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9.2.液体的压强教学目标1.知道微小压强计的构造和使用方法。 2.通过帕斯卡实验的学习,激发学生学习物理的兴趣。 教学重点和难点一、教学重点 通过实验探究液体压强和哪些因素有关。二、教学难点 能推导液体压强大小的计算公式,并能进行简单计算。教学过程情景导入哪些同学有过游泳的经历呢同学们积极发言,都说游到深处感觉胸口更闷。再用课件展示浅海潜水服、深海潜水服,并问为什么深海潜水服要比浅海潜水服更厚重些要揭开这层神秘的面纱,今天我们就来学习液体的压强。教学活动一、液体压强特点探究 引出课题介绍海底景象的录像,引导学生注意,潜水员穿着笨重、奇特的潜水服。提问潜水时都要穿这样的衣服吗为什么只有潜到深海时才需要穿这种特殊的服装展开积极讨论1潜水时不一定都穿潜水服。只有比较深的地方才需要穿,而且到不同深度的海域要穿的潜水服不同。2穿潜水服是为了保护潜水员,海水会对人体施加压力;很深的地方压力(压强)很大。 总结学生可能的猜想液体内部不仅存在压强,而且越深的地方压强越大。阅读教材P41,做“实验探究液体内部的压强”。出示微小压强计,讲解它的构造并演示使用方法。认识微小探测器,仔细观察教师的演示,理解仪器的构造和使用方法。在微小压强计原理基础上,引导学生观察、使用图9-2-2 的简易液体压强计。1猜想首先让学生猜想,并说出猜想依据。老师对学生的猜想分类整理,明确探究的方向。2设计实验根据猜想,确定该实验的研究方法控制变量法。学生讨论怎样采用控制变量法来验证液体压强可能跟液体深度有关;液体压强与方向有关;液体压强可能跟液体密度有关。说出具体的做法。探究一液体内部压强的大小可能与______________有关。记录的表格实验次数液体种类深度L/cm压强计管中液面高度差L/cm123探究二液体内部压强的大小可能与______________有关。记录的表格实验次数液体种类深度L/cm压强计管中液面高度差L/cm123探究三液体内部压强的大小可能与______________有关。记录的表格实验次数液体种类深度L/cm金属盒所对的方向压强计管中液面高度差L/cm123实验前的温馨提示1改变深度方法松开螺丝,上、下调整即可;2改变橡皮膜方向方法手拿胶管,转动上端的旋钮即可;3压强计上的胶管不能弯折;4出现U形管中液面不平时,请去掉胶管接头处,重新接好;5深度是指从液面向下到某处的竖直距离;用钢尺可以读出深度大小。3进行实验老师巡视指导。4分析论证完成实验后,引导学生分析表格中数据得出结论。总结1同一种液体的压强随深度的增加而增大;2不同液体的压强与密度有关,深度一定时,液体密度越大,压强越大;3同一深度的液体向各个方向的压强相等。二、液体压强的大小液体的压强跟液体的密度、深度有关,那么液体内部某处压强的大小如何确定呢据此,我们将一端带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中(如图9-2-4),来定量研究液体压强的大小。阅读教材P42-43,做“实验探究液体内部的压强有多大”。如图9-2-5所示,在玻璃管中注入水,观察橡皮膜的变化。当橡皮膜没有凹凸时,观察玻璃管内水的高度,你会发现什么设水的密度是,玻璃管的内截面积是S,橡皮膜距水面的深度是h。橡皮膜没有凹凸时,杯中的水对橡皮膜向上的压力与玻璃管内水柱对橡皮膜向下的压力F水柱平衡。分析后,学生完成推导过程,得出液体压强大小的计算公式。(1)psF水柱。(2)F水柱G水柱mgVgShg。(3)pgh。因此,深度为h处液体的压强为pgh。讲解强调深度的含义,公式说明的问题。实验证明,该公式也适用于不规则容器所盛液体产生的压强。阅读教材P43,讨论交流谁受的压强大。如图9-2-6所示。学生分析讨论作答液体内部压强只与液体的密度和所处深度有关。三、帕斯卡实验帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。如图9-2-7所示。原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h就很大了,能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力,把桶压裂了。演示以下实验观察现象,关注实验现象及结论。 用输液软管连接漏斗和灌有一定量水的气球。把连接气球的一端固定在铁架台上,漏斗置于较低位置时加水。让学生观察现象。气球变大变薄,但没有破(将破未破)。问学生改变漏斗位置会发生什么 缓慢提高漏斗,达到一定高度时,气球破裂(课前注意反复试验,把握好灌水量,不要在提高漏斗时再加水)。针对教师问题积极猜想 1提高漏斗,不会有变化; 2提高漏斗,气球会破。 提问气球怎么破的是什么使它破的 听取学生的解释,适当总结。一些同学能够根据压强公式解释现象。 引入数据讲解书上例题。 积极思考例题计算过程,对实验现象及原因有更深的理解。 引申提问生活中有没有类似帕斯卡实验的现象发生我们是怎样利用液体这个特性的
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