在压强的习题教学中,液体压强中液体对容器底的压强和压力是学生的一个难点,因为一方面液体对容器底部的压强学生没有感性认识,比较抽象,另一方面,液体对容器底部的压强和压力有其自身的特点,与所装液体的的重力无关,这与学生的前概念有一定的矛盾,所以需要通过专题训练,使学生从感性到理性再到得心应手。下面是我在这部分内容的教学之中所采用的层层深入,突破液体压强习题难点的过程。
第一步,精心设计计算题,通过计算数据,直观感受液体对不同容器中的压强和压力特点
例1 如图所示的圆柱形容器,容器自重2N,底面积为20cm2,内装10cm深的水。求:
(1)水对容器底产生的压强为多少?
(2)水对容器底产生的压力为多少?
(3)容器中水的重力是多少?
(4)水的重力和水对容器底的压力有什么关系?
(5)容器对桌面的压力为多少?
(6)容器对桌面的压强为多少?
例2 如图所示的敞口容器,容器自重2N,底面积为20cm2,内装10cm深的水.求
(1)水对容器底产生的压强为多少?
(2)这些水对容器底部产生的压力是多少?
(3)这些水的重力与例1中水的重力相比,变______了。
(4)水的重力是否等于水对容器底部的压力?
(5)容器对桌面的压力与例1相比变_____了?容器对桌面的压强变_____了。
例3 如图所示的窄口容器,容器自重2N,底面积为20cm2,内装10cm深的水。
(1)水对容器底部产生的压强为______。
(2)这些水对容器底部的压力为______。
(3)这些水的重力与例1相比变____了。
(4)容器对桌面的压力与例1相比变_____了?容器对桌面的压强变_____了。
通过三个例题的计算,学生从数据上就能够直观地判断出液体在不同的容器里压强和压力的特点:(1)液体对容器底的压强与容器的形状,所装液体的多少无关,只与液体的深度和密度有关;(2)液体对容器底的压力也与容器的形状,所装液体的多少无关,只与液体对容器底的压强和容器的底面积有关。(3)对于容器对桌面的压力和压强属于固体对固体的压强范畴。
第二步,根据液体压强的特点,图示分析,构建形象思维框架,突破思维难点
例4 如图所示三种不同形状的容器,分别是柱形容器,敞口形容其和窄口形容器,底面积相同,盛满同种液体,问容器底所受压力与液体重力的关系?
分析:如果容器为柱形,(如图甲)所装液体全部压在容器底部,压力等于液体本身的重力,即F=G。如果容器为敞口形,(如图乙)所装的液体中三角形阴影部分的液体压在侧壁,并没有要在容器底部,液体对容器底的压力小于重力,即F<G,但三角形阴影部分压在侧壁的重力为敞口容器与柱形容器比多装的液体,所以敞口容器底受到的压力与柱形容器底受到的压力相等。如果容器为窄口形,(如图丙)有液体本身具有的流动性特点,倾斜的容器侧壁对容器中的液体有向下的压力,其大小等于三角形阴影部分液体的重力,所以,液体对容器底的压力大于重力,即F>G,大出的部分为三角形阴影部分液体的重力,所以与窄口形容器底受到的压力与柱形容器底受到的压力相等。
第三步,运用结论,强化认知
例5 完全相同的密闭容器,里面装满水,一个正放,一个倒放。则:
(1)水对容器底产生的压强关系是__________。
(2)水对容器底产生的压力关系是 _________。
(3)容器对桌面产生的压力关系是__________。
(4)容器对桌面产生的压强关系是 __________。
例6 完全相同的密闭容器,里面水没有装满,一个正放,一个倒放,则:
(1)水对容器底产生的压强关系是__________。
(2)水对容器底产生的压力关系是 _________。
(3)容器对桌面产生的压力关系是__________。
(4)容器对桌面产生的压强关系是 __________。
以上就是通过层层深入的习题,让学生经历由浅入深,有直观到理性思维的过程,解决液体压强习题难点的过程。
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