9.2 液体的压强 教案 2022-2023学年人教版初中物理八年级下册

9.2 液体的压强 【学习目标】 1.知道液体有压强,知道液体压强的规律。 2.培养学生观察实验能力和分析概括能力。 3.能运用液体压强的知识解释简单的物理问题。 4.知道连通器中水面相平的原因,了解船闸的工作原理。 【教学重难点】 重点:认识液体压强的特点。 难点:探究影响液体压强大小的因素,理论推导液体压强的计算公式。 【教学方法】 实验探究法、启发式教学法。 【教学过程】 一、新课导入: 生活中我们经常见到这样的情形:大坝的横截面为什么均为上窄下宽,呈梯形?为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?观察茶壶,它的结构有什么特点?在壶盖上为什么要留有一个小孔?茶壶的壶嘴与壶身的高度有什么关系?图乙所示的茶壶在设计上有什么问题? 这节课,今天我们一起揭开这层神秘的面纱,来探究液体压强。通过本节的探究,我们就能够知道其中的秘密! 二、新课讲授: (一)液体压强的特点 教师提问:烧杯放在水平桌面上对桌面会不会产生压强?为什么? 学生讨论回答:会,因为烧杯受到重力. 教师:如果在烧杯中加入水,水对烧杯底和烧杯壁会不会产生压强?为什么?学生思考后回答,出现不同答案. 演示实验:初步感受液体存在压强。 往塑料瓶中装水,看到底部的橡皮膜向下凸起,再将胶带拉开,看到水流流出。(说明:塑料瓶的底是橡皮膜、侧壁有高低不同的两个孔,被透明胶带封住。) 学生讨论分析液体压强产生的原因:液体受重力的作用,且液体具有流动性。 学生通过观察到水从小孔中射出,讨论交流得出:液体对容器底和容器侧壁都有压强。 教师过渡:刚才,我们通过实验探究得出了液体内部存在压强的结论。若我们想更加深入细致地了解液体内部的压强特点,应该怎样做呢? 学生分组实验:探究液体压强的特点 【实验器材】水槽、U形管压强计、水、盐水、铁架台。 教师展示压强计,让学生观察。 教师讲解:压强计是测量液体内部压强的仪器。它的原理是:当探头上的橡皮膜受到压力时,U形管两边液面出现高度差,两边液面的高度差表示压强的大小;压强越大,两边液面的高度差也就越大。 【方法点拨】把不容易观察的液体压强(抽象概念)转换成橡皮膜的凸起,运用的是转换法。 【提出问题】液体的压强可能与哪些因素有关? 【猜想假设】请学生大胆猜想,并说明猜想的依据。 同学们的猜想似乎都有道理,那么怎样想办法来验证一下呢? (说明:教师利用演示实验先排除容器形状、底面积、液体质量、重力等因素。) 【设计实验】你计划采取什么科学方法来研究自己的课题? 那就请同学们运用控制变量法设计实验方案,请同学们小组交流合作进行设计。为了证明自己的观点,你的实验方案主要解决以下问题:如何选择实验器材?如何使用?实验步骤如何做?如何设计实验表格? 实验数据记录表格: 【进行实验与收集证据】 1.分别把U形管压强计金属盒放入深度为3 cm的水和盐水中,使橡皮膜分别朝上、朝下、朝侧面,记录U形管中液面的高度差。 2.使压强计的橡皮膜始终朝上,由浅到深放入水中,分别记录当橡皮膜处于水面以下3 cm、6 cm、9 cm时U形管中液面的高度差。 3.使压强计的橡皮膜始终朝上,把压强计的金属盒探头分别放在深度相同的水和盐水中,分别记录当橡皮膜处于深度为3 cm、6 cm、9 cm的水和盐水中时,U形管中液面的高度差。 小组内分工协作进行实验,将测量数据填入表格中。 教师组织学生实验,并巡视解决学生操作中出现的问题.为了让大家做好实验,教师给同学们几点温馨提示: (1)实验中橡皮管不要弯折; (2)深度是指从液面向下到某一研究点的竖直距离; (3)小组同学分工明确,各负其责。 【分析论证】教师组织学生展示实验结果。 师生分析实验数据,得出结论: (1)液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强; (2)在同一深度,液体向各个方向压强相等; (3)液体的压强随深度的增大而增大; (4)液体的压强还与液体密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。 【评估交流】在探究中运用了哪些研究问题的科学方法?我们的设计有没有不合理的地方?操作中有没有什么失误?探究方案是否可以进一步改进? (设计意图:培养学生的分工协作能力、动手能力和分析归纳能力。) 【对点训练】 如图是水坝的截面图,水坝筑成下宽、上窄的形状,是考虑到水对坝体侧面有_;并且随深度的增加而_。 【答案】压强 增大 (二)液体压强的大小 “蛟龙号”是目前世界上潜水最深的载人潜水器,已成功突破7 000米的深度.在深水中必须要采取特殊的防护设备,以防身体被海水压坏。液体在某一深度处的压强有多大呢? 理论推导:建立理想模型,利用压强公式p=,自主推导公式。 假设在A点选取一水平液片,该液片的面积为S,再以S为底,向上取一个以深度h为高的液柱,已知液体的密度为ρ,让学生推导液体压强的公式。 推导过程:液柱的体积V