8.2 探究：液体压强与哪些因素有关 （第1课时）学案 2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

第二节　探究：液体压强与哪些因素有关 第1课时 探究：液体压强与哪些因素有关 学习目标 1.了解液体压强产生原因；理解液体内部压强的规律；知道液体压强的公式。（物理观念） 2.体会探究过程中控制变量法和转换法的使用及作用。（科学思维） 3.经历液体压强规律的探究过程，能运用控制变量法设计实验，能将结论与猜想对比。（科学探究） 4.树立学好物理服务人民的远大理想；养成规范操作实验习惯，养成保护仪器安全和自身安全的意识。（科学态度与责任） 重点难点 重点：探究液体压强特点 难点：理解液体压强的影响因素 导学过程 自主学习1 液体压强 观察老师用自制仪器完成下列演示，记录现象和结论： 图示 现象 橡皮膜向侧面凸出 橡皮膜向下凸出 橡皮膜向上凹进 结论 液体对 容器侧壁 有压强 液体对容器 底部 有压强 液体 向上 有压强 合作探究1 尝试交流回答： （1）橡皮膜为什么会凸出变形？ 答： 受到水的压强 。 （2）水对底部为什么有压强？ 答： 水受到重力作用 。 （3）水对侧壁和向上的方向上为什么有压强？ 答： 水有流动性 。 （4）第一幅图侧面上下两个橡皮膜突出程度有什么区别？说明什么问题？ 提示： 下面的突出程度更大；说明压强更大 。 （5）假设有个气球浸没在水中，水对气球将会怎样？上表面向下有压强；下表面受不受向上的压强？左面呢？右面呢？前面呢？后面呢？大胆猜想，大胆发言。 自主学习2 实验：探究液体压强与哪些因素有关 阅读课本P187—188“实验：探究液体压强与哪些因素有关”部分。 1.实验目的： （1）探究液体压强与哪些因素有关。 （2）学习使用U形管压强计测量液体压强。 2. U形管压强计的使用 （1）观察、体验U形管压强计的结构和测压原理。 观察结构，并用手指轻触橡皮膜，观察U型管中液面的变化。 （2）回答以下问题： ①那一部分感受压强？压强方向如何判断？ 答： 金属盒上的橡皮膜感受压强；压强垂直于橡皮膜面 。 ②那一部分显示压强及大小？如何显示？ 观察 U形管两端液面高度差 判断是否有压强及压强大小，这就是 转换 法。 ③装置漏气可以吗？如何知道装置是否漏气？ 答： 不可以；检查方法是用手按压橡皮膜，看压强计两边液面的高度是否发生变化，如果变化明显，说明不漏气；如果变化不明显，说明漏气 。 ④如果实验前压强计U形管两边液面高度不同怎么办？ 答： 可以把橡皮管拔出，重新安装 。 （4）图示说明： ( 橡皮膜 感受压强 ) ( 高度差 h 显示压强 ) ( 密闭空气 传递压强 ) 合作探究2 1.探究液体压强与哪些因素有关 （1）猜想与假设： 液体压强与液体深度和密度都有关 。 （2）实验器材： U形管压强计、盛水容器、盛盐水容器、刻度尺 （3）设计实验与制定计划： ① 把U形管压强计的探头放入盛水容器中一定深度，仅改变探头方向，观察并记录U形管两管液面高度差的变化 。 ② 将U形管压强计的探头分别放入盛水容器中不同深度（如10cm、20cm、30cm），观察并记录U形管两管液面高度差的变化 。 ③ 将U形管压强计的探头分别放入盛盐水的容器中不同深度（但跟放在水中的深度对应相等如10cm、20cm、30cm），观察并记录U形管两管液面高度差的变化 。 （4）分小组动手实验。边实验边将实验数据和现象计入下列表格中。 试验次数 液体种类 橡皮膜朝向 液体深度/cm U形管液面差 试验次数 液体种类 橡皮膜朝向 液体深度 U形管液面差 1 水 上 10 7 水 下 2 下 8 3 左 9 4 右 10 盐水 5 前 11 6 后 12 （5）实验结论： ① 在相同液体内部，同一深度各处各个方向的压强大小相等 。 ② 在相同液体内部，深度越深，压强越大 。 ③ 在不同液体的同一深度处，液体密度越大，压强越大 。 2.回扣导入新课问题，尝试回答。 提示：主要从液体压强跟深度的关系入手，通过类比来了解奋斗者号所受海水压强： （1）这相当于2500多头成年非洲象（体重按6吨计算）同时站在人的背上。 （2）这种压强极为恐怖，足以将一辆坦克压扁，压成铁板一块。 （3）相当于指甲盖大小的地方要承受一辆小轿车的重量。 5.对点训练： 如图所示，在探究液体压强与哪些因素有关的实验中： （1）在使用压强计前，小明按压探头的橡皮膜，U形管液面能够灵活升降，说明装置气密性 良好 ；（“良好”或“差”）；通过观察U形管两边液面的高度差来显示液体压强大小，这种研究方法叫 转换法 ； （2）如果所用的压强计U形管中可选择染色的酒精、水以及水银中的某一种液体，为了实验现象更明显，应选用三种液体中的 酒精 装入U形管中； （3）小明同学保持图中金属盒在水中的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，他发现U形管两侧的液面高度差变大了。于是得出了“液体的压强还与液体的密度有关，液体密度越大，压强越大”的实验结论。你认为他得出实验结论的过程是否合理？ 不合理 ，理由是 没有控制液体深度相同 。 合作探究3 液体压强公式 阅读课本P189“拓展一步”部分；完成以下各步骤，理解推导过程。 1.先设想液体中某处有一段液柱（建立模型）。 ( h ) ( ρ ) ( p = p 柱 ) ( S ) 2.为什么不建立一个上大下小的模型呢？如下图： 根据以下思路理解原因： ①压力是指 垂直 压在物体表面的力； ②小底正上方的液体有重力，垂直作用在底部成为压力；而竖直方向之外的液体也有重力，能不能垂直压在小底？ 回答： 不能 。 ③所以模型只能是上下竖直的圆柱体形状。 2.公式推导过程： 我的推导过程： 自我评价 1．液体对容器底部产生压强，是因为液体（ A ） A．有重力 B．会流动 C．有固定形状 D．有一定体积 2.深圳水库是深圳重要的水利工程，下列四种拦河坝的横截面示意图，设计最合理的是（　C　） A． B． C． D． 3．一个空塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入如图所示的液体中，甲、乙图中瓶口朝上，丙图中瓶口朝下，这三次药瓶在液体里的位置相同，下列说法正确的是（　D　） A．如果没有橡皮膜，液体就不会产生压强 B．在甲、乙图中，瓶口的橡皮膜向内凹，在丙图中，瓶口的橡皮膜向外凸 C．在甲、乙图中，乙图中橡皮膜受到的液体压强大 D．在乙、丙图中，丙图中橡皮膜凹进得多一些 4．关于液体压强，下列说法中正确的是（　D　） A．液体压强大小与液体受到的重力有关 B．液体对容器底部有压强，对容器侧壁没有压强 C．液体内部压强的大小与方向有关 D．液体压强只与液体深度、液体密度有关 5．如图所示，装有水的塑料袋底部发生了形变，这是因为水受到 重 力的作用，从而对塑料袋底部产生压强；若用手挤压袋子的侧壁，放手后塑料袋恢复原状，这是因为液体具有 流动 性，所以对塑料袋侧壁也产生了压强：在水中不同位置的A、B两点，受到水的压强较大的是 A 点处。 6.如图所示，小明用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”。 （1）压强计通过“U”形管两管水面的 高度差 来反映被测压强的大小； （2）实验前，小明发现压强计的金属盒没有浸入液体，“U”形管内液面如图甲所示，接下来应进行的操作是 B ； A．仔细检查装置是否漏气    B．拔下软管重新组装装置 C．将“U”形管中的水倒出一些 D．向“U”形管右侧管中注入一些水 （3）小明完成（2）操作后继续做了如图乙、丙、丁所示的实验，通过比较图中乙丙 两图，可以得到液体的压强与深度有关；通过比较图中的丙、丁两图，可以得到液体的压强与 密度 有关； （4）为探究液体的压强与方向的关系，可以在丁图中，保持 深度 不变，改变金属盒的朝向。 7．（选做）如图所示，桌上的一个水杯，杯内盛有密度为ρ的液体，我们可以设想液面下h深处有一底面积为S的圆柱体液柱，该液柱底面所受到的压力是其上方圆柱形的小液柱所产生的。请推证：液体内部深度为h处的压强p=ρgh。 证明：根据压力知识可以知道，这个液柱底面受到的液体压力等于其上方圆柱体液柱的重力，有：；根据重力与质量的关系有： ；根据质量与密度的关系有： ；根据圆柱体的体积计算公式有： 。 我的收获 学科网（北京）股份有限公司 $$