课题:第二节 研究液体的压强
(第一课时)
[教学目标]:
1、知识与技能:
(1)观察实验,认识到液体内部与液体对容器底部和侧壁有压强
(2)通过实验探究,了解影响液体内部压强大小的因素
2、过程与方法:
(1)经历探究影响液体压强大小因素的过程,培养学生分析与概括能力
(2)通过对影响液体压强大小因素的应用,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力
3、情感态度与价值观:
体验探究知识的乐趣,在实验时有主动和他人合作的精神。
[教学重点和难点]:
1、重点:经历“探究影响液体压强大小因素”的过程
2、难点:如何组织引导学生进行科学探究
[教具准备]:
多媒体课件及多媒体设备。
[教学过程]:
一、引入新课
上节课我们学习了压强的知识,请同学们思考:计算压强的公式是什么?
多媒体出示水坝、潜水员潜水的画面引入。
二、新课教学
(一)多媒体展示帕斯卡裂桶实验
活动1 模仿帕斯卡的实验
将塑料瓶装满水放在塑料小桶内,用烧杯缓缓的向漏斗内倒水,直至裂桶为止。
问:你在实验中观察到了哪些现象?想到了哪些问题?
生:水将塑料桶撑破,并从缝中喷出,表明水对塑料瓶有压强,并且水柱越高水喷的越急,说明深度增加压强增大。
师追问:这个压强产生的原因是什么?
(二)、探究液体内部压强的特点:活动2 液体对容器的压强
教师用多媒体演示
由于液体的流动性和重力作用,不仅对容器底部产生压强,对容器侧壁也会产生压强。
那么,液体内部是否有压强呢?为了进一步揭示液体压强的特点,需要用压强计对液体压强进行研究。
活动3 认识U形压强计(多媒体演示)
(1)U形管:当不受到压强时,两边的液面是相平的。
(2)金属盒:蒙有一层橡皮膜。
当金属盒上的橡皮膜受到压强时,U形管中两边的液面就会出现高度差。压强越大,液面的高度差就越大。
(3)刻度板:两侧液面读数相减即为高度差。
(4)旋钮:可改变金属盒的方向,以测量各个方向的压强。
活动4:探究液体内部压强
那么,液体内部是否存在压强呢?引导学生用压强计来探测。
生:液体内部存在压强。
师:关于液体压强你能否提出一个值得研究的问题?
学生讨论并提出一些有价值的问题。
师:液体内部的压强有什么特点呢?液体压强的大小又与什么因素有关?请同学们做出合理的猜想。
生猜想:液体内部的压强可能与液体的深度、方向、密度、质量、重力、体积、、、、、等有关。
师:今天我们重点研究液体的压强与深度、方向、密度的关系,那么我们应该怎样去研究呢?
生:控制变量法.。也就是让这三个因素之一改变,分别设计实验研究液体的压强与深度、方向、密度的关系。
教师利用多媒体演示实验,让学生观察实验现象,记录实验数据,并讨论分析得出结论:液体内部各个方向都有压强;并且在同一深度各个方向的压强都相等;液体内部的压强跟深度有关,深度增加,压强增大;不同液体内部的压强跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
分析计算液体内部的压强
多媒体演示:设想在液面下有一高度为h,截面为s的液柱。引导学生推导出液体压强的公式
液柱体积: V=S· h
液柱质量: m =ρV=ρS· h
液柱重力: G=mg=ρgS· h
液柱对它底面的压力:F= G
液柱对它底面的压强:P=F/S=(ρgS)h/S= ρgh .
(三)液体内部压强计算公式:
1、公式:P=ρg h
2、公式应用注意事项:
① h深度:从自由液面到该处的竖直距离(非高度).
②液体内部压强大小:只跟深度和液体密度有关,而与液体的多少(m、G、V)、面积S、容器的形状等等都无关!
③单位:必须都是国际单位!即:ρ:kg/m3,g:10N/kg,h:m,P:Pa。
3、例题:如果一位同学在高5m的阳台上模仿帕斯卡做实验,细管灌满水后对木桶底部的压强为多大?(g取10N/Kg)
已知: ρ水=1.0×103kg/m3,高度h=5m,g=10N/kg.
求:P=
解:根据液体压强公式,得
P=ρ水g h= 1.0×103kg/m3×10N/kg×5m
=5×104Pa
答:对桶底的压强大小为 5×104Pa。
(四)随堂练习(多媒体课件展示)
1、下列实验现象说明了什么?
2、如图所示三个底面积相等的容器,倒入质量相等的煤油后,则各容器内液体的情形如图,则容器内底面所受到的压强:( )
A.甲最大; B.乙最大; C.丙最大; D.一样大
3、一圆柱形玻璃杯重1N,内装有3N的水,杯底面积20cm2,放在水平桌面上。(g=10N/kg)
求:(1)水对杯底的压强和压力;
(2)杯底对桌面的压力和压强。
4、已知甲乙计两个煤油柱,甲底面积为1cm2 ,高为20cm;乙底面积为9cm2,高为20cm,计算两煤油柱对底面产生的压力和压强。
(五)课堂小结:
让学生谈谈有什么收获,教师给予点评和补充。
板书设计:
8.1 研究液体压强(第一课时)
一、液体压强的产生:
由于液体受到重力作用,并且液体还具有流动性。
二、液体压强:
1、液体对容器的压强:液体对容器底部和侧壁都有压强。
2、液体内部压强的特点:液体内部各个方向都有压强;并且在同一深度各个方向的压强都相等;液体内部的压强跟深度有关,深度增加,压强增大;不同液体内部的压强跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
三、液体内部压强计算公式:
1、公式:P=ρg h
2、公式应用注意事项:
① h深度:从自由液面到该处的竖直距离(非高度).
②液体内部压强大小:只跟深度和液体密度有关,而与液体的多少(m、G、V)、面积S、容器的形状等等都无关!
③单位:必须都是国际单位!即:ρ:kg/m3,g:10N/kg,h:m,P:Pa。
教学反思:
无 为 县 福 渡 初 级 中 学
教学开放日教案
地 点:多媒体教室
科 目:物 理
课 型:新 授
授 课 人:夏 和 平
时 间:2012年4月6日
听课事由:教学开放日
时 间:2012年4月6日第三节
学 课:八年级物理
课 型:新 课
班 级:八一班
地 点:多媒体教室
授 课 人:夏和平
h
S(共25张PPT)
活动1 帕斯卡裂桶实验
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,几杯水所受重力并不大,为什么能将木桶撑破呢?这说明液体也有压强,我们这节课就研究液体压强及其特点。
8.2研究液体的压强(1)
福渡初级中学理综组 夏和平
活动2: 液体对容器的压强
取一个两端开口的塑料筒,下端扎上一层橡皮膜,再从上端灌入水,橡皮膜有什么变化?
取一个上端和侧面开口,底部不开口的塑料筒,从上端灌入水,并使水平面超过侧口,橡皮膜有什么变化?
橡皮膜凸了起来
橡皮膜凸了起来
一、液体对容器 和 都有
压强:
由于液体的流动性和重力的作用,液体不仅对容器底部产生压强,对容器侧壁也产生压强。
底部
侧壁
液体对容器底部和侧壁有压强,那液体内部是否也有压强呢?为了进一步揭示液体压强特点,需要用压强计来研究,那么,我们就先来认识一下U型管压强计。
活动3:认识U形压强计
用手指轻按一下塑料盒口的橡皮膜,并观察U形管内液面,有什么现象产生?
按橡皮膜的手指稍微加点力,观察U形管,又有什么现象产生?该现象说明了什么问题?
结论: 橡皮膜受到的压强越大
U形管液面的高度差也越大。
现象: U形管内,液面出现高度差。
现象: U形管内,液面高度差增大。
主要结构:U型玻璃管(内有红色的水)、
橡皮管、刻度板、金属盒(蒙有一层橡皮膜)
(1)当把压强计连着的扎有橡皮膜的塑料盒放入水中时,U形管中出现液面高度差,说明什么问题?
(2)把橡皮膜朝不同的方向,U形管两管液面是否还有高度差 又说明什么问题?
(3)将橡皮膜保持在同一深度,朝着不同的方向,压强计中液面高度差是否相等?说明什么问题?
(4)当橡皮膜处于不同深度时候,U形管内液面高度差有何变化?又说明什么问题?
(5)用水和盐水做实验的U形管两管液面的高度差,在同一深度是否一样大?又说明了什么问题?
活动4: 研究液体内部压强
(1)当把压强计连着的扎有橡皮膜的塑料盒放入水中时,U形管中出现液面高度差,说明什么问题?
结论:液体内部有压强。
(2)把橡皮膜朝不同的方向,U形管两管液面是否还有高度差 又说明什么问题?
结论:液体内部向各个方向都有压强。
活动4:探究液体内部压强
(3)将橡皮膜保持在同一深度,朝着不同的方向,压强计中液面高度差是否相等?说明什么问题?
结论:在同一深度,液体内部各个方向压强相等。
(4)当橡皮膜处于不同深度时候,U形管内液面高度差有何变化?又说明什么问题?
结论:液体压强与深度有关,深度增加,
压强增大。
(5)用水和盐水做实验的U形管两管液面的高度差,在同一深度为什么盐水比水大?又说明了什么问题?
结论:液体密度越大,压强越大。
液体内部各个方向都有____,并且在同一深度各个方向的压强
__ __;液体内部的压强跟____有关,深度增加,压强____;不同液体内部的压强跟液体的____有关,密度越大,压强____.
二、液体内部压强的特点:
压强
相等
深度
增大
密度
越大
如何准确知道液体内部某处压强的大小?
如何准确知道液体内部某处压强的大小?
从液面向下取一个深度为h、截面积为s的液柱,并计算这段液柱对下面产生的压强。
液柱对它下面产生的压强为:
h
s
液柱对它底面的压力:F=_____
液柱所受重力:G=___
液柱的质量:m=
G
mg
=ρgS___
=ρS___
液柱的体积:V=S_____
h
p=
F
S
ρgS
结论:液体内部压强的公式为:p=
ρgh
h
h
( )h
=
S
=
ρgh
s
ρV
液体内部同一深度各个方向的压强
深度为h处液体内部的压强大小。
液体内部h深度处的压强为:
三、液体压强公式:
(1)公式:P=ρg h
(2)公式使用说明:
①适用范围:只适用于液体压强的计算
② h深度:从自由液面到液体内部某处的竖直距离(非高度).
③液体压强大小:
只跟__________和__________有关,而与液体的多少(m、G、V)、面积S、容器的形状等等都_______!
④单位:必须都是国际单位!
即:ρ-kg/m3,g-9.8N/kg,h-m,P-Pa
液体密度
所处深度
无关
●
●
●
●
A
D
B
C
h4
h1
h2
h3
h5
观察与思考
例题
如果一位同学在高5m的阳台上模仿帕斯卡做实验,细管灌满水后对木桶底部的压强为多大?(g取10N/Kg)
已知: ρ水=1.0×103kg/m3,高度h=5m,g=10N/kg.
求:P=
解:根据液体压强公式,得
P=ρ水g h= 1.0×103kg/m3×10N/kg×5m
=5×104Pa
答:对桶底的压强大小为 5×104Pa。
液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
1、下列实验现象说明了什么?
随堂训练:
2:如图所示三个底面积相等的容器,倒入质量相等的煤油后,则各容器内液体的情形如图,则容器内底面所受到的压强:( )
A.甲最大;B.乙最大;C.丙最大;D.一样大。
C
甲 乙 丙
3、一圆柱形玻璃杯重1N,内装有3N的水,杯底面积20cm2,放在水平桌面上。(g=10N/kg)
求:(1)水对杯底的压强和压力;
(2)杯底对桌面的压力和压强。
已知:G杯=1N,G水=3N,S=20cm2=0.002m2。
求:(1)P水=?F水=?(2)P杯=?F杯=?
解:(1)F水=G水=3N;
P水=F水/S=3N/0.002m2=1.5×103Pa
(2)F杯=G杯+G水=1N+3N=4N;
P杯=F杯/S=4N/0.002m2=2×103Pa
答:略。
4、已知甲乙计两个煤油柱,甲底面积为1cm2 ,高为20cm;乙底面积为9cm2,高为20cm,计算两煤油柱对底面产生的压力和压强。
解:
P甲=ρ煤油gh甲=800㎏/m3×10N/kg×0.2m=1600Pa
因为h乙=h甲,所以P乙=P甲=1600Pa
F甲=P甲S甲=1600Pa×0.0001m2=0.16N
F乙=P乙S乙=1600Pa×0.0009m2=1.44N
答:(略).
注:液体对容器底产生的压强只跟其深度和液体密度
有关,跟容器的底面积没有关系.
甲 乙
!
课堂小结:
一、液体压强的产生:
由于液体受到重力作用,并且液体具有流动性。
二、液体压强:
1、液体对容器的压强:液体对容器底部和侧壁都有压强。
2、液体内部压强的特点:液体内部各个方向都有压强;并且在同一深度各个方向的压强相等;液体内部压强跟深度有关,深度增加,压强增大;不同液体内部压强跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
三、液体内部压强计算公式:
1、公式:P= ρg h
2、注意事项:
①适用范围:只适用于液体压强的计算
② h深度:
③液体压强大小:
④单位:必须都是国际单位!
课本P73自我评价与作业第2、3题随堂训练
1、下列实验现象说明了什么?
2:如图所示三个底面积相等的容器,倒入质量相等的煤油后,则各容器内液体的情形如图,则容器内底面所受到的压强:( )
A.甲最大; B.乙最大; C.丙最大; D.一样大。
3、一圆柱形玻璃杯重1N,内装有3N的水,杯底面积20cm2,放在水平桌面上。(g=10N/kg)
求:(1)水对杯底的压强和压力;
(2)杯底对桌面的压力和压强。
4、已知甲乙计两个煤油柱,甲底面积为1cm2 ,高为20cm;乙底面积为9cm2,高为20cm,计算两煤油柱对底面产生的压力和压强。