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

第二节《液体的压强》

1. 物理观念：通过实验观察，知道液体对容器底和侧壁有压强，液体内部向各个方向都有压强；理解液体压强的大小与液体的深度和密度有关，掌握液体压强公式（p=ρgh），并能用其进行简单计算；了解连通器原理及其应用。

2. 科学思维：能运用“转换法”（通过U形管压强计两侧液面高度差显示压强大小）和“控制变量法”设计实验，探究液体内部压强的特点；能基于实验数据和公式，分析、推理并解释相关生活现象（如水坝结构、潜水深度限制）。

3. 科学探究：经历“探究液体内部压强特点”的完整过程，能规范使用压强计进行实验，观察、记录数据，并归纳得出液体压强与深度、方向、液体密度的定性及定量关系。

4. 科学态度与责任：在实验探究中养成严谨细致、实事求是的科学态度；认识到液体压强知识在解释自然现象、工程技术（如水利工程）和保障生命安全（如潜水、游泳）中的重要作用，增强将物理知识应用于实际的意识。

教学重点：液体内部压强的特点；液体压强公式（p=ρgh）的理解及应用。

教学难点：液体压强公式的推导与理解；运用公式分析和解释相关现象。

教师演示：多媒体课件（含潜水、水坝、深海鱼类等图片/视频）、侧壁有孔的透明塑料瓶（或液体压强存在演示器）、U形管压强计、大烧杯、水、浓盐水（或染色酒精）、连通器模型（或自制简易连通器）、微小压强计。

学生分组（4-6人一组）：U形管压强计、盛水的大烧杯（或透明水槽）、刻度尺、浓盐水、记录表格。

第一环节：深海疑云 · 情境导入 (设计时长：5分钟)

情境设计与操作：

   1. 现象设疑：播放潜水员深海作业或潜艇下潜的视频片段。提问：“为什么潜水员在下潜到一定深度后必须返回，而不能一直下潜？深海潜水服为什么设计得特别坚固？”

   2. 生活感知：教师出示一个侧壁不同高度开有小孔的透明塑料瓶（孔用胶带封住），装满水后，同时撕开胶带。请学生观察并描述水从各孔喷出的远近情况（下方孔水喷得更远）。提问：“水为什么会从侧面的小孔喷出？为什么下面的孔喷得更远？”

   3. 聚焦课题：引导学生思考：水（液体）对浸在其中的物体（包括容器壁和内部物体）会产生力的作用，这种作用的效果可能与固体的压强类似，但又有其特殊性。教师点题：“今天，我们就一起潜入‘液体内部’，去探究液体压强的奥秘。”

设计意图：利用“深海潜水”这一充满神秘感和挑战性的情境，以及“侧壁喷水”的直观演示，迅速吸引学生注意力，引发认知冲突，使学生直观感受到液体压强的存在及其与深度的可能关系，从而激发强烈的探究欲望。

教师引导：“我们看到了液体对容器侧壁有压力，而且深度不同，压力效果不同。那么，在液体内部，是否也存在压强？它又有哪些特点呢？我们需要一个能探测液体内部压强的‘侦察兵’。”

第二环节：探秘液内 · 实验探究 (设计时长：18分钟)

学生活动与探究：

   1. 认识“侦察兵”——压强计：介绍U形管压强计的构造和工作原理。强调：当探头上的橡皮膜受到压强时，U形管两侧液面会产生高度差，高度差越大，表示探头处液体压强越大（转换法）。

   2. 探究一：液体内部是否存在压强？方向如何？

      学生将压强计探头放入水中不同位置（如正对上方、正对下方、朝向侧面），观察U形管两侧液面高度差是否变化。

      结论：液体内部向各个方向都有压强。

   3. 探究二：同一深度，液体向各个方向的压强有什么关系？

      学生将探头固定在水中某一深度，转动探头朝向不同方向（上、下、左、右等），观察U形管两侧液面高度差是否变化。

      结论：在同一深度，液体向各个方向的压强相等。

   4. 探究三：液体压强与深度有什么关系？

      学生将探头缓慢放入水中，观察并记录探头在不同深度时（如5cm，10cm，15cm），U形管两侧液面的高度差。

      结论：液体压强随深度增加而增大。

   5. 探究四：液体压强与液体密度有什么关系？

      学生将探头分别放在水和浓盐水的同一深度（如10cm），观察并记录U形管两侧液面的高度差。

      结论：在同一深度，液体密度越大，压强越大。

设计意图：这是本节课的核心探究环节。学生通过分组实验，使用压强计这一工具，亲自动手、观察、记录，逐步探究出液体内部压强的四个特点。实验设计由浅入深，符合认知规律，充分体现了学生的主体地位和科学探究的过程，培养了动手能力和分析归纳能力。

过渡设计：“通过实验，我们定性地知道了液体压强与深度、密度有关。那么，它们之间具体的定量关系是怎样的呢？物理学追求精确的数学表达，我们能否找到一个公式来计算液体压强的大小？”

第三环节：公式揭秘 · 理论推导 (设计时长：10分钟)

讲解与推导：

   1. 模型建立：教师利用课件动画，展示一个放置在水平面上的圆柱形容器，内部装有密度为ρ的液体，液柱高度为h，底面积为S。

   2. 公式推导：

      引导学生分析：液柱对容器底部的压力F等于液柱的重力G。即 F = G = mg = ρVg = ρShg。

      根据压强定义式 p = F/S，代入得：p = ρShg / S = ρgh。

   3. 理解公式 p = ρgh：

      物理意义：液体压强大小只与液体的密度(ρ)和深度(h)有关，与液体的总重、体积、容器形状等无关。

      深度(h)：强调是指从液面到该点的竖直距离，不是高度。

      适用范围：适用于静止的、均匀的液体。

   4. 单位与计算：明确各物理量的单位（ρ: kg/m³, g: N/kg, h: m, p: Pa），并进行简单的代入计算练习。