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第十四章第二节《液体的压强》导学案
【学习目标】
一、知识与技能
1.理解液体内部压强的规律
2.理解船闸的工作原理并能运用所学知识解释日常生活中的一些现象.
3.学会探究问题的一般方法
二、过程与方法
1.通过多媒体演示及生活中的经验说明液体压强的存在.
2.通过学生实验探究液体压强的大小与哪些因素有关.
3.通过对生活现象的分析进一步加深对液体压强的理解
三、情感态度价值观
1.通过课堂上的观察分析活动,养成善于观察思考的良好学习习惯。
2.通过了解生活实际中物理知识的应用,增强学习物理、学习科学知识的兴趣。
3.激发学生对于科学探究的兴趣,养成与同学合作交流的意识,体验利用知识解决问题的喜悦,培养创新意识。
【学习过程】
一:预习导学:
1.、将水倒入上端开口、下端和侧壁开口处扎有橡皮膜的圆筒内,发现橡皮膜凸出,表明液体对容器底(填有或没有)压强,并且看到下面一个橡皮膜比上面橡皮膜凸出明显,说明。
2、关于液体内部的压强,可以得出的结论是:
(1)液体内部向各个方向(都有/都没有)压强;
(2)在液体内同一深度处,液体向各个方向的压强大小;
(3)液体内部的压强,随深度的增加而;
(4)液体内部的压强大小还与液体的有关,在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强.
3、据报道,由于长江上游的植被受到破坏,造成大量水土流失,江水浑浊,致使江水的增大,故相同深度的江水对堤坝的会增大,从而使堤坝受到破坏的可能性增加
二、课内探究:
(一)引入新课:
1、带鱼生活在深海中。你见过活的带鱼吗?为什么?
2、潜水艇都用抗压能力很强的厚钢板制成,为什么?
(二)液体压强的特点:
1、演示液体对容器底和侧壁有压强。
将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃圆筒内;把水倒入侧壁开口处扎有橡皮膜的圆筒,观察现象。
2、认识压强计
3、探究液体内部压强的特点
①将压强计金属盒放入水中,并改变橡皮膜所对的方向
结论:
②金属盒中心保持在水面下3cm处,使橡皮膜朝上、朝下、朝任何侧面。
结论:
③把金属盒移至水下6cm和9cm,观察U形管内液柱的变化。
结论:
④改用盐水重复②,③。
结论:
⑤归纳总结液体内部压强的特点:
(三)液体压强的大小:
由于在同一深度液体向各个方向的压强相等,我们只要计算出某一深度液体竖直向下的压强,也就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强。我们来探究某一深度液体向下的压强。
液体由于重力,产生向下的压强,我们可以设想在液体内部有个水平放置平面,计算这个平面上方液柱对这个平面压强即可。
设该平面在液面下深度为h,平面的面积为s,则:
液柱的体积V=sh
液柱的质量m=ρv=ρsh
液柱对平面的压力F=G=mg=ρshg
平面受到的压强p=F/s=ρhg
因此,深度为h处液体的压强为p=ρgh
符号的意义及单位:
p___()____帕斯卡
ρ___密度——()
g______重力与质量的比值——()
h_____深度——()
根据上面地算液体压强的公式,分析说明:
1.液体压强与哪些因素有关系?是什么关系?跟所取的面积有关系吗?
2.观察课本T7.2-7,工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?
(四)连通器
1.定义:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2.原理: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。
3.举例分析连通器:茶壶、锅炉的水位计、水塔与自来水管。
4.播放视频:介绍连通器的应用
船闸
连通器的应用(过路涵洞)
连通器的应用(喷泉)
(五)自我小结:
本节课你最大的收获是:_______________;你还有的疑惑:;
(六)自我检测:
1.实验表明液体__________存在压强,压强随________而增大。但在液体内部_______向________________的压强相等。
2.液体由于受到重力而产生的压强的大小由_______和________来决定,跟液体自身所受到的重力_________。
3.关于液体内部压强的特点,正确的说法是:[]
A.液体内部,向各个方向都存在压强
B.液体的同一深度,向上的压强大于向下的压强
C.液体的同一深度,向下作用的压强小于向上作用的压强
D.液体内部的压强与深度无关。
4.如图8所示,甲、乙两容器间有一斜管相通,中间有阀门K控制,容器中装有水,且两容器中水面相平,则()
A.打开阀门K后,由于水受重力作用,水将从甲流到乙
B.打开阀门K后,由于b处的压强大于a处的压强,水将从乙流到甲
C.打开阀门K后,因为甲、乙两容器中液面高度相等,所以水不会流动
D.打开阀门K后,因为乙中的水多,所以从乙流到甲
三、课后延伸:
1、判断题(对的在题后的括号内打“√”,错的在括号内打“×”)
A.液体的密度越大,压强越大。[]
B.在水中越深的地方压强越大。[]
C.液体内部某点的压强与这点所处的深度和液体的密度有关。[]
D.凡是壶嘴高度相等的茶壶,当装满水时,在茶壶底部产生的压强都相等。[]
E.液体对容器底部的压强不一定等于液体底部表面单位面积上的压力。[]
2.与液体内部压强有关的因素是:[]
A.液体的重力B.液体的体积
C.储存液体的容器D.液体的密度和液体的深度
3.下列正确的说法是:[]
A.液体的密度越大压强越大
B.在液体中,液体越深压强越大
C.液体的压强只与密度有关
D.液体内部的压强不仅与液体密度有关,而且与液体的深度有关
4.如图7所示,两只容器分别盛有相同高度的酒精和水,在A、B、C三点中,液体产生的压强分别为pA、pB、pC,则下列有关pA、pB、pC的大小的关系,正确的是()
A.pApBpCB.pApBpC
C.pA=pBpCD.pA=pBpC
5.一个水池的深度为2米,池底有一个面积为10厘米2的孔,用塞子塞住,塞子所受水的压强大小为帕,塞子所受水的压力大小为牛.(g取10牛/千克)
6.如图3所示,放在桌面上的一个瓶子,内部剩有饮料,瓶口塞紧倒过来时,液体对瓶塞的压强比对瓶底的要大,其原因是_______________,瓶子对桌面的压强也增大,其原因是___________________.
7.光缆通信是当今世界上最先进的通信方式.1997年,我国首条海底通信光缆(上海崇明——横沙岛)铺设成功.如果该光缆在水下17米深处,则光缆外边的包裹材料至少应能承受帕的压强.(海水的密度为1.03×103千克/米3,g取10牛/千克)
压强教案
一、知识目标
1.了解压强的概念.理解什么是压力,什么是物体的受力面积.
2.理解压强的大小跟哪些因素有关.
3.了解压强公式中各物理量的名称、单位及符号.知道压强单位的物理意义和由来.
4.了解压强的增大和减小的主要方法.
二、能力目标
1.观察生活中各种跟压强有关的现象.了解对比是提高物理思维的基本方法.
2.通过探究压力的作用效果跟什么因素有关.经历探究的主要环节.通过探究实验,观察实验现象.采集实验数据.获得对压强比较深入的了解.初步学习使用控制变量,具有一定的实验能力.
3.了解改变压强的实际意义和基本方法,具有运用知识解释简单现象和解决简单问题的能力.
4.通过实际动手、实践如何改变压强.具有一定的动手实践能力.
三、德育目标
1.经历观察、实验以及探究等学习活动.培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.
2.通过探究性物理学习活动。使学生获得成功的喜悦.培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心.
3.了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性,认识科学对人类生活的重要性,有将科学服务于人类的意识.
4.感悟科学是人类创造发明的基础.激发学生的学习热情.
教学重点:压强概念的理解.
教学难点:压力与重力面积的正确理解.
教学方法:
探究法:通过学生自己独立的探究活动.观察现象.收集数据.分析比较获得对压强概念深入的理解.
比较归纳法:通过对具体现象、事例的对比、比较,提出问题,并通过研究归纳出一般的结论.
教具准备:
压力小桌、泡沫塑料、砝码、橡皮泥、木条、弹簧秤、投影仪、录像机及录像机资料等.
课时安排:2课时
第一课时
教学过程:
一、引入新课
1.播放一段风光片:金色的海滨。松软的沙滩.人们的身后是一串串大小不等、深浅不同的脚印;茫茫雪原,浩浩无边,想在上面步行的人双脚深陷.几乎寸步难行.雪橇却能使人插上翅膀……
2.观察教材中P66两幅精美的图片:小小的蝉可以把口器插入坚硬的树皮,体态庞大的骆驼却可以凭借宽大的脚掌成为沙漠之舟.
3.同学们自己分别用笔尖和笔帽扎手,体验有什么不同的感觉.
从同学们看到的、听到的、感觉到的这些现象中,大家会想到什么问题吗?
二、进行新课
[师]请同学们大胆说出自己的问题或想法.
[生]人走过沙滩为什么会留下脚印?
[生]人在雪地上,对雪地的压力差不多,为什么一个人陷了下去,而另一个没陷下去?
[生]笔尖和笔帽扎手时的感觉为什么会不一样?
[生]蝉为什么可以将尖尖的口器插入坚硬的树皮中?
[生]人走过沙滩能留下脚印和软软的沙滩有关系,因为在水泥地上走过就看不到脚印.
[生]用笔尖扎手会感到很疼,蝉的口器能插入很硬的树皮中,是因为笔尖和蝉的口器都很尖。
[生]我认为上面的那些现象都是力作用的结果.
[师]请同学们分析,人站在地面上、板擦或粉笔盒放在水平的桌面上时,人对地或粉笔盒桌面的作用力的情况.
[生]人站在水平地面上,对地面有一个向下的作用力,扳擦或粉笔盒放在水平桌面上时对平桌面也有向下的作用力,作用力的大小应等于物体的重量.
[师]当我们要将钉子钉人墙面或将一枚图钉按在墙上(也可请一名同学演示,感觉)时.钉子对墙面的作用力的情况又是怎样的呢?
[生]按图钉或钉钉子的时候.钉对墙面有垂直于墙面的作用力.
[师]同学们刚才谈到的几种力的情况,它们有共同的地方吗?
[生]不论是对地面、桌面的力还是对墙面的力,它们都是垂直作用在接触面上的.作用点在地面或墙面(接触面)上.
[师]我们把这种垂直压在物体表面上的力叫压力.
[演示]静止在斜面上或从斜面滑下的物体.
[师]请同学们分析物体对斜面的压力.
[生]物体对斜面的压力垂直作用在斜面上.
[投影]
a.粉笔盒对桌面的压力.
b.物体对斜面的压力.
c.按图钉时图钉对墙的压力.
图略:
通过分析学生应明确,有些压力是由于重力的作用产生的.但大小并不一定都等于重力,只有放在水平面上的物体对支持面的压力大小才等于重力.在很多情况下压力和重力无关,压力不是重力.
[生]压力的作用效果跟什么因素有关呢?
[探究]压力的作用效果和什么因素有关?
[师]同学们可以大胆猜想.
[生]力越大产生效果越明显.因此压力的作用效果和力的大小有关.
[生]用笔尖和笔帽扎手时.用的力差不多大.可用笔尖扎得很痛.而笔帽则没有什么感觉,
说明压力的作用效果和力的大小无关。而是和力作用的面积有关.
[生]我们认为压力的作用效果与压力的大小和压力作用的面积可能都有关系.
[师]研究物理问题最好的方法就是实验.同学们的猜想是否正确.大家可以通过实验来验证,请同学们选择合适的器材自己设计并进行实验.
(同学们分组活动.教师巡视并参与学生们的活动.最后进行交流)
第一组:
(1)先将沙子装在一个平底、敞口的玻璃容器中.将沙面摊平.
(2)把压力小桌腿朝下放在沙子上.分别在桌面上加2个和4个砝码,观察并记录小桌腿陷入沙子里的情况.
(3)将沙面摊平后.再将压力小桌面朝下放在沙子上,分别加2个和4个砝码,观察并记录小桌陷入沙子里的情况.
实验表格:略
分析实验现象:
结论:
第二组:参考教材P67图13.1—3的方法设计实验.
(1)准备三块完全相同的橡皮泥(将橡皮泥编号)和两根完全相同的细木条.
(2)将一根细木条放在1号橡皮泥上.通过挂有1个钩码的弹簧测力计使木条对橡皮泥产生压力.
(3)取下l号橡皮泥,换上2号橡皮泥.弹簧测力计上挂上2个钩码.重做上面实验.
(4)取下2号橡皮泥换上第3号橡皮泥.将两根木条放在橡皮泥上,重复实验(3)
比较三块橡皮泥的形变情况.和第一组的结论相同.
[师]两组同学选择了不同的材料进行实验.两组实验有没有相同的地方呢?
[生]他们研究问题的方法相同,都用了控制变量法.
[师]其他组的同学还有不同的做法可以补充吗:
[生]我们组分别用完全相同的两块橡皮泥.三根木条时挂4个钩码;一根木条时挂2个钩码模拟了教材中“猜一猜”的内容.发现一根本条挂2个钩码时橡皮泥的压痕较深,形变较大,说明压力的作用效果更明显.
[师]大家利用“猜一猜”中的数据,计算两种情况下每平方厘米面积上所受的压力;根据实验现象说明每平方厘米上受的压力和压力作用效果的关系.
(学生计算,一名同学板演)
[生]根据计算和实验现象说明,每平方厘米面积所受的力越大,压力的作用效果越明显.
[生]也可以说压力的作用效果跟物体单位面积上受到的力有关系。
[师]物体在单位面积上受到的力叫做压强.
[生]可以说压强越大,压力的作用效果越明显.
[投影]
压强的计算公式:
符号的意义及单位:
教师说明,在国际单位制中,力的单位是牛顿(N),面积的单位是平方米(m2).由公式确定压强的单位就是牛顿每平方米(N/m2).人们给压强规定了一个专门的单位叫帕斯卡,简称帕(Pa),这是为了纪念法国科学家帕斯卡在物理学方面作出的杰出贡献.
[师]帕斯卡是一个很小的单位,实际中还常用千帕(kPa),兆帕(MPa)
[投影]
.一张报纸平放时对桌面的压强约0.5Pa
.一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面压强约20Pa
·成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa
三、小结:
1.压力:是垂直作用在物体表面上的力.压力不是重力。
2.压强:是反映压力作用效果的物理量.物体单位面积上受到的压力叫压强.单位是Pa.
四、活动与探究:
钉板会把脚扎穿吗?
第2课时
一、教学过程:
[例题]将教材中例题投影在大屏幕上让学生分析.
[投影]
练习1.一个质量是40kg的中学生,他每只脚着地的面积为120cm2,他走路时对地的压强是多少帕?(g=10N/kg)
练习2.芭蕾舞演员的体重是475N。接地面积为9.5cm2,一只大象体重60000N.每只脚掌面积600cm2,比较芭蕾舞演员足尖对舞台的压强和大象四脚着地时对地面的压强哪个大.
(学生练习,两名同学板演,教师讲评)
强调:(1)在计算的过程中各单位一定要换算成国际单位。(2)要弄清受力面积的大小.例1中学生行走时始终有一只脚着地.故受力面积为一只脚的着地面积.而大象四只脚站立时,受力面积则考虑四只脚着地时的面积.(3)还要注意题中压力的大小就是重力的大小.但不是任何情况下,压力的大小都等于重力。
[师]同学们对压强已有了一定的了解。是不是可以解释教材开头两幅照片中看到的现象呢?
[生]蝉虽然很小。力量不会太大.但它的口器非常尖,和树皮的接触面积很小,单位面积上的压力即压强就会很大,因此能插入树皮.’
[生]骆驼虽然身体庞大笨重.但它有四只大脚掌,踩在地上时,地面上单位面积上受的力即压强不会很大.因此,即使在沙漠行走也不会陷进去.
[师]任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被损坏.因此生产、生活中。有时需要增大压强,有时又需要减小压强.如何改变压强的大小呢?
[想想议议]
[师]请同学们看教材P68的三幅图.讨论人们是要增大压强还是减小压强,用的是什么办法?
[师]同学们一定还可以举出生活中许多增大压强或减小压强的例子.大家可以互相讨论.
[生]常用的刀和剪都有一个很薄的刃.这是为了增大压强.
[生]不论是钉子还是大头针、图钉做得很尖,这也是为了增大压强.
[生]载重的大卡车上装有许多很大的轮子,滑雪者的滑雪板做得又宽又长,这些都是为了减小压强.
[师]请同学们从举出的这些刨子中.归纳出改变压强的方法有哪些?
[生]压力一定的情况下.可以通过改变受力面积的大小改变压强;受力面积一定时.用改变压力的大小改变压强.
二、小结
在压力一定的情况下。增大受力面积,压强减小;减小受力面积,压强增大.
在受力面积一定的情况下,增大压力.压强增大;减小压力,压强减小.
三、动手动脑学物理
四、作业:探究之旅
五、板书设计:
压力:垂直压在物体表面的力叫压力
意义:压强是表示压力作用效果的物理量
定义:物体单位面积上的压力叫压强(P)
压强:公式:P=F/S
单位:Pa1Pa=1N/1m2
文章来源:http://m.jab88.com/j/77560.html
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