内容正文:
世界
物理 八年级下册 北师版
第二节 液体压强
本节教材分析
教
材
解
读
本节内容在力学中有着十分重要的地位,内容分三部分:液体对容器底和容器壁都有压强;液体内部的压强规律;液体压强公式及其应用。三个知识点层层递进,环环相扣。教材依据学生的认知特点,在内容设计上体现新课标理念。
“液体对容器底和容器壁都有压强”是在学生已经知道固体压强概念的基础上,利用类比的方法提出问题,通过演示实验使学生明白“液体对容器底和容器壁都有压强”;学生对液体内部压强缺乏感性认识,这是造成学生对这部分知识理解有困难的一个原因,教材设计学生实验增加学生的感性认识;对液体内部压强公式的推导,教材中用“假想液柱法”综合二力平衡、密度、重力和上一节所学的知识,运用字母计算,推公式,抽象程度高,难度大,对于学生来说是一个拔高阶段,可以训练学生抽象思维的逻辑性,同时也让学生懂得这也是物理学研究的方法之一
学
习
目
标
物理观念
1.知道液体对容器底和容器壁都有压强。
2.通过实验探究活动,知道液体内部压强的规律。
3.利用液体压强公式进行计算
科学思维
1.使用微小压强计的过程中进一步体会“转换法”和“控制变量法”。
2.通过用微小压强计对液体内部压强的实验探究,让学生体会到物理实验是研究物理问题的重要方法,发展由实验数据分析概括物理规律的能力。
3.经历用“假想液柱法”推导液体内部压强公式的过程,培养学生的抽象思维能力,引导学生初步学习假想模型法的思路,并使学生懂得它是物理学研究的方法之一
科学探究
1.通过实验探究液体内部压强的规律,训练学生的实验能力和及时记录数据的习惯。
2.通过对演示实验的观察,培养学生的观察能力。在探究活动中学会使用微小压强计
科学态度
与责任
1.在各个环节的学习中,激发学生的求知欲,并使学生体验由探究得到物理规律的喜悦,培养学生乐于探究物理问题的精神。
2.通过对液体压强公式的推导,让学生认识到物理的逻辑性强、科学严密,培养学生严谨的科学态度。
3.通过帕斯卡实验的学习,培养学生热爱物理的情感
重
点
难
点
重点:利用实验定性探究液体内部压强与密度、深度的关系。
难点: (1)用微小压强计探究液体内部压强的规律,由实验数据分析概括物理规律。
(2)利用“假象液柱法”推导液体内部压强公式。
(3)液体内部压强的计算
合
作
探
究
[探究课题]探究液体内部压强的特点。
[实验器材]微小压强计、水、盐水、大烧杯、刻度尺。
[实验步骤]见教材P67~P68学生实验。
[讨论交流] ①微小压强计测量的是液体哪一部分受到的压强?微小压强计怎样显示压强的大小?(作用在橡皮膜上的压强 通过U形管两侧液面的高度差来反映)
②当用手指按压橡皮膜时,U形管两侧液柱的高度几乎不变化,造成这种现象的原因是什么?(压强计密封不好,漏气)
③使用微小压强计前要检查气密性,具体做法是轻轻按压橡皮膜,看U形管两侧液面高度差是否发生变化,本实验用到的两种物理探究方法是?(控制变量法;转化法)
分析现象,得出结论
备课
资料
新课导入
【导入一】 (实验激趣,引入新课)
[演示实验]①将一个塑料袋装满水,用一个钉子在塑料袋底部扎一个小孔,水就会从底部流出;②再用钉子在袋子的四周扎一些小孔,水就会从四周喷出。
学生观察现象,提出问题:这两个实验现象说明了什么?
[师引导]说明液体对容器底和容器壁都有压强。
[师]液体压强产生的原因是什么?它又有什么特点呢?让我们带着问题一起走进今天的物理课堂第二节 液体压强。
【导入二】 (联系生活,设计问题,引入新课)
[提出问题]①潜水艇为什么用抗压能力很强的厚钢板制成?
②深海中的带鱼捕到岸上为什么会死亡?
[述]学习了今天的内容,大家就会明白其中的原因,今天学习:第二节 液体压强。
教学过程
学点1 液体的压强
(1)液体内部存在压强
观察:如图8⁃2⁃1所示。
思考:
问题1:在容器中加入水后,蒙在容器底部和侧壁的橡皮膜明显地向外凸起,这说明 水对容器的底部和侧壁都产生了压强 。
问题2: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和散开的容器底和容器壁都会产生压强。不仅如此,容器内部各部分液体之间也相互挤压,也会产生压强。
图8⁃2⁃1 图8⁃2⁃2
(2)探究液体压强与哪些因素有关
观察:如图8⁃2⁃2所示。
思考:
问题:微小压强计由金属盒、橡皮软管、玻璃U形管(内装有液体)组成。U形管的右管开口,左管通过橡皮软管跟一个扎有橡皮薄膜的金属盒相连。当金属盒的橡皮膜没有受到压强时,U形管两边的液面 相平 ;当金属盒上的橡皮膜受到压强时,U形管两侧液面便出现 高度差 ,压强越大时, 高度差 越大。
阅读教材P67~P68“学生实验”。
问题和猜想:液体内部压强与哪些因素有关?
实验器材:压强计、大烧杯、水、浓盐水、刻度尺。
实验步骤:
1.如图8⁃2⁃3所示,将压强计的探头放入水中较浅处,记录U形管两侧的液面高度差。保持探头在水中的深度不变,改变探头的方位,使探头朝上、朝下、朝 各个侧面 ,记录不同情况下U形管两侧液面的高度差。
图8⁃2⁃3
2.改变探头在水中的深度,重复步骤1。
3.将大烧杯中的水换成浓盐水,重复步骤1。
分析与结论:
1.液体内部各处都存在压强
2.在液体同一深度的不同位置处,液体压强 相等 ,与探头的方位 无关 。
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 。
学点2 液体压强的大小
思考:
问题:如果想知道液面下深度为h处的压强数值,应如何计算呢?
如图8⁃2⁃4所示,容器中装有密度为ρ的液体,要计算液体在深度h处产生的压强p,可在液体中取底面积为S、高为h的一个圆柱形液柱为研究对象。当液体静止时,这个液柱处于静止状态,液柱底面受到液体产生的 竖直向上的压力F 与液体所受的重力G的大小 相等 ,即 F=G ,因此有 pS=ρShg ,所以液体在深度为h处的压强为p= ρgh 。这个公式定量的说明了液体内部压强的规律。
图8⁃2⁃4
能力培优
1.如图8⁃2⁃5所示,容器重为G1,放在水平桌面上,容器内盛有重为G2的液体,若用F1表示容器对桌面的压力,F2表示液体对容器底的压力,则F1和F2应满足 ( )
图8⁃2⁃5
A.F1=G1+G2,F2=G2 B.F1>G1+G2,F2>G2
C.F1<G1+G2,F2=G2 D.F1=G1+G2,F2>G2
[解析] D 放在水平桌面上的容器对桌面的压力大小为容器和液体的重力之和,即F1=G1+G2,而装在容器内的液体对容器底部的压力大小为以容器底为底面积深度为高的液柱的重力(即F2=pS=ρhSg),而在本题中容器的上下大小不均匀(上小下大),比较F2和G2可知,F2>G2。
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