【大单元教学】9.2液体的压强 课件 (共40张PPT)+教学设计+八下第九章《压强》大单元整体设计(人教版)

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名称 【大单元教学】9.2液体的压强 课件 (共40张PPT)+教学设计+八下第九章《压强》大单元整体设计(人教版)
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文件大小 37.3MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2024-02-28 08:48:50

文档简介

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【大单元整体教学】物理学科人教版八年级下册
第九章 分课时设计
课题 液体的压强
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节知识综合性较强,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。本节从液体的流动性和重力出发研究了液体内部压强的存在和特点,又重点探究液体内部压强大小的影响因素,利用实验定性探究液体压强与密度、深度的关系。利用物理模型从压强的定义公式推导液体压强的定性计算。连通器是液体压强的典型应用,通过三峡船闸的实例可以使学生明白物理在生活中的应用,从而增强学习物理的热情。
2.学习者分析 液体压强是在学完压力和压强之后学习的,通过之前的学习,学生已经理解了压力、压强的特点及其增大减小压强的等知识;已学会固体压强计算的方法。具备了学习本节部分内容的知识和能力基础。他们对本节课所涉及的有关液体的压强知识,在生活中已有一定的感性认识。但灵活应用液体压强知识判断比较液体压强的大小关系,利用液体压强和固体压强知识解决一些综合问题的方法还有一定难度。
3.学习目标确定与教学重难点 (1)通过演示液体对容器底部和侧壁都有压强,加强观察、分析、归纳的能力;(2)通过探究,了解液体压强大小跟什么因素有关;知道液体内部不同深度处压强的大小和方向;(3)通过推导,掌握液体压强与液体的密度和深度的定量关系,并能进行简单计算;(4)通过对演示实验的观察,了解连通器的工作原理;通过对连通器特点的分析,解释生活中有关的现象。本节教学的重点是液体压强的特点、培养学生的科学探究能力。教学难点是实验方案的设计、液体压强计算公式的推导和应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。
4.评价量表 《压强》的评价量表任务列表任务要求(满分:30分)学生自评同学互评教师评价任务一:液体压强的特点观察思考、动手参与实验和交流讨论得出结果(10分)任务二:液体压强的大小能够独立推导液体压强大小计算公式,能总结计算液体对容器底压力和压强问题的一般方法(10分)任务三:连通器知道连通器的概念及特点,能解释生活中利用连通器的现象(10分)
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一:引入新课
1.播放视频:“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米级,是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器。 2.潜水员潜入水中时为什么要穿潜水服潜水?3.据科学实验:在水下100多米深度,食品罐头也会被压爆,人体血管会收缩,肺部会被压缩到橘子般大小,许多鱼类都无法在那样的深度生存。 观赏、体会与力有液体压强有关的现象,针对问题积极思考可以暂时不回答。 感受我国的最新成就,激发民族自豪感。水下环境多数学生未知,水中巨大的压强学生更不知道,这种神秘感更能激发学生强烈的学习动机。
任务二:液体压强的特点
思考:水对容器底是否有压强?怎样显示水对容器底的压强?液体对容器底部的压强方向向哪?将刚才的饮料瓶侧放,观察橡皮膜平还是不平?向哪个方向凸出?这说明什么?讲述:液体对容器侧壁有压强的原因是液体具有流动性。那么,液体内部是否有压强呢?演示:如图,将一个上、下、左、右四面都带有橡皮膜的密闭立方体容器放进盛水的玻璃杯中,同学们能观察到什么现象?这说明什么问题?从橡皮膜形变的方向能不能反映出压强的方向? 再仔细观察实验现象,还能发现一点,就是四个橡皮膜向里凹进的程度不同。凹进的程度能说明什么呢? 液体内部的压强随深度增加而增大。在同一深度,压强可能相等。 这个判断是否正确,还需要更精密的测量工具,设计更合理的实验进行检验。这个更精密的测量工具就是压强计,大家结合压强计的实物和课本上的图片,说出它的构造。压强计是怎样工作的呢? 演示让学生观察:没有力作用在橡皮膜上时,U形管两边的液面相平。手按在橡皮膜上时,U形管两边的液面还相平吗?按橡皮膜的手再用力些,U形管两边的液面又有什么变化? 讲述:手按在橡皮膜上时,手给橡皮膜一个压强,使橡皮膜向里凹进,缩小了橡皮膜内密封的空气的体积,气压变大,使U形管两边的液面左低右高。作用在橡皮膜上的压强越大,U形管两边液面的高度差也越大。 演示:将压强计的金属盒放入水中,观察到什么现象?说明什么?使橡皮膜分别朝上、朝下、朝左、朝右,观察U形管两边液面是否始终存在高度差?表明什么? 总结:压强计能反应液体内部压强的大小和方向。压强计中U型管中液面的高度差能反映液体压强的大小,高度差大,反映液体压强大;橡皮膜的朝向可以改变,便于比较水内不同方向的压强大小。橡皮膜在水中的方向能反映出液体压强的方向,若橡皮膜朝下,表明它受到的液体压强方向向上。 通过刚才的学习,大家认为液体内部有压强吗?液体内部的压强与哪些因素有关?你怎样设计实验进行验证? 明确实验方法的基础上,学生探究液体内部压强的规律。 师生总结,液体压强的特点:液体由于具有重力和流动性,对容器底部和侧壁都有压强;液体内部不仅有向下的压强,也有向上的压强,液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;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,液体的密度越大,压强越大。 解释现象:1.潜水员下潜深度为什么会有限制?2.拦河坝截面为什么设计成上窄下宽的梯形? 把饮料瓶底剪掉,换成橡皮膜,然后倒入水,观察到橡皮膜发生了形变(如图所示),这说明液体对容器底部有压强。因为橡皮膜是向下发生了形变,说明液体对容器底部的压强方向向下。产生这个压强的原因就是液体受到重力。橡皮膜向外凸出,说明液体对容器侧壁有向外的压强。我们看到四个原本平平的橡皮膜都向里凹进,这说明液体内部也存在压强。 从橡皮膜形变的方向能不能反映出压强的方向。最上面的橡皮膜向下凹进,说明它受到水向下的压强;最下面的橡皮膜向上凹进,说明它受到水向上的压强;两边的橡皮膜向右、向左凹进,说明它受到水向右、向左的压强。这说明液体内部不仅有压强,而且向各个方向都有压强。最上面的橡皮膜凹进的最小,左右两面凹进程度相同,但要比上面的大些;下面的橡皮膜凹进程度最大。橡皮膜凹陷程度越大,说明它受到的压强越大。所以还能说明液体内部的压强随深度增加而增大。在同一深度,压强可能相等。压强计主要由一侧装有橡皮膜的金属盒、橡皮管、U形玻璃管(内装着色液体)、刻度板等组成。没有力作用在橡皮膜上时,U形管两边的液面相平。手按在橡皮膜上时,U形管两边的液面有高度差。用力越大,U形管两边的液面高度差越大。观察到U形管两边液面出现高度差,这表明橡皮膜受到了水的压强。也就说液体内部有压强。U形管两边液面始终存在高度差表明液体内部向各个方向都有压强。学生思考并回答:把压强计的橡皮膜放在水中,观察U形管两边液面是否有高度差,就可以知道液体内部是否有压强。保持金属盒在水中的深度不变,改变橡皮膜的朝向,可以研究液体内部不同方向压强的关系。改变金属盒的深度能研究液体压强与深度的关系。将水换成盐水进行实验,能研究液体压强与液体密度的关系。 积累感性经验,为下面的探究做准备。用橡皮膜形变程度反映压强大小,为学习压强计做铺垫。 通过手按与放入液体中都能使高度差改变的对比,让学生清楚压强计能反应液体压强的工作原理。【评价标准】观察思考、动手参与实验和交流讨论得出结果(10分)能够和小组同学一起操作实验、收集、分析数据,归纳得出结论(8分)对科学探究实验的方法还不太了解,实验操作不太熟练(6分)
任务三:液体压强的大小
思考:我们已经知道液体内部的压强与深度和液体密度有关,那么液体内部的压强与深度和液体密度有怎样的数量关系呢?我们假想在液体内部深度h处有一很薄的小液片,小液片的面积为S(如图所示)。小液片要受到它上面液体的压力F,这个压力就等于上面液体的重力G,而重力G大小与质量m有关,质量m与液体密度ρ和体积V有关。利用上述物理量,能否计算出小液片受到的压强? 液体内部压强公式: 说明:(1)公式适用的条件为:液体。(2)公式中各符号代表的物理量及其单位:p──压强──Pa;ρ──密度──kg/m3;g──9.8N/kg;h──深度──m。深度是指从液面到所研究的那点的垂直距离,而不是从该点到容器底或到封闭的容器上盖面的距离。(3)从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。 出示例题,指导演练。 画出模型,引导学生进行推导。运用液体内部压强公式:进行运算,并得出求液体对容器底压力和压强问题的一般方法。 用理论上的推导能进一步验证前面科学探究的正确性。推导过程中因为涉及到前面学过的较多的知识点,教师要帮助学生,适当指导。【评价标准】能够独立推导液体压强大小计算公式,能总结计算液体对容器底压力和压强问题的一般方法(10分)不能独立推导液体压强大小计算公式,能进行简单计算(8分)对概念的理解还有点模糊,运用公式计算还不熟练(6分)
任务四:连通器
多媒体展示图片,请同学们观察它们的共同特点。演示连通器如图所示,在连通器内装入红水,平放在讲桌上,在水不流动时,几个容器中的水面有什么关系?将连通器靠近黑板后并引导学生观察水面找学生画出各液面所在黑板上的位置,连线。用黑板擦把连通器的底座垫成倾斜的(即连通器斜放置在讲桌上),再观察几个容器中的水面是否相平?总结:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器中的液面总是相平的。茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是应用连通器原理的例子。课件展示:三峡船闸。 学生观察,参与实验。观看课件,能说出工作过程。 各液面是否相平很难观察,特别是在连通器倾斜的情况下,因此改进实验方法可减少视差带来的误差,从而使结论更准确科学。 展示物理科学的应用价值,同时激发民族自豪感。【评价标准】知道连通器的概念及特点,能解释生活中利用连通器的现象(10分)知道连通器的概念及特点,对解释生活中利用连通器的现象还存在一定困难(8分)知道连通器的概念及特点(6)
6.板书设计1.液体内部压强的特点:(1) 液体内部向各个方向都有压强。(2) 在同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等。(3) 液体的压强随深度的增加而增大。(4) 在相同深度,液体的压强随密度的增大而增大。2.计算公式:p=ρgh3.连通器(1)定义:上端开口、下端连通的容器。(2)特点:装相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。(3)应用:船闸、锅炉水位计。
7.作业与拓展学习设计 1.如图所示,、、是三个圆柱体容器,分别装有水或酒精。和两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同。比较、、三个容器中液体对容器底部的压强,有 、 (选填“大于”“小于”或“等于”)。不好直接比较、两容器中液体对容器底部压强的大小,原因是 。 【答案】 小于 大于 见解析【详解】[1]根据图像,A、B中装水,B的深度更大,根据p=ρgh,深度越大, 液体压强越大,则pApC。[3]而A、C中的压强不能比较,因为水的密度大于酒精的密度,但水面更低。2.如图,容器放在水平地面上,容器中装有深度为10cm、质量为60g的水,已知容器的质量为30g,底面积为5cm2,容器对地面的压力为 N,水对容器底部的压力是 N。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg) 【答案】 0.9 0.5【详解】[1]水和容器对水平地面的压力为F=G总=(m水+m容)g=(60×10-3kg +30×10-3kg)×10N/kg=0.9N[2]水对容器底的压强为p=ρ水gh= =1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa水对容器底的压力为F=pS=1000Pa×5×10-4m2=0.5N3.如图甲所示,密闭的容器重为20N,底面积为100cm2,其中装有8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上。桶底受到水的压力为 N;水对桶底的压强为 Pa;台面受到桶的压力为 N;台面受到桶的压强为 Pa,若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么水对容器底的压强将 ,压力将 ,容器对桌面的压强将 ,压力将 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)【答案】 15 1500 100 1×104 变小 变大 变小 不变【详解】[1][2]水对桶底的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa由可得,桶底受到水的压力F=pS=1500Pa×100×10﹣4m2=15N [3]桶里水的重力G水=m水g=8kg×10N/kg=80N台面受到桶的压力为桶的重力和水的重力之和F′=G桶+G水=20N+80N=100N[4]台面受到桶的压强[5]若把该容器倒放在该桌面上,容器的底面积变大,容器中水的体积不变,所以容器中水的高度变小,根据液体压强公式p=ρgh可知水对容器底的压强将变小。[6]容器正立时,水的重力一部分作用在容器侧壁,一部分作用在容器底部,水对容器底部的压力小于水的重力,倒置后,水的重力全部作用在容器底部,同时容器底部还会承受容器侧壁给水的压力,所以水对容器底部的压力变大。[7][8]容器对桌面的压力不变,仍为桶的重力和水的重力之和,倒置后,受力面积变大,根据压强定义公式p可知容器对桌面的压强变小。4.如图是一款名为“旋转杯”的网红杯,杯子由上端都开口的粗细两部分组成,从结构上来看杯子粗细两部分构成一个 。当用左侧管吸了一些饮料,杯子液体的液面静止后,杯子粗细两部分液面 (选填“仍能”或”不能”)相平,粗杯内饮料对杯底的压强会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】 连通器 仍能 变小【详解】[1]由图可知杯子粗细两部分上端开口,底部连通,构成了一个连通器。[2]当用左侧细管吸饮料后,由连通器原理可知,液面静止时,液面相平。[3]吸出一些饮料后,杯内液面降低,即h变小,根据p=ρgh知,饮料对杯底的压强会变小。5.根据连通器的原理,下列情形中,当水面静止时,液面的位置符合事实的是( )A.U形管中的液面位置 B.茶壶倾斜时,壶身和壶嘴中的液面位置C.下水道存水弯中的液面位置 D.锅炉液位计液面的位置【答案】C【详解】连通器原理:连通器中装有同种液体,当液体静止时,液面是相平的。根据题意知道,四个容器都是连通器,都装有水,是同种液体,静止时液面是相平的正确,由图知道,只有C正确,符合题意,ABD不符合题意。故选C。6.如图质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )A.液体的密度A>B>CB.液体对容器底部的压强pB>pA>pCC.液体对容器底部的压力FBA >C,故A错误;B.由p=ρgh得,深度相同,液体的密度越大,液体对容器底部的压强越大,则pB>pA>pC,故B正确;C.由得F=pS可知,在面积相同时,液体对容器底部的压强越大,液体对容器底部的压力越大,则FB >FA >FC,故C错误;D.容器对桌面的压力等于总重力,总重力相等,所以和F乙=F甲=F丙,故D错误。故选B。7.如图所示,在“研究影响液体内部压强”的实验中。(1)从结构来看,甲图的压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。压强计是通过观察U形管的两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小;(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体 的增加而增大;(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择 两幅图进行比较;并且小组同学认为两烧杯中液面必须相平,你 (选填“赞同”或“不赞同”)此观点;(4)为了使每次实验U形管两侧液面的高度差更明显,应该 (填字母);A.使用内径更细的U形管 B.使用内径更粗的U形管C.在U形管内注入密度更大的液体D.在U形管内注入密度更小的液体(5)已知乙图中U形管左侧液柱高为4cm,右侧液柱高为10cm,则U形管底部受到的液体的压强为 Pa;(U形管中夜体密度为,g=10N/kg)(6)若丙图中U形管左右两侧液面的高度差为11cm,则金属盒上像皮膜没入盐水中的深度是 cm。(U形管中夜体密度为,盐水的密度为)【答案】 不是 高度差 深度 乙和丙 不赞同 D 1000 10【详解】(1)[1]图甲的压强计不是两端开口,下端连通的容器,因其一端是封闭的,不是连通器。[2]压强计所受压强不同,U形管两端液面高度差不同,所以可通过观察U形管两端液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小。(2)[3]图甲和乙中,压强计的橡皮膜置于水中的不同深度,U形管两端液面高度差不同,且乙中深度较大,U形管中液面高度差较大,所以:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增大而增大。(3)[4]要探究液体内部压强与液体密度的关系,应让压强计的橡皮膜置于不同密度液体的同一深度中,所以应选择图乙和丙进行比较。[5]探究液体内部压强与液体密度关系,需要控制相同的是液体的深度,深度相同,但液体液面不一定相平。所以不赞同此观点(4)[6]当压强计橡皮膜所受压强一定时,则U形管两端液面的压强差也相同,据,使用内径更细或更粗的U形管,不能改变液面高度差,注入密度更大的液体时,则高度差更小,注入的密度更小的液体时,则高度差更大,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。(5)[7]U形管底部受到的压强等于右侧液体柱产生的压强,所以(6)[8]U形管两侧液面高度差为11cm=0.11m,U形管中液面产生的压强橡皮膜没入盐水中的深度8.如图所示的是法国科学家帕斯卡在1648年做的一个实验。他用一个封闭的木桶,往桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只灌了几杯水,桶就被撑破了。桶底面积为,桶自重,管中装满水时水的总体积为。根据图中所标出的数据,如果管中装满水:(g取)(1)水对桶底产生的压强多大?(2)水对桶底产生的压力多大?(3)若桶与地面接触的面积是,则桶对水平地面的压强多大?【答案】(1);(2);(3)【详解】解:(1)(2)(3)9.如图所示,在一个重为2N,底面积为0.01m 的容器里装重为10N的水, 容器中水的深度为0.05m,把它静止放在水平桌面上。求:(1) 容器对桌面的压力;(2) 容器对桌面的压强;(3) 水对容器底的压强;(4) 水对容器底的压力。【答案】(1)12N;(2)1200Pa;(3)500Pa;(4)5N【详解】解:(1)容器对水平桌面的压力(2)容器对桌面的压强(3)水对容器底的压强(4)水对容器底的压力答:(1)容器对桌面的压力为12N;(2)容器对桌面的压强为1200Pa;(3)水对容器底部的压强为500Pa;(4)水对容器底部的压力为5N。
8.教学反思与改进本节设计的实验都较简单,主要是通过教师演示实验的方式进行,学生参与观察现象归纳结论的过程。整个设计中通过安排简单现象发现液体压强的特点,然后利用控制变量的方法,使用压强计进行定性分析,让学生经历科学探究的过程:提出问题、找出证据、进行解释、交流评价,使学生知道研究问题的方法和程序。在设计实验表格时又渗透了“控制变量法”,提高了学生的科学探究能力和解决问题的能力。连通器的教学也经历了从实例抽象出物理模型,再应用于实例的过程。本课重点是让学生通过实验,研究液体内部压强的规律,关键是要学生做好实验。课内老师讲解实验步骤、实验注意事项和要研究的问题非常必要。实验中指导学生正确实验、进行观察,如实记录数据,对正确得出结论,非常重要,这是实验成败的关键之所在,也是指导学生学好物理的重要方法。认真实验,认真观察,对提高实验能力,培养学生学习物理的兴趣大有好处。
作业设计
9.2液体的压强课时作业(时间:30min)
【基础训练】
知识点1:液体压强的特点
1.如图甲所示往下端扎有橡皮膜的玻璃管中注水,发现橡皮膜 ,说明 、如图乙所示,往侧壁包有橡皮膜的试管中装入水,发现橡皮膜向外凸,说明 。
【答案】 向下凸 液体对容器底部有压强 液体对容器侧壁有压强
【分析】本题考查探究液体压强存在实验,通过实验现象分析得出结论。
【详解】[1][2]由图甲可知,管底包裹的橡皮膜向下凸出,液体对管底包裹的橡皮膜有压力作用,说明液体对容器底部有压强。
[3]由图乙可知,侧壁包裹的橡皮膜向外凸,液体对侧壁包裹的橡皮膜有压力作用,说明液体对容器侧壁有压强。
2.如图所示容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。在隔板两侧分别注入水,且水深,则橡皮膜将向 侧凸起。若在容器的左侧注入水,右侧注入酒精,且水和酒精的深度相同,则橡皮膜将向 侧凸起。(已知ρ水>ρ酒精)
【答案】 左 右
【详解】[1]在隔板两侧分别注入水,且水深
液体的密度相同,根据可知,右侧的水产生的压强大,所以橡皮膜将向左侧凸起。
[2]若在容器的左侧注入水,右侧注入酒精,且水和酒精的深度相同,根据可知,水产生的压强大,所以则橡皮膜将向右侧凸起。
知识点2:液体压强的大小
3.我国“蛟龙号“潜水器”创造了深潜7000m的惊人纪录,海水的压强随深度增大而 (填“变大”“变小”或“不变”)。在7000m深处,海水对潜水器的压强约为 Pa,相当于在1m2的面积上压着 t的重物(海水的密度取1.0×103kg/m3)。
【答案】 变大 7×107 7×103
【详解】[1]根据液体压强的特点可知,液体内部的压强随液体的深度增加而变大。
[2][3]在7000m深处,海水对潜水器的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa
即潜水器每平方米的表面上受到7×107N的压力,相当于在1m2的面积上压着7×107N的重物,由G=mg得,相当于在1m2的面积上压着的重物的质量为
知识点3:连通器
4.如图所示,我国三峡船闸是根据 的原理制成的,其相邻闸室的阀门开启后,当水不流动时两闸室水面高度是 。
【答案】 连通器 相同的
【详解】[1][2]连通器的特点:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。我国三峡船闸是根据连通器原理做成的。其相邻闸室的阀门开启后,两闸室构成连通器,当水不流动时两闸室水面高度是相同的。
【能力提升】
一、填空题
1.物理知识与日常生活和技术密切相关。下图(a)中双肩背包的背带做的较宽,是为了减小 ;图(b)中船闸是利用了 原理;图(c)三峡大坝筑成上窄下宽,是因为液体内部压强随 增加而增大。

【答案】 压强 连通器 深度
【详解】[1]图(a)中双肩背包的背带做的较宽,增大了受力面积,由得,在压力一定时,减小了压强。
[2]图(b)中船闸是利用了连通器原理,当阀门打开时形成连通器,液体由高处向低处流,当液体不流动时,液面相平。
[3]图(c)三峡大坝筑成上窄下宽,是因为液体内部压强随液体深度增加而增大,越深处压强越大,下面宽大,承受压强的能力大。
2.2020年11月13日8时04分,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破10000米,海水的密度约等于水的密度 Pa,随着深度的增加,液体压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 1×108 增大
【详解】根据p=ρ海水gh可得,“奋斗者”号在水中10000米深处受到的液体压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa
[2]由液体压强公式p=ρgh可知,“奋斗者”号在水中受到的压强与深度和海水的密度有关,在海水的密度不变的情况下,随着深度的增加,液体压强增大。
3.如图所示,将一未装满水的密闭矿泉水瓶,正立时水对瓶底的压力为F1,瓶底对桌面的压强为p1,倒立时水对瓶盖的压力为F2,瓶盖对桌面的压强为p2,则F1 F2,p1 p2(选填>、=或<)。
【答案】 > <
【详解】[1]正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力,倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压在瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力,即F1>F2。
[2]由于瓶子放在水平桌面上无论正立还是倒立对桌面的压力大小相同,倒置后与桌面的接触面积变小,根据可知倒置后压强增大,由此可得p14.如图所示容器 连通器(选填“是”或“不是”),容器中装有一定量的液体,若B点的液体压强为,则液体的密度是 kg/m3;A点液体的压强为 Pa。
【答案】 不是
【详解】[1]上端开口,底部连通的容器是连通器,图中容器左端封闭,右端开口,不属于连通器。
[2]由可知,液体的密度是
[3]A点的深度
A点液体的压强为
5.如图所示,甲、乙两个容器内装有质量相同的水。乙容器中水的深度为10cm,则水对乙容器底部的压强为 Pa,水对两容器底的压力分别为F甲和F乙,则F甲 F乙(选填“>”、“<”或“=”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 1000 =
【详解】[1]乙容器中水的深度为
水对乙容器底部的压强为
[2]甲、乙容器中水的质量相等,即
由可知,容器中水的重力相等,即
甲、乙都是圆柱形容器,水对容器底的压力等于水的重力,即
所以水对两容器底的压力关系为
6.在如图所示的装置中,两端开口的U形管内注入一定量的水,保持C点位置不变,将A管向右倾斜,待稳定后,下面说法中正确的是(  )

A.A管中的水面低于B管中的水面 B.U形管底C点的压强将变小
C.U形管底C点的压强不变 D.B管中的水柱长度不变
【答案】B
【详解】AD.A、B两管的上部开口、下端连通,属于连通器,将A管向右倾斜后,当水不流动时,两管中的液面仍然相平,只是由于B管倾斜,其水柱的长度会变长,故AD错误;
BC.当将A管向右倾斜待稳定后,U形管中水的竖直高度减小(即深度减小),由p=ρ液gh可知,U形管底C点的压强将变小,故B正确,C错误。
故选B。
7.如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种质量相等的液体,它们的液面在同一水平面上,则三种液体对容器底的压强(  )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
【答案】B
【详解】当容器的底面积相同,根据容器形状可知
根据密度公式可知,在质量相同时
根据液体压强公式可知,在深度相同时
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.如图所示,两个完全相同的柱形容器,盛有质量相同的水和酒精,、是两容器液体中离容器底相同高度的两点,某同学对一些物理量做了如下判断:
甲容器中装的是水,乙容器中装的是酒精
点压强小于点的压强
、两点的压强相等
两容器中液体对容器底部压强相等
其中正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】①根据图像,A液体体积较小,由于A、B液体的质量相等,根据m=ρV,体积越大,液体密度越小,则甲中装的是水,乙容器装的是酒精,①合理;
④已知容器相同,容器中的液体质量相等,根据G=mg,重力相等,液体对容器底的压力相同,根据,容器底受到的压强相等,④合理;
②③由于A、B下方到容器底的距离相等,根据p=ρgh判断,水的密度大,深度相同时,压强大,容器底的压强相等,则A点压强小于B点的压强大小,②合理;③不合理;
综上所述:故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
三、实验题
9.学了液体压强知识后,同学们争先恐后地动手做实验探究液体压强的特点。
(1)组装好的完好的压强计中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)把压强计的金属盒分别浸入同种液体中,如图甲和图乙,发现图乙中U形管两边的液柱高度差较大,说明液体内部的压强随深度的增加而 ;
(3)如果所用的压强计的U形管可以选择染色的酒精、水、水银(ρ酒精<ρ水<ρ水银)中的一种液体,为了使实验现象更明显,他应该选用上述三种液体中的 装入U形管中;
(4)有同学选择如图丙的器材探究液体压强的特点,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A,B两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起。探究“液体压强与液体密度的关系”时,左右两边液体应满足要求:深度 ,密度 (以上两空选填“相同”或“不同”);
(5)某同学在A,B两侧倒入深度不同的水后,实验现象如图丁。若橡皮膜破裂,则容器中的水会 (选填“从A流向B”或“从B流向A”);
(6)实验中在A、B两侧分别倒入水和某种液体,当橡皮膜相平时,如图戊,橡皮膜到两侧液面的深度分别为12cm、10cm,则该液体的密度为 g/cm3。
【答案】 不是 增大 酒精 相同 不同 从B流向A 1.2
【详解】(1)[1]压强计是上端开口,下端连通的容器,而U形管的上端只有一边是开口,不是连通器。
(2)[2]图甲、乙中,探头置于同种液体中的不同深度,U形管两侧液面高度差不同,乙中探头的深度比甲的深度大,U形管两侧液面高度差更大,说明液体内部压强的压强随深度的增加而增大。
(3)[3]当压强相同时,据知,液体的密度越小,深度越大,则密度小时,U形管中液面高度差大,实验效果更明显,所以U形管中选择酒精装入。
(4)[4][5]要探究液体压强与液体密度的关系时,据控制变量法知,左右两边液体的密度应不同,深度应相同。
(5)[6]图丁中,A、B两侧装入的都是水,B侧水的深度比A的大,橡皮膜破裂,则水由压强大的一侧流向压强小的一侧,所以从B流向A。
(6)[7]橡皮膜相平,则A、B两侧液体对橡皮膜的压强相等,据有
所以,该液体的密度
四、计算题
10.如图所示,质量为0.3千克、高度为0.11米的平底圆柱形青花瓷笔筒放在水平桌面中央,已知筒内深度为0.1米。
(1)若青花瓷笔筒材质的密度为 2.5×103千克/米3,求生产这笔筒所用青花瓷的体积V瓷;
(2)若笔筒内注满水时,求水对笔筒底部产生的压强p水;
(3)若笔筒开口向上放置时,对桌面的压强为980 帕,求笔筒与桌面的接触面积S筒。
【答案】(1)1.2×10-4 米3;(2)980帕;(3)0.003米2
【详解】解:(1)生产这笔筒所用青花瓷的体积
(2)若笔筒内注满水时,求水对笔筒底部产生的压强
(3)笔筒与桌面的接触面积
答:(1)若青花瓷笔筒材质的密度为 2.5×103千克/米3,求生产这笔筒所用青花瓷的体积为;
(2)若笔筒内注满水时,求水对笔筒底部产生的压强为;
(3)若笔筒开口向上放置时,对桌面的压强为980帕,则笔筒与桌面的接触面积为。
11.容器底部有一开口,厚度不计的挡板A刚好盖住开口(如图所示)。容器中水深0.5m,挡板A的面积为2×10﹣3m2,质量为0.15kg。已知ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg。
(1)容器底受到水的压强为多少?
(2)A受到水的压力是多少?
(3)对A的正中心施加一个向上的力F,使水从开口处排出,求F最小是多少?
【答案】(1)5×103Pa;(2)10N;(3)11.5N
【详解】解:(1)容器底受到水压强为
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa
(2)由可得,A受到水的压力为
F压=pS=5×103Pa×2×10﹣3 m2=10N
(3)A受到的重力为
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
A刚要被顶起时,挡板A受到的水的压力加上A的重力等于向上的力F,即
F=G+F压=1.5N+10N=11.5N
答:(1)容器底受到水的压强为5×103Pa;
(2)A受到水的压力是10N;
(3)对A的正中心施加一个向上的力F,使水从开口处排出,求F最小是11.5N。
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第九章第二节
液体的压强
人教版八年级下册
教学目标
1.认识液体压强的特点,会利用液体压强的特点解释有关现象;
2.能熟练写出液体压强公式,并能进行简单计算;
3.能说出连通器的特点,解释一些简单的实际问题。
重点、难点
重点
新知导入
“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米级,是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器。
新知导入
潜水员潜入水中时为什么要穿潜水服潜水?
据科学实验:在水下100多米深度,食品罐头也会被压爆,人体血管会收缩,肺部会被压缩到橘子般大小,许多鱼类都无法在那样的深度生存。
新知讲解
任务一:液体压强的特点
思考
水对容器底是否有压强?怎样显示水对容器底的压强?液体对容器底部的压强方向向哪?
把饮料瓶底剪掉,换成橡皮膜,然后倒入水
现象
观察到橡皮膜发生了形变
说明
液体对容器底部有压强
液体受到重力,对容器底部有压强
新知讲解
思考
将刚才的饮料瓶侧放,观察橡皮膜平还是不平?向哪个方向凸出?这说明什么?
将饮料瓶侧放
现象
观察到橡皮膜发生了形变,向外凸出
说明
液体对容器侧壁有压强
液体具有流动性,对容器侧壁有压强
新知讲解
思考
液体内部是否有压强呢?
演示
将一个上、下、左、右四面都带有橡皮膜的密闭立方体容器放进盛水的玻璃杯中
现象
1.最上面的橡皮膜向下凹进,最下面的橡皮膜向上凹进,两边的橡皮膜分别向右、向左凹进
2.最上面的橡皮膜凹进的最小,左右两面凹进程度相同,但要比上面的大些;下面的橡皮膜凹进程度最大
液体内部的压强有什么特点呢?
新知讲解
学生活动
实验:探究液体压强与哪些因素有关
压强计
手按在橡皮膜上时,手给橡皮膜一个压强,使橡皮膜向里凹进,缩小了橡皮膜内密封的空气的体积,气压变大,使U形管两边的液面左低右高。作用在橡皮膜上的压强越大,U形管两边液面的高度差也越大。
薄膜所受压强的大小
U形管左右两侧液面高度差
转换法
新知讲解
实验:探究液体压强与哪些因素有关
假设猜想:
液体内部压强大小可能与方向、深度、液体密度有关。
设计实验:
U形管左右两侧液面高度差反映液体压强的大小
转换法
(1)探究与方向的关系,应控制深度和液体密度相同,改变方向。
(2)探究与深度的关系,应控制方向和液体密度相同,改变深度。
(3)探究与液体密度的关系,应控制方向和深度相同,改变液体密度大小。
控制变量法
新知讲解
实验:探究液体压强与哪些因素有关
在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
1、把探头放进盛水的容器中,看看液体内部是否存在压强。保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看液体内部同一深度处各方向的压强是否相等
结论
新知讲解
实验:探究液体压强与哪些因素有关
2、增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强与深度有什么关系
液体内部压强的大小与液体的深度有关,同种液体,深度越深,压强越大。
结论
新知讲解
实验:探究液体压强与哪些因素有关
液体内部压强的大小与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
3、换用不同的液体,看看在深度相同时,液体内部的压强是否与液体的密度有关
清水
浓盐水
结论
新知讲解
实验:探究液体压强与哪些因素有关
液体压强的特点:
1.在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
2.液体内部压强的大小跟液体的深度有关,深度越深,压强越大;
3.液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
新知讲解
实验:探究液体压强与哪些因素有关
评估交流:
1、进行实验前,要检查U形管气密性,若发现漏气,需拆下重新安装。
2、U形管内液面不相平,需拆下重新安装。
3、进行多次实验,寻找普遍规律,避免偶然性。
新知讲解
现在你可以解释以下现象吗?
1.潜水员下潜深度为什么会有限制?
2.拦河坝截面为什么设计成上窄下宽的梯形?
新知讲解
例1:如图所示,A、B、C是三个圆柱体容器,分别装有水或酒精。B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同。比较A、B、C三个容器中液体对容器底部的压强,有pA pB、pB pC(选填“大于”“小于”或“等于”)。不好直接比较A、C两容器中液体对容器底部压强的大小,原因是 。
【答案】 小于 大于 见解析
【详解】[1]根据图像,A、B中装水,B的深度更大,根据p=ρgh,深度越大, 液体压强越大,则pA[2]在B、C中,深度相同,水的密度比酒精的密度大,则pB>pC。
[3]而A、C中的压强不能比较,因为水的密度大于酒精的密度,但水面更低。
新知讲解
任务二:液体压强的大小
=
S
F
p
=
S
ρShg
=
ρgh
h
要想得到液面下某处的压强,可以设想在该处有一个水平放置的“平面”。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。
该平面上方的液柱对平面的压力:
设液柱的高度为 h,
平面的面积为 S
平面受到的压强:
F = G = mg = ρVg = ρShg
p
ρgh
=
理想模型
新知讲解
液体公式:
p=ρgh
p——液体在任一深度的压强 (Pa)
ρ——液体的密度 (kg/m3)
g——常数 9.8 N/kg
h——深度:液体内部某一位置到
上面自由液面的竖直距离 (m)
A
B
C
hA
hB=50cm
hC
到自由液面的垂直距离
例如:图中B点处水的压强
p = ρgh=1.0×10 kg/m ×10N/kg×0.5m=5000Pa
3
3
新知讲解
例2:如图甲所示,密闭的容器重为20N,底面积为100cm2,其中装有8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上。桶底受到水的压力为 N;水对桶底的压强为 Pa;台面受到桶的压力为 N;台面受到桶的压强为 Pa,若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么水对容器底的压强将 ,压力将 ,容器对桌面的压强将 ,压力将 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
新知讲解
【答案】 15 1500 100 1×104 变小 变大 变小 不变
【详解】[1][2]水对桶底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
由 可得,桶底受到水的压力
F=pS=1500Pa×100×10﹣4m2=15N
[3]桶里水的重力
G水=m水g=8kg×10N/kg=80N
台面受到桶的压力为桶的重力和水的重力之和
F′=G桶+G水=20N+80N=100N
[4]台面受到桶的压强
[5]若把该容器倒放在该桌面上,容器的底面积变大,容器中水的体积不变,所以容器中水的高度变小,根据液体压强公式p=ρgh可知水对容器底的压强将变小。
[6]容器正立时,水的重力一部分作用在容器侧壁,一部分作用在容器底部,水对容器底部的压力小于水的重力,倒置后,水的重力全部作用在容器底部,同时容器底部还会承受容器侧壁给水的压力,所以水对容器底部的压力变大。
[7][8]容器对桌面的压力不变,仍为桶的重力和水的重力之和,倒置后,受力面积变大,根据压强定义公式p 可知容器对桌面的压强变小。
新知讲解
F
G液
h
S
液体对容器底部的压力F和液体自身重力 的关系:
G液
G液
h
S
F
F
G液
h
S
Sh
V液

Sh
V液

Sh
V液

G液
F

G液
F

G液
F

F = pS = ρghS
G液 = mg =ρV液g
液体对容器底部的压力大小不一定等于液体的重力大小,只有当容器是上下粗细相同时(例如:正方体、长方体和圆柱体等柱体),二者才相等。
新知讲解
方法:计算固体压强和液体压强的步骤
计算固体压强(如对桌面、地面等的压强):
(1)先计算固体对桌面、地面等的压力大小
(2)再根据 计算出压强大小
计算液体压强(如水对瓶底的压强):
(1)先根据 计算出液体对容器底的压强大小
(2)再根据 计算出液体对容器底的压力
新知讲解
例3:如图所示,在一个重为2N,底面积为0.01m 的容器里装重为10N的水, 容器中水的深度为0.05m,把它静止放在水平桌面上。求:
(1) 容器对桌面的压力;
(2) 容器对桌面的压强;
(3) 水对容器底的压强;
(4) 水对容器底的压力。
【答案】(1)12N;(2)1200Pa;(3)500Pa;(4)5N
新知讲解
任务三:连通器
请同学们观察它们的共同特点。
归纳
连通器:上端开口、下端连通的容器
新知讲解
学生活动
在连通器内装入红水,平放在讲桌上,在水不流动时,各容器中液面是相平的。
用黑板擦把连通器的底座垫成倾斜的(即连通器斜放置在讲桌上),再观察几个容器中的水面是否相平?
新知讲解
连通器的特点
连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
A
F1
F2
h2
h1
当液体不流动时,设想在U型管下部正中有一液片A,由于液片静止不动,处于平衡状态。
F1 = F2
p1S = p2S
p1 = p2
ρgh1 = ρgh2
h1 = h2
新知讲解
连通器的应用
过路涵洞
喷泉
洗手盆水管
茶壶的壶嘴与壶体
乳牛自动喂水器
锅炉外面的水位计
新知讲解
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最高可达113 m。巨大的落差有利于生产可观的电力,但也带来了航运方面的问题:下游的船只驶往上游,怎样把这些船只举高一百多米?上游的船只驶往下游,又怎样让船只徐徐降落一百多米?解决这个问题的途径就是修建船闸。
船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。图9.2-7描述了一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的情况。
新知讲解
例4:根据连通器的原理,下列情形中,当水面静止时,液面的位置符合事实的是( )
A.U形管中的液面位置 B.茶壶倾斜时,壶身和壶嘴中的液面位置
C.下水道存水弯中的液面位置 D.锅炉液位计液面的位置
【答案】C
【详解】连通器原理:连通器中装有同种液体,当液体静止时,液面是相平的。根据题意知道,四个容器都是连通器,都装有水,是同种液体,静止时液面是相平的正确,由图知道,只有C正确,符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
课堂练习
1、如图,容器放在水平地面上,容器中装有深度为10cm、质量为60g的水,已知容器的质量为30g,底面积为5cm2,容器对地面的压力为 N,水对容器底部的压力是 N。
(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 0.9 0.5
【详解】[1]水和容器对水平地面的压力为
F=G总=(m水+m容)g=(60×10-3kg +30×10-3kg)×10N/kg=0.9N
[2]水对容器底的压强为
p=ρ水gh= =1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
水对容器底的压力为
F=pS=1000Pa×5×10-4m2=0.5N
课堂练习
2、如图是一款名为“旋转杯”的网红杯,杯子由上端都开口的粗细两部分组成,从结构上来看杯子粗细两部分构成一个 。当用左侧管吸了一些饮料,杯子液体的液面静止后,杯子粗细两部分液面 (选填“仍能”或”不能”)相平,粗杯内饮料对杯底的压强会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 连通器 仍能 变小
【详解】[1]由图可知杯子粗细两部分上端开口,底部连通,构成了一个连通器。
[2]当用左侧细管吸饮料后,由连通器原理可知,液面静止时,液面相平。
[3]吸出一些饮料后,杯内液面降低,即h变小,根据p=ρgh知,饮料对杯底的压强会变小。故选C。
课堂练习
3、如图质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度ρA>ρB>ρC
B.液体对容器底部的压强pB>pA>pC
C.液体对容器底部的压力FBD.容器对桌面的压力F乙【答案】B
【详解】A.质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙分别装有A、B、C三种质量相同的液体,由图可知,液体的体积VBρA >ρC,故A错误;
B.由p=ρgh得,深度相同,液体的密度越大,液体对容器底部的压强越大,则pB>pA>pC,故B正确;
C.由 得F=pS可知,在面积相同时,液体对容器底部的压强越大,液体对容器底部的压力越大,则FB >FA >FC,故C错误;
D.容器对桌面的压力等于总重力,总重力相等,所以和F乙=F甲=F丙,故D错误。
故选B。
课堂练习
4、如图所示的是法国科学家帕斯卡在1648年做的一个实验。他用一个封闭的木桶,往桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只灌了几杯水,桶就被撑破了。桶底面积为1200cm2,桶自重20N,管中装满水时水的总体积为20L。根据图中所标出的数据,如果管中装满水:(g取10N/kg)
(1)水对桶底产生的压强多大?
(2)水对桶底产生的压力多大?
(3)若桶与地面接触的面积是200cm2,则桶对水平地面的压强多大?
【答案】(1) ;(2) ;(3)
课堂练习
5、如图所示,在“研究影响液体内部压强”的实验中。
(1)从结构来看,甲图的压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。压强计是通过观察U形管的两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小;
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体 的增加而增大;
(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择 两幅图进行比较;并且小组同学认为两烧杯中液面必须相平,你 (选填“赞同”或“不赞同”)此观点;
课堂练习
(4)为了使每次实验U形管两侧液面的高度差更明显,应该 (填字母);
A.使用内径更细的U形管
B.使用内径更粗的U形管
C.在U形管内注入密度更大的液体
D.在U形管内注入密度更小的液体
(5)已知乙图中U形管左侧液柱高为4cm,右侧液柱高为10cm,则U形管底部受到的液体的压强为 Pa;(U形管中夜体密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(6)若丙图中U形管左右两侧液面的高度差为11cm,则金属盒上像皮膜没入盐水中的深度
是 cm。(U形管中夜体密度为1.0×103kg/m3,盐水的密度为1.1×103kg/m3)
课堂练习
【答案】 不是 高度差 深度 乙和丙 不赞同 D 1000 10
【详解】(1)[1]图甲的压强计不是两端开口,下端连通的容器,因其一端是封闭的,不是连通器。
[2]压强计所受压强不同,U形管两端液面高度差不同,所以可通过观察U形管两端液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)[3]图甲和乙中,压强计的橡皮膜置于水中的不同深度,U形管两端液面高度差不同,且乙中深度较大,U形管中液面高度差较大,所以:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增大而增大。
(3)[4]要探究液体内部压强与液体密度的关系,应让压强计的橡皮膜置于不同密度液体的同一深度中,所以应选择图乙和丙进行比较。
[5]探究液体内部压强与液体密度关系,需要控制相同的是液体的深度,深度相同,但液体液面不一定相平。所以不赞同此观点
(4)[6]当压强计橡皮膜所受压强一定时,则U形管两端液面的压强差也相同,据 ,使用内径更细或更粗的U形管,不能改变液面高度差,注入密度更大的液体时,则高度差更小,注入的密度更小的液体时,则高度差更大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[7]U形管底部受到的压强等于右侧液体柱产生的压强,所以
(6)[8]U形管两侧液面高度差为11cm=0.11m,U形管中液面产生的压强
橡皮膜没入盐水中的深度
板书设计
1.液体内部压强的特点:
(1) 液体内部向各个方向都有压强。
(2) 在同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等。
(3) 液体的压强随深度的增加而增大。
(4) 在相同深度,液体的压强随密度的增大而增大。
2.计算公式:p=ρgh
3.连通器
(1)定义:上端开口、下端连通的容器。
(2)特点:装相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
(3)应用:船闸、锅炉水位计。
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八年级物理大单元整体设计
第九章《压强》
一、单元内容分析
人教版初中物理第九章《压强》是力学部分的重要章节,它既是对已学过的质量、密度、重力等知识的综合应用,也是今后学习《浮力》的基础,起到了承上启下的作用。
本章分为四部分内容:压强、液体的压强、大气压强和流体压强与流速的关系。压强主要内容包括压强的概念、实验探究影响压力作用效果的因素、压强公式及其应用和如何增大或减小压强;液体的压强主要内容包括液体压强的特点、研究液体内部的压强、液体压强的大小和连通器;大气压强主要内容证明大气压的存在、大气压的测量及其应用;流体压强与流速的关系主要内容包括流体压强与流速的关系、飞机的升力。这些知识点之间相互联系,形成完整的知识体系。学生在学习过程中应注重知识点之间的联系,形成系统的知识结构,以便更好地理解和掌握压强的相关知识。
教材在内容的编排上是由浅入深,先建立理论基础再应用到实践中,并尽量安排较多的探究性的学习,这些探究性学习活动,具有操作方便、规律性强、容易获得结论的特点,适宜初中学生探究。通过实验与实践活动,学生将更加深入地了解压强的原理及应用。在本章中,学生将进行探究影响压力作用效果的因素、测量液体的压强等实验活动,培养实验操作能力和观察力。同时,结合生活中的实际案例进行实践活动,提高学生对物理知识的实际应用能力。在本章中,教材还安排了许多在日常生活中与压强相关的现象,如吸管吸饮料的原理、真空吸盘的利用等,通过对这些现象的学习,增强学生对物理知识的实际应用能力。
二、本章课标要求
本章内容属于课程标准中课程内容的第二个一级主题“运动和相互作用”,是该主题下的二级主题“机械运动和力”中的部分内容。内容标准要求如下:
2.2.7 通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。
例8估测自己站立时对地面的压强。
2.2.8 探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
例9了解铁路站台上设置安全线的必要性。
三、本章核心素养
物理观念:压力、压强、减小或增大压强、液体压强的特点、液体压强的大小、连通器、大气压强、大气压强的测量、流体压强与流速的关系、飞机的升力。
物理思维:通过蚊子和骆驼的对比,可以知道压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。经历探究影响压力作用效果的因素的实验过程,培养学生提出质疑、解决问题的能力。通过对日常生产生活中的现象分析,总结出减小或增大压强的方法,进而能够解释生活中相关现象。通过生活中洗菜池洗菜时,产生疑问、设计实验和制定计划、进行实验、记录实验现象、分析归纳得出液体内部压强的特点,培养学生提出观点,分析综合的能力。通过建立物理模型,推导得出液体压强的大小计算公式,培养学生建构物理模型、分析概括的能力。通过生活中的吸饮料、吸盘等,知道大气压的存在;通过大气压把铁桶压扁,知道大气压的数值很大。从而提出问题大气压究竟有多大?通过巧妙设计实验,记录实验数据,通过计算得出大气压的数值。通过吹气时硬币向上“跳”的现象,提出猜想:是不是气体的压强与气体的流速有关系?设计实验、科学论证得出流体压强与流速的关系。
科学探究:探究影响压力作用效果的因素,研究液体内部压强,验证大气压存在的实验、大气压的测量、流体压强与流速的关系实验。
科学态度与责任:通过经历探究影响压力作用效果的因素、研究液体内部的压强,培养学生科学探索精神,锻炼学生对待科学实事求是、严谨认真的良好品质。通过学习增大和减小压强、液体压强的特点、连通器、流体压强与流速的关系等,让学生了解科学、技术和社会的紧密联系,激发学生对科学探索的欲望。
四、本章教学目标
(一)内容目标:
1.知道压力的概念
2.知道压力的作用效果与压力大小和受力面积的关系;
3.知道压强的概念,能用压强的计算公式进行简单的计算;
4.知道增大和减小压强的方法,能解释相关现象;
5.知道液体内部存在压强和液体内部压强的特点,能解释相关现象;
6.能推导得到液体压强的计算公式,能用公式进行简单计算;
7.知道连通器的原理,了解连通器的应用;
8.知道大气压强存在;
9.能粗略测量大气压,了解大气压的应用;
10.知道流体压强与流速的关系,了解流体压强与流速的关系的应用;
11.了解飞机的升力。
(二)学业目标:
1.通过对本章内容的学习,让学生知道物理来源与生活,也能应用于生活。
2.通过液体的压强,让学生了解我国的科学技术发展,推动实现中华民族伟大复兴思维使命担当。
五、教学重点
1.压强的概念和计算;
2.增大和减小压强的方法,解释相关现象;
3.液体内部压强的特点;
4.液体压强的大小和计算;
5.连通器原理和应用;
6.大气压强的存在和测量。
六、教学难点
1.设计实验制订计划,进行实验、分析实验数据,得出压力作用效果与压力大小和受力面积的关系;
2.研究液体内部压强的实验过程和得出结论;
3.液体压强的计算。
七、学情分析和建议
八年级学生在学习本章知识以前,已经比较系统地学习了力的概念、力的作用效果、力的测量和二力平衡,对这些知识都有一些感性的认识,在日常生活中对这些概念都有所接触或使用,并不陌生,但是很少进行系统的观察和深入的思考,特别对压强的知识在现实生活中的广泛应用,更显认识不足、理解不深。在实际教学当中,让学生带着这些问题走进课堂,注意从学生比较熟悉的生活现象引入教学内容,并创造条件,让学生经历科学与生活的关系,激发学生探究压强的兴趣,促进学生自身的发展,从而培养学生的动手能力、创新能力和思维能力。另外,学生的数学计算能力是否提高需要掌握。虽然初二上学期已经学习了速度和密度的相关计算,但是对于数学知识中科学计数法的使用尚不熟练,在学习密度那一章节已经有所体现,所以清楚地了解学生数学运算能力是否提高是非常有必要的,同时也为后续的液体压强及浮力的计算打下扎实的基础。最后,学生通过前期知识的学习,动手操作能力已经有一定的基础,具备了探究意识,并且认识到物理是一门以实验为主的学科,有了实验意识。但是由于惰性心理的束缚,学生懒得动手、懒得思考、懒得研究。至于如何提高学生学习物理的兴趣,如何引导学生自主学习,积极动手做实验,这都需要课前进行深入的了解,做到心中有数,有的放矢。
八、本章活动主题
设计有关压强的小实验,如图所示,能抓起瓶子的气球、吹不大的气球、吹不灭的蜡烛等。
九、整体教学课时安排
单元主题 任务 问题 活动
压强 任务一:压强(1课时) 问题1:压力的作用效果与哪些因素有关,以及和它们的关系是怎样? 活动一:做出图中压力的示意图,总结得出图中物体对接触面的压力的共同特点。活动二:探究影响压力作用效果的因素。
问题2:压强的计算公式是什么?在利用公式计算时需要注意什么? 活动一:生自主阅读课本,得出压强的概念、公式、单位。完成课堂训练。
问题3:怎样增大或减小压强? 活动一:讨论图片中是增大压强还是减小压强。活动二:讨论有哪些方法可以增大压强,哪些方法减小压强。活动三:举例日常生产生活中增大压强和减小压强的实例。
任务二:液体的压强(2课时) 问题1:液体内部存在压强吗?液体内部压强的特点时怎样? 活动一:在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜,逐渐加水观察现象。
问题2:液体压强的大小怎样计算? 活动二:探究液体内部压强的特点
问题3:连通器的原理是什么?连通器有哪些应用? 活动三:举例连通器在实际生活的应用,并讨论一艘轮船如何通过三峡船闸。
任务三:大气压强(1课时) 问题1:大气压强存在吗? 活动一:进行覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、模拟马德堡半球实验。活动二:讨论解释生活中的大气压现象。
问题2:如何测量大气压强的大小? 活动一:利用吸盘、弹簧测力计粗略测量大气压的值。活动二:利用注射器、弹簧测力计粗略测量大气压的值。
问题3:哪些因素会影响大气压的大小?大气压有哪些应用? 活动一:利用自制气压计,观察大气压随高度的变化。
任务四:流体压强与流速的关系(1课时) 问题1:流体压强与流速有什么样的关系? 活动一:完成硬币跳高实验,并简单解释原因。活动二:探究气体、液体的压强与流速的关系。活动三:讨论并解释生活中有关流体压强与流速关系的现象。
问题2:飞机如何获得升力? 活动一:阅读教材,讨论飞机是如何获得升力。
十、学习评价量化表
评价指标 评价等级即分值 得分
一级指标 二级指标 优秀 良好 合格 自评 他评 师评
活动态度(20%) 学习兴趣 对本课有浓厚的学习兴趣 对本课有较高的学习兴趣 对本课的学习兴趣一般
学习态度 学习态度认真负责,努力完成预定任务 认真参与,在同学的协助下努力实现预定任务 认真参与,在同学的协助下努力未能全部实现预定任务
合作交流(20%) 与人合作 主动和同学配合,分工合作,乐于帮助同学 能和同学配合,做好自己分内的事 有需要时才和同学合作,喜欢个人学习
与人沟通 态度谦虚,认真倾听同学意见,能合作解决问题 会倾听同学意见,基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见,不喜欢和同学合作解决问题
探究实验(30%) 动手操作 能熟练操作实验器材,并在规定时间内完成实验任务 操作器材叫熟练,能够完成实验任务,但有缺陷 不能熟练操作实验器材,不能完成实验任务,或效率太低
分析归纳 根据实验现象和数据能够快速地分析归纳得出结论,并能和同学交流反思 能根据实验现象和数据得出实验结论,不能和同学交流反思 能记录现象和数据,不能得出对应的结论,或不能得出完整的结论
学习成果(30%) 获取知识 能够完成本节课的学习目标,能完全理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标,能在老师或同学的协助下理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标,不能完全理解本节课重难点
熟练运用 能够独立、快速完成课堂或课后练习,能运用所学内容解释一些实际问题 能够在老师或同学的帮助下完成课堂或课后练习,能解决一些实际问题 不能完成全部的课堂或课后练习,在解决实际问题时存在较大困难
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