在壓強的習題教學中,液體壓強中液體對容器底的壓強和壓力是學生的一個難點,因為一方面液體對容器底部的壓強學生沒有感性認識,比較抽象,另一方面,液體對容器底部的壓強和壓力有其自身的特點,與所裝液體的的重力無關,這與學生的前概念有一定的矛盾,所以需要通過專題訓練,使學生從感性到理性再到得心應手。下面是我在這部分內容的教學之中所采用的層層深入,突破液體壓強習題難點的過程。
第一步,精心設計計算題,通過計算數(shù)據(jù),直觀感受液體對不同容器中的壓強和壓力特點
例1 如圖所示的圓柱形容器,容器自重2N,底面積為20cm2,內裝10cm深的水。求:
(1)水對容器底產(chǎn)生的壓強為多少?
。2)水對容器底產(chǎn)生的壓力為多少?
。3)容器中水的重力是多少?
(4)水的重力和水對容器底的壓力有什么關系?
。5)容器對桌面的壓力為多少?
。6)容器對桌面的壓強為多少?
例2 如圖所示的敞口容器,容器自重2N,底面積為20cm2,內裝10cm深的水.求
。1)水對容器底產(chǎn)生的壓強為多少?
。2)這些水對容器底部產(chǎn)生的壓力是多少?
。3)這些水的重力與例1中水的重力相比,變______了。
。4)水的重力是否等于水對容器底部的壓力?
。5)容器對桌面的壓力與例1相比變_____了?容器對桌面的壓強變_____了。
例3 如圖所示的窄口容器,容器自重2N,底面積為20cm2,內裝10cm深的水。
。1)水對容器底部產(chǎn)生的壓強為______。
。2)這些水對容器底部的壓力為______。
。3)這些水的重力與例1相比變____了。
。4)容器對桌面的壓力與例1相比變_____了?容器對桌面的壓強變_____了。
通過三個例題的計算,學生從數(shù)據(jù)上就能夠直觀地判斷出液體在不同的容器里壓強和壓力的特點:(1)液體對容器底的壓強與容器的形狀,所裝液體的多少無關,只與液體的深度和密度有關;(2)液體對容器底的壓力也與容器的形狀,所裝液體的多少無關,只與液體對容器底的壓強和容器的底面積有關。(3)對于容器對桌面的壓力和壓強屬于固體對固體的壓強范疇。
第二步,根據(jù)液體壓強的特點,圖示分析,構建形象思維框架,突破思維難點
例4 如圖所示三種不同形狀的容器,分別是柱形容器,敞口形容其和窄口形容器,底面積相同,盛滿同種液體,問容器底所受壓力與液體重力的關系?
分析:如果容器為柱形,(如圖甲)所裝液體全部壓在容器底部,壓力等于液體本身的重力,即F=G。如果容器為敞口形,(如圖乙)所裝的液體中三角形陰影部分的液體壓在側壁,并沒有要在容器底部,液體對容器底的壓力小于重力,即F<G,但三角形陰影部分壓在側壁的重力為敞口容器與柱形容器比多裝的液體,所以敞口容器底受到的壓力與柱形容器底受到的壓力相等。如果容器為窄口形,(如圖丙)有液體本身具有的流動性特點,傾斜的容器側壁對容器中的液體有向下的壓力,其大小等于三角形陰影部分液體的重力,所以,液體對容器底的壓力大于重力,即F>G,大出的部分為三角形陰影部分液體的重力,所以與窄口形容器底受到的壓力與柱形容器底受到的壓力相等。
第三步,運用結論,強化認知
例5 完全相同的密閉容器,里面裝滿水,一個正放,一個倒放。則:
。1)水對容器底產(chǎn)生的壓強關系是__________。
(2)水對容器底產(chǎn)生的壓力關系是 _________。
(3)容器對桌面產(chǎn)生的壓力關系是__________。
(4)容器對桌面產(chǎn)生的壓強關系是 __________。
例6 完全相同的密閉容器,里面水沒有裝滿,一個正放,一個倒放,則:
(1)水對容器底產(chǎn)生的壓強關系是__________。
(2)水對容器底產(chǎn)生的壓力關系是 _________。
。3)容器對桌面產(chǎn)生的壓力關系是__________。
(4)容器對桌面產(chǎn)生的壓強關系是 __________。
以上就是通過層層深入的習題,讓學生經(jīng)歷由淺入深,有直觀到理性思維的過程,解決液體壓強習題難點的過程。
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