液体教学设计
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液体教学设计 篇1
【课题】液体的表面张力
【教学时间】40分钟
【教学对象】高中二年级学生
【教材】粤教版高中物理选修3-3第二章第五节
【教学内容分析】
1.教材的地位和作用:本节内容是在液体的基本性质和液晶的基础上对液体性质的进一步探讨,与上一节的内容构成了液体单元完整的知识体系。同时,表面张力的微观解释主要基于分子动理论的基本观点,因此本节内容是分子动理论的综合拓展和运用。
本节主要包括两个知识点:一是表面张力的宏观现象,二是表面张力的微观解释。前者重在让学生掌握表面张力的概念,认识液体的表面现象及生活应用;
后者重在使学生进一步液体认识表面张力的微观实质,运用分子动理论的知识分析表面张力的产生原因。
2.课标要求:通过实验观察液体的表面张力现象,解释表面张力产生的原因,交流讨论日常生活中表面张力现象的实例。
3.教材的编写思路:教材首先从学生熟悉的现象出发,通过展示一系列生活中的表面张力现象引入课堂。然后通过两组肥皂膜实验的观察和分析,得出液体表面具有收缩趋势的结论。在此基础上,教材结合分子动理论的有关知识,从微观的角度解释表面张力的产生原因。最后,教材通过“讨论与交流”和“实践与拓展”栏目,分别设置了表面张力的实例解释和课后实践任务。
4.教材的特点:
(1)从学生所熟悉的现象入手,强调实验和观察,学生的参与和思考。
(2)重视液体表面张力的概念建立过程和产生原因的定性分析。
(3)关注学生物理学习的差异性,加强内容的选择性。
5.教材处理:
(1)适当地调整微观解释的教学思路教材侧重于从“分子势能”的角度解释液面的收缩现象,提出“势能总有减少的趋势,因此液面具有的收缩趋势”。虽然学生在本课前已经学习了分子动理论的相关知识,但分子势能的概念并没有明确提出,也没有经过强化和巩固。因此对学生而言,直接运用势能的观点解释液面的收缩具有较大困难,同时也容易使学生误以为“液面是向内收缩的”。考虑到学生的原有知识结构和实际认知水平,主要从分子力的角度进行分析,一方面保证了知识点的完整性,另一方面也有利于学生理解表面张力的方向,势能的观点则作为在此基础上的延伸和提高,从而体现新课程中教学内容的灵活性和选择性。
(2)教材在引入和应用环节设置了一些生活中的表面张力现象以激发学生的兴趣和思考,而考虑到物理、技术和社会的紧密联系,适当地增加了表面张力在科技前沿方面的应用,以增长学生见闻,丰富课堂。
【学生情况分析】 1.兴趣特点:对物理表现出浓厚的因果认识、操作和概括兴趣,有着强烈的好奇心和求知欲。
2.知识基础:学生已经学习了液体的基本性质和分子动理论的相关知识,对生活中的各种液体及其特性具有丰富的感性认识。
3.认识困难:学生对表面张力现象的认识仅停留于感性阶段,难以理解从各种现象中归纳液面的特点,难以理解液面中存在力的作用;
虽然已经学习了分子动理论,但缺乏运用分子动理论相关知识分析、解释实际宏观热现象的知识迁移和应用能力,难以理解表面张力的产生原因。
【教学目标】 1.知识与技能(1)通过实验,观察液体的表面张力现象。
(2)知道液体表面张力的概念。
(3)解释表面张力的产生原因。
2.过程与方法(1)经历液体表面现象的实验和探究,体会科学探究的方法。
(2)通过对表面张力的微观解释,体会运用分子动理论解释宏观热现象的方法。
3.情感态度与价值观(1)激发学习物理的兴趣,感受物理与自然的美。
(2)培养学生将物理知识服务于生活和社会的意识,勇于探究与日常生活有关的物理问题。
【教学重点】液体表面张力的概念。
【教学难点】液体表面张力的产生原因。
【教学策略设计】 1.教学方法(1)实验法:物理学是一门以实验为基础的科学,而物理实验是教学的重要内容和手段。本节教学注重通过实验创设问题情境,如对硬币漂浮原因的猜想,肥皂泡成球形的原因和立方体铁丝框肥皂膜的分布等,以引起学生的认知冲突,激发学生的学习兴趣。另外通过学生分组实验,让学生在自主探究中得出液面的性质,使知识的教学过程同时是一个解决问题和科学探究的过程,同时注意渗透物理学研究方法、科学思维方法。
(2)讲授法:教学过程中适时地穿插教师形象生动、富有启发的讲解,辅之以模拟动画和各种自制教具,以点拨、启发学生。如对表面张力产生原因的讲解则是充分发挥教师的主导作用,让学生经历一个思维探究的过程,完成感性认识到理性认识的飞跃。在讲授知识的渗透探究的思想,而在探究的过程中又讲授必要的.物理知识。
2.学法指导俗语云:授人以鱼,供一饭之需;
授人以渔,则终身受用。学法指导方面,通过组织学生进行分组实验,以交流讨论、互相启发的方式引导学生探究液面的特点,在合作解决问题的过程中完成知识的自我构建。
3.教学媒体设计首先,充分利用实物、视频、图片等材料,为学生提供必需的感性素材。通过自制教具“表面张力的产生原因演示装置”,运用类比的方法模拟肥皂膜的收缩现象,让学生直观地感受到表面层分子相互吸引力的作用,从而使抽象的微观过程具体化、形象化。
【教学用具】硬币、半圆形和长方形的铁丝框、肥皂水、自制教具“表面张力的微观机理演示装置”、不同形状的肥皂泡小框、肥皂块、四面体和立方体形的铁丝框。
【教学流程图】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【教学过程设计】 【新课导入】实验引入:硬币漂浮先与学生共同完成硬币漂浮的小实验,然后引导学生思考硬币能够漂浮的原因,同时组织学生仔细观察硬币漂浮时周围液面的变化情况,进而引出问题:硬币的漂浮会不会与液体的表面有关?演示实验:
硬币漂浮问:硬币为什么能够漂浮在水面上?问:漂浮的硬币和沉入水中的硬币所受浮力有什么不同?问:为什么受浮力更大的水中的硬币没有浮起来,而受浮力小的硬币又不下沉呢?引导观察:大家仔细观察一下硬币周围的水面发生了怎样的变化?引入课堂:硬币的漂浮是否与液体的表面有关?观察、思考、兴奋答:硬币受到浮力作用答:水中的硬币排开水的体积更大,所受浮力更大。
疑惑思考观察思考答:凹了下去疑惑思考好奇实验——问题通过简单有趣的小实验激发兴趣,引发思考。
利用学生对硬币漂浮现象的思维定势,引起认识矛盾,极大地激发了学生的求知欲。引导学生观察液面的变化情况,同时也确立了本课的研究对象。
【建立概念】利用嵌有活动吸管的长方形和半圆形的铁丝框组织学生进行分组实验,让学生自主探究肥皂膜和吸管的变化情况,并在教师的引导下,鼓励学生自主归纳总结液体表面的特点。
结论:液体表面具有收缩趋势。
利用嵌有活动吸管的长方形铁丝框演示肥皂膜的收缩,引导学生从受力的角度思考吸管的运动情况,配合模拟动画逐步分析实验现象,最终建立起表面张力的概念。
1.两边的肥皂膜对中央吸管均有力的作用2.戳破一边后,这一边肥皂膜的表面张力随之消失3.吸管在另一半肥皂膜表面张力的作用下运动。
表面张力:作用于液面上,使液面具有收缩趋势的力。
指导学生实验:把铁丝框放入肥皂水后拿起,上面附有的肥皂膜也是液体的一种表面。
引导学生观察:
1、戳破肥皂膜的一边后,另一边变化如何?2、吸管变化如何?向哪边运动?引导学生归纳:
对比两组实验,问:肥皂膜的变化如何?问:吸管运动有何特点?肥皂膜总是变小,物理上则称,液体表面具有收缩趋势。
引导学生思维:
演示长方形铁丝框演示肥皂膜的收缩,引导学生从受力的角度进行思考。
问:吸管运动了,说明它受到什么的作用?问:这个力是什么施加的呢?问:如果我把另一半的肥皂膜也戳破,吸管还会运动吗?问:有膜的时候,吸管才运动,大家联想到了什么?这个力就是液体的表面张力。
分组实验观察模仿实验观察交流讨论思考对比、分析答:总是变小的。
答:总是向有膜一边运动。
理解记忆答:力思考疑惑答:可能不会。
答:膜对吸管有力的作用。
消除疑惑深化理解记忆组织学生分组实验,一方面让学生直观地感受液面的收缩现象,为下面表面张力概念的建立打下基础;
另一方面意在让学生自己开口说出实验现象,培养学生的表达能力,合作精神和分析解决问题的能力。
引导学生针对实验现象进行再思考,由浅入深,层层递进,培养学生的逻辑思维能力。
通过师生对话的形式,配合课件逐步分析,关注概念的建立过程和学生的思维过程,让学生从现象的感性认识提升到概念的理性认识。
【微观分析】 1.液体表面层分子与液体内部分子的差异向学生展示液体表面附近分子分布的示意图,引导他们从分子间相互作用的角度分析表面层分子与内部分子的差异,逐步帮助学生形成“表面层分子仅受周围液体分子与液体内部分子的作用”的认识。
结论:表面层分子仅受周围液体分子与液体内部分子的作用。
2.分子引力和斥力的有效作用距离承接上一环节提出的问题,紧扣表面层分子与内部分子的位置差异,引导学生从力的有效作用距离的角度进行知识回顾,并得出引力作用距离大于斥力的结论。
结论:分子引力的有效作用距离大于斥力。
3.表面层分子的分布特点分别从引力和斥力的有效作用距离入手分析表面层分子的受力情况,引导学生思考并得出表面层分子的分布特点。
结论:表面层分子所受合力指向液体内部。
结论:表面层分子分布稀疏。
4.表面张力的产生原因从表面层分子的分布出发,结合分子间作用力与距离的关系,得出表面层分子相互作用力的特点。
利用自制教具,结合长方形铁丝框的肥皂膜收缩现象,通过类比的方法模拟液面的收缩,由此说明表表面张力的产生原因,最后则向学生讲解表面张力的作用效果。
【联系生活】一、球形的肥皂泡先让学生重新感受吹肥皂泡的童年乐趣,接着提出问题“肥皂泡一定是球形的吗?用不同形状的小框能不能吹出不同形状的肥皂泡?”,步步引导学生运用表面张力的相关知识分析肥皂泡呈球形的原因。
二、硬币漂浮与下沉首先解释课前提出的硬币漂浮问题。
然后用肥皂块轻点漂浮硬币周围的水面,由于肥皂水的表面张力比清水小,液面给硬币的支持力减小,硬币沉入水中。
向学生演示该实验,引出硬币下沉的原因——不同液体表面张力的大小不同。
三、表面张力仪由于不同液体表面张力的大小不同,清水中若掺入其他物质,其表面张力也会改变。
向学生介绍表面张力在环境监测方面的应用:利用表面张力仪测量河流污染前后河水的表面张力大小,经过对比,即可知道该河流的污染情况。
引导学生思考:
从分子间相互作用的角度看,表面层分子与液体内部分子有何异同?总结并提问:空气对液面分子的作用可以忽略,表面层分子仅受到水平和下方液体分子的作用,那到底是引力作用,还是斥力作用?问:随着距离的增大,分子间作用力的合力有何变化?问:也就是说当距离大于平衡位置的时候,只存在什么力?引导学生思考:从作用距离的角度看,两个力有何区别?表面层分子部分在液体外,又由于引力的作用距离远大于斥力。因此表面层分子所受分子引力不再为球对称,而斥力仍为球对称。
引导学生思考:从整体来看,表面层分子受力的特点如何?总结:正是因为表面层分子所受合力指向液体内部,而分子总又是在做无规则热运动,所以有一部分表面层分子就会运动到液体内部,造成表面层分子分布稀疏。
引导学生思考:表面层分子分布稀疏,说明它们之间的距离有何特点?实际上,此时分子间距离大于平衡位置,作用力为引力。
启发学生思考:表面层分子间的吸引力与表面张力的产生原因有何关系?教具演示:表面张力产生原因的模拟。
问:松开手,横杠为什么向有膜一边运动?模拟肥皂膜为什么收缩?问:橡皮筋的拉力模拟的是?引导学生总结:
表面层分子的相互吸引力的共同作用体现为液体的表面张力,而液体不易被压缩,所以液面具有收缩趋势。
演示实验:吹肥皂泡问:如果用方形或者椭圆形的小框,能不能吹出立方体或者椭球体形状的肥皂泡?提示学生:相同体积下,球形的表面积最小;
在表面张力的作用下液面具有收缩趋势。
回顾硬币漂浮实验,引导学生运用表面张力知识进行解释。
演示实验:硬币下沉引导学生思考:硬币下沉是否与肥皂水表面张力大小有关向学生展示不同液体表面张力大小的表格,解释硬币下沉。
以表面张力大小知识为基础,引导学生思考如何测量河流污染情况的问题。
答:内部分子周围都有液体分子作用,但表面层分子有一部分在液体外。
听讲思考疑惑思考答:由斥力变为引力。
答:引力。
答:引力大于斥力。
听讲思考思考答:斥力相互抵消,引力的合力指向液体内部。
听讲思考消除疑惑思考答:距离比较大。
理解记忆思考疑惑思考猜想交流讨论答:因为橡皮筋的拉力。
答:表面层分子的相互吸引力。
理解消除疑惑记忆观察吹肥皂泡,发现仍为球形疑惑思考回答消除疑惑思考听讲消除疑惑观察疑惑听讲理解消除疑惑思考交流讨论回答表面张力的微观解释分析步骤,过程抽象、不易理解,学生往往感到无从入手、思路不清。
在本环节的设计方面始终坚持以下原则:
1.突出表面层分子与内部分子的差异;
2.从分子间的相互作用力出发。
让学生清楚问题的关键,同时学会分析微观问题的方法。
从学生已有的知识基础出发,引导学生从力的有效作用距离的角度重新思考分子间相互作用力与距离的关系,为接下来引出液体表面层分子的分布特点做铺垫。
通过教师步步诱导式的讲解,以表面层分子与内部分子的差异为线索,配合课件进行对比分析,让学生经历一个思维探究的过程,达到理解,释疑的目的。
该知识点为本节课的难点。学生正是缺乏运用分子动理论解决实际问题的能力,往往难以将问题形象化、具体化。
因此,结合学生的知识基础和思维特点,利用自制教具类比矩形铁丝框的收缩现象,让学生直观感受表面层分子的相互吸引力作用,从而帮助学生透彻理解表面张力的产生原因。
选取有针对性的、生活常见的物理现象作为应用实例,突出重点,巩固所学知识,加强物理与生活的联系。
解释课前提出的问题,前后呼应。通过同一实验情境的不同条件和不同结果激发学生再思考的兴趣,同时自然过渡到“表面张力大小”的知识应用环节,完成知识点的延伸和拔高。
承接表面张力大小的知识点,向学生展示表面张力在环境监测的应用,增长学生见闻,丰富课堂,体验物理与科技的紧密联系。
【课后思考】演示四面体和立方体铁丝框放入肥皂水后所形成的肥皂膜形状。
先展示立方体铁丝框一个面的肥皂膜形状,然后让学生猜想整个铁丝框放入肥皂水后将形成怎样的肥皂膜,最后展示肥皂膜的形状并鼓励学生课后结合本节课的知识,查找资料进行解释。
演示实验:四面体和立方体铁丝框问:为什么当整个铁丝框放入肥皂水后并没有在每个面形成肥皂膜,而是收缩到中间?好奇思考疑惑通过出乎意料的实验现象又一次引起学生的认知矛盾,提出稍高于学生本节课知识水平,但通过搜集资料和思考又能够解决的问题,鼓励学生仔细观察,大胆猜想,培养学生独立解决问题的能力。
【板书设计】附录一本教学设计的创新之处1.自制教具,突破难点本节课所用教具都是自制的,易取材,成本低,现象明显直观。所制教具不仅能够丰富课堂,增强课堂趣味性,也有助于教师教学和学生理解。
尤其是演示表面张力微观机理的教具(见下方左图),使表面层分子间的相互吸引力及其作用效果“可视化”。学生能够直观地观察到在橡皮筋的拉力作用下,横杆运动以及模拟肥皂膜收缩,通过类比,明白“在表面层分子相互吸引力的作用下,吸管向有膜的一边运动以及肥皂膜收缩”,最终理解“表面层分子的相互吸引力的共同作用体现为液体的表面张力,使液面具有收缩趋势”,由此突破本节课的教学难点。
表面张力的产生原因演示装置各种肥皂泡小框,铁丝框2.以认知冲突策略为出发点组织教学美国著名的教育心理学家布鲁纳曾说过:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣” 。本节课在设计上通过各种实验创设了多个问题情境,如硬币漂浮现象、肥皂泡形状之谜和立方体铁丝框的肥皂膜分布问题等,从学生原有的经验或错误的前概念出发,巧设悬念,以引起学生的认知冲突,激发学习兴趣,让学生经历发现——否定——再发现这样一个不断冲突、不断修正的过程,使得学生产生主动学习的愿望。知识的教学过程同时也是问题解决和科学探究的过程。
附录2粤教版高中物理选修3-3第二章第五节仅供参考
液体教学设计 篇2
一、教学目标
1、会用感官和简单的实验器材研究液体的性质;
2、能运用多种方式将观察到的现象表述出来;
3、愿意与同学合作与交流,体验合作与分享的快乐。
二、教学准备
教师准备:烧杯、试管、油、水、蜂蜜、牛奶等
分组实验材料:试管、烧杯、滴管、蜡光纸、上述四种液体各一杯、实验记录等
学生准备:事先分组,明确分工
三、教学过程
(一)认识液体
1、指导学生认识物体的方法认识一种物体,我们可以运用哪些方法?(看、闻、摸、尝等等)
2、出示四种液体:水、油、蜂蜜、牛奶师问:这是四种液体,你们知道它们分别是什么吗?(动作夸张,语气神秘)
3、学生分小组进行观察认识,鼓励学生运用多种观察的方法去认识。如:看、闻、尝等方法。
4、观察完毕后,组织学生交流各自的观察所得,并说说自己这样判断的理由。
(二)初步猜想
1、我们认识了这四种液体,现在老师给你们一个试管。你们最想怎样做实验?鼓励学生大胆说出自己的实验设想,并且引导学生把这四种液体倒在试管里。
2、猜想:假如我们把这四种液体倒在一起,会发生怎样的现象呢?学生交流各自的猜想,并说说这样猜想的理由
(三)验证猜想
1、我们的猜想到底对不对呢?我们怎样来验证自己的猜想呢?最好的办法就是……
2、指导学生填写实验记录,并根据实验记录去完成实验。
3、学生交流实验的'结果,把实验中观察到的现象描述出来。
(四)深入探究
1、这样的结果,大家事先有没有想到?那,为什么会发生这样的现象呢?老师事前也做过了这个实验,也感到非常地困惑。事后,我又进行了进一步的思考,采集了一些数据。现在,我们一起来看看,能从这些数据中发现什么吗?出示几种液体的密度,让学生观察,从中发现规律
2、学生小结:……………………
(五)继续猜想
1、出示塑料板,你们想做什么实验?引导学生把不同的液体同时倒一点在斜板上,比较它们流下的速度
2、那我们该怎样做这个实验呢?让学生自由说,把实验的要求和规范说出来
3、假如我们把这四种不同的液体同时到一点在斜放的塑料板上,这四种液体会怎么样?
4、那么,老师再请大家来猜想一下:这四种液体中,哪种流得最慢,哪种流得最快?为什么?
5、学生分组实验,填写实验记录并交流学生设计实验交流时,让学生边说边演示
(六)课堂小结
1、小结:通过刚才的实验,我们知道了…………(液体的性质:密度、粘稠度)
2、我们小组还想研究……引导学生研究液体的其他性质。如:表面张力、毛细现象、溶解等
3、我们准备这样去研究组织学生展开讨论,确定研究的材料和方法等,然后交流认识液体
4、认识四种液体
液体特点
认识方法
液体名称1号2号3号4号
5、我们是这样设计我们的实验的:
实验步骤(倒入液体的顺序)实验现象(写出或画出)1、 2、 3、 4、结论
继续研究
1、通过实验,我们发现:这四种液体流的速度从快到慢依次是 。
2、我们猜想:产生这种现象的原因是:
拓展研究
1、我们还想研究
2、我们准备这样去研究:
附录2一些液体的密度液体名称密度(克/毫升)
液体名称密度(克/毫升)
水银13.6
海水1.03
蜂蜜2.3
水1
硫酸1.8
植物油0.9
牛奶1.1
酒精0.8
四种液体的密度
液体名称密度(克/毫升)
油0.9
水1
牛奶1.1
蜂蜜2.3
液体教学设计 篇3
教学目标:
(1)知识与技能
1、知道液体压强的产生。
2、理解液体内部压强的规律。
(2)过程与方法
经历探究液体压强的特点的实验过程,认识液体压强与液体深度和密度的关系
(3)情感态度与价值观
培养学生观察实验能力。
教学重点:
液体内部压强的特点液体压强的大小连通器原理
教学难点:
液体压强产生的原因
连通器里装同种液体各液面静止时相平的原理
教学过程
一、引入新课
教师演示实验:(使用希沃功能的手机同屏功能,展示录制的实验)
通过导管从四楼向一楼的压得很扁的水瓶注水,观察瓶的变化。(组织学生讨论)说明:水对容器底,容器壁有压强。拓展:水柱很深,高达10米,产生的压强很大。
(组织学生讨论)液体有重力,所以对底部有压强;液体与固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强,并且越深产生的压强越大。
二、进行新课水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?有。为什么说有?
就像我们在吃火锅时,在中间有一个隔板把辣的和不辣的分开了。假如设想一下,把隔板的一边的水拿走,另一边的水对侧壁就有压强。因此,我们都同意当隔板还在时,两边的水对它有压强,那么,把隔板拿走,水的内部有压强。
(一)提出问题
液体压强有什么规律?或者说,液体的压强与哪些因素有关?
(二)引导类比
咱们先看能不能把液体分成若干小液滴,(边画示意图,边讲解)这些小液滴密密麻麻地挤在一起?
在这个描述中,关键词是“大量、密集”。
1、直接类比
请找出日常与“大量、密集”有关的事物,请同学们想得越多越好,尽可能多地告诉我。
街上走的人群、乱哄哄的苍蝇、箱子中的苹果、一袋子大米??我们从一大箱苹果开始研究。
2、拟人类比
现在我们可以想象自己就是一只只苹果,被装在箱子中。这时,你有何感受?
呼吸困难、愤怒、受到挤压、挣扎、无奈??3、象征类比大家的感受也就是:无奈地承受。现在以“无奈地承受”为题,说说日常哪些现象是这样的?
在圈中的羊、在网中的鱼、同学们的学习状况??我们不妨来讨论一下:我们学习状况是如何无奈地承受?各方面的压力,如家长、同学、亲戚??;在班中的名次前后对于个人的感受也不同;同样的成绩在不同的班级或不同的学校感觉也不同。
可见,由于学习的状况造成的无奈与压抑,来自各个方面,并与名次、学习环境都有关系。
(说明:教师引导学生进行类比,从而使陌生的问题变为熟悉的问题。该环节是学生思维最独特、最发散的环节。在以上的这三个环节中,学生的想法很多,发散思维得到从没有过的训练,他们的好多想法来自生活,他们更熟悉,更愿意发表自己的看法。教师在这几个环节中,只起组织、引导的`作用。为使学生得到良好的发展,切不可为了赶进度,匆匆而过,使学生来不及思考讨论,在最能锻炼学生能力的环节,达不到提高学生素质的目的。)
(三)适用问题
对应学习的无奈,你能否体验液体中的每个液滴的感受?每个小液滴感受到来自各个方面的作用,这种作用与小液滴所在的位置(深度)有关,也与液体的种类有关。
(四)找到方案或建立假说
根据刚才的讨论,请你谈谈对液体压强有关因素的看法。液体向各个方向都有压强,不同的深度压强不同,不同的液体中同一位置的压强也不同。
(五)检验论证
我们用实验来验证,现在有这样一种测液体压强的仪器──压强计(教师简介:我把手指压在橡皮膜上,在右侧的“U”形管中出现高度差,我们看到“U”形管中出现高度差,就知道橡皮膜上有压强)。
请学生讨论,设计实验方案;交流。下面按照自己的想法,进行实验。
得出结论:液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大,同一液体、同一深度压强是相等的。压强还跟液体的密度有关。
(六)评估
今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验:①实验设计有无不合理的地方?②操作中有没有失误?③测量结果是不是可靠?知识应用:
请同学们阅读书上材料,了解液体压强规律的应用(边阅读,边讨论)。
请一位同学说明什么是连通器?举几个连通器例子。
三、小结
请同学们回顾一下,我们有哪些收获?
液体教学设计 篇4
教学目标:
一、知识与技能通过探究活动理解液体压强的规律及其应用。
二、过程与方法在探究活动中培养学生的创新意识、思维能力和实践能力。
三、情感态度与价值观
(1)在观察实验过程中,培养学生的科学态度;
(2)鼓励学生积极参与探究活动,保持对自然界的好奇和对科学的求知欲。
教学重难点:
重点:液体压强的特点
难点:用液体压强知识解释实际现象
教具准备:自制多媒体课件、开口塑料筒、橡皮膜、简易压强计、水、盐水、连通器
教学过程:
一、创设物理情景,引入新课水中的气泡越上升变的越大渔民们发现,带鱼刚从海里被捕捞到船上差不多已经死亡了,为什么?引导学生分析、思考,上述情景中蕴含着什么物理知识?如何用科学的语言描述?
二、新课教学
(一)、液体压强的产生老师演示实验:用塑料袋装水时,它会胀起来,让学生感知液体会产生压强,且向各个方向都有压强。①用一个塑料袋装满水,用一个钉子从底部扎一小孔,水就会从底部流出。(组织学生讨论)说明:水对底部有压强。②老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出。(组织学生讨论)说明:水对侧面有压强。如果塑料袋子装的是别的液体,实验现象是一样的。说明:液体对容器底和容器壁有压强。(组织学生讨论)液体有重力,所以对底部有压强;液体跟固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强。③用侧壁开有几个小孔的筒装有水,让学生观察到水从小孔流出来,且处于不同位置的小孔流出来的水的射程都不一样,用液体压强计测出不同深度的压强大小,让学生感知液体内部压强随深度的增加而增大。水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?
(二)、体内部压强的特点
1、教师讲述:测液体内部压强需要用压强计,结合课本介绍压强计的构造及工作原理
2、学生探究:液体内部压强的特点
3、引导学生把所观察到的实验现象进行归纳,得出液体内部压强的特点:(要求学生填写课本P70相应内容)
(1)液体内部朝各个方向都有压强;
(2)在同一深度,各方向的压强都相等;
(3)液体的压强随深度的增大而增大;
(4)在相同深度,液体的压强随密度的增大而增大。
评估:今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验:①实验设计有无不合理的地方?②操作中有没有什么失误?③测量结果是不是可靠?
(三)、引导学生分析推导液体压强的计算公式
(1)演示:
①把悬塑料片放入水中;
②悬线穿过玻璃管,把管竖直插入水中;
③拉起塑料片盖住管底;
④用红水把管中的液体柱染成红色,方便观察。
(先让学生思考右边的液体柱的体积、质量、和重力怎么样算出来)
(2)分析
①液柱的体积:v=Sh;
②液柱质量:m=ρv=ρSh
③液柱的重力:G=mg=ρShg;
④液柱对塑料片的压力:F=G=ρShg
⑤液柱对塑料征的压强:p=F/S=ρShg/S=ρgh⑥推导结果:p=ρgh
(3)液体压强公式的理解:
①式中ρ是液体的密度,单位是kg/m3;
②g是取9.8N/kg;
③h是与空气接触的水面到液体中某点水平线的竖直距离,单位是m;
④液体的压强只与液体的密度和深度有关,与液体的体积、质量、容器的形状无关。
(4)简单的计算
1、用一块塑料片挡住两端开口的`玻璃筒下端,竖直地插入水中(如图1甲),塑料片为什么不下沉?向玻璃筒内缓慢倒水(如图1乙),筒内水面多高时塑料片下沉?说明原因。
2、长颈鹿是地球陆地上目前个子最高的动物,因此它的血压也是在动物中最高的。成年的长颈鹿平均身高可达4.3m,它的质量可达2t,长颈鹿一只脚掌的着地面积为250cm2。
求(1)长颈鹿站立时,对水平地面产生的压力和压强分别是多大?(2)若长颈鹿的血液密度为1.05×103kg/m3,当它的心脏收缩时,需把血液压到比心脏高3m的头部,则长颈鹿心脏收缩时,需产生的压强至少是多大?(收缩压是指心脏收缩时产生的压强,计算时不考虑大气压,本题g取10N/kg)
(四)、连通器
1、教师讲述连通器定义:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2、实验演示连通器的特点:
演示:在连通器中倒入红水,让学生观察每个容器中的水面的高度。(相平)再把连通器慢慢倾斜一个角度,让学生观察水面是否相平(仍相平)
小结实验结果:连通器的水不流动时,各容器中的水面总保持相平。
3、引导学生分析原因:
由课本中图所示,设液片AB的面积为S,左、右两管内水深分别为h左和h右,由于水不流动,即液片AB左、右两面所受二力平衡,这两个力同作用于液片AB上,则左、右两管中的水对液片AB的压强相等;因为两管中同是水(即液体密度相同),只有两管水深相等,压强才能相等。即h左=h右,所以左、右两管水面总保持相平。
4、引导学生举例分析连通器:茶壶、锅炉的水位计、花洒、水塔与自来水管。
5、介绍连通器的应用之一——三峡船闸。(先水流(水面相平),后船行)
出示船闸活动挂图,讲述船闸的简单结构和船只从上游经船闸航行到下游的过程(讲述时,请同学看清“闸门”和“阀门”的位置和它们的开闭情况,明确船闸就是一个巨大的连通器)。
反馈练习(见电子白板)
教学小结一学生回答这节课学习后的体会和疑惑,教师给予解答。
布置作业课本P71-72“自我评价与作业”3、4、5。
液体教学设计 篇5
教学目标:
(1)知识与技能
1、知道液体压强的产生。
2、理解液体内部压强的规律。
(2)过程与方法
经历探究液体压强的特点的实验过程,认识液体压强与液体深度和密度的关系
(3)情感态度与价值观
培养学生观察实验能力。
教学重点:
液体内部压强的特点液体压强的大小连通器原理
教学难点:
液体压强产生的原因
连通器里装同种液体各液面静止时相平的原理
教学过程
一、引入新课
教师演示实验:(使用希沃功能的手机同屏功能,展示录制的实验)
通过导管从四楼向一楼的压得很扁的水瓶注水,观察瓶的变化。(组织学生讨论)说明:水对容器底,容器壁有压强。拓展:水柱很深,高达10米,产生的压强很大。
(组织学生讨论)液体有重力,所以对底部有压强;液体与固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强,并且越深产生的压强越大。
二、进行新课水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?有。为什么说有?
就像我们在吃火锅时,在中间有一个隔板把辣的和不辣的分开了。假如设想一下,把隔板的一边的水拿走,另一边的水对侧壁就有压强。因此,我们都同意当隔板还在时,两边的水对它有压强,那么,把隔板拿走,水的内部有压强。
(一)提出问题
液体压强有什么规律?或者说,液体的压强与哪些因素有关?
(二)引导类比
咱们先看能不能把液体分成若干小液滴,(边画示意图,边讲解)这些小液滴密密麻麻地挤在一起?
在这个描述中,关键词是“大量、密集”。
1、直接类比
请找出日常与“大量、密集”有关的事物,请同学们想得越多越好,尽可能多地告诉我。
街上走的人群、乱哄哄的苍蝇、箱子中的苹果、一袋子大米??我们从一大箱苹果开始研究。
2、拟人类比
现在我们可以想象自己就是一只只苹果,被装在箱子中。这时,你有何感受?
呼吸困难、愤怒、受到挤压、挣扎、无奈??3、象征类比大家的感受也就是:无奈地承受。现在以“无奈地承受”为题,说说日常哪些现象是这样的?
在圈中的羊、在网中的鱼、同学们的学习状况??我们不妨来讨论一下:我们学习状况是如何无奈地承受?各方面的压力,如家长、同学、亲戚??;在班中的名次前后对于个人的感受也不同;同样的成绩在不同的班级或不同的学校感觉也不同。
可见,由于学习的状况造成的无奈与压抑,来自各个方面,并与名次、学习环境都有关系。
(说明:教师引导学生进行类比,从而使陌生的问题变为熟悉的问题。该环节是学生思维最独特、最发散的环节。在以上的这三个环节中,学生的想法很多,发散思维得到从没有过的训练,他们的好多想法来自生活,他们更熟悉,更愿意发表自己的看法。教师在这几个环节中,只起组织、引导的作用。为使学生得到良好的发展,切不可为了赶进度,匆匆而过,使学生来不及思考讨论,在最能锻炼学生能力的环节,达不到提高学生素质的目的.。)
(三)适用问题
对应学习的无奈,你能否体验液体中的每个液滴的感受?每个小液滴感受到来自各个方面的作用,这种作用与小液滴所在的位置(深度)有关,也与液体的种类有关。
(四)找到方案或建立假说
根据刚才的讨论,请你谈谈对液体压强有关因素的看法。液体向各个方向都有压强,不同的深度压强不同,不同的液体中同一位置的压强也不同。
(五)检验论证
我们用实验来验证,现在有这样一种测液体压强的仪器──压强计(教师简介:我把手指压在橡皮膜上,在右侧的“U”形管中出现高度差,我们看到“U”形管中出现高度差,就知道橡皮膜上有压强)。
请学生讨论,设计实验方案;交流。下面按照自己的想法,进行实验。
得出结论:液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大,同一液体、同一深度压强是相等的。压强还跟液体的密度有关。
(六)评估
今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验:①实验设计有无不合理的地方?②操作中有没有失误?③测量结果是不是可靠?知识应用:
请同学们阅读书上材料,了解液体压强规律的应用(边阅读,边讨论)。
请一位同学说明什么是连通器?举几个连通器例子。
三、小结
请同学们回顾一下,我们有哪些收获?
液体教学设计 篇6
一、教学目标
【知识与技能】
知道液体压强的特点和液体压强大小的计算方法,了解液体压强的特点及其在日常生活中的应用。
【过程与方法】
通过研究液体内部压强的实验,对液体的压强有更加深入的了解,熟悉使用控制变量法分析问题。
【情感态度与价值观】
通过实验让同学们养成实事求是、严谨的科学态度,提高分析归纳能力。密切联系实际,提高科学技术应用到实际生活中的意识和能力。
二、教学重难点
【重点】
液体内部压强的特点和液体压强的大小。
【难点】
应用液体压强的特点解决实际问题。
三、教学过程
环节一:新课导入
设疑导入:回顾上节课学习的固体的压强,提出问题:液体内部是不是也有压强呢?
环节二:新课讲授
过渡:学生列举生活中能体现出液体压强的事例。
1.潜水员必须穿潜水服潜水;
2.科学实验表明,水下100多米的深度连罐头也被压爆;
3.很多鱼类无法在深海生存;
4.水库大坝上窄下宽。
问题:为什么会出现上述现象呢?
(一)液体压强的特点
演示1:将水倒入上端开口、下端蒙有橡皮膜的玻璃管。
让学生仔细观察,说出橡皮膜有什么变化,为什么有这样的变化,说明了什么。
演示2:将水倒入一端开口、一端封闭,侧壁开口且蒙有橡皮膜的玻璃管。
让学生仔细观察,说出橡皮膜有什么变化,为什么有这样的变化。
演示3:把下端蒙有橡皮膜的玻璃管插入水中。
让学生仔细观察,说出橡皮膜有什么变化,为什么有这样的变化。
讨论交流
橡皮膜总会发生形变,并且总是向外凸出。
总结:容器内的液体对容器的底部和侧壁有压强。液体内部存在压强。
(二)液体压强的大小
我们已经知道了液体内部存在压强,那么它的压强大小又如何呢?压强的大小又和哪些因素有关呢?
我们假想在液体内部深度h处有一很薄的'小液片,小液片的面积为S. 小液片要受到它上面液体的压力F,这个压力就等于上面液体的重力G,而重力G大小与质量m有关,质量m与液体密度ρ和体积V有关。利用上述物理量,能否计算出小液片受到的压强?
液体内部压强公式:p=ρgh
说明:(1)公式适用的条件为:液体。
(2)公式中各符号代表的物理量及其单位:p──压强──Pa;ρ──密度──kg/m3;
g──9.8N/kg;h──深度──m。深度是指从液面到所研究的那一点的垂直距离,而不是从该点到容器底或到封闭的容器上盖面的距离。
(3)从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
(三)液体压强的应用——连通器
特点:静止在连通器的同一种液体,各部分与大气接触的液面总是在同一高度
学生观察连通器,自己阅读课本,找出连通器的特点、在生产中应用。
茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是应用连通器原理的例子。
环节三:巩固练习
环节四:小结作业
讨论回答为什么世界上第一大水电站,下部要比上部造得宽一些?
联系实际:列举生活中应用和防止液体压强的例子。
四、板书设计
