9.3 连通器 教案
一、教材分析
“连通器”选自教育科学出版社八年级物理下册的第九章第三节的内容。认识连通器对进一步学习船闸的工作原理起着重要的作用。课标对本节内容的要求是。教材是这样来处理的，首先从三峡大坝如何解决航运问题引入课题，然后讨论三峡大坝的工作原理即连通器原理，接着进一步认识和学习连通器与连通器原理，最后结合连通器原理解释船闸的工作原理
二、学情分析：
就八年级的学生而言，易于接受形象化的知识，具备一定的分析和自主学习的能力。在这节课前，学生已学习了液体的压强，对液体内部及液体对其他物体产生的压强已有所认识。另外，他们对连通器及其现象也有所了解，但对其具体的定义和原理却不清楚。
三、教学目标：
1． 知识与技能：
（1）了解连通器的构造特点。
（2）了解连通器的原理。
（3）了解一些连通器的应用实例，了解船闸的作用和工作原理。
2．过程和方法
（1）让学生进一步熟悉探究式学习的一般程序和方法。
（2）鼓励学生大胆猜想，培养学生发散思维能力。
（3）让学生经历从感性到理性思维的飞跃过程，培养学生初步的抽象思维能力。
3．情感态度和价值观
（1）在探究连通器原理的过程中，让学生保持对大自然的好奇，领略自然界的美妙与和谐。
（2）通过对连通器的应用的了解，使学生认识到简单的物理原理可以解决实际生活中的
大问题，培养学生把自己所学知识应用到实际中去为人类服务的意识。
（3）通过介绍三峡大坝船闸让学生初步认识科学技术对人类生活的影响。
四、教学重难点
1.教学重点：连通器的特点和应用。
2.教学难点：用“假想液片法”分析连通器中液体静止时液面总是相平。
五、教学方法
实验探究法、自主学习法、讲授法
六、实验器材：挂画、塑料软管、烧杯、水、滴管、酒精、连通器
七、教学过程：
师：画是很多家里常见的装饰品，今天老师也带来一幅画，老师想把它挂在黑板上？怎样才能把画挂平在黑板上呢？家里挂画一般需要几个人？
生：两个，爸爸挂，妈妈边看边指挥。
师：那谁愿意来帮帮老师把画挂平在黑板上？
（请两位同学，一位挂画，一位帮忙指挥）
师：谢谢这两位同学，也谢谢大家的帮助，终于把画算是挂平了，花了将近两分钟的时间。老师今天带来了一个挂画神器——20s内就能把画挂平，而且不需要另一个人指挥！
（演示）
师：想要知道其中的物理知识吗？学了今天这一节课，你就是挂画高手了！<板书课题>
师：其实这个挂画神器是一个简易的连通器。
（ppt图片）
师：，大家观察这两个连通器有什么共同点？
生：它们上端都是开口的，下部相连通的。
一、连通器
1.连通器：上端开口，下部相连通的容器。
师：大家观察，连通器的开口至少几个？
生：两个
注意：连通器的开口至少两个！
提出问题：连通器中各容器的液面有什么特点？
师：同学们大胆猜想一下连通器各容器中液体的液面有什么关系？高度相同呢还是不相同？
生：高度相同。
猜想与假设：连通器各容器中液体的液面高度相同。
师：物理学是建立在实验基础上的学科。那要验证我们的猜想我们应该怎么办？
生：实验。
师：根据初二学过的科学探究的七大环节，那在进行实验之前我们还需要做什么？
制定计划与设计实验：
师：老师给每个小组准备了一根塑料软管，一杯红的水，和一只滴管，想想怎么利用老师所给的实验器材做出一个连通器，并用它怎么探究液面的关系？
师：小组讨论。（1分钟）
师：请代表说出实验想法。
生：……
师：老师来总结一下大家设计的实验。先将塑料软管的两头拿起来，再将烧杯中的黑的水加入到塑料软管中（注意别加满，塑料软管加一半即可），即做成了一个连通器。再上下分别移动塑料软管的开口，待液体静止时观察塑料软管两个开口处液面高度的情况。
进行实验与收集证据：
师：现在请同学带着问题——“连通器各容器中液体的液面高度相同”这个猜想进行实验，并且记录实验现象。
【分组实验】
师：通过实验你们观察到连通器各容器中液体的液面情况没有？
生：观察到了。
师：连通器各容器中液体的液面高度是什么关系？相同还是不相同？
生：高度相同。
2.连通器各容器中的液面总是 （高度相同）。
师：高度相同，也就是指液面到水平面的距离相同，所以物理学中用了一个专业词来描述——“相平”！
2.连通器各容器中的液面总是保持相平（高度相同）。
【演示实验】
师：刚才在分组实验中，在上下移动连通器左右两个开口时，液体处于流动状态，看到的液面还相平吗？
生：不是。
师：说明连通器各容器中的液面总是保持相平这个结论是有条件的。那容器内的液体要保持什么样的状态才能液面相平？
生：静止、不流动。
2.连通器里的 液体不流动时，连通器各容器中的液面总是保持相平（高度相同）。
【演示实验】
师：各容器形状不同，液面还能保持相平吗？往容器形状不同的连通器里加红水。
生：能。
师：说明连通器各容器中的液面总是保持相平与容器的形状有没有关系？
生：没有。
注意：与容器形状无关！
【演示实验】
师：刚才连通器里都是水，各容器中的液面总是保持相平，如果往装有水的连通器里加点密度不同的酒精，那容器中各液面还相平吗？
生：不相平。
师：说明连通器各容器中的液面总是保持相平，除了连通器里的液体不流动时，还必须是怎样的液体？请一个同学来补充。
生：同种液体。
2.连通器里的同一种液体不流动时，连通器各容器中的液面总是保持相平（高度相同）。
师：为什么连通器里的同一种液体不流动时，连通器各容器中的液面总是保持相平？刚才是从实验得出的结论，现在我们从理论来理解。
3.连通器内液面相平原理
师：当连通器里的同种液体不流动时，即处于静止状态时，所受的合力应该为？
生：选容器最底部中间的一个薄液片AB为研究对象，则它也处于静止状态，则它所受的合力也该为？
生：零。
师：那这个液片受到了哪些力从而让它所受合力为零的呢？
生：竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向下的压力，水平向右的压力F1，水平向左的压力F2。
师：合力要为零，说明竖直方向的合力要为？水平方向的合力要为？
生：零。
师：水平方向合力要为零，说明水平向右的压力F1和水平向左的压力F2要是什么关系？
生：相等。
∵ 液片静止
∴F1=F2
∵P=F/S 得 F=PS
∴P1S=P2S
→P1=P2
∵P=ρgh
∴ρgh1三峡教案=ρgh2
→h1=h2
师：学了连通器液面相平的原理，这下你们能解释老师这个挂画神器的原理了吗？
二、连通器的应用
1.连通器挂画
师：别看塑料软管加水这个简易的连通器，生活中用处大着呢！
2.连通器水平线
房屋装修，为了在墙上画一条水平线，工人师傅常拿一根装有水的长透明塑料软管，贴着墙面在软管两端的液面处做出标记，将标记连成直线，即可得到一条水平线。
师：生活中有很多东西都是利用了连通器原理。
3.茶壶：壶嘴和壶身构成一个连通器
加水和倒水的过程中壶嘴和壶身的液面总是保持相平。
4.锅炉与外面的水位计组成连通器
可通过锅炉外的水位计即可判断锅炉内的水量情况。
师：小原理，大应用，连通器在关键时候还能救命。
5.下水道的“U”形管
“U”形状部分总是可以储存一部分水。不仅能有效隔绝臭味，还能在一定程度上抑制病毒传播。
6.船闸
师：三峡大坝横断江底，高185m，长2309.5m，船只怎么从100多米高的上游到下游，或者怎样从下游到100多米高的上游呢？
【Flash 动画】
师：三峡大坝的船只要从下游到上游需要3个小时，其实现在最新研制的升降机，船只也可以坐电梯从下游到上游了，并且只需40分左右！有兴趣的同学可以课后自己去查阅相关知识。
总结：
一、连通器
1.连通器：上端 、下部 的容器。
2.特点：连通器里的 液体 时，各容器中的液面总是 （高度相同）。
注意：与容器形状 关！
3.连通器内液面相平原理
二、连通器的应用
知识巩固：
例题：如图所示，A，B两容器内盛着水，水面等高，两容器间用一斜管相通，K是开关，当K打开后，则（ ）
A、水将由A流向B B、水将由B流向A
C、水不流动 D、无法确定
练习1：三峡船闸是世界上最大的人造连通器。下图是轮船通过船闸的示 图．此时上游阀门A打开，下游阀门B关闭．则 和 构成连通器，水对阀门A右侧的压力 左侧的压力。
练习2：如图所示的敞口容器中加水，则水能达到的最高位置是（ ）
A．容器A的顶端 B．容器B的顶端
C．容器C的顶端 D．条件不足，无法确定
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