液体的压强评课稿(精选12篇)
《液体的压强》一课重点是液体内部压强的特点,难点是探究影响液体压强大小的因素。杨老师对教材理解透彻,认真分析了教材的编写意图,并结合我校学生的学情及我校生命课堂的理念,把课本知识渗透到生活当中去,把课堂交给了学生,给学生们提供了一个独立学习、合作交流、创新展示的平台。
听了杨老师执教的《液体的压强》的这一课,我深有感触,收获颇多,我从以下几个方面来谈谈个人的感受。
一、这堂课遵循了自学、交流、实践评价四部学习流程。
杨老师用潜水器引入新课,接着让学生自由阅读课文,出示阅读要求,学生自学;然后小组交流:液体内部压强有何特点?液体内部压强大小;紧接着小组派代表进行试验操作,对液体内部压强特点中的其中一点进行探究验证;最后,在描述结论的时候,未发言的小组对发言组进行一个客观的评价。整节课下来,流程完善,过渡自然。
二、这堂课营造了一个安全、受鼓励的学习环境。
在回答液体内部压强有什么特点这个问题的时候,同学们都进行了猜想,并且杨老师叫了很多同学来发表自己的见解。很多同学都回答了:液体内部压强跟液体的深度和液体的密度有关。这样的回答不太完善,杨老师就鼓励他们说:液体内部压强跟液体的深度和液体的密度有关,有怎样的关系呢?这样一来保护了学生的回答,同时提高了学生回答问题的`积极性。
三、这堂课发展了学生理性思维和批判性思维,鼓励了学生独立思考和个性表达。
在教学设计中,杨老师为学生创设了批判思维和创造性思维的表达空间。在小组代表上台展示的环节中,让学生自己选择讲台上老师准备的器材或者选择身边的器材进行探究,发展了学生的理性思维,没有展示的小组对展示的小组探究的过程进行一个客观的评价,锻炼了学生的批判思维能力。
物理是一门以实验为基础的科学,学生对物理知识的理解和掌握离不开实验。在进行实验时,创新自制多种实验器材,直观展示液体内部的压强与压力,可加强学生对抽象物理概念的理解,激发学生学习兴趣。
在用原实验装置探究液体内部压强特点时,我们会发现诸多问题:
(1) 探头极不稳定,也不便调节其深度。 (2) 探头所处液体的深度很难直接读出,所以一般不读,在很大程度上增大了实验误差。 (3) 有很多原因会造成U形管液柱高度偏差,直接影响下次实验的精度,如果将橡皮管拆下平衡气压再安装,既费神又费时。
针对上述问题,对原实验装置进行改进 (如图1所示) :
(1) 增设升降杠杆,克服探头极不稳定的问题,还方便调节其深度,同时也减小了实验误差。 (2) 使用弹簧测力计,压力的大小可直接读出。 (3) 一器多用,既能演示液体内部压强与深度的关系,也能演示液体对侧壁的压力,还能演示液体内压强大小与液体密度的关系。
二、实验仪器与用品
楼房常用的PVC下水管,Z形杠杆 (长度为50 cm) ,立柱,底座,弹簧测力计,胶膜或废旧自行车内胎。
三、实验装置图及说明
1. 盛水器的制作 (如图2所示)
取直径为15 cm的楼房常用的PVC下水管60 cm,在距离上下10 cm的位置,切割出3.5 cm×40 cm的矩形孔,用万能胶在里面黏合一块8 cm×50 cm的胶膜 (可以用自行车内胎代替) 。下部用管堵密封。
2. Z形杠杆制作 (如图3所示)
取厚度为2 mm的铁皮,剪成1.5 cm×55 cm长条状,焊接成“Z”形,中间钻出连接孔。连接孔的上方焊接指针,用于杠杆调平。左侧总长度26 cm,其中末端为1 cm长度的螺栓;向上弯曲的长度为5 cm。右侧长度为27 cm,距离末端1 cm的地方打孔。
3. 立柱及升降器制作 (如图4所示)
立柱:取直径为1.5 cm的钢管60 cm作为立柱,末端焊接正方形铁片,铁片四角打孔,作为固定装置。
升降器:取内径为1.6 cm的钢管5 cm,上部打孔、套丝,用螺栓将升降器固定在立柱上。下部焊接螺母,用于连接Z形杠杆。
4. 顶片制作 (如图5所示)
将制作盛水器切割下的PVC片状材料,剪取直径为1 cm的圆片,中间部分黏合与Z形杠杆上的螺栓配套的螺母。
5. 底座制作
底座由盛水器固定装置和底板两部分组成。盛水器固定装置由边长为15 cm、高度为10 cm的立方体木块挖孔制作,孔洞的直径略大于PVC下水管的直径。安装盛水器后用密封胶固定。
底板为20 cm×65 cm的木板,厚度在2 cm左右。
盛水器固定装置和底板用螺丝钉组合在一起。
6. 组装仪器
(1) 将盛水器垂直固定在盛水器固定装置上。 (2) 将顶片、杠杆、升降器组合在立柱上。 (3) 将顶片轻轻地顶在胶膜上,用四个螺丝钉将立柱固定在底板上。
注:盛水器与立柱必须垂直。使杠杆调平后沿胶膜移动时仍能保持水平状态。
四、实验操作
(1) 根据需要将顶片安装在Z形杠杆上,旋转螺母使顶片凹面顶在胶膜上,调平杠杆。 (2) 移动游码调平杠杆。 (3) 向盛水器内注水,在水的压力下,胶膜向外凸出,推动Z形杠杆,使指针偏转。 (4) 用弹簧测力计等测量工具钩住杠杆右侧的小孔,向上拉动,使杠杆重新恢复水平,记录测量结果。 (5) 移动升降器到不同位置,测量不同深度的地方压力的大小。 (6) 换用不同液体如酒精、水银等,观察测力计示数。记录测量实验数据。
五、实验创新点及意义
(1) 液体内部压强大小与深度、密度的关系,通过测力计的示数直接读出,更加形象直观。
(2) 增设升降杠杆,克服探头极不稳定的问题,还方便调节其深度,也减小了实验误差。
(3) 一器多用,既能演示液体内部压强与深度的关系;也能演示液体对侧壁的压力;还能演示液体压强大小与液体密度的关系。
(4) 使用弹簧秤测力计,压强的大小可直接读出,变抽象为形象,学生易于接受。
1.知识与能力:
(1)知道液体压强的产生;
(2)知道液体内部压强的规律;
2.过程与方法:
(1)学习用理论推导的方法探究
结论;
(2)经历探究液体压强规律的过程;
3.情感态度与价值观:
养成事实求是的科学态度;通过了解液体压强的应用,增加物理学习的兴趣。
教学重点:
(1)液体压强的研究方法及探究过程
(2)液体内部压强的规律
教学难点:
(1)学会理论推导液体压强公式方法
教学方法:讨论法、探究实验法、理论推导法、归纳法。
教学过程与内容
一、导入新课
我们生活需要推拉一些物体,那么用一杯水能否推动物体呢?请同学们拭目以待,(找学生做实验)
二、实验探究
(一)体验液体压强的存在
演示:将水倒入上端开口、下端蒙有橡皮膜的玻璃管。
提问:橡皮膜的形状有什么变化?为什么会有这样的变化?说明了什么?
演示: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。
提问:橡皮膜的形状发生什么变化?说明了什么?
总结:容器内的液体对容器的底部和侧壁有压强。
教师点拨:液体和固体一样受到重力作用,因此对容器底部有压强,同时由于液体具有流动性,因此对侧壁也有压强。
演示:把下端蒙有橡皮膜的玻璃管插入水中。
提问:橡皮膜的形状有什么变化?说明了什么?
总结:液体内部存在压强。
(二)探究影响液体内部压强大小的因素
1.猜想:
教师提问:同学们已经知道了液体内部存在压强,那么液体内部压强大小与哪些因素有关呢?请学生猜想。(对每个学生的猜想都给予肯定的回答,鼓励他们的创新精神)
教师点拨:深度是指液体内部某点到自由面的距离。
2.准备器材:
教师:实验室里有一种专门研究液体压强的器材——压强计。
教师介绍压强计的构造与使用方法。
用手按压橡皮膜,U形管两侧液面
出现高度差,用力越大,高度差越大。
(让学生亲手实验,引起很大的兴趣)
结论:U形管两侧液面出现高度差,表示液体内部有压强,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大。
3.设计实验:
教师点拨:液体内部压强大小与多个因素有关,可以采取控制变量的研究方法。
(1)探究液体压强与深度的关系
器材:压强计、烧杯、水
学生讨论实验方案并收集数据(教师巡视指导)
金结论:液体内部压强的大小,随深度的增加而增大;在同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
(2)探究液体压强与密度的关系
器材:压强计、烧杯、水、盐水
学生讨论实验方案并收集数据(教师巡视指导)
结论:在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大。
三、总结提升
学生总结本节课所学内容,提出存在的困惑。
四:诊断评价
1.在空纸盒的侧面扎三个大小一样
的孔。纸盒装满水后,水从小孔喷出,下图中最接近
实际情况的是( )
(过渡句)教材分析是上好一堂课的前提,在正式内容开始之前,我先谈谈对教材的理解:
一、说教材
《压强》是人教版初中物理八年级下册的内容,主要讲了压强的概念、公式以及如何增大和减小压强。压强的概念既是本节课的教学重点,也是本章内容的主线,压力和压强的知识是对前面学习力的作用效果的延续,又为后面学习液体压强做基础,因此,学好本节课,对全章有重要的意义.(过渡句)一堂成功的课不仅要熟悉教材,还需要充分了解学生的特点:
二、说学情
本节课所面对的学生,在前面的学习中,已经有了力学的基础知识,具备了较强的观察和独立思考的能力,但是,他们的抽象思维能力尚未成熟。对于本节内容,学生之前已经有了压力作用效果是明显的这一思维定势,这也是本节课要解决的难点所在。
(过渡句)基于以上对教材的分析和学情的把握,我确定了如下三维目标:
三、教学目标
【知识与技能目标】
初步认识压强以及运用公式进行计算,了解如何增大或减小压强。
【过程与方法目标】
通过实验,探究压力的作用效果和哪些因素有关,学习控制变量法。
【情感态度与价值观目标】
通过本节课的学习,激发学生学习物理的兴趣,提高运用物理知识解释生活现象的能力。
(过渡句)本着新课程标准,在吃透教材的基础上,根据教学目标和对学生知识结构的把握,我确定了以下的教学重点和难点:
四、教学重、难点
【重点】
压强的概念、公式以及如何增大或减小压强
【难点】
探究压力的作用效果和哪些因素有关的实验过程
五、教学方法
(过渡句)科学合理的教学方法能使教学效果事半功倍,因此,在教学过程中,为了突破重点,解决难点,我将采用的教学方法有:讲授法、实验探究法、谈话法、练习题法。在学法上,我贯彻的指导思想是“教师为主导、学生为主体”。把“学习的主动权还给学生”,所以我采用的学习方法是:合作交流法、观察归纳法。·
(过渡句)接下来我将着重说一下我的教学过程,这也是本次说课的核心环节:根据“教师指导——学生主体”的原则,我设计了以下几个教学环节。
六、教学过程
首先是导入环节:
在这个环节中我会出示图片:展示两个体重差不多的人,穿与不穿滑雪板站在雪地上,让学生观察效果有什么不同。学生会发现,穿滑雪板的人不会陷到雪地里面。再举出体型大的骆驼为什么可以在沙漠中行走,而不会陷进沙里,蚊子口器那么小为什么容易刺破皮肤,以此引起学生的认知冲突,激发学生的学习兴趣,进而引出今天的课题——压强。(板书)
【设计意图】这样的问题,学生既熟悉又好奇,带着想知道这是为什么的悬念,进入新课,可以调动学生的探索兴趣。
接下来是新课讲授环节,也是教学过程的核心。
在探究影响压力作用效果的因素实验时,我将分别演示两组实验,让学生观察两次实验的现象以及试验中有哪些因素是相同的,哪些是不同的:(1)在同一块海绵上放两个小桌,甲的小桌上什么都不放,在乙的小桌上放一个砝码;(2)保持与上一次乙实验相同,丙实验把小桌反过来放在海绵上,在小桌上放一个砝码。
我将引导学生根据两次实验的现象,总结出压力的作用效果和哪些因素有关:压力的作用效果与压力和受力面积有关(板书)(压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显)并说明:上述实验中用的探究方法是——控制变量法。
接下来我将说明压力的作用效果在物理学中称之为压强,定义为:物体所受压力大小与受力面积之比。(板书)并让学生根据概念写出压强的字母表达式以及单位?P=F/S,单位N/m2。(板书)我将补充:压强单位除了N/m2外,还有专有名称:帕斯卡(Pa)(板书),并且1N/m2=1Pa。
【设计意图】之所以这样设计是为了让学生认真观察实验,这样不仅使他们印象深刻,还培养他们的实验探究能力。
最后讲授如何增大或减小压强(板书),我通过出示一些生活实例的图片:推土机的宽链条、美工篆刻刀的刀头、火车上的破窗锤、火车轨道下面铺设的枕木,这样设计的原因是什么?让学生以小组为单位,交流讨论,派代表组回答。学生会根据本节课所学的知识说出:推土机的链条和火车轨道下面铺设的枕木是为了增大受力面积,减小对地面的压强。篆刻刀和破窗锤是为了减小受力面积,增大压强。我将总结:当压力一定时,增大受力面积可以减小压强;减小受力面积可以增大压强。
通过小组讨论的方式,既能突出学生的主体地位,还能提高学生合作的能力。
新课讲授完,接下来是巩固提高环节:
在这个环节中,我会出示一道练习题,应用压强公式进行解决:水平桌面上放一本书,书所受的重力为3N,与桌面的接触面积为5×10-2m2,计算书对桌面的压强。
【设计意图】这个环节的目的在于,检验学生是否掌握本节课的知识点,并且通过这个题目,也能将本节课知识与生活中的实际问题进行结合,真正做到学以致用。
最后是小结作业环节:
在小结时,我会让学生自己总结本节课的知识点,我以提问的方式让学生回答,既能让我在第一时间内知道学生对本节课知识的掌握情况,还能提高学生的总结概括能力。
在作业环节,我会给学生布置这样一个任务:请同学们回去搜集一些生活中是使用什么方式来增大或减小压强的事例。这样既能提高学生知识迁移的能力,还能让学生将所学知识用到生活中。
七、板书设计
大家好!很高兴能够在这里和大家交流。下面我想从教学设计的角度谈谈我对高老师执教的这节课的理解。从整体上看,她的教学设计环节清晰,一步一步围绕液体性质,引领学生走入快乐的科学世界。
《科学课程标准》十分强调“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”课堂教学中探究是否成功,全在于教师正确把握教学设计的立足点,而决不是为了探究而探究。这节课的活动目的是让学生意识到把液体倒进水里,可以认识液体更多的性质,让学生在探究中了解液体在水中存在沉浮现象,溶解现象等。在探究了解的过程中,提高学生的动手能力,从而获得多方位的发展。
这节课的导入高老师以一杯色彩鲜艳,迷人的鸡尾酒图案点亮了同学们的眼睛;“这么鲜艳,美丽的鸡尾酒是怎么调制出来的`呢?”高老师设计这样的问题,目的是为了激发同学们对想探究的欲望,从课堂上看确实也达到了这种效果,学生产生了很强烈的探究欲望。非常自然的把学生引入液体浮沉现象这个环节,让学生把不同液体倒进水里,了解液体也像固体一样在水中有的沉,有的浮。
在探究活动环节中,首先高老师设计先让学生说一说不同液体倒入水中会有什么现象我认为高老师设计这个环节是联系以往的生活经验,提出对实验的预测。再让学生去动手做实验。在做之前让学生“说”非常重要,也非常必要。因为每个学生并不是空着脑袋进教室的。在日常生活和学习过程中,他们已经有了相当的经验,每个人都以自己的方式看待事物,他们先根据生活经验说出油上浮,蜂蜜下沉,再动手验证自己的观点。当发现结果和自己预测的一样时,学生会增加自信心和充满成就感。
下一个环节教师设计了把蜂蜜、油和水倒在一起会有什么现象发生。这个问题目的是让学生根据已有经验及刚才验证的结果,预测出三者沉浮的顺序。同学们有各种各样的想法、不同的预测。这样的设计使学生在实验中更加认真,更积极主动地想要探究出问题的结果。很快学生的预测又得到了验证。同学们也找到了彩虹酒的制作秘密。所以我觉得高老师在这几个环节的设计上非常精心,环环相扣。像为学生铺设的台阶一样,让学生一步一步探究出问题的本质。
接着下来的一个环节教师又鼓励学生动手搅一搅油、蜂蜜、水的混合物,学生有了前两次的观察经验,很快就会发现搅拌后的混合物中蜂蜜和水没有了明显的界限,教师这时点拨出液体不但有沉浮这个性质,还存在溶解和不溶解的性质。这样的教学设计就能够把学生现有的知识经验作为新知识的增长点,引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。这样的教学设计并不是知识的传递,而是知识的处理和转换。教师也不是知识的呈现者,而是学生丰富和调整自己理解的引导者。
最后一个环节,是让学生利用刚刚探究出的液体沉浮,溶解现象,自制鸡尾酒,并品尝。这个环节培养了学生大胆创新,发散思维。因此学生在课堂上配置鸡尾酒的热情很高,他们积极思考。在配置过程中,既有生活经验的迁移,又有创造性设计。这样既扩大了知识的信息量,开拓了思路,又让学生审美能力有了进一步的提高。
找三、四名学生在黑板上计算,其余学生在本子上算。
3.讨论怎样计算水面下20厘米深处的压强。因为在同一深度液体向各个方向压强相等,只要求出20厘米深处竖直向下的压强就行了。
可以设想在20厘米深处有个正方形水平面,边长是1厘米,这个面上方的水柱压着它,正方形水平面受到的压强就等于上方液柱对它的压强。(边讲边画出课本图10-14甲)
怎样计算这个水柱对这个面的压强呢?应该先求什么……
让学生讨论计算步骤,教师边总结、边板书:
(1)求水柱体积V=Sh,
(2)求水柱质量=V=Sh,
(3)求水柱对底面的压力F=G=g=gSh,
液体压强的公式p=gh
4.引导学生讨论公式的物理含义:
(1)对同种液体,p与深度h成正比,h增大,p增大。
(2)对不同液体,深度一定时,p与液体密度成正比,大的.p大。
(3)公式中不包含面积S,所以压强p的大小跟所取的受力面积大小没有关系。
讨论课本中本节后面的练习题2。巩固对液体压强公式的理解。
5.做模拟帕斯卡桶实验,加深印象。(用塑料小瓶代替桶,用1米长的乳胶管代替长玻璃管。用刀片在塑料小瓶壁上竖划几条缝,把乳胶管密接在瓶口上。把少量水倒入乳胶管,把胶管提起到一定高度,瓶壁上的缝即被水压开,水沿缝流出。)
6.让学生做课本上本节的例题。
(1)做题前提醒学生注意统一单位。用千克/米3,h用米。
(2)根据计算结果进一步强调p与S无关,而压力与S有关系。
7.讨论节后的“想想议议”。
三、小结
四、布置作业
(1)完成本节后面的练习题1,3,4。
(2)提倡课下阅读章后的阅读材料:“开发海洋”。
一、知识准备
在学习《液体的压强》之前, 学生已学习了压强的概念, 知道压强产生的原因, 经历了科学探究固体压强影响因素的过程, 通过科学推理学生容易理解液体内部也存在压强, 通过搜索资料知道液体压强广泛存在于人们的生活、生产中。液体的压强的教学过程, 实际上是培养学生对液体压强知识的综合理解和综合应用能力。
二、导学案引领学生自主学习, 激发学生探究热情
在“学讲”中, 自主学习是一项常规工作。通常学生的自主学习流于形式。如, 将课本认真读一遍, 或者有些干脆说: 认真预习本节内容。试问: 预习的要求是什么? 怎样预习? 如何算是“认真”了? 这样的布置由于没有量化的要求, 或者说难以考核测评, 往往形同虚设。久而久之, 对大多数学生来说, 物理作业除了书面练习, 其余等于是不存在的任务, 物理学习失去了一块重要的阵地。针对常规预习的弊端, 笔者就《液体的压强》的导学案作如下设计
课题: 液体的压强 ( 自主学习)
自主学习 ( 提前三天时间) ( 由审核组评定得分)
自主学习总分
1. 借助网络和参考资料收集液体内部存在压强的实例 ( 每例加1分) 。
2. 能设计实验来验证液体内部存在压强, 并初步探索液体压强特点 ( 器材任选, 每一实验方案加4分) 。
3. 利用自制器材体验液体内部压强及特点 ( 拍摄实验视频短片, 每一视频5分, 实验视频汇总到小组长处) 。
4. 设计探究液体内部压强大小的影响因素的实验方案, 思考实验中用到的实验方法 ( 方案分5分) 。
5. 提供微课资源 ( 探究液体内部压强的影响因素) , 进行自主学习 ( 4分) 。
6. 各小组到实验室独立进行“探究液体内部压强大小的影响因素”实验, 并录制学生实验视频, 并完成下表。 ( 小组长收集, 作为上课合作学习资料使用, 小组分20分)
7. 能在课余自制器材或设计实验图完成液体内部压强影响因素实验 ( 创新动手分20分, 实验设计分10分) 。
提前三天是考虑到“时限性”和“可实现性”。没有时间限制, 或者不给充裕的时间, 资料收集和拍摄视频短片、小组实验任务没法完成, 任务的布置就是一句空话。而审核组对分数的评定就使得这一资源收集任务成为“可测评”的。能完成实验方案, 探索实验方法, 就意味着学生“认真”自学并思考了液体压强的学习重点, “能在课余自制器材或设计实验图完成液体内部压强影响因素实验”这一开放性课题的提出, 不仅开拓了学生的思维空间而且形成了后期合作学习的探索热点, 由于该部分分值的加大, 学生积极探索, 开拓创新的热情十分高涨。
三、小组合作多向交流讨论, 增强学生的成功体验
在合作交流学习中, 交流是非常重要的, “独学而无友, 则孤陋而寡闻”。在交流中, 生生、师生交流, 若能结合起来, 是最有效果的。交流中, 允许有争议, 有补缺, 有质疑。交流时, 限定时间, “学讲”模式重在“学进去”、“讲出来”, 而合作交流阶段则是将自主学习中的收获和质疑呈现在交流过程中, 通过小组的交流和质疑及释疑, 最终达成“讲出来”、“教别人”的目的。笔者结合《液体的压强》的教学内容, 对合作交流过程进行如下设计。
课题: 液体的压强 ( 合作交流)
合作交流一
针对自主学习1、2、3展开讨论, 完成以下几个任务。
1展示交流液体内部存在压强的实例。 ( 展示、讲解5分)
2结合相关实验视频探索液体内部压强特点。 ( 展示、讲解5分)
3初步猜想液体压强受哪些因素影响, 你的依据是什么? ( 展示、讲解5分)
合作交流二
结合自主学习导学案中的4、5、6, 讨论交流液体内部压强的影响因素, 并完成以下问题。
探究液体内部压强 ( 展示、讲解10分)
猜想A在同一深度, 液体内部向各个方向都有压强, 且向各个方向的压强相等。
猜想B液体的压强跟深度有关。
猜想C在深度相同时, 不同液体的压强还跟它的密度有关。
为了检验上述猜想是否正确, 某同学进行了如下各图所示的操作。
总结液体压强的特点:
合作交流三
针对自主学习导学案中的7, 进行展示交流, 展示实验设计及实验操作过程, 其他同学讨论质疑。 ( 展示5分、答疑5分)
同时, 在小组合作交流前, 应将任务量化, 并规定交流时间。各小组利用掌上电脑对资源进行合作学习, 观看液体压强实验视频并展开激烈探究讨论。大量实验视频的汇总集合了各小组的丰富思维, 使学生充分感受到液体压强的存在。课前充分的自主学习和小组合作交流的整合, 使学生更好地理解液体压强的影响因素。除此之外, 答题、补缺、质疑及释疑都可以获取一定的分值, 很好地刺激了学生的讨论、交流、质疑、释疑的竞争氛围, 课堂气氛十分活跃, 学生“学进去”、“讲出来”的目标在学生激烈的探索、质疑中得以实现。
实践证明学讲模式与物理课堂的结合, 不仅加强了物理学科教学而且更新了学生的学习方式, 学生学习的空间更加开阔, 学生学习的平台更加多样化。另一方面, 学讲方式为物理教学提供了一个系统且清晰的模式, 而且促使学生学会信息搜索, 学会合作、分享、交流, 收获了一种思维模式和处理问题的习惯, 有效培养了学生的信息处理能力。学讲模式下的教学为学生提供了广阔的实践平台, 大大加强了学生整合信息, 动手探索、合作质疑的综合素质, 培养了学生思维的严谨性和主动探索的优良品质。
参考文献
关键词: 液体压强 中学物理教学 公式计算 方法顺序
在初中物理教学中,液体压强是极为重要的知识点,也是物理教学的难点之一。历届中考中,液体压强都在物理考题中占有一定比重,也是学生较难解决的主要题型之一。液体压强主要涉及物理中的密度、压力、质量、体积等知识点,该部分内容学习对初中学生的抽象思维能力有极高的要求。而且,初中物理液体压强教学中还存在一些难题有待解决,只有物理教师采用适宜的方法进行教学,学生才能更好地理解和掌握所学的液体压强知识。
在研究物体压强的问题中,常用到公式p=F/s和p=ρgh,但是每个物理公式都有其适用范围,只有合理、灵活地运用公式才能顺利解决问题。
对于形状规则的容器中液体压强而言,这两个公式都适用。由p=ρgh可知,液体压强P和液体密度和深度有关。当液体密度相同时,液体压强与液体的深度成正比;当液体的深度相同时,液体的压强与液体的密度成正比。
当液体的密度和深度都不能确定时,常用p=F/s判定液体压强的大小。利用此法关键是判定液体对容器的压力F与液体重力G的关系(一般情况下,G=F)。
但是,当容器形状不规则(上下粗细不均匀)时,情况就复杂了。并非所有公式都适用而且使用顺序颇有玄机。
例1:如图所示为形状不同的甲、乙、丙三个薄壁容器,它们的底面积都是S,容器内盛有密度为ρ的同种液体,深度都是h,则三个容器底受到的压力关系大小如何?
例2:三个质量相同的容器底面积相同,容器内装有等质量的水。关于三个容器中水对容器底的压强、压力,以及容器对桌面的压强、压力大小关系如何?
所以,综上所述,在研究这一类问题时首先要分清液体对容器底部的压强、压力(内部问题)和容器对桌面的压强、压力(外部问题)。对于内部问题(液体问题),要先算压强后算压力;对于外部问题(固体问题),要先算压力后算压强。
综上所述,我们解决这一类问题的口诀是:内强外力。公式运用的顺序也是固定的。
以上只是笔者不成熟的几点思考,希望可以抛砖引玉,引起更多的教育界同仁集思广益,对固体、液体压强计算这个中学物理的重要知识点同时也是难点,做出更多简练精辟的归纳与总结,争取早日让我们的学生能够人人掌握计算方法。
参考文献:
[1]严超.浅析初中物理液体压强教学过程中常见的问题及对策[J].中学生数理化(学研版),2015,08:29.
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[3]王少芳.初中物理液体压强难点突破[J].物理通报,2010,08:18-20.
[4]满伶俐,冯杰,朱瑞兴,汤伶俐.中考液体压强变化量的陷阱及攻破[J].数理化学习(初中版),2014,10:76-77.
[5]符艳艳.气体压强和液体压强的考点分析[J].中学物理,2014,22:93-94.
1.知道液体压强的产生,了解液体压强与固体压强的区别; 2.理解液体内部压强的规律,学会使用压强计;
3.培养学生观察实验能力,会在实验中记录必要的数据,能通过对数据的分析得出正确的结论。
教学重点:通过实验,认识液体压强的特点 教学难点:液体压强的规律探索实验 教学方法:实验探索法、讨论法
教学用具:两端开口的玻璃筒、侧壁开口的玻璃筒、橡皮膜、压强计、水、盐水
教 学 过 程
导入新课
1.复习提问
a)什么叫压强?写出压强大小的计算公式。b)压强的单位是什么? 15帕斯卡表示什么意思?
以上问题,由学生回答,回答有错的请另外的学生纠正或补充,然后由教师评讲。
2.新课引入
放在水平面上的固体,由于受到重力作用,对支承它的物体表面有压强。液体也受到重力作用,液体没有固定的形状,能流动,盛在容器内对容器底部、侧壁和内部有没有压强?如果有压强,会有哪些特点呢?
新课教学
1.研究液体对容器的压强
演示实验:将少量水倒在平放在桌上的玻璃板上,水在玻璃板上散开;将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃圆筒内(倒水前,让学生观察橡皮膜表面与筒口相平),请同学们说一说,观察到什么现象?(橡皮膜向下凸出);把水倒入侧壁开口处扎有橡皮膜的圆筒(倒水前,也让学生观察橡皮膜表面与侧壁筒口相平),又请同学说一说,观察到什么现象?(橡皮膜向外凸出)。
根据以上实验表明,液体由于受重力作用,对容器底部有压强;由于液体具有流动性,对阻碍液体散开的容器壁也有压强。
演示:实验装置如右图,指导观察,得出实验结论。液体对容器侧壁的压强随着深度增加而增大。
2.研究液体内部的压强
介绍压强计:介绍时,用手指轻轻按一按金属盒口的橡皮膜(不宜重按,避免U形管中的水冒出管口),请同学们观察压强计U形管中两管液面出现的高度差,力稍大点,两管液面的高度差也增大,表明:U形管两管液面的高度差越大,橡皮膜表面受到的压强也越大。
实验步骤:
将水倒入水槽,观察U形管两边的液面,将金属盒放入水中,再观察液面的变化情况; 逐渐将金属盒放入水中的不同深度,观察在此过程中,U形管中液面高度差的变化情况;
保持金属盒在液体中的同一深度,调节金属盒朝着各个方向,观察U形管中的液面变化情况;
比较金属盒在水和盐水中同一深度时,U形管中液面的高度差。
课堂讨论
当把压强计连着的扎有橡皮膜的金属盒放入水中(或盐水)时,在U形管中观察到什么?(U形管的两管液面出现高度差)
出现这个高度差,说明什么问题?(学生答:表明液体内部有压强)
把橡皮膜朝不同的方向,U形管两管液面还有没有高度差?又说明什么问题?(仍有高度差,表明液体内向各个方向都有压强)
将橡皮膜保持在同一深度,朝着不同的方向,这个高度差是否相等?说明什么问题?(这个高度差相等,表明液体内同一深度处向各个方向的压强相等)
橡皮膜在3厘米、6厘米、9厘米处时,这个高度差有什么不同?又说明什么问题?(6厘米处这个高度差比在3厘米处大,9厘米处这个高度差更大,表明液体内的压强随深度的增加而增大)
用水和盐水做实验的U形管两管液面的高度差,在同一深度为什么盐水比水大?又说明了什么问题?(因为盐水的密度大于水的密度,表明在同一深度处,液体密度越大的压强也越大)
小结:
通过讨论、归纳得出:液体内部各个方向上都有压强,随着深度的增加液体的压强增大。同一深度上各个方向的液体压强大小相等,液体的压强还与液体的密度有关。
板书设计: 液体压强的特点
二、液体内部的压强特点 1.各个方向上都有压强 2.压强随着深度的增加而增大 3.同一深度各个方向上的压强大小相等 4.压强还与液体密度有关
一、液体对容器的压强
1.对容器底部有压强(重力)
2.对容器的侧壁有压强(流动性)
液体对容器侧壁的压强随着深度增 加而增大。
作业设计:
本节内容在教材中的地位及学习本节所需要的基础知识:本节教材安排在固体压力压强基础上,进一步介绍液体压强,是对压力压强知识的进一步深化和拓展。为以后学习气体压强,浮力的产生原因,浮力的大小等奠定基础。液体压强的规律对学生了解自然,及其在生产建设中的应用具有非常重要的指导作用。
物质的存在状态不同,压强表现的特点也不同。压强的概念应该包含固体压强、液体压强和气体压强。本节从液体具有流动性和受重力作用出发研究液体压强的特点。液体压强只是得综合性较强,它是学习密度、力、平衡力和压强的基础上展开的。这些知识又为后面浮力的学习奠定基础。二、教学目标知识与技能:
(1)了解液体压强产生的原因。
(2)知道液体对容器底部和侧壁都有压强及压强的方向。(3)初步学会用压强计探究液体的内部压强。(4)掌握液体压强的规律。过程与方法:
(1)通过演示对容器底部和侧壁都有压强,形成观察分析归纳的能力。(2)通过分组实验,体验用“控制变量”和”转换法”的研究方法。(3)通过介绍拦河坝,形成应用科学解释事物的能力。情感·态度·价值观:
(1)体验科学探究的乐趣,形成善于探究,乐于探究,敢于探究的品质。(2)培养学生严谨细致,实事求是的科学精神。
(3)体验科学规律对生产建设的指导意义,激发学习科学,热爱科学的情感。
三、教学重难点
重点:掌握液体压强的规律
难点:用压强计探究液体的内部压强实验设计四、教学手段
本设计以演示实验和探究实验为基础,通过演示使学生对液体的压强获得直观的印象,通过分组实验、各小组分析处理实验数据、交流实验结果的基础上掌握液体压强的规律,通过介绍连通器、联系拦河坝、潜水服巩固液体压强知识在生活中的广泛应用。
本设计要突出的重点是:液体压强的规律。方法是:通过演示、探究等递进式的实验,强化液体压强规律的形成过程;通过介绍连通器、联系拦河坝、潜水服液体压强知识在生活中的广泛应用巩固学生对液体压强规律知识的理解。
本设计要突破的难点是:用压强计探究液体的内部压强实验。方法是:通过观察演示实验的现象,发现并提出问题;通过学生实验自主探究液体压强的规律,师生磋商,积极与学生沟通、交流,让学生展示,加以指导磋商—合作学习,使学习变成多向磋商,独立学习加上关注彼此学习结果、质疑、达成一致。在实验过程中经历讨论、小组间交流、实验数据记录、分析和进一步处理实验数据,得到液体压强的规律。
五、教学过程
教学设计流程图:
创设情境引入新课
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体验实验,感受液体内部压强
↓
观察实验,初步了解液体压强
↓
探究实验,探究液体压强特点
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巩固练习,应用知识解决问题
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课堂小结,总结评价所学内容
↓
课后延伸,知识拓展
教学环节引入新课教师活动利用多媒体展示三个问题:1、堤坝为什么要做成上窄下宽的形状?2、深海中的带鱼捕到岸上为什么常常会死亡?3、潜水艇为什么要做坚硬的外壳?演示实验:当水倒下去时,能看到橡皮薄膜鼓起来。(橡皮薄膜的形变说明了液体压强的存在)学生对提出的问题进行思考学生活动旨在设疑,吸引生的注意力,激发学生学习兴趣味,引出课题。说明知识建构注意前后知识的联系。启发学生思考学生分组实验,亲身感受液体先让学生亲身感压强。受液体存在压强。让学生在手上带一次性塑料手套,放入水槽,感受液体压强。
关键词:初中物理;液体压强;创新设计;高效探究;教学反思
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2012)01-0061-02
一、分析教材
“液体的压强”是初中学习的重要内容,在上一节学生已经知道了固体有压强,且掌握了计算压强的一般公式。这时,学生会想,既然固体有压强,那么,液体有压强吗?如果有,那它的大小又与哪些因素有关呢?因此,本节课我准备安排两个活动:一是通过实验让学生观察或感知液体内部有压强,二是探究影响液体内部压强大小的因素。对于大多数八年级学生而言,液体压强知识比较抽象,学习时要有较高的想象力和抽象的思维能力。因此,很多学生自从接触压强这个物理量后,感觉物理难学,心里顿生畏惧。也是从这时起,许多学生的物理成绩开始直线下滑。因此,我把消除学生害怕学液体压强的心理、培养他们的学习兴趣、渗透物理学的研究思想和研究方法定位成这一堂课的重点。如何才能让所有学生都参与到课堂,走进“液体压强”的世界?下面,是我的一些思考和总结。
二、研究教法
(一)自制教具,创新设计
活动一:体验液体内部压强的存在。教材上用一两端开口的玻璃管,蒙上橡皮膜,分别加水和浸入水中,通过观察橡皮膜发生了形变,证明液体有向上和向下的压强。此实验在实际操作中存在两个缺陷:1.两端开口的玻璃管在实验室极少。据调查,每所学校只有仅供教师演示用的一个,有的学校甚至没有这种仪器,这就给学生的分组实验带来了困难;2.此方法不能证明液体对容器侧壁也存在压强,换言之,不能让学生体验液体向各个方向都有压强。为此,我决定自制教具,创新设计。
1.为了克服器材数量少的困难,我用日常生活中常见的饮料瓶去底,蒙上橡皮膜,代替两端开口的玻璃管。此外,将瓶开口处切开,(要连同瓶口下面的漏斗部分一起切),用烙铁在瓶侧壁上烫一与瓶口相当的圆孔,将瓶口塞进圆孔,并打上玻璃胶(以防漏水),在切口处蒙上橡皮膜(如图1)。再加水,这样就能验证液体对侧壁存在压强。
2.利用水管及弯头制成向上、向下、向侧壁开口的器件,并蒙上橡皮膜(如图2)。往水管内加水,橡皮膜分别向上、向下、向左(或右)凸起,很好的解决了液体内部向底部和侧壁存在压强的问题。
3.用铁丝焊接成正方体, 正方体一条边较长,方便手握,在正方体外蒙上橡皮膜(如图3),将此器材放入水中,则正方体六个面均受到液体对它的压强,并向内凹陷。证明液体向上、向下、向左、向右、向前、向后均有压强。另外,我们还可以根据正方体上下表面的凹陷程度不同,得到液体内部压强与深度的关系。
4.将铜线穿过塑料管,做成球形(如图4)放入保鲜袋内,保鲜袋呈球形,且球面平整,再将它放入水中,可见保鲜袋紧贴球框,且各面保鲜袋均有下凹,则证明了球面上每一点都存在液体的压强。
5.演示“帕斯卡圆桶实验”(如图5),在一只一次性手套里装入少量的水,用一根又细又长的橡胶管将手套和一漏斗紧密连接,向漏斗内加水,使管中充满水,用撑杆将漏斗举高,塑料手套则自行破裂,是什么力量让塑料手套破裂?学生自然联想到液体内部有压强。
6.选择日常生活中常见的物品—乳胶手套(如图6)。学生分组将戴有乳胶手套的手放入水中,让学生说出自己的真实感受,则学生能直接感知到液体对手的压强。与上述实验不同的是,前面的实验着重观察实验现象,而此实验则为真实感知,使学生对知识的理解发生了由表及里的变化。此外,将手放入水中不同深度,则学生就能得出液体内部压强随深度的增加而增加的结论,为后面探究液体内部压强与哪些因素有关的实验奠定了基础。对于方向的处理则可将手放在某位置,让手在这一平面四处运动,可谓一举多得。
事实证明,学生对自制的教具感觉很新鲜,课堂气氛极其活跃,极大地提高了学生学习的兴趣。
(二)联系实际,高效探究
活动二:探究影响液体内部压强大小的因素
1.关于学生猜想中伪因素的处理。此实验为探究实验,在教学过程中,绝大部分教师都会引导学生去经历“提出问题”、“作出猜想”、“设计实验”等一系列探究过程。在提出“液体内部的压强可能与哪些因素有关”后,学生的猜想可能与液体的密度、深度、液体的体积、液体的重力、液体的质量、液体的温度、方向等等有关。教师这时的处理方式可能有如下几种:
(1)置之不理型。 由于事先准备不充分,教师在备课时,对学生可能提出的伪因素未加考虑,在课堂上则直接用粉笔圈出正确的猜想,而对其它的猜想则明确告知,这是错误的,或者用一句话“课后研究”敷衍了事。这样的探究必定影响到学生猜想的积极性及对知识点的掌握。
(2)画蛇添足型。教师有备而来,预设了学生可能提出的伪因素,且准備了实验器材。但在课堂上学生未提出与之相关的猜想,教师为了使自己的努力没有白费,竟启发学生“液体内部的压强是否与温度有关呢?”学生未提出的疑惑,教师又何必多此一举呢?
(3)尊重事实型。笔者认为当学生的猜想中存在伪因素时,可以先根据生活经验或简单的实验把低级、无谓的猜想排除,考虑到时间上的问题,可先行探究真因素,而后再对需要实验验证的“伪因素”进行探究,若时间不允许,可以留待下一课继续进行。
2.根据教学实际情况有选择地进行探究。课堂教学中,对探究的内容要有所选择,对探究的目标有所侧重。实验探究并不一定要组织一个完整的探究过程,而是根据教学内容灵活地选择其中的几步。这样才能更好地贯彻课程标准的精神,更有效地进行探究教学,使学生获得全面的科学探究能力。本节课中,通过对前一部分实验的探究和体验,学生已经感知到液体内部压强与深度的关系,因此,笔者认为在实验二中大可不必再重复实验。探究过程要防止有活动形式,没有实质内容,机械地、按部就班地实施探究过程的每一步,不能为了追求课堂教学的探究气氛而机械地开展探究活动。
3.要加强实验指导。
(1)本实验中,学生需要接触一个新的仪器——压强计,绝大部分教师在实验前都要对压强计如何使用进行指导,但通过调查发现学生对压强计的使用并无大碍,但对压强计在使用过程中可能出现的故障却无从下手,如:“实验过程中,U型管左右液面存在高度差”学生不知道如何调节,有的甚至不知道压强计在使用前应该使U型管左右液面相平;“橡皮管漏气,当用手指按压金属盒的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化”学生不知道如何调节,仍在继续实验;“在测量过程中橡皮管处于弯折状态”等等。
(2)实验过程中需要强调实验方法的指导——“控制变量法”及“转换法”。特别是控制“深度”这个变量。在本实验中什么是深度,还有很多学生误以为由下而上是深度,这个在实验前一定要纠正。
三、教学反思
液体的压强是一个比较抽象、难于理解、却又非常重要的概念。为了使学生加深理解,获得深刻影响,特在课本P81的演示实验上增加学生分组探究实验。通过本节课学习,要求学生掌握液体压强的特点,认识到液体压强只与液体密度和深度有关。
本节课首先通过多媒体展示日常生活经验的相关情景,使学生对液体压强获得初步印象,然后让学生猜想液体压强与哪些因素有关,并设计实验,自主探究。通过实验培养学生动手操作能力、分析概括能力和合作学习的协作精神。同时还要求学生能运用所学知识解决日常生活中相关的实际问题,进一步培养学生主动探索科学知识的精神和创新意识。
[教学目标]
1、知识与技能
(1)了解液体内部存在压强及液体内部压强的方向。
(2)知道液体内部压强的规律。
(3)理解液体内部压强与液体密度和深度有关。
2、过程与方法
(1)让学生知道探究学习的一般程序和方法。
(2)培养学生自己设计实验并进行操作的能力,通过实验分析,概括出物理规律的能力。
(3)培养学生的创造能力和应用知识解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观
(1)在实验过程中,培养学生实事求是、严谨认真的科学态度。
(2)培养学生的协作精神和主动探索科学知识的精神。
(3)密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
[教学用具]
演示用:橡皮膜、两端开口的直玻璃管、侧壁开口的玻璃管、压强计、盛液筒两个、小烧杯两个、水、盐水。
学生用:盛液筒、压强计、玻璃管、橡皮膜、水、盐水。
[重点难点]
重点:理解液体的密度和深度是影响液体内部压强大小的两个因素。
难点:学生自己设计实验,归纳得出结论。
[教学过程]
一、设置情景,引入课题
1、用多媒体展示情景一:放置在水平桌面上的茶杯对桌面存在压强。
教师引导学生分析,茶杯对桌面存在压强是由于茶杯受到重力作用,并提问:液体也受到重力,液体对容器底有没有压强呢?
2、用多媒体展示情景二:夏天天气炎热,不少同学喜欢游泳,当你站在齐腰深的水中时,有什么感觉?
学生回答后,提出探究课题,板书课题。
二、根据情景进行猜想,通过实验得出初步结论
1.上述实例中,人在水中游泳,水对人有没有压强?水对池底和游泳池侧壁有没有压强?
现在,我们把游泳池搬到课堂上来研究这个问题。教师出示一个底部扎有橡皮膜的两端开口的直玻璃管,放入一块小橡皮,让学生观察底部橡皮膜的形变。
2.教师提问:用这样的一个器材如何研究液体对容器底部有没有压强?学生回答后,设计
实验验证,将水倒入玻璃管中,可以观察到橡皮膜向外凸出,并引导学生归纳出结论。在此基础上,教师进一步提问:用底部扎有橡皮膜的容器可以检验液体对容器底部有压强,怎样用一种器材来探究液体对容器侧壁有没有压强呢?按照学生回答的思路,设计一个实验,在侧壁开口的玻璃管的侧壁开口处扎上橡皮膜,并向其中倒水,让学生从看到的现象中归纳出结论1:液体对容器底部和侧壁都有压强。并进一步分析液体对容器底部和侧壁有压强的原因。
3.教师问:刚才我们认识到液体对容器底和侧壁都有压强,那么,液体内部有没有压强呢?
为了研究这个问题,我向大家介绍一种仪器——压强计。教师通过类比的方法介绍压强
计。让学生体会到这样的一个结论:橡皮膜上承受的压强越大,液面的高度差越大,若两次高度差相同,则说明橡皮膜承受的压强相同。
把橡皮膜放在水中的某一深度,转动橡皮膜的朝向,看两边的高度差有无变化。学生从现象中归纳出结论2:液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
三、学生分组探究,验证猜想
前面,我们通过实验发现了两条初步结论,在实验过程中,有的同学发现橡皮膜有时候凸出得多,有时候凸出得少,这说明液体压强有大有小,那么,液体压强的大小究竟与什么因素有关呢?
用多媒体课件展示情景三:当洪峰来临,大江大河的水位迅速上涨,有时会发生决堤的事故。
1、学生讨论
从日常生活的事例出发,利用已学知识或生活经验,猜想影响液体内部压强大小的因素。
2、教师板书一些学生可能出现的猜想,比如:
(1)与深度有关
(2)与液体的密度有关,或与其它的一些因素有关
学生充分发表看法后,教师进行整理,用实验的方法,或其它的方法进行筛选、整理(突出本节课的重点)。
学生的猜想,都是从已有知识或生活经验中得到的,不管猜想正确与否,都要及时给予肯定和鼓励。
3、学生自主设计实验,检验猜想
(1)教师介绍实验桌上的器材。
(2)在教师的指导下,各小组根据猜想选择某一课题进行实验,并设计表格记录数据。
(3)学生自主探究,教师巡查,对有困难的学生给予适当的帮助。
在学生动手做实验之前,介绍研究方法——控制变量法,并强调合作学习,通力协作的重要性。
四、交流评价,总结出变化规律
1、各小组派代表将实验记录结果用投影仪展出,交流经验成果,教师对每一组学习的效果进行鼓励性评价,并引导学生对各组的实验结果进行分析和归纳。通过各小组合作,讨论得出实验结论3:液体内部的压强随深度的增加而增大,不同液体的压强还与液体的密度有关。
2、提出部分实验小组中存在的问题,并提出能应用的改进意见。
3、在屏幕上逐条显示本节课通过实验得出的结论。
五、拓展训练
利用液体内部压强的规律可以解释、解决很多生活以及技术上的问题。
1、人站在齐胸深的水中有什么感觉?为什么会有这种感觉?
2、投影显示潜水服,提问:在不同深度潜水时,为什么潜水员穿的潜水服对装备的要求不同?
3、工程师把拦河坝设计成什么形状?为什么这样设计?当洪峰来临时,大江大河的水位迅速上涨,超过警戒水位时,为什么有可能发生决堤的事故?如何防止?
用多媒体课件显示相关资料:1998年洪水过后,荆江大堤的相关堤段进行了整险加固,使重点堤段的防洪能力从五十年一遇提高到百年一遇。
六、课堂小结与评价
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