8.3 连通器 导学设计
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文档简介
三、 连通器
教材解读
本节内容是液体压强知识的具体应用，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，重在理解和应用。让学生从实际生活入手(如茶壶、水塔、回水管等)，利用“假想液片”的理想模型，用二力平衡和液体压强公式，推导出连通器的原理。
本节教学重在发展学生的自主学习能力和培养学生的语言表达能力。教师应给学生充足的时间进行交流讨论，让学生理解连通器中同一种液体在静止时液面相平，认识不同形状的连通器，会解释日常生活中的一些现象
教学目标
知识与技能
1.了解什么是连通器，能在实际情况中辨认出连通器。
2.了解用“假想液片法”解释连通器原理。
3.能用连通器原理解释一些简单的实际问题。
4.了解船闸的工作过程
过程与方法
1.通过实物或挂图认识连通器，培养学生的观察能力和概括能力。
2.让学生经历用“假想液片”模型推导出连通器原理的过程，引导学生学习假想模型法的思路，培养学生的抽象思维能力，并进一步体会理想模型法是学习物理学的研究方法之一。
3.通过分析日常生活、生产中应用连通器的实例，提高学生运用知识的能力。
4.通过动手制作“人工喷泉”，提高学生的动手能力
情感、态度与价值观
1.通过分析日常生活、生产中应用连通器的实例，使学生体会物理与生活生产的紧密联系，提高学生将物理知识主动应用于实际的意识。
2.通过对船闸的学习，进一步体现从物理走向社会的理念，特别是对三峡船闸的学习，培养学生的爱国主义情感。
3.通过动手制作“人工喷泉”，激发学生学习物理的兴趣
重
点
难
点
重点：连通器的特点。会分辨生活中的连通器，会解释一些简单的关于连通器的问题。
难点：船闸的工作原理。由于学生缺乏对船闸的感性认识，直接表述船闸的工作过程有一定的难度，建议通过生活中常见连通器的工作原理，类比表述船闸的工作原理
知
识
拓
展
被密封的液体有一个重要特点：由于液体的流动性，加在被密封液体上的压强能被液体大小不变地向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。帕斯卡原理是液压机的工作基础。
根据帕斯卡原理，在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强，必将在另一个活塞上产生相同的压强增量(如图所示)，即＝ 。如果第二个活塞面积是第一个活塞面积的10倍，那么作用于第二个活塞上的力将增大为作用在第一个活塞上力的10倍，而两个活塞上的压强仍然相等
【导入一】 (创设情境，提出问题，引入新课)
播放茶艺表演录像。
[师] ①长嘴茶壶的茶艺表演很好看，观察这种茶壶并和教材中P64图8－14甲、乙所示茶壶比较，它们的结构有什么特点？壶盖上为什么要留有一个小孔？②图甲中茶壶的壶嘴和壶身的高度有什么关系？如图乙所示的茶壶在设计上有问题吗？水可以装满吗？
[观察归纳 ] 引导学生观察讨论。
[述] 各种茶壶的共同特点是上部开口，下部连通。学习了今天的内容大家就会明白这样设计的原因，引入新课：三、连通器。
【导入二】 (观察牲畜饮水动画，引入新课)
观察牲畜自动饮水器动画(如图所示)。
[提出问题] 为什么牛在喝水时，随着水箱中液面水位的下降，左边的进水口就会打开？左、右两边的装置有什么特点？
学习了今天的内容，大家就会明白其中的道理。引入新课：三、连通器。
【导入三】 (演示实验，激发兴趣，引入新课)
选择透明的容器，并将水染色使有利于观察。让学生观察不同形状的连通器(如图所示)注入水时、连通器倾斜时、倒出水时，连通器的各容器液面是否相平。在注入水或倒出水时，堵住其中一容器的管口，观察水面是否相平。引入新课：三、连通器。
学点1 连通器
图8－3－1
观察：如图8－3－1所示。
思考：
问题：茶壶壶嘴与壶身底部__连通__，壶盖上留有小孔，目的是__与外界空气连通__。像茶壶这样上部开口，底部连通的容器叫作__连通器__。
学点2 连通器的原理
观察：如图8－3－2所示。
图8－3－2
思考：
问题：连通器内装同一种液体，液体__静止__时，连通器各部分中的液面__相平__。
观察：如图8－3－3所示。
图8－3－3
思考：
问题：在连通器中，设想在两容器连通的部分有一“液片”。当容器内装同一种液体静止时，这个“液片”也是静止的。根据二力平衡的条件可知，液片两侧受到的压力__相等__，压强__相等__。根据液体压强的计算公式p＝ρgh可知，h1＝h2，也就是左右两管中液体的液面高度相同，即液面__相平__。
观察：如图8－3－4所示。
图8－3－4
思考：
问题1：如图甲所示，当连通器内各部分液面不相平时，液体会由压强大的部分流向压强小的部分，直到各部分压强__相等__。
问题2：如图乙所示，打开阀门K，阀门两侧液体__不流动__，原因是__阀门两侧液体压强相等__。
学点3 连通器在生活中的应用
观察：如图8－3－5所示。
图8－3－5
思考：
问题：在日常生产和生活中，水塔的供水系统、电热水器的水位计、洗手池下水的回水管、牲畜自动饮水器等都是应用__连通器原理__的实例。
观察：如图8－3－6所示。
图8－3－6
思考：
问题1：当船从上游往下游行驶时：关闭下游闸门和阀门B，打开上游闸门和阀门A，上游和闸室形成一个__连通器__。闸室水位升高，与上游水面高度相等，使得船能够进入闸室。船进入闸室后，__关闭__上游闸门和阀门A，__打开__下游闸门和阀门B，这时，闸室和下游又形成一个连通器，闸室水位下降，与下游水面高度相等，船行至下游。
问题2：船从下游驶向上游时，工作过程与船从上游驶向下游相反，船闸实质上是利用__连通器的原理__进行工作的，实际生活中的船闸结构复杂得多，由多级构成，但工作原理与上述相同。
1．如图8－3－8所示，容器重为G1，放在水平桌面上，容器内盛有重为G2的液体，若用N1表示容器对桌面的压力，N2表示液体对容器底的压力，则N1和N2应满足( )
图8－3－8
A．N1＝G1＋G2，N2＝G2 B．N1>G1＋G2，N2>G2
C．N1G2
[解析] D 放在水平桌面上的容器对桌面的压力大小为容器和液体的重力之和，即N1＝G1＋G2，而装在容器内的液体对容器底部的压力大小为以容器底为面积，深度为高的液柱的重力(即N2＝pS＝ρhSg)，而在本题中容器的上下大小不均匀(上小下大)，比较N2和G2可知N2>G2。
教材解读
本节内容是液体压强知识的具体应用，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，重在理解和应用。让学生从实际生活入手(如茶壶、水塔、回水管等)，利用“假想液片”的理想模型，用二力平衡和液体压强公式，推导出连通器的原理。
本节教学重在发展学生的自主学习能力和培养学生的语言表达能力。教师应给学生充足的时间进行交流讨论，让学生理解连通器中同一种液体在静止时液面相平，认识不同形状的连通器，会解释日常生活中的一些现象
教学目标
知识与技能
1.了解什么是连通器，能在实际情况中辨认出连通器。
2.了解用“假想液片法”解释连通器原理。
3.能用连通器原理解释一些简单的实际问题。
4.了解船闸的工作过程
过程与方法
1.通过实物或挂图认识连通器，培养学生的观察能力和概括能力。
2.让学生经历用“假想液片”模型推导出连通器原理的过程，引导学生学习假想模型法的思路，培养学生的抽象思维能力，并进一步体会理想模型法是学习物理学的研究方法之一。
3.通过分析日常生活、生产中应用连通器的实例，提高学生运用知识的能力。
4.通过动手制作“人工喷泉”，提高学生的动手能力
情感、态度与价值观
1.通过分析日常生活、生产中应用连通器的实例，使学生体会物理与生活生产的紧密联系，提高学生将物理知识主动应用于实际的意识。
2.通过对船闸的学习，进一步体现从物理走向社会的理念，特别是对三峡船闸的学习，培养学生的爱国主义情感。
3.通过动手制作“人工喷泉”，激发学生学习物理的兴趣
重
点
难
点
重点：连通器的特点。会分辨生活中的连通器，会解释一些简单的关于连通器的问题。
难点：船闸的工作原理。由于学生缺乏对船闸的感性认识，直接表述船闸的工作过程有一定的难度，建议通过生活中常见连通器的工作原理，类比表述船闸的工作原理
知
识
拓
展
被密封的液体有一个重要特点：由于液体的流动性，加在被密封液体上的压强能被液体大小不变地向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。帕斯卡原理是液压机的工作基础。
根据帕斯卡原理，在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强，必将在另一个活塞上产生相同的压强增量(如图所示)，即＝ 。如果第二个活塞面积是第一个活塞面积的10倍，那么作用于第二个活塞上的力将增大为作用在第一个活塞上力的10倍，而两个活塞上的压强仍然相等
【导入一】 (创设情境，提出问题，引入新课)
播放茶艺表演录像。
[师] ①长嘴茶壶的茶艺表演很好看，观察这种茶壶并和教材中P64图8－14甲、乙所示茶壶比较，它们的结构有什么特点？壶盖上为什么要留有一个小孔？②图甲中茶壶的壶嘴和壶身的高度有什么关系？如图乙所示的茶壶在设计上有问题吗？水可以装满吗？
[观察归纳 ] 引导学生观察讨论。
[述] 各种茶壶的共同特点是上部开口，下部连通。学习了今天的内容大家就会明白这样设计的原因，引入新课：三、连通器。
【导入二】 (观察牲畜饮水动画，引入新课)
观察牲畜自动饮水器动画(如图所示)。
[提出问题] 为什么牛在喝水时，随着水箱中液面水位的下降，左边的进水口就会打开？左、右两边的装置有什么特点？
学习了今天的内容，大家就会明白其中的道理。引入新课：三、连通器。
【导入三】 (演示实验，激发兴趣，引入新课)
选择透明的容器，并将水染色使有利于观察。让学生观察不同形状的连通器(如图所示)注入水时、连通器倾斜时、倒出水时，连通器的各容器液面是否相平。在注入水或倒出水时，堵住其中一容器的管口，观察水面是否相平。引入新课：三、连通器。
学点1 连通器
图8－3－1
观察：如图8－3－1所示。
思考：
问题：茶壶壶嘴与壶身底部__连通__，壶盖上留有小孔，目的是__与外界空气连通__。像茶壶这样上部开口，底部连通的容器叫作__连通器__。
学点2 连通器的原理
观察：如图8－3－2所示。
图8－3－2
思考：
问题：连通器内装同一种液体，液体__静止__时，连通器各部分中的液面__相平__。
观察：如图8－3－3所示。
图8－3－3
思考：
问题：在连通器中，设想在两容器连通的部分有一“液片”。当容器内装同一种液体静止时，这个“液片”也是静止的。根据二力平衡的条件可知，液片两侧受到的压力__相等__，压强__相等__。根据液体压强的计算公式p＝ρgh可知，h1＝h2，也就是左右两管中液体的液面高度相同，即液面__相平__。
观察：如图8－3－4所示。
图8－3－4
思考：
问题1：如图甲所示，当连通器内各部分液面不相平时，液体会由压强大的部分流向压强小的部分，直到各部分压强__相等__。
问题2：如图乙所示，打开阀门K，阀门两侧液体__不流动__，原因是__阀门两侧液体压强相等__。
学点3 连通器在生活中的应用
观察：如图8－3－5所示。
图8－3－5
思考：
问题：在日常生产和生活中，水塔的供水系统、电热水器的水位计、洗手池下水的回水管、牲畜自动饮水器等都是应用__连通器原理__的实例。
观察：如图8－3－6所示。
图8－3－6
思考：
问题1：当船从上游往下游行驶时：关闭下游闸门和阀门B，打开上游闸门和阀门A，上游和闸室形成一个__连通器__。闸室水位升高，与上游水面高度相等，使得船能够进入闸室。船进入闸室后，__关闭__上游闸门和阀门A，__打开__下游闸门和阀门B，这时，闸室和下游又形成一个连通器，闸室水位下降，与下游水面高度相等，船行至下游。
问题2：船从下游驶向上游时，工作过程与船从上游驶向下游相反，船闸实质上是利用__连通器的原理__进行工作的，实际生活中的船闸结构复杂得多，由多级构成，但工作原理与上述相同。
1．如图8－3－8所示，容器重为G1，放在水平桌面上，容器内盛有重为G2的液体，若用N1表示容器对桌面的压力，N2表示液体对容器底的压力，则N1和N2应满足( )
图8－3－8
A．N1＝G1＋G2，N2＝G2 B．N1>G1＋G2，N2>G2
C．N1
[解析] D 放在水平桌面上的容器对桌面的压力大小为容器和液体的重力之和，即N1＝G1＋G2，而装在容器内的液体对容器底部的压力大小为以容器底为面积，深度为高的液柱的重力(即N2＝pS＝ρhSg)，而在本题中容器的上下大小不均匀(上小下大)，比较N2和G2可知N2>G2。