同一深度处,各个方向压强相等
D.液体的压强跟深度有关,跟液体的密度无关
3、如图所示,拦河坝高30m,水库水位23m,距水底7m处的A点所受水的压强是多大?
【设计意图】帮助学生快速了解、掌握主要知识点,第3题强化“深度”的理解。
五、达标测试(约8分钟)
让学生在规定时间内单独完成达标测试的8道题,对学易错题进行重点讲解。
六、布置作业(约1分钟)
动手动脑学物理。
1.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点:
(1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。
(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。同种液体,深度越深,压强越大。
(3)计算液体压强的公式是p=ρgh。可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。与重力无关。
2.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。容器底部受到液体的压力F=pS=ρghS,其中“h”底面积为S,“hS”为高度为h的液柱的体积,“ρghS”是这一液柱的`重力。因为液体有可能倾斜放置。 所以,容器底部受到的压力其大小可能等于,也可能大于或小于液体本身的重力。若杯为上小下大,则液体对杯底的压力大于液体本身的重力。若杯为上大下小,则液体对杯底的压力小于液体本身的重力。若杯上下部分大小相等,则液体对杯底的压力等于液体本身的重力。
在U型玻璃管内盛了有色的水,玻璃管一端用橡皮管连接一个开有小孔的金属盒,金属盒上蒙有一层橡皮膜。未对橡皮膜加压时,U型两管中的水面在同一高度上,用力压橡皮膜时,跟盒相连的管中压强变大,水面就下降,另一管中水面上升。加在橡皮模上的压强越大,两管中水面的高度差就越大。
光的折射
一、教学目标
(一)知识目标 了解光的折射现象与折射规律。2 了解在折射中,光路是可逆的。
(二)能力目标
通过演示光的折射现象,培养学生的观察能力。
(三)情感体验目标
通过领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱,亲近的情感。
二、教学设想 1 重点、难点、疑点
(1)光折射时遵循光的折射规律
(2)利用光的折射规律解释光的折射现象 2 课型及基本教学思路 课型:新授课。
基本教学思路:光的折射规律可让学生通过实验总结归纳得出,不仅使学生掌握知识,还可提高学生的学习兴趣。
三、教具学具准备
光的折射演示器、水、烧杯、碗、筷子等。
四、教学设计
(一)导入新课
(1)影子与水中倒影是怎样形成的?
(2)早晨,太阳还在地平线以下时我们就可以看到了,为什么?
(二)新课教学 1.整体感知
光由一种物质进入另一种物质中时,传播方向发生改变,这就是光的折射现象。
光折射时遵循光的折射规律,当光从空气斜射入其他介质中时,折射光线向法线偏折,垂直入射时,光的传播方向不变,在折射中光路也是可逆的。
2.教学互动 互动1 将筷子斜插入盛有水的碗中,你看到什么现象?
明确
通过观察,发现筷子在水中的部分向上偏折了。这是由于光从水中射向空气发生折射的缘故。启发同学们列举生活中的折射现象,归纳什么是光的折射。早晨太阳还在地平线以下时就可以看到,就是光的折射现象。
互动2 探究光从空气进入水中发生折射时的规律。
明确
通过实验归纳:光从空气进入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折,当光垂直射向水中,光的传播方向不变。潜水员潜入水中看岸上的树木会觉得更高大。在实验基础上,引导学生作出光折射时的光路图。
互动3 探究光从水中进入空气巾发生折射时的规律。
明确
通过实验归纳:光从水中进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,说明了折射时光路也是可逆的。在岸上觉得水池底会比实际的要浅。
互动4 用鱼叉叉鱼时该怎样下叉才会准?
明确
我们在上面看到的水中的鱼实际上是光的折射形成的虚像,在鱼实际位置的上方,因此应将鱼叉压低些叉才会准。
3.达标反馈
(1)光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这种现象叫光的折射。当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线靠拢。
(2)下列不是光的折射形成的(C)A.海市蜃楼
B.池水看起来变浅 C.小孔成像
D.筷子插入水向上弯
(3)夜观星空,在有风的时候,常见星光有闪闪摆动的情况,其原因何在?(略)
(4)图2-4-1中是光从空气射向水中的情况,其中
MN 是两种物质分界面,BO 是入射光线,OC 是折射光线,∠AOE 是反射角。
4.学习小结(1)内容总结
通过本节课我们掌握了光的折射现象,光的折射规律。(2)方法归纳
本节课运用了实验、讨论等学习方法。
(三)布置作业
1.有经验的捕鱼人看到水中的鱼之后,应将鱼叉刺向所见鱼的位置较深处。2.做“硬币游戏”:把硬币放在不透明杯底一边,你向后退至到眼恰好见不到它为止。向杯里缓缓加水,渐渐地你会发现硬币“浮”起来了。
(四)板书设计
2.4 光的折射
一、光的折射现象
光由一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。
二、光的折射规律
1.内容。
以前讲液体压强的时候,往往是两节课解决问题:第一节课讲液体压强的特点,及液体压强的`公式推导,第二节课讲解液体压强的应用,包括液体压强的计算与连通器原理和应用。感觉两节课下来学生也能掌握得好好的。现在为什么变成了三节课呢?主要是在第一节课中我花了太多的时间。
在第一节课,我带领学生用实验器材认识了液体的特点:
1、液体对容器底部有压强。(分析其原因是液体受到了重力作用,并说明这也是液体压强的根本原因)
2、液体顷容器的侧壁有压强。(重点分析了液体具有流动性,从而对阻碍其向外流散的侧壁有压强)
3、液体的内部有压强。(动手和学生组装简易压强计让学生了解其构造及原理并注意细节:如U型管中的水看不清楚怎么解决?U型管中出现了高度差说明了什么?如何检验压强计是否漏气?)实际上这部分内容挺耽误时间的。
4、让学生辅助我进行实验,探究液体的压强与液体的深度、密度和方向的关系,并得出定性结论(一名学生帮助我专门作记录,并及时把记录向同学们汇报,有助于学生集中精力地去观察实验,分析数据,得出结论)
5、讨论:
1)深度到底该如何判断:(分别说出a、b、c、d四点在液体中的深度,好多学生都说出b是0cm,c是22cm,d是12cm,看来这个说明的意义还是巨大的,不然测试中提问c、d两点谁的压强大时,学生就有麻烦了)
2)回忆学习浮力时大鱼和小鱼的争论,如果改成“大鱼大,所以受到的压强大”和“小鱼深,所以受到的压强大”的说法时,到底谁对谁错?
3)讨论人类对深海的探测,让学生尝试想象一下连钢板都能被压缩的深海中竟然生存的鱼类可能有着什么样的特点?(这部分内容我认为设置比较好,学生很感兴趣,也能想象出深海中鱼的一些特点,如形状、发光等)
4)当堂对比实验,学生讨论:矿泉水瓶(瓶中装有适量水)放在手上时,正放与倒放时瓶子对手的压强的比较;矿泉水瓶中的水在正放与倒放时对底部压强的比较,从而让学生感受到液体的与因体压强不同之处。这个实验让学生感性的认识到了固体压强的分析要从压力和受力面积的角度分析,而液体压强的不同要从液体的深度与密度的角度去分析。加深了对液体压强知识的理解。
5)课后讨论:当你在游泳池中游泳时,潜入水下1米时受到的压强P1、当你在巢湖中游泳时,潜入水下1米时受到的压强P2、当你潜入大海中深度为1米时受到的压强P3之间到底有着什么样的关系?你又有什么发现?
通过这节课的学习,学生们在探究中掌握了知识,也提高了分析问题的能力,也很轻松地回答了我提出的各种问题,当第二节课时我让学生自己试着分析并推导出液体的压强公式时很多学生都能正确地说出其得出结论的过程。
1.本课重点是在归纳液体压强规律的基础上,分析液体内某一深度处压强的计算步骤和推导液体压强的计算公式。在分析、推导前设想一段液柱(学生的抽象思维),由于学生思维能力的限制,补充做了演示实验(学习支撑点)使学生的思维由形象过渡到抽象,使学生先有一个实际感受,再进行想象,搭一个阶梯,就比较容易了。
2.本课分析较多,为了使学生在45分种内不至于疲劳,让学生对例题自己练习,并且分为三部不同条件进行练习,练习后再分析液体压强跟哪些因素有关,更为恰当。同时让学生通过练习、比较分析,这样得出结果就顺理成章。
1、压力与压强的区别和联系:
压力 |
压强 |
|
定义 |
垂直压在物体表面上的力 |
物体在单位面积上受到的压力 |
物理意义 |
物体表面所承受的使物体发生形变的作用力 |
比较压力的作用效果 |
公式 |
F=pS |
P=F/S |
单位 |
牛顿(牛) |
1帕斯卡(Pa)=1牛顿/米2(N/m2) |
大小 |
有的情况下与物重有关,一般情况下与物重无关 |
不但跟压力的大小有关,而且跟受力面积的大小有关 |
液体对容器底部 |
F=pS |
P=ρ液gh (h:容器中某点到液面的竖直距离) |
2、液体的压强:
1、液体内部压强的规律是:液体内部向各个方向都有压强:在同一深度,向各方向的压强都相等;深度增加,液体的压强也增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
2、上端开口,下端连通的容器叫做连通器。连通器的特点是:当连通器里的液体不流动时,各容器中的液面总保持在同一高度。常见的连通器的实例:涵洞、茶壶、锅炉水位计等。
3、计算液体压强的公式是:P=ρgh
其中ρ是液体的密度,g=9.8牛/千克,h是液体的深度。
3、大气压强:
1、定义:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压或气压。
2、大气压产生的原因:空气受重力的作用,空气又有流动性,因此向各个方向都有压强,在同一位置各个方向的大气压强相等。
3、首次准确测定大气压强值的实验是:托里拆利实验。一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强,约为1.013×105Pa。
4、标准大气压强:大气压强不但随高度变化,在同一地点也不是固定不变的,通常把1.01325×105 Pa的大气压强叫做标准大气压强,它相当于760mm水银柱所产生的压强,计算过程为p=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa;标准大气压强的值在一般计算中常取1.01×105 Pa,在粗略计算中还可以取作105Pa。
流体压强与流速的关系:
1. 气体、液体都具有流动性,因此被称作流体。
2. 在流体中,流速越大的位置压强越小。
重、难点剖析
重力和压力的区别:可以从受力物体、施力物体、大小、方向、作用点等方面来比较。
注意正确地判断受力面积:压强公式 P=F/S 中的S是受力面积,而不是物体的表面积,关键看所讨论的压力是靠哪一个面承受,而不一定是受压物体的表面积,代入数据计算时要注意各物理量单位的对应。
知道液体压强的特征:由于液体受到重力作用,因此在液体内部就存在着由于本身重力而引起的压强。通过推理和实验都可得出液体内部的压强公式为p=ρgh。
公式p=ρgh的物理意义:p=ρgh是液体的压强公式,由公式可知,液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
公式p=ρgh的适用范围:这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,尽管有时固体产生压强恰好也等于p=ρgh,例如:将一密度均匀,高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强:P=F/S=G/S=mg/S=ρgSh/S=ρgh。但这只是一种特殊情况,不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用p=ρgh来计算。但对液体来说无论容器的形状如何都可以用p=ρgh计算液体内某一深度的压强。
公式p=ρgh和P=F/S的区别和联系: P=F/S是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体、还是气体都是适用的。而p=ρgh是通过公式P=F/S结合液体压强的特点推导出来的,常用于计算液体的压强。
由于液体具有流动性:则液体内部的压强表现出另一特点:液体不但对容器底有压强而且对容器侧壁也有压强,侧壁某一点受到的压强与同深度的液体的压强是相等的,同样利用公式p=ρgh可以计算出该处受到的压强大小。
今天听的课是压强的第二节内容――液体的压强。我现在已经作为实习老师一个月了,但是对于上课我还是一个经验不足的老师。物理的课堂需要很多的脱离课本的知识,需要创造性,探究性和合作性,在课堂上需要以学生为主体,老师为主导,训练为主线的方法,积极以学生为主要的方向,做足引导过程,让学生们在自主学习中,在合作学习中,在探究学习中,取得成功。但是要想取到这样的课堂效果,我必须得时时去听经验丰富的老师们的课,也就是今天我要做的听评课。
首先第一步,因为我现在带着两个班级的物理课,所以我必须得好好的学习如何在一节物理课上统筹时间讲课和学习如何调动学生积极性的方法。第四节课开始听课,我前三节课就在办公室里面,先自己看书备课,先自己在脑海当中想象,如果自己上课该怎样讲,写怎样的板书,设计怎样的环节,让学生们参加进去,自己动手写了不少,了解了这节课的主要内容。到了第四节课,我拿着书进入张老师的教室。
第二步,张老师上课,我要保持着我全堂课的认真。老师在上课前,给学生们发了一张卷子,也给我一份卷子。卷子上分为几大类:课前热身,随堂演练和课后作业。当时我看到这的时候,我就已经觉得自己准备每次上课的工作做的是微不足道,我没有准备那么多,顶多会去准备一个ppt,我觉得老师讲课那么胸有成竹是有原因的,课前准备很充分。好了,老师开始上课:
张老师首先在黑板上画了几幅图片,然后,提问学生上节课的知识点的记忆情况,在开始提同学上黑板去操作,去画图。接着,就是引入新课,用的是一个潜水员为什么要穿那么厚的潜水衣才敢进入深海当中工作呢?接着就引入了新课课题――液体的压强。张老师思路非常明确,通过四个实验,在学生面前展示,以及中间夹杂的让学生自己动手实验的过程,与学生一起得到了液体压强的四个结论:1.液体对容器底部和侧壁都有压强;2.液体内部一点处对个个方向都有压强且相等;3.当液体一定的时候,水越深压强越大;4.当深度一定时,密度越大,压强越大。中间的过程当中,张老师一直在让学生们积极思考,小组讨论得到的答案与结论,课堂效果非常的活泼和快速。
第三步,我的自我反思与总结。我听完老师课之后,自己开始做笔记,写下了老师的几点值得我学习的地方:1、老师的课前准备给我留下了很深的印象,课前热身是自主学习的过程,随堂测试是一直进行训练为主线,课后作业适当又恰当难度又让学生在课后还可以巩固和复习,这个值得我学习;2、老师上课与学生之间的交流完全是通过与学生的提问的方式出来的,一直在引导着学生得到正确的答案,这很难人可贵,因为我上课现在还停留着较为缓慢的师生之间的哑巴交流;3、老师上课时间的把握度上,堪称完美,什么时候开始将知识点,精讲还是快速过去,什么时候开始做习题等等,都是正好的时间,而我有的时候讲课留下很多时间,有的时候时间不够得拖堂,所以我得好好学习张老师的经验。
推荐时长:25分钟
1、对于公式p=F/S和p=ρgh的适用范围,下列说法正确的是()
A.p=F/S只适用于固体压强的计算
B.p=F/S只适用于柱形液体压强的计算
C.p=F/S适用于固体和液体压强的求解,p=ρgh只适用于液体压强的求解
D.关于液体压强的求解,p=F/S和p=ρgh均可使用,但由于ρ和h容易直接测得,所以通常运用p=ρgh求解
2、如图所示的容器中装有水,A、B、C 三点受到水的压强分别为pA、pB、pC,比较三者的大小关系,正确的是()
A.pA>pB>pC
B.pA<pB<pC
C.pA=pB>pC
D.pA=pB<pC
3、你听说过“木桶效应”吗?它是由如图所示的沿口不齐的木桶装水所形成的一种“效应”。那么用该木桶装满水后木桶底部所受水的压强大小取决于()
A.木桶的轻重
B.B木桶的直径大小
C.木桶最短的一块木板的长度
D.木桶最长的一块木板的长度
4、在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示,工人师傅这样做的目的是()
A.把水管当刻度尺用
B.把水管当气压计用
C.为了找到两个相同高度的点
D.为了测量两个水平距离
5、将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所示。这两种液体的密度大小关系是()
A.甲液体的密度一定等于乙液体的密度
B.甲液体的密度一定大于乙液体的密度
C.甲液体的密度一定小于乙液体的密度
D.无法判断
6、如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强()
A.甲大
B.乙大
C.一样大
D.无法确定
7、将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图,前后两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别是和,瓶子对水平桌面的压强分别是和,则()
A.,B.,C.,D.,8、小明给妈妈的透明茶壶添水后,放在桌子上,如图所示。妈妈看到后问:“怎么才加了半壶水?”小明说:“我担心再多加一点,水就从细细的壶嘴溢出来了。”妈妈说:“你试试加点水看看。”于是小明反复加了几次水后明白了:茶壶的壶嘴和壶身组成__________,壶嘴和壶身中的水面具有_________________的特点,所以不必担心再加少许水会溢出来
连通器
高度总是相同
9、如图所示,柱形容器中盛有水,水中A点的深度为________m,A点受到水的压强为________Pa,将水全部倒入一底面积更大的烧杯中(水没有溢出),则水对烧杯底部的压强________原先容器底部受水的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)
10、某同学在“研究液体内部的压强”的实验中,选择如图所示的器材,容器正中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在甲的左、右两侧倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸起;在乙左、右两侧分别倒入水和某种液体后,橡皮膜相平。
(1)甲实验说明液体内部压强与液体的_______有关;
(2)乙实验中左侧水对容器底的压强_______(“大于”“小于”或“等于”)右侧液体对容器底部的压强;
(3)若测得图乙中左、右两侧液面到薄膜处的深度分别为12cm和15cm,则右侧液体的密度为_______g/cm3
11、小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点.实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上,如图甲所示.
(1)实验中液体内部压强的大小通过
反应出来的.这种方法叫
.
(2)比较a、b两组实验,可以得出的结论是 .
(3)要探究液体内部压强与深度的关系,应选用图中的根据图中的、两组实验,根据实验现象现象得出的结论是 .
(4)接着小明要探究液体内部压强与液体密度的关系.则应保持
不变.
(5)小明保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁所示.比较丙、丁两次实验,小明得出了在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论.你认为他的结论是否可靠? .原因是:
.
12、如图所示,质量为0.2kg,底面积为2×10-2m2的圆柱形容器放在水平地面上,容器中盛有0.2m高的水;求:
(1)容器中水的质量;
(2)水对容器底部的压强;
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