3.7壓強(qiáng)（第2課時(shí)）（教學(xué)設(shè)計(jì)）七年級科學(xué)下冊（浙教版）

3.7壓強(qiáng)（第2課時(shí)）（教學(xué)設(shè)計(jì)）年級七年級授課時(shí)間課題3.7壓強(qiáng)（第2課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)科學(xué)觀念：了解液體內(nèi)部有壓強(qiáng)；了解影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)；了解液體壓強(qiáng)的影響因素及計(jì)算?？茖W(xué)思維：感知液體壓強(qiáng)是一種客觀存在；能利用液體壓強(qiáng)特點(diǎn)來解釋相關(guān)的現(xiàn)象。探究實(shí)踐：通過對影響液體壓強(qiáng)大小因素的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。態(tài)度責(zé)任：通過觀察、實(shí)驗(yàn)以及探究等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生探索自然現(xiàn)象和規(guī)律的興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、發(fā)散思維和創(chuàng)新意識；通過生活、物理、社會的密切聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索生活中的物理學(xué)原理的精神和將物理知識應(yīng)用于社會活動的意識。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)；難點(diǎn)：探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)；液體壓強(qiáng)計(jì)算。學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容選自浙教版七下第三章第7節(jié)，本節(jié)主要內(nèi)容：壓力、壓強(qiáng)、探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)；壓強(qiáng)的計(jì)算；怎樣增大和減小壓強(qiáng)；探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)；探究壓力的作用效果跟哪此因素有關(guān)是學(xué)生培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的主要載體，幫助學(xué)生理解壓強(qiáng)的概念，了解壓強(qiáng)的應(yīng)用。壓強(qiáng)是力學(xué)中的重要內(nèi)容，在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用廣泛，學(xué)生對與壓強(qiáng)相關(guān)的物理現(xiàn)象較為熟悉，但壓強(qiáng)的概念學(xué)生還比較陌生。本節(jié)內(nèi)容是對壓力的作用效果的進(jìn)一步探究，是力和力的作用效果的延續(xù)，又為以后探究大氣壓強(qiáng)和浮力奠定了基礎(chǔ)，所以本節(jié)內(nèi)容起著承上啟下的作用。因此，本節(jié)內(nèi)容在力學(xué)中具有不容忽視的重要的地位。本節(jié)內(nèi)容擬用2課時(shí)完成教學(xué)。第1課時(shí)主要內(nèi)容是壓力的作用效果、增大和減小壓強(qiáng)的方法；第2課時(shí)的主要內(nèi)容是液體壓強(qiáng)。教學(xué)準(zhǔn)備課件、課本、活動器材等教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動新課導(dǎo)入人胸部以下浸泡在水里，會感覺有壓迫感。潛水員到海里潛水，潛入深海要穿特制的抗壓潛水服，潛入比較淺的海水，則不需要穿特制的潛水服，潛水員為什么要使用不同的潛水服呢？新知講授一、液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)1.液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)固體會產(chǎn)生壓強(qiáng)，液體是否也會產(chǎn)生壓強(qiáng)呢？活動1．在一段粗管的下端蒙上橡皮膜，如圖所示，將水注入管內(nèi)至約1/3處，橡皮膜的形狀有什么變化？再將水注入管內(nèi)至約2/3處，橡皮膜的形狀又有什么變化？現(xiàn)象：橡皮膜向下凸出，加水越多，凸出越明顯。分析：液體受到重力作用，對底部的橡皮膜產(chǎn)生壓力，使橡皮膜向下凸出。結(jié)論：液體對容器底有壓強(qiáng)，液體深度越大，壓強(qiáng)越大。2．如圖所示，在一個(gè)容器的側(cè)壁的出水口處蒙上橡皮膜，將水注入容器內(nèi)至約1/3處，橡皮膜的形狀有什么變化？再將水注入容器內(nèi)至2/3處，橡皮膜的形狀又有什么變化？現(xiàn)象：橡皮膜向外凸出，加水越多，凸出越明顯。分析：液體具有流動性，對阻礙它流動的側(cè)壁產(chǎn)生壓力，使橡皮膜向外凸出。結(jié)論：液體對容器壁有壓強(qiáng)，液體深度越大，壓強(qiáng)越大。大量實(shí)驗(yàn)表明：液體對容器的底部和側(cè)壁都會產(chǎn)生壓強(qiáng)。液體內(nèi)部也存在壓強(qiáng)。液體的深度越大，壓強(qiáng)越大。液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因液體對容器底部有壓強(qiáng)：液體受到重力的作用；液體對容器側(cè)壁有壓強(qiáng)：液體具有流動性。液體不但對容器的底部和側(cè)壁會產(chǎn)生壓強(qiáng)，液體的內(nèi)部也存在壓強(qiáng)。如果你去游泳，當(dāng)水面到達(dá)胸部時(shí)，就會感到胸悶，這正是水的壓強(qiáng)引起的。2.壓強(qiáng)計(jì)壓強(qiáng)計(jì)：是測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器，液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小可以用壓強(qiáng)計(jì)去比較。結(jié)構(gòu)：探頭（由空金屬盒蒙上橡皮膜構(gòu)成）、橡皮管、U形管。原理：當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)金屬盒上蒙的橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)，U形玻璃管左右兩管內(nèi)的液面就會出現(xiàn)高度差。橡皮膜受到的壓強(qiáng)越大，兩管內(nèi)液面的高度差越大。注意：壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒可以轉(zhuǎn)動，從而可以使橡皮膜朝向不同的方向；壓強(qiáng)計(jì)使用前要檢驗(yàn)氣密性，若漏氣，則會影響結(jié)果。二、探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)液體對容器底和容器側(cè)壁都有壓強(qiáng)，它的大小與哪些因素有關(guān)呢？液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)又是怎樣的呢？【提出問題】液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小跟哪些因素有關(guān)？【猜想與假設(shè)】根據(jù)生活實(shí)例，液體的壓強(qiáng)可能與方向、深度、液體密度等因素有關(guān)?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】應(yīng)用控制變量法，只改變某一個(gè)影響因素，通過壓強(qiáng)計(jì)觀察液體壓強(qiáng)的變化?！緦?shí)驗(yàn)器材】液體壓強(qiáng)計(jì)、水、燒杯、鹽水。【實(shí)驗(yàn)過程】（1）探究液體壓強(qiáng)與方向的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)步驟】控制探頭深度相同、液體密度相同，改變壓強(qiáng)計(jì)探頭的方向，觀察壓強(qiáng)計(jì)比較壓強(qiáng)大小?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析】U形管兩邊液面的高度差不變，即液體內(nèi)部壓強(qiáng)不變?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】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向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。（2）探究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)步驟】控制變量：控制探頭方向相同、液體密度相同，增大深度，觀察壓強(qiáng)計(jì)比較壓強(qiáng)大小?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析】深度越深，U形管兩邊液面的高度差變大，即液體內(nèi)部壓強(qiáng)變大?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。（3）探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)步驟】控制變量：控制探頭深度和方向均相同，增大液體密度，觀察壓強(qiáng)計(jì)比較壓強(qiáng)大小?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析】盛有鹽水的U形管兩邊液面的高度差更大，即液體內(nèi)部壓強(qiáng)更大?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】液體在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體壓強(qiáng)越大。由以上實(shí)驗(yàn)可知：液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)①液體對容器底部和容器側(cè)壁都有壓強(qiáng)；②液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；③同種溶液同一深度，向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等；④液體內(nèi)部的壓強(qiáng)只與液體密度和深度有關(guān)，與液體的質(zhì)量、重力、體積以及容器的形狀、底面積均無關(guān)。⑤液體密度相同時(shí)，深度越大，壓強(qiáng)越大；深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大。2.液體壓強(qiáng)生活實(shí)例（1）液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，深度越深，壓強(qiáng)就會越大，所以潛水服的抗壓能力也要越來越好才行，以保護(hù)潛水員的安全。（2）瓶中加水后，水從小孔射出，從下方小孔射出的水流射得更遠(yuǎn)，是因?yàn)橐后w深度增加，壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致水的流速增大，水流射得越遠(yuǎn)。（3）液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，深度越深，壓強(qiáng)就會越大，則水壩下部壓強(qiáng)更大，根據(jù)??=p??可知，相同面積水壩下部受到的壓力比上部大，所以水壩的下部比上部修建得寬些，使其承受更大的壓力。3.液體壓強(qiáng)計(jì)算公式取液體中一段圓柱形液柱進(jìn)行分析：液面下深度為h處液體的壓強(qiáng)為p=注意：h為液面下某處距離自由液面（與大氣接觸的液面）的豎直距離，不是液面高度?？茖W(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境：深海載人潛水器大海神秘莫測，蘊(yùn)藏著豐富而寶貴的各種資源。自古以來，人類一直在探索：深深的海底究竟有些什么？如何使豐富的海洋資源為人類造福？可是潛入深海并不容易，因?yàn)樵谒拢肯聺?0米，壓強(qiáng)就要增大100千帕左右。潛水員穿抗壓潛水服只能下潛到幾百米。為了下潛到海洋的更深處，科學(xué)家們研制了各種抗壓的潛水器。深海載人潛水器是深?？茖W(xué)考察和資源勘探最基本的作業(yè)裝備，它體現(xiàn)了一個(gè)國家的綜合技術(shù)水平。21世紀(jì)以來，我國啟動了深海載人潛水器的研制項(xiàng)目。2012年6月27日，我國自行研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在下潛試驗(yàn)中成功到達(dá)7062米的深度。2020年11月10日，我國自主研制的“奮斗者號”萬米載人潛水器在馬里亞納海溝成功下潛至10909米，創(chuàng)造了我國載人深潛的新紀(jì)錄。課堂練習(xí)典例1小明同學(xué)利用礦泉水瓶做小實(shí)驗(yàn)，在側(cè)壁三個(gè)位置鉆上同樣大小的小孔，將瓶子裝滿水，打開瓶蓋水從小孔噴出。圖中的幾種水流現(xiàn)象最接近實(shí)際情況的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】由于同種液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大，所以將瓶子裝滿水，深度越大的孔噴射的水平距離越遠(yuǎn)，深度越小的孔噴射的水平距離越近，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。典例2如圖，A、B、C是三個(gè)圓柱形容器，分別裝有水或酒精（ρ酒精＜ρ水)，A、C兩容器中液體深度相同，B、C兩容器的底面積相同。三個(gè)容器底部所受的液體壓強(qiáng)分別為pA、pB、pC，下列判斷正確的是（）A.pA＞pB＞pCB.pC＜pA=pBC.pC＜pA＜pBD.pA＞pB=pC【答案】C【解析】根據(jù)題意知道，圖A、C中，hA=hC，由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh及ρ水＞ρ酒精知，pA＞pC，又因?yàn)锳、B中容器中裝的都是水，hB＞hA，所以pB＞pA，由以上分析知道，pC＜pA＜pB，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。典例3如圖所示，水平桌面上放有底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙兩平底容器，分別裝有深度相同、質(zhì)量相等的不同液體。請回答：（1）甲、乙容器對桌面的壓力分別為F甲、F乙，則F甲（填“＞”、“＜”或“=”）F乙；（2）液體對容器底部的壓強(qiáng)分別為p甲、p乙，則p甲（填“＞”、“＜”或“=”）p乙?！敬鸢浮浚?）=（2）＞【解析】（1）水平桌面上，甲、乙兩個(gè)容器中兩種液體質(zhì)量相等，容器的質(zhì)量相等，根據(jù)G=mg可知二者的總重力相等，故容器對桌面的壓力F甲=F乙；（2）從圖中可知乙中液體的體積大于甲中波體的體積，因?yàn)橐后w質(zhì)量相同，根據(jù)ρ=mV可知，ρ甲＞ρ乙，因兩容器中液體的深度相同，根據(jù)p=ρ液gh，液體對杯底的壓強(qiáng)p甲＞p乙典例4在探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，小科進(jìn)行了如圖所示的操作。請回答：（1）如圖1所示為壓強(qiáng)計(jì)的各部分結(jié)構(gòu)，它是通過比較來反映被測液體壓強(qiáng)大小的。（2）當(dāng)金屬盒在空氣中時(shí)，U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平，而小科同學(xué)卻觀察到如圖1所示的情景，此時(shí)正確的做法是（）A.無需調(diào)節(jié)，可以直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.需要調(diào)節(jié)，取下軟管重新安裝C.需要調(diào)節(jié)，將右邊支管中高出的液體倒出（3）壓強(qiáng)計(jì)調(diào)節(jié)正常后，小科將金屬盒先后浸入到兩杯液體中（已知其中一杯為水，另一杯為鹽水，且液面等高），如圖2甲、乙所示，由此可以確定圖（填“甲”或“乙”）杯中盛的是水。（4）若要探究在同種液體同一深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等，正確的操作方法是：。【答案】（1）U形管中液面的高度差（2）B（3）甲（4）將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒浸在液體中某一深度處，改變金屬盒的方向，觀察U形管兩邊液面的高度差【解析】（1）壓強(qiáng)計(jì)是通過U形管中兩側(cè)液面的高度差來反映被測壓強(qiáng)大小的。（2）由圖1知，左邊的液面較低，說明左邊液面受到的壓強(qiáng)大于右邊液面受到的大氣壓；此時(shí)應(yīng)該將軟管卸下來，使管內(nèi)壓強(qiáng)和大氣壓相等，然后再接上，故B正確。（3）觀察圖甲和圖乙可知，在甲中金屬盒浸入液體中較深，但兩側(cè)液面高度差小，壓強(qiáng)小，由p=ρgh可以判斷出甲中液體的密度小于乙中液體密度，故圖甲杯子中盛的是水。（4）若要探究在同種液體同一深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等，正確的操作方法是：將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒浸在液體中同一深度處，改變金屬盒的方向，比較U形管中兩側(cè)液面的高度差。課堂小結(jié)一、液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)1.液體對容器底部有壓強(qiáng)，液體對容器壁有壓強(qiáng)；2.產(chǎn)生原因：液體受到重力作用，液體具有流動性。3.壓強(qiáng)計(jì)：是測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器；結(jié)構(gòu)：探頭（由空金屬盒蒙上橡皮膜構(gòu)成）、橡皮管、U形管。原理：當(dāng)探頭上的橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管左右兩側(cè)的液面出現(xiàn)高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小，液面