沪科版初中物理八年级8.2 科学探究：液体的压强 教案

8.2 液体的压强
【教学目标】
（一）知识与技能
1.理解液体内部产生压强的原因
2.理解液体内部压强的特点（难点）
3.会用p=ρgh进行简单的计算（重点）
4.知道连通器的原理和生活应用
（二）过程与方法
1．经历探究液体压强特点的实验过程，感受液体的压强。
2．通过探究液体压强特点的实验过程，熟悉使用转换法、控制变量法研究问题。
（三）情感态度与价值观
1．在观察实验的过程中，培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度。
2．通过学生主动探究，让学生体会到科学探究的乐趣和认识规律的快乐，培养学生的动手能力和创新意识。
3．密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
【教学重难点】
物质存在的状态不同，压强表现的特点也不同。压强的概念包含固体压强、液体压强和气体压强。本节从液体具有流动性和受重力作用出发研究液体压强的特点。液体压强知识综合性较强，它是在学习了密度、力、平衡力和压强的基础上展开的。这些知识又为后面浮力的学习奠定基础。本节内容由“液体压强的特点”“液体压强的大小”“连通器”三部分内容组成，重点是液体压强的特点和液体压强的大小。为了能让学生有直观的感性认识，较好地理解液体压强的特点，建议让学生经历探究液体压强特点的实验过程。在引导学生通过实验定性研究液体压强特点的基础上，结合建立的物理模型进行分析，推导出液体压强跟液体深度和密度的定量关系。这种从定性到定量的认识过程，有助于深化学生对液体压强特点的理解。本节的难点是应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。连通器的内容，体现了液体压强知识在生产生活中的重要作用。建议教师通过对我国三峡船闸的介绍，对学生进行情感态度与价值观方面的教育。
重点：是液体压强的特点和液体压强的大小。
难点：是应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。
【教学方法】
实验探究法、类比法
【教学器材】
多媒体课件、压强计、烧杯、水、盐水、饮料瓶、橡皮膜
【教学过程】
一、导入新课
1．出示图片： 有一位名叫约翰·墨累的海洋学家曾经做了一个有趣的实验。他将玻璃管的两端烧熔封闭，用帆布包紧后装进铜管里，铜管的上端开有小孔可以让水进入，再把这根铜管沉到5000米的深海。当他把铜管提上来时，不禁惊呆了：帆布里的玻璃全变成雪花状的玻璃粉!
2．提出问题：为什么深海处，玻璃全变成雪花状的玻璃粉!
3．播放视频：泰坦尼克号片段，显示海水的“力量”，说明液体也有压强，引入新课。
二、授课过程
（一）活动与探究1：液体压强的特点
　　创设情境：在学生知道液体中存在压强的基础上，请学生谈一谈，生活中有关液体压强的亲身体验。比如游泳或泡澡时有什么感受
　　学生活动：思考讨论，游泳或泡澡时感到胸闷，认识到身体四周的液体对身体都有压强，说明液体压强与固体压强在方向上有不同。
　　演示实验
　　问题：通过实验现象说明了什么
　　学生活动：分析现象进行归纳。
　　1.液体内部不只有向下的压强，还有向侧面的压强;
　　2.液体中的压强与深度有关。
　　分析：液体受重力，同是液体具有流动性，容器壁阻碍液体向四周流动，所以液体对容器底和侧壁都有压强。也就是说，液体内部向各个方向都有压强。
　　(教学说明：通过鱼和抗压服、图1、图2的实验让学生认识到液体中有压强;液体对容器底有压强;对容器壁也有压强。进一步认识到液体中向各个方向都有压强。)
　　实验论证：演示实验(播放光盘)
　　演示步骤：
　　1.介绍压强计：用手轻轻按一按探头的橡皮膜，请同学们观察压强计U形管中液面出现的高度差。力稍大一点，管中的液面高度差变大，这表明U形管中液面高度差越大，橡皮膜表面受到的压强也越大。
　　2将探头浸入水中，U形管中液面出现高度差。
　　3.将探头的橡皮膜在同一深度朝向不同方向，发现U形管中液面的高度差基本不变。
　　4.将探头的橡皮膜浸在更深处，发现U形管中液面的高度差变大。
　　5.将探头的橡皮膜浸入盐水中的同一深度，发现U形管中液面的高度差变大。
　　学生活动：分析归纳实验现象，得出结论。
　　(教学说明：本实验的设计目的是通过对实验现象的定性分析，增加学生对液体压强的感性认识，初步认识液体压强在方向和大小上的特点。同时进一步熟悉控制变量的方法，锻炼学生的分析归纳能力。有条件的学校也可以将本实验变为学生实验，以增加学生的实践机会，锻炼学生的动手能力)
　　（二）活动与探究2：液体压强大小的计算方法
　　创设情境：通过学习知道液体的压强与方向无关，而与深度、密度有关。到底有什么数量关系呢
　　问题：如何知道液体某一位置的压强大小
　　学生活动：学生讨论，教师引导：既然同一液体在同一深度处，各个方向的压强相等，那么只需要算出某一位置液体竖直向下的压强就可以了。根据教师设计的问题探索公式。
　　(播放光盘)
　　液体某一位置处竖直向下的压强是由于该位置受到上方液体的压力产生的，并且大小等于上方液体的重力。根据压强的计算方法，还需知道受力面积。不如算出该位置液体横截面上受到的压强。
　　该位置上方水柱高为h，横截面积为s，液体的密度为ρ，则该位置上方的液体柱体积为v=sh质量为 m
　　压力为f=g= mg=ρshg
　　压强为p=f/s=ρshg/s=ρgh
　　深度为h处的液体压强公式p=ρgh
　　总结：这种研究问题的方法是模型法。
　　问题：1.公式中各个字母所代表的物理意义是什么 单位是什么
　　2.根据公式解释一下液体的压强特点。
　　3.根据公式说一说液体压强与什么因素有关 与所取面积有关吗
　　学生活动;思考讨论。
　　(教学说明：公式的推导应该完全放给学生，凭借学生已有的知识完全能够解决，教师提供填空题的形式帮助学生形成物理模型，做好引导，切不可教师推导出公式只要求学生记忆。公式得到后，还要充分解释各个字母的物理意义，特别是h代表的是深度而不是高度。可以借助练习进行巩固)
　　问题：底面积分别为0.1 m2和0.5 m2的玻璃筒，分别盛有0.3 m高的水柱，两桶水对桶底分别产生多大的压强
　　学生活动：学生自己解答。
　　(教学说明：多数学生受固体压强公式的影响，较难接受液体压强与容器底面积无关的事实。大多数学生在解答该题时会采取分别计算压强大小的方法，这样在加强了对公式的理解和记忆的同时，通过计算结果有力的证实了这一问题，纠正错误认识，使学生认识到对问题的分析不能凭借想当然，凭空臆造)
　 （三）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、下部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。
　　问题：生活中还有哪些连通器 (播放光盘)
　　学生活动：学生思考并举例。如水壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器等。
　　师生共同分析所举事例是否是连通器。
　　问题：为什么连通器各容器中的液面高度总是相同的。
　　展示如右图所示，假设在U形管底部有一小薄片，试分析薄片两端受到的压力压强的大小关系。
　　学生活动：讨论。如果不相平的话。
　　(教学说明：将自然现象移入课堂，激发了学生的好奇心，由喷泉到实验室中的连通器，再到生活中的连通器，经历了由具体到抽象的过程。通过对U形管底部薄片所受压力压强的分析，进一步理解液体的压强公式和平衡力。注意在演示连通器时，要使学生把注意力集中到同一水平面。学生对水塔可能不知道，教师可以(播放光盘)展示图片。为了更直观形象，学生所举事例，教师尽量(播放光盘)配以图片。)
三、课堂练习
　　1.利用液体压强公式解释拦河大坝为什么修成上窄下宽的形状
答案：液体压强随深度的增加而增大
　　2.如图所示，拦河大坝高30 m，水库水位23 m，距水底7 m处的`a点压强有多大 (g取10 N/ kg)
　　答案：p=ρgh=1.0×103 kg/ m3×10 N/ kg×(23 m—7 m)=1.6×105 pa
四、课堂小结
我们大家共同合作，在浩瀚的物理学海洋中(配合课题)遨游了一番，虽然我们承受着巨大的压力(学习压力)，但是这节课我们过得很愉快，那是因为我们解决了很多疑惑，掌握了很多科学知识，同学们能不能总结一下 (播放光盘)
　　1.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，各个方向压强都相等
　　(3)同一液体中，深度增大，液体的压强增大
　　(4)在深度相同时，液体密度增加，压强增大
　　2.液体压强的计算公式p=ρgh
　　3.液体压强的应用——连通器，船闸的工作过程
　　4.建立模型的物理方法
　五、布置作业
　　1.完成配套作业题
2.查阅资料，了解各种潜水艇
【板书设计】
8.2液体的压强
一、认识液体的压强
二、液体压强的大小
U型管压强计
三、液体压强的应用
1.连通器
2.帕斯卡原理
【课后反思】
本节课内容较多，通过类比法可以让学生更好的理解液体压强的特点，让学生明白液体压强和固体压强的相同点和不同点，液体压强和固体压强的混合计算是本节课的重难点，需要学生多加练习，熟练掌握。
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