9.3连通器和液压技术
【教学目标】
1.知识与技能
(1)能在实际情况中辨认连通器,在此过程中培养学生的观察能力和概括能力;
(2)知道船闸的工作原理,能用连通器原理解释一些简单的实际问题;
(3)了解液压技术的原理,知道一些液压技术在生产、生活中的应用;
(4)通过分析日常生活中应用连通器和液压技术的事例,培养学生运用知识的能力。
2.过程与方法
(1)通过模型和挂图认识连通器和液压技术,经历用“假想液片”模型推导出连通器原理的过程,使学生进一步体会建立模型是物理学的研究方法之一。
3.情感、态度和价值观
(1)使学生体会物理与生活、生产的紧密联系,培养学生将物理知识主动运用于生活、生产的意识;
(2)通过对船闸的学习,使学生进一步体会STS的理念,激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】
连通器原理及运用。
【教学难点】
船闸的工作原理。
【教学过程】
教师活动设计学生活动设计
一、连通器及其特点
1.引出问题基于学生关于三峡大坝收集的资料,提问:
三峡大坝拦腰截断了长江,为什么下游的船只还能驶到上游?它们是怎样“翻越”大坝的?同学之间相互交流收集的资料。
抓住学生讨论中的闪光点,逐步设问:
(1)水位高度可以调节吗?
(2)水库大坝采用什么方法调节水位?
(3)有没有同学知道其中采用了什么原理?
(4)什么是“连通器”?可能一些学生已经收集到相关资料,提到连通器及连通器原理。
比如:“大坝旁都要修建船闸,利用连通器原理,船闸可以调节上下游的水位落差,实现通航。”
给出“连通器”概念:连通器是上端开口、下部相连通的容器。学习连通器的概念。
2.探究连通器的特点从概念出发,让同学回想生活中有哪些是连通器,记录下来。学生对照概念,列举生活中的连通器。如:茶壶、污水处理厂的污水处理池等。
出示自己制作的简单连通器(如教材图10-3-2所示)。
对照连通器概念分析仪器,验证该仪器确实是连通器。认识仪器,观察实验。
把两支注射针筒固定在两个铁架台上,调节两边针筒等高,向管中注入水。让学生观察并描述两管内水面的关系;
用一根红线系在两铁架台间,标识出此时水面所在位置。两边针筒等高时,学生观察到两边水面相平。
问:如果举高或降低一边针筒,水面会变化吗?怎样变?为什么?
让学生进行讨论。两边不等高时,学生对水面情况的猜想可能不一样。
缓慢调节一边针筒,使两边针筒明显不等高。要求学生观察、描述现象,进行总结。观察演示实验,描述现象。
针对学生的描述,教师做出相应解释和总结。
要求填写下面半命题:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面将_________。学生填写教师给出的半命题:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面相平(或等高)。
3利用液体压强知识解释连通器原理(选讲)教师设问并让学生讨论:根据我们前面学过的知识,同学们能不能从理论上解释连通器的特点?
针对教师的问题,学生展开讨论。一开始,可能想不到“假想液片”模型。在教师问题的启发下,学生猜想逐步逼近该模型。
出示“假想液片”的挂图
对照图示,带领学生建立起假想液片的模型。在教师讲解下,继续完善模型,能正确分析静止液体内“假想液片”的受力情况。
分析液体不流动时液片的受力。由液体压强公式
P=ρgh,可推知两边液柱的高度相等。根据液体压强公式推导出液柱高度相等的结论。
4.应用、讨论列出教材给出的和学生之前提出的连通器装置,组织学生用连通器原理一一分析它们的工作原理。学生在教师带领下积极思考,解释各种连通器的工作原理。
回到三峡大坝,肯定大坝是利用船闸来实现通航的。
出示船由上游驶向下游过程船闸的工作原理图(与教材示意过程反向)。问:
(1)大家在图中看到船闸由哪些部分组成?
(2)其中有没有连通器?
(3)有没有同学愿意为我们讲解一下船闸的工作原理?根据挂图分析船闸的结构,在教师问题的指导下努力结合连通器原理解释船闸的工作原理。
在学生解释的基础上稍加完善、修改,清晰、规范地给出船闸的工作原理。在教师的总结下,完整、科学地理解船闸的工作原理。
二、液压技术
1.压强在液体中的传递通过分析船闸阀门的工作,指出开启和关闭阀门需要特殊的装置,实现“四两拨千斤”的效果。
出示船闸的图片,给出人字闸门的相关资料。学生在教师的分析和设问下,显出明显的好奇心,展开小范围的讨论。
生活中能见到很多“四两拨千斤”装置。比如修车时用的千斤顶等。
这类装置背后有什么物理规律吗?列举可能想到的省力装置。
出示图10-3-7实验装置,让学生观察。指出这是一种省力装置。
提问:
这个装置是连通器吗?为什么不是?观察实验装置。
大部分学生能够发现装置与连通器的差别(密闭性)。在教师指导下最终都认识到该仪器密闭的特点。
演示实验,先放大砝码,再放小砝码,最后两边平衡。认真观察实验现象。
让学生描述现象后讲解。注意强调两边条件的对比:面积的比例关系要和砝码质量比例对应起来。在教师带领下,逻辑清晰地比较相关因素。推导出两边压强相等的结论。
得出结论:密闭液体中的压强能够大小不变地向各个方向传递。在教师总结的提示下,明确压强在液体中传递的规律。
2.液压技术及应用1653年,帕斯卡发现了上述规律(帕斯卡原理)。在此基础上,人们发明了液压技术,广泛应用于生产、生活中。
师生共同举出一些利用液压技术的机械。比如,千斤顶,推土机、挖掘机中用到的操作杆,汽车的液压刹车系统,机械中用的液压密封等等。积极思考,举出生活中可能用到液压技术的装置。
以图10-3-8(c)汽车液压刹车系统为例简单分析。问:
(1)图中哪部分相当于实验中的小针筒?
(2)哪部分等效于大针筒部分?
(3)系统是怎样实现制动的?观察图示,大部分人能对比实验原理图分析液压刹车系统的制动原理,进一步理解液压技术。
三、课堂小结(1)连通器的定义、原理。
(2)生活中常见的连通器。
(3)知道液压技术和压强在液体中传递的规律,知道一些利用液压技术的装置及工作原理。
【实践活动】
(1)收集生活、生产中液压技术的应用实例,选取一个例子与实验装置进行类比,分析工作原理。
【教学反馈】
连通器在实际生活中应用非常广泛,教学中要注意联系实际。既能从实际例子中总结归纳,得出连通器的概念及特点,又能从概念出发进行分析、演绎,活化、深化学生对概念的理解。理解连通器原理要注意强调两点:
(1)连通器内只有一种均匀液体;(2)对液体不流动的情况成立。
利用液体压强公式解释连通器原理是教学中较抽象的环节。教师根据学生所掌握的程度选讲。
液压技术是新加入的内容,教师要做好课前准备工作,多结合实际进行教学。
本节内容联系实际的特点十分鲜明,教学前要注意收集相关实例,以便教学中结合实际讲解,激发学生联系实际思考问题的兴趣和意识。
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八年级物理下册《连通器的原理及应用》学案
教学目标
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。
教学重点
连通器的特点
教学难点
从实践生活中找到连通器的应用
教学准备
课件,导学案
教学方法
先学后教,学案导学,合作达标
教学后记
教学环节
教师活动
学生活动
备注
一、创设情景,明确目标
一、连通器
1、出示连通器,请同学们观察这种容器的形状和特点。
教师和学生一起归纳:上端开口,底部相连通的容器叫连通器。
2、将连通器装入水,让同学们观察水位,把连通器沿竖直面旋转,但水未溢出,继续观察。
当连通器里的水不流动时,各容器的液面总保持相平。
让同学叙述自己所见过的哪种属于连通器。
茶壶,水塔,锅炉水位计等。
3、请同学上台把两根玻璃管和一根橡皮管组装成连通器,并装入水体验连通器的特点。
二、船闸
介绍三峡水利工程:为什么我们要把长江拦起来?当长江拦坝之后会出现什么难题?
引入船闸。
让同学先阅读课本船如何从上游行到下游的,然后起来叙述船又是如何从下游行到上游的。
三、应用
家中的连接情况,在主管和家中的排污管之间接有一段弯管,这段弯管正好连通了它的两端,形成一个连通器;平常其中总是有水,可以起到隔住臭气的作用;当有污水需要排入时,由于室内一侧的水面比另一端高,水会自动的流出,直到两边相平为止。
练习:
1、潜水艇潜入水中越深,受到海水的压力越,它在水下航行的同一深度不同部位处受到的压力。
2、上端开口,下端连通的容器叫,当连通器里的水不流动时,各容器中的水面。
3、船闸是根据原理修建的。
4、下列器具不属于连通器的是()
A、茶壶B、自来水笔C、水渠的过路涵管D、锅炉水位计
5、潜水艇深潜到104m的海底时,科学家们惊奇地发现一条约30cm的扁鱼在海底游动,这条鱼的形状为什么是扁的?如果将这条鱼拿出水面,它将怎样?
6、工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?
7、在洪水季节,河水中的含沙量增大时,河水对拦河坝的压强将有何变化?为什么?
能力提高
8、探究:下表是小阳同学在做“研究液体的压强”实验的实验数据:
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计左右
液面差/cm
1
水
3
朝上
2.8
2
3
朝上
2.8
3
3
朝侧面
2.8
4
6
朝上
5.8
5
9
朝上
8.4
6
盐水
9
朝上
9.2
根据上表中的数据:
(1)比较序号为的三组数据可得结论:液体的压强随深度增加而增大;
(2)比较序号为1、2、3的三组数据可得出结论;
(3)比较序号为5、6的两组数据可得出的结论:。
9、请你利用日常生活中的用品(如方便杯、可乐瓶等)设计一个实验,探究液体内部的压强规律。要求写出所需器材、试验过程、现象及结论。
三、应用
家中的连接情况,在主管和家中的排污管之间接有一段弯管,这段弯管正好连通了它的两端,形成一个连通器;平常其中总是有水,可以起到隔住臭气的作用;当有污水需要排入时,由于室内一侧的水面比另一端高,水会自动的流出,直到两边相平为止。
(一)教学目的
1.掌握密度的概念。
2.知道密度的公式并能用公式进行计算。
3.知道密度单位的写法、读法及换算。
(二)教具
演示实验用具:1分米3的木块1个,小黑板1块(画有课本上的实验表格),体积相同的长方铁块、铝块、木块(4cm×3cm×1cm)各1个,体积相同的长方铁块、松木块(4cm×3cm×2cm)各1个,托盘天平(最大秤量值200克)和砝码1套,刻度尺1只。
学生实验用具:每2人1个1cm3的木块。
(三)教学过程
一、复习小学学过的体积单位
提问:小学数学在表示物体体积时常用哪些单位?
学生答:米3、分米3、厘米3。
教师出示1分米3的实物并让每位学生观察课桌上1厘米3的实物。指出1分米3=1升,1厘米3=1毫升。
提问:谁能记得体积单位之间的换算关系?
(板书:体积的单位:米3、分米3(升)、厘米3(毫升),1米3=103分米3=103厘米3)
教师出示上节课所用的体积相同的长方铁块、铝块、木块,告诉学生它们的体积都是12厘米3。提问:这三个物体哪个质量最大?哪个质量最小?
学生回答,教师归纳:由此可见,不同的物体体积相同时,质量不相等。这是什么原因?
教师接着出示体积分别为12cm3和24cm3的铁。提问:由生活经验知道哪个质量大?
学生答:体积较大的铁块质量大。
讲述并引入课题:同一种物质组成的物体,体积增大,它的质量也增大;它的质量跟体积又有什么关系呢?学了“密度”后我们就能知道这些问题。
(板书:三、密度)
二、密度的概念
1.演示实验:研究同一种物质的物体,它的质量与体积的关系
(1)用天平称小铁块的质量,将右盘所用每个砝码的质量及游码的位置告诉学生,请学生算出小铁块的质量,填入小黑板的表格内。
(2)用最小刻度为毫米的尺量出该铁块的长、宽、厚分别为4.0Qcm、3.00cm和1.00Cm,请学生算出它的体积,填入表格中。
(3)用天平称大铁块的质量。重复步骤(1)。
(4)测大铁块的体积,与步骤(2)相同。
(5)用两个体积不同的长方松木块重做上面的实验,将得到的数据填入表格里。
(实验表格见下)
(6)全班学生计算表格内“质量/体积”,将结果填入表中。
2.师生分析实验表格,引出密度的概念
引导学生看表格,得到下面的结论。
(1)铁块的体积增大2倍,它的质量也增大2倍,可见铁块的质量跟它的体积成正比;铁块1与铁块2的质量跟体积的比值是一定的。
(2)同理可得:松木块的质量跟它的体积也成正比;松木块质量跟体积的比值也是一定的。
(3)松木块质量跟体积的比值与铁块质量跟体积的比值不同。
讲解:质量跟体积的比值就是单位体积的质量;同种物质单位体积的质量相同,不同物质单位体积的质量一般不同,由此可知,单位体积的质量反映了物质的一种特性,物理学中用密度表示物质的这种特性。
(板书:1.定义:某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。)
教师指出:理解密度的概念时,要注意:(1)单位体积就是有一定大小的体积,如国际单位制中的“1米3、1分米3、1厘米3等。(2)密度反映了物质的一种特性,每种物质都有一定的密度,如将铁块锉成铁屑,铁的密度都不变。
提问:课本练习2。
三、密度的公式
提问:知道物体的总质量和总体积,如何求出这种物质的密度?
学生答:由密度定义知道,算出这种物质单位体积的质量,就是它的密度。即密度等于质量跟体积的比值。
讲解:ρ表示密度;m表示质量;V表示体积。
教师指出:要注意:(1)ρ的写法、读法。(2)密度只与物质种类有关,与物体的质量、体积无关。
提问:课本练习3。
引导学生看课本[例题],讲解:解题思路与格式。
四、密度的单位
(1)单位的组成
提问:由例题看出:密度的单位由哪些单位组成?
答:由质量单位和体积单位组成。
讲解:如质量单位用千克,体积单位必须用米3,密度单位就是千克/米3,读做千克每立方米;如质量单位用克,体积单位必须用厘米3,密度单位就是克/厘米3。
提问:(1)克/厘米3读作什么?(2)克/厘米3与千克/米3之间有什么关系?
(板书:3.单位:千克/米3,克/厘米3。1千克/米3=
提问:课本例题中铁的密度是多少克/厘米3?
提出:同一种物质的密度用不同的单位,数字不一样,可见,写物质密度时一定要写出具体的单位。
请二位学生上黑板完成课本练习1,其余人在笔记本上完成。
四、复习小结,巩固新课
五、布置作业:章后习题2、3。
注:文中涉及课本为人教版初中物理第一册
密度教案示例之一
文章来源:http://m.jab88.com/j/77605.html
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