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發(fā)揮實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)突破液體壓強(qiáng)教學(xué)
發(fā)揮實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)突破“液體壓強(qiáng)”教學(xué)
液體壓強(qiáng)的知識(shí)比較抽象，是初中物物理教學(xué)難點(diǎn)之一。 學(xué)生學(xué)習(xí)這部分需要較強(qiáng)的抽象思維能力，同時(shí)由于學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的感性經(jīng)驗(yàn)較少，所以學(xué)生學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)感到困難較大。是初二物理的分化點(diǎn)之一。
困難之一，難理解液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)：液體對(duì)容器的側(cè)壁有 壓強(qiáng)壓強(qiáng)，液體能產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)，并且液體對(duì)液體也有壓強(qiáng)等。
困難之二，液體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)時(shí)液柱的選取及討論處受 壓面的選取。
困難之三，液體壓強(qiáng)公式中的深度的認(rèn)識(shí)（深度的起點(diǎn)選 取）。
困難之四，液體壓強(qiáng)與所取的面積、液體在總重力、容器 形狀等無關(guān)。
為了能解決上述幾個(gè)方面的問題，我在教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)為先 導(dǎo)，從實(shí)驗(yàn)、理論及實(shí)踐入手，使學(xué)生學(xué)會(huì)分析、解決問題的方法，縵解了學(xué)生分化趨勢(shì)，提高了整體實(shí)力。
一，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生獲得較多的感性認(rèn)識(shí)
１，做好演示實(shí)驗(yàn)。
首先討論液體的流動(dòng)性。 讓學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察認(rèn)識(shí)到 液體壓強(qiáng)與固體壓強(qiáng)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。為此設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：自制正方開盒子其中有一個(gè)側(cè)面是可以抽取的，將固體和液體分別放入其中，抽去側(cè)面的隔板學(xué)生觀察到固體不會(huì)從側(cè)面掉下，而液體會(huì)從側(cè)面流出，以此說明水具有流動(dòng)性（說明液體具有流動(dòng)性）。
其次討論液體
對(duì)容器的壓強(qiáng)。學(xué)
生討論，當(dāng)固體放
置在水平桌面上時(shí)
對(duì)水平支撐面及容
器的側(cè)面壓強(qiáng)情況，
學(xué)生得出，對(duì)水平
支撐面有壓強(qiáng)，而
對(duì)側(cè)面沒有壓強(qiáng)。 圖 1
接著討論當(dāng)將液體放入水平放置的容器中后，液體對(duì)哪些面有壓強(qiáng)，學(xué)生能得出，由于水受到重力，對(duì)容器的底部有壓強(qiáng)，這與固體相同。通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論，如圖１。從橡皮膜向下凸出的情況知道液體對(duì)容器底有壓強(qiáng)，進(jìn)一步討論水對(duì)容器側(cè)壁有無壓強(qiáng)，（學(xué)生意見不一）分析液體的特點(diǎn)：水具有流動(dòng)性，因此水（液體）對(duì)阻礙它流動(dòng)的容器壁有力的作用，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到水（液體）對(duì)容器的側(cè)壁有壓強(qiáng)。進(jìn)而說明液體壓強(qiáng)有其自身的特點(diǎn)。為了幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)液體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)，設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
第一個(gè)，將書上的圖10-10 實(shí)驗(yàn)，修改成如圖２的實(shí)驗(yàn)（教科書上的器材不易獲得，且實(shí)驗(yàn)效果不明顯）。
第二個(gè)，在飲料瓶的側(cè)壁上不同位置戳上３個(gè)孔如圖２， 并用水做水對(duì)容器的側(cè)壁有壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，得出水對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)。
圖 ２ 圖 ３
第三，用壓強(qiáng)計(jì)演示液體壓強(qiáng)
講清怎樣用壓強(qiáng)計(jì)測(cè)液體，用手壓壓強(qiáng)計(jì)金屬盒上的橡皮 膜，讓學(xué)生看到Ｕ形管的兩邊高度發(fā)生變化，即橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)Ｕ形管的兩邊液面出現(xiàn)高度差（也就是壓強(qiáng)是通過Ｕ形管的兩邊的液面的高度差表現(xiàn)出來的）。然后將金屬盒放入水中，使學(xué)生看到同樣的變化。即可用壓強(qiáng)計(jì)來觀察水對(duì)容器側(cè)壁及容器底的壓強(qiáng)。
第四，提出問題：在水（液體）的內(nèi)部是否也存在壓強(qiáng)？ 如果存在壓強(qiáng)它有什么規(guī)律？（學(xué)生有議論）師生共同討論解決問題的方法－實(shí)驗(yàn)。設(shè)想將壓強(qiáng)金屬盒放入水中，如果壓強(qiáng)計(jì)有變化，則說明水的內(nèi)部存在壓強(qiáng)，反之則無壓強(qiáng)，引導(dǎo)學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)。
２，做好學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
做分組實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生將相關(guān)數(shù)據(jù)填入書上Ｐ120 的表中， 然后解決如下幾個(gè)問題。
第一，水的內(nèi)部是否存在壓強(qiáng)？其它液體內(nèi)部是否也存在 壓強(qiáng)？
第二，水是否向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)？其它液體如何？
第三，水內(nèi)部的壓強(qiáng)跟水的深度是否有關(guān)系？有怎樣的關(guān)系？其它液體是否有相同的結(jié)論？
第四，同一深度水向各個(gè)方向的壓強(qiáng)有什特點(diǎn)？
第五，液體壓強(qiáng)跟液體的種類有無關(guān)系？
第六，液體的壓強(qiáng)有什么規(guī)律？（學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié) 得出）
學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意以下幾個(gè)問題
①，逐個(gè)提出問題，即前一個(gè)問題解決之后再提出新問題。
②，要求學(xué)生回答問題時(shí)說出用什么樣的實(shí)驗(yàn)事實(shí)解決問 題的。如怎樣知道液體有向上的壓強(qiáng)？
③，在做同一深度實(shí)驗(yàn)時(shí)要求學(xué)生用所提供的實(shí)驗(yàn)器材（便于學(xué)生能較方便的克服困難）
④，分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，液體分水、鹽水、煤油以便最后得出的 結(jié)論具有普遍性
⑤，每個(gè)問題都應(yīng)該有不同組別的代表發(fā)言。
⑥，討論液體壓強(qiáng)與液體種類的關(guān)系時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)深度相同時(shí) 進(jìn)行比較。
３，做好課余小實(shí)驗(yàn)。
課本在習(xí)題中安排了這樣一道題。
用一塊塑料片擋住兩端開口的玻璃筒下端，豎直地插入水中 如圖４。塑料片為什么不下沉？向玻璃筒內(nèi)緩慢倒水，注意觀察 筒內(nèi)水面多高時(shí)塑料片下沉，并說明原因。這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)于說明液
圖 ４
體有向上的壓強(qiáng)，建立直觀的液柱模型，分析這個(gè)液柱模型的 簡(jiǎn)單受力狀況，使學(xué)生能進(jìn)一步認(rèn)識(shí)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。
通過實(shí)驗(yàn)豐富了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，幫助初二學(xué)生發(fā)展抽象 思維能力，起到了很大的推動(dòng)作用。為進(jìn)行液體壓強(qiáng)的公式推導(dǎo)作好了充分的準(zhǔn)備。
二，做好液體壓強(qiáng)公式的導(dǎo)入及理解
1，做好液體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)。
教材中是通過特殊例題進(jìn)行壓強(qiáng)計(jì)算而推導(dǎo)出液體壓 強(qiáng)公式的，這比較符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)過程，但由于一部分學(xué)生想象能力較差，用隔離液柱的的方法有困難，即對(duì)水柱不易理解，我在講解此例題時(shí)用銅絲做成一個(gè)長(zhǎng)方體并在底部附有橡皮膜，講例題時(shí)，先將此長(zhǎng)方體小框架放入水中，使學(xué)生看到在水中有一個(gè)“水柱”，以達(dá)到幫助學(xué)生想象，變“看不見”的液柱為“看得見”這樣學(xué)生就容易理解整個(gè)解題過程了。
關(guān)于計(jì)算液體內(nèi)部壓強(qiáng)問題，學(xué)生對(duì)這個(gè)壓強(qiáng)作用在哪兒， 覺得轉(zhuǎn)不過彎來。我就同學(xué)生共同分析書的構(gòu)成：一本書是由一張張紙疊放而形成的，液體中也好象存在一層層“液片”即液也是由一層層“液片”疊成的。不同的深度處總存在一個(gè)“液片”這個(gè)“液片”所受的壓強(qiáng)就是我們所求的壓強(qiáng)，而這個(gè)“液片”上方也總有一個(gè)底面積與“液片”面積相等的直立液柱，這個(gè)液柱對(duì)“液片”有壓強(qiáng)，它的大小等于
p=ρgh
２，幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解液體壓強(qiáng)公式
學(xué)生在液體壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)知道，液體壓強(qiáng)與液體的種類 有關(guān)，也知道液體的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)。在此基礎(chǔ)上講清公式中各物理量的意義及單位。對(duì)深度問題應(yīng)多加討論。原因是。
（１），學(xué)生容易混淆高度與深度。為此討論如下例題。
例１：在圖５中Ａ，Ｂ兩點(diǎn)的壓強(qiáng)哪個(gè)大？為什么？
甲 乙 丙
圖 ５ 圖 ６
（２），對(duì)不規(guī)則形狀深度的取值感到困難。選用下列例 題進(jìn)行討論。
例２，在圖６中甲、乙容器中裝有酒精，丙容器中裝有水 比較Ａ、Ｂ、Ｃ三點(diǎn)處壓強(qiáng)關(guān)系。
例３，在圖７中各點(diǎn)處的深度關(guān)系是： ，各點(diǎn)處的壓強(qiáng)關(guān)系是 。
圖 ７ 圖 ８
３，液體壓強(qiáng)與所取的面積、液體的總重力、容器形狀無 關(guān)。
學(xué)生在學(xué)習(xí)固體壓強(qiáng)時(shí)知道壓強(qiáng)的大小與受力面積有關(guān)， 而且在討論怎樣減小或增大壓強(qiáng)時(shí)知道，通過改變受力面積可以達(dá)到改變壓強(qiáng)。學(xué)完液體壓強(qiáng)后自然想到液體的壓強(qiáng)與液體的面積、液體的總重力、容器形狀等的關(guān)系。當(dāng)我們告訴學(xué)生液體壓強(qiáng)與這些因素?zé)o關(guān)時(shí)學(xué)生對(duì)這一結(jié)論感到難以理解。
用壓強(qiáng)計(jì)做液體壓強(qiáng)與總重力無關(guān)的實(shí)驗(yàn)。
課本在學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)的計(jì)算后，安排了一個(gè)練習(xí)圖８這個(gè) 習(xí)題是讓學(xué)生進(jìn)行討論，我就將此題改為實(shí)驗(yàn)，在兩個(gè)容器中盛入等質(zhì)量在水，然后用壓強(qiáng)計(jì)測(cè)兩容器底所受壓強(qiáng)的大小（提供實(shí)驗(yàn)器材由學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)）幫助學(xué)生理解液體的壓強(qiáng)跟液體的總重力無關(guān)。
做模擬帕斯卡桶實(shí)驗(yàn)。做此實(shí)驗(yàn)的目的是幫助學(xué)生理 解液體壓強(qiáng)與面積、液體的總重力無關(guān)。
三，選用典型的例題進(jìn)行進(jìn)一步深化對(duì)液體壓強(qiáng)的理解
例１：如圖９所示，
容器中裝滿水，旁邊有一
標(biāo)尺（單位是厘米）分別
求出容器壁上Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ各點(diǎn)所
受的壓強(qiáng)是多大？
例３，在邊長(zhǎng)為20厘米
的正方形箱子蓋上，開一個(gè)
小孔，并裝上一個(gè)豎直管子，
管子高出箱蓋50厘米，它的截 圖 ９
面積是2厘米2，現(xiàn)將箱子和管子里都將滿水（如圖１０）
求①箱蓋所受總壓力。
②箱底所受的總壓力。
③所將的水的總重力。
這個(gè)重力是否跟箱底所受的壓力相等？
此例題幫助學(xué)生解決這樣幾個(gè)問題
第一正確認(rèn)識(shí)深度。
第二進(jìn)一步認(rèn)識(shí)液體向各個(gè)方向都
有壓強(qiáng)，并且在同一深度液體向各個(gè)方
向都相等。
第三使學(xué)生認(rèn)識(shí)到容器底受到的壓
力與液體的總重力并不一定相等。 圖 １０
總之對(duì)于液體壓強(qiáng)知識(shí)的教學(xué)，應(yīng)該充分考慮學(xué)生的實(shí)際 情況，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，利用實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，盡可能使學(xué)生多獲得感性知識(shí)，同時(shí)也應(yīng)發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力，培養(yǎng)分析學(xué)生問題、解決問題的能力，突破難點(diǎn)，取得預(yù)期的教學(xué)效果。
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