液体对压强的传递

液体对压强的传递

一、教学任务分析

“液体对压强的传递”是第六章的第五节内容，是对第三节“液体内部的压强”的延伸和拓展。其中“帕斯卡定律”是流体力学中重要规律之一，主要阐述了液体对压强传递的规律；而液压传动是液体传递压强规律的重要应用，液压传动原理在日常生活、生产中有着丰富的实用案例和巨大的实用价值。

学习本节内容主要以压强、液体内部压强的知识为基础，探究液体传递压强的规律，了解液压传动的原理，同时也为分析托里拆利实验测定大气压的值奠定了基础。

本节课通过简单的体验活动，引导学生知道液体能够传递压强；在教师的引导下，学生经历观察、猜想、验证猜想的过程，得出“帕斯卡定律”的内容；学生利用帕斯卡定律合压强公式的变换推导演绎液压传动的原理，加深对“帕斯卡定律”以及液压传动应用的理解；最后，以观察生活、生产中的液压传动的丰富事例为基础，激发学生学习物理物理知识，解决物理问题的兴趣。

本节课的教学要求学生在教师的引导下关注生活，关注实验现象，积极主动探索和发现物理规律。通过实物、视频图像、实验活动等直观教学手段，激发学习兴趣，促使由具体感知物理现象向抽象思维的转化。通过具体实例的分析，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力，养成良好的学习习惯。

二、教学目标

1、知识与技能

（1）知道帕斯卡定律。

（2）知道液体能够传递压强，知道液压传动。

（3）知道液压传动是液体传递压强规律的重要应用。

2、过程与方法

（1）经历观察、猜想、实验等活动，体验科学探究的基本过程。

（2）通过熟悉的生活事例、有趣的实验，感悟理论联系实际，学以致用的重要意义。

3、态度、情感与价值观

（1）通过熟悉的生活事例、有趣的实验，了解液压传动原理，激发学习兴趣。

（2）通过联系生活、生产中帕斯卡定律和液压传动的应用，增强运用物理知识解决实际问题的能力。

（3）重温帕斯卡研究液体传递压强规律的历史，体验科学探究的艰辛和乐趣，感悟科学家刻苦钻研的精神。

三、教学重点和难点

重点：帕斯卡定律

难点：液压传动的原理

四、教学资源

1、器材：

学生实验：水、矿泉水瓶、PVC管、筷子、保鲜袋、大头针、纸团、水槽。

演示实验：帕斯卡球、帕斯卡管、横截面积不同的注射器、橡皮管、铁架台、砝码盒。

2、课件：视频、自制PPT幻灯片

五、教学设计思路

本设计的内容包括两个方面：一是帕斯卡定律；二是液压传动原理。

本设计的基本思路是：以液压千斤顶托起汽车为情景引发学生思考：“为何小小的千斤顶能产生如此巨大的托力？”继而引出本节课的主题。通过学生的活动体验，感受液体传递压强的规律，从而形成帕斯卡定律。以帕斯卡定律为基础，通过学生利用公式推导演绎得出液压传动的原理。通过学生对帕斯卡定律在生活中的应用实例的了解，进一步加深对帕斯卡定律和液压传动原理的理解。

本设计要突出的重点是：帕斯卡定律。方法是：学生在教师的引导下，通过由浅入深的、分层次的三组实验得出帕斯卡定律。首先由学生通过完成活动卡上第一组体验活动，感受液体能够传递压强，并猜测液体对压强传递的方向；然后由教师演示“帕斯卡球”实验，学生通过观察了解液体能够向各个方向传递压强；最后，教师通过演示“帕斯卡管”实验，引导学生得出完整的帕斯卡定律。

本设计要突出的难点是：液压传动的原理。方法是：在教师的引导下，学生通过观察实验现象，推导比例公式的学习过程，得出液压传动的原理。首先，学生通过观察小砝码顶起大砝码的演示实验，知道液压传动的现象；然后，在教师的引导下，学生通过对压强公式的推导，归纳演绎出液压传动的原理。

本设计以大量的生活事例为基础，激发学生的学习兴趣，通过实验和推理分析，归纳得出帕斯卡定律；以液压传动原理为载体，加深对帕斯卡定律的理解，同时感知物理学与我们生活是密切相关的；以帕斯卡的人物介绍，体验科学家们独特的人格魅力。

完成本设计的内容需1课时。

2、教学流程图说明

情境I

液压千斤顶托起汽车引发学生思考：“为何小小的千斤顶能产生如此巨大的托力？”继而引出本节课的主题。

活动I 学生实验1

每组学生分别用手挤压塑料瓶，观察实验现象，感受液体能够传递压强。

通过改变用力的大小和方向进一步挤压塑料瓶，猜测液体传递压强大小和方向的特点。

每组学生将一只薄膜塑料袋平放在桌面上，用大头针在袋上扎一些小孔后，装入水，左手用力捏紧塑料袋口，右手挤压塑料袋，观察水流动的方向。

活动II 演示实验1

学生通过观察“帕斯卡球”演示实验，知道液体能够向各个方向传递压强。

活动III 演示实验2

学生通过观察“帕斯卡管”演示实验，观察各方向上橡皮膜凸出的程度，知道液体传递压强大小的特点。

情境II 图片

介绍帕斯卡研究液体传递压强规律的历史。

活动IV 学生实验2

每组学生在开口的PVC管两端各塞入一个湿纸团，用筷子一端快速用力推动其中一个纸团，观察实验现象，知道帕斯卡定律也适用于气体。

活动V 演示实验3

将两个横截面积不同的注射器竖直固定在铁架台上，并用橡皮管连接，在小注射器的活塞上放上重力为G1的砝码，在大注射器的活塞上放上重力为G2的砝码，学生通过观察2个注射器活塞的变化情况，知道液压传动现象。

学生在教师的引导下，利用帕斯卡定律，通过对压强公式的推导，得出液压传动原理。

情境III 图片

通过介绍液压千斤顶、液压挖掘机、消防车云梯、万吨水压机、大型盾构、仿真机器

人工作时的情景，引出液压传动原理在生活中的广泛应用。

3、教学主要环节本设计可分为两个主要的教学环节。

第一环节，以液压千斤顶托起汽车为背景，激发学生思考，通过学生实验和教师演示，引导学生探究得到帕斯卡定律。

第二环节，以帕斯卡定律为基础，通过观察和推导演绎得出液压传动原理，并用以解释生活实例。

七、教案示例

（一）新课引入

师：“通过对物理课的学习，我们发现生活中蕴含着丰富的物理现象，同样物理知识也能不断的改善我们的生活质量。下面就请同学们一起来观看一段有关物理现象的视频。”

1、情景1：

视频：以液压千斤托起汽车。

师：“这是老师在换轮胎时，用液压千斤顶轻而易举就将一辆质量为1.2吨的轿车顶了起来。”

2、问题1：

师：“为何小小的千斤顶能产生如此巨大的托力呢？”

（展示液压千斤顶的工作原理图）

师：“让我们一起来认识一下液压千斤顶的内部结构，（这是液压千斤顶的按压手柄、与手柄相连的小活塞、与重物相连的大活塞、中间是一段密闭液体），而小小的千斤顶能产生如此巨大托力的奥秘就在这段液体上，通过今天的学习以后，同学们就能解释刚才的问题了。”

（二）新课教学

3、探究帕斯卡定律

（1）学生实验1：

师：“下面先让我们一起来做一个实验，每组同学的水槽中都有一个开有小孔的塑料瓶。预设：同学们不要忙着实验，先听清楚实验的要求。请大家用力挤压塑料瓶，仔细观察实验现象，并将实验现象与实验结论填写在活动卡上。请大家先仔细阅读活动卡实验