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2019-2020年八年級(jí)物理全冊(cè) 8.2 科學(xué)探究 液體的壓強(qiáng)教案 （新版）滬科版 【教學(xué)目標(biāo)】 1、知識(shí)與技能 (1)、知道液體對(duì)器壁以及液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)． (2) 、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，知道液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律． (3)、在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中學(xué)會(huì)使用微小壓強(qiáng)計(jì)． (4)、了解連通器的構(gòu)造特點(diǎn)． (5)、了解連通器的原理． (6)、了解一些連通器的應(yīng)用實(shí)例，了解船閘的作用和工作原理． 2、過(guò)程與方法 通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)了解液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，通過(guò)運(yùn)用控制變量法研究問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生各方面的探究能力 3、情感態(tài)度和價(jià)值觀 通過(guò)科學(xué)研究方法的教育過(guò)程，讓學(xué)生在體驗(yàn)探究過(guò)程，感悟研究物理的過(guò)程和方法，享受學(xué)習(xí)的愉悅。 【教學(xué)重點(diǎn)】 （1）液體對(duì)容器底及容器壁有壓強(qiáng)； （2）液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律； （3）液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式； （4）連通器的特點(diǎn)和應(yīng)用 【教學(xué)難點(diǎn)】 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主性探究 【教學(xué)方法】 情景教學(xué)法，演示實(shí)驗(yàn)和自主探究相結(jié)合的教學(xué)方法 【課前準(zhǔn)備】 U形管壓強(qiáng)計(jì)、水、鹽水、燒杯 【課時(shí)安排】 1課時(shí) 【教學(xué)過(guò)程】 一、 導(dǎo)入新課 由前面的內(nèi)容可知，當(dāng)相互接觸的兩個(gè)物體互相作用發(fā)生形變時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生壓力，也就會(huì)存在壓強(qiáng)。那么對(duì)于液體呢？ 想一想 為什么站在齊胸深的水中時(shí)，你會(huì)感到呼吸有些困難？為什么水壩要建造成上窄下寬? 為什么潛水員在不同深度的水中作業(yè)時(shí)，需要穿抗壓能力不同的潛水服. 這些事例都說(shuō)明液體是有壓強(qiáng)的。那么，液體的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)呢？ 二、講授新課 （一）、科學(xué)探究：液體的壓強(qiáng) 1、做一做 有一玻璃器皿，在其側(cè)面的高、中、低部，有三個(gè)完全相同的孔，用三張相同的橡皮膜以同樣的方法分別將三個(gè)孔封住. （1） 觀察不同水深的水壓 然后往器皿中加入水，使水面高過(guò)最上面的孔，請(qǐng)觀察三張橡皮膜的變化。 （2） 結(jié)論 封住三個(gè)孔的橡皮膜都凸出來(lái)了，不同孔處的橡皮膜凸出程度也不一樣，水的深度越深橡皮膜突出的程度越大。 這表明水在這幾個(gè)孔處的壓強(qiáng)不一樣。那么，液體的壓強(qiáng)到底與哪些因素有關(guān)呢？ 2、實(shí)驗(yàn)探究 液體的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān) 物體對(duì)另一物體表面有壓力,就存在壓強(qiáng)；而裝有水的容器底面，同樣受到水的壓力作用，因此水對(duì)容器底面也存在壓強(qiáng)，那么，水的壓強(qiáng)可能與哪些因素有關(guān)？ （1）猜想：①、可能與水的密度有關(guān)？ ②、可能與水的深度有關(guān)？ （2）實(shí)驗(yàn)器材：U形管壓強(qiáng)計(jì)、水、鹽水、燒杯 (3)實(shí)驗(yàn)原理：U形管壓強(qiáng)計(jì)，是專(zhuān)門(mén)用來(lái)研究液體壓強(qiáng)的儀器。 將U形管壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入液體中一定深度，根據(jù)U形管兩管水面的高度差，可知液體壓強(qiáng)的大小。 (4)液體壓強(qiáng)視頻 (5)結(jié)論：（1）液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，同種液體在同一深度的各處、各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等，隨液體深度的增加，壓強(qiáng)隨之變大； （2） 不同的液體，產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，在同一深度，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。 3、計(jì)算液體內(nèi)部的壓強(qiáng) 設(shè)想在液面下有一深度為h、截面積為s的液柱。 計(jì)算這段液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，就能得到液體內(nèi)部深度為h處的壓強(qiáng)公式。 （1） 方法：理想模型法 公式推導(dǎo) ① 這個(gè)液柱的體積: v=sh ② 這個(gè)液柱的質(zhì)量: m=ρv=ρsh ② 水柱對(duì)其底面積的壓力: F=G=mg=ρgsh ③ 平面受到的壓強(qiáng)：p=F/S=ρgh （2）液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式：p=ρ液g h ①密度ρ的單位為kg/m3，深度h的單位為m，壓強(qiáng)p的單位為Pa。 ②液體的壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)，與液體的重力和容器的形狀無(wú)關(guān)。 ③特別注意：深度h是指液面到某點(diǎn)的垂直距離，而不是高度。 現(xiàn)在你們可以解釋引入課題的三個(gè)問(wèn)題 問(wèn)題一：由p=ρ液g h可知水的壓強(qiáng)是隨深度增加而增大的所以，站在齊胸深的水中壓強(qiáng)較大，我們覺(jué)得呼吸略微有些困難。 問(wèn)題二：水壩做成上窄下寬修建水壩時(shí)，水壩的下部總要比上部寬些，以便承受更大的水壓。 問(wèn)題三：水中不同深度的地方，水的壓強(qiáng)不一樣，所以潛水員穿的抗壓服不同。以保護(hù)潛水員的安全； 1648年，帕斯卡曾經(jīng)做了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)密閉的裝滿水的木桶的桶蓋上，插入一根細(xì)長(zhǎng)的管，并從樓房的陽(yáng)臺(tái)上向細(xì)管子里灌水，結(jié)果只用了幾杯水，竟把木桶壓裂了；桶里的水從裂縫中流了出來(lái)。 （二）、與液體壓強(qiáng)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例 1．連通器 連通器 U 形管連通器 （1）定義：上端開(kāi)口、下端連通的容器叫做連通器。 （2）連通器的特點(diǎn)：靜止在連通器內(nèi)的同一種液體，各部分直接與大氣接觸的液面總是保持在同一水平面上。 這是為什么呢？ 當(dāng)液體不流動(dòng)時(shí)，設(shè)想在U形管下部正中有一液片A，由于液片靜止不動(dòng)，處于平衡狀態(tài)。所以液片兩面的受力是相等的，受到的壓強(qiáng)也相等。根據(jù)液體壓強(qiáng)公式，p=ρ液gh可知在左右兩管中液體的深度應(yīng)該相同。 （3)連通器的應(yīng)用 連通器在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用非常廣泛。 （1）水壺利用了連通器原理 常用的茶壺利用了連通器原理，使我們能倒水飲茶。 （2）水塔利用了連通器原理 水塔的供水系統(tǒng)利用連通器原理向各家供水。 信息窗 船閘 人們就利用連通器的原理，在大壩的旁邊修建了船閘。我國(guó)的三峽工程世界矚目，無(wú)論是規(guī)模還是建造難度在世界上都是首屈一指的,長(zhǎng)江三峽船閘幾乎是目前世界上最大的連通器，共有五個(gè)閘室. 下圖是船閘的工作原理圖。圖中A、B表示閥門(mén)，C、D表示閘門(mén)。 1．如圖(a)，閥門(mén)A打開(kāi)時(shí)，水從上游流進(jìn)閘室。 2．如圖(b)，閘室中水面與上游相平時(shí)，閘門(mén)C打開(kāi)。船駛?cè)腴l室。 圖(a) 圖(b) 3．圖(c)關(guān)閉閥門(mén)A和閘門(mén)C．打開(kāi)閥門(mén)B．水從閘室流向下游。 4．圖(d)閘室中水面與下游相平時(shí)，閘門(mén)D打開(kāi)，船駛?cè)胂掠巍? 圖(c) 圖(d) 2、液壓機(jī) 在工廠廣泛他用的液壓機(jī)是液體壓強(qiáng)特性的另一個(gè)重要應(yīng)用。 (1)帕斯卡原理 密閉的液體，其傳遞壓強(qiáng)有一個(gè)重要的特點(diǎn)，即加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞，這個(gè)規(guī)律被稱(chēng)為帕斯卡原理。 (2)、液壓機(jī)的工作原理 如圖所示，兩個(gè)活塞，與同一容器的液體相接觸。施加于小活塞的壓強(qiáng)被液體大小不變地傳遞給大活塞，大活塞便可以產(chǎn)生一一個(gè)與其表面積成正比的力即由P1=P2得：F1/S1=F2/S2，F(xiàn)1/F2=S1/S2。 液壓千斤頂?shù)男』钊c杠桿相連，因此，只要對(duì)杠桿施加較小的作用力，就可以頂起一輛小汽車(chē)。為什么能這樣？ 解：（1）液壓機(jī)是根據(jù)加在小活塞上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地由密閉液體傳遞到大活塞上而工作的，即根據(jù)帕斯卡原理工作的； （2） 因密閉液體能夠大小不變的向各個(gè)方向傳遞壓強(qiáng)，所以，p大=p小，由p=F/S可得：p=F大/S大=F小/S小，在大活塞上可以產(chǎn)生的力： 因此，只要對(duì)杠桿施加較小的作用力，就可以頂起一輛小汽車(chē)。 三、課堂練習(xí) 1、甲、乙兩支完全相同的試管，內(nèi)裝同種液體，甲管豎直放置，乙管傾斜放置，兩管液面相平，如右圖所示，設(shè)液體對(duì)兩管底的壓強(qiáng)分別為p甲和p乙，則p甲________ p乙（填“大于”、“等于”或“小于”） 答案：等于 2、一個(gè)形狀如圖甲所示的密封容器,其中盛有一些水,現(xiàn)將容器倒置過(guò)來(lái)(如圖乙所示),這時(shí),水對(duì)容器底部的壓力和壓強(qiáng)將(　　) A. 壓力增大,壓強(qiáng)減小 B. 壓力減小,壓強(qiáng)增大 C. 壓力不變,壓強(qiáng)增大 D. 無(wú)法確定 答案：B 3. 下列日常用品中,不是利用連通器原理工作的是(　　) A、茶壺 B . 自來(lái)水筆 C. 鍋爐水位計(jì) D. 液體壓強(qiáng)計(jì) 答案：B 4、如圖所示，水平桌面上放著甲、乙、丙三個(gè)底面積相同的容器，若在三個(gè)容器中裝入質(zhì)量相等的水，三個(gè)容器底部所受水的壓力（ ） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一樣大 答案：A 5. 下列說(shuō)法正確的是(　　). A. 連通器中液體靜止時(shí),各液面一定相平 B. 連通器中盛水時(shí),各水面一定相平 C. 連通器中的水靜止時(shí),各水面一定相平 D. 只要在連通器中裝有同種液體,各液面就一定相平 答案：C 四、課堂小結(jié) （一）、科學(xué)探究：液體的壓強(qiáng) 1、液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，同種液體在同一深度的各處、各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等，隨液體深度的增加，壓強(qiáng)隨之變大； 2、不同的液體，產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，在同一深度，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。 3、液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式：p=ρ液g h （二）、與液體壓強(qiáng)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例 1、連通器 （1）定義：上端開(kāi)口、下端連通的容器叫做連通器。 （2）連通器的特點(diǎn)：靜止在連通器內(nèi)的同一種液體，各部分直接與大氣接觸的液面總是保持在同一水平面上。 2、液壓機(jī) (1)帕斯卡原理 (2)、液壓機(jī)的工作原理 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 科學(xué)探究：液體的壓強(qiáng) 一、 科學(xué)探究：液體的壓強(qiáng) 液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；同一深度的各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等；隨液體深度的增加，壓強(qiáng)隨之變大；在同一深度，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。 p=ρ液g h 二、與液體壓強(qiáng)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例 1、連通器 2、液壓機(jī) 【教學(xué)反思】 生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)得相對(duì)輕松，能從興趣出發(fā)，敢于發(fā)揮自己的想象力，敢于發(fā)表自己的見(jiàn)解，組內(nèi)積極討論，做到在交流中學(xué)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)操作中認(rèn)真謹(jǐn)慎，分析論證結(jié)論比較準(zhǔn)確。讓學(xué)生從平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)中做到猜想，然后實(shí)際操作，從簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出流速和壓強(qiáng)的關(guān)系，使學(xué)生自始至終都興趣盎然，精神飽滿地投入學(xué)習(xí)，在反思中要回想教師、學(xué)生是否達(dá)到教學(xué)設(shè)計(jì)的情感狀態(tài)，有沒(méi)有更有效地途徑發(fā)展新課標(biāo)提倡的創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力。 本節(jié)課的不足之處: 本節(jié)課的教學(xué)總體是成功的，但仍有不足之處： 1、在理論推導(dǎo)過(guò)程中應(yīng)給學(xué)生再多一點(diǎn)時(shí)間，充分讓學(xué)生進(jìn)行展示。 2、在知識(shí)的應(yīng)用，特別是拓展應(yīng)用-----液體壓強(qiáng)的傳遞這個(gè)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際多舉例，或老師提供給學(xué)生更多的素材。