北师大版（2024）八年级下册（2024）第三节 探寻连通器公开课教学课件ppt

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1.认识连通器，了解连通器的特点2.了解连通器在日常生活中的应用，探寻家庭排水设备中的连通器3.了解连通器在社会生产中的应用，调査三峡水利工程中的船闸.点
日常生活中的洒水壶和茶壶形状各异，但使用方法相似。将壶身倾斜就可以将壶中的水倒出来，而且壶中的水越少，倒水时就需要将壶身倾斜得越多。
1. 现象探究：洒水壶和茶壶在结构上的共同点
共同点：壶嘴开口，壶身也开口或通过盖上的小孔与外界连通，且壶嘴和壶身相连通。
思考：下图中各图片，它们在结构上有什么相同点？
1. 定义：上端开口、下端连通的容器叫连通器。
相同点：上端开口，下端联通
2. 连通器的特点：连通器里装入同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相平的。
【特别提示】凡是不符合上部开口、底部连通的容器都不是连通器。
3. 连通器中液面相平的条件
连通器中指有一种液体液体静止不动
【特别提示】若连通器中装入的液体不同是，即使液体静止不动，液面不一定相平。。
4. 连通器内液面相平的原因
设想在U形管连通器的底部有一“液片AB”，以该“液片”为研究对象。该“液片”把液体分为左、右两部分，该液片要受到两边液体的压力。
液体静止，液片AB处于平衡状态
水平方向，液片受力平衡 F左=F右
液片两侧压强相等，即 p左=p右
得出h左=h右，液片两侧液柱高度相等
1. 借助自制连通器检查画是否挂正 将软管的一端放入水中，慢慢吸或倒入水，直到软管中大约有一半的水，让水在软管中自由流动，尽量不要留有气泡.提起软管，将一端放置于画框的底边一个角处使水面与画框底边相平；将另一端放置于画框底边的另一角处，观察该角处画框底边与水面是否相平，如果相平，说明画框已经挂正，如果不相平，说明画框没有挂正，需要调整.
2. 自制人工喷泉根据连通器原理，当容器中的同种液体不流动时，液面保持相平，若两个容器中的液面不相平，则液体从液面高的一端向液面低的一端流动，因而水会从较低的尖嘴口向上喷出，形成喷泉.操作上要注意左边漏斗中的水位一定要高于右边“尖嘴”。
【例1】公道杯，古代汉族饮酒用的瓷制品。盛酒时只能浅平，不可过满，否则，杯中之酒便会漏掉，所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示，要使酒从杯底流出，其液面至少应高于（　　）A．A处B．B处C．C处D．D处
【详解】根据“公道杯”的内部结构图可知，杯体内部有倒扣的U形吸管，水位低于B点时，水还没有充满吸管，吸管内的水只能停留在倒U形吸管的右端，水不能从出水口排出；当杯中液面高于B处时，液体从出水口流出，直至杯内的液体与吸管右端管口齐平为止。故ACD不符合题意，B符合题意。
【例2】汽车在检修时通常会用液压千斤顶将汽车顶起抬高便于检修（如图甲）。图乙是液压千斤顶的示意图，它主要利用了密闭液体能大小不变地把压强向各个方向传递的特点，这个规律被称为           定律。若活塞B的横截面积是活塞A横截面积的5倍，不计活塞的重力，那么用100N的力作用在活塞A上，活塞B能举起重          N的物体。
四个瓶子与瓶子间的连接管构成了连通器，不但方便浇水，还可以为植物提供持续稳定的水分供应。
锅炉的水位计与内部构成连通器，通过观察外面的水位，可知道内部水位的高低
二、了解连通器在日常生活中的应用
水塔和自来水管构成连通器，水塔中水位比楼房内水龙头处高，打开水龙头时由于水位要保持相平，水便从水龙头处流出
洗手池排水后会存留一些废水在 U形回水管中，形成连通器，使管道中的臭气、病菌等不能进入室内，起到水封的作用
排水后在存水杯中有积水，有效隔离内外空气，防止下水道臭味、菌虫等进入室内。
厨房和卫生间的排水设备
1.厨房和卫生间的排水设备(1)水槽。厨房的水槽下面安装有排水系统负责将厨房用水排出，是最基本的排水设备。一般在水槽下方废水出口处使用连通器原理形成水封，阻止异味进入室内。(2)地漏。地漏是卫生间常见的排水设备，常安装在卫生间地板的最低点，用于排除地面积水，地漏的存水杯中应用了连通器。(3)洗衣机。洗衣机利用排水软管在管道和洗衣机间形成连通器，将水排出.(4)抽水马桶。马桶中部的存水弯应用了连通器，在排水结束后通过存水形成水封，有效阻止下水道的异味进入室内。
2.不同地漏的工作原理(1)水封地漏 由盖板、过滤网和排水口组成，如图甲所示，通过地漏盖板和过滤网，水流依靠重力自然排入排水管，适用于排水需求不高的区域，如阳台、露台等，水封地漏的原理就是地漏芯中存有一定量的水，以此达到不返味的效果.如果家中长时间没人，地漏存水干涸就没有防臭作用了;即使水没有干涸，封起来的脏水时间一长就发酵出臭味和细菌，反而变成了污染源。
(2)干式地漏①依靠重力自封闭的地漏：如图乙所示，有水时水流会冲开封闭门，让水顺利排出;无水时，封闭门依靠重力自动关闭管口，保持密封.
②依靠机械弹力自封闭的地漏：如图丙所示，有水时，水压开挡板流入管道，当没有水或水比较少时，下面类似弹簧的装置将挡板推起堵住管口.
③依靠硅胶伸缩自封闭的地漏：如图丁所示，当有水时硅胶管道被撑开，水流出，没水时硅胶管收缩闭合完成管路的密封.
总之，干式地漏可确保地漏在无水状态下依然能够保持密封，适用于长时间无水流的地方，避免水封干涸失效
【例3】如图所示的连通器，液体不流动时，A、B、C、D四个管内的液面相平．下列做法中，液面静止时A管液面与其它管液面不相平的是（    ）A．将连通器倾斜放置B．A管内继续加入相同液体C．A管内投入一些小金属球D．将A管口堵住并使连通器倾斜
D．将A管口堵住并使连通器倾斜，堵住A管口之后，上端没有开口，不符合连通器的特点，所以面静止时A管液面与其它管液面不相平，故D符合题意。
C．A管内投入一些小金属球，符合上端开口下端连通的特点，液面静止时A管液面与其它管液面相平，故C不符合题意；
B．A管内继续加入相同液体，符合上端开口下端连通的特点，液面静止时A管液面与其它管液面相平，故B不符合题意；
【详解】上端开口下端连通的容器叫连通器，连通器静止时，液面相平。A．将连通器倾斜放置，符合上端开口下端连通的特点，液面静止时A管液面与其它管液面相平，故A不符合题意；
思考：现在有一艘轮船，想要从上游去下游，可是遇见了水坝挡住了去路，你有办法帮助轮船过去吗？
三、了解连通器在社会生产中的应用
此时上游闸门B打开，轮船就可以直接驶向上游了。
【视频讲解：连通器的工作原理】
【例4】我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图是三峡船闸中轮船通过船闸的示意图，水对阀门A右侧的压力 （选填“大于”“等于”或“小于”）左侧的压力；此时打开上游阀门A，关闭下游阀门B，闸室和上游水道构成 。当上游水道下降到和闸室水面相平后，打开上游闸门，轮船驶向闸室。
[2]打开上游阀门A，关闭下游阀门B，闸室和上游水道上端开口，底部相连通，构成连通器。
【详解】[1]闸室和上游水道构成连通器，此时右侧水深大于左水深，右侧水对阀门A的压强大于左侧水对阀门A的压强，右侧水对阀门A的压力大于左侧水对阀门A的压力。
　　三峡大坝的双线五级船闸，它全长6.4公里，船闸上下落差达113米，船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度，规模举世无双，是世界上最大的船闸。
【视频欣赏：游戏讲解三峡大坝】
一、双线五级船闸1.提高通航能力：三峡工程位于长江重要的航道上，修建双线五级船闸显著提升了船舶的通航能力，以满足日益增长的航运需求.通过增加船闸数量，可以同时容纳更多船舶通行，减少等待时间，显著提高运输效率。
一、双线五级船闸2. 适应水位变化：由于长江水位变化幅度较大，多级船闸设计有效克服了上下游水位差异，使船舶能够安全、平稳地通过不同水位的河段，保障航运畅通。3. 增强运输安全：五级船闸的设计提供了更为平稳的过闸过程，减少了船舶在高水位落差下的风险，大幅提高了航运的安全性.4. 经济效益：通过提高通航能力和效率，双线五级船闸促进了区域经济的发展，强化了长江沿岸城市间的贸易往来，降低了运输成本，最大化地实现了经济效益.
二、垂直升船机垂直升船机主要用于帮助载重量较小的船舶过坝.典型的船舶类型包括小型客船、旅游船、工作船及些小型货船.由于升船机的设计限制，其承载能力和尺寸范围较小，因此不适用于大型货轮或重载船舶.三、船舶通过垂直升船机过坝的过程1.进入升船机：船舶驶入升船机的船厢(也称为吊箱)，这是一个大型水箱，可以容纳船只和一定量的水.升船机的人口闸门随即关闭，以确保船厢内的水与外界隔绝.
2.水位调整：根据船舶所在的起始水位，调整船厢内的水位，使其与外部水位一致，确保船舶在进出时的平稳过渡。3.提升或下降：在船舶稳定后，机械装置(如电动机和滑轮系统)启动，垂直升降船厢，将船舶从起始水位提升至目标水位，或从较高水位降至较低水位。4.到达目标水位：当船厢到达目标水位后，目标水位一侧的闸门打开，进行水位的微调以确保船舶的平稳过渡。
四、三峡工程创作的“世界之最”1.世界上规模最大的水利枢纽工程：三峡工程的建筑规模和综合功能在全球范围内都无出其右2.装机容量最大的水电站：三峡水电站的总装机容量达到22 500 兆瓦，是世界上装机容量最大的水电站3.年发电量纪录：三峡工程的年发电量常年位居世界前列.4.最大规模的混凝土大坝：大坝全长3035 m，高185 m，是世界上规模最大的混凝土重力坝之一.5.最大规模的船闸：三峡大坝的双线五级船闸是世界上规模最大的内河船闸，大大提高了长江的航运能力.6.最大升船机：三峡升船机是世界上提升高度和提升重量最大的升船机，能够显著提高船舶的过坝效率.
五、水生生态保护措施1.鱼类保护(1)人工增殖放流：建立鱼类增殖站，定期放流本地鱼种，以支持自然种群的繁殖和恢复(2)鱼道设计：在大坝设计中考虑鱼道的建设，帮助洄游鱼类安全通过坝体.2.水质监测和管理(1)水质监测系统：安装和运行水质监测系统，实时监测水体的物理、化学和生物参数(2)污染控制措施：在流域内加强对污染源的控制，减少农业、工业和生活污水的直接排放3.湿地恢复和保护(1)湿地保护区：在周边区域建立湿地保护区，维护和恢复重要的湿地生态系统(2)植被恢复：在库区和岸边进行植被恢复，以稳定土壤和提升生态功能.
【详解】ABD．阀门K打开后，A、B的上端开口、底部连通，构成了连通器。由于容器中装同一种液体，并且液面相平，因此打开阀门后，液面仍保持相平，故液体不会流动，故D正确，AB错误；C．阀门打开时，A、B构成了连通器。由于同种液体中，压强与深度的大小有关，深度越深，压强越大，a点的深度小于b点的深度，所以a点受到的压强小于b点受到的压强，故C错误。
3．如图所示，船由下游经过船闸驶往上游，船在下游要进入闸室时，先关闭阀门A和闸门C，再打开阀门 ，当闸室中水位与下游水位 时打开闸门D，船就可以驶入闸室。
【详解】[1][2]船由下游经过船闸驶往上游，船在下游要进入闸室时，先关闭阀门A和闸门C，再打开阀门B，此时下游与闸室构成连通器，根据连通器的特点可知，闸室中水位与下游水位会相平，然后打开开闸门D，船就可以平稳的驶入闸室。
4．我国自主发现首个深水深层大油田——开平南油田，最大水深532米，最大井深4831米。最大水深处的液体压强是 Pa。如图所示的是一种连体花瓶，在任何一个花瓶中倒入水，三个花瓶中的水位最后都会相平，这种花瓶应用了 原理。
【详解】[1]两侧水渠和中间的涵洞底部相通，上端开口，构成了一个连通器。[2]由题图可知，A点的深度小于B点的深度，根据p=ρgh可知，水对A点的压强小于水对B点的压强。
[3]B点距离液面的深度h=5m+3m=8mB点所受液体压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×8m=80000Pa
6．如图所示，上端开口，下端连通的U形管______（选填“是”或“不是”）连通器，向此装置内注入一定量的水，待水静止后，若此时将A管向右稍微倾斜待稳定后，U形管底C点的压强与倾斜前相比将_____（“变大”、“不变”或“变小”）。
【详解】[1]根据连通器的定义：上端开口，底部连通的容器叫作连通器。由题意知，上端开口，下端连通的U形管是连通器。[2]将A管向右稍微倾斜待稳定后，连通器内液面的高度下降，根据公式p=ρgh可知，液体的密度不变，高度下降时，压强减小，故U形管底C点的压强与倾斜前相比将变小。
7．物理知识在日常生活中有着广泛的应用，如图甲所示 “乳牛自动喂水器”利用的是 原理； 如图乙所示修筑拦河大坝时要做成上窄下宽，主要是根据__ ____的特点。
【详解】[1]乳牛自动喂水器的结构符合上端开口、下部连通的容器，属于连通器，利用的是连通器原理。[2]拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状，是因为液体内部压强随着深度的增加而增大，越往下面，液体内部压强越大，所以修成上窄下宽的形状，河坝才能坚固。