北师大版8下物理 8.3连通器 教案
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文档简介
8.3 连通器
一．教学设计说明
（一）教材特点
本节选自北京师范大学出版社八年级物理下册，第八章《压强和浮力》的第三节，是液体压强的拓展和应用部分，目的是让学生知道一些联系实际并且有广泛应用的连通器知识。连通器在生活生产中有极为广泛的应用，在教学设计中，要注重让学生知道一些联系实际的连通器知识，并能很好解释这些现象，培养学生语言表达能力，激发学生兴趣，提高学生的民族自豪感，践行“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念。
（二）学情分析
1.从知识储备上：学生在生活中已经接触到一些连通器，比如茶壶、U型管等，但是没有连通器这个物理概念，本节课是在学生原有认知基础上，建立连通器的科学概念，由感性认识上升到理性认识，再回到感性认识的深度学习过程。同时，学生已经学习了液体压强的知识，熟悉用假想液柱法推导液体压强的公式，对二力平衡有一定的学习基础，能够对物体的受力情况做初步的分析。
2. 从年龄特点来看，初中学生好动、好奇、好表现。抓住学生特点，积极采用形象生动、形式多样的教学方法和学生广泛的、积极主动参与的学习方式，定能激发学生兴趣，有效地培养学生能力，促进学生个性发展。
（三）设计理念
从生活走向物理从物理走向社会，本教学活动从日常生活中常见的茶壶和U型管出发学习物理，引导学生探索日常生活中物理学道理，得出连通器的概念。在此基础上学生进行小组讨论，探究连通器的原理，在船闸讲解中，着重注意学科渗透，关注科技发展，增强学生民族自豪感，使学生了解物理知识在现代生活、社会生产和科学技术中的广泛应用，理解物理学与科技进步，社会需要和可持续发展的关系，从更多更广的视角认识物理学的作用，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。
二．教学设计
（一）教学目标
知识与技能：
（1） 了解连通器的构造特点和原理；
（2） 了解一些连通器的应用实例，了解船闸的作用和工作原理。
过程和方法：
（1） 鼓励学生大胆猜想，培养学生发散思维能力；
（2） 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。
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） 通过介绍三峡大坝的船闸让学生初步认识科学技术对人类生活的影响。
（二）教学方法及目标落实
连通器知识本身与实际联系非常紧密，学生易于理解，教学时应注意给学生留出自主学习的时间和空间，发挥学生的能动性，发展学生的学习能力，培养学生的语言表达能力。教师通过实物演示和PPT展示，引导学生运用观察对比的方法，从大量实例中概括连通器的定义，培养学生的抽象总结能力，在船闸的工作原理讲解中，可以先让学生阅读教材，小组讨论然后看动画的方式完成，培养学生迁移运用能力来突出本节课的重点。对于连通器的原理，采用教师讲授和学生小组讨论相结合得出结论突破难点。
（三）教学重点：连通器的特点和应用
（四）教学难点：用“假想液片”法分析连通器中液体静止液面总相平
（五）教学准备：自制可移动U形管、自制茶壶、异型管、关于船闸录像、长江三峡的视频、PPT
三．教学过程
（一）创设情境
播放长江三峡大坝的视频
问：“船只从落差高达100多米的上游如何顺利到达下游？”
既不影响发电，又保证船只顺利通过,就需要用到今天要学的知识——连通器。
（二）新课教学
1.认识连通器
PPT中展示茶壶的图片、教师展示U型管和异型管的实物，请同学们认真观察。
教师提问：“他们结构上有什么共同特点？”
学生概括：它们的共同的为上端开口底部连通
总结得出连通器的定义
2.连通器的原理
教师提问：“若在连通器中注入某种液体，连通器中液面位置有什么特点呢？”
演示实验
在异型管中注入红墨水，液体静止时，学生观察到液面是相平的。
问：如果换另一个容器换另外一种液体，液体静止时，液面是不是还是相平的呢？
教师演示实验：在自制的U型管中注入另一种黑色液体，将自制U型管的左右两端分别抬高，请同学们观察液体静止时，液面位置有什么特点。
学生总结得出：不论什么形状的连通器，不论是那种液体，只要是同种液体，液体静止时，液面都是相平的。
教师提问：液面为什么一定相平的呢？能否用之前学过的知识进行理论论证？
教师提示学生模仿上节课学过的“假想液柱法”并进行受力分析，学生小组讨论进行深入探究，得出连通器的原理：
设想U形管最底部有一个液片
因为液体静止，所以液片处于静止状态，则液片两侧所受压力相等F向左=F向左
又因为液片两侧的面积相同根据p=F/S可得
液片两侧所受压强相同．有p=ρgh可得，当ρ一定时，p相同则两管液面高度相等，即两管液面相平
3.连通器的应用
生活中连通器的应用及其广泛，在此环节主要体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，连通器的结构和原理学生易于掌握，因此要通过学生的交流讨论得出结论，培养运用物理知识解决日常生活的问题的能力，培养学生的口头表达能力，突出本节课的重点。
（1）洗手池的回水弯
教师：每位同学都接触过洗手池，但是大部分学生都没有深入
思考过，洗手池中隐藏着一个最简单的连通器。
学生很容易看出回水弯是一个连通器。
教师：为什么回水弯要设计成一个连通器？
学生的热情被调动起来，开始激烈讨论。
讨论后回答：回水弯每次使用后会积存一些水，将下水道与室内隔开，防止异味进入室内。
（2）锅炉水位计
此素材拍摄于教学楼开水房内的热水器，
熟悉的事物使学生感觉物理很真实。
教师：认真观察图片，那个部分用到了连
通器？此设计有什么好处？
给学生思考的时间
学生回答：因为连通器中液体静止时液面相平，可以通过观察玻璃管中液面，知道热水器中的水位
（3）乳牛自动喂水器
同学们认真观察图片
提问：自动喂水器中，哪部分相当于连通器？
喂水器如何通过连通器起到了自动的作用？
学生讨论总结得出：乳牛自动喂水器左右两边是连通器，当右边的水位下降后，左边水位会与之相平，也会下降，浮子下沉，根据杠杆原理阀门打开，水自动留下来，当容器中水位达到一定高度，浮子上浮使阀门关闭，实现了自动的效果。
（4） 过路涵洞
学生通过观察PPT中的图片展示，
指出过路涵洞也是利用连通器的原理修建的，增长学生知识。
（5）水塔的应用
学生讲解原理，教师进行补充。
（6）船闸
船闸是利用连通器原理解决问题的一个重要应用实例。
教师介绍：船闸是一个巨大的连通器，根据连
通器的特点，船只在高水位落差的长江中航行，
必须修建船闸。
学生阅读课本66页
播放船只从上游驶往下游的动画，增加学生感性认识。
小组内讲解船闸是如何工作的。
教师请其中一组学生派代表进行讲解。
（三）知识小结
学生回忆本节课的主要内容，请同学归纳总结本节课学到的知识点
1.连通器的定义、原理。
2.生活中常见的连通器，知道船闸应用的是连通器的原理，是世界上最大的连通器。
（四）巩固练习
1.下列容器中，不是连通器的是（ ）
A 、U形管 B、茶壶 C、锅炉水位计 D、温度计
2、船闸是利用 ______ 的原理工作的．
设置目的：强化知识重点，学生能够辨认出生活中的连通器，知道船闸的工作过程利用了连通器的原理。
3、U形管内装有同种液体，放在水平桌面上，静止时两液面是 。当把U形管左边提高一些，静止时两液面是 。
4、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
设置目的：深刻理解连通器的原理
5、开动脑筋
观察图片思考问题：图片中茶壶好不好用，为什么？
教师请学生阐述自己的观点。
教师利用自制的茶壶做演示道具，开始的时候壶口比壶身高，装水过程中发现只能到壶身的高度，然后教师用剪刀剪掉壶口至与壶身向平，请学生观察此时壶中水的情况，教师继续剪壶口，使壶口比壶身第一部分，请学生观察。
引发学生的视觉冲突，增强学生感性认识，吸引学生兴趣，对连通器有了更深了理解。
（五）作 业 伴你学 第八章 第3节 连通器
（六）板书设计
8.3连通器
一、定义：上端开口、底部连通 三、应用
二、特点：同种液体，静止时液面相平 1.回水弯
证明： 2.锅炉水位计
（静止） 3.乳牛自动饮水器
4.过路涵洞
5.水塔
6.船闸
（同种液体）
四．教学反思
1.连通器属于液体压强的应用，与生活生产密切联系，丰富多彩的生活实例是本节课的一大亮点。从众所周知的三峡大坝引入，吸引学生兴趣，激发学生爱国热情，同时创设问题情境，引发学生思维，使学生迫切想了解连通器，通过自制U型管、自制茶壶、异型管，形形色色的连通器开阔了学生的视野，乳牛自动饮水机、锅炉水位器、过路涵洞、水塔等生活中常见的事物调动了学生的学习积极性，培养了学生的兴趣，真意义上的从生活实例中总结得出物理原理，又将物理知识应用于更广泛的生活生产中，学生从心里认为物理是简单的、有趣的、有用的。
2. 利用身边的瓶罐自制教具是本节课的另一大亮点。自制U型管和自制茶壶，对帮助学生理解知识，提高兴趣很有作用，特别是自制U型管，利用学生常见的注射器和一根橡胶管制成，演示实验时分别将左右提高，但液体静止时液面总是相平，学生觉着很神奇，很受学生喜欢，由此也可以简介喷泉、水塔等简单问题，拓宽学生的知识范围。一个杯子、一根塑料管、一个矿泉水瓶都可以成为自制教具的来源，用这些大都来源于学生身边的器材制作，学生不再觉着物理论是空中楼阁，取而代之的是乐此不疲的兴趣。
3.对于突破本节课的难点上，采用在教师提示的基础上进行小组讨论，给学生充分的时间进行思考，锻炼了学生的受力分析能力和逻辑思维能力，最后教师进行总结讲授，大部分学生很容易接受。但是，在本环节教师讲授太多，可以考虑学生讨论的基础上，让学生讲解，这样不仅能锻炼学生表达能力还能很大程度上激发学生兴趣。
4.本节实验只是教师演示完成，虽然也能在感官上引起学生注意，激发学生兴趣，但是毕竟可见度差、学生参与少，在今后教学过程中应进行不断尝试，将一些传统的演示实验改成学生分组实验，想办法给学生更多机会，实现更好的教学效果。
一．教学设计说明
（一）教材特点
本节选自北京师范大学出版社八年级物理下册，第八章《压强和浮力》的第三节，是液体压强的拓展和应用部分，目的是让学生知道一些联系实际并且有广泛应用的连通器知识。连通器在生活生产中有极为广泛的应用，在教学设计中，要注重让学生知道一些联系实际的连通器知识，并能很好解释这些现象，培养学生语言表达能力，激发学生兴趣，提高学生的民族自豪感，践行“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念。
（二）学情分析
1.从知识储备上：学生在生活中已经接触到一些连通器，比如茶壶、U型管等，但是没有连通器这个物理概念，本节课是在学生原有认知基础上，建立连通器的科学概念，由感性认识上升到理性认识，再回到感性认识的深度学习过程。同时，学生已经学习了液体压强的知识，熟悉用假想液柱法推导液体压强的公式，对二力平衡有一定的学习基础，能够对物体的受力情况做初步的分析。
2. 从年龄特点来看，初中学生好动、好奇、好表现。抓住学生特点，积极采用形象生动、形式多样的教学方法和学生广泛的、积极主动参与的学习方式，定能激发学生兴趣，有效地培养学生能力，促进学生个性发展。
（三）设计理念
从生活走向物理从物理走向社会，本教学活动从日常生活中常见的茶壶和U型管出发学习物理，引导学生探索日常生活中物理学道理，得出连通器的概念。在此基础上学生进行小组讨论，探究连通器的原理，在船闸讲解中，着重注意学科渗透，关注科技发展，增强学生民族自豪感，使学生了解物理知识在现代生活、社会生产和科学技术中的广泛应用，理解物理学与科技进步，社会需要和可持续发展的关系，从更多更广的视角认识物理学的作用，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。
二．教学设计
（一）教学目标
知识与技能：
（1） 了解连通器的构造特点和原理；
（2） 了解一些连通器的应用实例，了解船闸的作用和工作原理。
过程和方法：
（1） 鼓励学生大胆猜想，培养学生发散思维能力；
（2） 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。
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） 通过介绍三峡大坝的船闸让学生初步认识科学技术对人类生活的影响。
（二）教学方法及目标落实
连通器知识本身与实际联系非常紧密，学生易于理解，教学时应注意给学生留出自主学习的时间和空间，发挥学生的能动性，发展学生的学习能力，培养学生的语言表达能力。教师通过实物演示和PPT展示，引导学生运用观察对比的方法，从大量实例中概括连通器的定义，培养学生的抽象总结能力，在船闸的工作原理讲解中，可以先让学生阅读教材，小组讨论然后看动画的方式完成，培养学生迁移运用能力来突出本节课的重点。对于连通器的原理，采用教师讲授和学生小组讨论相结合得出结论突破难点。
（三）教学重点：连通器的特点和应用
（四）教学难点：用“假想液片”法分析连通器中液体静止液面总相平
（五）教学准备：自制可移动U形管、自制茶壶、异型管、关于船闸录像、长江三峡的视频、PPT
三．教学过程
（一）创设情境
播放长江三峡大坝的视频
问：“船只从落差高达100多米的上游如何顺利到达下游？”
既不影响发电，又保证船只顺利通过,就需要用到今天要学的知识——连通器。
（二）新课教学
1.认识连通器
PPT中展示茶壶的图片、教师展示U型管和异型管的实物，请同学们认真观察。
教师提问：“他们结构上有什么共同特点？”
学生概括：它们的共同的为上端开口底部连通
总结得出连通器的定义
2.连通器的原理
教师提问：“若在连通器中注入某种液体，连通器中液面位置有什么特点呢？”
演示实验
在异型管中注入红墨水，液体静止时，学生观察到液面是相平的。
问：如果换另一个容器换另外一种液体，液体静止时，液面是不是还是相平的呢？
教师演示实验：在自制的U型管中注入另一种黑色液体，将自制U型管的左右两端分别抬高，请同学们观察液体静止时，液面位置有什么特点。
学生总结得出：不论什么形状的连通器，不论是那种液体，只要是同种液体，液体静止时，液面都是相平的。
教师提问：液面为什么一定相平的呢？能否用之前学过的知识进行理论论证？
教师提示学生模仿上节课学过的“假想液柱法”并进行受力分析，学生小组讨论进行深入探究，得出连通器的原理：
设想U形管最底部有一个液片
因为液体静止，所以液片处于静止状态，则液片两侧所受压力相等F向左=F向左
又因为液片两侧的面积相同根据p=F/S可得
液片两侧所受压强相同．有p=ρgh可得，当ρ一定时，p相同则两管液面高度相等，即两管液面相平
3.连通器的应用
生活中连通器的应用及其广泛，在此环节主要体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，连通器的结构和原理学生易于掌握，因此要通过学生的交流讨论得出结论，培养运用物理知识解决日常生活的问题的能力，培养学生的口头表达能力，突出本节课的重点。
（1）洗手池的回水弯
教师：每位同学都接触过洗手池，但是大部分学生都没有深入
思考过，洗手池中隐藏着一个最简单的连通器。
学生很容易看出回水弯是一个连通器。
教师：为什么回水弯要设计成一个连通器？
学生的热情被调动起来，开始激烈讨论。
讨论后回答：回水弯每次使用后会积存一些水，将下水道与室内隔开，防止异味进入室内。
（2）锅炉水位计
此素材拍摄于教学楼开水房内的热水器，
熟悉的事物使学生感觉物理很真实。
教师：认真观察图片，那个部分用到了连
通器？此设计有什么好处？
给学生思考的时间
学生回答：因为连通器中液体静止时液面相平，可以通过观察玻璃管中液面，知道热水器中的水位
（3）乳牛自动喂水器
同学们认真观察图片
提问：自动喂水器中，哪部分相当于连通器？
喂水器如何通过连通器起到了自动的作用？
学生讨论总结得出：乳牛自动喂水器左右两边是连通器，当右边的水位下降后，左边水位会与之相平，也会下降，浮子下沉，根据杠杆原理阀门打开，水自动留下来，当容器中水位达到一定高度，浮子上浮使阀门关闭，实现了自动的效果。
（4） 过路涵洞
学生通过观察PPT中的图片展示，
指出过路涵洞也是利用连通器的原理修建的，增长学生知识。
（5）水塔的应用
学生讲解原理，教师进行补充。
（6）船闸
船闸是利用连通器原理解决问题的一个重要应用实例。
教师介绍：船闸是一个巨大的连通器，根据连
通器的特点，船只在高水位落差的长江中航行，
必须修建船闸。
学生阅读课本66页
播放船只从上游驶往下游的动画，增加学生感性认识。
小组内讲解船闸是如何工作的。
教师请其中一组学生派代表进行讲解。
（三）知识小结
学生回忆本节课的主要内容，请同学归纳总结本节课学到的知识点
1.连通器的定义、原理。
2.生活中常见的连通器，知道船闸应用的是连通器的原理，是世界上最大的连通器。
（四）巩固练习
1.下列容器中，不是连通器的是（ ）
A 、U形管 B、茶壶 C、锅炉水位计 D、温度计
2、船闸是利用 ______ 的原理工作的．
设置目的：强化知识重点，学生能够辨认出生活中的连通器，知道船闸的工作过程利用了连通器的原理。
3、U形管内装有同种液体，放在水平桌面上，静止时两液面是 。当把U形管左边提高一些，静止时两液面是 。
4、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
设置目的：深刻理解连通器的原理
5、开动脑筋
观察图片思考问题：图片中茶壶好不好用，为什么？
教师请学生阐述自己的观点。
教师利用自制的茶壶做演示道具，开始的时候壶口比壶身高，装水过程中发现只能到壶身的高度，然后教师用剪刀剪掉壶口至与壶身向平，请学生观察此时壶中水的情况，教师继续剪壶口，使壶口比壶身第一部分，请学生观察。
引发学生的视觉冲突，增强学生感性认识，吸引学生兴趣，对连通器有了更深了理解。
（五）作 业 伴你学 第八章 第3节 连通器
（六）板书设计
8.3连通器
一、定义：上端开口、底部连通 三、应用
二、特点：同种液体，静止时液面相平 1.回水弯
证明： 2.锅炉水位计
（静止） 3.乳牛自动饮水器
4.过路涵洞
5.水塔
6.船闸
（同种液体）
四．教学反思
1.连通器属于液体压强的应用，与生活生产密切联系，丰富多彩的生活实例是本节课的一大亮点。从众所周知的三峡大坝引入，吸引学生兴趣，激发学生爱国热情，同时创设问题情境，引发学生思维，使学生迫切想了解连通器，通过自制U型管、自制茶壶、异型管，形形色色的连通器开阔了学生的视野，乳牛自动饮水机、锅炉水位器、过路涵洞、水塔等生活中常见的事物调动了学生的学习积极性，培养了学生的兴趣，真意义上的从生活实例中总结得出物理原理，又将物理知识应用于更广泛的生活生产中，学生从心里认为物理是简单的、有趣的、有用的。
2. 利用身边的瓶罐自制教具是本节课的另一大亮点。自制U型管和自制茶壶，对帮助学生理解知识，提高兴趣很有作用，特别是自制U型管，利用学生常见的注射器和一根橡胶管制成，演示实验时分别将左右提高，但液体静止时液面总是相平，学生觉着很神奇，很受学生喜欢，由此也可以简介喷泉、水塔等简单问题，拓宽学生的知识范围。一个杯子、一根塑料管、一个矿泉水瓶都可以成为自制教具的来源，用这些大都来源于学生身边的器材制作，学生不再觉着物理论是空中楼阁，取而代之的是乐此不疲的兴趣。
3.对于突破本节课的难点上，采用在教师提示的基础上进行小组讨论，给学生充分的时间进行思考，锻炼了学生的受力分析能力和逻辑思维能力，最后教师进行总结讲授，大部分学生很容易接受。但是，在本环节教师讲授太多，可以考虑学生讨论的基础上，让学生讲解，这样不仅能锻炼学生表达能力还能很大程度上激发学生兴趣。
4.本节实验只是教师演示完成，虽然也能在感官上引起学生注意，激发学生兴趣，但是毕竟可见度差、学生参与少，在今后教学过程中应进行不断尝试，将一些传统的演示实验改成学生分组实验，想办法给学生更多机会，实现更好的教学效果。