华师大版科学八年级上册2.2液体内部的压强_教案

液体内部的压强
【教学目标】
一、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。
二、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。
三、情感态度与价值观：
1．在整堂课的学习中，能经过发散式思维的训练，培养学生乐于参加探究的态度，敢于把想法说出来与大家交流的勇气。
2．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。
【教学过程】
一、导入，设置疑问，激发兴趣。
思考1：展示人在才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：三种情况的相同点和不同点。
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？（从学生所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”这一新课程的基本理念。）
二、设计实验，探究新知。
1．液体对容器的压强。
师：我们知道，放在桌面上的书由于受到重力的作用而对桌面产生压强，盛放在容器中的液体（出示一杯水）也受到重力的作用，同时液体还具有流动性，那么液体对盛放它的容器是否有压强呢？请同学们仔细观察下面的实验。
演示实验1：将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃圆管内。（边演示，边提问）
师：玻璃管中倒水之前，橡皮膜的情况是怎样的？
生：橡皮膜的表面是平的。
师：将水逐渐倒入玻璃管中后，同学们观察到皮膜有什么变化呢？
生：橡皮膜向下凸起，并且随着水的深度增加，橡皮膜凸起的程度越来越大。
演示实验2：将水倒入侧壁有三个开口的玻璃圆管内。（边演示，边提问）
师：同学们看到了什么现象？
生：水从侧壁向外射出，而且开口越在下面，水射出的距离越远。
师：请同学们根据观察到的现象思考：液体对盛放它的容器是否有压强呢？
生：液体对容器底部和侧壁都有压强，且压强随深度的增加而增大。（通过演示实验，使学生对液体内部压强有一个粗略的认识，并为下面探究液体内部压强的特点做好铺垫。）
2．液体内部压强的规律。
（1）实验探究液体内部压强的存在。
师：液体对容器底部和侧壁有压强，液体内部有没有压强呢？下面我们将进一步探究液体内部的压强。为了更好地探究液体内部的压强，我们先来认识测量液体压强的工具——压强计。
演示实验3：压强计的结构、原理和使用方法。（边演示，边提问）
师：请同学们仔细观察压强计的结构：探头（上面蒙有橡皮膜）、U型管和橡胶管。
师：老师用手指轻轻按探头上的橡皮膜，请同学们观察压强计U形管两边液面发生什么变化？
生：U形管两边液面出现高度差。
师：老师用力大些，U形管两边液面又有什么变化呢？
生：U形管两边液面的高度差变大了。
师：由此可见，橡皮膜表面受到的压强越大，U形管两边液面的高度差越大。所以，我们可以根据U型管两边液面的高度差来判断橡皮膜表面受到压强的大小及变化情况。下面，我们使用压强计来看一下液体内部是否有压强呢？
学生实验1：探究液体内部的压强。（边实验，边提问）
师：探头放入水中以后，压强计U形管两边的液面出现高度差了吗？
生：出现了。
师：这说明了什么？
生：液体内部有压强。
（2）实验探究液体内部压强的规律。
师：很好！同学们通过实验发现了液体内部有压强。那么，液体内部压强与哪些因素有关呢？（提出问题）
生：液体内部的压强可能与液体的深度有关、可能与方向有关、可能与液体的密度？（讨论、猜想）
师：液体内部的压强可能跟这些因素有关，要研究跟其中一个因素的关系应该采用什么方法进行研究？
生：保持其他因素不变（即控制变量法）。
师：请同学们根据自己选择的课题设计实验及实验数据表格，完成实验后，写出探究报告和其他组的同学交流。（学生分组实验、教师巡视指导并及时发现问题给予纠正）
学生实验2：探究液体内部压强的规律。
课题组一：保持压强计探头所在的深度不变，改变橡皮膜所对的方向，如：朝上、朝下、朝任何侧面，观察U形管两边液面的高度差，探究液体内部压强是否与方向有关。
课题组二：使压强计探头进入液体的深度由浅到深，观察U型管两边液面的高度差，探究液体内部压强是否与深度有关。
课题组三：控制压强计探头进入清水和盐水的深度相同的，观察U型管两边液面的高度差，探究液体内部压强是否与液体的密度有关。
师：我们将各个课题小组的结论归纳一下，液体内部压强有什么规律？（分析论证）
生：液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各方向压强相等；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。（通过学生自己实验探究出问题的结论，不仅可以培养学生科学探究的能力，还可以让学生体验一种成功感，从而增强其学习的主动性和积极性）
3．液体压强的大小。
师：通过探究实验，同学们不仅验证了自己的猜想，还学会了研究问题的方法。现在我们一起来解决开始的两个问题：
（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？
生：
（1）深海中的压强很大，带鱼已适应深海中的压强。带鱼在被捕捉时，不断上升，随着深度的减小，带鱼受到的压强减小，带鱼内脏破裂而亡。
（2）随着潜水艇下潜深度的增加，潜水艇受到的压强也增加，所以潜水艇要用抗压能力很强的厚钢板制作，防止被海水压坏。
师：很好！从实验探究知道：液体的压强与深度、密度有关，液体的压强与方向无关。那么，液体在某一深度的压强有多大呢？
师：从公式p=ρgh可知：液体压强的大小只与密度和深度有关，而与受力面积无关。
例题：工程师们在三峡工程中设计大坝时，为什么要大坝设计成下宽上窄的形状？
学生讨论：液体内部压强随深度的增加而增大。
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