八年级下册物理 初步认识液体压强(导学案)

第2节液体的压强杭信一中何逸冬长郡中学史李东第1课时初步认识液体压强课题初步认识液体压强课型新授课随风潜入夜，润物细无声。

出自杜甫的《春夜喜雨》◆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，了解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=ρgh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，能对学习的过程、知识和方法进行总结，梳理所学知识，学会反思.教学难点液体压强产生的原因，探究影响液体压强大小的因素.教学课时1课时课前预习1.液体由于受重力作用对容器底部有压强；由于具有流动性，对阻碍它流动的容器壁也有压强.2.液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各个方向的压强相等；深度增大，液体的压强增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大.3.液体内部压强的计算公式为p=ρgh，式中p表示液体自身产生的向各个方向的压强，单位是Pa；ρ表示液体的密度，单位是kg/m3；h是指液体的深度，单位是m；由液体压强公式可知液体压强只与液体的密度和在液体中的深度有关，与液体的重力无关.巩固复习教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.新课导入教师播放潜水艇工作、我国潜水员潜入深水工作的视频,并提出问题：(1)为什么潜水艇要用厚钢板制成呢？(2)为什么潜水员要穿抗压能力很强的潜水服呢？(3)潜水员下潜深度为什么会有限制？学生观察、并思考，发表自己的看法.教师演示实验：塑料袋装满水后鼓起来,让学生用手指触摸，感受有什么感觉？生：用手指触摸面，会感到有压力.备课笔记新课导入师：前面我们学习了固体压强，知道了单位面积受到压力就会产生压强，那么液体对它的容器有压力，液体会不会有压强呢？生：有压强.师：是的，液体也像固体一样有压强.液体的压强有什么特点呢？如何计算呢？好，我们现在就来研究这个问题.进行新课知识点1 液体压强的产生及特点1.液体压强的产生教师利用如图甲所示的装置进行演示实验，引导学生观察，并思考刚才提出的问题.甲乙丙师：大家先观察没有倒入水之前，橡皮膜的情况，然后当水不断倒下时，能看到橡皮膜有什么变化？生：倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜向外凸出.师：为什么呢？生：水对它有压强.这个压强是怎么产生的呢？生：水的重力.对了，正是由于液体自身的重力才产生了压强.水和固体物质有不同的特点吗？生：水是液体，液体具有流动性.水倒入杯中时，会不会对阻碍其流动的侧壁有力的作用呢？生：也应该吧.（不敢确定）那我们一起通过实验来检验同学们的分析.教师演实验1：在侧壁开口的玻璃圆筒上扎上橡皮膜（如图乙）请同学们观察倒水前后橡皮膜的情况.备课笔记规律总结：（1）液体由于有重力，所以对容器有压强；（2）液体由于具有流动性，所以对阻碍它流散的容器壁也有压强.进行新课2.液体压强的特点（1）认识压强计.请同学们思考液体是不是只对容器底部和容器侧壁有压强呢？液体内部压强的大小又有什么特点呢？学生思考、讨论：应该不是吧.（不敢确定）同学们不要着急，我们先一起来认识测量液体压强的工具——压强计.教师展示压强计实物，并结合多媒体课件帮助学生认识压强计的构造和测量原理.认识压强计（多媒体课件）（1）作用：测量液体内部的压强.（2）构造：一侧装有橡皮膜的金属盒（即探头）、橡皮管、U形玻璃管（内装红色液体）、刻度板、底座.（3）测量原理：当金属盒上的橡皮膜受到压强时，U形管两端的液面出现高度差.压强越大，U形管两边液面的高度差越大.教师讲解U形管压强计的使用方法，引导学生思考U形管压强计是通过什么来展示液体也存在压强的？（提示：向U形管中加入适量的红颜色的水，提醒学生注意观察U 形管中两边水柱的高度变化.学生发现：当把带有橡皮膜的金属盒放入水中时，U形管中两边水柱的高度不相平，出现了高度差.）学生观察，回答：通过U形管中两边红色水柱的高度变化来反映液体的压强变化.（2）利用压强计探究液体压强的特点.实验前教师用多媒体展示以下问题，以帮助学生确定实验探究的内容.思考题：（1）液体内部是否有压强？向哪个方向？（2）在同一深度，液体向各个方向的压强大小关系如何？（3）同一液体中，随深度的增大，压强的大小如何变化？（4）在同一深度，水和盐水产生的压强大小相等吗？教师引导学生参照教材P34《演示》进行实验（提醒学生运用“控制变量法”操作），并将测量结果填入自己设计的表格中.实验探究：影响液体内部压强大小的因素.（供参考）备课笔记小组问题探讨：为什么U形管压强计两边液面的高度差能反映待测点处的液体压强？方法提示：实验中通过U形管中两边红色水柱的高度变化来反映液体的压强变化用到了“转换法”.进行新课注意：①实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气，方法是用一恒定压力作用一段时间看压强计两管液面的高度差是否发生变化，如果不变，说明不漏气；如果变化，则要查出原因，加以修整.②搞清实验所使用的液体是什么.③不能让压强计管中液面高度差过大，以免使部分有色液体从管中流出；如果流出了，则把连接用的橡皮管取下重新连接即可解决.设计表格(供参考):学生分组实验,教师巡视指导.学生记录数据，分析、讨论，教师进行总结和板书.板书：液体压强的特点：①液体内部朝各个方向都有压强；②在同一深度，各个方向的压强均相等；③随着深度增加，液体的压强增大；④液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大.例题1(用多媒体展示)下表是小明同学利用下图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据.（1）实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为 . 备课笔记易错提示：在叙述液体压强特点时不要把深度说成高度.方法总结：液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，与容器形状无关，液体的密度一定时，深度越大，压强越大；在同一深度，各点的压强都相等.进行新课（2）综合分析上列实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：①，该结论是通过分析比较实验序号的数据得出来的.②，该结论是通过分析比较实验序号的数据得出来的.解析：在液体内部同一深度处，向各个方向的压强是相等的，而第4次实验中记录的数据与3、5、6不相等，故第4次记录的数据是错误的.从实验次数1、2、3可看出，随着液体深度的增加，液体产生的压强在逐渐增大，而从实验次数3、5、6可以看出，在液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等.答案：（1）4（2）①液体内部的压强随深度的增加而增大1、2、3②在同一深度，液体向各个方向的压强都相等3、5、6知识点2 液体压强的计算师：我们知道液体压强的特点，那液体某点处的压强如何计算呢？学生思考.教师用多媒体展示圆柱体液柱的物理模型.(图参见教材P35图9.2-3)师：要知道液面下某处竖直向下的压强，可以设想在此处有个水平放置的平面，计算这个平面上方液柱对这个平面的压强即可.设平面在液面下的深度为h，平面的面积为S.求深度为h的平面受到的压强多大？学生分组推导，完成下面式子.（1）这个液柱的体积是多大？V= ；（2）这个液柱的质量是多大？m= ；课外拓展：把金属盒放入液体中，橡皮膜受到液体压强的作用而向里凹，封闭在管内的气体把这个压强传递给液体,两侧液面出现高度差.如果橡皮膜的弹力很小，两侧液柱高度差所产生的压强就近似等于液体的压强.特别提醒：每位学生都应掌握液体压强计算公式的推导过程.进行新课教师提出问题，学生思考、讨论.（1）潜水艇为什么用厚钢板制成？（2）带鱼生活在深海处，为什么平时我们见不到活带鱼？（3）深海潜水员为什么要穿特制的抗压服？（4）拦河大坝修筑成下宽上窄有什么道理？学生思考、回答，教师点评.例题2(用多媒体展示)如图所示的容器中装有水，则水对A点的压强为（）A.980PaB.2940PaC.5880PaD.条件不足，无法判断解析：由图可知，hA=70cm-10cm=60cm=0.6m，p=ρ水ghA=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.6m=5880Pa. 答案：C例题3教师用多媒体播放教材P35例题，并讲解.教学板书课堂小结通过本节课的学习，我们知道了液体压强产生的原因，还知道了液体内部压强的特点以及液体压强的计算公式和推导过程.教材习题解教材习题解答想想做做（P33）家里洗菜池中没有水时，要提起池底排水口的橡皮塞很容易；洗菜池装满水时，要提起橡皮塞就比较费力，这说明水对池底的橡皮塞有向下的压力，水对橡皮塞有压强.答液体内部对侧面、对上方有压强吗？解答：液体内部对侧面、对上方都有压强.动手动脑学物理（P38）1.一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同（图9.2-8）.为什么每次橡皮膜都向内凹？哪一次凹进得更多？为什么？2.图9.2-9的两个容器中盛有同种相同质量的液体，哪个容器底受到的压强大？方法总结：对于液体产生的压强、压力来说，明确压强是关键，一般先求压强p（p=ρgh），然后再求力F（F=pS）的大小，而对固体产生的压强、压力，明确压力是关键，一般先对物体进行受力分析，求出压力F，然后根据p=F/S,求压强p的大小.教材习题解答3.如图9.2-10，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变.它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验.（1）若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论，应该怎样实验？说出实验步骤和应该看到的现象.（2）若要检验“在深度相同时液体压强跟密度有关”这一结论时，应该怎样实验？说出实验步骤和应该看到的现象.4.工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？三峡水电站的水库大坝高185m，当水库水位为125m时，坝底受到的水的压强是多大？1.解答：因为在水中的相同位置时，外面的压强大于里面的压强，故向内凹；而当橡皮膜那端向下时，它受到的外界水的压强因浸入水中深度增加而增大，故橡皮膜在下端时比在上端时凹进得更多.2.解答：由图可知，左边容器底面积大，液体高度小，右边容器底面积小，液体高度大，由p=ρ液ｇh知，密度相同时，右边容器底受到的压强大.3.解答：（1）实验步骤：向容器左右两边加入水，使右边水面高出左边水面.现象：橡皮膜向左边凸出.（2）实验步骤：向容器左右两边分别加入水和盐水，使两边液面相平.现象：橡皮膜向左边凸出.4.解答：液体压强随深度增加而增大，堤坝下端离水面深度深，受到压强大，所以要把拦河坝设计成下宽上窄的形状.坝底受到水的压强：p=ρ液ｇh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×125m=1.225×106Pa.难题解答例题4如图所示，两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B，底面积不同（SA＜SB），液体对容器底部的压强相等.现将甲球浸没在A容器的液体中，乙球浸没在B容器的液体中，两容器均无液体溢出，若此时液体对各自容器底部的压力相等，则一定是（）A.甲球的质量小于乙球的质量B.甲球的质量大于乙球的质量C.甲球的体积小于乙球的体积D.甲球的体积大于乙球的体积解析：已知两容器中液体深度h相等，液体对容器底部的压强p 相等，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，两容器中的液体密度ρ液相等；根据压强公式得推导式可知，液体对容器底的压力F=pS=ρ液ghS=ρ液gV液，那么两容器底受到的压力要相等，必须有两容器中液体的体积V液相等，由于原来A容器中液体的体积小于B容器中液体的体积，所以浸没于液体中的甲球的体积必须大于乙球的体积，才能使两容器中的液体体积相等，故正确选项为D.答案：D课外拓展：深度与高度的区别:深度是指液面到被研究的点或者面的垂直距离，有“向下看”的意思；高度是从海平面到被研究的点或面的垂直距离，有“向上看”的意思.如图所示.布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一课时的内容。