资源简介

9.3 连通器
课时：一课时
课型：新知识课
教学材料：教科版八年级下册第九章第三节
一、教材分析
“连通器”选自教育科学出版社八年级物理下册的第九章第三节的内容。认识连通器对了解船闸的工作原理及帕斯卡原理和液压技术起着重要的作用。教材首先从三峡大坝如何解决航运问题引入课题，然后讨论三峡大坝的工作原理即连通器原理，接着进一步认识和学习连通器与连通器原理，最后结合连通器原理解释船闸的工作原理。
二、学情分析：
就八年级的学生而言，易于接受形象化的知识，具备一定的分析和自主学习的能力。在这节课前，学生已学习了液体的压强，对液体内部及液体对其他物体产生的压强已有所认识。另外，他们对连通器及其现象也有所了解，但对其具体的定义和原理却不清楚。
三、教学目标：
1． 知识与技能：
（1）了解连通器的构造特点。
（2）了解连通器的原理。
（3）了解一些连通器的应用实例，了解船闸的作用和工作原理。
2．过程和方法
（1）让学生进一步熟悉探究式学习的一般程序和方法。
（2）鼓励学生大胆猜想，培养学生发散思维能力。
（3）让学生经历从感性到理性思维的飞跃过程，培养学生初步的抽象思维能力。
3．情感态度和价值观
（1）在探究连通器原理的过程中，让学生保持对大自然的好奇，领略自然界的美妙与和谐。
（2）通过对连通器的应用的了解，使学生认识到简单的物理原理可以解决实际生活中的大问题，培养学生把自己所学知识应用到实际中去为人类服务的意识。
（3）通过介绍三峡大坝船闸让学生初步认识科学技术对人类生活的影响。
四、教学重难点
1.教学重点：连通器的特点和应用。
2.教学难点：用“假想液片法”分析连通器中液体静止时液面总是相平。
五、教学方法
实验探究法、自主学习法、讲授法
六、实验器材：挂画、塑料软管、烧杯、水、滴管、酒精、连通器
七、教学过程：
师：画是很多家里常见的装饰品，今天老师也带来一幅画，老师想把它挂在黑板上？怎样才能把画挂平在黑板上呢？家里挂画一般需要几个人？
生：两个，爸爸挂，妈妈边看边指挥。
师：那谁愿意来帮帮老师把画挂平在黑板上？
（请两位同学，一位挂画，一位帮忙指挥）
师：谢谢这两位同学，也谢谢大家的帮助，终于把画算是挂平了，花了将近两分钟的时间。老师今天带来了一个挂画神器——20s内就能把画挂平，而且不需要另一个人指挥！
（演示）
师：想要知道其中的物理知识吗？学了今天这一节课，你就是挂画高手了！<板书课题>
师：其实这个挂画神器是一个简易的连通器。
（ppt图片）
师：，大家观察这两个连通器有什么共同点？
生：它们上端都是开口的，下部相连通的。
一、连通器
1.连通器：上端开口，下部相连通的容器。
师：大家观察，连通器的开口至少几个？
生：两个
注意：连通器的开口至少两个！
提出问题：连通器中各容器的液面有什么特点？
师：同学们大胆猜想一下连通器各容器中液体的液面有什么关系？高度相同呢还是不相同？
生：高度相同。
猜想与假设：连通器各容器中液体的液面高度相同。
师：物理学是建立在实验基础上的学科。那要验证我们的猜想我们应该怎么办？
生：实验。
师：根据初二学过的科学探究的七大环节，那在进行实验之前我们还需要做什么？
制定计划与设计实验：
师：老师给每个小组准备了一根塑料软管，一杯红色的水，和一只滴管，想想怎么利用老师所给的实验器材做出一个连通器，并用它怎么探究液面的关系？
师：小组讨论。（1分钟）
师：请代表说出实验想法。
生：……
师：老师来总结一下大家设计的实验。先将塑料软管的两头拿起来，再将烧杯中的黑色的水加入到塑料软管中（注意别加满，塑料软管加一半即可），即做成了一个连通器。再上下分别移动塑料软管的开口，待液体静止时观察塑料软管两个开口处液面高度的情况。
进行实验与收集证据：
师：现在请同学带着问题——“连通器各容器中液体的液面高度相同”这个猜想进行实验，并且记录实验现象。
【分组实验】
师：通过实验你们观察到连通器各容器中液体的液面情况没有？
生：观察到了。
师：连通器各容器中液体的液面高度是什么关系？相同还是不相同？
生：高度相同。
2.连通器各容器中的液面总是 （高度相同）。
师：高度相同，也就是指液面到水平面的距离相同，所以物理学中用了一个专业词来描述——“相平”！
2.连通器各容器中的液面总是保持相平（高度相同）。
【演示实验】
师：刚才在分组实验中，在上下移动连通器左右两个开口时，液体处于流动状态，看到的液面还相平吗？
生：不是。
师：说明连通器各容器中的液面总是保持相平这个结论是有条件的。那容器内的液体要保持什么样的状态才能液面相平？
生：静止、不流动。
2.连通器里的 液体不流动时，连通器各容器中的液面总是保持相平（高度相同）。
【演示实验】
师：各容器形状不同，液面还能保持相平吗？往容器形状不同的连通器里加红色水。
生：能。
师：说明连通器各容器中的液面总是保持相平与容器的形状有没有关系？
生：没有。
注意：与容器形状无关！
【演示实验】
师：刚才连通器里都是水，各容器中的液面总是保持相平，如果往装有水的连通器里加点密度不同的酒精，那容器中各液面还相平吗？
生：不相平。
师：说明连通器各容器中的液面总是保持相平，除了连通器里的液体不流动时，还必须是怎样的液体？请一个同学来补充。
生：同种液体。
2.连通器里的同一种液体不流动时，连通器各容器中的液面总是保持相平（高度相同）。
师：为什么连通器里的同一种液体不流动时，连通器各容器中的液面总是保持相平？刚才是从实验得出的结论，现在我们从理论来理解。
3.连通器内液面相平原理
师：当连通器里的同种液体不流动时，即处于静止状态时，所受的合力应该为？
生：选容器最底部中间的一个薄液片AB为研究对象，则它也处于静止状态，则它所受的合力也该为？
生：零。
师：那这个液片受到了哪些力从而让它所受合力为零的呢？
生：竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向下的压力，水平向右的压力F1，水平向左的压力F2。
师：合力要为零，说明竖直方向的合力要为？水平方向的合力要为？
生：零。
师：水平方向合力要为零，说明水平向右的压力F1和水平向左的压力F2要是什么关系？
生：相等。
∵ 液片静止
∴F1=F2
∵P=F/S 得 F=PS
∴P1S=P2S
→P1=P2
∵P=ρgh
∴ρgh1=ρgh2
→h1=h2
师：学了连通器液面相平的原理，这下你们能解释老师这个挂画神器的原理了吗？
二、连通器的应用
1.连通器挂画
师：别看塑料软管加水这个简易的连通器，生活中用处大着呢！
2.连通器找水平线
房屋装修，为了在墙上画一条水平线，工人师傅常拿一根装有水的长透明塑料软管，贴着墙面在软管两端的液面处做出标记，将标记连成直线，即可得到一条水平线。
师：生活中有很多东西都是利用了连通器原理。
3.茶壶：壶嘴和壶身构成一个连通器
加水和倒水的过程中壶嘴和壶身的液面总是保持相平。
4.锅炉与外面的水位计组成连通器
可通过锅炉外的水位计即可判断锅炉内的水量情况。
师：小原理，大应用，连通器在关键时候还能救命。来看一则报道！
【视频】香港淘大花园“SARS”病毒迅速感染
5.下水道的“U”形管
“U”形状部分总是可以储存一部分水。不仅能有效隔绝臭味，还能在一定程度上抑制病毒传播。
6.船闸
师：三峡大坝横断江底，高185m，长2309.5m，船只怎么从100多米高的上游到下游，或者怎样从下游到100多米高的上游呢？
【Flash 动画】
师：三峡大坝的船只要从下游到上游需要3个小时，其实现在最新研制的升降机，船只也可以坐电梯从下游到上游了，并且只需40分左右！有兴趣的同学可以课后自己去查阅相关知识。
总结：
一、连通器
1.连通器：上端 、下部 的容器。
2.特点：连通器里的 液体 时，各容器中的液面总是 （高度相同）。
注意：与容器形状 关！
3.连通器内液面相平原理
二、连通器的应用
知识巩固：
例题：如图所示，A，B两容器内盛着水，水面等高，两容器间用一斜管相通，K是开关，当K打开后，则（ ）
A、水将由A流向B B、水将由B流向A
C、水不流动 D、无法确定
练习1：三峡船闸是世界上最大的人造连通器。下图是轮船通过船闸的示 图．此时上游阀门A打开，下游阀门B关闭．则 和 构成连通器，水对阀门A右侧的压力 左侧的压力。
练习2：如图所示的敞口容器中加水，则水能达到的最高位置是（ ）
A．容器A的顶端 B．容器B的顶端
C．容器C的顶端 D．条件不足，无法确定
作业布置：练习册“9.3连通器”对应的作业。

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