2.3 压强(第3课时) 学案 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

2026-07-01
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摘要:

该初中科学导学案聚焦液体压强,通过底部、侧壁、内部压强三个实验验证其存在,衔接固体压强知识,以压强计转换法、控制变量法为学习支架,引导学生从实验现象到结论推导再到公式应用。 突出实验探究与科学方法融合,用控制变量法分析压强影响因素,转换法理解压强计原理,培养科学思维,分层习题和三类容器压力分析强化科学观念,支持探究实践,助力学生构建知识体系并提升应用能力。

内容正文:

2.3 压强(第3课时) 学案 ——液体压强 班级:________ 姓名:________ 日期:________ 一、学习目标 1. 通过橡皮膜三个实验→确认液体对底部、侧壁和内部都有压强。 2. 理解压强计原理→掌握转换法思想→用U形管高度差反映压强大小。 3. 通过控制变量法探究→得出液体压强的四条实验结论。 4. 掌握p=ρgh公式→理解各物理量含义→能进行简单计算。 5. 理解液体对容器底压力与液重的关系(三类容器)。 二、课前预习 (一)液体压强的存在——三个验证实验 图1 两端开口玻璃管+底部蒙膜→加水→膜下凸 1. 实验1(液体对容器底部):下端蒙橡皮膜的玻璃管→注入水后→橡皮膜向____凸出。水越____(深/浅)→凸出越明显。说明:________________。____________________________ 2. 实验2(液体对容器侧壁):容器侧壁开口蒙橡皮膜→注入水后→橡皮膜向____凸出。液面越高→凸出越____。说明:________________。____________________________ 应用:水库大坝的底部比顶部更____→因为________________。____________________________ 图2 玻璃管竖直插入水中→下方橡皮膜向内凸→内部也有压强 3. 实验3(液体内部):两端开口玻璃管下端蒙膜→竖直插入水中→橡皮膜向____凸出。说明:液体____(内部/表面)也存在压强→且能向____方向产生压强。____________________________ 4. 生活经验:游泳时水到胸部会感到____→这是____的____引起的。____________________________ (二)压强计——转换法 图3 压强计→金属盒橡皮膜+U形管→高度差显示压强 5. 压强计的主要结构:①____(一端蒙有____);②____(内装液体)。____________________________ 6. 原理:橡皮膜不受压时→U形管两侧液面____。橡皮膜受压时→U形管两侧出现____→压强越大→高度差越____。____________________________ 7. 压强计利用U形管____来间接表示压强的大小→这种研究方法叫____法。其他例子:温度计→________;弹簧测力计→________。____________________________ (三)液体内部压强的特点——控制变量法探究 8. 猜想:液体内部的压强可能与____、____和____有关。____________________________ 9. 实验方法和结果(在方框中填写结论):____________________________ [控制变量设计表] 实验 控制哪些因素相同 改变哪个因素 现象与结论 探究方向 液体密度ρ____ 深度h____ 金属盒橡皮膜 的____ 高度差____ 结论:同液体同深度→ ________________ 探究深度 液体____相同 橡皮膜____相同 金属盒的 ____ 深度越大→高度差越____ 结论:________________ ________________ 探究密度 ____相同 ____相同 液体的____ 盐水中高度差____水中 结论:________________ ________________ 10. 液体压强的四大特点:____________________________ (1)液体内部____都有压强。____________________________ (2)同种液体在同一深度→各个方向的压强____。____________________________ (3)液体内部的压强随____的增加而____。____________________________ (4)不同液体在同一深度→压强与____有关→____越大→压强越大。____________________________ (四)液体压强公式 p=ρgh 图4 建模法→取底面积S高h的液柱→推导压强 11. 推导过程(填空):取底面积为S、高为h的液柱→体积V=____→质量m=____=____→重力G=____=____。液柱对其底面的压力F=____=____。液柱对底面的压强p=F/S=____=____。→得到公式p=____。____________________________ 12. 公式中各量含义及单位:p→____,单位____;ρ→____,单位____;g→____,单位____;h→____,单位____。____________________________ 13. "深度h"的定义:从____竖直____到所求点的距离(不是从底部向上的"高度"!)。____________________________ 14. 公式表明:液体压强只取决于____和____→与容器的____、____等因素无关。____________________________ (五)p=ρgh 与 p=F/S 的区别 15. p=F/S是____压强的基本公式→适用于____之间的压强→计算需知____和____。____________________________ 16. p=ρgh是____压强的特定公式→适用于____内部→只取决于____和____→与容器形状____。____________________________ 17. 对于直筒形容器中静止液体→用p=F/S计算底部压强(F=____=G)的结果____(等于/不等于)p=ρgh。因为:p=F/S=G/S=____=ρgh。____________________________ (六)液体对容器底压力与液重的关系 图5 三类容器→F与G的关系 18. 三种典型容器:甲(直筒形)→液体对底压力____液重。____________________________ 乙(上宽下窄)→液体对底压力____液重(原因:侧壁____了部分重力)。____________________________ 丙(上窄下宽)→液体对底压力____液重(原因:侧壁将压力____到底部)。____________________________ 我的疑问 ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 三、课堂探究 探究一:实验数据分析——控制变量推断 下表是某同学做"探究液体压强"实验的数据: 序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 左右液面高度差/cm 1 水 5 朝上 4.9 2 水 5 朝下 4.9 3 水 5 朝侧面 4.9 4 水 10 朝侧面 9.8 5 水 15 朝侧面 14.7 6 酒精 15 朝侧面 11.8 (1)要得出"同种液体在同一深度→各方向压强相等"→应比较序号____、____、____。____________________________ (2)比较序号3/4/5→说明:同种液体→____越____→压强越____。____________________________ (3)比较序号____和____→说明:同一深度→不同液体→压强与____有关→____越大→压强越大。____________________________ 探究二:深度与压强的关系——橡皮膜实验推断 图6 橡皮膜凸起→如何更凸? 如图容器侧壁蒙橡皮膜→注水后膜凸起→要使凸起程度更明显→选择并说明理由: 选项:A.换等体积酒精 B.增加水量 C.换更大横截面容器 D.转动方向 ____________________________ 分析:橡皮膜凸起程度反映____大小→p=____→取决于____和____。 A:酒精密度____于水→ρ____→p____→凸起减____。____________________________ B:增加水量→h____→p____→凸起增____。√____________________________ C:V不变→S↑→h____→p____→凸起减____。____________________________ D:深度h____→p____→凸起____。答案:____。____________________________ 探究三:压强计U形管高度差变化分析 图7 压强计金属盒放入水中→怎样使高度差减小? 要使U形管两边液面高度差减小→即减小压强→正确的是: A.金属盒放在同样深度的盐水中 B.金属盒向下移 C.金属盒在原处转180° D.金属盒向上移 分析:A→ρ↑→p____→增大。B→h↑→p____→增大。C→深度____→p____→不变。D→h↓→p____→减小。答案:____。____________________________ 四、例题学习 例题1 —— 液体压强基础计算 游泳池水深2m→池底受到水的压强是多少?(ρ水=1.0×10³kg/m³,g=10N/kg) ____________________________ 解:p=____=____×____×____=________Pa。即________kPa。 例题2 —— 三类容器压力vs液重 甲/乙/丙三个容器底面积相同→装入等高的水→水重G甲<G乙<G丙。则: (1)容器底部受到水的压强p甲____p乙____p丙(填">""<"或"=")→因为p=ρgh→ρ和h相同→p____。____________________________ (2)容器底部受到水的压力F甲____F乙____F丙→因为F=pS→p相同/S相同→F____。____________________________ (3)结论:液体对容器底的压力____(一定/不一定)等于液体重力。____________________________ 例题3 —— 酒精vs水 膜上凸还是下凹 玻璃管下端蒙橡皮膜→插入水中10cm深→再往管内注酒精10cm高→橡皮膜会____。 计算过程(g=10N/kg):p水=ρgh=____=____Pa。p酒=____=____Pa。____________________________ ____侧压强大→膜向____凸。答案:____。____________________________ 五、课堂练习 A组 基础巩固 1. 液体内部压强的特点是( ) A.液体只对容器底部有压强 B.液体内部向各个方向都有压强 C.液体对侧壁没有压强 D.液体压强与深度无关 ____________________________ 2. 压强计的原理是利用U形管液面的____来显示____的大小→这种方法是____法。 3. 关于深度h→正确的是( ) A.从容器底部向上到所求点的距离 B.从液面竖直向下到所求点的距离 C.从地面到求点的距离 D.容器的高度 ____________________________ 4. 公式p=ρgh中→h的单位必须用( ) A.cm B.dm C.m D.km ____________________________ 5. 液体压强与下列哪个因素无关?( ) A.液体密度 B.液体深度 C.容器底面积 D.9.8N/kg B组 能力提高 6. 甲、乙两个容器中装有同种液体→甲容器中液体深度是乙的3倍→则甲底部压强是乙的____倍。计算:p甲/p乙=(____h甲)/(____h乙)=____。 7. 如图→a/b/c三点在同一液体中→压强由大到小排序为________→因为________________。 8. 深海潜水员穿厚重的潜水服→原因是:深度____→水压强____→对人体产生巨大压力。潜到1000m深处→水压≈________Pa(取g=10N/kg→约____个标准大气压)。 六、课堂小结 完成填空: ______________________________________________________________________ 一、液体压强存在→____、____和____都有压强→用____实验验证。 二、压强计→原理:____→用U形管____表示压强→属于____法。 三、实验四结论→控制变量法:同种液体→各方向____→深度↑→p____→密度↑→p____。 四、p=ρgh→ρ(____)→h是____(从____到____)。 五、p=ρgh vs p=F/S→前者用于____压强/后者用于____压强/直筒容器等效。 ______________________________________________________________________ 七、课后作业 1. 填空: (1)潜水员下潜深度增加→受到水的压强____(增大/减小/不变)。 (2)三峡大坝高185m→当蓄水深度达175m时→坝底受到水的压强约为________Pa。 (3)甲容器装水→乙容器装盐水→深度相同→____容器底受液体压强大。 2. 计算: 一个圆柱形容器底面积为20cm²→装入密度1.2×10³kg/m³的盐水→液面高度15cm。 求:(1)盐水对容器底的压强→(2)盐水对容器底的压力。 ______________________________________________________________________ 3. 分析题: 水库大坝为什么设计成"上窄下宽"的形状?用液体压强知识解释。 ______________________________________________________________________ 4. 挑战题(选做): 一个上窄下宽的容器→底面积20cm²→装水后液面高30cm→水的总重为5N。求:(1)水对容器底的压强→(2)水对容器底的压力→(3)容器底压力与液重是否相等?若不相等→说明为什么。 参考答案 (先独立完成再核对答案。) 二、课前预习 答案 1. 下/深→液体对容器底部产生压强且深度越大压强越大。 2. 外/明显→液体对容器侧壁也产生压强且深度越大压强越大。宽/深处压强大需要更厚的坝体。 3. 内/内部/各个。 4. 胸闷/水/压强。 5. 金属盒/橡皮膜;U形玻璃管。 6. 相平/高度差/大。 7. 液面高度差/转换/液柱长度表示温度/弹簧伸长量表示力。 9-10. 实验表:方向/相同/相同/不变→各方向压强相等。种类/方向/深度/大→同种液体深度越大压强越大。深度/方向/种类/大于→同一深度不同液体密度越大压强越大。 10. 各处/相等/深度/增大/密度/密度。 11. Sh/ρV/ρSh/ρShg→F=G=ρShg→p=ρShg/S=ρgh→ρgh。 12. 液体压强/Pa/液体密度/kg/m³/重力常数/N/kg/深度/m。 13. 液面/向下。14. 液体密度/深度/形状/底面积。 15. 固体/固体/总压力/受力面积。16. 液体/液体/ρ/h/无关。17. 等于/ρShg/S。 18. 等于/小于/分担/大于/传递。 三、课堂探究 答案 探究一:(1)1/2/3。(2)深度/大/大。(3)5/6/密度/密度。 探究二:p/ρgh/ρ/h。小于/减小/减小/弱。增大/增大/强。减小/减小/弱。不变/不变/不变。B。 探究三:增大/增大/不变/不变/减小。D。 四、例题 答案 例1:ρgh=1000×10×2=20000Pa→20kPa。 例2:(1)=/=/相等。(2)=/=/相等。(3)不一定。 例3:上凸。p水=1000×10×0.1=1000Pa。p酒=800×10×0.1=800Pa。下/上/上凸。 五、课堂练习 答案 A组:1.B。2.高度差/压强/转换。3.B。4.C。5.C。 B组:6.3/ρg/ρg/3。7.pc>pb>pa→深度c>b>a。8.越大/越大/1000×10×1000=1×10⁷Pa/约100个。 七、课后作业 提示 1.(1)增大。(2)p=ρgh=1000×10×175=1.75×10⁶Pa。(3)乙(盐水)。 2.(1)p=ρgh=1200×10×0.15=1800Pa。(2)F=pS=1800×20×10⁻⁴=3.6N。注意:S=20cm²=2×10⁻³m²→F=1800×2×10⁻³=3.6N。 3.液体压强随深度增加而增大→坝底处水深最大→压强最大→需要更厚的坝体承受→所以呈上窄下宽。 4.(1)p=ρgh=1000×10×0.3=3000Pa。(2)F=pS=3000×20×10⁻⁴=6N。(3)不相等→F=6N>G=5N→因为上窄下宽→侧壁将压力传递到底部("敞口"容器F>G)。 学科网(北京)股份有限公司 $

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