《探究液体压强与深度、密度的定量关系》说课稿(省级获奖实验说课案例)

《探究液体压强与深度、密度的定量关系》说课稿

一、使用教材

初中物理人教版八年级下第九章第二节《液体的压强》

二、实验器材

（1）学生实验：微小压强计、酒精、水、饱和硫酸铜溶液。

（2）教师演示实验：自制的液体压强定量关系演示仪、甘油、100g砝码若干、自制镊子。（3）学生探究实验：自制的液体压强定量关系演示仪、甘油、100g砝码若干、自制镊子、托盘天平配套砝码一套、酒精、水、饱和硫酸铜溶液、学生自备液体。

三、实验创新要点

（1）传统教学分析：传统教学中研究液体压强与深度、密度关系时使用微小压强计分别探究得出液体压强与深度、密度的定性关系然后通过理论推导的到定量关系。这种方法缺点是理论推导部分无实验数据支撑，对学生而言抽象难懂。

（2）实验改进要点：受托里拆利实验的启发，本实验利用固体压强来测量液体压强的大小，使用自制液体压强定量关系演示器探究液体压强与液体深度、密度的定量关系。实验原理简单易懂，现象明显，数据信度效度高；实验装置可重复利用、制作简单，可作为学生分组实验使用。

四、实验原理

受托里拆利实验启发，本实验运用相互作用力、二力平衡的知识将液体压强转化为学生已经掌握的固体压强进行计算。

具体如下：

（一）探究密度一定时，液体压强与深度的定量关系

图1 实验原理图

固体载物盒静止时，容器对下方液面有向下的压力，根据力的作用是相互的，下方液面对容器底部也有向上的反作用力，他们大小相等，即21F F =，也就有：

S mg S G S F p p ===

=112

通过刻度贴纸读出此时浸入深度h 。这就是第一组压强与深度值。接下来，每次添加一个质量为100g 的砝码以增大压力压强，读出新的深度h 。

（二）探究深度一定时，液体压强与密度的定量关系

该实验需控制载物盒在密度不同液体中的浸入深度相同，事先设定浸入深度为某一深度，采用先大后小的方法在载物盒中添加各种规格砝码使其浸入深度为设定深度。

五、实验教学目标

以下是基于核心素养提出的教学目标

（1）物理观念：了解液体内部存在压强，且液体压强大小与深度、密度有关。 （2）科学思维：能从定性、定量两个方面进行实验推理。 （3）科学探究：利用控制变量法分析问题、利用图像法处理数据。

（4）科学态度与责任：养成实事求是的科学素养，掌握简单的误差分析方法、增强与人交流合作能力。

六、实验教学内容

实验分为三个部分：

（1）定性实验：学生使用微小压强计探究得到液体压强与深度、密度的定性关系。 （2）定量实验：教师使用自制的液体压强定量关系演示器，师生共同分析处理数据得到液体压强与深度的定量关系。

（3）学生自主探究：学生使用液体压强定量关系演示器探究液体压强与密度的定量关系。

七、实验教学过程

图2 探究液体压强与深图 3 探究液体压强与密

液体压强与深度定量关系演示仪各部分作用说明：

固体载物盒静止时，容器对下方液面有向下的压力，根据力的作用是相互的，下方液面对容器底部也有向上的反作用力，他们大小相等，mg

G F 图5 实验原理图

图4 仪器结构

图6 坐标纸

学生处理完后，教师用excel软件处理实验数据，绘出图像，学生观察该过程，将自己的结论与老师的做对比。

⑤误差分析

引导学生分析实验误差来源，如何减小实验误差。

图7 自主探究实验原理图

该实验需控制载物盒在密度不同的液体中的浸入深度h相同，事先设定某一浸入深度，

八、实验效果评价

（一）优点：

（1）受托里拆利实验的启发，本实验利用固体压强来测量液体压强的大小，原理简单易懂，现象明显，数据信度效度高；

（2）实验装置可重复利用、制作简单，可作为学生分组实验使用；

（3）本实验既有教师演示也有学生自主探究，体现了以学生为主体，以教师为主导的教学理念。

（二）可改进之处：

可设法进一步减小载物盒与固定立柱之间的摩擦力，使实验结论更加准确。