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发挥实验优势突破液体压强教学

2013-07-28 01:28

       
发挥实验优势突破“液体压强”教学
       
       
     液体压强的知识比较抽象，是初中物物理教学难点之一。        学生学习这部分需要较强的抽象思维能力，同时由于学生对这部分知识的感性经验较少，所以学生学习这部分知识时感到困难较大。是初二物理的分化点之一。
    困难之一，难理解液体压强的特点：液体对容器的侧壁有        压强压强，液体能产生向上的压强，并且液体对液体也有压强等。
    困难之二，液体压强公式的推导时液柱的选取及讨论处受        压面的选取。
    困难之三，液体压强公式中的深度的认识（深度的起点选        取）。
    困难之四，液体压强与所取的面积、液体在总重力、容器        形状等无关。
    为了能解决上述几个方面的问题，我在教学中以实验为先        导，从实验、理论及实践入手，使学生学会分析、解决问题的方法，缦解了学生分化趋势，提高了整体实力。
    一，加强实验，使学生获得较多的感性认识
    １，做好演示实验。
    首先讨论液体的流动性。 让学生通过对实验的观察认识到        液体压强与固体压强的相同点和不同点。为此设计了如下实验：自制正方开盒子其中有一个侧面是可以抽取的，将固体和液体分别放入其中，抽去侧面的隔板学生观察到固体不会从侧面掉下，而液体会从侧面流出，以此说明水具有流动性（说明液体具有流动性）。 （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布）
 其次讨论液体
对容器的压强。学
生讨论，当固体放
置在水平桌面上时
对水平支撑面及容
器的侧面压强情况，
学生得出，对水平
支撑面有压强，而
对侧面没有压强。                 图      1
接着讨论当将液体放入水平放置的容器中后，液体对哪些面有压强，学生能得出，由于水受到重力，对容器的底部有压强，这与固体相同。通过实验进行讨论，如图１。从橡皮膜向下凸出的情况知道液体对容器底有压强，进一步讨论水对容器侧壁有无压强，（学生意见不一）分析液体的特点：水具有流动性，因此水（液体）对阻碍它流动的容器壁有力的作用，进而引导学生认识到水（液体）对容器的侧壁有压强。进而说明液体压强有其自身的特点。为了帮助学生进一步认识液体对容器壁的压强，设计两个实验：
 第一个，将书上的图10-10 实验，修改成如图２的实验（教科书上的器材不易获得，且实验效果不明显）。
 第二个，在饮料瓶的侧壁上不同位置戳上３个孔如图２， 并用水做水对容器的侧壁有压强的实验，得出水对容器侧壁有压强。
             

 

 

 
       
                 图    ２                  图   ３   
       
    第三，用压强计演示液体压强
    讲清怎样用压强计测液体，用手压压强计金属盒上的橡皮        膜，让学生看到Ｕ形管的两边高度发生变化，即橡皮膜受到压强时Ｕ形管的两边液面出现高度差（也就是压强是通过Ｕ形管的两边的液面的高度差表现出来的）。然后将金属盒放入水中，使学生看到同样的变化。即可用压强计来观察水对容器侧壁及容器底的压强。 （科教范文网http://fw.ΝsΕΑc.com编辑）
    第四，提出问题：在水（液体）的内部是否也存在压强？        如果存在压强它有什么规律？（学生有议论）师生共同讨论解决问题的方法－实验。设想将压强金属盒放入水中，如果压强计有变化，则说明水的内部存在压强，反之则无压强，引导学生做分组实验。
    ２，做好学生分组实验
    做分组实验要求学生将相关数据填入书上Ｐ120 的表中，       然后解决如下几个问题。
    第一，水的内部是否存在压强？其它液体内部是否也存在        压强？
    第二，水是否向各个方向都有压强？其它液体如何？
 第三，水内部的压强跟水的深度是否有关系？有怎样的关系？其它液体是否有相同的结论？       
    第四，同一深度水向各个方向的压强有什特点？
    第五，液体压强跟液体的种类有无关系？    
    第六，液体的压强有什么规律？（学生通过对实验的总结        得出）
    学生实验时要注意以下几个问题
    ①，逐个提出问题，即前一个问题解决之后再提出新问题。
    ②，要求学生回答问题时说出用什么样的实验事实解决问        题的。如怎样知道液体有向上的压强？
    ③，在做同一深度实验时要求学生用所提供的实验器材（便于学生能较方便的克服困难）
    ④，分组实验时，液体分水、盐水、煤油以便最后得出的        结论具有普遍性

（科教范文网http://fw.NSEAC.com编辑发布）

    ⑤，每个问题都应该有不同组别的代表发言。
    ⑥，讨论液体压强与液体种类的关系时应强调深度相同时        进行比较。                                 
    ３，做好课余小实验。     
    课本在习题中安排了这样一道题。    
 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４。塑料片为什么不下沉？向玻璃筒内缓慢倒水，注意观察  筒内水面多高时塑料片下沉，并说明原因。这个实验对于说明液           
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                     图    ４
体有向上的压强，建立直观的液柱模型，分析这个液柱模型的        简单受力状况，使学生能进一步认识液体压强的特点。
    通过实验丰富了学生的感性认识，帮助初二学生发展抽象        思维能力，起到了很大的推动作用。为进行液体压强的公式推导作好了充分的准备。
    二，做好液体压强公式的导入及理解
    1，做好液体压强公式的推导。
    教材中是通过特殊例题进行压强计算而推导出液体压        强公式的，这比较符合学生的认识过程，但由于一部分学生想象能力较差，用隔离液柱的的方法有困难，即对水柱不易理解，我在讲解此例题时用铜丝做成一个长方体并在底部附有橡皮膜，讲例题时，先将此长方体小框架放入水中，使学生看到在水中有一个“水柱”，以达到帮助学生想象，变“看不见”的液柱为“看得见”这样学生就容易理解整个解题过程了。 （转载自http://zw.NSEAC.com科教作文网）
    关于计算液体内部压强问题，学生对这个压强作用在哪儿，        觉得转不过弯来。我就同学生共同分析书的构成：一本书是由一张张纸叠放而形成的，液体中也好象存在一层层“液片”即液也是由一层层“液片”叠成的。不同的深度处总存在一个“液片”这个“液片”所受的压强就是我们所求的压强，而这个“液片”上方也总有一个底面积与“液片”面积相等的直立液柱，这个液柱对“液片”有压强，它的大小等于     
       
                    p=ρgh
       
    ２，帮助学生准确理解液体压强公式
    学生在液体压强实验中已经知道，液体压强与液体的种类        有关，也知道液体的压强与液体的深度有关。在此基础上讲清公式中各物理量的意义及单位。对深度问题应多加讨论。原因是。
   （１），学生容易混淆高度与深度。为此讨论如下例题。
   例１：在图５中Ａ，Ｂ两点的压强哪个大？为什么？
                                        

 

 

                        甲       乙         丙
     图    ５                图      ６ （转载自http://zw.ＮＳＥaＣ.com科教作文网）
   （２），对不规则形状深度的取值感到困难。选用下列例        题进行讨论。
    例２，在图６中甲、乙容器中装有酒精，丙容器中装有水        比较Ａ、Ｂ、Ｃ三点处压强关系。
    例３，在图７中各点处的深度关系是：          ，各点处的压强关系是          。         
            

 

 

             图    ７                     图    ８
    ３，液体压强与所取的面积、液体的总重力、容器形状无        关。
    学生在学习固体压强时知道压强的大小与受力面积有关，        而且在讨论怎样减小或增大压强时知道，通过改变受力面积可以达到改变压强。学完液体压强后自然想到液体的压强与液体的面积、液体的总重力、容器形状等的关系。当我们告诉学生液体压强与这些因素无关时学生对这一结论感到难以理解。
    用压强计做液体压强与总重力无关的实验。
    课本在学习液体压强的计算后，安排了一个练习图８这个        习题是让学生进行讨论，我就将此题改为实验，在两个容器中盛入等质量在水，然后用压强计测两容器底所受压强的大小（提供实验器材由学生进行验证实验）帮助学生理解液体的压强跟液体的总重力无关。 （科教范文网http://fw.NSEAC.com编辑发布）
    做模拟帕斯卡桶实验。做此实验的目的是帮助学生理        解液体压强与面积、液体的总重力无关。
    三，选用典型的例题进行进一步深化对液体压强的理解
     例１：如图９所示，    
容器中装满水，旁边有一      
标尺（单位是厘米）分别     
求出容器壁上Ａ、Ｂ、        
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ各点所       
受的压强是多大？           
    例３，在边长为20厘米   
的正方形箱子盖上，开一个    
小孔，并装上一个竖直管子，  
管子高出箱盖50厘米，它的截        图    ９
面积是2厘米2，现将箱子和管子里都将满水（如图１０）
    求①箱盖所受总压力。
      ②箱底所受的总压力。               
      ③所将的水的总重力。               
这个重力是否跟箱底所受的压力相等？       
    此例题帮助学生解决这样几个问题       
    第一正确认识深度。                   
    第二进一步认识液体向各个方向都 
有压强，并且在同一深度液体向各个方 

向都相等。                         
    第三使学生认识到容器底受到的压 
力与液体的总重力并不一定相等。          图    １０
    总之对于液体压强知识的教学，应该充分考虑学生的实际        情况，以实验为基础，利用实验的优势，尽可能使学生多获得感性知识，同时也应发展学生的抽象思维能力，培养分析学生问题、解决问题的能力，突破难点，取得预期的教学效果。