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连通器【公开课教案】

连通器
教学目标
一、知识与技能:
1、能在实际情况中辨认连通器,在此过程中培养学生的观察能力和概括能力;
2、知道船闸的工作原理,能用连通器原理解释一些简单的实际问题;
3、了解液压技术的原理,知道一些液压技术在生产、生活中的应用;
4、通过分析日常生活中应用连通器和液压技术事例,培养学生运用知识的能力.
二、过程与方法:
1、通过模型和挂图认识连通器和液压技术,经历用"假想液片"模型推导出连通器原理的过程,使学生进一步体会建立模型是物理学的研究方法之一.
三、情感、态度和价值观:
1、使学生体会物理与生活、生产的紧密联系,培养学生将物理知识主动运用于生活、生产的意识;
2、通过对船闸的学习,使学生进一步体会STS的理念,激发学生学习物理的兴趣.
教学重点:
连通器的特点和应用.
教学难点:
用“假想液片”法分析连通器中液体静止液面总相平方法.
教学过程:
一、连通器及其特点
1、引出问题
基于学生关于三峡大坝收集的资料,提问:
三峡大坝拦腰截断了长江,为什么下游的船只还能驶到上游?它们是怎样"翻越"大坝的?同学之间相互交流收集的资料.
抓住学生讨论中的闪光点,逐步设问:
(1)水位高度可以调节吗?
(2)水库大坝采用什么方法调节水位?
(3)有没有同学知道其中采用了什么原理?
(4)什么是"连通器"?
可能一些学生已经收集到相关资料,提到连通器及连通器原理.比如:"大坝旁都要修建
船闸,利用连通器原理,船闸可以调节上下游的水位落差,实现通航.
给出“连通器”概念:连通器是上端开口、下部相连通的容器.
2、探究连通器的特点
列举生活中的连通器.如:茶壶、污水处理厂的污水处理池等.
出示自己制作的简单连通器,把两支注射针筒固定在两个铁架台上,调节两边针筒等高,向管中注入水.让学生观察并描述两管内水面的关系;
用一根红线系在两铁架台间,标识出此时水面所在位置,两边针筒等高时,学生观察到两边水面相平.
问:如果举高或降低一边针筒,水面会变化吗?怎样变?为什么?
缓慢调节一边针筒,使两边针筒明显不等高.要求学生观察、描述现象,进行总结.
要求填写下面半命题:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面将相平(等高).
3、利用液体压强知识解释连通器原理
分析液体不流动时液片的受力.由液体压强公式P=ρgh ,可推知两边液柱的高度相等.根据液体压强公式推导出液柱高度相等的结论.
4、应用、讨论
讲解一下船闸的工作原理.
分析船闸的结构,结合连通器原理解释船闸的工作原理.
二、液压技术
1、压强在液体中的传递
通过分析船闸阀门的工作,指出开启和关闭阀门需要特殊的装置,实现“四两拨千斤”的效果.
生活中能见到很多"四两拨千斤"装置.比如修车时用的千斤顶等.
演示实验,先放大砝码,再放小砝码,最后两边平衡认真观察实验现象.
让学生描述现象后讲解.注意强调两边条件的对比:面积的比例关系要和砝码质量比例对应起来.在教师带领下,逻辑清晰地比较相关因素.推导出两边压强相等的结论.
得出结论:密闭液体中的压强能够大小不变地向各个方向传递.在教师总结的提示下,明确压强在液体中传递的规律.
2、液压技术及应用
1653 年,帕斯卡发现了上述规律(帕斯卡原理).在此基础上,人们发明了液压技术,广泛应用于生产、生活中. 师生共同举出一些利用液压技术的机械.比如,千斤顶,推土机、
挖掘机中用到的操作杆,汽车的液压刹车系统,机械中用的液压密封等等.积极思考,举出生活中可能用到液压技术的装置.
以汽车液压刹车系统为例简单分析.问:
(1)哪部分相当于实验中的小针筒?
(2)哪部分等效于大针筒部分?
(3)系统是怎样实现制动的?
三、课堂小结
(1)连通器的定义、原理.
(2)生活中常见的连通器.
(3)知道液压技术和压强在液体中传递的规律,知道一些利用液压技术的装置及工作原理.
四、实践活动
收集生活、生产中液压技术的应用实例,选取一个例子与实验装置进行类比,分析工作原理.
大气压强
教学目标:
知识与技能:
1、了解大气压是客观存在的,了解大气压强产生的原因;
2、知道托里拆利实验的原理,过程和结论;
3、了解生活中利用大气压的实例,知道活塞式抽水机和离心式水泵的工作过程;
4、了解气体的压强跟高度的关系,知道大气压强值可用气压计来测量;
5、培养学生的观察能力和分析能力,培养学生的思维能力.
过程与方法:
1、通过观察一些实验现象感知大气压强的客观存在.
2、通过一些实验感知大气压强的值很大.
3、通过实验探究,体会科学探究的过程.
4、感知人类对大气压强的利用.
情感态度与价值观:
1、培养实事求是的科学态度.
2、通过对大气压应用的了解,使学生认识到科学技术对人类生活的影响.
3、通过对大气压强的认识,使学生领略大自然的神奇和美妙.
教学重难点:
1、大气压强的存在和大气压的测定;
2、理解活塞式抽水机和离心泵的工作过程.
教学方法:
提问法、分析法、讲解法、实验法、归纳法等.
教学过程:
(一)导入新课
1、提出问题:我们生活在地球周围的大气层中,气体也像液体一样没有一定的形状,具有流动性,同时也受到重力的作用,同学们猜想一下大气是否也像液体一样在它内部存在压强呢?
学生讨论并猜想
2、实验演示
①将硬纸片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,会看到什么现象?
②将玻璃杯装满水,仍用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,会看到什么现象?
③在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上,浇上冷水,看到了什么现象?
提出问题:为什么硬纸片第一次掉下来而第二次不会掉下来呢?塑料瓶怎么会被压扁?
(学生讨论、回答:①硬纸片受到一个向上的力;②空气对塑料瓶有压力.)
3、师生共同得出结论:大气对浸在它里面的物体向各个方向都有压强----------引入大气压强.
4、大气压强产生的原因.
学生分析,教师总结
[多媒体展示]
由于空气也受重力的作用,而且能流动,因而空气内部向各个方向都有压强.
(二)实验探究,体会科学探究的过程;
1、大气压强很大
1)生活中还有哪些现象能说明大气压的存在呢?
(学生思考,可能的回答:①塑料挂钩被大气压压在墙上;②用吸管吸汽水;③墨水
被吸到钢笔里……)
2)介绍马德堡半球实验
提出问题:大气压强究竟有多大?
2、大气压强的测定
1)教师演示作铺垫,学生观察思考.
(1)先用玻璃杯装满水倒插入水槽中,再慢慢往上提(杯口不离开水面,下同),观察杯中水是否充满?接着换细长试管,重复上述过程.
(2)学生讨论:你观察到了什么现象?为什么水总是充满的?怎样做才能使水不充满呢?
(经过讨论之后,使学生认识到:水充满的原因是由于大气压大于管中的水压,只有管内水压等于外界大气压时,把管子再加长的话,管内水面就不再上升充满整个管子了,这时它的上方成了真空.)
师:这就给我们提供了一个测量大气压的思路:可以利用液体压强间接测量大气压.但是由于水的密度太小,要求玻璃管太长,所以,人们就选择了密度大的液体汞(水银),这就是著名的托里拆利实验.
2)托里拆利实验.
学生思考并讨论:
(1)开始时,汞为什么会下降?什么时候停止下降?
(2)玻璃管内汞柱上方为什么是真空?
(3)如何计算大气压的值?
教师小结,得出结论:
[幻灯片展示] p0=ρ水银gh
1个标准大气压的值1.013×105Pa相当于76cm高水银柱的压强
3、大气压强的变化
师:大气压是不是总等于一个定值?猜想一下:大气压可能和什么因素有关?
学生讨论(大气压强---空气产生—空气不均匀(密度变化)---压强变化)
离地面越高的地方,大气压越小.
4、大气压测量工具
[多媒体展示]气压计构造图
5、大气压的应用
师:大气压在我们日常生活中、生产中有哪些应用?
生:分组讨论
[多媒体展示]
①活塞式抽水机结构图
②电脑动画演示活塞式抽水机的分步工作过程
③离心式水泵结构图
④用电脑动画模拟分步工作过程
(三)归纳总结,巩固提高
学生归纳:本节课你学到了什么?
[多媒体体展示]
一、大气压强:空气的内部向各个方向都有的压强叫做大气压强,简称大气压.大气压的产生原因:由于大气受到重力作用,同时又具有流动性.
二、大气压强大小:托里拆利实验
1标准大气压=760mmHg = 1.01×105Pa.
三、大气压随高度的升高而降低—可用气压计测量.
四、大气压的应用:塞式抽水机和离心式水泵.
(四)课外活动
1、学生讨论:
①托里拆利实验中水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压是否有关?
②如果玻璃管上端敲破一个洞,管内的水银将会向上喷出还是向下落回水银槽?
2、动手做实验,估测大气压:
器材:注射器、弹簧测力计、刻度尺;
要求:四个人为一组,写出实验过程和原理.
3、思考:我们生活在大气层的底层,为什么没有感到难受或被压瘪呢?
课后反思:
用问题引入,发挥学生的想象力,锻炼学生的推理能力,培养发散思维能力;实验引入增强学生学习兴趣,激发求知欲.
通过科学探究实践,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力.电脑动画演示分步工作过程有利于学生的理解,课外活动促进学生知识巩固,培养学生实践能力.。

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