8.2 研究液体的压强（教案）-【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年八年级下册物理沪粤版（安徽专版）

8.2　研究液体的压强 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.知道液体内部存在压强。 2.了解液体内部压强的特点。 3.知道液体压强的大小与什么因素有关。 4.认识连通器及其在生活中的应用。 【能力目标】 1.通过用U形压强计探究液体内部压强特点的实验过程,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.运用选取“液柱”的方法来推导液体内部压强公式,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】 通过对长江三峡船闸的介绍,增强民族自豪感,激发学生学科学、爱科学的兴趣。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 探究液体内部压强的特点、连通器及其应用。 【教学难点】 分析、推导液体内部压强公式的过程。 ◇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　令人惊奇的实验 [阅读课本]P70“令人惊奇的实验” [思考]观察图8⁃13,“帕斯卡裂桶实验”说明了什么? [提示]几杯水的质量较小,但水柱的高度很高。桶裂开说明木桶内的水产生的压强很大,所以推测液体的压强与高度有关。 [思考]模拟帕斯卡裂桶实验中,在饮料瓶上刻细槽的目的是什么? [提示]模仿木桶的缝隙,同时降低饮料瓶的强度,使实验更容易成功。 [思考]管子应该长一些还是短些? [提示]模拟帕斯卡裂桶实验,改变的是液柱的高度,所以管子应该长一些。 [思考]怎样保证瓶塞和饮料瓶口之间密封? [提示]瓶塞与瓶口之间需塞紧。 探究点2　探究液体内部压强的特点 [阅读课本]P71~72“探究液体内部压强的特点” [思考]观察图8⁃15,这一现象说明了什么? [提示]两次实验中容器的橡皮膜均向外凸出,说明液体对容器的底部和侧面有压强。 [思考]使用U形压强计前需用手压一下金属盒口的橡皮膜,为什么? [提示]用手指轻轻按一按金属盒口的橡皮膜,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形管两侧液面的高度差越大,橡皮膜表面受到的压强也越大。 [思考]阅读课本P72活动2,将U形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形管两侧液面出现高度差,说明液体内部有压强。 [思考]将金属盒放入水中的不同深处,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形管两侧液面的高度差增大,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形管两侧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形管两侧液面的高度差不变,说明液体内同一深度处向各个方向的压强相等。 [思考]将金属盒分别放入清水和盐水中,比较在同一深度处U形管两侧液面的高度差,为什么在盐水中的高度差比在清水中大?这一现象说明了什么? [提示]清水和盐水的密度不同,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:①液体内部向各个方向都有压强;②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,压强随之变大;③不同的液体,产生的压强大小与液体的密度有关,在同一深度处,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。 探究点3　连通器 [阅读课本]P72~74“连通器” [思考]观察图8⁃20,这些装置在结构上有什么相同之处? [提示]都可以看成两个容器的组合,且开口处与空气接触,而底部相互连通。 [小结]上端开口、底部互相连通的容器,物理学上叫做连通器。 [思考]观察图8⁃20,这些容器中的液面高度有什么特点? [提示]两端开口与空气相接触的面都是相平的。 [归纳提升]连通器的原理:连通器里只有同一种液体且液体静止时,各容器中液面总保持在同一水平面上。 [阅读课本]P73~74“三峡船闸——当今世界上最大的船闸” [思考]观察图8⁃22,说说船闸的工作过程。 [提示]如图(a),打开上游阀门A,闸室和上游河道构成一个连通器;如图(b),闸室水面上升到和上游水面相平后,打开上游闸门,船驶入闸室;如图(c),打开下游阀门B,闸室和下游河道构成一个连通器;如图