9.2 液体的压强（教学设计）-2024-2025学年人教版物理八年级下册

本文围绕“液体的压强”展开，介绍液体压强特点、计算及连通器原理。承接压强基础概念，为流体力学学习奠基。通过实验探究，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养，如推导公式强化科学思维。 本设计创新点在于以实验为导向，运用控制变量法等特色教法，借助U形管压强计等教具。能提升学生批判性思维，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点。

教学设计 课程基本信息 授课老师 授课班级 班级人数 课题 液体的压强 教学目标 (1)物理观念:通过实验探究,学生能够理解液体压强的特点,认识到液体压强与液体深度和密度的关系,并能准确陈述液体压强的特点。 (2)科学思维:学生能够运用控制变量法和转换法设计实验,探究液体压强的影响因素,并通过实验现象归纳出液体压强的规律。 (3)科学探究:学生能够熟练使用 U 形管压强计进行实验,观察并记录实验现象,分析实验数据,得出液体压强与深度、密度的定量关系。 (4)科学态度与责任:学生能够通过实验和讨论,培养严谨的科学态度,理解液体压强知识在生活中的应用,如潜水服设计、水坝修建等,增强对科学知识实际应用的认识。 教学重难点 (1)理解液体压强的特点,包括液体内部向各个方向都有压强,以及液体压强与深度和液体密度的关系。 (2)掌握液体压强公式 p= gh 的推导过程,并能够运用该公式进行简单的计算。 (3)能够应用液体压强的特点和公式解决实际问题,如解释连通器的工作原理和计算液体压强的大小。 教学内容 (1)本节课的主要教学内容是液体的压强,这是一个基础且重要的物理概念,它不仅为理解液体行为提供了关键视角,也为后续深入学习流体力学打下了基础。 (2)本节课主要介绍了液体压强的特点、液体压强的大小计算以及连通器原理等知识点。通过实验探究的方式,让学生亲自动手操作,观察液体压强的变化规律,并通过理论推导理解液体压强与液体深度、密度之间的定量关系。 (3)通过学习本节课,学生能够认识到液体压强的普遍性和重要性,掌握液体压强的基本计算方法,并能应用这些知识解释日常生活中的相关现象,比如水坝设计、潜水员装备选择等。此外,通过对液体压强特点的理解,学生还能进一步探索连通器的工作原理,认识到物理知识在工程技术和日常生活中的广泛应用。 教学过程 一、导入新课 教师活动: 把装有方形冰块的塑料袋放在地面上,可以看到冰块的四个侧面不会挤压塑料袋。待冰块融化成水后,塑料袋会被水撑得鼓鼓的。这一现象说明液体压强与固体压强有所不同。那么,你们知道液体压强有哪些特点吗? (生:思考并猜测液体压强的特点) 二、学习新课 1. 液体内部向各个方向都有压强 (1)现象探究 ① 实验一: 教师活动:展示一个两端开口的玻璃圆筒,并在下端扎上橡皮膜。然后倒入一些水。 学生活动:观察到橡皮膜向下凸出。 结论:水对容器底部施加了向下的压强。 ② 实验二: 教师活动:在开口的矿泉水瓶侧壁扎一个小孔,然后倒水,观察水从小孔喷出的情况。 学生活动:发现水从瓶子侧壁的小孔中喷出。 结论:水对容器侧壁也有压强。 ③ 实验三: 教师活动:将底部和侧壁套有橡皮膜的空塑料瓶竖直按入水中。 学生活动:观察到底部和侧壁的橡皮膜都向瓶内凹陷。 结论:水内部向各个方向都有压强。 (2)实验结论 教师活动:总结上述三个实验的现象,得出结论:液体内部向各个方向都有压强。 学生活动:理解并记录实验结论。 (3)液体产生压强的原因 教师活动:解释液体产生压强的原因,指出液体受到重力作用,会对容器底部产生压力;同时,由于液体具有流动性,会对容器侧壁也产生压力。 学生活动:认真听讲并记录原因。 2. 探究液体压强与哪些因素有关 【进行猜想】 教师活动:引导学生根据之前实验的现象和日常生活经验,思考并猜测液体压强可能与哪些因素有关。 学生活动:可能会提出深度和液体密度是影响因素。 【实验器材】 教师活动:介绍 U 形管压强计的构造和使用方法。 学生活动:仔细观察并了解压强计的构造与原理。 【设计实验】 教师活动:讲解控制变量法的应用,并指导学生设计实验方案。 学生活动:设计实验方案,包括控制探头的方向、深度和液体密度。 【实验步骤】 操作 1: 教师活动:保持 U 形管压强计探头在水中的深度不变,改变探头的方向,分别沿水平向上、水平向下和竖直方向放置,观察并记录 U 形管液面的高度差。 学生活动:观察并记录 U 形管液面的高度差 h 相等。 操作 2: 教师活动:保持液体种类不变(水)、探头在水中的方向不变(水平向下),逐渐增加探头在水中的深度,观察并记录 U 形管液面的高度差。 学生活动:观察并记录 U 形管液面高度差 h1< h2< h3。 操作 3: 教师活动:把压强计的探头分别放入水和酒精中,控制深度相同、探头所对某一方向不变,观察并记录 U 形管液面的高度差。 学生活动:观察并记录 U 形管液面的高度差 h 水> h 酒精。 【分析论证】 教师活动:引导学生分析实验现象,归纳实验结论。 学生活动:通过分析实验数据,得出结论: 在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。 同种液体,液体内部的压强随深度的增加而增大。 液体内部的压强跟液体密度有关。深度相同时,密度越大,液体内部的压强越大。 【交流讨论】 教师活动:引导学生讨论实验中用到的方法及 U 形管压强计的局限性。 学生活动:参与讨论,发表意见。 3. 液体压强的大小 1. 推导液体压强计算公式 教师活动:引导学生推导液体压强公式。设想在密度为 的液面下有一高度为 h、截面积为 S 的液柱。 这个液柱体的体积:V = Sh 这个液柱的质量:m = V = Sh 这个液柱对平面的压力:F = G = mg = gSh 平面 S 受到的压强:p = F / S = gSh / S = gh 学生活动:跟随老师的推导,理解公式的含义,记录公式 。 2. 理解液体压强公式 教师活动:解释公式中的物理量及其单位。 表示液体的密度,单位为千克 / 米 (kg/m ) h 表示液体的深度,单位为米 (m) g 为常数,大小为 9.8 N/kg p 表示液体在深度为 h 处的压强,单位为帕(Pa) 学生活动:理解并记录公式中的物理量及其单位。 3. 影响液体压强大小的因素 教师活动:进一步解释影响液体压强大小的因素,强调仅与液体密度和深度有关。 学生活动:深入理解并记录影响因素。 4. 帕斯卡破桶实验 教师活动:介绍帕斯卡破桶实验的历史背景和实验原理。 学生活动:观看视频《模拟帕斯卡破桶实验》,加深理解。 三、巩固与应用 1. 例题解析 例题 1: 教师活动:展示题目,要求学生分析并回答。 题目:如图所示是用压强计 “研究液体内部的压强” 的实验装置。 问题: (1)在使用压强计前,发现 U 形管左右两侧的水面有一定的高度差,其调节的方法是什么? (2)比较图中的乙和丙图,可以得到液体的压强与什么有关?比较图中哪两图,可以得出液体的压强与液体密度有关? 学生活动:分析并回答问题。 教师活动:总结答案并解释。 解析: (1)调节的方法是 B(取下软管重新安装)。 (2)液体的压强与液体的深度有关。比较图中丙、丁两图,可以得出液体的压强与液体密度有关。 例题 2: 教师活动:展示题目,要求学生分析并回答。 题目:一个鱼缸用隔板隔开两半,分别装入体积相等的淡水和海水( 淡水 = 1g/cm , 海水 = 1.1g/cm ),两边水面相平,则哪一个点的压强较大? 学生活动:分析并回答问题。 教师活动:总结答案并解释。 解析: 由于海水和淡水水面相平,并且到缸底的距离相等,a、b 两点距液面的深度 h 相同,但海水的密度大于淡水的密度,根据公式 p= gh 可知, a 点的压强大于 b 点的压强 。因此, a 点的压强较大 。 四、小结 教师活动:总结本节课的主要内容。 液体内部向各个方向都有压强。 液体压强与液体的深度和密度有关。 液体压强的计算公式:。 帕斯卡破桶实验说明液体压强与液体深度的关系。 学生活动:回顾并梳理本节课的学习内容。 学科网(北京)股份有限公司 $$