京改版八年级物理 4.2探究液体压强 教学设计

课程基本信息
课题
探究液体压强
教科书
书名：《物理》八年级（全一册）
出版社：北京师范大学出版社
出版日期：2014年
7
月
教学目标
教学目标：
了解液体对容器底部和侧壁有压强；
认识液体内部有压强，了解液体内部压强与哪些因素有关，学会使用微小压强计比较液体内部压强的大小，会利用液体压强的特点解释有关现象；
经历液体压强公式的理论推导过程，并能建立压强公式，掌握模型化的思维方法，且会利用液体压强公式进行简单计算；
学生通过实验探究液体内部压强与哪些因素有关，进一步学习控制变量法；
通过实验数据的分析，发展概括物理规律的能力；
在经历探究实验的过程中，培养学生交流的意识与团队协作精神及实事求是的态度。
教学重点：
了解液体压强的存在；探究液体压强与哪些因素有关；液体压强公式。
教学难点：
探究并了解液体内部压强与哪些因素有关。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
1min
30s
新课导入
【创设情境】
如果你是车内司机，而汽车在行使过程中被淹在水中，你会有什么反应呢？
【播放视频】
影视剧《小丈夫》节选
提出问题：当男主人公拉车门时，同学们发现了什么？那为什么车内和车外的人都无法打开车门呢？
学生猜想：由于积水压着车门，对车门有压力，会产生压强。
3min
30s
液体压强的存在
探究问题1：水到底能不能产生压强？
【演示实验1】两端蒙有橡皮膜的塑料管深入水中
得出结论1：水对处于其内部的物体会产生压强。
探究问题2：水对容器底部是否有压强呢？
【演示实验2】向上部开口底部蒙有橡皮膜的塑料管中注水
得出结论2：水对容器底部有压强。
探究问题3：水对容器侧壁是否有压强呢？
【演示实验3】向上部开口侧边蒙有橡皮膜的塑料管中注水
得出结论3：水对容器侧壁有压强。
探究问题4：液体对容器底部、侧壁及液体内部是否有压强呢？
【演示实验4】不同液体对容器底部、侧壁及液体内部的压强
得出结论4：液体对容器底部、侧壁有压强；液体内部也具有压强。
提出问题：液体压强是怎么产生的呢？
学生思考：重力和流动性。
4min
10min
探究影响液体压强大小的因素
探究影响液体压强大小的因素
提出问题：那液体压强的大小究竟与什么因素有关呢？
学生猜想：影响液体压强大小的因素到底有什么？
追问：探究中应该用什么方法？
预设回答：控制变量法
想一想：每个探究问题中的因变量、自变量和控制变量分别是什么？
提出问题：如何来判断液体压强的大小呢？
预设回答：通过橡皮膜的形变程度。
追问：橡皮膜的形变程度不易观察时，该如何观测呢？有什么方法呢？
学生思考
【播放视频】介绍微小压强计的构造及使用方法
提出问题：如果我们还没有按压橡皮膜，U型管两侧液面高度差就不相平，那该怎么办呢？
预设回答：把橡皮管拔一下再装上。
继续提问：如果按压橡皮膜，U型管液面不出现高度差，又是什么原因呢？
预设回答：装置漏气
提出问题：在这套实验装置中，橡皮膜的微小形变，是如何反映出来的呢？
预设回答：通过U型管两侧的液面高度差反映
追问：这是什么实验方法呢？
【概念辨析】液体高度与液体深度
液体高度：液体从该点到容器底部的竖直距离。
液体深度：液体从该点到自由液面的竖直距离。
自由液面：直接与空气接触的液面。
<学生辨析>
识别图1、图2中A、B两点的深度是?
图1
图2
【探究实验1】液体压强大小与液体质量有关吗？
设计实验：自变量、因变量、控制变量分别是什么？自变量应该如何改变？控制变量又该如何控制呢？要想实现在液体高度、深度、密度都不变时，改变液体质量，有什么办法呢？
进行实验：在两个粗细不同的容器中装等高的水，分别将探头方向向下深入到液体深度、高度都相等的位置，观察U型管两侧液面高度差。
记录数据：需要记录哪些实验数据去探究呢？实验中两个U型管的液面高度差分别是多少呢？
得出结论：在液体深度、密度、高度及探头方向一定时，液体压强大小与液体质量无关。
【探究实验2】液体压强大小与液体高度有关吗？
设计实验：自变量、因变量、控制变量分别是什么？自变量应该如何改变？控制变量又该如何控制呢？实验该如何进行呢？
进行实验：用两个相同的筒装不同高度的水，保证液体深度、密度和探头方向一致，观察U型管两侧液面高度差。
记录数据：记录自变量液体高度和因变量U型管两侧液面高度差。
得出结论：在液体深度、密度和探头方向一定时，液体压强大小与液体高度无关。
【探究实验3】液体压强大小与液体某处朝向有关吗？
设计实验：自变量、因变量、控制变量分别是什么？自变量如何改变？控制变量如何控制？实验如何进行？
进行实验：保证液体深度和密度不变，仅改变液体内探头方向，将其旋转一周，观察U型管液面高度差是否会发生变化。
记录数据：记录探头方向和U型管两侧液面高度差。
得出结论：同种液体，同一深度，各个方向的压强都相等。
【探究实验4】液体压强大小与液体深度有关吗？
设计实验：自变量、因变量、控制变量分别是什么？自变量如何改变？控制变量如何控制？实验如何进行？
进行实验：在同一盛水容器中将探头置于其内部不同深度处，观测U型管液面高度差的变化。
记录数据：记录液体深度及U型管两侧液面高度差。
得出结论：同种液体，深度越深，压强越大。
【探究实验5】液体压强大小与液体密度有关吗？
设计实验：自变量、因变量、控制变量分别是什么？自变量如何改变？控制变量如何控制？实验如何完成？
进行实验：将探头伸入到不同液体中的同一深度，观察U型管两侧的液面高度差是否相同。
记录数据：记录液体密度及U型管两侧液面高度差。
得出结论：同一深度，密度越大，压强越大。
3min
液体压强大小的计算
【播放视频】当深度达到近5000m时，液体压强能将一大块泡沫压缩成饼干那么大，感知液体压强的大小。
提出问题：泡沫块究竟受到多大的压强呢？
推导公式：从固体压强公式出发，构建模型，计算推导。并说明公式的适用范围（静止的液体）。
练习：在海水下4800m深处，泡沫塑料大约受到多大的压强呢？多大的压力？（ρ海=1.03×103kg/m3,g=10N/kg）
1min
30s
液体压强知识的应用
过渡语：不管是在科技领域还是在日常生活中，与液体压强相关的现象数不胜数。
【实例分析】
为了抵御深海处较大的压强，深海潜水服会比浅海潜水服厚重许多；
深海鱼类上岸后，外部环境压强急剧减小，鱼类身体内外压强失去平衡，就会死亡。
……
提出问题：生活中还有哪些现象可以用液体压强的知识解释呢？刚开始视频中门为什么打不开呢？
解说：当车外水位高于车内时，车外液体压强大于车内，所以车门不易被打开。如果车外的水逐渐进入到车内，直到车内外压强相同时，车门才容易被打开，所以车上经常会准备一把逃生锤，在车被水没过的紧急时刻及时敲击车窗四角或车窗标记位置将窗户敲碎，水便会进入车内，使得车内外压强平衡，从而打开车门逃生。
30s
小结
这节课我们分别从定性和定量的角度认识了液体压强，通过定性的实验探究出液体压强的规律，通过演绎推导得出计算液体压强的公式，使得定性和定量的结论完美统一，印证了物理源于生活，又应用于生活。