1.方达明 2.:郑晓雁
2.1.漳州市一中分校,福建省漳州市,363000 2.漳州市一中分校,福建省漳州市,363000
【摘要】
利用矿泉水瓶让学生动手实验理解液体压强的特点。
本论文系2019年度漳州市基础教育教学研究课题“师生自制教具对初中物理实验教学的促进作用”[立项批准号ZPKTY19012]研究成果。
【关键词】
液体压强;矿泉水瓶;可操作性;兴趣
液体压强是初中力学教学中最大的难点,这个知识点的内容对初中生来讲特别复杂。它包括了五个方面:1、液体对容器底部和容器侧壁都有压强; 2、液体内部向各个方向都有压强;3、压强随液体深度的增加而增大;4、同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强相等;5、不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强也越大。
大部分学生因为知识点过于抽象无法理解,严重打击了学习物理知识的热情。
在液体压强的教学过程中,首先要强调液体压强及其特点产生的原因是液体受到重力的作用,而且会流动,让学生从理论上认识到液体会挤压容器底,挤压容器侧壁,而且会挤压所有阻挡它流动的物体,因此,液体对容器底、容器侧壁和所有浸入液体中的物体有压强,产生的压力都与受力面垂直;其次是通过公式的推理得出结论,让学生知道液体和深度及密度的关系。
理论是抽象的,要让学生理解抽象概念的最好方法是让学生通过自身的感官切身体会到知识的存在。所以除了课堂演示实验,最好的体验方式是让学生亲自动手做实验。
能激发兴趣的学生实验特点应该是简单易操作,器材容易获得,最理想的是利用日常用品。如果是废弃物,那更有教育意义,更容易让学生获得成就感。
在设计液体压强的学生实验及演示实验时,笔者选择了矿泉水瓶。用矿泉水瓶代替传统的玻璃瓶套薄膜与压强计,实验材料易得,操作简单,效果更直观,能有效优化课堂教学,并且学生可轻松在家自己动手进行实验。
为了更精准地控制实验变量,笔者选择了纯圆柱形且表面平整的怡宝牌矿泉水瓶。
笔者在矿泉水瓶上扎孔后,统一用直径2mm的螺丝刀进行定型。这样做既保证了孔的形状及大小的统一,也克服了液体表面张力的影响。
制作好的矿泉水瓶有以下几种:1.底部一孔;2.侧壁同一竖直直线上多孔;3.侧壁各个方向深度和底部多孔;4.侧壁同一深度对称两孔;5.距底部约5厘米处侧壁单孔。
以下是探究液体对容器的压强特点的教学过程。
一、探究液体对容器底部以及液体对容器侧壁的压强:
分别把水灌入1和3两种矿泉水瓶中如图1。实验观察到的现象说明液体由于受到重力作用,且具有流动性,液体对容器底和侧壁有压强。
(2)把2和3两种矿泉水瓶摁入水中,实验观察到水向瓶内射入,射程随深度的增加而增大。说明液体内部对容器侧壁各个方向的压强随着深度的增加而增大。
(3)把矿泉水瓶1摁入水中,改变底部所处的深度,实验观察到的现象是深度越大,底部涌上来的水柱越高说明液体内部向上的压强随着深度的增加而增大。
(4)把矿泉水瓶4摁入水中如图5;再往矿泉水瓶4灌入水,如图6。观察到的实验现象说明:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
三、探究液体压强与密度的关系:
把矿泉水瓶5灌满清水,记下水柱喷溅的最大射程;再把矿泉水瓶5灌满盐水,记下盐水柱喷溅的最大射程。可以看到盐水射程大于清水。通过比较可以得出结论:液体压强与密度有关,深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
四、进行总结。
知识拓展:利用液体压强特点的知识,解释潜水与潜水服等相关现象。
获奖情况:在笔者的指导下,我校教师邹淑玲执教的《科学探究:液体压强》参加2020年漳州市中小学实验教学说课比赛,获得了市级二等奖。获奖实验效果评价是:实验设计别具匠心,材料易得,操作简单,能有效突破教学重难点。学生可在家自制教具动手实验,调动学习兴趣。
【参考文献】
《力学基础》 漆安慎 杜婵英 编 高等教育出版社
《趣味物理学》 凌 捷 等 主编 内蒙古科学技术出版社
1.【作者简介】方达明, 1968年12月,男,汉族,福建省龙海市 本科学历,中学高级教师,从事初中物理教学工作 2.【通讯作者】郑晓雁, 1971年10月,女,汉族,福建省罗源县
本科学历,中学高级教师,从事初中物理教学工作