8.2 液体压强 教案 2024-2025学年北师大版物理八年级下学期

第二节 液体压强 【教学目标】 1.通过观察实验，认识液体内部存在压强及液体内部压强的方向. 2.通过实验探究了解液体压强的大小跟什么因素有关. 3.能熟练地运用液体压强的公式p=ρgh进行计算. 4.固液体压强的综合运用. 【教学重点】 1.知道液体压强的特点. 2.用液体压强的公式p=ρgh进行计算. 【教学难点】 1.探究影响液体压强大小的因素. 2.固液体压强的综合运用. 【教具准备】 多媒体课件、侧壁和底部扎有橡胶膜的容器、水（红颜色）、水、盐水、烧杯、微小压强计等. 【教学课时】 1.5课时 【教学过程】 一、巩固复习 教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的[课后作业](教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固. 二、新课引入 教师播放潜水艇工作、我国潜水员潜入深水工作的视频,并提出问题： (1)为什么潜水艇要用厚钢板制成呢？ (2)为什么潜水员要穿抗压能力很强的潜水服呢？ (3)潜水员下潜深度为什么会有限制？ 学生观察、并思考，发表自己的看法. 教师演示实验：塑料袋装满水后鼓起来,让学生用手指触摸，感受有什么感觉？ 生：用手指触摸表面，会感到有压力. 师 前面我们学习了固体压强，知道了单位面积受到压力就会产生压强，那么液体对它的容器有压力，液体会不会有压强呢？ 生：有压强. 师 是的，液体也像固体一样有压强.液体的压强有什么特点呢？如何计算呢？好，我们现在就来研究这个问题. 三、进行新课 液体压强的存在 1.液体内部有压强 师：向上端开口、下端蒙有橡胶膜的玻璃管内注入液体后,会发生什么现象？ 生：橡胶膜向下凸起. 师 向上端开口、下端封闭、侧壁开口且蒙有橡胶膜的玻璃管内注入液体后，会发生什么现象？ 生：橡皮膜向外凸起. 2.液体压强产生的原因 师 为什么呢？ 生 水对它有压强. 师 这个压强是怎么产生的呢？ 生：水的重力. 师 对了，正是由于液体自身的重力才产生了压强. (1)由于液体受重力作用,且具有流动性,所以液体对阻碍它下落的容器底和阻碍它散开的容器壁都会产生压强. (2)容器内部各部分液体之间会相互挤压,从而产生压强,所以液体内部向各个方向都有压强. 液体压强的特点 1.微小压强计 师 请同学们思考液体是不是只对容器底部和容器侧壁有压强呢？ 学生思考、讨论：应该不是吧.（不敢确定） 师 同学们不要着急，我们先一起来认识测量液体压强的工具——微小压强计. 教师展示微小压强计实物，并结合多媒体课件帮助学生认识微小压强计的构造和测量原理. 认识微小压强计（多媒体课件） （1）作用：测量液体内部的压强. （2）构造：一侧装有橡胶膜的金属盒（即探头）、橡皮管、U形管（内装红色液体）、刻度板、底座. 教师讲解微小压强计的使用方法，引导学生思考压强计是通过什么来展示液体也存在压强的？ （提示：向U形管中加入适量的红颜色的水，提醒学生注意观察U形管中两边水柱的高度变化.学生发现：当把带有橡胶膜的金属盒放入水中时，U形管中两边水柱的高度不相平，出现了高度差.） 学生观察，回答：通过U形管中两边红色水柱的高度变化来反映液体的压强变化. （3）测量原理：当薄橡胶膜不受外力作用时，U形管两侧液面等高；当薄橡胶膜受到外力作用而向里凹陷时，Ｕ形管两侧液面会出现高度差.高度差的大小反映了探头所在位置液体的压强，高度差越大，表示压强越大. 注意：(1)使用前检查压强计是否漏气:用手指轻压薄橡胶膜，观察U形管两侧液面高度变化.若出现高度差,说明不漏气;若未出现高度差,说明漏气,需重新调整装置. (2)使用前检查U形管两侧液面是否相平,如不相平,需重新安装. （3）不能让压强计管中液面高度差过大，以免使部分有色液体从管中流出；如果流出了，则把连接用的橡皮管取下重新连接即可解决. 2.探究液体压强与哪些因素有关 实验前教师用多媒体展示以下问题，以帮助学生确定实验探究的内容. 思考题：（1）液体内部是否有压强？向哪个方向？ （2）在同一深度，液体向各个方向的压强大小关系如何？ （3）同一液体中，随深度的增大，压强的大小如何变化？ （4）在同一深度，水和盐水产生的压强大小相等吗？ 教师引导学生参照教材P67-68进行实验（提醒学生运用“控制变量法”操作）. 探究液体压强也哪些因素有关（供参考） 学生分组实验,教师巡视指导. 学生记录数据，分析、讨论. 师：请同学针对表格中的实验数据进行讨论，总结. 液体内部压强的特点: (1)液体内部各处都存在压强. (2)在液体内部同一深度处,各个方向的压强相等. (3)液体内部的压强随深度的增加而增大. (4)液体内部的压强跟液体的密度有关,在同一深度处液体的密度越大，压强越大. 例题1 (用多媒体展示)下表是小明同学利用下图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据. （1）实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为__________. （2）综合分析上列实验数据，归纳可以得出液体压强的规律： ①_______________________________________________,该结论是通过分析比较实验序号____的数据得出来的. ②___________________________________________________，该结论是通过分析比较实验序号_____的数据得出来的. 解析：在液体内部同一深度处，向各个方向的压强是相等的，而第4次实验中记录的数据与3、5、6不相等，故第4次记录的数据是错误的.从实验次数1、2、3可看出，随着液体深度的增加，液体产生的压强在逐渐增大，而从实验次数3、5、6可以看出，在液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等. 答案：（1）4 （2）①液体内部的压强随深度的增加而增大1、2、3 ②在同一深度，液体向各个方向的压强都相等3、5、6 液体压强的大小 1.液体内部压强公式的推导 师 我们知道液体压强的特点，那液体某点处的压强如何计算呢？ 学生思考. 教师用多媒体展示圆柱体液柱的物理模型.(图参见教材P69图8.2-5) 师 要知道液面下某处竖直向下的压强，可以设想在此处有个水平放置的平面，计算这个平面上方液柱对这个平面的压强即可.设平面在液面下的深度为h，平面的面积为S.求深度为h的平面受到的压强多大？ 学生分组推导，完成下面式子. （1）这个液柱的体积是多大？V=_________； （2）这个液柱的质量是多大？m=_________； （3）这个液柱有多重？对平面的压力是多少？ G=_______；F=______; （4）平面受到的压强是多少？p=_______ 答案：（1）Sh (2)ρ液 Sh (3)ρ液 Shg ρ液 Shg (4) ρ液gh 教师讲解： 当液体静止时，这个液柱也处于静止状态，所以液柱底面所受液体产生的竖直向上的压力 Ｆ与此液柱所受重力Ｇ的大小相等，即 Ｆ＝Ｇ. 2.液体压强公式 板书：液体压强公式p=ρ液gh. 教师用多媒体播放课件“液体压强的计算公式”，并讲解. 液体压强的计算公式(多媒体课件) 液体压强的公式为p=ρgh.由于在同一深度液体向各个方向的压强都相等，因此p=ρgh用于液体内部向各个方向压强的计算.由公式可知，液体压强只与液体的密度和深度有关，与液体的重力、体积无关.当深度h一定时，p和ρ成正比；当ρ一定时，p与h成正比.液体的深度h指的是液体中被研究点到液面的竖直距离，即一定要从液体跟空气的分界面竖直往下测量，它不是高度. 公式p=ρgh只适用于液体内部压强的计算，不能用于固体和气体的压强计算，而公式p=F/S是压强的定义式，适用于一切固体、液体和气体压强的计算. 教师提出问题，学生思考、讨论. （1）潜水艇为什么用厚钢板制成？ （2）带鱼生活在深海处，为什么平时我们见不到活带鱼？ （3）深海潜水员为什么要穿特制的抗压服？ （4）拦河大坝修筑成下宽上窄有什么道理？ 学生思考、回答，教师点评. 例题2 (用多媒体展示)如图所示的容器中装有水，则水对A点的压强为（ ） A.980Pa B.2940Pa C.5880Pa D.条件不足，无法判断 解析：由图可知，hA=70cm-10cm=60cm=0.6m， p=ρ水ghA=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.6m=5880Pa. 答案：C 例题 教师用多媒体播放教材P69-71例题，并讲解. 3.液体对容器底的压力与液体所受重力的关系 师 同学们已经了解了液体压强的特点，下面我们进一步来学习液体压强的综合运用. 教师用多媒体播放课件“液体对容器底的压力与液体所受重力的关系”，并进行讲解. 液体对容器底的压力与液体所受重力的关系（多媒体课件） 例题3 图示容器的底面积为１×１０-2ｍ2 ，把它放在水平桌面上，装入２４Ｎ的水后，水深为０.２ｍ，则水对容器底的压力为 Ｎ，对容器底的压强为 Ｐａ.(ρ水 ＝１.０×１０3 ｋｇ / ｍ 3 ，ｇ 取１０Ｎ/ｋｇ) [教师结束语] 大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了液体的压强，知道了液体压强的特点和计算.这节课就学到这，下节课我们再一起学习连通器.好，谢谢！ [课后作业] 完成本课时对应练习. 0 1 学科网（北京）股份有限公司 $$