第八章 第二节　科学探究：液体的压强（教案）-【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年八年级下册物理沪科版（安徽专版）

第二节　科学探究:液体的压强 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.知道液体压强的存在。 2.理解液体内部压强的特点。 3.知道连通器的原理及其应用。 4.知道帕斯卡定律及其应用。 【能力目标】 1.利用U形管压强计探究液体内部压强特点的过程,提高学生分析实验数据、概括物理规律的创造性思维能力。 2.通过选取“液柱”的方法来推导液体内部压强公式的过程,培养学生的抽象思维能力,引导学生领会这种研究问题的方法。 【素养目标】 通过长江三峡船闸的介绍,增强民族自豪感,激发学生学科学、爱科学的动机。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 液体内部压强的特点、连通器的特点、帕斯卡定律。 【教学难点】 连通器的原理、帕斯卡定律及其应用。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 1963年,一艘最大潜水深度为500 m的美国潜艇——长尾鲨号,由于发动机发生故障,潜水艇不断下沉,最后发生爆炸,造成了骇人听闻的重大伤亡事故。潜水艇下沉后为什么会爆炸? 二、教学步骤 探究点1　液体压强的存在 [阅读课本]P148“由前面内容可知……验证结论是否正确。” [思考]潜水员潜入不同深度的水中需要穿上不同的潜水服,这是为什么? [提示]水能够产生压强,且在不同深度,水产生的压强大小不同。 [思考]水坝为什么做成上窄下宽? [提示]液体能够产生压强,且较深处的水产生的压强更大。 [思考]观察图8⁃18,三张橡皮膜的变化情况是怎样的?这一实验说明了什么? [提示]橡皮膜外凸,说明液体也能产生压强。最低处的橡皮膜凸出最多,说明液体的压强与深度有关。 探究点2　科学探究:液体的压强 [阅读课本]P149“科学探究:液体的压强” [思考]既然液体能产生压强,那么液体的压强是由什么引起的呢? [归纳提升]液体由于受重力作用,对容器底部有压强;液体具有流动性,对阻碍液体散开的容器壁也有压强。 [提示]物理学中常用U形管压强计来研究液体的压强。 [思考]使用U形管压强计前需用手压一下金属盒口的橡皮膜,为什么? [提示]用手压金属盒口的橡皮膜时,若U形管中两管液面出现高度差,说明该压强计没有漏气,可正常使用;否则,需把橡皮管拔下重新安装。 [思考]如何根据压强计来判断液体压强的大小? [提示]U形管两管液面的高度差越大,橡皮膜表面受到的压强也越大。 [思考]将U形管压强计的金属盒放进液体中,能观察到什么现象?这一现象说明了什么? [提示]U形管两管液面出现高度差,说明液体的内部存在压强。 [思考]将金属盒放入水中不同深处,能观察到什么现象?这一现象说明了什么? [小结]金属盒放入的深度增加,U形管两管液面的高度差增大,说明液体内的压强随深度的增加而增大。 [思考]在液体内同一深度,转动金属盒,U形管两管液面的高度差会发生变化吗?这一现象说明了什么? [小结]深度不变时,改变金属盒的方向,U形管两管液面的高度差不变,说明液体内同一深度处向各个方向的压强相等。 [思考]分别用水和盐水做实验时,在同一深度处U形管两管液面的高度差如何变化?这一现象说明了什么? [小结]深度相同,金属盒放入盐水中时,U形管两管液面的高度差大,说明液体内部的压强与液体的密度有关。 [归纳提升]液体内部压强的特点:液体内部向各个方向都有压强,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,压强随之增大;不同的液体,产生的压强大小与液体的密度有关,在同一深度,密度越大,液体的压强越大。 [思考]设想在液面下有一高度为h,截面为S的液柱,那么这段液柱的重力该如何表示? [提示]设液体的密度为ρ,液体的体积V=Sh,液体的质量m=ρV=ρSh,液柱的重力G=mg=ρShg。 [思考]液柱产生的压强有多大? [提示]液柱产生的压力F=G,则p==ρgh。 [思考]通过推导,你发现了什么? [提示]液体的压强与受力面积无关,只与液体的深度和液体的密度有关。 [习题]背着氧气瓶的潜水员在浅海中可以长时间地停留,若要在深海中工作,就要穿抗压服了,这是由于海水的压强随深度的增加而　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。设想你在7 km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,此时水对你脚背的压强约为　　　　Pa。(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg)  [分析]液体的压强随深度的增加而增大;此时水对脚背的压强p=ρgh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×7000 m=7.21×107 Pa。 [答案]增大　7.21×107 探究点3　与液体压强相关的应用实例 [阅读课本]P152“在生产、生活实践中……利用连通器原理向各家供水。” [思考]观察P152各图,这些装置在结构上有什么相同之处? [提示]都可以看成不同容器的组合,且开口处与空气接触,而底部互相连通。 [小结]物理学中把上