北師大版（2024）八年級下冊（2024）第三節(jié) 探尋連通器公開課教學(xué)課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

1.認(rèn)識連通器，了解連通器的特點2.了解連通器在日常生活中的應(yīng)用，探尋家庭排水設(shè)備中的連通器3.了解連通器在社會生產(chǎn)中的應(yīng)用，調(diào)査三峽水利工程中的船閘.點
日常生活中的灑水壺和茶壺形狀各異，但使用方法相似。將壺身傾斜就可以將壺中的水倒出來，而且壺中的水越少，倒水時就需要將壺身傾斜得越多。
1. 現(xiàn)象探究：灑水壺和茶壺在結(jié)構(gòu)上的共同點
共同點：壺嘴開口，壺身也開口或通過蓋上的小孔與外界連通，且壺嘴和壺身相連通。
思考：下圖中各圖片，它們在結(jié)構(gòu)上有什么相同點？
1. 定義：上端開口、下端連通的容器叫連通器。
相同點：上端開口，下端聯(lián)通
2. 連通器的特點：連通器里裝入同種液體，當(dāng)液體不流動時，連通器各部分中的液面高度總是相平的。
【特別提示】凡是不符合上部開口、底部連通的容器都不是連通器。
3. 連通器中液面相平的條件
連通器中指有一種液體液體靜止不動
【特別提示】若連通器中裝入的液體不同是，即使液體靜止不動，液面不一定相平。。
4. 連通器內(nèi)液面相平的原因
設(shè)想在U形管連通器的底部有一“液片AB”，以該“液片”為研究對象。該“液片”把液體分為左、右兩部分，該液片要受到兩邊液體的壓力。
液體靜止，液片AB處于平衡狀態(tài)
水平方向，液片受力平衡 F左=F右
液片兩側(cè)壓強相等，即 p左=p右
得出h左=h右，液片兩側(cè)液柱高度相等
1. 借助自制連通器檢查畫是否掛正將軟管的一端放入水中，慢慢吸或倒入水，直到軟管中大約有一半的水，讓水在軟管中自由流動，盡量不要留有氣泡.提起軟管，將一端放置于畫框的底邊一個角處使水面與畫框底邊相平；將另一端放置于畫框底邊的另一角處，觀察該角處畫框底邊與水面是否相平，如果相平，說明畫框已經(jīng)掛正，如果不相平，說明畫框沒有掛正，需要調(diào)整.
2. 自制人工噴泉根據(jù)連通器原理，當(dāng)容器中的同種液體不流動時，液面保持相平，若兩個容器中的液面不相平，則液體從液面高的一端向液面低的一端流動，因而水會從較低的尖嘴口向上噴出，形成噴泉.操作上要注意左邊漏斗中的水位一定要高于右邊“尖嘴”。
【例1】公道杯，古代漢族飲酒用的瓷制品。盛酒時只能淺平，不可過滿，否則，杯中之酒便會漏掉，所以又名“公道杯”。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，要使酒從杯底流出，其液面至少應(yīng)高于（　?。〢．A處B．B處C．C處D．D處
【詳解】根據(jù)“公道杯”的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖可知，杯體內(nèi)部有倒扣的U形吸管，水位低于B點時，水還沒有充滿吸管，吸管內(nèi)的水只能停留在倒U形吸管的右端，水不能從出水口排出；當(dāng)杯中液面高于B處時，液體從出水口流出，直至杯內(nèi)的液體與吸管右端管口齊平為止。故ACD不符合題意，B符合題意。
【例2】汽車在檢修時通常會用液壓千斤頂將汽車頂起抬高便于檢修（如圖甲）。圖乙是液壓千斤頂?shù)氖疽鈭D，它主要利用了密閉液體能大小不變地把壓強向各個方向傳遞的特點，這個規(guī)律被稱為? ?????????定律。若活塞B的橫截面積是活塞A橫截面積的5倍，不計活塞的重力，那么用100N的力作用在活塞A上，活塞B能舉起重??????????N的物體。
四個瓶子與瓶子間的連接管構(gòu)成了連通器，不但方便澆水，還可以為植物提供持續(xù)穩(wěn)定的水分供應(yīng)。
鍋爐的水位計與內(nèi)部構(gòu)成連通器，通過觀察外面的水位，可知道內(nèi)部水位的高低
二、了解連通器在日常生活中的應(yīng)用
水塔和自來水管構(gòu)成連通器，水塔中水位比樓房內(nèi)水龍頭處高，打開水龍頭時由于水位要保持相平，水便從水龍頭處流出
洗手池排水后會存留一些廢水在 U形回水管中，形成連通器，使管道中的臭氣、病菌等不能進入室內(nèi)，起到水封的作用
排水后在存水杯中有積水，有效隔離內(nèi)外空氣，防止下水道臭味、菌蟲等進入室內(nèi)。
廚房和衛(wèi)生間的排水設(shè)備
1.廚房和衛(wèi)生間的排水設(shè)備(1)水槽。廚房的水槽下面安裝有排水系統(tǒng)負(fù)責(zé)將廚房用水排出，是最基本的排水設(shè)備。一般在水槽下方廢水出口處使用連通器原理形成水封，阻止異味進入室內(nèi)。(2)地漏。地漏是衛(wèi)生間常見的排水設(shè)備，常安裝在衛(wèi)生間地板的最低點，用于排除地面積水，地漏的存水杯中應(yīng)用了連通器。(3)洗衣機。洗衣機利用排水軟管在管道和洗衣機間形成連通器，將水排出.(4)抽水馬桶。馬桶中部的存水彎應(yīng)用了連通器，在排水結(jié)束后通過存水形成水封，有效阻止下水道的異味進入室內(nèi)。
2.不同地漏的工作原理(1)水封地漏由蓋板、過濾網(wǎng)和排水口組成，如圖甲所示，通過地漏蓋板和過濾網(wǎng)，水流依靠重力自然排入排水管，適用于排水需求不高的區(qū)域，如陽臺、露臺等，水封地漏的原理就是地漏芯中存有一定量的水，以此達到不返味的效果.如果家中長時間沒人，地漏存水干涸就沒有防臭作用了;即使水沒有干涸，封起來的臟水時間一長就發(fā)酵出臭味和細菌，反而變成了污染源。
(2)干式地漏①依靠重力自封閉的地漏：如圖乙所示，有水時水流會沖開封閉門，讓水順利排出;無水時，封閉門依靠重力自動關(guān)閉管口，保持密封.
②依靠機械彈力自封閉的地漏：如圖丙所示，有水時，水壓開擋板流入管道，當(dāng)沒有水或水比較少時，下面類似彈簧的裝置將擋板推起堵住管口.
③依靠硅膠伸縮自封閉的地漏：如圖丁所示，當(dāng)有水時硅膠管道被撐開，水流出，沒水時硅膠管收縮閉合完成管路的密封.
總之，干式地漏可確保地漏在無水狀態(tài)下依然能夠保持密封，適用于長時間無水流的地方，避免水封干涸失效
【例3】如圖所示的連通器，液體不流動時，A、B、C、D四個管內(nèi)的液面相平．下列做法中，液面靜止時A管液面與其它管液面不相平的是（????）A．將連通器傾斜放置B．A管內(nèi)繼續(xù)加入相同液體C．A管內(nèi)投入一些小金屬球D．將A管口堵住并使連通器傾斜
D．將A管口堵住并使連通器傾斜，堵住A管口之后，上端沒有開口，不符合連通器的特點，所以面靜止時A管液面與其它管液面不相平，故D符合題意。
C．A管內(nèi)投入一些小金屬球，符合上端開口下端連通的特點，液面靜止時A管液面與其它管液面相平，故C不符合題意；
B．A管內(nèi)繼續(xù)加入相同液體，符合上端開口下端連通的特點，液面靜止時A管液面與其它管液面相平，故B不符合題意；
【詳解】上端開口下端連通的容器叫連通器，連通器靜止時，液面相平。A．將連通器傾斜放置，符合上端開口下端連通的特點，液面靜止時A管液面與其它管液面相平，故A不符合題意；
思考：現(xiàn)在有一艘輪船，想要從上游去下游，可是遇見了水壩擋住了去路，你有辦法幫助輪船過去嗎？
三、了解連通器在社會生產(chǎn)中的應(yīng)用
此時上游閘門B打開，輪船就可以直接駛向上游了。
【視頻講解：連通器的工作原理】
【例4】我國三峽工程是舉世矚目的跨世紀(jì)工程，如圖是三峽船閘中輪船通過船閘的示意圖，水對閥門A右側(cè)的壓力（選填“大于”“等于”或“小于”）左側(cè)的壓力；此時打開上游閥門A，關(guān)閉下游閥門B，閘室和上游水道構(gòu)成。當(dāng)上游水道下降到和閘室水面相平后，打開上游閘門，輪船駛向閘室。
[2]打開上游閥門A，關(guān)閉下游閥門B，閘室和上游水道上端開口，底部相連通，構(gòu)成連通器。
【詳解】[1]閘室和上游水道構(gòu)成連通器，此時右側(cè)水深大于左水深，右側(cè)水對閥門A的壓強大于左側(cè)水對閥門A的壓強，右側(cè)水對閥門A的壓力大于左側(cè)水對閥門A的壓力。
　　三峽大壩的雙線五級船閘，它全長6.4公里，船閘上下落差達113米，船舶通過船閘要翻越40層樓房的高度，規(guī)模舉世無雙，是世界上最大的船閘。
【視頻欣賞：游戲講解三峽大壩】
一、雙線五級船閘1.提高通航能力：三峽工程位于長江重要的航道上，修建雙線五級船閘顯著提升了船舶的通航能力，以滿足日益增長的航運需求.通過增加船閘數(shù)量，可以同時容納更多船舶通行，減少等待時間，顯著提高運輸效率。
一、雙線五級船閘2. 適應(yīng)水位變化：由于長江水位變化幅度較大，多級船閘設(shè)計有效克服了上下游水位差異，使船舶能夠安全、平穩(wěn)地通過不同水位的河段，保障航運暢通。3. 增強運輸安全：五級船閘的設(shè)計提供了更為平穩(wěn)的過閘過程，減少了船舶在高水位落差下的風(fēng)險，大幅提高了航運的安全性.4. 經(jīng)濟效益：通過提高通航能力和效率，雙線五級船閘促進了區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，強化了長江沿岸城市間的貿(mào)易往來，降低了運輸成本，最大化地實現(xiàn)了經(jīng)濟效益.
二、垂直升船機垂直升船機主要用于幫助載重量較小的船舶過壩.典型的船舶類型包括小型客船、旅游船、工作船及些小型貨船.由于升船機的設(shè)計限制，其承載能力和尺寸范圍較小，因此不適用于大型貨輪或重載船舶.三、船舶通過垂直升船機過壩的過程1.進入升船機：船舶駛?cè)肷瑱C的船廂(也稱為吊箱)，這是一個大型水箱，可以容納船只和一定量的水.升船機的人口閘門隨即關(guān)閉，以確保船廂內(nèi)的水與外界隔絕.
2.水位調(diào)整：根據(jù)船舶所在的起始水位，調(diào)整船廂內(nèi)的水位，使其與外部水位一致，確保船舶在進出時的平穩(wěn)過渡。3.提升或下降：在船舶穩(wěn)定后，機械裝置(如電動機和滑輪系統(tǒng))啟動，垂直升降船廂，將船舶從起始水位提升至目標(biāo)水位，或從較高水位降至較低水位。4.到達目標(biāo)水位：當(dāng)船廂到達目標(biāo)水位后，目標(biāo)水位一側(cè)的閘門打開，進行水位的微調(diào)以確保船舶的平穩(wěn)過渡。
四、三峽工程創(chuàng)作的“世界之最”1.世界上規(guī)模最大的水利樞紐工程：三峽工程的建筑規(guī)模和綜合功能在全球范圍內(nèi)都無出其右2.裝機容量最大的水電站：三峽水電站的總裝機容量達到22 500 兆瓦，是世界上裝機容量最大的水電站3.年發(fā)電量紀(jì)錄：三峽工程的年發(fā)電量常年位居世界前列.4.最大規(guī)模的混凝土大壩：大壩全長3035 m，高185 m，是世界上規(guī)模最大的混凝土重力壩之一.5.最大規(guī)模的船閘：三峽大壩的雙線五級船閘是世界上規(guī)模最大的內(nèi)河船閘，大大提高了長江的航運能力.6.最大升船機：三峽升船機是世界上提升高度和提升重量最大的升船機，能夠顯著提高船舶的過壩效率.
五、水生生態(tài)保護措施1.魚類保護(1)人工增殖放流：建立魚類增殖站，定期放流本地魚種，以支持自然種群的繁殖和恢復(fù)(2)魚道設(shè)計：在大壩設(shè)計中考慮魚道的建設(shè)，幫助洄游魚類安全通過壩體.2.水質(zhì)監(jiān)測和管理(1)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)：安裝和運行水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測水體的物理、化學(xué)和生物參數(shù)(2)污染控制措施：在流域內(nèi)加強對污染源的控制，減少農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活污水的直接排放3.濕地恢復(fù)和保護(1)濕地保護區(qū)：在周邊區(qū)域建立濕地保護區(qū)，維護和恢復(fù)重要的濕地生態(tài)系統(tǒng)(2)植被恢復(fù)：在庫區(qū)和岸邊進行植被恢復(fù)，以穩(wěn)定土壤和提升生態(tài)功能.
【詳解】ABD．閥門K打開后，A、B的上端開口、底部連通，構(gòu)成了連通器。由于容器中裝同一種液體，并且液面相平，因此打開閥門后，液面仍保持相平，故液體不會流動，故D正確，AB錯誤；C．閥門打開時，A、B構(gòu)成了連通器。由于同種液體中，壓強與深度的大小有關(guān)，深度越深，壓強越大，a點的深度小于b點的深度，所以a點受到的壓強小于b點受到的壓強，故C錯誤。
3．如圖所示，船由下游經(jīng)過船閘駛往上游，船在下游要進入閘室時，先關(guān)閉閥門A和閘門C，再打開閥門，當(dāng)閘室中水位與下游水位時打開閘門D，船就可以駛?cè)腴l室。
【詳解】[1][2]船由下游經(jīng)過船閘駛往上游，船在下游要進入閘室時，先關(guān)閉閥門A和閘門C，再打開閥門B，此時下游與閘室構(gòu)成連通器，根據(jù)連通器的特點可知，閘室中水位與下游水位會相平，然后打開開閘門D，船就可以平穩(wěn)的駛?cè)腴l室。
4．我國自主發(fā)現(xiàn)首個深水深層大油田——開平南油田，最大水深532米，最大井深4831米。最大水深處的液體壓強是 Pa。如圖所示的是一種連體花瓶，在任何一個花瓶中倒入水，三個花瓶中的水位最后都會相平，這種花瓶應(yīng)用了原理。
【詳解】[1]兩側(cè)水渠和中間的涵洞底部相通，上端開口，構(gòu)成了一個連通器。[2]由題圖可知，A點的深度小于B點的深度，根據(jù)p=ρgh可知，水對A點的壓強小于水對B點的壓強。
[3]B點距離液面的深度h=5m+3m=8mB點所受液體壓強p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×8m=80000Pa
6．如圖所示，上端開口，下端連通的U形管______（選填“是”或“不是”）連通器，向此裝置內(nèi)注入一定量的水，待水靜止后，若此時將A管向右稍微傾斜待穩(wěn)定后，U形管底C點的壓強與傾斜前相比將_____（“變大”、“不變”或“變小”）。
【詳解】[1]根據(jù)連通器的定義：上端開口，底部連通的容器叫作連通器。由題意知，上端開口，下端連通的U形管是連通器。[2]將A管向右稍微傾斜待穩(wěn)定后，連通器內(nèi)液面的高度下降，根據(jù)公式p=ρgh可知，液體的密度不變，高度下降時，壓強減小，故U形管底C點的壓強與傾斜前相比將變小。
7．物理知識在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，如圖甲所示 “乳牛自動喂水器”利用的是原理；如圖乙所示修筑攔河大壩時要做成上窄下寬，主要是根據(jù)__ ____的特點。
【詳解】[1]乳牛自動喂水器的結(jié)構(gòu)符合上端開口、下部連通的容器，屬于連通器，利用的是連通器原理。[2]攔河大壩之所以修成“上窄下寬”的形狀，是因為液體內(nèi)部壓強隨著深度的增加而增大，越往下面，液體內(nèi)部壓強越大，所以修成上窄下寬的形狀，河壩才能堅固。

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