9.2 液体的压强 -2025-2026学年人教版（2024）物理八年级下册

该初中物理教学设计聚焦液体压强特点、公式p=ρgh及应用，通过“冰块熔化撑破袋子”实验情境导入，承接固体压强知识，引出液体压强方向性等核心问题，搭建从生活现象到科学探究的学习支架。 本资料亮点在于以科学探究为主线，设计三组对比实验培养学生实验操作与数据分析能力，通过“液柱模型”推导公式发展科学思维，结合连通器、三峡船闸及“奋斗者号”案例渗透科学态度与责任，辅以思维导图梳理知识，助力学生构建物理观念，为教师提供结构化、情境化的教学支持。

《液体的压强》教案 学科 初中物理 年级册别 八年级下册 共1课时 教材 人教版义务教育教科书·物理八年级下册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容是“第九章 压强”的第二小节，承接固体压强的知识基础，深入探究液体内部压强的特性与规律。教材通过生活现象引入，以实验探究为主线，引导学生发现液体压强的方向性、随深度变化及与密度的关系，并推导出液体压强公式p=ρgh。该内容不仅是压强知识体系的重要组成部分，也为后续学习大气压强、浮力等奠定基础。教材注重科学思维与实践能力培养，强调从观察到实验再到理论建构的过程。 学情分析 八年级学生已掌握压力、压强的基本概念，具备一定的实验观察能力和逻辑推理能力。但对液体压强的“向各个方向都有”“随深度增加而增大”等抽象特性缺乏直观体验，容易将液体压强与固体压强混淆。部分学生在理解“液柱模型”推导公式时存在困难，需借助可视化实验和类比教学突破认知障碍。教师应创设真实情境，设计分层任务，激发探究兴趣，提升抽象思维能力。 课时教学目标 物理观念 1. 能说出液体压强的特点：向各个方向都有压强，同一深度各方向压强相等，深度越大压强越大，液体密度越大压强越大。 2. 理解液体压强公式的推导过程，能用p=ρgh进行简单计算，解释实际问题。 科学思维 1. 通过实验探究，发展提出假设、设计对比实验、分析数据、归纳结论的科学探究能力。 2. 运用“液柱模型”进行演绎推理，建立从一般到特殊的思维路径。 科学探究 1. 能独立操作U形管压强计，观察并记录不同条件下橡皮膜形变情况，形成科学证据意识。 2. 在小组合作中完成实验方案制定与实施，提升团队协作与问题解决能力。 科学态度与责任 1. 通过“奋斗者号”深海探测案例，感受我国科技成就，增强民族自豪感与科学使命感。 2. 认识连通器原理在工程中的应用价值，体会物理知识服务于社会发展的现实意义。 教学重点、难点 重点 1. 液体压强的三个核心特点：向各个方向都有压强、同一深度各方向压强相等、随深度和密度增大而增大。 2. 液体压强公式p=ρgh的建立与应用。 难点 1. 从“液柱模型”出发，理解压强p=ρgh的推导逻辑，突破数学建模的认知壁垒。 2. 区分液体压强与固体压强的本质差异，避免思维定势。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、实验演示法 教具准备 U形管压强计、透明塑料容器、水、酒精、盐水、刻度尺、多媒体课件、连通器模型 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入，引发认知冲突 【5分钟】 一、创设悬念：冰块熔化为何撑破袋子？ （一）、展示实物实验：方形冰块→融水膨胀 教师手持一个装有方形冰块的密封塑料袋，轻轻放在讲台上，引导学生观察： 1. 冰块未融化时，四个侧面紧贴塑料袋，没有明显挤压痕迹，说明固态时压强主要集中在底部，侧壁几乎不受力。 2. 将冰块置于温暖环境中约3分钟后，冰块开始融化，液体逐渐增多，塑料袋迅速鼓起，尤其在四角处明显外凸，最终完全撑开。 3. 提问：“为什么冰块熔化成水后，塑料袋会被‘撑’得鼓鼓的？这说明了什么？” 4. 引导学生思考：固体压强主要向下，而液体却能向各个方向施加压力，这正是液体压强区别于固体压强的关键特征。 5. 展示教材图9.2-1：液体从容器侧壁孔中喷出，说明液体对侧壁有压强；喷泉向上喷射，说明液体内部向上也有压强。 6. 提出驱动性问题：“液体压强有哪些特点？它与哪些因素有关？” 7. 板书课题：《液体的压强》 二、提出猜想，明确探究方向 （一）、引导学生基于生活经验提出猜想 1. 教师提问：“你有没有在游泳池里感觉到耳朵被压？越往下潜感觉越重？这可能说明压强与什么有关？” 2. 学生预设回答：与深度有关，越深压强越大。 3. 教师追问：“如果把水换成酒精或油，同样深度下，压强一样吗？” 4. 学生预设回答：不一样，酒精轻一些，压强应该小。 5. 教师引导总结：“我们猜测液体压强可能与深度和液体密度有关。” 6. 教师提出：“那在同一深度，各个方向的压强是否相等？我们如何验证？” 7. 引入实验工具：U形管压强计（出示实物），说明其工作原理——探头上的橡皮膜受压后发生形变，导致U形管两侧液面产生高度差，高度差越大表示压强越大。 1. 观察冰块融化过程，注意塑料袋形状变化。 2. 回答教师提问，尝试解释现象。 3. 思考“液体压强与深度、密度、方向”的关系。 4. 听讲并记录关键信息，初步建立“液体压强向各个方向存在”的认知。 评价任务 现象观察：☆☆☆ 猜想合理：☆☆☆ 问题聚焦：☆☆☆ 设计意图 以真实生活现象为切入点，利用“冰块熔化”这一反常现象制造认知冲突，激发学生好奇心。通过实物演示与提问链引导学生主动思考，自然引出核心问题，建立“液体压强具有方向性、可传递”的初步印象，为后续实验探究做好心理与认知铺垫。 实验探究，构建科学认知 【15分钟】 一、探究同一深度各方向压强是否相等 （一）、分组实验：固定深度，改变探头方向 1. 教师将全班分为6个小组，每组发放一套U形管压强计、透明容器、水。 2. 指导实验步骤： - 将探头浸入水中，深度控制在10cm处（用刻度尺测量）； - 保持深度不变，依次将探头朝上、朝下、朝左、朝右，每次稳定3秒后读取U形管两侧液面高度差（单位：cm）； - 记录数据于实验表格中。 3. 教师巡视指导，提醒学生注意：探头不能触碰容器底或壁，避免误差；读数时视线应与液面齐平。 4. 请各组代表汇报数据： - 预设数据：朝上：4.2cm；朝下：4.3cm；朝左：4.1cm；朝右：4.2cm。 5. 教师引导分析：“这些数据接近吗？说明什么？” 6. 学生预设回答：“数据基本一致，说明在同一深度，液体向各个方向的压强相等。” 7. 教师总结：“这证明了液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等。” 8. 板书：特点一：同一深度，各方向压强相等。 二、探究压强与深度的关系 （一）、分组实验：固定液体，改变深度 1. 保持探头方向朝下，分别将探头置于5cm、10cm、15cm深度，记录对应U形管高度差。 2. 教师强调：每次更换深度前，必须先将探头移出水面，再重新放入，防止气泡干扰。 3. 各组记录数据： - 深度5cm：2.1cm - 深度10cm：4.2cm - 深度15cm：6.3cm 4. 教师提问：“随着深度增加，压强如何变化？有什么规律？” 5. 学生预设回答：“压强越来越大，且大致成正比关系。” 6. 教师引导：“深度越大，上方液柱越重，对下方的压力越大，因此压强也越大。” 7. 板书：特点二：深度越大，压强越大。 三、探究压强与液体密度的关系 （一）、分组实验：相同深度，不同液体 1. 将容器中的水换为酒精（密度约0.8×10³kg/m³），再次将探头置于10cm深度，记录高度差。 2. 再次换为盐水（密度约1.1×10³kg/m³），同样深度下测量。 3. 数据记录： - 水（10cm）：4.2cm - 酒精（10cm）：3.4cm - 盐水（10cm）：4.6cm 4. 教师提问：“在相同深度下，哪种液体产生的压强最大？为什么？” 5. 学生预设回答：“盐水最大，因为密度更大，质量更大，压强更大。” 6. 教师总结：“液体压强与密度有关，在深度相同时，密度越大，压强越大。” 7. 板书：特点三：密度越大，压强越大。 1. 小组分工：一人操作探头，一人读数，一人记录，一人监督。 2. 按要求完成三次实验，准确记录数据。 3. 分析数据，得出结论。 4. 小组代表发言，分享实验结果。 评价任务 数据准确：☆☆☆ 结论正确：☆☆☆ 合作有序：☆☆☆ 设计意图 通过“控制变量法”设计三组对比实验，让学生亲历科学探究全过程。每一组实验均设置明确的操作指令与预期结果，降低操作难度，确保所有学生都能参与并获得成功体验。实验数据直观呈现压强变化规律，帮助学生从感性认识到理性归纳，真正实现“做中学”。通过小组合作，培养沟通与协作能力。 理论建构，深化理解 【10分钟】 一、推导液体压强公式：从液柱模型出发 （一）、类比思想：想象一个水平平面 1. 教师提问：“我们刚才看到压强随深度和密度变化，能否用公式表达这种关系？” 2. 展示图9.2-4：设想在液体某深处有一个水平放置的‘平面’，其上方的液体形成一个竖直液柱。 3. 引导学生思考：这个液柱对平面的压力等于什么？ 4. 学生预设回答：“等于液柱所受的重力。” 5. 教师板书： - 液柱体积 V = Sh - 液柱质量 m = ρV = ρSh - 液柱重力 G = mg = ρShg - 压力 F = G = ρShg 6. 根据压强定义 p = F/S，代入得： p = (ρShg) / S = ρgh 7. 教师强调：“这就是液体压强的计算公式：p = ρgh。” 8. 说明单位规范： - ρ 单位：kg/m³ - g 单位：N/kg - h 单位：m - p 单位：Pa 9. 板书：p = ρgh 二、应用公式解决实际问题 （一）、例题讲解：万米深海脚背受力估算 1. 教师展示教材例题原文： “有人说，设想你在万米深的‘奋斗者’号全海深载人潜水器中把一只脚伸到外面的海水里，海水对你脚背的压力相当于2000个人所受的重力！海水的压力果真有这么大吗？请通过估算加以说明。” 2. 教师带领学生逐步拆解： - 已知：ρ = 1×10³kg/m³，g = 10N/kg，h = 10⁴m - 脚背面积 S ≈ 120cm² = 1.2×10⁻²m² - 计算压强：p = ρgh = 1×10³ × 10 × 10⁴ = 10⁸ Pa - 计算压力：F = pS = 10⁸ × 1.2×10⁻² = 1.2×10⁶ N - 一个成年人重力 G = 60kg × 10N/kg = 6×10² N - n = F/G = 1.2×10⁶ / 6×10² = 2000 3. 结论：确实相当于2000人重力。 4. 教师强调：“这体现了深海压强的巨大，也解释了为何要穿抗压服。” 5. 拓展延伸：介绍“奋斗者号”下潜万米的壮举，激发爱国情怀。 1. 观察液柱模型，理解“压力=液柱重力”的假设前提。 2. 跟随教师推导，理解p=ρgh的数学来源。 3. 专注听讲，记录公式及单位规范。 4. 参与例题计算，体会物理公式在真实世界的应用。 评价任务 公式理解：☆☆☆ 计算准确：☆☆☆ 联系实际：☆☆☆ 设计意图 从“液柱模型”出发，运用演绎推理，将生活现象转化为数学语言，实现从经验到理论的跨越。通过例题解析，不仅巩固公式应用，更让学生感受到物理的力量与温度。结合国家重大科技成就，渗透科学精神与家国情怀教育，实现知识、能力与价值观的统一。 拓展应用，迁移创新 【10分钟】 一、连通器原理：从壶嘴到船闸 （一）、生活实例观察 1. 教师展示图9.2-7：茶壶、水塔、U形管。 2. 提问：“这些物体有什么共同点？” 3. 学生预设回答：“上端开口，下端连通。” 4. 教师板书定义：上端开口、下端连通的容器叫作连通器。 5. 实验演示：在连通器中注入清水，静止后液面高度相同。 6. 引导思考：“为什么液面会相平？” 7. 教师展示图9.2-6：分析底部液片受力平衡，推导h₁=h₂。 8. 总结：当液体不流动时，连通器各部分液面高度总相同。 二、三峡船闸：人类智慧的杰作 （一）、动画播放+流程讲解 1. 播放三峡船闸工作视频片段（1分钟）。 2. 教师讲解图9.2-9：轮船由上游进入下游的五个步骤： - 甲：关闭下游阀B，打开上游阀A → 闸室与上游连通 → 水面上升至与上游持平。 - 乙：打开上游门C，船驶入闸室。 - 丙：关闭上游门C与阀A，打开下游阀B → 闸室与下游连通 → 水面下降至与下游持平。 - 丁：打开下游门D，船驶出。 3. 提问：“为什么船闸能实现升降？关键是什么？” 4. 学生预设回答：“利用了连通器原理，让水位逐渐调整。” 5. 教师强调：“船闸是世界上最大的人造连通器，体现了物理原理的伟大应用。” 6. 展示“天下第一门”图片，惊叹其厚度与承压能力，加深印象。 1. 观察生活中的连通器装置，识别共同特征。 2. 理解“液面相平”的原因，能用自己的话解释。 3. 观看动画，理解船闸工作流程。 4. 说出连通器在船闸中的作用。 评价任务 原理清晰：☆☆☆ 流程理解：☆☆☆ 联系现实：☆☆☆ 设计意图 从生活走向工程，从理论走向实践。通过连通器原理的层层递进讲解，帮助学生理解“静态液体平衡”的本质。以三峡船闸为典型案例，展现物理知识如何解决重大工程难题，增强学生的社会责任感与科技自信，实现跨学科融合。 课堂小结，反思升华 【5分钟】 一、知识梳理：构建思维导图 （一）、师生共同回顾本节课内容 1. 教师引导学生口述： - 液体压强的特点：向各个方向都有、同深等压、随深增、随密增。 - 公式：p = ρgh - 应用：连通器原理、船闸、深海探测 2. 教师在黑板上绘制结构化思维导图： - 中心词：液体压强 - 一级分支：特点、公式、应用 - 二级分支：各方向有压强、同深等压、随深增、随密增；p=ρgh；连通器、船闸、潜水器 3. 强调：液体压强与液体重量无关，只与深度和密度有关。 二、情感升华：致敬科学家 （一）、讲述黄旭华与“奋斗者号”故事 1. 教师讲述：“1988年，黄旭华带领团队研制出我国第一代核潜艇，下潜300米；2023年，‘奋斗者号’成功下潜万米，刷新纪录。” 2. 提问：“我们今天学习的压强知识，正是他们征服深海的基础。” 3. 鼓励学生：“未来，也许你们就是下一个探索海洋的人！” 1. 跟随教师回顾知识要点。 2. 在笔记本上绘制思维导图。 3. 感受科技伟力，树立远大理想。 评价任务 知识完整：☆☆☆ 思维清晰：☆☆☆ 情感共鸣：☆☆☆ 设计意图 通过结构化总结，帮助学生系统化知识网络，强化记忆。以真实人物与事件收尾，点燃科学梦想，实现从“学会”到“愿学”的转变，落实“科学态度与责任”的核心素养。 作业设计 一、基础巩固 1. 请写出液体压强的三个特点： （1）__________________________________________________ （2）__________________________________________________ （3）__________________________________________________ 2. 一容器内盛有水，深度为20cm，求距容器底10cm处的压强。（g取10N/kg） 解：已知 h = 10cm = 0.1m，ρ = 1×10³kg/m³，g = 10N/kg p = ρgh = 1×10³ × 10 × 0.1 = _______ Pa 3. 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”： （1）液体压强与液体的体积有关。（　） （2）在深度相同时，密度大的液体压强一定大。（　） （3）连通器中若装入不同液体，液面仍会相平。（　） （4）U形管压强计中液面高度差越大，表示压强越大。（　） 二、能力提升 4. 请解释：为什么拦河大坝设计成下宽上窄的形状？ 答：__________________________________________________ __________________________________________________ 5. 一个长方体容器，底面积为200cm²，装满水后水深为50cm。求容器底部受到的水的压强和压力。 解：p = ρgh = 1×10³ × 10 × 0.5 = 5000 Pa F = pS = 5000 × 0.02 = _______ N 【答案解析】 一、基础巩固 1. （1）液体内部向各个方向都有压强 （2）在同一深度，液体向各个方向的压强相等 （3）液体压强随深度增加而增大，随液体密度增大而增大 2. 1000 Pa 3. （1）× （2）√ （3）× （4）√ 二、能力提升 4. 因为液体压强随深度增加而增大，大坝下部承受的压强更大，所以需要更宽的底部来承受更大的压力，防止破裂。 5. 100 N 板书设计 液体的压强 一、特点： 1. 向各个方向都有压强 2. 同一深度，各方向压强相等 3. 深度越大，压强越大 4. 密度越大，压强越大 二、公式： p = ρgh ρ：kg/m³，g：N/kg，h：m，p：Pa 三、应用： 1. 连通器：液面相平 2. 船闸：利用连通器原理 3. 深海探测：抗压设计 四、思维导图： 中心：液体压强 → 特点 | 公式 | 应用 → 各向有压 | 同深等压 | 随深增 | 随密增 → p=ρgh | 连通器 | 船闸 | 潜水器 教学反思 成功之处 1. 以“冰块熔化”为情境导入，成功引发学生认知冲突，激发探究欲望。 2. 实验设计科学合理，三组对比实验层层递进，学生参与度高，获得感强。 3. 公式推导采用“液柱模型”类比法，化抽象为具体，有效突破难点。 不足之处 1. 部分学生对“液柱模型”的假设理解不够深刻，需加强类比训练。 2. 个别小组实验数据波动较大，需进一步规范操作流程。 3. 拓展环节时间略紧，部分学生未能充分表达观点，后续可预留更多交流时间。 学科网（北京）股份有限公司 $