2019-2020学年八年级物理下册 9.2液体的压强教案 （新版）新人教版

第2节液体的压强导入一:设置疑问,激发兴趣【思考1】展示在不同深度处潜水时的情景:(1)无器具潜水;(2)潜水至20米深处;(3)潜水至500米深处.指导学生思考,三幅图的相同点和不同点.【思考2】展示带鱼和潜水艇.指导学生思考:(1)带鱼生活在深海中,为什么我们没有见过活带鱼?(2)潜水艇为什么要用抗压能力很强的厚钢板制作?水下的压强大吗?[设计意图]从学生熟知的生产生活中的现象入手,让学生认识到液体有压强,进而引出课题.这不仅能引起学生的思考、激发学生学习新知识的兴趣,同时也体现了“从生活走向物理”这一新课程标准的基本理念.导入二:情境导入:历史上有一位法国科学家帕斯卡,他对液体进行过很多研究,做过很多有名的实验,有一次,他在一个封闭的桶中装满水,再把一根很细的长管子与桶的开口处连接起来,并且密封好,如图所示,然后他站在楼上的阳台上,向细管中注水,倒入一小杯水后,水就把水桶压破了.你知道为什么一杯水就能压破水桶吗?导入三:1.烧杯放在水平桌面上对桌面会不会产生压强?为什么?2.如果在烧杯中加入水,水对烧杯底和杯壁会不会产生压强?为什么?3.当问题出现不同意见时,最好的验证方法是什么?学生回答:1.会,因为烧杯受到重力.2.不会(讲不出原因);会,因为水受到重力并具有流动性.3.实验验证.[设计意图](1)在复习旧知识时引出新问题,激发学生的探究欲望和学习兴趣.(2)培养学生的科学素养和学习兴趣.(3)学生的想法很多很多,他们的好多想法来自生活,有的难免有点不着边际,但是老师应当给予适度的评价,切不可抹杀学生的积极性、发散性思维及创造性.一、探究液体对容器底部和侧壁的压强思路一1.如何设计实验探究液体对容器底部和侧壁有无压强(例如水)?2.其他液体行不?比如盐水.[设计意图](1)让学生讨论液体对容器底部和侧壁有压强的原因,既锻炼学生的自主设计能力,又促进学生之间的合作与交流,学会倾听别人的想法和建议,让学生养成善于思考的习惯,更是为了学生在接下来的学习中,能够敢于大胆的想象,为解决液体内部压强大小做个铺垫.把课堂交给学生,让学生充当主人,自主设计实验.(2)设置一个小问题,就从研究水转移到其他液体上.这体现了从一般到特殊的认识规律.(3)引导学生在实验过程中注意观察实验现象并思考实验结论,养成良好的实验习惯.3.由学生分组讨论,小组代表回答,在各小组的争论中达成共识:(1)用一个塑料袋装满水,用一个钉子在底部扎一小孔,水就会从底部流出,表示水对容器底部有压强.用钉子在袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出,表示水对容器侧壁有压强.(2)如果塑料袋里装的是别的液体(如盐水),实验现象是一样的.(3)拓展:液体对容器底部和容器侧壁都有压强.(组织学生讨论)液体有重力,所以对容器底部有压强;液体和固体不同,有流动性,容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强.全班同学共同思考,得出结论:液体(水或盐水)对容器底部和侧壁都有压强.反馈练习:因为液体具有,所以它对容器底部有压强;由于液体还具有,所以液体对阻碍它流动的容器侧壁产生压强.思路二引导学生设计实验并说明通过什么展示液体压强的存在.这个设计是通过什么来展示液体也存在压强的呢?方案一:利用如图所示装置,当水倒下去时,能看到橡皮薄膜鼓起来.(橡皮薄膜的形变说明了液体压强的存在)[设计意图]让学生感悟液体对容器底和侧壁有压强.方案二:在瓶子上打洞,然后往里面装水.(水射出来则说明了液体内部存在压强)[设计意图]通过转换法让学生感悟液体存在压强,及压强大小的不同表现.方案三:利用液体压强计.(利用压强计U形管的左右两侧液面高度差来展示液体压强)[设计意图]通过转换法让学生感知液体存在压强,及压强大小的不同表现.[知识拓展]液体压强产生的原因:(1)液体由于受到重力作用,对支撑它的容器底部产生压强.(2)液体没有固定形状,具有流动性,对阻碍它流动的容器侧壁产生压强.(3)液体内部由于各相邻部分之间相互挤压,液体内部向各个方向都有压强.[过渡语]液体的内部存在压强,液体内部压强有什么规律呢?下面我们用实验来探究一下?二、探究液体内部压强的规律1.提出问题刚才探究了液体底部和侧壁都有压强,那么液体内部有无压强呢?具有什么规律呢?试举生活实例说明.到了夏天游泳时,当水达到脖子时,呼吸时会有什么感觉?又说明了什么?[设计意图]从生活中体验和感悟游泳时身体受到水产生的压强.学生顺着教师设置的思路进行猜想与实验设计.降低难度,以保证在有限的时间内完成实验探究.保持探究活动的趣味性和连续性.2.进行猜想如果有,如何验证呢?将绑着橡皮膜的正方体放入水中,发现上下前后左右都凹下去了.学生猜想:(1)与深度h有关;(2)与液体种类有关;(3)与方向无关.3.设计实验出示压强计,简单解释其结构、原理及使用方法(压强计是测量液体内部压强的仪器).学生设计实验思路,绘制实验表格.学生尝试设计,在讨论合作中找到最佳方案.深度(厘米)橡皮膜朝向压强计液面高度差水盐水3向上向下向侧面6向上向下向侧面[设计意图]设计实验是做好实验的前提,可以明确实验步骤,优化实验方案,预防实验安全事故发生,做好应急处置预案.4.进行实验教师演示实验,学生观察现象,记录数据.(1)将探头放在盛水容器的同一深度,改变橡皮膜(探头)朝向,看到什么现象?(2)压强计由浅到深放入水中,看到什么现象?(3)把压强计的探头分别放在深度相同的水和盐水中.5.分析论证根据实验,发现压强大小与什么因素有关?与什么无关?由实验你能得出什么结论?是由哪些数据得出的?小组代表汇报实验结论并解说.师生分析实验数据,得出结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等,在同种液体中,深度增加,液体的压强增大;不同液体的压强还跟它的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大.6.交流评估今天的实验到此为止,让我们回顾一下今天的实验:(1)实验设计有无不合理的地方?(2)操作中有没有失误?(3)测量结果是不是可靠?[设计意图](1)让学生经历科学探究的一般过程:提出问题——进行猜想——设计实验——进行实验——分析论证——交流评估.便于学生知道一种研究问题的思维方法.(2)初中学生往往喜欢做实验,但容易忽视数据记录,数据处理能力尤其薄弱,在此教会学生如何处理数据.(3)落实新课标要求,在强调知识的理解和记忆的同时,注重科学研究方法的学习,培养学生敢于质疑的思维习惯.给学生创设出类似科学研究的情景,提供给学生动手、动脑、动口的时间和空间,使他们亲自参与探究、发现和体验,在探究过程中学会学习,掌握探究实验的基本步骤和科学方法.(4)通过交流评估,分析实验设计、实验过程和实验结果,思考总结,提出改进意见和完善方案.反馈练习:1.潜水员为什么要使用不同的潜水服?2.深水炸弹为什么会在设定的深度爆炸?[设计意图]充分利用教材资源,从生活、生产和现代军事中的现象入手,引起学生思考.根据学习的有关内容,学生相互讨论、畅所欲言、大量举例.体现学生的参与意识,学生把物理知识应用到生活实际,解释生活中遇到的现象,体现了从物理走向生活的理念.[过渡语]液体内部压强大小能否准确地计算出来呢?三、液体压强的大小1.由于在同一深度液体向各个方向的压强相等,我们只要算出某一深度液体竖直向下的压强,也就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强大小.2.假设液面下某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?设平面在液面下的深度为h,平面面积为S.这个液柱的体积是:V=Sh.这个液柱的质量是:m=ρV=ρSh.这个液柱的重力是:G=mg=ρShg.这个液柱对平面的压力是:F=G=ρShg.平面受到的压强是:p===ρgh.[知识拓展]理解和应用液体压强公式p=ρgh时,应注意以下几点:(1)理解公式p=ρgh的物理意义,公式中的压强是由液体自身产生的,液体内部的压强只跟液体的密度和液体的深度有关,而跟液体的体积、重力无关.(2)公式中“h”表示深度,是指由研究的点到液体自由液面的竖直距离,而不是从研究点到容器底部的距离,不能把“h”理解成“高度”,能准确地判断出“h”是计算液体压强的关键.(3)公式仅适用于静止的液体,不适用于流动的液体和气体,对于规则固体的压强,只是一种特殊情况.(4)计算液体对容器底部的压力时,一般采用p=ρgh或F=pS来计算,因为在很多时候液体对容器底的压力不等于液体受到的重力.根据上面计算液体压强的公式,说说液体的压强跟哪些因素有关?是什么关系?跟所取的面积有关吗?3.例题解答(见课件).教师引导学生审题,读懂题意,分析题意,应用液体压强知识,师生互动,学以致用,解答例题.反馈练习:1.工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?2.两个底面积不同的烧杯中盛同种相同质量的液体,哪个容器底受到的压强大?3.计算:潜到海面下50m的潜水员,受到海水的压强是多少?四、连通器创设情境:液体压强的知识在自然界和生活中都有大量的应用.利用自制的泉水演示模型演示泉水喷涌的过程.降低塑料瓶的位置,泉水喷涌的高度也降低.问题:(1)为什么泉水会涌出地面,并且会喷射较高的高度?(2)为什么降低塑料瓶的位置,泉水喷涌的高度也降低?(3)如果降低塑料瓶的位置到与泉眼相平,泉水还会涌出吗?【学生活动】观察实验现象,思考回答.结论:这种上端开口、下端连通的容器叫做连通器.连通器里的液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的.(4)举例分析连通器:茶壶、锅炉的水位计、船闸、水塔与自来水管.(5)播放视频:介绍连通器的应用.1.如图所示,在探究液体内部压强特点的过程中,将微小压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使压强计U形管两边液面的高度差减小的是()A.将压强计的金属盒向下移动一段距离B.将压强计的金属盒向上移动一段距离C.将压强计的金属盒在原位置转动180°D.将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中解析:将压强计的金属盒向下移动一段距离,深度增加,压强计U形管两边液面的高度差增大,A错;将压强计的金属盒向上移动一段距离,深度减小,压强计U形管两边液面的高度差减小,B正确;将压强计的金属盒在原位置转动180°,深度不变,压强计U形管两边液面高度差不变,C错;将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中,因食盐水密度大于水的密度,压强计U形管两边液面的高度差增大,D错.故选B.2.如图所示,甲、乙两只相同规格的试管中分别装入等质量的液体后,放置在同一水平桌面上,当甲试管倾斜至其中的液面与乙试管中液面相平时,甲、乙两试管底部液体产生的压强分别为p甲和p乙,则它们的关系正确的是()A.p甲=p乙B.p甲p乙C.p甲p乙D.无法确定解析:由图知V甲V乙,因为m甲=m乙,所以两种液体的密度:ρ甲ρ乙,又因为p=ρgh,两试管液面相平(液体深度h相同),所以两试管中的液体对试管底部的压强:p甲p乙.故选B.3.无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难推开,因为车辆被淹越深,车门下部O点处受到水的压强越.紧急情况下,应挥动逃生锤的(选填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离.解析:车辆被淹越深,根据液体压强公式可知O点的压强就越大,故门越难打开;应用逃生锤时,应选择B端砸向玻璃窗的边角,因为B端的受力面积小,压强大,容易砸破玻璃窗.【答案】大B4.在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记(如图所示).这样做的目的是保证两点在,用到的物理知识是.解析:本题考查连通器的特点.塑料软管的两端开口,整条软管相通,所以它是典型的连通器.当管中水不流动时,两侧的水面保持相平,这样做的目的是保证两点在同一水平面上.【答案】同一水平面上连通器的原理5.如图所示,三个容器底面积相等,倒入质量相等的同种液体且都没有溢出,则三个容器底面上所受压强最大的是容器,最小的是容器.解析:因三个容器中盛有质量相等的同种液体,如图所示,h甲h乙h丙,根据p=ρgh可知:甲、乙、丙三个容器中液体对容器底的压强大小