9.2 液体的压强 教学设计-2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理教学设计聚焦液体压强的产生原因、特点、公式及连通器等核心知识，通过冰块融化塑料袋鼓起的现象导入，对比固体压强差异，搭建从已知到未知的学习支架，引导学生探究液体压强特性。 此设计以实验为核心，通过演示实验（玻璃筒橡皮膜、瓶壁钻孔喷水）和学生分组实验（液体压强计探究方向、深度、密度关系）培养科学探究能力，公式推导构建液柱模型渗透科学思维，连通器结合三峡船闸等实例体现科学态度与责任，助力学生理解应用，提升教师教学效率。

人教版八年级物理（2024）下册 第九章 压强 第2节 液体的压强 （教学设计） 【课题】第2节 液体的压强 【学习目标】 1. 知道液体压强产生的原因。 2. 通过实验探究，知道液体压强的特点，会利用液体压强的特点解释生活现象。 3. 探究并了解液体压强与哪些因素有关。能熟练写出液体压强的公式，并能够进行简单计算。 4. 能说出连通器的特点，并能举出相关应用实例。 【学习重点】 1. 通过实验探究，知道液体压强的特点。 2. 探究并了解液体压强与哪些因素有关。能利用液体压强的公式进行简单计算。 【学习难点】 通过对液体压强公式的推导，掌握液体压强的公式，并能进行简单计算。 【教学器材】 两端开口的玻璃筒、橡皮膜、瓶壁上钻孔的矿泉水瓶、水、微型压强计、食盐、玻璃筒（或透明塑料筒）、连通器等（演示实验用一套、学生分组实验用每组一套）。 【新课导入】 问题： 把装在塑料袋中的方形冰块放在地面上，冰块的四个侧面不会挤压塑料袋。冰块熔化成水后，塑料袋就被水撑得鼓鼓的。这说明液体压强具有跟固体压强不同的特点。你知道液体压强有哪些特点吗? 【板书课题】第2节 液体的压强 【演示实验1】在两端开口的玻璃圆筒的下端扎上橡皮膜，筒内无水时，橡皮膜与筒口相平，倒入水后，橡皮膜会向下凸出。玻璃筒内水越深，橡皮膜向下凸出的越多。 橡皮膜向下凸出，表明橡皮膜受到了水对它向下的压强。 结论：液体对容器底部有向下的压强 【演示实验2】向上端开口、侧壁上有孔的玻璃圆筒中倒水，水从筒壁的孔中喷出，孔的位置越低，从孔中喷出的水喷射的越远。 水能从筒壁的孔中喷出，表明水对容器的侧壁有压强。 结论：液体对容器侧壁有压强 【现象】喷泉中的水柱能向上喷出，说明液体内部向上也有压强。 由于液体受方向竖直向下的重力，并且液体具有流动性，液体内部向各个方向都有压强。 【分析实验现象提出猜想】由实验可以看到，随着液体的喷出，容器中液面的高度逐渐下降，从容器下方孔中喷出的液体射得越来越近，由此想到液体压强的大小可能与深度有关。 同样的两个容器，装满水的容器比装满酒精的容器更重，所以水比酒精对容器底部的压强更大，由此想到液体压强的大小可能与液体的密度有关。 一、液体压强的特点 【介绍液体压强计】是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的橡皮膜就会发生形变，U形管左右两侧的液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小。 【学生分组实验】探究液体压强与哪些因素有关 【实验器材】液体压强计、烧杯、水，酒精、盐等。 【实验思路】 用如图所示的液体压强计探究液体的压强。改变探头的方向，就能探究液体内部各个方向的压强；改变探头的深度或把探头放在其他液体中，就能探究液体压强与深度、液体密度等因素的关系。 【实验过程】 1. 把探头放进盛水的容器中，看看液体内部是否存在压强。保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看看同一深度各个方向的压强是否相等。 现象1：压强计探头的橡皮膜所处深度不变，改变橡皮膜的朝向，压强计U形管两管中液面高度差相同。 【实验结论】1. 在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。 【实验过程】2. 增大探头在水中的深度，看看液体内部的压强与深度有什么关系。 现象2：压强计探头的橡皮膜在同种液体中所处深度越大，压强计U形管两管中液面高度差越大。 【实验结论】 2. 同一种液体，液体压强随深度增大而增大。液体深度越大，压强越大。 【实验过程】3. 换用密度不同的液体(如酒精、盐水等)，看看在深度相同时，液体内部的压强是否与液体的密度有关。 现象3：压强计探头的橡皮膜在不同液体中所处深度相同，压强计U形管两管中液面高度差不同。液体密度越大，U形管两管中液面高度差越大。 【实验结论】3.液体内部压强的大小与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 1. 在液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等。 2. 同种液体，液体内部的压强随深度的增加而增大。 3. 液体内部的压强跟液体密度有关。深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大。 【课堂练习】 【例题1】（2025年江苏苏州中考题）如图甲，在透明密闭塑料盒的上下左右四个面上开了六个相同圆孔，在孔的位置蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d、e、f，将它压入水中后，出现如图乙所示的现象。 （1）通过观察橡皮膜______的形变可知，水的内部有向上的压强； （2）通过观察橡皮膜b、c或f、e的形变可知，______越大，水的压强越大； （3）想探究同一深度处，各水平方向是否都有压强，接下来的操作是：_________________ 【答案】（1）d （2）深度 （3）压住塑料盒绕某一竖直轴转动一圈 【解析】（1）塑料盒底部的橡皮膜d向上凸出，说明水的内部有向上的压强； （2）比较橡皮膜b、c或f、e，位置靠下的橡皮膜的形变程度较大，说明深度越大，水的压强越大； （3）想探究同一深度处，各水平方向是否都有压强，接下来的操作是压住塑料盒绕某一竖直轴转动一圈，改变橡皮膜朝向，观察橡皮膜的形变程度的变化情况。 【提出问题】 液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度有关。液体内部的压强与液体的深度、液体的密度之间的定量关系是怎样的呢？ 二、液体压强的大小 要想得到液面下某处的压强，可以设想有一个水平放置的“平面”。平面上方的水组成了一个竖直液柱，液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。 设液柱高度为h，平面的面积为S，平面上方的液柱对平面的压力 F=G=mg=ρVg=ρgSh 平面受到的压强 液面下深度为h处液体的压强为 p=ρgh 人们在水中活动要承受一定的压强。背着气瓶的潜水员在浅海中可以长时间地停留；若在较深的海水中工作，潜水员就要穿抗压潜水服了，这是由于海水的压强随着深度的增加而增大，人体此时已无法承受海水的压强。 如果要潜入更深的海底，抗压潜水服也无能为力，需要专门的潜水器，以抵抗巨大的水压。潜艇就是一种潜水器，它的下潜深度是一个非常重要的指标。1988年，我国第一代核潜艇在总设计师黄旭华的指挥下，下潜到300m深。 2023年我国的“奋斗者”号全海深载人潜水器四次下潜深度超过万米，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。 液面下深度为h处液体的压强为p=ρgh （1）公式中的ρ 是液体的密度，单位为千克/米3（kg/m3）；h 是液体的深度 ，单位为米 (m）；g 为常数，大小为9.8N/kg；p 是液体在深度为h处的压强，单位为帕（Pa）. （2）深度h指液面到某点的竖直距离，而不是高度。 （3）影响液体压强大小的因素 根据p=ρgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关；与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。 【知识拓展】液体对容器底的压力与液体所受重力的关系 F压＝G液 F压＜G液 F压＞G液 液柱对容器底部的压力只等于以其底面积大小形成的等高液柱所受的重力。 【课堂练习】 【例题2】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，海水对你脚背压力的大小相当于2000个人所受的重力！海水的压力真有这么大吗?请通过估算加以说明。 解 海水密度取ρ=1×103 kg/m3，g取10N/kg。脚背宽度取8～10cm，脚背长度取12～15 cm，脚背面积为96～150 cm2，近似取S=120cm2=1.2×10﹣2m2. 万米深处海水的压强 p=ρgh =1×103 kg/m3×10 N/kg ×104 m =108 Pa 由得，脚背所受海水的压力F=pS =108Pa×1.2×10﹣2m2=1.2×106N 一个成年人的质量约为60 kg，所受的重力G = mg =60kg×10N/kg=600N 假设脚背所受压力大小相当于n个成年人所受的重力，则 估算结果表明，在万米深的海底，水对脚背的压力确实相当于2000个人所受的重力。 【例题3】（2025年江苏扬州中考题）今年1-5月份，扬州地区降雨偏少，固定在河床上的水位尺显示水位较去年同期低。如图，水位尺上P点较去年同期【 】 A. 深度不变 B. 深度变大 C. 压强变小 D. 压强不变 【答案】C 【解析】A、B．P点的深度是从水面到P点的垂直距离。水位下降后，水面到P点的距离变小，因此深度变小； C、D．根据液体压强公式p=ρgh可知，同种液体密度一定，深度变小，液体压强随之变小。 【例题4】（2025年重庆中考题）小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关。 （1）该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成，探头通过橡胶管连在U形管上，将探头放在液体里橡皮膜就会发生_______，U形管左右液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受______的大小。 （2）小渝将支架固定在透明桶上，向桶中缓慢加水至如图乙所示位置，观察到U形管左右液面高度差逐渐变大，分析表明，同种液体内部压强随深度的增加而______ ；只改变图乙中探头方向，观察到U形管左右液面高度差不变，说明同种液体内部同一深度，向各个方向的压强大小______。 （3）观察图乙、丙，为保持探头所处深度相同，应将图丙中探头向______移动，移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大，可初步得出液体内部压强与液体的______ 有关。 （4）如图丁，为了便于测量探头所处的深度，小渝在探头支架上以橡皮膜平面所在位置作为起点标刻度，并将仪器改进为双探头，将左侧探头始终固定在水下h1＝8.8cm深处，调节右侧探头在盐水（ρ盐水＝1.1g/cm3）中的位置，使U形管左右液面再次相平，读出深度h2＝8cm，通过计算发现ρ水h1______（选填“＞”、“＝”或“＜”）ρ盐水h2；小渝将右侧盐水换成另一液体，当U形管左右液面再次相平时，右侧探头所处深度h液＝11cm，通过进一步分析可以计算该液体密度为______ g/cm3. 【答案】（1）形变 压强 （2）增大 相等 （3）下 密度 （4）＝ 0.8 【解析】（1）该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成，探头通过橡胶管连在U形管上，将探头放在液体里橡皮膜就会发生形变，U形管左右两管中液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小。 （2）向桶中缓慢加水至如图乙所示位置，U形管左右液面高度差逐渐变大，表明同种液体内部压强随深度的增加而增大；只改变图乙中探头方向，U形管左右液面高度差不变，说明同种液体内部同一深度，向各个方向的压强大小相等。 （3）观察图乙、丙，为保持探头所处深度相同，应将图丙中探头向下移动，移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大，可初步得出液体内部压强与液体的密度有关。 （4）根据液体压强公式p＝ρgh，U形管左右液面再次相平，说明左右两侧液体对探头的压强相等，即ρ水gh1＝ρ液gh2，则ρ水h1＝ρ液h2；将右侧盐水换成另一液体，当U形管左右液面再次相平时，右侧探头所处深度h液＝11cm，由ρ水gh1＝ρ液gh液可得：1.0×103kg/m3×10N/kg×0.088m＝ρ液×10N/kg×0.11m，解得：ρ液＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3. 三、连通器 （1）连通器：上端开口、下端连通的容器。 【播放视频】连通器内装同种液体，液体静止不流动时，连通器各部分容器中液面高度总是相同的。连通器内装不同液体，液体静止不流动时，连通器各部分容器中液面高度不相同。 （2）连通器原理：连通器中装同种液体，液体静止不流动时，各容器中的液面总是相平（各容器中液面高度相同）。 【论证】图中容器中液体处于静止状态，取底部截面上一面积为S的小液片，则其受平衡力作用。即小液片左右两侧受到的压力F1和F2是一对平衡力，有：F1＝ F2， 又∵F1＝ p左S＝ρgh1S， F2＝ p右S＝ ρgh2S ， 则 ρgh1＝ ρgh2， ∴h1＝ h2. （3）连通器的应用 ① 茶壶：壶嘴与壶身组成 连通器。壶内盛满水，从水面茶壶嘴位置就可以倒出水来。 ②U形管存水弯是一个连通器，正常使用时充满水，阻碍下水道内的臭气从下水管进入洗手间内。 ③ 锅炉水位计用来观察液位的高低。锅炉和水位计构成连通器。锅炉和水位计中的水位在同一高度， ④ 乳牛自动喂水器：储水槽与饮水槽构成连通器，水位不相平时水就能流动，使水槽内始终有水。 ⑤自来水供水系统：水塔和自来水管道构成连通器，水塔中的水位比水龙头处高，打开水龙头时由于水位要保持相平，水便从水龙头处流出。 ⑥ 过路涵洞：涵洞和两侧的水渠构成连通器，引水灌溉时，渠水从路面下面的涵洞穿过公路。 【科学世界】三峡船闸——世界上最大的人造连通器 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最大可达113m.巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米?上游的船只驶往下游，又怎样让船只徐徐降落一百多米?解决这个问题的途径就是修建船闸。 船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。三峡船闸的主体结构段全长1621m，是世界上最大的船闸。船只在船闸中要经过5个闸室使船体逐次降低(或升高)。每个闸室水位变化超过20m，因而三峡船闸的闸门非常高大，其首级人字闸门每扇门高近40m，宽近20m，如果平放在地面上，有两个篮球场大。倘若水压在闸门上，即使有10万人每人都用1000N的力来顶着门，也抵挡不住水的压力，可见水对闸门的压力之大。为此，三峡船闸的闸门足足有3m厚，不愧是“天下第一门”。 【播放视频】轮船从长江上游通过船闸航行到下游 分析轮船从长江上游通过船闸航行到下游 ①关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个连通器； ②闸室水面上升到和上游水面相平后， 打开上游闸门C， 船驶入闸室； ③关闭上游闸门C和阀门A，打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一 个连通器； ④闸室水面下降到跟下游水面相平后，打开下游闸门D，船驶向下游。 船闸是利用连通器原理建造和工作的。 【课堂练习】 【例题5】(2025年四川成都中考题)三峡大坝是当今世界最大的水利枢纽之一。轮船过大坝要经过五级船闸，船闸应用了连通器原理，下列器具利用了该原理的是【　　】 A. 茶壶 B. 密度计 C. 高压锅 D. 液体温度计 【答案】A 【解析】连通器的特点是上端开口、底部连通，当装入同种液体且静止不流动时，各容器中的液面相平。船闸利用连通器原理工作。 A．茶壶的壶身与壶嘴底部连通，构成连通器，液面静止时，壶嘴和壶身的水面相平，利用的连通器原理； B．密度计是测量液体密度的仪器，利用物体漂浮在液体中浮力等于重力的原理，与连通器无关； C．高压锅通过增大气压提高液体的沸点，不是利用连通器原理； D．液体温度计利用液体的热胀冷缩原理，与连通器无关。 【课后作业】练习与应用： 1、2、3、4、5、6题 鸿鹄志 鸿鹄志 学科网（北京）股份有限公司 $