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2019-2020年八年級物理下冊 第九章 第2節(jié) 液體的壓強（第1課時 初步認識液體壓強）教學案 （新版）新人教版 環(huán)節(jié)1課前自學準備 步驟1明確課標要求 課題 初步認識液體壓強 課型 新授課 教學目標 知識與 技能 1.通過觀察實驗，認識液體內部存在壓強及液體內部壓強的方向. 2.通過實驗探究，了解液體壓強的大小跟什么因素有關. 3.能熟練地運用液體壓強的公式p=ρgh進行計算. 過程與 方法 1.能聯(lián)系生活實際，感知液體壓強是一種客觀存在. 2.根據固體壓強的概念，設計出證明液體壓強存在的實驗方法. 3.能通過實驗探究體會到液體壓強的大小與什么因素有關. 情感、態(tài)度與價值觀 在觀察實驗中，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，能對學習的過程、知識和方法進行總結，梳理所學知識，學會反思. 教學重點 知道液體壓強的特點. 教具準備 多媒體課件、塑料袋、側壁和底部扎有橡皮膜的玻璃管、水（紅顏色）、燒杯、液體壓強計、鹽水、刻度尺、鐵架臺. 教學難點 液體壓強產生的原因，探究影響液體壓強大小的因素. 教學課時 1課時 步驟2課前自主學習 課前預習 1.液體由于受重力作用對容器底部有壓強；由于具有流動性，對阻礙它流動的容器壁也有壓強. 2.液體內部朝各個方向都有壓強；在同一深度，各個方向的壓強相等；深度增大，液體的壓強增大；液體的壓強還與液體的密度有關，在深度相同時，液體密度越大，壓強越大. 3.液體內部壓強的計算公式為p=ρgh，式中p表示液體自身產生的向各個方向的壓強，單位是Pa；ρ表示液體的密度，單位是kg/m3；h是指液體的深度，單位是m；由液體壓強公式可知液體壓強只與液體的密度和在液體中的深度有關，與液體的重力無關. 環(huán)節(jié)2 課堂教學展示 步驟3課堂互動探究 鞏固復習 教師引導學生復習上一節(jié)內容,并講解學生所做的課后作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學生對知識的鞏固. 新課導入 教師播放潛水艇工作、我國潛水員潛入深水工作的視頻,并提出問題： (1)為什么潛水艇要用厚鋼板制成呢？ (2)為什么潛水員要穿抗壓能力很強的潛水服呢？ (3)潛水員下潛深度為什么會有限制？ 學生觀察、并思考，發(fā)表自己的看法. 教師演示實驗：塑料袋裝滿水后鼓起來,讓學生用手指觸摸，感受有什么感覺？ 生：用手指觸摸表面，會感到有壓力. 備課筆記  新課導入 師：前面我們學習了固體壓強，知道了單位面積受到壓力就會產生壓強，那么液體對它的容器有壓力，液體會不會有壓強呢？ 生：有壓強. 師：是的，液體也像固體一樣有壓強.液體的壓強有什么特點呢？如何計算呢？好，我們現(xiàn)在就來研究這個問題. 進行新課 知識點1 液體壓強的產生及特點 1.液體壓強的產生 教師利用如圖甲所示的裝置進行演示實驗，引導學生觀察，并思考剛才提出的問題. 甲 乙 丙 師：大家先觀察沒有倒入水之前，橡皮膜的情況，然后當水不斷倒下去時，能看到橡皮膜有什么變化？ 生：倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜向外凸出. 師：為什么呢？ 生：水對它有壓強. 這個壓強是怎么產生的呢？ 生：水的重力. 對了，正是由于液體自身的重力才產生了壓強. 水和固體物質有不同的特點嗎？ 生：水是液體，液體具有流動性. 水倒入杯中時，會不會對阻礙其流動的側壁有力的作用呢？ 生：也應該有吧.（不敢確定） 那我們一起通過實驗來檢驗同學們的分析. 教師演示實驗1：在側壁開口的玻璃圓筒上扎上橡皮膜（如圖乙），請同學們觀察倒水前后橡皮膜的情況. 生：和剛才的現(xiàn)象一樣：倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜向外凸出，這種現(xiàn)象證明了水對容器的側壁也有壓強. 教師演示實驗2：取一個側壁上不同深度處都有開口的玻璃圓筒，圓筒側壁的每個開口處都用橡皮膜蒙上，觀察玻璃筒內倒?jié)M水后，不同深度橡皮膜的變化情況，將橡皮膜扎破后，觀察不同深度的孔中流出的液體情況（如圖丙）. 生1：從液面往下越深的地方，橡皮膜突出得越明顯，說明離液面越深，橡皮膜受到的壓力越大. 生2：扎破橡皮膜后，越往下的孔噴出的水越遠，說明越深的地方水的壓強越大. 教師總結：由于液體具有流動性，所以液體對容器側壁也有壓強. 板書：液體壓強產生的原因是因為液體受到重力的作用，且具有流動性. 備課筆記 規(guī)律總結： （1）液體由于有重力，所以對容器底有壓強； （2）液體由于具有流動性，所以對阻礙它流散的容器壁也有壓強.  進行新課 2.液體壓強的特點 （1）認識壓強計. 請同學們思考液體是不是只對容器底部和容器側壁有壓強呢？液體內部壓強的大小又有什么特點呢？ 學生思考、討論：應該不是吧.（不敢確定） 同學們不要著急，我們先一起來認識測量液體壓強的工具——壓強計. 教師展示壓強計實物，并結合多媒體課件幫助學生認識壓強計的構造和測量原理. 認識壓強計（多媒體課件） （1）作用：測量液體內部的壓強. （2）構造：一側裝有橡皮膜的金屬盒（即探頭）、橡 皮管、U形玻璃管（內裝紅色液體）、刻度板、底座. （3）測量原理：當金屬盒上的橡皮膜受到壓強時，U 形管兩端的液面出現(xiàn)高度差.壓強越大，U形管兩邊液面的高 度差越大. 教師講解U形管壓強計的使用方法，引導學生思考U形管壓強計是通過什么來展示液體也存在壓強的？ （提示：向U形管中加入適量的紅顏色的水，提醒學生注意觀察U形管中兩邊水柱的高度變化.學生發(fā)現(xiàn)：當把帶有橡皮膜的金屬盒放入水中時，U形管中兩邊水柱的高度不相平，出現(xiàn)了高度差.） 學生觀察，回答：通過U形管中兩邊紅色水柱的高度變化來反映液體的壓強變化. （2）利用壓強計探究液體壓強的特點. 實驗前教師用多媒體展示以下問題，以幫助學生確定實驗探究的內容. 思考題：（1）液體內部是否有壓強？向哪個方向？ （2）在同一深度，液體向各個方向的壓強大小關系如何？ （3）同一液體中，隨深度的增大，壓強的大小如何變化？ （4）在同一深度，水和鹽水產生的壓強大小相等嗎？ 教師引導學生參照教材P34《演示》進行實驗（提醒學生運用“控制變量法”操作），并將測量結果填入自己設計的表格中. 實驗探究：影響液體內部壓強大小的因素.（供參考） 備課筆記 小組問題探討： 為什么U形管壓強計兩邊液面的高度差能反映待測點處的液體壓強？ 方法提示： 實驗中通過U形管中兩邊紅色水柱的高度變化來反映液體的壓強變化用到了“轉換法”. 進行新課 注意：①實驗前應檢查蒙在金屬盒上的橡皮膜、連接用的橡皮管及各連接處是否漏氣，方法是用一恒定壓力作用一段時間看壓強計兩管液面的高度差是否發(fā)生變化，如果不變，說明不漏氣；如果變化，則要查出原因，加以修整.②搞清實驗所使用的液體是什么.③不能讓壓強計管中液面高度差過大，以免使部分有色液體從管中流出；如果流出了，則把連接用的橡皮管取下重新連接即可解決. 設計表格(供參考): 學生分組實驗,教師巡視指導. 學生記錄數據，分析、討論，教師進行總結和板書. 板書： 液體壓強的特點： ①液體內部朝各個方向都有壓強；②在同一深度，各個方向的壓強均相等；③隨著深度增加，液體的壓強增大；④液體的壓強還與液體的密度有關，在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大. 例題1(用多媒體展示)下表是小明同學利用下圖所示的實驗裝置探究液體壓強規(guī)律時所測得的部分數據. （1）實驗所得的數據有一組是錯誤的，其實驗序號為 . 備課筆記 易錯提示： 在敘述液體壓強特點時不要把深度說成高度. 方法總結： 液體內部的壓強只跟液體的密度和深度有關，與容器形狀無關，液體的密度一定時，深度越大，壓強越大；在同一深度，各點的壓強都相等.  進行新課 （2）綜合分析上列實驗數據，歸納可以得出液體壓強的規(guī)律： ① ， 該結論是通過分析比較實驗序號 的數據得出來的. ② ， 該結論是通過分析比較實驗序號 的數據得出來的. 解析：在液體內部同一深度處，向各個方向的壓強是相等的，而第4次實驗中記錄的數據與3、5、6不相等，故第4次記錄的數據是錯誤的.從實驗次數1、2、3可看出，隨著液體深度的增加，液體產生的壓強在逐漸增大，而從實驗次數3、5、6可以看出，在液體的同一深度處，液體向各個方向的壓強相等. 答案：（1）4（2）①液體內部的壓強隨深度的增加而增大1、2、3②在同一深度，液體向各個方向的壓強都相等3、5、6 知識點2 液體壓強的計算 師：我們知道液體壓強的特點，那液體某點處的壓強如何計算呢？ 學生思考. 教師用多媒體展示圓柱體液柱的物理模型.(圖參見教材P35圖9.2-3) 師：要知道液面下某處豎直向下的壓強，可以設想在此處有個水平放置的平面，計算這個平面上方液柱對這個平面的壓強即可.設平面在液面下的深度為h，平面的面積為S.求深度為h的平面受到的壓強多大？ 學生分組推導，完成下面式子. （1）這個液柱的體積是多大？V= ； （2）這個液柱的質量是多大？m= ； （3）這個液柱有多重？對平面的壓力是多少？ G= ； F= ; （4）平面受到的壓強是多少？p= 答案：（1）Sh (2)ρ液Sh (3)ρ液Shg ρ液Shg (4)ρ液gh 結論：由于液體具有流動性，液體內部向各個方向都有壓強，而且均相等.所以,深度為h處某點的液體的壓強為p=ρ液gh. 板書：液體壓強公式p=ρ液gh. 教師用多媒體播放課件“液體壓強的計算公式”，并講解. 液體壓強的計算公式(多媒體課件) 液體壓強的公式為p=ρgh.由于在同一深度液體向各個方向的壓強都相等，因此p=ρgh用于液體內部向各個方向壓強的計算.由公式可知，液體壓強只與液體的密度和深度有關，與液體的重力、體積無關.當深度h一定時，p和ρ成正比；當ρ一定時，p與h成正比.液體的深度h指的是液體中被研究點到液面的豎直距離，即一定要從液體跟空氣的分界面豎直往下測量，它不是高度. 公式p=ρgh只適用于液體內部壓強的計算，不能用于固體和氣體的壓強計算，而公式p=F/S是壓強的定義式，適用于一切固體、液體和氣體壓強的計算. 課外拓展： 把金屬盒放入液體中，橡皮膜受到液體壓強的作用而向里凹，封閉在管內的氣體把這個壓強傳遞給液體,兩側液面出現(xiàn)高度差.如果橡皮膜的彈力很小，兩側液柱高度差所產生的壓強就近似等于液體的壓強. 特別提醒： 每位學生都應掌握液體壓強計算公式的推導過程.  進行新課 教師提出問題，學生思考、討論. （1）潛水艇為什么用厚鋼板制成？ （2）帶魚生活在深海處，為什么平時我們見不到活帶魚？ （3）深海潛水員為什么要穿特制的抗壓服？ （4）攔河大壩修筑成下寬上窄有什么道理？ 學生思考、回答，教師點評. 例題2(用多媒體展示)如圖所示的容器中裝有水，則水對A點的壓強為（ ） A.980Pa B.2940Pa C.5880Pa D.條件不足，無法判斷 解析：由圖可知，hA=70cm-10cm=60cm=0.6m， p=ρ水ghA=1103kg/m39.8N/kg0.6m=5880Pa. 答案：C 例題3教師用多媒體播放教材P35例題，并講解. 教學板書 課堂小結 通過本節(jié)課的學習，我們知道了液體壓強產生的原因，還知道了液體內部壓強的特點以及液體壓強的計算公式和推導過程. 步驟4課堂析疑解難 教材習題解答 教材習題解答 想想做做（P33） 家里洗菜池中沒有水時，要提起池底排水口的橡皮塞很容易；洗菜池裝滿水時，要提起橡皮塞就比較費力，這說明水對池底的橡皮塞有向下的壓力，水對橡皮塞有壓強. 液體內部對側面、對上方有壓強嗎？ 解答：液體內部對側面、對上方都有壓強. 動手動腦學物理（P38） 1.一個空的塑料藥瓶，瓶口扎上橡皮膜，豎直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，這兩次藥瓶在水里的位置相同（圖9.2-8）.為什么每次橡皮膜都向內凹？哪一次凹進得更多？為什么？ 2.圖9.2-9的兩個容器中盛有同種相同質量的液體，哪個容器底受到的壓強大？ 方法總結： 對于液體產生的壓強、壓力來說，明確壓強是關鍵，一般先求壓強p（p=ρgh），然后再求力F（F=pS）的大小，而對固體產生的壓強、壓力，明確壓力是關鍵，一般先對物體進行受力分析，求出壓力F，然后根據p=F/S,求壓強p的大小.  教材習題解答 3.如圖9.2-10，容器中間用隔板分成左右兩部分，隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉，橡皮膜兩側壓強不同時其形狀發(fā)生改變.它可以用來做“探究液體壓強是否跟深度、液體密度有關”的實驗. （1）若要檢驗“在同種液體中液體壓強跟深度有關”這一結論，應該怎樣實驗？說出實驗步驟和應該看到的現(xiàn)象. （2）若要檢驗“在深度相同時液體壓強跟密度有關”這一結論時，應該怎樣實驗？說出實驗步驟和應該看到的現(xiàn)象. 4.工程師為什么要把攔河壩設計成下寬上窄的形狀？三峽水電站的水庫大壩高185m，當水庫水位為125m時，壩底受到的水的壓強是多大？ 1.解答：因為在水中的相同位置時，外面的壓強大于里面的壓強，故向內凹；而當橡皮膜那端向下時，它受到的外界水的壓強因浸入水中深度增加而增大，故橡皮膜在下端時比在上端時凹進得更多. 2.解答：由圖可知，左邊容器底面積大，液體高度小，右邊容器底面積小，液體高度大，由p=ρ液ｇh知，密度相同時，右邊容器底受到的壓強大. 3.解答：（1）實驗步驟：向容器左右兩邊加入水，使右邊水面高出左邊水面. 現(xiàn)象：橡皮膜向左邊凸出. （2）實驗步驟：向容器左右兩邊分別加入水和鹽水，使兩邊液面相平. 現(xiàn)象：橡皮膜向左邊凸出. 4.解答：液體壓強隨深度增加而增大，堤壩下端離水面深度深，受到壓強大，所以要把攔河壩設計成下寬上窄的形狀. 壩底受到水的壓強：p=ρ液ｇh=1.0103kg/m39.8N/kg125m=1.225106Pa. 難題解答 例題4如圖所示，兩個盛有等高液體的圓柱形容器A和B，底面積不同（SA＜SB），液體對容器底部的壓強相等.現(xiàn)將甲球浸沒在A容器的液體中，乙球浸沒在B容器的液體中，兩容器均無液體溢出，若此時液體對各自容器底部的壓力相等，則一定是（） A.甲球的質量小于乙球的質量 B.甲球的質量大于乙球的質量 C.甲球的體積小于乙球的體積 D.甲球的體積大于乙球的體積 解析：已知兩容器中液體深度h相等，液體對容器底部的壓強p相等，根據液體壓強公式p=ρ液gh可知，兩容器中的液體密度ρ液相等；根據壓強公式得推導式可知，液體對容器底的壓力F=pS=ρ液ghS=ρ液gV液，那么兩容器底受到的壓力要相等，必須有兩容器中液體的體積V液相等，由于原來A容器中液體的體積小于B容器中液體的體積，所以浸沒于液體中的甲球的體積必須大于乙球的體積，才能使兩容器中的液體體積相等，故正確選項為D. 答案：D 課外拓展： 深度與高度的區(qū)別: 深度是指液面到被研究的點或者面的垂直距離，有“向下看”的意思；高度是從海平面到被研究的點或面的垂直距離，有“向上看”的意思.如圖所示. 環(huán)節(jié)3課后反饋總結 步驟5課后達標檢測 布置作業(yè)：教師引導學生課后完成本課時對應練習，并提醒學生預習下一課時的內容。 步驟6課后教學反思 教學反思 1.在引導學生學習液體壓強的教學過程中，始終關注學生生活，引導學生從分析日常生產、生活中的事例入手，聯(lián)系以前學習的知識進行類比分析，同時注重探究方法的滲透和傳授.體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本理念，讓學生感受到物理知識是有用的、有趣的，物理是好學的. 2.充分了解學生的學習情況，從學生的興趣和已有的感知水平出發(fā)，設計合理的教學環(huán)節(jié)，突出重點，突破難點，突出因材施教，加強自身素質的提高.如讓學生自己設計探究液體壓強特點的實驗，教師適當的引導，學生小組實驗探究，分析、討論得出結論，然后進行交流.在推導液體壓強的計算公式的過程中，為了降低難度，教師以提綱的形式引導學生分析、推導，這樣既使學生熟悉了前后知識的聯(lián)系，又加深對新知識的理解. 教學過程中老師的疑問： 教師點評和總結