小小發(fā)明家系列課講義力學(xué)模塊第六課：液壓起重機一、課程目標(biāo)知識學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解水中有壓力，且朝向各個方向；2.重點認(rèn)識液壓的大小：水中任意一點受到的壓力（即水中的壓強）和液體高度有關(guān)；3.了解液壓的應(yīng)用：液壓大力士；4.一般了解液壓的應(yīng)用，并認(rèn)識液壓起重機的工作原理：液體把壓力從一端平穩(wěn)的傳遞到另一端。探究學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過生活中的潛水現(xiàn)象了解海水壓強的威力，對于安全潛水有一定認(rèn)知；2.通過游戲及實驗探討了解液壓的存在及影響液壓大小的因素；3.通過身邊的液壓應(yīng)用了解液壓的優(yōu)點；火星盒子制作目標(biāo)：1.觀察和認(rèn)識液壓起重機的組成部分和主要元件；2.在教師指導(dǎo)下動手組裝完成液壓起重機的制作；3.通過液壓起重機的使用，了解液壓的特點。二、課堂組織形式1.組織開放式問題討論2.問答式課堂互動3.隨堂趣味測試題4.融入趣味故事講解5.設(shè)計互動探究實驗6.火星盒子制作演示和指導(dǎo)7.課后習(xí)題鞏固三、課堂準(zhǔn)備名稱內(nèi)容來源備注1PT課件課程全流程演示文稿火星人俱樂部課件2相關(guān)參考視頻實錄視頻、說課視頻、實操說課視頻火星人俱樂部備課視頻3互動實驗觀察水中的壓力壓強計100ml大量（或水盆）水液壓和深度的關(guān)系：塑料瓶、水盆、大頭針液壓大力士：30ml、1ml針管各1個，5ml針管2個（套件里）老師自備4學(xué)生組裝器材及工具火星盒子——液壓起重（每人一套螺絲（每人一套）火星盒子需按學(xué)生數(shù)量訂購；螺絲刀需根據(jù)學(xué)生數(shù)量由教師提前準(zhǔn)備。5課后習(xí)題考核本科學(xué)習(xí)知識點，客觀題主觀題本講義附件部分四、詳細(xì)上課流程本課包課堂熱和7步體流：（第-4步理論講時控制需在0分內(nèi)通生活中潛水引水中的力通系列實認(rèn)識液，觀和總出液和高有關(guān)和器形大小關(guān)簡認(rèn)識水的備和全及海動的特征最了解液壓應(yīng)用掌握壓起機的作原。（）第5步學(xué)動手作組完成液起重，教師導(dǎo)、護秩、保安全時長制在-5分。（）第6步課程結(jié)，長為0分。（）第7步課后業(yè)布，把堂內(nèi)延伸生活。上課步驟主要內(nèi)容注意事項【第1步】引入液壓【對應(yīng)PT】“海底世界”部分【時長】in【銜接】小朋友們大家好今天我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容和水有關(guān)說到水老師就想起了海洋，海洋里有很多很多美麗的生物，老師找到了一段視頻，我們一起欣賞一下吧。###視頻視頻引入【銜接】哇，看完這個視頻之后好想去潛水啊，和海底的生物來個親密接觸，同學(xué)們你們想嗎？也想去對吧，想去潛水得先會游泳，那么在座的小朋引入水下的壓強友們，會游泳的舉個手。那么你們知道一般游泳池有多深嗎？你們平時用的游泳池不到1米深，老師進(jìn)去只能到腰。這個水實在太淺了，如果我們?nèi)ゴ蠛＠镉斡敬蠹矣X得你們能不能潛的更深大家猜猜看3米，10米，10米，你們覺得自己可以有多深？【銜接】覺得自己可以游到100米深的小朋友你們太厲害了趕上了世界上徒手潛水最深的人了，在沒有任何裝備的情況下，世界上頂級的潛水員一口氣可以潛到水下113米。那么為什么我們不能潛到更深的地方呢？【銜接】有科學(xué)加做了一個實驗?zāi)昧艘粋€封住的易拉罐空瓶潛水結(jié)果到了水下100的時候，易拉罐瓶突然爆炸了，是誰把易拉罐壓爆了呢？水里真的有壓力呢？【第2步】認(rèn)識液壓【對應(yīng)PT液體的壓強”部分【時長】2in【銜接】我們一起試一試【實驗】材料準(zhǔn)備：壓強計、100ml大量杯、水實驗過程：通過實驗認(rèn)識液壓且知道液壓方向是四面八方的1、準(zhǔn)備好壓強計，在U型管中加入水2用手?jǐn)D壓薄膜讓學(xué)生觀察水面變化并總結(jié)原（手對薄膜施加了力）3、把壓強計薄膜放進(jìn)盛水的大量杯里，觀察U型管里水面變化，并總結(jié)原因。4、改變薄膜方向，觀察U型管里水面變化實驗總結(jié)：水給了薄膜壓力，而且不管薄膜沖向哪一個方形，都會受到水的擠壓。【講解】那么水里的壓力究竟有多大呢？很久之前就有一個科學(xué)家做了一個非常有名的木桶實驗。他叫做帕斯卡，他找了一個大木桶裝滿了水，這個木桶完全沒事然后他在木桶上邊接了一個玻璃管其他地方全部都封住，這個玻璃管只有我的手指頭這么粗，但是非常長，伸到了房頂，接著帕斯卡就往細(xì)長的玻璃管里加水大家猜猜看發(fā)生了什么？才加了2杯水，木桶突然裂開了。這2杯水的力氣為什么這么大呢？大家觀察一下，能找到原因呢？【銜接】帕斯卡的木桶實驗引出液壓的強度好像這個玻璃管，玻璃管連在木桶上，而且比較長，即使只加一杯水，水面也會比較高？那么我們來設(shè)想一下，木桶受到的壓力可能和什么有關(guān)，水面的高度。【銜接】我們不妨用壓強計測一下【實驗】材料準(zhǔn)備：壓強計、100ml大量杯、水實驗過程1、把壓強計的薄膜放在不同的水深處，觀察U形水槽的變化。實驗總結(jié)：水中壓力的大小和深度有關(guān)系。實驗證明液壓和深度有關(guān)【隨堂小測試】一個瓶子上開高低不同的三個小孔，向瓶子里加滿水，請問這三個孔哪一個噴的水更遠(yuǎn)？為什么？（此步驟可以做一個實驗）【講解】那么我們就知道了，帕斯卡的木桶，雖然玻璃管很細(xì)，但是很高，當(dāng)向玻璃管里加水時，水面就會升的很高，木桶上的每一個點上受到的壓力都會突然增大，導(dǎo)致破裂。【第3步】了解深海壓強【對應(yīng)PT海底1萬米”部分【時長】1in【銜接】那么我們再回到潛水的問題上，大家看到大概三四米的水高就把木桶給壓爆了你覺得你能承受多深的水壓呢？正常人到了水下30米就受不了了，如果你想潛到100米就要要穿潛水服，不然你的肺就會被水壓到拳頭這么大，頭暈?zāi)垦！⒍Q，還容易休克【講解】如果你想潛到水下幾千米，就要穿上這樣的抗水壓潛水服，當(dāng)然這一件衣服的價格是270萬美元，所以你要考慮一下自己買得起嗎？反正我是買不起為什么呢？因為到了水下5千米的位置海水的壓力有多大呢？就相當(dāng)于一頭大象踩在了你的腳指頭上，自己想想吧，骨頭肯定是要碎了。【講解】那如果想潛到水下1萬米呢？那就要坐潛水艇啦，否則的話，你的腦袋會承受多大的壓力呢？還是按大象算那你腦袋上要頂著2千頭大象了，在這么深的水里，連骨頭都不會有了，被壓成渣渣了。簡單認(rèn)識潛水安全性和海底壓強有多大【銜接】簡單了解深海魚的特點知道為那么問題來了，海底1萬米是什么顏色呢？是藍(lán)藍(lán)的大海嗎？不是一篇漆黑因為沒有陽光了實際上海水1千米以下的地方就已經(jīng)沒有光了。那這么深的地方有魚嗎？如果魚生活在這里，怕是早被海水壓扁了吧。【銜接】目前人類發(fā)現(xiàn)的最深的魚是在海底800米這個魚在馬里亞納海底像蝸牛一樣柔軟，所以叫馬里亞納蝸牛，我們中國也叫他獅子魚。【銜接】為什么魚可以生活在這么深的海水里卻安然無恙呢？我們一起看一個小視頻。【講解】同學(xué)們看懂了嗎？魚把自己的身體變得和水一樣，骨骼也非常的柔軟，怎么壓都無所謂了。【隨堂小測試】那么深海魚可以活著撈起來，然后養(yǎng)在我們的水庫里嗎？（圖為馬里亞納蝸牛）

什么它們可以生活在深海處【第4步】了解液壓應(yīng)用【對應(yīng)PT】“生活中的液壓”部分【時長】1min

【銜接】魚類能夠適應(yīng)高壓的水下生活還有一種動物-烏鴉憑借聰明才智最近可把液壓玩壞了，我們一起看看這個烏鴉做了什么。【講解】同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了這三個管子有什么秘密了嗎？烏鴉最后怎么吃到了肉？往右邊的管子里加石頭，中間的肉就會飄起來，往左邊的管子加石頭，中間管子不會動這是為什么呢?原來左邊的管子是獨立的而右邊兩個管子是連在一起的，這個其實叫做連通器。【講解】連通器有什么特點呢我們一起看一下這及格管子下邊是連在一起的，那么不管管子是什么形狀，往里邊加水，所有的水柱都是一樣高的。所以這個水面和管子的形狀是沒有關(guān)系的。【講解】連通器在我們生活里也是有用到的，比如水壺側(cè)邊的壺嘴和壺身是一樣高的，只要輕微傾斜，水就可以從壺嘴倒出或或者U形管的分酒器，就像我們的壓強計一樣，我們拿起一端，抬高，水就會從U型管另一端流出來。

認(rèn)識連通器再次鞏固液體壓強和容器形狀大小無關(guān)只和液面高度有關(guān)?? ( ):lML30ML10ml:l ( )21233PK4:: ( )?()上百噸的東西【講解】我們今天要做的呢，就是一個簡易版的液壓起重機，原理非常簡單，這里有兩個針管我們把它們連在一起，當(dāng)我用力擠壓其中一個的時候，水就會把這個壓力傳給另外一個針管，然后就可以把東西抬起來啦！那么手持的這一端應(yīng)該用細(xì)的還是粗的呢？應(yīng)該是細(xì)的，越細(xì)越省力。【第5步】動手制作【對應(yīng)P