二、液体的压强教学设计及课堂实录

液体的压强

小塘中学 张如

教学目标：

1．知识与技能

（1）了解液体内部存在压强的原因及液体内部压强的方向。

（2）了解液体压强的大小跟什么因素有关，知道用液体压强的公式进行计算。

（3）认识液体压强的实际应用——连通器，了解生活和生产中的连通器。

2．过程与方法

能运用实验法、数据分析法归纳总结物理规律。

3．情感态度与价值观目标

（1）利用实验，激发学生自主探究的欲望，接受科学态度的培养。

（2）通过对船闸的学习，激发爱国主义情怀。

教学重难点：

重点：通过实验认识液体压强的特点及影响因素，利用物理模型推导公式。

难点：液体深度的理解。

课时：

1课时

教学过程：

一、新课导入

1．如下图所示，木块放至杯底，木块因受重力作用，对杯底有压强；若向杯中倒入水，水对杯底有压强吗？__________，方向__________，产生的原因是________________。

2．杯子中的水，如果杯壁突然消失，会出现什么情况？

说明水具有__________性。

有杯壁的存在为什么水就不流散呢？

说明杯壁对水__________力的作用，同时水对杯壁__________力的作用，即，水对杯壁__________ 压强，产生的原因是__________。

二、新课讲授

（一）液体压强的特点

1．探究液体是否存在压强

教师：请同学们设计一个实验或装置，能够直观地观察到液体有没有压强。提示：利用力的作用效果。

方案1：利用力可以改变物体的运动状态；

方案2：利用力可以使物体发生形变。

讨论过后，展示老师采用的装置，如下图。玻璃杯的底是用橡皮膜来制作的。倒入水后，如果有压强，橡皮膜将发生形变（侧橡皮膜先不提及，实验时将它背向学生）。

老师演示，倒入水后，让学生注意观察实验现象。

提问：看到什么现象？说明什么？方向向哪？为什么？

然后老师假装不经意将侧膜转向学生：这个玻璃筒侧壁也开了口，让我用橡皮膜堵住了。

如果有学生发现此处橡皮膜外凸，就势引导提问，如果没有学生发现，老师故作才发现，引导提问，引发思考与讨论。

问题：里面的水所受的重力是竖直向下的，对容器底部有向下的压力，底部的橡皮膜向下凸出理所当然，这侧橡皮膜怎么也外凸了呢？说明什么？

【实验结论】

A．液体对容器底和侧壁都有压强。

B．液体压强产生的原因是由于液体受到重力作用；液体具有流动性。

2．探究液体内部是否存在压强

提问：液体对容器底的容器壁都有压强，液体的内部有没有压强存在呢？比如我们将一个物体浸在液体中，这个物体受不受液体的压强呢？

【实验探究】

（1）液体内部是否存在压强；

（2）液体内部的各个方向是否存在压强。

【实验器材】

U形管压强计、探头、大烧杯、水、铁架台。

【探究步骤】

（1）介绍压强计：先观察U形管液面的高度差，然后让学生用手轻轻压一压探头的橡皮膜，观察U形管中液面出现的高度差有什么变化。小幅度地变化压力大小，观察液面高度差的变化。由观察可知：橡皮膜受到的压强越大，U形管中液面高度差越大，或者说，U形管中液面高度差越大，说明橡皮膜受到的压强越大。（转换法）

（2）将探头浸入水中，观察U形管中液面的高度差。

（3）随意变换橡皮膜的朝向，观察U形管中液面的高度差是否还存在。

【实验结论】液体内部各个方向都有压强。

3．探究影响液体压强大小的因素

【实验器材】

U形管压强计、探头、大烧杯、水、盐、铁架台。

【实验步骤】

（1）讨论猜想：液体的压强与哪些因素有关，将合理的猜测写到黑板上。

①深度。 ②液体的密度。

③方向。

（2）实验方法：控制变量法。

（3）保持探头浸入水中的深度不变，将橡皮膜朝向不同方向，观察U形管中液面高度差有什么变化。

（4）将探头浸入的深度逐渐加深，在不同的深度停留一下，观察U形管中液面高度差有什么变化。

（5）保持探头浸入深度不变，分别将探头浸入清水和盐水中，观察U形管中液面高度差有什么变化。

【实验结论】

液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各个方向压强相等；同种液体中，深度越大，液体的压强越大；液体的压强还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。

（二）液体压强大小的计算方法

【提出问题】我们知道了液体的压强与深度、密度有关，到底和深度、密度有什么定量的关系呢？能否找到液体压强的计算公式呢？

【推导过程】

液体某深度处竖直向下的压强是由于该位置受到上方液体的压力产生的，压力大小等于上方液体的重力。要计算压强，需要设上受力面积。设液体中深度为h处有一受力面积s，液体密度为ρ，如下图所示：

1．s上方液体柱的体积是v=Sh。

2．s上方液体柱的质量是 m=ρV=ρSh

3．s面受到的压力是F=G=mg=ρgSh

4．s面受到的压强是P=F/S=ρgSh/S=ρgh

液体压强计算公式：P=ρgh 注释：这种方法是模型法。

教师提问：

1．公式中各个字母代表什么物理意义？（强调h的含义）单位分别是什么？

2．根据公式说出液体压强与哪些因素有关。

（三）连通器

【实验演示】将U形管从压强计中拆下来，让学生观察里面的液面特点；然后将U形管倾斜再观察；

【实验现象】两侧的液面总是相平。

【实验结论】（这种上端开口、下端连通的容器叫连通器）连通器里的液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。

【实例】先试着让学生寻找生活中的连通器，然后介绍几例典型，最后介绍船闸。

三、课堂小结

本节课你有什么收获？

四、巩固练习

1．任何液体内部都有____．同种液体的同一深度，液体压强____，且向各个方向压强____；液体内部压强还随____的增大而增大．不同液体，其压强还与____有关．

2．连通器是指上端____，底端____的容器．当连通器中的液体____时，其各容器中的液面____．

3．对于液体压强，下列说法正确的是（ ）

A．液体只对容器的底部有压强

B．液体的重力、体积越大，液体压强越大

C．液体的密度越大，液体的压强越大

D．同一种液体的压强只跟深度成正比

五、布置作业

完成学法大视野的P39—P43的练习题