资源简介

第四节　水的压强（共2课时）
一、目标导航
[知识与技能]
学生能举例说明压力的特点和压力的作用效果；确认压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关，用单位面积上受到的压力可以很好地反映压力的作用效果写出压强的公式、单位；能利用公式得出增大和减小压强的方法，能分析增大和减小压强的实例。了解水对容器底部和容器侧壁都有压强，以及压强的大小跟水的深度之间的关系；能用压强计探究水的压强的特点，并由此得出一般液体压强的特点；能利用压强的特点解释一些现象。
[科学思考]
约翰.墨里的奇妙实验中为什么玻璃管会裂掉？
[解决问题]
什么是压力和压强？增强或减小压强的方法有哪些？液体压强有哪些特点？
[情感和态度]
学习科学探究和小组合作实验的途径，重视对学生实验能力和观察分析能力的培养，学会与人合作。
二、要点扫描
[课标解读]
本节是初中科学第三册第一章《生活中的水》的第四节。本章以学生熟悉的、自然存在的客体“水”为整合点，形成“生活中的水”这一主题。第一课时的主要内容是压力和压强的概念，学会应用压强的公式、单位，能由公式出发得到增大和减小压强的方法，能分析增大和减小压强的实例。第二课时的主要内容是水的压强，以水的压强为载体从而推广到一般的固体、液体的压力、压强的知识。通过学生小组合作进行探究实验，得出液体压强的特点，并能利用压强的特点解释一些现象。
[内容分析]
第一课时通过学习压力和压强的概念给第二课时学习水的压强知识奠定理论基础。教学中应突出探究和联系实际生活，即探究压力的作用效果与压力和受力面积的定性的关系，以及让学生举出生活中许多压力和压强的增大和减小的例子。本节课的教学重点：压强概念的建立。第二课时学生已经学习压力和压强的概念，因为其它液体的压强与水的压强有共同的特点，所以，教科书同时将水的压强特点推广到一般的液体上。本文具有培养学生探究能力的内容素材，教学中应突出两个内容的探究，即压力的作用效果和水中压强规律的探究，前者可由教师演示探究，突出探究方法的教学；后者应在教师的指导下安排学生实验，进行完整的探究。本节课的教学重点是对水的内部压强规律的探究；教学难点是水的内部压强规律的探究与结论的得出。
[学情分析]
根据初二学生的认知特点，运用约翰.墨里的奇妙实验引入，吸引学生的注意力。压力对学生并不十分陌生，在初一学习摩擦力等知识的时候，学生已经接触过压力的概念，但没有对它进行细究。甚至有学生认为“压力就是重力”。根据学生已有的生活经验进行猜测压力作用的效果与什么因素有关。学习者已经具备一般的探究知识与能力，通过小组合作与集体探讨，以及老师的指导，应该可以顺利完成对压力的作用效果与压力和受力面积的定性的关系和水的内部压强规律的探究。
[学法点拨]
⑴以故事引入，创设情境，激发兴趣和吸引注意力
⑵小组合作完成压强小桌与砝码在沙子中的实验，观察分析，得出结论；小组合作完成液体压强的实验，合作分析，得出结论
⑶举出许多生活中的增大和减小压强的例子，并会做简单的有关压强的计算，达到学以致用。
[经验介绍]
本节课内容丰富，时间有些紧凑，但无论如何也得让学生充分举出许多身边的、生活中的有关压力和压强的增大和减小的例子，因为这两个环节有助于知识的掌握和能力的提升。教师站在学生的角度设计了有关液体压强的演示和学生小合作等等实验，是为了达到知识的直观认识，降低认知难度，也提高课堂效率。
三、教学文档
[课前准备]
第一课时：四人一小组，每组实验器材一套：压强小桌一、钩码，沙子、水槽
第二课时：四人一小组，每组实验器材一套：可乐瓶、薄膜、细线、水、浓盐水、白纸、液体压强计、大烧杯、米尺
[教学流程]
第一课时
创设情境，引入新课：讲述约翰.墨里的实验，为什么玻璃管会粉碎呢？
（故事：有一位名叫约翰.墨里的海洋学家曾经做了一个有趣的实验。他将3支大小不同的玻璃管的两端烧熔封闭，用帆布包紧后装进铜管里，铜管的上端开有小孔可以让水进入，再把这根铜管沉到5000米的深海。当他把铜管提上来时，不禁惊呆了：帆布里的玻璃全变成雪花状的玻璃粉！）
（一）、压力和压强：
讨论：看书本P13的三幅图，分析图中的几个压力是怎样产生的？分别作用在哪个物体的哪个位置上？方向如何？
生：一一汇报，并归纳压力的特点
①手指按瓶子：手与瓶子相互挤压，手的压力作用在瓶的表面上，并与接触面相互垂直向里。
②压路机压地面，滚筒与地面相互挤压，压力作用在地面上，并与地面垂直向下。
③钳子夹核桃，钳子与核桃之间相互挤压，压力作用在核桃壳上，并与核桃壳表面垂直。
生：归纳压力的成因与特点
板书：1、压力的成因：物体间由于相互挤压而产生的力。
压力的特点：作用在受力物体的表面上，力的方向与受力物体的表面垂直并指向受力物体。
师：你能举出一些压力的实例吗？并分析它的作用点和方向以及大小。
生：举例
师：阅书上P14的图1－22，分析压力会产生哪些效果？
生：力的作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态
板书：2、压力的作用效果：会使物体的表面产生凹陷的效果。
师：压力作用的效果大小会受哪些因素的影响？
学生猜测：压力的作用效果可能跟哪些因素有关？
生：设计实验方案，研究压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小的关系
生：汇报实验方案，并进行生生评价，不断完善实验方案。
师：演示实验
生：观察实验并完成书本14页的表格。
生：讨论，A、本实验是怎样对条件进行控制的？
B、从实验中你获得了什么结论？
生：汇报，A、控制变量法；控制实验条件
B、压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关，压力越大，作用效果越明显；受力面积越小，压力的作用效果越明显。
板书：2、压强：定量描述压力的作用效果。
定义：单位面积上受到的压力叫压强。
公式：压强＝压力/受力面积　　或用字母表示为　　p=F/S
注意：①F是压力而不是重力，但当物体自由地放在水平支持面上静止时 F=G
②S是受力面积而不是物体的表面积或面积。
③单位统一 N/m2
单位：1帕＝1牛/米2
生：阅书P15的三幅图，了解单位“帕”的大小
出示例题：质量为60千克的人，每只脚接触地面的面积是196平方厘米。当他站在地面上时，脚对地面的压强有多大？
师：讲解完后补充，①若这人在走路则对地面的压强又会是多少？
②此人还有什么方法可以增大对地面的压强？
③此人还有什么方法可以减小对地面的压强？
板书：3、增大和减小压强的方法：
增大压强：增大压力，减小受力面积
减小压强：减小压力，增大受力面积
生：举例说明
课堂小结：谈一谈本堂课你的收获
布置作业：①完成作业本上的相应练习
②收集有关生活中增大和减小压强的实际例子。
第二课时
复习提问：①压力产生的原因与特点是什么？
②压强表示什么？它的定义是什么？它的单位是什么？
③聊一聊：昨天收集的有关生活中增大和减小压强的例子
新授：（二）水的压强
师：演示实验P17图1-31的实验1和2，分别说明了什么？
生：观察并说明：水对容器底部和侧壁的压强
师：演示实验看哪个孔的水射的远……
（无实验器具用自制的矿泉水瓶代替）
生：汇报观察的结果，实验过程中让学生逐步体验两点：
①水对容器底部有压强，深度越大，压强越大
②水对容器侧壁也有压强，深度越大，压强也越大
板书：1、水对容器底部有压强，深度越大，压强越大
2、水对容器侧壁也有压强，深度越大，压强也越大
师：这也是水的压强作用效果的另一种表现，并推出不仅是水，其他液体也有这个性质（如：油、水银等液体都有这一性质）。
师：谁有游泳潜水的经历，说一说在水下面有什么感受？
生：经验介绍
师：回想前面讲过的约翰.墨累的实验已经自己在游泳时胸闷等感受，得出水的内部也存在压强。那么，水内部的压强有什么特点呢？我们如何通过实验让水内部压强的效果表现出来呢？
板书：3、水的内部也存在压强
小组合作，讨论探究：研究水内部压强的特点。
1、提出问题：水的压强跟哪些因素有关？（水的压强可能跟哪些因素有关？）
2、建立假设：水的压强可能跟水的深度有关，即可能会随着水的深度的增大而增大；也可能跟方向有关，水向下的压强可能大于向上的压强和向侧壁的压强。（提示前面的实验特点）
师：介绍压强计的结构
生：自己观察，自己研究，发现规律。
(压橡皮膜越重，U形管左右两液面的高度差越大，即压强越大，高度差越大；压强计可以转动，可以比较水内同一深度，不同方向的压强大小。)
师：那么刻度尺有什么用呢？(测量水的深度，即点到自由面的距离)
3、设计实验方案：怎么样比较水的压强大小呢？
生：根据所给的器材，要制订实验方案：不同高度，相同的方向；不同方向，相同的高度进行比较，并设计表格，做好数据的记录。
橡皮膜朝向 金属盒所在深度/cm 压强计U形管两液面的高度差/cm
朝上
朝上
朝上
朝下
朝侧面
生：设计好后交流实验方案并做及时的更正
4、学生小组实验
5、分析数据得出结论
生：汇报实验结果，水的内部存在着压强，水的压强随深度的增加而增大；在同一深度，水向各个方向的压强大小相等。
师：推广到一般液体的压强和水的压强特点一样。
师：演示实验，同一深度，同一方向，水和浓盐水压强大小的比较，水和浓盐水的密度不同，你又观察到了什么？
生：汇报，液体压强除了和深度外，还和液体本身的密度有关。即在不同的液体的同一深度，密度大的液体，压强较大。
师：请完成书上P18的填空。
板书：一切液体的内部都存在着压强，液体的压强随深度的增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强相等，液体的压强还跟液体的密度有关，密度越大，压强越大。
课堂小结：今天你学到了些什么？
课堂练习：P19的第4、5、6题
布置作业：完成作业本上的相应练习
四、学业诊断
1、作业本（A）上P7的第6题同样规格的砖块，其长×宽×高为20厘米×10厘米×5厘米，分别将它们如图中的甲、乙、丙3种方式摆在水平地面上，则它们对地面的( )
A、甲最　　 B、乙最大 　 C、丙最大 　D、一样大　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
分析：①图形比例失调导致误导②已有经验的干扰，正确答案是D
2、如图所示，一容器内装有液体，把它放在斜面上，容器内a、b、c、d四点中液体压强相等的点是（　　）
　　A、abc点　B、ab点 C、cd点　　 D、bc点
分析：学生容易将“深度”与“高度”的混淆，深度的指点到自由面的距离，高度是指点到海平面的距离。正确是B。
五、精彩存盘
1、下列力的示意图中，能正确反映物体对斜面压力的是( )
2、一个普通中学生双脚站立在水平地面上，他对水平地面的压力和压强最接近于( )
A、50N，103Pa B、50N，104Pa C、500N，103Pa D、500N，104Pa
3、如下图所示的四种动物器官中，具有增大压强功能的是( )
　　
4、 一个每边长0.1米的正方体金属块,重为10Kg,放于面积为1米2的水平桌面中央,求金属块对桌面的压强是多大
5、 有一座石桥能承受的最大压强为4.9×108帕,现有一辆重50吨的拖拉机,它的轮子与地面的接触面积总共为100厘米2,求它最多只能载多少货物才能安全
6、把盛有液体、竖直放置的一根试管逐渐倾斜（液体不流出），则试管底部受到的液体的压强 （ ）
A、不变　　B、逐渐变大　　C、逐渐变小 　D、无法比较
7、在烧杯内装适量的水，把一木块慢慢地放入水中，水未溢出，
当木块静止时，水对杯底的压强比原来的压强(　 )
A、增大 B、减小 C、不变 D、无法确定
8、如图所示，把一物体浸入装满水的杯中，杯底受到水的压强（ ）
A、变大　 B、变小　　C、不变 　 D、以上说法都不对
9、如图甲乙两容器分别盛有等高的酒精和水，则A、B、C点的压强比较，pA < pB < pC，两容器底部受到液体的压强点的压强比较，p水 p酒精。 (填“<”或“>”或“=”)
六、资料链接
1、帕斯卡简介：帕斯卡是法国数学家、物理学家、哲学家、散文家。1623年6月19日生于法国克莱蒙费朗，他的父亲是一位税务法庭的官员，擅长数学。帕斯卡在他父亲的教育下，对数学发生浓厚的兴趣。1631年全家移居巴黎，1640年年青的帕斯卡写了一篇有关锥线的短论，在数学界崭露头角。帕斯卡18岁时，迁居到鲁昂。1642年到1644年期间，帕斯卡为了帮助父亲的税务计算工作，设计出一种加法器，从某种意义上讲，这是第一架数学计算器。1646年前后，帕斯卡虔诚地接受宗教教义，但是他对科学仍然具有兴趣，他验证伽利略和托里拆利的理论，重新用水银气压计来计算空气的压力，做大气压的实验。他说：“我发现20托斯（1托斯约等于1.949m）高会形成2拉因（1拉因等于1/12英寸）水银柱高的差，而6 7托斯造成约半拉因的。这种现象在城市里就可以进行试验，我在一座塔的底部和顶部做了真空的原始实验，那是从约托斯高处进行的，结果得到大于2拉因水银柱高的差。后来，我在家中做了同样的实验，96级楼梯形成半拉因的差。”帕斯卡利用气压计测量了高低不同地方的压强差，这些实验为以后的流体静力学、流体动力学的研究开拓了道路。帕斯卡还发明了注射器，改良了托里拆利的气压计，创造了水压机。水压机是以帕斯卡定律为理论基础的。1647－－1648年间，他发表了有关真空问题的论文，更提高了他的声誉。1647年，帕斯卡重返巴黎，他的体质很差，医生认为他劳累过度，应该休息。可是帕斯卡继续完成了一系列紧张的科学工作，发表了有关溶液平衡、空气密度和重量、三角学等论文。他最后的一篇论文是概率的计算。1653年底开始，帕斯卡的兴趣转向神学方面，他相信即将开始新的生命，于是1655年1月进入巴黎附近的与世隔绝的神学中心披特垒阿尔，直到1662年8月19日逝世。为了纪念帕斯卡，用他的名字命名压强单位──帕斯卡，简称“帕”。
2、连通器实验　　
目的：显示相互连通的两根玻璃管内的水面总保持相平
装置：如图所示，用橡皮管把两根玻璃管连通起来，固定在铁架台上。
操作：（1）、先用夹子夹住橡皮管，向一根玻璃管里灌水。
（2）、然后缓慢松开夹子，水就从这根管流向另一根管。直到两根管里的水面相平。实验过程中，让学生观察、比较两管液面高度变化，思考管内水流动的原因和管内液体压强的变化。
（3）、把另一根管升高、下降或倾斜，观察两根管里水不再流动时，水面总保持相平。
第3题

展开更多......

收起↑