“连通器、船闸”的教学思路,本文主要内容关键词为:连通器论文,船闸论文,思路论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
九年义务教育三年制初级中学教科书《物理》第十章第四节是“连通器、船闸”。教学大纲的要求是:“常识性了解连通器的原理”,即不作过高要求。本节的重点应该是包括船闸在内的连通器的原理的应用。如果处理得当,同样会使学生感到有用,重要,而增强学习兴趣。
在复习引入时,教师边叙述,边提问:前面,我们学习了压强,特别是液体的压强及其计算。液体压强有什么特点呢?计算公式是怎样的?待学生回答,写出公式p=ρgh,说明每个量的物理意义后,介绍液体压强的应用而进入主题:连通器、船闸。
一、连通器
取出如图1的玻璃容器,让学生思考,它象英文字母中的哪一个——“U”,所以叫U型管,让学生观察后并指出其特点。取出图2所示的容器,介绍它的构造:左边为一玻璃漏斗,右边为一玻璃管,用橡皮管连通,可以交替上下移动一边,是个活动的U型管,使用时,用铁架台固定,观察这两个容器的共同之处,学生回答后,教师归纳为:上端开口,下部相连通。我们把具有以上特点的容器叫做连通器。随后,介绍其它的连通器,取出如图3的玻璃容器,由几个基本U型管组成的呢?——2个,它也具有上端开口,下部相连通的特点;取出如图4的茶壶模型,让学生自己观察壶盖、壶身、壶嘴,同样具有连通器的特点,都是连通器。这说明连通器在日常生活中很常见。
仍然通过演示,说明连通器的原理,取出图1的U型管,并给它灌入红色的水,在黑板上画一条水平直线,用它作参照物来检查,U型管不动时,左右两管水面的高低情况,实验结果是,U型管不动时,两管中的水面是相平的。把U型管倾斜在一定位置,仍然有这样的结论:水面相平。取出图2的连通器,让右边玻璃管不动,上下移动左管,静止时的水面相平;仍然让右边玻璃管不动,使左边玻璃管倾斜,用水平直线检查两管液面——两管不动时,水面都相平的,我们观察到的现象就是连通器的原理,即,连通器里的水不流动时,各容器中的水面总保持相平,在演示和归纳中应强调,水不流动。
连通器为什么会有这样的原理?制作一个投影胶片,利用液体压强的知识解释连通器各容器中水面相平的道理。这个胶片是这样制作的:以图1的U型管为不动画面,把小液片AB画在小胶片条上,一端用透明胶固定,不用时可以翻页式的打开;同理,小液片受到向左、右的力F[,右]、F[,左],分别固定在右、左两侧,同样可以翻页,至于分析的叙述过程,也用类似的方法制作,如图5。
叙述与翻页同步:设连通器底部有个小液片AB——翻上AB的小胶片,经过投影仪显示在屏幕上……叙述哪里,翻上哪一张小胶片,投影仪便显示出这一部分内容。有动感,很直观。刚才我们分析了连通器中水面相平的道理,现在我们介绍连通器原理的应用。
二、应用
通过实验得出了连通器的工作原理,并用液体压强的知识给予了证明。把连通器的原理应用在生产实践中,解决了很多的实际问题,甚至是难题。渗透物理学研究从实验——理论——实验的基本过程。在学生的帮助下,从铁架台上取下图2的连通器,让铁架间的距离略为变大一点,利用铁架台固定一直木棍,可有意让一头稍高一点,教师提问,用我们现有的连通器的原理是否可以检查小木棍是否水平放置?学生的思维开始启动了,有学生说出了做法,可以把橡皮管连通器作为水平仪来检查,因为它不动时,两管中的水面相平。让学生调整铁架台的有关器件,使小木棍水平。教师接着提出问题:请检查讲台放置得是否水平,我们黑板安装得是否水平,我们教室的卫生墙上端直边是否水平。接着展示类似于图2的连通器,只是橡皮管更长——检查线段的长度更大,在学生的帮助下对以上物品的安装是否水平进行检查,教师在归纳时可指出,象以上利用连通器的原理在家居装饰,工程施工中,施工人员早已采用,说明连通器原理非常有用,此时学生已处于兴奋状态。
先后取出锅炉模型、放映乳牛自动喂水器的活动胶片,都是连通器的原理在生产实践中的应用,学生的视野被逐步打开。
连通器的原理应用中,解决问题最大的要数船闸:利用河水发电,要拦河建坝,提高水位,为了发电又同时保证航运畅通,人们在拦河坝旁修建了船闸。这里就利用了连通器的原理。在船闸的教学时,利用挂图或照书上讲解,效果不甚理想,我们采用联想集团制作的电脑教学软件——“连通器的原理及其应用。”辅助船闸的教学。
电脑所带的监视器,供教师观看,便于操作,控制讲解快慢。连接两台大屏幕彩电,供学生观看。在连通器的应用部分,我们取出:“一、船闸”,按任意键进入“①、②”的选择状态,让光标移到“①,船从上游驶往下游”,再按键,便显示出船闸和位于上游的船。通过电视屏幕介绍船闸的构造-上游阀门及闸门、闸室、下游阀门及闸门。按键,上游阀门开启,上游水位与闸室水位相平——第一个连通器。按键,开启上游闸门,船进入闸室;按键,关闭上游阀门、闸门。按键,下游阀门打开,闸室水位与下游相平——第二个连通器。开启下游闸门,船开出闸室,进入下游。分段讲解后再连贯显示,并配上提示音响。学生个个全神贯注,情绪达到高潮。提问:船经过上游到下游有哪几个步骤,学生回答后,再让电视显示一次,既是归纳、又是提示。在讲解过程中,强调二个连通器的用途。看完后,学生很容易掌握。小结完本课内容,还可以出以下思考题:
1.利用透明软管连通器,可以检查一条直线放得是否水平,利用这个道理,还可以检查线段两端不水平的情形。在道路施工中,路面中央高,两边低,掺模时,技术人员仍用上述连通器检查两边模板高差以保证道路表面的倾斜程度,符合设计要求后,再行施工。简述其道理。(技术人员手中有一把刻度尺)。
2.如果船从下游经过船闸驶向上游,该是怎样的顺序?
新的《物理》教材,突出了观察和实验的基础地位,这是把应试教育引向素质教育的战略转变,是可喜的变化,很适合初中学生。事实上,物理物理,就应该见物思理,见物讲理;从认识论的观念来看,应该是有物有理,先物后理才叫物理,同时物中涵理,理中喻物,不断转换,使“物——理”这对矛盾的两个对立的方面达到和谐的统一。我们物理教师应该适应这种变化,参与物理教学的变革。