连通器和液压技术

编辑: 逍遥路 关键词: 八年级 来源: 高中学习网
【 目标 】
  1. 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的事例,培养学生运用知识的能力。
  2. 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。
  3. 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。
【 重点 】
  连通器原理及运用。
【 教学难点 】
  船闸的工作原理。
【 教学过程 】
教师活动设计 学生活动设计
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。  学习连通器的概念。
  2.探究连通器的特点   从概念出发,让同学回想生活中有哪些是连通器,记录下来。   学生对照概念,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(如教材图 10-3-2 所示)。
  对照连通器概念分析仪器,验证该仪器确实是连通器。   认识仪器,观察实验。
  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?
  让学生进行讨论。   两边不等高时,学生对水面情况的猜想可能不一样。
  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。   观察演示实验,描述现象。
  针对学生的描述,教师做出相应解释和总结。
  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_________。   学生填写教师给出的半命题:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面相平(或等高) 。
  3 利用液体压强知识解释连通器原理(选讲)   教师设问并让学生讨论:根据我们前面学过的知识,同学们能不能从理论上解释连通器的特点?
     针对教师的问题,学生展开讨论。一开始,可能想不到“假想液片”模型。在教师问题的启发下 , 学生猜想逐步逼近该模型。
  出示“假想液片”的挂图
  对照图示,带领学生建立起假想液片的模型。   在教师讲解下,继续完善模型,能正确分析静止液体内“假想液片”的受力情况。
  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   列出教材给出的和学生之前提出的连通器装置,组织学生用连通器原理一一分析它们的工作原理。   学生在教师带领下积极思考,解释各种连通器的工作原理。
  回到三峡大坝,肯定大坝是利用船闸来实现通航的。
  出示船由上游驶向下游过程船闸的工作原理图(与教材示意过程反向)。问:
  (1)大家在图中看到船闸由哪些部分组成?
  (2)其中有没有连通器?
  (3)有没有同学愿意为我们讲解一下船闸的工作原理?   根据挂图分析船闸的结构,在教师问题的指导下努力结合连通器原理解释船闸的工作原理。
  在学生解释的基础上稍加完善、修改,清晰、规范地给出船闸的工作原理。   在教师的总结下,完整、科学地理解船闸的工作原理。
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。
  出示船闸的图片,给出人字闸门的相关资料。   学生在教师的分析和设问下,显出明显的好奇心,展开小范围的讨论。
  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。
  这类装置背后有什么物理规律吗?   列举可能想到的省力装置。
  出示图 10-3-7 实验装置,让学生观察。指出这是一种省力装置。
  提问:
  这个装置是连通器吗?为什么不是?   观察实验装置。
  大部分学生能够发现装置与连通器的差别(密闭性)。在教师指导下最终都认识到该仪器密闭的特点。
  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。
  以图 10-3-8 ( c )汽车液压刹车系统为例简单分析。问:
  (1)图中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?   观察图示,大部分人能对比实验原理图分析液压刹车系统的制动原理,进一步理解液压技术。
  
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。
【 实践活动 】
  (1)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。
【 教学反馈 】
  连通器在实际生活中应用非常广泛,教学中要注意联系实际。既能从实际例子中总结归纳,得出连通器的概念及特点,又能从概念出发进行分析、演绎,活化、深化学生对概念的理解。理解连通器原理要注意强调两点:
  (1)连通器内只有一种均匀液体;(2)对液体不流动的情况成立。
  利用液体压强公式解释连通器原理是教学中较抽象的环节。教师根据学生所掌握的程度选讲。
  液压技术是新加入的内容,教师要做好课前准备工作,多结合实际进行教学。

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