沪科版新教材八年级全一册 第8章第二节《探究：液体压强与哪些因素有关》同步探究学案（有答案）

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【学习目标】
1.能完成“探究液体压强与哪些因素有关”的实验，能运用控制变量法设计实验，获取实验信息，推出结论，能完成含自己所做的实验设计的实验报告
2.能运用液体压强知识解释生产生活中的相关现象
【重难点】
重点：
1.掌握影响液体压强的因素
2.精准计算压强
难点：
能运用液体压强知识解释生产生活中的相关应用
【自主学习】
预习课本186-193页第二节《探究：液体压强与哪些因素有关》，完成下列内容。
1、U 形管压强计是 。
2、压强计的金属盒放入液体中一定深度，则 U 形管两管液面 可反映该深度的液体压强的大小。
3、在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强 ，深度越深，压强 ；在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强 。
4、液体压强计算公式： 、 。
5、我们把 的容器叫做连通器。
6、连通器有一个特点： 。
7、常见连通器： 、 、 、 。
8、帕斯卡定律： 。
9、液压机的工作原理： 。
【合作探究】
【想一想】
请同学们观看裂桶实验视频，思考是什么巨大的能量将桶压碎？
2、为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服？
3、为什么水坝要建造得上窄下宽？
【分析】
这些都和本节课要学的内容——液体压强有关
【观察水的压强】
①如图所示，玻璃容器侧面的高、中、低部各有一个完全相同的孔，三张相同的橡皮膜以同样的方法分别将三个孔封住。
②往容器中加水，使水面高过最上面的孔，观察三张橡皮膜加水前后的变化，你能得出什么结论？
【分析】
我们可以发现，倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜都向外凸出
【结论】
说明水对侧壁有 ，存在 ，这个压强即为 。
【分析】
我们发现不同深度处的橡皮膜凸出程度不一样。
【结论】
说明 。
【教师提问】
那影响液体压强的因素到底有哪些？我们通过实验来进行探究
【实验】
探究液体压强与哪些因素有关
实验目的
1. 探究液体压强与哪些因素有关。
2. 学习使用U形管压强计测量液体压强。
实验器材
U形管压强计、盛水容器
U 形管压强计:是用来研究液体压强的仪器
U 形管两管液面高度差可反映该深度的液体压强的大小,高度差越大，液体压强越大，反之越小。
实验设计
我们采用控制变量的方法来进行实验探究，分别仅改变U形管压强计的金属盒的方向、深度或换用不同液体等，根据U形管两管液面高度差的变化来研究液体压强与哪些因素有关。
实验步骤
①保持压强计探头在水中的深度不变；改变探头的方向，分别沿水平向上、水平向下、沿竖直方向，观察并记录U形管液面的高度差。
实验现象： 。
结论： 。
②保持探头在水中的方向不变（水平向下），逐渐增加探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差。
实验现象： 。
结论： 。
③把压强计的探头分别放入水、硫酸铜溶液中，控制深度相同、探头所对某一方向相同，观察并记录U形管液面的高度差。
实验现象： 。
结论： 。
【知识总结】
在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强 ，深度越深，压强 ；在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强 。
【观看视频】
观看实验视频，加深理解
【教师提问】
学完液体压强知识后，请同学们尝试解释最开始提到的下列现象
为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服？
为什么水坝要建造得上窄下宽？
原因解释： 。
【公式推导】
如图所示，有盛有液体的容器，设想液体中有一高度为 h、横截面积为 S、密度为ρ 的液柱，其上表面与液面相平。计算这段液柱产生的压强，就能得到深度为 h 处的液体压强。
P=F/S= = = = = ρgh
注意：h为从该点到页面的数值距离。
【知识总结】
连通器：我们把上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。
连通器特点：静止在连通器内的 ，各部分直接与大气接触的液面总是保持在 。
【观看视频】
观看视频，了解连通器的原理
教师引导深入剖析：
【典型连通器讲解】
茶壶
观看茶壶连通器原理视频
水塔的供水系统
观看水塔供水系统连通器原理视频
洗手间下水管
观看洗手间下水管连通器原理视频
三峡大坝
三峡大坝横断江底，高185米，长2309.5米，是世界上最大的水力发电站，但也带来了航运方面的问题，那万吨巨轮是怎样翻过三峡大坝的呢？
【教师提问】
观察三峡大坝工作原理图，请同学们尝试分析三峡大坝的工作原理？
【归纳整理】
名师点拨
注意利用公式P=ρgh时，h为该点到自由页面的数值距离且此公式液体压强计算时无限制条件，但是用于求固体压强时只适用于单独放置的柱体。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【自主学习】
1、U 形管压强计 是用来研究液体压强的仪器 。
2、压强计的金属盒放入液体中一定深度，则 U 形管两管液面 高度差 可反映该深度的液体压强的大小。
3、在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强 相等 ，深度越深，压强 越大 ；在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强 越大 。
4、液体压强计算公式： P=F/S 、 P=ρg 。
5、我们把 上端开口、底部互相连通 的容器叫做连通器。
6、连通器有一个特点： 静止在连通器内的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上 。
7、常见连通器： 茶壶 、 水塔供水系统 、 洗手间下水管 、 三峡大坝 。
8、帕斯卡定律： 加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递 。
9、液压机的工作原理： ，两个活塞与同一容器的液体相接触，施加于小活塞的压强大小不变地被液体传递给大活塞，大活塞便可以产生一个与其横截面面积成正比的力 。
【结论】
说明水对侧壁有 压力 ，存在 压强 ，这个压强即为 液体压强 。
【结论】
说明 水在这几个孔处的压强不一样 。
①保持压强计探头在水中的深度不变；改变探头的方向，分别沿水平向上、水平向下、沿竖直方向，观察并记录U形管液面的高度差。
实验现象： U形管液面的高度差Δh相等 。
结论： 在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强大小相等 。
②保持探头在水中的方向不变（水平向下），逐渐增加探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差。
实验现象： U形管液面高度差Δh1＜Δh2＜Δh3，高度差越来越大 。
结论： 相同液体内部，深度越深，压强越大 。
③把压强计的探头分别放入水、硫酸铜溶液中，控制深度相同、探头所对某一方向相同，观察并记录U形管液面的高度差。
实验现象： U形管液面的高度差Δh水＜Δh硫酸铜 。
结论： 在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越大 。
【知识总结】
在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强 相等 ，深度越深，压强 越大 ；在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强 越大 。
【知识总结】
连通器特点：静止在连通器内的 同种液体 ，各部分直接与大气接触的液面总是保持在 同一水平面上 。
【教师提问】
观察三峡大坝工作原理图，请同学们尝试分析三峡大坝的工作原理？
阀门 A 打开时，水从上游流进闸室
闸室中水面与上游相平时，闸门 C打开，船驶入闸室
关闭阀门 A 和闸门 C，打开阀门 B，水从闸室流向下游
4. 闸室中水面与下游相平时，闸门 D 打开，船驶入下游
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