初中物理沪科版八年级全册第二节 科学探究：液体的压强第1课时教学设计

第2节　科学探究：液体的压强

第一课时　液体压强的特点

教学目标

【知识与技能】

1．通过观察实验，认识液体内部存在压强及液体内部压强的方向．

2．通过实验探究，解释液体压强的大小跟什么因素有关．

3．能熟练地运用液体压强的公式p＝ρhg进行计算．

【过程与方法】

1．能联系生活实际，感知液体压强是一种客观存在．

2．根据固体压强的概念，设计出证明液体压强存在的实验方法．

3．能通过实验探究体会到液体压强的大小与什么因素有关．

【情感、态度与价值观】

在观察实验中，培养学生的科学态度，对学习的过程、知识和方法进行总结，梳理所学知识，学会反思．

重点难点

【重点】

知道液体压强的特点．

【难点】

液体压强产生的原因，探究影响液体压强大小的因素．

教学过程

知识点一　科学探究：液体的压强

【自主学习】

阅读课本P148－150，完成以下问题：

1．液体对容器的底部和侧壁都有压强．液体压强产生的原因是液体受重力和液体具有流动性．

2．液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大；同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，液体密度越大，液体的压强也越大．

【合作探究】

演示　液体压强

从上图我们可以看到潜水员进入水中需要穿潜水服，水坝要建造成上窄下宽的．这些事例说明了什么？

答：说明了液体是有压强的．

探究一　液体压强的存在

如图所示的三个实验中的现象分别是什么？这些现象证明了什么？

答：甲、乙橡皮膜向外凸出，证明液体受重力作用，且有流动性，对容器底和侧壁有压强；丙中越往下的孔喷出的水越远，说明越深的地方水的压强越大．

演示一　U形管压强计

1．U形管压强计的构造是怎样的？

答：U形管压强计主要由U形管、橡皮管、探头、橡皮膜组成．

2．U形管压强计的用途是什么？

答：是测量液体内部压强的仪器．

3．简述U形管压强计的工作原理．

答：当将U形管压强计的探头放入液体内部某处时，U形管内左右两侧液面就会出现一定的高度差h，两边高度差越大，表示探头处橡皮膜受到的压强越大．

探究二　液体内部压强的特点

向一侧壁扎有两小孔的塑料瓶中装入液体，观察其现象．

可看到液体能从容器侧壁的孔中喷出．说明液体对容器侧壁有压强，它的大小与哪些因素有关呢？液体压强的特点又是怎样的呢？

答：实验目的：研究液体内部的压强的特点．

实验器材：微小压强计．

实验原理：如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会变形，U形管的两侧液面就会产生高度差．

实验步骤：①保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，探究液体内部同一深度各个方向压强的关系．

②增大探头在水中的深度，探究液体内部的压强与深度有什么关系．

③换用不同液体，探究在深度相同时，液体内部的压强是否与液体的密度有关．

实验现象：①同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等．②同种液体内部压强，深度越深，压强越大．③深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大．

实验分析及结论：①液体内部存在压强．②在液体内部的同一深度处，向各个方向的压强都相等．③深度越深，压强越大．④液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大．

【教师点拨】

1．压强计上的胶管不能弯折.

2．实验前出现U形管中液面不平时，拆掉胶管接头处，重新接好．

3．深度是指从液面向下到某处的竖直距离，用钢尺可以读出深度大小．

4．实验过程中用到了控制变量法和转换法.

【跟进训练】

用同一压强计探究液体内部压强的情景如图所示，其中乙(选填“甲”或“乙”)图中橡皮膜底部受到液体压强更大；若两烧杯中分别装的是盐水和水(ρ盐水＞ρ水)，根据实验现象，可以确定B(选填“A”或“B”)杯中装的盐水，这是因为在相同的深度，液体密度越大，液体压强越大．

知识点二　液体压强的计算

【自主学习】

阅读课本P150－151，完成以下问题：

计算液体压强的公式为p＝ρgh.p表示液体压强，单位是Pa；ρ是液体密度，单位是kg/m3；g是常量；h是液体的深度，单位是m.

【合作探究】

1．液体的压强跟液体的密度、深度有关，那么液体内部某处压强的大小如何确定呢？

答：如图所示，在底面积为S的容器中装有密度均为ρ的某种液体，在深度为h处有一点为A.

这个液柱的体积是：V＝Sh.

这个液柱的质量是：m＝ρV＝ρSh.

这个液柱对平面的压力是F＝G＝mg＝ρgSh.

平面受到的压强是p＝＝ρgh.

因此，深度为h处液体的压强为p＝ρgh.

2．液体对容器底部的压力大小与液体的重力大小一定相等吗？

答：不一定相等．如图所示，在不同形状的容器中，由F＝pS＝ρghS、G＝ρgV计算可知F甲＝G液，F乙<G液，F丙>G液．

【教师点拨】

p＝ρgh计算中应注意：

(1)液体内部压强公式p＝ρgh中的“h”不是高度，是液体中某研究点到液面的竖直深度．

(2)公式p＝是压强的定义式，适用于一切固体、液体和气体的压强计算；而公式p＝ρgh只适用于液体压强的计算．

(3)解决压强综合题时，一定要先分清是固体压强还是液体压强，一般情况下，解决固体压强问题时先计算压力(用F＝G总)，后考虑压强(用p＝)，解决液体压强时，先分析压强(用p＝ρgh)，再求压力(F＝pS)．

【跟进训练】

一种潜水服可以承受5.5×104 Pa的压强，那么潜水员穿上这样的衣服，潜入水中的最大深度是多少？(g取10 N/kg)

解：由p＝ρgh可得，潜入水中的最大深度h＝＝＝5.5 m．

课堂小结

1．科学探究：液体的压强

(1)液体压强产生的原因

(2)测量工具：U形管压强计

(3)探究液体内部压强的特点

2．液体压强的计算

p＝ρgh

练习设计

完成本课对应训练．

温馨提示：实验视频见课件．