内容正文:
【学习课题】
9.2液体的压强第1课时 导学案
时间: 科目: 物理 主备人:李芳芳 张萌萌
年级: 八 班级: 学生姓名:
【内容分析】
课标解读:新课程标准中的要求是探究并了解液体压强与哪些因素有关。具体要求学生探究并了解液体压强与哪些因素有关。液体压强是一个比较抽象的物理量,它与液体的深度和密度有关。教学中要求学生通过实验探究了解液体压强与哪些因素有关,不应过于强调复杂的计算。
教材分析:本节教材安排在固体压力压强基础上,进一步介绍液体压强,是对压力压强知识的进一步深化和拓展。为以后学习气体压强,浮力的产生原因,浮力的大小等奠定基础。液体压强的规律对学生了解自然,及其在生产建设中的应用具有非常重要的指导作用。本节从液体具有流动性和受重力作用出发研究液体压强的特点。液体压强只是得综合性较强,它是学习密度、力、平衡力和压强的基础上展开的。这些知识又为后面浮力的学习奠定基础。
学情分析:学生在上节课已经学习了压强。能够清晰的判断什么情况下有压强,是学习本节课的重要知识准备。压强公式是本节课液体压强公式推导的重要依据。这些准备是学生应该掌握的。教师提供实验器材,在课堂上让学生自己动手去验证;液体压强公式的推导过程,对学生来说是个全新的处理问题的方法,需要教师给予一定的引导;液体压强公式中的注意事项,需要教师引导,学生可以完成简单的计算。
【学习目标】
1. 通过实验认识液体对容器底和容器侧壁都有压强;
2. 通过实验探究,归纳出液体内部压强的特点并解释简单的现象;
3. 通过学生主动探究,让学生体会到科学探究的乐趣和认识规律的快乐,培养学生的动手能力和创新意识。
【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
【学习过程】
1、 学习准备
1、 压强的公式为 ,其中F表示 ,单位是 ;S表示 ,单位是 ;p表示 ,单位是 。
2、 重力公式是 ,质量公式是 。
2、 学习探究
探究一 : 液体压强的特点
实验1:在两端开口的玻璃管底端扎上橡皮膜,逐渐加水观察现象
现象:没加水时,橡皮膜是 的;当水倒入后,底部橡皮膜 凸出。
实验2:在侧边开口的玻璃管上扎好橡皮膜,逐渐加水观察现象
现象:没加水时,橡皮膜是 的;当水倒入后,侧壁的橡皮膜 凸出。
结论:液体由于受到 作用,对容器底部 压强;另一方面液体具有流动性,所以液体对容器侧壁 压强。
实验3:研究液体内部的压强
提出问题:液体内部有没有压强?液体内部压强的大小有什么特点?
猜想:液体压强可能与 有关
为了探究液体内部压强的规律,我们需要用到一种测量液体内部压强的仪器——压强计,压强计主要由 、 、 三部分组成。
用法:使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,应通过 (选填字母)方法进行调节。
A.从U形管内倒出适量的水 B.拆除软管重新安装
C.向U形管内加适量的水
实验中液体压强的大小变化是通过比较U型管两侧液面的 来判断的,这种方法通常称为 。
为了探究液体压强与多个因素的关系,还要用到 法
实验步骤:
1.把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头橡皮膜分别朝下、朝左、朝右、朝上,观察并记录U形管两侧液面的高度差。
2. 增大探头在水中的深度,观察并记录U形管两侧液面的高度差。
3.换用不同密度的液体,如酒精(乙醇的俗称)、浓盐水,在深度相同时,观察并记录U形管两侧液面的高度差。
归纳结论:
1.液体内部向 方向都有压强;
2.同种液体内部的同一深度处,液体向各个方向的压强都 ;
3.在同种液体中,深度越深,压强越 ;
4.深度相同时,液体的密度越大,压强越 。
探究二: 液体压强的大小
通过上述实验探究,我们知道液体的压强与液体的密度和深度有关,那么液体内部压强到底怎么计算呢?
要想知道液面下某处的压强,可用模型法:设想该处有一个水平“平面”,这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。计算液柱对平面的压强:
设液体的密度是ρ,液柱截面积是S,液柱的高度为h.该平面在液面下的深度为h,平面的面积为S,则:
液柱的体积 : V= 。
液柱的质量: m= 。
液柱对平面的压力:F=G= 。
平面受到的压强: 。
因此,液面下深度为 h 处液体的压强为:
应用这个公式计算时,各个物理量的单位都应统一取国际单位制。式中g取9.8N/kg或10N/kg,h的单位是 ,ρ的单位是 ,压强p的单位是 。
【学习评价】
1、 自我评价
这节课我的学习目标是否达到了?哪些目标还没有完全达到?
2、 学习测评
1、一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同(如图所示),下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
A.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,形变程度相同
B.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,朝下时形变更多
C.两次都向内凹,形变程度相同
D.两次都向内凹,瓶口朝下时形变更大
2、在如图所示的“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入水中,下列做法中能使U形管两边液面的高度差减小的是()
A.将探头放在同样深度的浓盐水中
B.将探头在原位置转动180°
C.将探头向下移动一段距离
D.将探头向上移动一段距离
3、如下图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,瓶口朝下竖直地浸入水中,橡皮膜受到了水向_____的压强,大小为_____Pa。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)。
4、如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向 侧凸起;产生这种现象的原因是 。
【学习链接】
微小压强计的原理
教科书图9.2-2所示的压强计是用来测量较小的压强的。在U形管内装有色液体,两侧液面都受大气压的作用,两侧液面在同一高度。如果用橡皮管把扎有橡皮膜的金属盒连到U形管右侧,用手指按橡皮膜,橡皮膜就压迫封闭在管内的空气,管内的空气就把橡皮膜对它的压强传递到右侧液面,使右侧液面降低,左侧液面升高,U形管两侧液面出现高度差。手按橡皮膜的压强越大,液面高度差也越大。
如果把金属盒放入液体中,橡皮膜受到液体压强的作用而向里凹,封闭在管内的气体把橡皮膜对它的压强传递给U形管的右侧液面,两侧液面出现高度差。此时左侧液面受到的压强仍是大气压,右侧液面受到的压强等于大气压强与液体压强之和再减去橡皮膜单位面积弹力的平均值。
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