液体压强的计算

2019-12-07 10:32:43

一、说教材

 1.教学内容

 复习、总结前一节课实验,得出液体压强的特点和规律,在此基础上讲述液体压强的计算.

 2.教材的地位

 液体压强介于固体的压强和大气的压强二者之间,有承前启后的重要作用,同时液体压强的知识有很多实际应用,学习液体压强的计算,对学生参加社会实践具有非常重要的指导意义.

 3.教材的特点

 教材突出了推导液体内部压强的计算公式的思路和方法.这种既能培养学生综合运用知识分析和解决问题的能力,又能提供给学生学习物理知识的一种重要的思维方法.

 4.教学目标

 (1)知识目标:理解液体压强的特点和规律,掌握计算液体压强的方法和公式.

 (2)能力目标:培养学生的观察能力、分析概括能力、抽象思维和逻辑推理能力,以及应用知识解决物理问题的能力.

 (3)德育目标:激发学生学习物理的兴趣,培养学生认真、细致和实事求是的科学态度.

5.教材的重点和难点

  使学生理解液体压强的特点和规律,让学生掌握计算液体压强的思路和方法.

 二、说教法

 归纳总结上节课实验内容,最后概括出液体压强的特点和规律,从而使学生的思维从形象思维逐步过渡到抽象思维;用类比的方法和知识迁移的规律,启发引导学生在积极的思维中获取新知;采用多媒体和实验相结合,可以有效地突出教学重点及突破教学难点,同时可以提高课堂教学效率,激发学生的学习兴趣.

 三、说学法

 通过本节教学,使学生学会用类比的方法掌握新知识,同时学会观察问题、分析问题、解决问题、概括知识和逻辑推理的能力.

 四、说教学环节

 通过对教材的分析,以及教法和学法的要求,为了更好地实现本节课的教学目标,笔者对本节课设计了五个教学环节.

 1.第一环节

 提出问题,启发猜想,明确教学目的.

 学生通过对上一节实验现象的分析、归纳和总结,已经定性地知道了液体的压强与液体的深度和密度有关.由此提出问题,究竟液体的压强跟液体的深度和密度是什么关系?启发学生猜想.同时,鉴于学生对这部分知识的感性经验较少,利用多媒体在屏幕上演示三位潜水员潜入海水中不同深度需要不同装备的动画画面,引出需要计算液体在不同深度处的压强,使学生明确本节课的教学目的是推导液体压强的计算公式.通过提问、动画画面为学生创设物理情景,使学生置身于物理情景之中来解决问题.
 2.第二环节
 例题铺垫,深入探索,得出结论.
 为了充分利用学生已有的知识去解决新的问题,因此,笔者以固体压强计算为突破口,设计了一道有关固体压强的计算题.
 例题 一根长、宽、高分别为1cm、2cm、20cm的长方体铁柱,直立在桌面上,求其对桌面的压强是多少?
 这道习题的求解为解决液体压强的计算起着很好的铺垫作用,在此基础上提出如何计算水面下20cm深处液体的压强.启发学生积极思考,能否用类比方法和知识迁移的规律从这道题的计算方法中得到解决液体压强的计算方法,为此,可以设计如下问题:
 (1)直立在桌面上的长方体铁柱对桌面的压强产生的原因是什么?液体的压强产生的原因是什么?(由此得出在液体中某一深度处也取一个水平支撑面,以支撑面上方液柱为研究对象)
 (2)为什么将这个水平支撑面设想成边长为1cm的正方形,而不设想成其它的几何形状呢?(充分体现了物理学中研究物理问题的方法总是从最简单的模型的研究开始)
 (3)讨论怎样计算水面下20cm深处液体的压强,通过类比,在液体中得到一个底面积为1×1cm2,高为20cm的长方体液柱,怎样求该液柱对底面所产生的压强?(在例题的启发下,经过逻辑推理,得出了液体压强的计算公式,即p=ρgh)
 在以上的导学过程中,笔者力求全方位调动学生的积极性和主动性,给学生一个回答问题、展示自己的机会,让他们体会学习的乐趣,掌握探索物理知识和规律的一般方法.
 3.第三环节
 公式讨论,物理意义,演示实验.
 首先,笔者给出下列问题,请学生思考并分别计算(如图1、2、3所示)盛有液体的各容器中点A、B、C处液体所产生的压强.

图1

图2

 通过对以上问题的思考与计算,引导学生讨论公式p=ρgh的物理意义:
 (1)对同种液体,液体压强p与深度h成正比,其中深度h是指所研究的液体中某点到液面的高度(如图1所示);
 (2)对不同液体,深度h一定时,液体压强p与液体密度ρ成正比(如图2所示);
 (3)液体压强p的大小跟所选取的受力面积、液体质量大小均无关(如图3所示).

图3

 [演示1]在盛满水的竖直玻璃管的侧壁高度不同的地方开三个小孔,观察从三个小孔喷射出来的水柱的射程.
 [演示2]做模拟帕斯卡桶实验.用塑料小瓶代替桶,用1m长的乳胶管代替长玻璃管,用刀片在塑料小瓶壁上沿瓶子的轴线方向划几条线(瓶子的内壁不能有裂缝),把乳胶管密接在瓶口上,将水倒入乳胶管和瓶子中,瓶壁上没有水渗出,当把乳胶管提到一定的高度时,瓶壁上有划线的地方被水压开,水沿缝流出.
 通过生动、有趣的实验,调动学生的感觉器官和思维器官参加课堂教学活动,消除了学生思维的疲劳,使其思维处于积极状态.通过实验进一步加深学生对液体压强计算公式p=ρgh的理解,使学生在课堂上的思维出现第二次高潮.
 4.第四环节
 反馈练习,拓宽思路,巩固知识.
 通过适当的习题练习,使学生所学知识得到巩固和扩展,教师通过学生做习题,通过所反馈的信息,对学生的学习行为进行指导、纠正、肯定和赞扬,使学生做到学以致用,促进教学效果的最优化.
 5.第五环节
 课堂小结,深化主题,形成知识体系.
 整节课内容讲完后,为了给学生一个完整而又深刻的印象,师生共同回顾总结所学内容.这样有助于学生抓住本课的重点和脉络,理清层次,形成知识体系.