滬科版初中物理八年級8.2 科學(xué)探究：液體的壓強 教案

第第頁滬科版初中物理八年級8.2科學(xué)探究：液體的壓強教案8.2液體的壓強

【教學(xué)目標】

（一）知識與技能

1.理解液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強的原因

2.理解液體內(nèi)部壓強的特點（難點）

3.會用p=ρgh進行簡單的計算（重點）

4.知道連通器的原理和生活應(yīng)用

（二）過程與方法

1．經(jīng)歷探究液體壓強特點的實驗過程，感受液體的壓強。

2．通過探究液體壓強特點的實驗過程，熟悉使用轉(zhuǎn)換法、控制變量法研究問題。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1．在觀察實驗的過程中，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。

2．通過學(xué)生主動探究，讓學(xué)生體會到科學(xué)探究的樂趣和認識規(guī)律的快樂，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。

3．密切聯(lián)系實際，提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識。

【教學(xué)重難點】

物質(zhì)存在的狀態(tài)不同，壓強表現(xiàn)的特點也不同。壓強的概念包含固體壓強、液體壓強和氣體壓強。本節(jié)從液體具有流動性和受重力作用出發(fā)研究液體壓強的特點。液體壓強知識綜合性較強，它是在學(xué)習了密度、力、平衡力和壓強的基礎(chǔ)上展開的。這些知識又為后面浮力的學(xué)習奠定基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容由“液體壓強的特點”“液體壓強的大小”“連通器”三部分內(nèi)容組成，重點是液體壓強的特點和液體壓強的大小。為了能讓學(xué)生有直觀的感性認識，較好地理解液體壓強的特點，建議讓學(xué)生經(jīng)歷探究液體壓強特點的實驗過程。在引導(dǎo)學(xué)生通過實驗定性研究液體壓強特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合建立的物理模型進行分析，推導(dǎo)出液體壓強跟液體深度和密度的定量關(guān)系。這種從定性到定量的認識過程，有助于深化學(xué)生對液體壓強特點的理解。本節(jié)的難點是應(yīng)用液體壓強特點和液體壓強公式解決實際問題。連通器的內(nèi)容，體現(xiàn)了液體壓強知識在生產(chǎn)生活中的重要作用。建議教師通過對我國三峽船閘的介紹，對學(xué)生進行情感態(tài)度與價值觀方面的教育。

重點：是液體壓強的特點和液體壓強的大小。

難點：是應(yīng)用液體壓強特點和液體壓強公式解決實際問題。

【教學(xué)方法】

實驗探究法、類比法

【教學(xué)器材】

多媒體課件、壓強計、燒杯、水、鹽水、飲料瓶、橡皮膜

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入新課

1．出示圖片：有一位名叫約翰·墨累的海洋學(xué)家曾經(jīng)做了一個有趣的實驗。他將玻璃管的兩端燒熔封閉，用帆布包緊后裝進銅管里，銅管的上端開有小孔可以讓水進入，再把這根銅管沉到5000米的深海。當他把銅管提上來時，不禁驚呆了：帆布里的玻璃全變成雪花狀的玻璃粉!

2．提出問題：為什么深海處，玻璃全變成雪花狀的玻璃粉!

3．播放視頻：泰坦尼克號片段，顯示海水的“力量”，說明液體也有壓強，引入新課。

二、授課過程

（一）活動與探究1：液體壓強的特點

創(chuàng)設(shè)情境：在學(xué)生知道液體中存在壓強的基礎(chǔ)上，請學(xué)生談一談，生活中有關(guān)液體壓強的親身體驗。比如游泳或泡澡時有什么感受

學(xué)生活動：思考討論，游泳或泡澡時感到胸悶，認識到身體四周的液體對身體都有壓強，說明液體壓強與固體壓強在方向上有不同。

演示實驗

問題：通過實驗現(xiàn)象說明了什么

學(xué)生活動：分析現(xiàn)象進行歸納。

1.液體內(nèi)部不只有向下的壓強，還有向側(cè)面的壓強;

2.液體中的壓強與深度有關(guān)。

分析：液體受重力，同是液體具有流動性，容器壁阻礙液體向四周流動，所以液體對容器底和側(cè)壁都有壓強。也就是說，液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。

(教學(xué)說明：通過魚和抗壓服、圖1、圖2的實驗讓學(xué)生認識到液體中有壓強;液體對容器底有壓強;對容器壁也有壓強。進一步認識到液體中向各個方向都有壓強。)

實驗論證：演示實驗(播放光盤)

演示步驟：

1.介紹壓強計：用手輕輕按一按探頭的橡皮膜，請同學(xué)們觀察壓強計U形管中液面出現(xiàn)的高度差。力稍大一點，管中的液面高度差變大，這表明U形管中液面高度差越大，橡皮膜表面受到的壓強也越大。

2將探頭浸入水中，U形管中液面出現(xiàn)高度差。

3.將探頭的橡皮膜在同一深度朝向不同方向，發(fā)現(xiàn)U形管中液面的高度差基本不變。

4.將探頭的橡皮膜浸在更深處，發(fā)現(xiàn)U形管中液面的高度差變大。

5.將探頭的橡皮膜浸入鹽水中的同一深度，發(fā)現(xiàn)U形管中液面的高度差變大。

學(xué)生活動：分析歸納實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論。

(教學(xué)說明：本實驗的設(shè)計目的是通過對實驗現(xiàn)象的定性分析，增加學(xué)生對液體壓強的感性認識，初步認識液體壓強在方向和大小上的特點。同時進一步熟悉控制變量的方法，鍛煉學(xué)生的分析歸納能力。有條件的學(xué)校也可以將本實驗變?yōu)閷W(xué)生實驗，以增加學(xué)生的實踐機會，鍛煉學(xué)生的動手能力)

（二）活動與探究2：液體壓強大小的計算方法

創(chuàng)設(shè)情境：通過學(xué)習知道液體的壓強與方向無關(guān)，而與深度、密度有關(guān)。到底有什么數(shù)量關(guān)系呢

問題：如何知道液體某一位置的壓強大小

學(xué)生活動：學(xué)生討論，教師引導(dǎo)：既然同一液體在同一深度處，各個方向的壓強相等，那么只需要算出某一位置液體豎直向下的壓強就可以了。根據(jù)教師設(shè)計的問題探索公式。

(播放光盤)

液體某一位置處豎直向下的壓強是由于該位置受到上方液體的壓力產(chǎn)生的，并且大小等于上方液體的重力。根據(jù)壓強的計算方法，還需知道受力面積。不如算出該位置液體橫截面上受到的壓強。

該位置上方水柱高為h，橫截面積為s，液體的密度為ρ，則該位置上方的液體柱體積為v=sh質(zhì)量為m

壓力為f=g=mg=ρshg

壓強為p=f/s=ρshg/s=ρgh

深度為h處的液體壓強公式p=ρgh

總結(jié)：這種研究問題的方法是模型法。

問題：1.公式中各個字母所代表的物理意義是什么單位是什么

2.根據(jù)公式解釋一下液體的壓強特點。

3.根據(jù)公式說一說液體壓強與什么因素有關(guān)與所取面積有關(guān)嗎

學(xué)生活動;思考討論。

(教學(xué)說明：公式的推導(dǎo)應(yīng)該完全放給學(xué)生，憑借學(xué)生已有的知識完全能夠解決，教師提供填空題的形式幫助學(xué)生形成物理模型，做好引導(dǎo)，切不可教師推導(dǎo)出公式只要求學(xué)生記憶。公式得到后，還要充分解釋各個字母的物理意義，特別是h代表的是深度而不是高度?？梢越柚毩曔M行鞏固)

問題：底面積分別為0.1m2和0.5m2的玻璃筒，分別盛有0.3m高的水柱，兩桶水對桶底分別產(chǎn)生多大的壓強

學(xué)生活動：學(xué)生自己解答。

(教學(xué)說明：多數(shù)學(xué)生受固體壓強公式的影響，較難接受液體壓強與容器底面積無關(guān)的事實。大多數(shù)學(xué)生在解答該題時會采取分別計算壓強大小的方法，這樣在加強了對公式的理解和記憶的同時，通過計算結(jié)果有力的證實了這一問題，糾正錯誤認識，使學(xué)生認識到對問題的分析不能憑借想當然，憑空臆造)

（三）連通器

創(chuàng)設(shè)情境：液體壓強的知識在自然界和生活中都有大量的應(yīng)用。利用自制的泉水演示模型演示泉水噴涌的過程。降低塑料瓶的位置，泉水噴涌的高度也降低。

問題：1.為什么泉水會涌出地面，并且會噴射較高的高度

2.為什么降低塑料瓶的位置，泉水噴涌的高度也降低

3.如果降低塑料瓶的位置與泉眼相平，泉水還會涌出嗎

學(xué)生活動：觀察實驗現(xiàn)象，思考回答。

結(jié)論：這種上端開口、下部連通的容器叫做連通器。連通器里的液體不流動時，各容器中的液面高度總是相同的。

問題：生活中還有哪些連通器(播放光盤)

學(xué)生活動：學(xué)生思考并舉例。如水壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器等。

師生共同分析所舉事例是否是連通器。

問題：為什么連通器各容器中的液面高度總是相同的。

展示如右圖所示，假設(shè)在U形管底部有一小薄片，試分析薄片兩端受到的壓力壓強的大小關(guān)系。

學(xué)生活動：討論。如果不相平的話。

(教學(xué)說明：將自然現(xiàn)象移入課堂，激發(fā)了學(xué)生的好奇心，由噴泉到實驗室中的連通器，再到生活中的連通器，經(jīng)歷了由具體到抽象的過程。通過對U形管底部薄片所受壓力壓強的分析，進一步理解液體的壓強公式和平衡力。注意在演示連通器時，要使學(xué)生把注意力集中到同一水平面。學(xué)生對水塔可能不知道，教師可以(播放光盤)展示圖片。為了更直觀形象，學(xué)生所舉事例，教師盡量(播放光盤)配以圖片。)

三、課堂練習

1.利用液體壓強公式解釋攔河大壩為什么修成上窄下寬的形狀

答案：液體壓強隨深度的增加而增大

2.如圖所示，攔河大壩高30m，水庫水位23m，距水底7m處的`a點壓強有多大(g取10N/kg)

答案：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(23m—7m)=1.6×105pa

四、課堂小結(jié)

我們大家共同合作，在浩瀚的物理學(xué)海洋中(配合課題)遨游了一番，雖然我們承受著巨大的壓力(學(xué)習壓力)，但是這節(jié)課我們過得很愉快，那是因為我們解決了很多疑惑，掌握了很多科學(xué)知識，同學(xué)們能不能總結(jié)一下(播放光盤)

1.液體壓強的特點：(1)液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強

(2)在同一深度，各個方向壓強都相等

(3)同一液體中，深度增大，液體的壓強增大

(4)在深度相同時，液體密度增加，壓強增大

2.液體壓強的計算公式p=ρgh

3.液體壓強的應(yīng)用——連通器，船閘的工作過程

4.建立模型的物理方法

五、布置作業(yè)