内容正文:
9.2 液体的压强(第1课时)(导学案)
【学习目标】
1. 经历探究液体压强的特点的实验过程,认识液体压强与液体深度和密度的关系,能准确陈述液体压强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象。
2. 能熟练写出液体压强公式,并能进行简单计算。
【学习重点】
液体压强的特点和液体压强的大小。
【学习难点】
应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.液体产生压强的原因:液体受到 作用,对支持它的容器底部有压强;液体具有 ,对容器侧壁有压强。
2. 液体内部向各个 都有压强。
3. 压强计:是测量液体内部 的器材;放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体的压强越大,U形管左右两侧液面 越大。
4. 液体压强的特点:
①在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 。
②深度越深,压强越 。
③液体内部压强的大小还跟液体的 有关,在深度相同处,液体的密度越大,压强越 。
5. 液体压强的大小:p= 。由该式可知:液体压强的大小只与液体的 和液体的 有关, 而与液体的体积、质量 ,与浸入液体中物体的密度 (选填“有关”或“无关”)。
【合作探究】
探究一、液体压强的特点
1. 液体内部向各个方向都有压强
(1)现象探究
①实验一:如图所示,有一个两端开口的玻璃圆筒,下端扎有橡皮膜,橡皮膜表面原来与筒口相平,当倒入水后,橡皮膜会向下凸出。表明水对容器的 有向下的压强。
②实验二:如图2所示,在装有红墨水的饮料瓶的四周侧壁上钻几个小孔,会发现水从这些小孔中喷射出来,说明水对 有压强。
③实验三:如图3所示,选取一柱状容器,在容器口插入胶管(或玻璃管),分别在容器的上表面、侧面和底部钻孔。先用胶带封住这些小孔,再将水沿管注入容器中,让水面高出容器口一段高度,同时扯下胶带,观察水喷射的情况。
水从底部流出,说明液体内部有向 的压强;水从容器侧壁的孔中喷出,说明液体对 有压强;容器上表面有水向上喷出,说明水内部也有向 的压强。
④实验四: 如图4所示,将底部和侧壁套有橡皮膜的空塑料瓶竖直压入水中,观察橡皮膜的变化情况。
实验中竖直向下按压瓶子时,底部和侧壁的橡皮膜向瓶内凹,表明水内部向 都有压强。
(2)实验结论:液体内部向各个方向都有压强。
(3)液体产生压强的原因:液体受到 ,对容器底部有压力,所以会产生压强;液体具有 性,所以对容器侧壁有压强。
2. 压强计
(1)作用:测量液体内部 。
(2)构造:观察下图可知,液体压强计主要由U形管、橡皮管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜构成)三部分组成。
(3)原理:放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生 ,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,压强越 。这运用了科学方法中的 法。
(4)压强计的使用
①实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否 。常用方法是用手轻按橡皮膜,观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化,如果变化,说明 ;如果不变,说明漏气,则要查出原因,加以修整。
②当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面应该是 的,若出现高度差,需要将橡皮管取下,再重新安装。
③不能让压强计U形管中液面的高度差过大,以免使部分有色液体从管中流出,如果流出了,要把连接用的橡皮管取下重新连接。
3. 实验探究:液体内部压强的大小有什么特点
【提出问题】液体压强的大小可能与哪些因素有关?
【猜想和假设】
猜想1:潜水越深,需要的装备越坚固,液体压强的大小是否与深度有关?
猜想2:水越多,重力越大,液体压强的大小是否与液体的质量有关?
猜想3:液体的压强是由液体产生的,压强的大小是否与液体的种类有关?
猜想4:液体压强的大小是否与液体内部的方向有关?………
【设计实验】
(1)实验器材:压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。
(2)运用控制变量法探究
①保压强计探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察并记录U形管液面的高度差。
②控制液体的种类不变(水)、探头在水中的方向不变,逐渐改变探头在水中的深度,观察并记录U形管液面的高度差。
③把压强计的探头放入盐水中,控制探头的深度不变、在盐水中的方向不变,观察并记录U形管液面的高度差。
【进行实验与收集证据】
操作1:保持U形管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。