談液體壓強教學難點的突破

〔關鍵詞〕 物理教學;液體壓強;實驗;分析;

思考

〔中圖分類號〕 G633.7

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463(2010)

04(A)—0055—02

在學習“液體壓強”這一知識點時，不僅要運用密度、質量、重力、二力平衡等方面的知識，而且液體壓強是學習大氣壓強、浮力等知識的基礎.因此，筆者在教學中一般采取如下措施來突破教學難點.

一、以實驗為手段，明確觀察對象和任務

在實驗過程中，應引導學生分析現象，找出規律，達到理解和掌握的目的，所以教學中要做好液體壓強的實驗.在做實驗前要講清U型壓強計的工作原理，強調實驗時的觀察對象，即金屬盒的深度變化，開口朝向，以及與之對應的壓強計液面高度差的變化情況.通過實驗得到以下結論:

1. 液體內同一深度、各個方向的壓強比較:同一深度各個方向都有壓強，而且大小相等.

2. 同一液體中不同深度的壓強比較: 深度越大，壓強越大.

3. 不同密度的液體在同一深度的壓強比較:密度越大，壓強越大.

4. 同種液體在不同形狀容器中同一深度的壓強比較:壓強相等.

通過對比分析，學生能迅速準確地總結出液體壓強的規律，明確液體壓強只與密度和深度有關.通過觀察加深學生對這一規律的認識，為以后的應用解題打好基礎.

二、通過對比分析，使抽象問題具體化

在運用物理概念和規律解題的過程中，由于液體壓強問題較抽象，要求學生具有一定的想象力和空間思維能力，學生考慮不周容易發生知識混淆的錯誤.這就要求教師能及時加以引導，幫助學生對比分析，如果能舉一個具體的例子，則可以幫助學生建立空間模型，作出判斷.

例1. 判斷:液體的重力越大，容器底受到的壓強就越大.

分析:此題學生容易僅以壓力的大小來考慮壓強的大小，忽視了深度對液體壓強的影響，而導致失誤.如果以口頭講授學生理解起來較抽象，如果舉出具體例子幫助學生建立具體模型，則可以有效顯示出本題的錯誤所在.舉實例如圖示，問:一杯水在杯子中和倒入盆中相比，哪個底面受的壓強大?

由于水在杯中和在盆中所受重力相同，對容器底的壓力相同，而壓強明顯不同，學生可以馬上回答出杯底受到的壓強大，判斷出此題為錯誤的.

這樣合理假設具體例子并結合圖示，可以使抽象問題變得直觀具體，學生一目了然，有效降低思維難度，便于學生理解掌握.

三、啟發學生思考，培養學生運用數學知識解決物理問題的能力

在液體壓強的教學過程中，有大量的計算問題，而處于初中階段的學生雖然具有一定的數學基礎，可是在具體運用數學知識解決實際問題時往往感到無從下手，不知道物理問題的切入點在哪里.這就要求教師幫助學生客觀分析，了解已有的條件和待解問題之間有哪些中間環節需要打通，可以建立哪些數學關系，從而引導學生用嚴密的數學關系式來分析物理問題，找到解題的切入點.

例2. 如圖所示，A為密閉的球型容器，內裝有某種氣體.用一個裝有水銀的U型管壓強計測A中的氣體壓強pA.已知U型管兩側的水銀面的高度差為Δh=25cm，當時的大氣壓強p0=75cm水銀柱高.試求容器A中氣體的壓強.(g=10N/kg)

分析:取U型管底部的一個豎直液片為研究對象.由于它靜止，則左右兩側對它的壓力相同，即F1=F2.又因為兩側的受力面積相同，所以兩側受到的壓強相同，即p1=p2.p1為左側水銀柱與A中氣體的壓強之和，即p1=pA+ρgh1;p2為右側水銀柱和大氣壓之和，即p2=p0+ρgh2.

解:因為p1=p2，所以pA+ρgh1=p0+ρgh2，其中p0 =ρgh， h=75cm.

即 pA=p0+ρg(h2-h1)=ρgh+ρgΔh=ρg(h +Δh)=1.36×105Pa .

將數學知識和物理規律相結合，可以有效鍛煉學生的邏輯思維能力和綜合應用能力，是學習物理知識必須掌握的.由于這一方法有一定的難度，教學中應適當加以引導啟發，要求學生具體問題具體分析，以物理規律為基礎，以數學方法為手段，在理解的基礎上靈活運用.