6.3-液体内部的压强

第六章 6.3 液体部的压强

一、教学任务分析

本节学习液体部压强规律。液体部的压强和生活、生产实际有着密切的联系，同时也是浮力产生的原因。

学习本节容需要以压力和压强的概念、液体的特点、密度知识为基础。

本节由视频“潜艇下潜深度受限制”的现象引出液体部有压强，接着通过学生体验、对比提出猜想。通过学生小组实验设计、探究、讨论、归纳得出液体压强与深度、密度的关系。然后构建液柱模型推导出压强的数学表达式。最后运用液体压强规律解释连通器，并了解生活中应用连通器的例子。

本节容的学习强调学生的主动参与，在体验、实验、思辩形成液体部压强规律的过程中，感悟对比、归纳、建模、演绎的科学方法，感受合作学习的重要性。

二、教学目标

1、知识与技能

（1）知道液体对容器底部、侧壁有压强，理解液体部压强的规律。

（2）会使用U形管压强计研究液体部压强。

（3）知道连通器的原理。

2、过程与方法

（1）经历探究液体部压强规律的过程，感悟控制变量、归纳方法。

（2）经历液体压强表达式的推导，感悟建模、演绎的科学方法。

3、态度、情感与价值观

（1）通过液体压强规律的实验探究，懂得合作学习的重要性。

（2）通过了解液体压强规律在技术上的应用，感受生活与物理的紧密联系。

三、教学重点和难点

重点：液体部压强规律。

难点：液体压强计算公式的推导。

四、教学资源

1、学生实验器材：U形管压强计、大烧杯、水、盐、保鲜袋、橡皮软管。

2、演示实验器材：侧壁开孔两端开口的试管、水槽、红墨水、U形管压强计、连通器。

3、课件：自制课件，视频。

五、教学设计思路

本设计的基本思路是：以情景和活动引发学生提出猜想，引起探究的兴趣。然后通过实验探究和演绎推理的过程，体验探究物理规律的科学方法，同时获得液体部压强规律。最后运用液体部压强规律解释连通器。

本设计要突出的重点是液体部压强规律的形成过程。方法是：首先通过体验活动和演示实验，学生认识到液体部向各个方向有压强，同时启发学生提出关于影响液体压强因素的合理猜想，其次通过演示实验和小组讨论排除无关因素，然后通过小组实验探究得出液体压强与深度、密度的关系，在归纳得出初步结论的基础上，最后结合自制课件建构液柱模型，通过演绎推理，获得液体压强的计算公式。

本设计要突破的难点是液体压强公式的推导。方法是：让学生思考如何分析某一水平液面受到的压力，然后利用自制课件，层层液面叠加，出现柱状液体，然后利用压强的定义式推导得出。

本设计通过观察潜艇电影片段，激发学习兴趣，然后通过体验、实验探究，演绎推理感受对比、控制变量、归纳、建模、演绎等科学方法。通过小组之间的交流，体验合作学习的重要性。最后通过连通器的学习，巩固液体压强知识，感受物理与生活的联系。

完成本设计的容需2课时。

六、教学流程

1、教学流程图

2、流程图说明

活动I 体验

学生手套食品袋插入水槽，体验手上的感觉，观察食品袋的形变。引出液体部有压强。

情景I 演示实验1

在底部和侧壁包有橡皮膜的试管中装入染成红色的水，根据橡皮膜的凸出，引出液体对容器底部和侧壁都有压强。

情景Ⅱ演示实验2

把刚才的试管缓慢插入盛有浓盐水的容器中，根据橡皮膜的凹陷程度的变化，以及侧面的橡皮膜上开一小孔后液体的流向，猜想影响液体压强的因素。

活动II学生实验1

先介绍U形管压强计的正确使用，学生练习使用U形管压强计，排除无关因素—“高度”。然后根据学生提出的猜想、各自的实验目的（研究液体压强与某一因素的关系），运用控制变量法设计实验方案并交流。

活动Ⅲ学生实验2

分组实验探究液体部压强与深度、密度的关系，归纳得出液体压强与深度、密度的定性关系。

说明：两人一小组，先研究液体压强与深度关系，后研究液体压强与密度关系。（实验数据记录在学习活动卡上）

活动Ⅳ推导公式

构建液柱模型，运用演绎的方法推导出定量的数学表达式。

情景Ⅲ演示实验3

透明橡皮软管，使之成U形，装染成红色的水，上下移动一端。

活动Ⅴ学生实验3

在透明的橡皮软管中装水，上下移动软管口，观察液面，思考原因。

情景Ⅳ课件展示

用液体压强原理解释U形管中同种液体液面保持相平的原因，引出连通器的概念和连通器液面的特点。

活动Ⅵ应用

连通器在生活和生产中的应用(茶壶、锅炉水位计、船闸等)。

3、教学主要环节本设计可分为四个主要的教学环节。

第一环节，通过创设情景引入课题，感受液体部有压强。

第二环节，通过演示实验和学生实验，探究液体部压强的初步规律。

第三环节，结合自制课件推导出液体压强的计算公式。

第四环节，通过实验和课件提供的情景，了解连通器液面特点。

第五环节，通过阅读、交流等方法了解连通器在生产和生活中的应用。

七、教案示例

第1课时 （一）引入

1．学生手带保鲜袋插入水槽观察保鲜袋的形变。思考：使保鲜袋紧贴手的原因是什么？ 2.演示实验如图1甲所示，观察到橡皮膜突出，思考：该现象说明了什么？

3.演示实验如图1乙所示，将试管插入浓盐水中，观察橡皮膜的变化，思考：影响压强的因素是什么？当外液面相平时，在橡皮膜上开孔，观察液体的流向，再思考：影响压强的因素是什么？ （二）新课

4．介绍U 形管压强计的使用，然后将金属盒放入液体的某一深度，转动金属盒使之朝不同方向，观察U 形管液面高度差。

然后指导学生将金属盒放入液体的相同深度，不同高度处，如图2所示，观察U 形管液面高度差；进一步思考影响液体压强的因素究竟是什么？

根据猜想，请同学设计出合理的实验方案并交流。

5．实验探究 探究液体部的压强与深度、密度的初步关系

利用学习活动卡指导学生分组运用控制变量法实验探究。（学习活动卡见附录） （1）分组探究液体部压强与深度、密度的关系 （2）填写实验表格，组交流，归纳得出结论。 （指导策略：多媒体搜集数据、师生探讨、课堂交流）

6．推导公式 （解决实验无法解决的液体部压强与密度、深度的定量关系） （1）利用课件和设问，帮助学生建构液柱模型。 设问：设想在液体某一深度有一水平液面，如图3所示，该液面受到的液体压力大小如何？（课件演示液面层层叠加，出现与它面积相同的柱状的液体。）

设问：根据压强的定义式如何计算这部分液体的压强？ （2）运用压强概念推导出的数学表达式。

图2

图1

甲

乙

图3