“体验液体压强存在”的实验改进

(江苏省宿迁市钟吾国际学校，江苏 宿迁 223800)

1 问题的提出

苏科版八年级物理教材中编排的“体验液体压强的存在”演示实验如图1所示，在实际教学中坐在后排的学生看不清楚橡皮膜凸起和凹陷，且这些演示实验只验证了液体对容器底部和侧壁有压强、液体内部有向上的压强，不能展示液体对容器不同部位、液体内部在各个方向上都有压强。

图1

2 实验改进

2.1 实验教学目标

(1) 知识与技能：知道液体对容器各个方向都有压强；知道液体内部在各个方向上都有压强。

(2) 过程与方法：通过实验培养学生的合作能力、动手能力和归纳总结能力。

(3) 情感、态度与价值观：使学生通过生动、有趣的实验，享受学习的乐趣，培养学生积极探究、实事求是的科学态度。

2.2 实验改进过程

(1) 体验液体对容器壁的压强

用输液装置制造“喷泉”引入实验课题(如图2)，提出疑问：俗话说“水往低处流”，而喷泉的水为什么会向高处喷呢？以此激发学生兴趣，知道液体有压强。

图2

图3

在体验液体对容器壁有压强时，根据输液体验，为了使实验现象更为明显，采用如图3所示的装置，使上述“喷泉”装置与活塞可以运动的注射器相连接。

当注射器水平放置时，活塞相当于容器的侧壁，打开开关后活塞运动了，可知活塞受到水的压力，说明液体对容器侧壁一定有压强。当活塞竖直向下时，活塞相当于容器的底部，开始时活塞是静止的，打开开关后活塞运动了，说明液体对容器底部有压强。当活塞竖直向上时，活塞相当于容器的上壁，打开开关后活塞运动了，说明液体对容器上壁有压强。当活塞处于任意角度的位置时(演示360°)，打开开关后活塞都运动，说明液体对容器在各个方向上都有压强。

(2) 体验液体内部压强

图4

体验液体内部压强采用分组实验，戴塑料薄膜手套深入水槽中，可以观察到手套被压在手上，手掌手背都能感受到水的压力，说明液体对手有压强。多换几次方向(前、后、左、右、上、下)，从视觉和触觉两方面体验液体内部在各个方向上都有压强(如图4)。

2.3 实验操作要领

(1) 输液瓶上端开口，灌入红色墨水更显眼；

(2) 输液管不可折叠，管中空气要排出；

(3) 选择的注射器活塞与筒壁的接触不能过紧也不能过松；

(4) 液柱越高，实验现象越明显；

(5) 在塑料薄膜手套内不要有水进入。

2.4 实验装置的优点

(1) 实验取材简易，学生不仅可以在课堂上实验，还可以在课后深入探究；

(2) 通过观察活塞运动，体验液体对容器底部和侧壁有压强，变静态观察为动态观察，实验现象更明显，学生的印象更深刻，思维更活跃；

(3) 可体验液体对容器各个部位都有压强；液体内部在各个方向上都有压强，使得出的结论更具有普遍性；

(4) 实验操作简单，现象直观，从视觉和触觉两方面的体验更加深刻；

(5)设计的实验装置有利于后续探究液体压强的影响因素。

3 结语

笔者使用本案例在江苏省实验说课比赛中取得了优异的成绩，在课堂教学的实践中，也取得了非常好的效果，我们物理教师在平时的教学中应充分利用生活中的物品，开发或改进实验，激发学生的兴趣，提升学生的实践能力，在实验中提高他们的物理学科核心素养。