沪科版物理八年级下学期：8.2 科学探究：液体的压强 教案+导学案+课时作业设计（含答案）

第二节 科学探究：液体的压强
一、教学目标
1．知道液体对容器底、侧壁和向上的压强，知道液体内部存在压强。
2．会探究液体压强与哪些因素有关，知道液体压强的规律，学会使用压强计测量压强。
3．知道液体压强在生活中的应用，会计算液体的压强。
二、教学重难点
重点：探究液体压强与哪些因素有关。
难点：推导液体压强的计算公式。
教学过程
（教学案）
一、情境引入
2012年6月24日我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号撞线7000米后，又下潜两次，达到了7062米的最大深度。“蛟龙”号为什么要采用抗压能力极强的材料？
二、互动新授
(一)液体的压强
1．液体压强的特点
(1)液体内部存在压强
给学生提供了器材：矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、水槽，让学生尝试通过不同的实验器材具体感受一下液体压强的存在，并注意观察液体压强有哪些特点。小组间讨论后设计实验。
做法1：在矿泉水瓶的侧壁上不同高度的位置分别扎几个大小相同的孔，将孔用胶带封住，装满水，观察撕掉胶带后发生的现象，并讨论得出结论：液体对侧壁有压强，不同高度的孔射出的水的距离不同，下面的小孔比上面的喷得远，说明越深的地方压强越大。
做法2：把塑料袋中注入水，发现塑料袋鼓起来了，同时亲自感受用手指触摸装满水的塑料袋表面，感受压力，由此指出液体压强的存在。同样说明水对容器底和侧壁都有压强，而且方向是向四面八方的。　　
做法3：同样也是用塑料袋，把它套在手上，用皮筋固定住上面，然后放入水中，这时就会感觉到塑料袋紧贴在手上，这说明水的内部有压强，这个压强的方向是向四面八方的。　(这个实验不但利用了视觉，而且同时还调动了感觉，又得出了水的内部向各个方向都有压强。)　　
做法4：利用瓶子，在瓶子周围扎上小孔，然后把它按入水中，发现水从小孔流了进去，同样也证明水的内部向各个方向都有压强。　　
教师首先演示做法1和做法2，然后引导学生动手操作并小组讨论现象及说明的问题，教师巡视指导，及时提醒和点拨。
师生一起总结出结论：液体压强的特点(课件展示)　　
①液体的内部向各个方向都有压强；
②液体对容器底和侧壁都有压强。
然后教师接着提出问题：液体压强产生的原因是什么呢？请学生根据刚才的实验和重力的知识加以讨论，然后回答：液体压强产生的原因：(课件展示)
①由于液体受到重力作用，所以对容器底部有压强；
②由于有流动性，所以对容器侧壁和内部都有压强。
2．影响液体压强的因素
通过上面的实验知道了液体内部存在压强，那么，影响液体压强大小的因素有哪些呢？让学生结合生活中的经验和上述实验分组讨论，提出猜想：　　
(1)与深度有关(可以从刚才学生的实验中总结出)。　　
(2)与重力、体积、质量有关。(如果学生猜想不到，可以引导学生，想刚才的实验中，如果塑料袋里多装一点水，塑料袋鼓得更出来。)　
(3)与容器形状有关(如果学生想不到，可以出示可乐瓶和矿泉水瓶，观察它们什么不同，猜想液体压强是否与容器的形状有关)。　　
(4)与液体密度有关(桌上摆有标有不同标签的液体，学生容易想到，如果学生想不到可以引导他们观察)。　　
(5)与压强方向有关。
教师引导学生共同组装U形管压强计(如图所示)，并介绍压强计的结构、用途、工作原理、使用方法。
然后提出问题：(1)U形管压强计是怎样显示液体压强大小的？
(2)当用手指按压橡皮膜时，U形管两边的液柱的高度几乎不变，出现这种现象的原因是什么？
(3)实验中采用了哪些实验方法？
学生小组讨论回答问题，相互交流，制定实验方案，设计实验表格，并按实验方案进行实验，记录实验数据。
实验次数
深度(cm)
橡皮膜方向
水(或盐水)
压强计
左液面/(mm)
右液面/(mm)
液面高度差/(mm)
1
3
向上
2
3
向下
3
3
侧面
4
6
向下
5
9
向下
教师巡视指导学生实验，并及时发现问题。引导学生对实验数据归纳分析，得出液体内部压强的特点：同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加压强随之变大；不同的液体，产生的压强大小跟液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。
教师引导学生根据液体压强产生的原因：是由于液体本身具有重力而产生的，结合教材“拓展一步”，推导出液体压强的计算公式p＝ρgh，引导学生根据计算公式分析出影响液体压强的因素有液体的密度和深度，与其他因素无关。
播放课件，潜水员潜水的画面和三峡大坝的横截面，让学生观察，接着提出问题：(1)为什么下潜的深度不同，潜水员的装备不同？(2)水坝为什么要做成这样的形状？学生讨论交流回答：液体的压强与深度有关，深度越深，压强越大，为保护人的安全，下潜深度越大时，潜水服的抗压能力越强。大坝底部受到的压强大，为增加大坝的抗压能力将大坝底部做的比上部宽。
(二)与液体压强相关的应用实例
1．连通器
(1)特点：分析教材图8－22，让学生说出该容器的特点：上端开口、底部互相连通，由此得出连通器的概念。
将容器内倒入适量的水，让学生观察液面的高度和流动情况。提出问题：连通器内的液体的特点是什么？学生讨论回答：连通器里的液体不流动时，容器中液面的高度相同。引导学生利用学过的液体压强的知识来分析原因。
(2)应用
连通器在生活生产中应用很广泛，课件出示连通器的应用，乳牛自动喂水器、水壶、水位计等图片，让学生结合连通器的特点分析它们的共同点。
出示三峡船闸的的工作过程，引导学生分析船闸的工作原理，让学生试着描述轮船通过三峡船闸的从上游到下游的过程，培养学生利用所学知识解决实际问题的能力，激发对祖国伟大成就的自豪感。
2．液压机：
引导学生自学教材内容，明确帕斯卡原理。
依据帕斯卡原理，利用课件展示帕斯卡原理的应用，结合教材图8—28中的液压机和图8—30液压千斤顶的原理图，引导学生分析其工作原理。
三、课堂小结
四、板书设计
第二节　科学探究：液体的压强
一、液体压强
1．特点
2．影响因素：液体的密度和液体的深度
3．产生原因
4．公式的推导：p＝＝＝＝＝ρgh
二、与液体压强有关的应用实例
1．连通器的特点
2．应用：茶壶、水塔的供水系统、船闸等。
三、液体压强的传递
(1)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。
(2)液压机的工作原理。
(3)液压千斤顶的工作原理
五、教学反思
液体压强的内容比较抽象，学生感受很少，在教学时如果用简单的几个实验演示就说明液体内部的压强的特点，学生可能难以理解。因此，在这节课中我大胆采用一些简单方便的实验器材让学生自己亲身感受液体压强的存在，并通过观察和感受来归纳液体压强的特点，从中也激发学生的兴趣和学习热情，使学生的发散性思维得到锻炼。然后再来探究液体压强的影响因素，起到了事半功倍的效果。在液体液体压强公式的应用中，液体的密度和深度的单位一定要换算成国际单位进行计算，这样的出的压强值才是正确的，这也是学生容易忽略造成计算结果出错的一个重要方面，需要加以强调说明，并重点训练。
（导学案）
一、学法点津
本节课让学生通过实验研究液体内部压强的特点，所以做好实验是关键，引导学生正确实验、进行观察、记录数据，分析归纳得出结论。另外利用生活用品作为实验器材，让学生充分展开实验，让学生意识到物理就在身边。
二、学点归纳总结
（一）知识要点总结
1．液体压强的特点：
(1)液体内部向各个方向都有压强；
(2)同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大；
(3)液体的压强与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。
2．影响液体压强的因素：液体的密度和深度。
3．计算公式：p＝ρgh
4．与液体压强相关的应用实例：连通器、液压机、液压千斤顶等。
（二）规律方法总结
1．对液体压强计算公式的理解：p＝ρgh
(1)适用于静止的液体；
(2)其中h指液体内部研究点到液面的竖直距离；
(3)液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器的形状等均无关。
2．连通器内液面相平的条件：(1)装有同种液体；(2)液体不流动。
课时作业设计
一、选择题
1．如图所示，液体压强使坝底的水喷射而出，那么决定坝底水的压强大小的是(　　)。
A．坝的宽度　　　
B．水的体积　　
C．水的深度　
D．坝的高度
2．下列图象中，能正确描述液体压强与深度关系的是(　　)。
3．小聪在探究液体内部压强的规律时，在同一杯水中先后做了如图所示的两次实验，这是为了探究(　　)。　
A．液体内部向各个方向是否都有压强
B．在同一深度，向各个方向的压强大小是否相等
C．液体内部的压强跟深度的关系　　
D．液体内部的压强跟液体密度的关系

第3题图 第4题图 第5题图 第6题图
4．如图所示，放在水平桌面上的甲、乙两柱形容器都装有质量相同的水，水对容器底部的压力分别为F甲、F乙，水对容器底部的压强分别为p甲、p乙，则(　　)。
A．F甲＝F乙，p甲＝p乙　　　 　B．F甲＜F乙，p甲＜p乙
C．F甲＝F乙，p甲＜p乙　　　 D．F甲＝F乙，p甲＞p乙
5．1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”，如图所示，他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插人一根细长的管子，然后在楼房的阳台上往管子里灌水，结果只灌了几杯水，桶竟裂开了。该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是(　　)。
A．水的密度　　 B．水的深度　　 C．水的体积　 D．水的重力
二、填空题
6．如图所示，在开口的矿泉水瓶上扎一个小孔，水便从小孔喷出。随着瓶内水面的降低，水喷出的距离越来越短，是因为小孔处水的压强逐渐变_________。
7．2010年4月20日，美国墨西哥的一座深海油井爆炸起火，原油在深海井口处泄漏，造成了生态污染。为堵住漏油井口，石油公司派出了多个水下机器人潜入到海底作业。机器人在下潜过程中，受到水的压强不断_________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，机器人下潜到1500m深的漏油井口处时，受到海水的压强为_______Pa，如果漏油井口的面积为0.2m2，则海水在这块面积上产生的压力为________N。(取ρ海水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg)
三、实验探究题
8．在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中：
(1)如图甲用手按压强计的橡皮膜，U形管内水面出现高度差；将橡皮膜放入酒精中；将橡皮膜放入酒精中，U形管内水面也出现高度差，这说明________________；这种研究问题的方法是__________法。
(2)若在使用压强计前发现U形管中有高度差，通过__________方法可以进行调节。
①从U形管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U形管内加适量水。
(3)比较乙、丙实验可知，液体内部压强与液体的___________有关；比较丙、丁实验可知，液体内部压强与液体的__________有关。
四、计算题
9．美国汽车迷制造的跑车“海狮”是目前世界上号称最快的水陆两栖车之一，海上速度可达到96km/h，若车底某处离水面的距离为0.2m，此处受到海水的压强是多少？(ρ海水＝1.03×103kg/m3)
【参考答案】
1．C 2. B 3．C 4．C 5．B　 6．小
7．增大　 1.5×107　　 3×106　8．(1)液体内部有压强　 等效替代 (2)② (3)密度　深度
9．解：P＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2060Pa