实验:探究越在流体深处,向各个方向的压力就越大
【前概念】学生已经探究得知:流体(至少水和空气)对各个方向(上、下和侧面)都有压力
【实验目的】以水为例,探索越在水的深处,压力越大。
【课堂导入】生活现象:如果你会游泳,你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置,你会感受到耳朵受到的压力是不同的;潜水员为什么要穿坚硬、耐压的潜水服;深海中的带鱼为什么是扁平的,有没有见过活的带鱼?(先不回答,等实验探究结束后再让学生用探究到的知识来回到)
实验一
【实验材料】小烧杯,橡皮膜,5000ML大烧杯
【实验步骤】把烧杯口套上橡皮膜,将烧杯口扎有橡皮膜的玻璃管倒置逐渐浸入装有水的大烧杯中。
【预测/猜想】橡皮膜会发生变化吗?发生怎样的变化?
【实验现象】随着烧杯在水中深度变大时,发现橡皮膜凹陷的程度越来越大。
【实验结论】越在水深处,压力越大。
实验二
【实验材料】2个相同的矿泉水瓶,1个卷胶带,1个钉子,1个平盘。
【实验步骤】放好矿泉水瓶,用钉子在同样高度打一同样大小的孔,在另一个矿泉水瓶在任意一个侧面截三个孔。三个孔的位置分别是底部,中部,上部。然后用胶带把这三个孔封住,将水瓶中加满水,再将平盘放在有孔的侧面下方,将胶带撕开。
【预测猜想】你知道出现什么现象吗?三个孔的喷水有什么现象吗?相同吗?
【实验现象】从底部流出的水,喷射的最远,其次是中部的水。最近的是上部的水。
【观察记录】观察塑料瓶不同高低的小孔中水喷射的远近并记录实验现象。
【交流讨论】实验的现象说明了什么?
【实验结论】水的压力大小和水的深度有关,水越深, 水的压力越大。水越浅,压力就越小。
实验三
【实验材料】弹簧秤(1个)圆柱体(1个)
【实验步骤】在空气中用一个弹簧秤称一个固体圆柱体的重量,记录读数1,如果把圆柱体完全浸入水中,称其重量,记录读数2。
【提出问题】读数2会发生什么变化?会变小还是不变还是变大?
【预测猜想】读数2会变;读数2不变;读数2会变大。
【实验现象】圆柱体完全浸入水中后,读数2会比空气中的读数1小。
【交流讨论】读数2为什么会变小?其原因是什么?
【结果分析】水对物体既有向上的压力,也有向下的压力,由于物体下底面更深,因此水对物体向上的压力大于向下的压力。
【实验结论】水的压力大小和水的深度有关,水越深, 水的压力越大。水越浅,压力就越小。
【知识引深】让学生用图片呈现情形,用箭头表示力的方向,变化箭头的长度表示力的大小。让学生描述他们的画并进行解释。