沪科版八年级全册第二节 科学探究：液体的压强教案配套ppt课件

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液体压强的特点及产生原因探究液体压强大小的影响因素液体压强的计算公式连通器液体压强的传递——帕斯卡定律
液体压强的特点及产生原因
液体压强的特点：液体对容器底部和侧壁都有压强，液体内部也有压强。2. 液体压强产生的原因(1)液体受重力，所以液体对容器底部有压强。(2)液体具有流动性，所以液体对容器侧壁有压强，液体内部向各个方向也都有压强。
知识迁移在探究压力作用效果的影响因素时，选择容易发生形变的海绵或沙子等物体，用转换法将压力的作用效果转换为物体的形变程度。在探究液体压强的特点时，需要通过物体的形变程度来反映液体压强的大小，所以要选择容易发生形变且不吸水的物体，例如橡皮膜、气球等。
归纳总结形态特征决定压强特点：(1)固体：没有流动性，所以只对被其挤压的物体产生压强，对接触但没有被挤压的物体不产生压强。(2)液体：受重力作用，且具有流动性，所以对容器底部、容器侧壁、其内部接触的物体都产生压强。(3) 气体：若气体也产生压强，猜想它的压强特点接近固体，还是液体？
一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直浸入水中，第一次瓶口朝上，如图1 甲所示，第二次瓶口朝下，如图乙所示。第一次橡皮膜向______，第二次橡皮膜向______(前两空均填“内凹”或“外凸”)。如果没有橡皮膜，水______(填“会”或“不会”)产生压强。
解析：液体对橡皮膜产生的压力都是垂直于橡皮膜，且指向橡皮膜，所以甲、乙两次橡皮膜都是向内凹；橡皮膜只是通过形变反映了液体产生的压强，有没有橡皮膜，水都会产生压强。
探究液体压强大小的影响因素
1. 猜想液体压强大小的影响因素
思想方法利用比较法发现液体压强大小的影响因素：(1)相同容器内都装有水，水的深度不同，薄膜凸起程度不同，猜想液体压强大小与液体深度有关。(2)相同容器内液体深度相同，液体密度不同，薄膜凸起程度不同，猜想液体压强大小与液体密度有关。
2. 设计实验：(1)实验装置——U 形管压强计①结构：如图2，金属盒和U 形管通过橡胶管连接；U 形管内装有带颜色的液体。
② 测量液体压强的原理：橡皮膜受到液体压强作用发生凹陷→挤压内部空气→空气挤压有色液体→ U 形管两侧液面出现高度差。
(2)探究液体压强与液体深度、液体密度的关系①探究液体压强与液体深度的关系② 探究液体压强与液体密度的关系
控制液体密度不变→用同种液体改变金属盒距离液面的高度
控制金属盒距离液面的高度不变改变液体的密度
实验点拨1 . U形管压强计使用注意事项 ：(1)实验前要保证U形管两侧液面在同一水平面上，如果不在同一水平面上，可以把橡胶管拔出，重新安装。(2) 实验前要检查U形管压强计的气密性，方法是用手轻按金属盒上的橡皮膜 ，观察U形管两侧液面是否出现高度差。如果变化不明显，说明U形管压强计漏气，要查出原因加以调试；若高度差变化明显，说明装置不漏气。
2 . 物理量具体化在设计实验方案时，必须要把需要控制的物理量转化为可实际操作的物理量：(1) “液体深度”→金属盒距离液面的高度。(2) “液体密度”→改变容器内液体的种类或向水中加盐。
3. 实验过程及结论分析(1)探究液体压强与液体深度的关系
结论：当液体密度相同时，液体深度越大，液体的压强越大。
(2)探究液体压强与液体密度的关系
结论：液体深度相同时，液体密度越大，液体的压强越大。
(3)补充探究：探究液体压强与方向的关系
结论： 液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等。总结： 液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大；不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。
归纳总结实验结论的描述：(1)忽略一个变量：观察变量反映了因变量的大小，所以在描述实验结论时，不用描述观察变量。(2)体现三个变量：①为了体现实验结论的严谨性，必须描述控制变量。②为了体现因变量与自变量的关系，必须描述自变量和因变量的变化情况。
细节点拨无关变量——方向：在探究液体内部压强与方向的关系时，方向是自变量，液体压强大小是因变量。实验结论表明：液体内部压强大小与方向无关，方向是无关变量。
[中考·钦州] 如图6 所示，水平地面上A、B 两圆柱形容器中的液面相平，甲、乙、丙三处液体的压强分别为p甲、p乙和p丙(ρ水﹥ρ煤油)，则p甲、p乙和p丙的大小关系为( )A. p 甲=p 乙> p 丙B. p 甲> p 乙> p 丙C. p 甲﹤ p 乙﹤ p 丙D. p 甲=p 乙﹤ p 丙
解析：根据液体内部压强的特点可知，甲、乙两处的深度相同，由于ρ 水﹥ρ 煤油，所以p甲﹥ p乙；乙、丙两处，液体密度相同，由于h 乙﹥ h 丙，所以p 乙﹥ p 丙，综上所述p甲﹥ p乙﹥p 丙。
思路点拨比较液体压强大小的解题模型：
1. 液体压强公式的推导：如图7，在容器的液体中，取一底面积为S、高为h 的液柱，液柱的上表面为液面的一部分。则：
2. 液体压强公式：p=ρgh(1)公式中字母表示的物理量及其单位：
(2)公式理解：① 公式中各物理量的单位都应统一取国际单位制中的单位，这样算出的压强单位才是“帕斯卡”。② 公式中“h”是液体的深度，而非液体的高度。深度是指液面到被研究点的竖直距离。
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深度理解深度h 的图解不同位置(小黑点)的液体深度h：
易错提醒利用公式p=ρgh计算时，单位要统一，密度ρ的单位是kg/m3，深度h的单位是m,压强p的单位是Pa。
如图9 所示容器中装有水，g 取10 N/kg，ρ水＝ 1.0×103 kg/m3。求：
(1)水对容器底部B 处的压强。
解：由图可知，B 处水的深度hB=35 cm=0.35 m， 水对容器底部B 处的压强pB=ρ 水ghB=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.35 m=3.5×103 Pa。
(2)水对容器顶部A 处的压强。
解：由图可知，A 处的深度hA=35 cm－18 cm =17 cm=0.17 m，水对容器顶部A 处的压强pA=ρ 水ghA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.17 m=1.7×103 Pa。
1. 连通器的定义：如图10 甲所示，上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。
温馨提示U形管压强计不是连通器，若U形管压强计的橡皮膜漏气，则U形管压强计的左右两管就构成了连通器。
2. 连通器的特点(1)推导：如图乙所示的是装有同一种液体的连通器，假设容器底部有一薄液片，静止液体内薄液片处于静止状态。薄液片处于静止状态→薄液片左右两边受到的液体压力相等，即F 左=F 右→ p 左S=p 右S → p 左=p 右→ρ左gh 左=ρ右gh 右 h 左=h 右。
(2)结论：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。
思想方法理想模型法：为了方便研究问题，我们在推导液体压强公式时，设想了一液柱；在推导连通器内各部分液面高度关系时，设想了一薄液片。这种研究问题的方法，叫做理想模型法。
归纳总结连通器原理解题模型：
在装修房屋时，工人师傅常把一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端(两端开口)靠在墙面的不同地方并做出标记，这样做利用了______的原理，目的是保证两点在______________ 。
解析：由于塑料软管中装有水，软管两端开口，底部相连通，符合连通器的结构特征；连通器中的同种液体静止时，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上，因此工人师傅这样做的目的是保证两点在同一水平面上。
液体压强的传递——帕斯卡定律
1. 帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
深度理解从原理到应用：液体压强的特点及帕斯卡定律，都是物理规律，这些本来就存在，需要我们去发现。水壶、液压机等，是物理规律的应用，这些本来没有，是人类利用知识发明、创造的。为了把物理规律变成应用，首先，我们需要理解物理规律并有应用物理规律的意识；然后，能根据需要，通过尝试、对比、改进等，制作出符合应用要求的工具。
如图12 为液压机原理图，液压机内装有同种液体，活塞A、B 的面积SA∶SB ＝ 1∶4，当用50 N 的力作用在活塞A上时，活塞B 能举起 ______N 的物体。(不计摩擦和活塞所受的重力)
思路点拨帕斯卡定律应用解题模型：