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课题:10.2液体的压强
教学目标:
1.知识与技能
(1)知道液体对容器底和侧壁的压强;知道液体内部存在压强。
(2)通过实验,探究影响液体内部压强的因素。
(3)能利用液体内部压强规律解释分析一些简单的有关问题。
2.过程与方法
(1)通过实验探究,总结液体内部压强规律,让学生初步体会实验归纳的研究方法。
(2)实验和理性思维相结合,培养学生的科学探究能力。
3.情感与价值观
培养学生关注周围现象的意识,使学生能主动参与探究,善于和同学合作。学会探究未知问题的方法
教学重点:
探究影响液体内部压强的因素。
教学难点:
推导液体压强的计算公式。
教学器材:
试管容器一个、橡皮膜、气球、压强计、烧杯每组各一个、水、盐
教学过程
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
2021年11月10日8时12分,我国“奋斗者”号载人潜水器顺利下潜至地球海洋最深处,在太平洋马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。为什么潜水器外壳用特制的钢板制成?
二、实验探究、师生互动
杯子对桌面有压强,杯子里的水对杯底和杯壁是否有压强?对浸在其中的物体是否有压强?
(一)活动 体验液体压强的存在
1.如图所示,向玻璃管内加水,玻璃管底部的橡皮膜的形状有什么变化?
向玻璃管内加水,玻璃管底部的橡皮膜向下凸起——水对容器底部有压强。
2.如图所示,用手指触压装满水的塑料袋,手指有什么感觉?
用手指触压装满水的塑料袋,手有被压的感觉——水对容器侧壁有压强
3.如图所示,把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜的形状有什么变化?
把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜向上凸起——水的内部有压强。
实验表明,液体对容器底部和侧壁有压强;液体内部有压强。
(二)活动 探究影响液体内部压强的因素
猜想与假设
学生甲:液体内部的压强可能与深度有关,深度越大,压强越大。
学生乙:可能与方向有关,向下的压强比向上的压强大。
你认为液体内部压强的大小可能与哪些因素有关?
猜想1:液体内部压强的大小可能与液体深度有关?
猜想2:液体内部压强的大小可能与液体密度有关?
猜想3:液体内部压强的大小可能与方向有关?
设计与实验
1.观察压强计
(1)试一试,用手指轻轻按压强计上金属盒的橡皮膜,U形管两端的液面发生什么变化?
U形管两端的液面高度差——压强的大小。
(2)如图所示,压强计显示的是液体中哪个位置的压强?压强计是怎样显示压强的大小的?
压强计显示的是液体中金属膜位置的压强;压强计U形管两端液面高度差显示压强的大小。
当探头上的橡皮膜受到压强时,U形管两边的液面出现高度差,压强越大,液面高度差越大。
设计与实验
2.用压强计研究液体内不同深度、不同方向的压强的大小。
(1)如图所示,将压强计的金属盒放入水中某一深度处,记录U形管两侧液面的高度差h。
(2)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,记录U形管两侧液面的高度差。
(3)改变金属盒在水中的深度H,重复上述步骤。
(4)如图所示,将水槽中的水换成浓盐水,重复上述步骤,将实验数据记录在下面大的表格中。
金属盒的深度H/cm 金属盒的方向 压强计U形管两侧液面 的高度差
金属盒在水中 h/cm 金属盒在盐水中h'/cm
5 上
下
左
右
8 上
下
左
右
交流与小结 怎样分析实验数据?关于液体内部的压强,你得到了哪些结论?
大量事实表明:液体内部某一点,来自各个方向的压强大小相等;在同一深度,各点的压强大小相等;深度增大,液体压强也随之增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,密度越大,压强越大。
利用微小压强计演示探究在一点上液体压强的特点。
4、分析与论证:液体压强规律:
(1)液体内部各个方向上都有压强。
(2)在液体的同一深度,各个方向的压强大小相等。
(3)液体内部的压强,随深度的增加而增大。
(4)液体的压强还跟液体的密度有关。
(三)信息库 液体内部压强的大小
对微小压强计来说,探头上的橡皮膜的凹凸情况反映了液体压强的大小。据此,我们将一端带橡皮膜的玻璃管插入水中,来确定液体压强的大小。在空气中橡皮膜是平的,插入水中,橡皮膜向内凸起,说明液体对橡皮膜有向上的压强和压力。
对微小压强计来说,探头上的橡皮膜的凹凸情况反映了液体压强的大小。据此,我们将一端带橡皮膜的玻璃管插入水中,来确定液体压强的大小。在空气中橡皮膜是平的,插入水中,橡皮膜向内凸起,说明液体对橡皮膜有向上的压强和压力。
给膜施加一个向下的力,使膜恢复水平,由二力平衡条件可知,施加的力与液体对膜向上的压力大小相等。只要测出施加的力就知道了向上压力的大小。
可以在管内加水来施加这个力,这样通过计算水受到的重力就知道施加了多大的力。
也可以在管内加沙子来施加这个力
这样计算压力很巧妙,物理学中有许多量是通过这种间接测量得到的!
如图所示,在玻璃管中注入水,观察橡皮膜的变化。当橡皮膜没有凹凸时,观察玻璃管内水的高度,你会发现什么?
实验表明,当玻璃管中水与烧杯中的水面相平时,橡皮膜没有凹凸,静止水平。
设玻璃管的横截面积为S,水的密度为ρ水,水的深度为h,则
水的体积V=Sh
水的质量m=ρ水V=ρ水Sh
水的重力G=mg=ρ水Shg
水中对橡皮膜的压强
同理可得,若液体的密度为ρ液,则液体内部的压强p=ρ液gh
p=ρhg
液体压强p单位:帕(Pa)
液体密度ρ单位:千克/米3(kg/m3)液体深度h单位:米(m)
g=9.8N/kg
液体的压强p=ρhg,
表明:液体压强p的小只跟液体的深度h和液体的密度ρ有关。
三、板书设计
四、达标练习
1. 下列说法错误的是 ( )
A.压强计将橡皮膜受到的压强转换为液柱差
B.液体对容器底部有压强
C.液体对容器侧壁没有压强
D.液体内部有压强
2.下列说法错误的是 ( )
A.在液体内部向各个方向都有压强
B.在同一深度,液体向下的压强大于向上的压强
C.液体内部的压强随深度的增加而增大
D.液体内部的压强大小还跟液体的密度有关
3.下列说法正确的是 ( )
A. 拦河坝上窄下宽是由水越深压强越小
B. 同样的烧杯装满水和酒精,杯底受到的压强相等
C. 深海潜水器特制材料,是因为深海处压强很大
D. 面盆和矿泉水瓶装满水面盆底受到的压强大
4.如图所示,容器A、B、C中分别装有水、水、酒精,则液体对容器底部压强最大的是( )
A. 容器A
B. 容器B
C. 容器C
D. 一样大
5.一个试管装适量的水,由竖直变倾斜,试管底部受到水的压强 ( )
A.由大变小
B.不变
C.由小变大
D.无法判断
参考答案:1.C;2.B;3.C;4.B;5.A。
五、作业:P84T1
家庭作业:P84 T2、T3
教学反思
本节课的设计主要采用学生实验探究的教学方式,以小组为基本单位,让学生经历比较完整的猜想、方案设计到实验实施、结论分析、交流总结的探究过程,是一次较好的探究教学的尝试。教学过程中要注意调节好课堂气氛,兼顾对集体与个人的指导。尽量保证所有学生都能最大程度地参与到课堂探究中来。
液体压强的大小
液体的压强
液体对容器的底部和侧壁都有压强,液体内部有压强。
测量压强:压强计。液柱差大,压强大。
液体压强的特点
液体内部各个方向上都有压强;
在同一深度,各个方向的压强大小相等;
液体内部的压强,随深度的增加而增大。
液体压强还跟液体的密度有关。
液体压强的大小p=ρhg
液体压强p单位:帕(Pa)
液体密度ρ单位:千克/米3(kg/m3)
液体深度h单位:米(m);g=9.8N/kg。
液体压强p的大小只跟液体的深度h和液体的密度ρ有关。
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10.2 液体的压强
苏科版 八年级下册
制作 高文超
教学目标
1.知识与技能
(1)通过实验认识液体对容器底和侧壁的压强;知道液体内部存在压强。
(2)通过实验,了解影响液体内部压强大小的因素。
(3)能利用液体内部压强规律解释分析一些简单的有关问题。
2.过程与方法
(1)通过实验探究,总结液体压强规律,让学生初步体会实验归纳的研究方法。
(2)实验和理性思维相结合,培养学生的科学探究能力。
教学目标
3.情感、态度与价值观
培养学生关注周围现象的意识,使学生能主动参与探究,善于和同学合作。学会探究未知问题的方法。
教学重点:
探究影响液体内部压强的因素。
教学难点: 推导液体压强的计算公式。
新知导入
新知导入
2021年11月10日8时12分,我国“奋斗者”号载人潜水器,在太平洋马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。为什么潜水器外壳用特制的钢板制成?
新知讲解
杯子对桌面有压强,杯子里的水对杯底和杯壁是否有压强?对浸在其中的物体是否有压强?
新知讲解
1.如图所示,向玻璃管内加水,玻璃管底部的橡皮膜的形状有什么变化?
向玻璃管内加水,玻璃管底部的橡皮膜向下凸起——水对容器底部有压强
新知讲解
2.如图所示,用手指触压装满水的塑料袋,手指有什么感觉?
用手指触压装满水的塑料袋,手有被压的感觉——水对容器侧壁有压强
新知讲解
3.如图所示,把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜的形状有什么变化?
把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜向上凸起——水的内部有压强。
新知讲解
实验表明,液体对容器底部和侧壁有压强;液体内部有压强。
新知讲解
猜想与假设
液体内部的压强可能与深度有关,深度越大,压强越大。
可能与方向有关,向下的压强比向上的压强大。
新知讲解
猜想与假设
你认为液体内部压强的大小可能与哪些因素有关?
猜想1:液体内部压强的大小可能与液体深度有关?
猜想2:液体内部压强的大小可能与液体密度有关?
猜想3:液体内部压强的大小可能与方向有关?
新知讲解
设计与实验
1.观察压强计
U形管两端的液面高度差——压强的大小
(1)试一试,用手指轻轻按压强计上金属盒的橡皮膜,U形管两端的液面发生什么变化?
新知讲解
设计与实验
1.观察压强计
(2)如图所示,压强计显示的是液体中哪个位置的压强?压强计是怎样显示压强的大小的?
新知讲解
设计与实验
1.观察压强计
压强计显示的是液体中金属膜位置的压强;压强计U形管两端液面高度差显示压强的大小。
新知讲解
设计与实验
1.观察压强计
压强计显示的是液体中金属膜位置的压强;压强计U形管两端液面高度差显示压强的大小。
当探头上的橡皮膜受到压强时,U形管两边的液面出现高度差,压强越大,液面高度差越大。
新知讲解
设计与实验:液体的压强的大小与多个因素有关,应采取控制变量法。实验用烧杯装水,在水中加盐可改变液体的密度。
微小压强计
器材
微小压强计
烧杯、水、刻度尺
食盐
新知讲解
设计与实验
2.用压强计研究液体内不同深度、不同方向的压强的大小。
新知讲解
设计与实验
(1)如图所示,将压强计的金属盒放入水中某一深度处,记录U形管两侧液面的高度差h。
新知讲解
实验结论:同一深度,液体内部的压强向各个方向的大小相等。
(2)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,记录U形管两侧液面的高度差。
新知讲解
设计与实验
(3)如图所示,改变金属盒在水中的深度H,重复上述步骤。
新知讲解
实验结论:在同一深度,液体内部的压强与液体的密度有关。
(4)如图所示,将水槽中的水换成浓盐水,重复上述步骤,将实验数据记录在下面大的表格中。
新知讲解
实验数据记录
金属盒的深度H/cm 金属盒的方向 压强计U形管两侧液面 的高度差
金属盒在水中 h/cm 金属盒在盐水中h'/cm
上
下
左
右
上
下
左
右
5
5
5
5
5
8
8
8
8
8
8.8
5.5
5.5
5.5
8.8
5.5
8.8
8.8
新知讲解
大量事实表明:液体内部某一点,来自各个方向的压强大小相等;在同一深度,各点的压强大小相等;深度增大,液体压强也随之增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,密度越大,压强越大。
交流与小结 怎样分析实验数据?关于液体内部的压强,你得到了哪些结论?
新知讲解
小明小组实验过程如图所示。
新知讲解
压强
由(1)(2)(3)可得,在液体内部向各个方向都有 。在同一深度,向各个方向的 大小相等。
压强
新知讲解
小明小组实验过程如图所示。
新知讲解
由(4)(5)可得,在 相等时,液体内部的压强大小还跟液体的 有关。
深度
密度
新知讲解
实验表明:在液体内部向各个方向都有压强。在同一深度,向各个方向的压强大小相等;液体内部的压强随深度的增加而增大;液体内部的压强还跟液体的密度有关。
新知讲解
由于液体内部压强随着深度的增大而增大,人们潜入深海遇到很大困难,随着现代技术的发展,人们已突破了一个个深海禁区,为探测神秘的海底世界作出了贡献。2021年11月10日8时12分,我国“奋斗者”号载人潜水器,在太平洋马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。
新知讲解
对微小压强计来说,探头上的橡皮膜的凹凸情况反映了液体压强的大小。据此,我们将一端带橡皮膜的玻璃管插入水中,来确定液体压强的大小。在空气中橡皮膜是平的,插入水中,橡皮膜向内凸起,说明液体对橡皮膜有向上的压强和压力。
新知讲解
给膜施加一个向下的力,使膜恢复水平,由二力平衡条件可知,施加的力与液体对膜向上的压力大小相等。只要测出施加的力就知道了向上压力的大小。
可以在管内加水来施加这个力,这样通过计算水受到的重力就知道施加了多大的力。
新知讲解
也可以在管内加沙子来施加这个力
这样计算压力很巧妙,物理学中有许多量是通过这种间接测量得到的!
新知讲解
如图所示,在玻璃管中注入水,观察橡皮膜的变化。当橡皮膜没有凹凸时,观察玻璃管内水的高度,你会发现什么?
实验表明,当玻璃管中水与烧杯中的水面相平时,橡皮膜没有凹凸,静止水平。
新知讲解
设水的密度是ρ,玻璃管内截面积是S,橡皮膜距水面得到深度是h,橡皮膜没有凹凸时,杯中的水对橡皮膜向上的压力与玻璃管内水柱对橡皮膜向下的压力F水柱平衡。
新知讲解
设玻璃管的横截面积为S,水的密度为ρ水,水的深度为h,则水的体积V=Sh
水的质量m=ρ水V=ρ水Sh
水的重力G=mg=ρ水Shg
水中对橡皮膜的压强
同理可得,若液体的密度为ρ液,则液体内部的压强p=ρ液gh
新知讲解
历史上,帕斯卡在1648年就验证了液体产生的压强与深度正比的结论。后来,科学家进一步得出液体内深度为h处的压强
p=ρhg
液体压强p单位:帕(Pa)
液体密度ρ单位:千克/米3(kg/m3)液体深度h单位:米(m)
g=9.8N/kg
新知讲解
液体的压强p=ρhg,
表明:液体压强p的小只跟液体的深度h和液体的密度ρ有关。
帕斯卡只加几杯水就将木桶压裂了
课堂练习
1.下列说法错误的是 ( )
A.压强计将橡皮膜受到的压强转换为液柱差
B.液体对容器底部有压强
C.液体对容器侧壁没有压强
D.液体内部有压强
C
课堂练习
2.下列说法错误的是 ( )
A.在液体内部向各个方向都有压强
B.在同一深度,液体向下的压强大于向上的压强
C.液体内部的压强随深度的增加而增大
D.液体内部的压强大小还跟液体的密度有关
B
课堂练习
3.下列说法正确的是 ( )
A. 拦河坝上窄下宽是由水越深压强越小
B. 同样的烧杯装满水和酒精,杯底受到的压强相等
C. 深海潜水器特制材料,是因为深海处压强很大
D. 面盆和矿泉水瓶装满水面盆底受到的压强大
C
课堂练习
4. 如图所示,容器A、B、C中分别装有水、水、酒精,则液体对容器底部压强最大的是( )
A. 容器A
B. 容器B
C. 容器C
D. 一样大
B
课堂练习
5. 一个试管装适量的水,由竖直变倾斜,试管底部受到水的压强 ( )
A.由大变小
B.不变
C.由小变大
D.无法判断
A
课堂总结
一、体验液体压强的存在:液体对容器的底部和侧壁及液体内部有压强。
二、探究影响液体内部的压强的因素
在液体内部向各个方向都有压强。在同一深度,向各个方向的压强大小相等;液体内部的压强随深度的增加而增大;液体内部的压强还跟液体的密度有关。
液体压强的大小:p=ρhg
液体压强p单位:帕(Pa)
液体密度ρ单位:千克/米3(kg/m3)
液体深度h单位:米(m);g=9.8N/kg
液体压强p的小只跟液体的深度h和液体的密度ρ有关。
板书设计
一、体验液体压强的存在:液体对容器的底部和侧壁及液体内部有压强。
二、探究影响液体内部的压强的因素
在液体内部向各个方向都有压强。在同一深度,向各个方向的压强大小相等;液体内部的压强随深度的增加而增大;液体内部的压强还跟液体的密度有关。
液体压强的大小:p=ρhg
液体压强p单位:帕(Pa)
液体密度ρ单位:千克/米3(kg/m3)
液体深度h单位:米(m);g=9.8N/kg
液体压强p的小只跟液体的深度h和液体的密度ρ有关。
作业布置
1.P84T1
2.家庭作业:P84T2、T3。
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课题:10.2液体的压强
导学目标:
(1)知道液体对容器底和侧壁的压强;知道液体内部存在压强。
(2)通过实验,探究影响液体内部压强的因素。
(3)能利用液体内部压强规律解释分析一些简单的有关问题。
重点:
探究影响液体内部压强的因素。
难点:
推导液体压强的计算公式。
导学方法:实验探究法、讨论法
课 时:1课时
导学过程
课前导学
1.液体对容器底部和侧壁有 ;液体内部有 。
2.压强计是测量压强的仪器,当探头上的橡皮膜受到 时,U型管两边的液面出现 ,压强越大,液面的 也越大。
3.液体内部某一点,来自各个方向的压强大小 ;在同一深度,各点的压强大小 ;深度增大,液体压强也随之 ;液体的压强还与液体的 有关,在深度相同时,密度越大,压强 。
4.液体压强的大小p= ,液体压强的大小与 和 有关。
课堂导学
一、体验液体压强的存在
1.液体对容器底部和侧壁有 ;液体内部有 。
二、探究影响液体内部压强的因素
2.压强计是测量压强的仪器,当探头上的橡皮膜受到 时,U型管两边的液面出现 ,压强越大,液面的 也越大。
3.液体内部某一点,来自各个方向的压强大小 ;在同一深度,各点的压强大小 ;深度增大,液体压强也随之 ;液体的压强还与液体的 有关,在深度相同时,密度越大,压强 。
4. 由于液体内部压强随着深度的增大而 ,人们潜入深海遇到很大困难,随着现代技术的发展,人们已突破了一个个 海禁区,为探测神秘的海底世界作出了贡献。
5.液体压强的大小p= ,液体压强的大小与 和 有关。
6.10m深的水底受到水压强约为 Pa。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1. 下列说法错误的是 ( )
A.压强计将橡皮膜受到的压强转换为液柱差
B.液体对容器底部有压强
C.液体对容器侧壁没有压强
D.液体内部有压强
2.下列说法错误的是 ( )
A.在液体内部向各个方向都有压强
B.在同一深度,液体向下的压强大于向上的压强
C.液体内部的压强随深度的增加而增大
D.液体内部的压强大小还跟液体的密度有关
3.下列说法正确的是 ( )
A. 拦河坝上窄下宽是由水越深压强越小
B. 同样的烧杯装满水和酒精,杯底受到的压强相等
C. 深海潜水器特制材料,是因为深海处压强很大
D. 面盆和矿泉水瓶装满水面盆底受到的压强大
4.如图所示,容器A、B、C中分别装有水、水、酒精,则液体对容器底部压强最大的是( )
A. 容器A
B. 容器B
C. 容器C
D. 一样大
5.一个试管装适量的水,由竖直变倾斜,试管底部受到水的压强 ( )
A.由大变小
B.不变
C.由小变大
D.无法判断
课后练习
课后反思
参考答案:
课前导学
1.压强、压强。2.压强、高度差、高度差。3.相等、相等、增大、密度、增大。4.ρhg、液体的深度、液体的密度。
课堂导学
1.压强、压强。2.压强、高度差、高度差。3.相等、相等、增大、密度、增大。4、增大、深。5.ρhg、液体的深度、液体的密度。6. 105。
课堂练习
1.C;2.B;3.C;4.B;5.A。
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