二、液体的压强优秀教学设计

第2节

液体的压强

第1课时

初步认识液体压强

【教学目标】

一、知识与技能

1.通过观察实验，认识液体内部存在压强及液体内部压强的方向. 2.通过实验探究，了解液体压强的大小跟什么因素有关. 3.能熟练地运用液体压强的公式p=ρgh进行计算. 二、过程与方法

1.能联系生活实际，感知液体压强是一种客观存在. 2.根据固体压强的概念，设计出证明液体压强存在的实验方法. 3.能通过实验探究体会到液体压强的大小与什么因素有关. 三、情感、态度与价值观

在观察实验中，培养学生的科学态度，能对学习的过程、知识和方法进行总结，梳理所学知识，学会反思. 【教学重点】知道液体压强的特点. 【教学难点】液体压强产生的原因，探究影响液体压强大小的因素. 【教具准备】多媒体课件、塑料袋、侧壁和底部扎有橡皮膜的玻璃管、水（红颜色）、烧杯、液体压强计、盐水、刻度尺、铁架台. 【教学课时】1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固. 【新课引入】

教师播放潜水艇工作、我国潜水员潜入深水工作的视频,并提出问题：

(1)为什么潜水艇要用厚钢板制成呢？

(2)为什么潜水员要穿抗压能力很强的潜水服呢？

(3)潜水员下潜深度为什么会有限制？

学生观察、并思考，发表自己的看法. 教师演示实验：塑料袋装满水后鼓起来,让学生用手指触摸，感受有什么感觉？

生：用手指触摸表面，会感到有压力. 师

前面我们学习了固体压强，知道了单位面积受到压力就会产生压强，那么液体对它的容器有压力，液体会不会有压强呢？

生：有压强. 师

是的，液体也像固体一样有压强.液体的压强有什么特点呢？如何计算呢？好，我们现在就来研究这个问题. 【进行新课】

知识点1 液体压强的产生及特点

1.液体压强的产生

教师利用如图甲所示的装置进行演示实验，引导学生观察，并思考刚才提出的问题.

师

大家先观察没有倒入水之前，橡皮膜的情况，然后当水不断倒下去时，能看到橡皮膜有什么变化？

生：倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜向外凸出. 师

为什么呢？

生：水对它有压强. 师

这个压强是怎么产生的呢？

生：水的重力. 师

对了，正是由于液体自身的重力才产生了压强. 板书：液体压强产生的原因:液体具有重力,对支撑它的物体也有压强. 2.液体压强的特点

（1）探究液体对侧壁是否有压强. 师

将一个茶杯放在桌面上，茶杯对支撑它的桌面有压强.若往杯子里倒水，水对杯底有压强吗？请同学们讨论. 生：茶杯放在桌面上是由于茶杯有重力，因而对支撑它的桌面产生压力而有压强，水倒入杯中时，水也有重力，因此水对杯底也应该有压力，水对杯底有压强. 师

水和固体物质有不同的特点吗？

生：水是液体，液体具有流动性. 师

水倒入杯中时，会不会对阻碍其流动的侧壁有力的作用呢？

生：也应该有吧.（不敢确定）

师

那我们一起通过实验来检验同学们的分析. 乙教师演示实验1：在侧壁开口的玻璃圆筒上扎上橡皮膜（如图乙），请同学们观察倒水前后橡皮膜的情况.生：和刚才的现象一样：倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜向外凸出，这种现象证明了水对容器的侧壁也有压强.教

师演示实验2：取一个侧壁上不同深度处都有开口的玻璃圆筒，圆筒侧壁的每个开口处都用橡皮膜蒙上，观察玻璃筒内倒满水后，不同深度橡皮膜的变化情况，将橡皮膜扎破后，观察不同深度的孔中流出的液体情况（如图丙）. 生1：从液面往下越深的地方，橡皮膜突出得越明显，说明离液面越深，橡皮膜受到的压力越大. 生2：扎破橡皮膜后，越往下的孔喷出的水越远，说明越深的地方水的压强越大. 教师总结：由于液体具有流动性，所以液体对容器底部和容器侧壁都有压强，液体内部也有压强. （2）认识压强计. 师

请同学们思考液体是不是只对容器底部和容器侧壁有压强呢？

学生思考、讨论：应该不是吧.（不敢确定）

师

同学们不要着急，我们先一起来认识测量液体压强的工具——压强计. 教师展示压强计实物，并结合多媒体课件帮助学生认识压强计的构造和测量原理. 认识压强计（多媒体课件）

（1）作用：测量液体内部的压强. （2）构造：一侧装有橡皮膜的金属盒（即探头）、橡皮管、U形玻璃管（内装红色液体）、刻度板、底座. （3）测量原理：当金属盒上的橡皮膜受到压强时，U形管两端的液面出现高度差.压强越大，U形管两边液面的高度差越大. 教师讲解U形管压强计的使用方法，引导学生思考U形管压强计是通过什么来展示液体也存在压强的？

（提示：向U形管中加入适量的红颜色的水，提醒学生注意观察U形管中两边水柱的

高度变化.学生发现：当把带有橡皮膜的金属盒放入水中时，U形管中两边水柱的高度不相平，出现了高度差.）

学生观察，回答：通过U形管中两边红色水柱的高度变化来反映液体的压强变化. （3）利用压强计探究液体压强的特点. 实验前教师用多媒体展示以下问题，以帮助学生确定实验探究的内容. 思考题：（1）液体内部是否有压强？向哪个方向？

（2）在同一深度，液体向各个方向的压强大小关系如何？

（3）同一液体中，随深度的增大，压强的大小如何变化？

（4）在同一深度，水和盐水产生的压强大小相等吗？

教师引导学生参照教材P34页《演示》进行实验（提醒学生运用“控制变量法”操作），并将测量结果填入自己设计的表格中. 实验探究：影响液体内部压强大小的因素.（供参考）

注意：①实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气，方法是用一恒定压力作用一段时间看压强计两管液面的高度差是否发生变化，如果不变，说明不漏气；如果变化，则要查出原因，加以修整.②搞清实验所使用的液体是什么.③不能让压强计管中液面高度差过大，以免使部分有色液体从管中流出；如果流出了，则把连接用的橡皮管取下重新连接即可解决. 设计表格(供参考):

学生分组实验,教师巡视指导. 学生记录数据，分析、讨论，教师进行总结和板书. 板书：液体压强的特点：

①液体内部朝各个方向都有压强；

②在同一深度，各个方向的压强均相等；

③随着深度增加，液体的压强增大；

④液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大. 例题1 (用多媒体展示)下表是小明同学利用下图所示的实验装置探究液体压强规律

时所测得的部分数据.

（1）实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为__________. （2）综合分析上列实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：

①_______________________________________________,该结论是通过分析比较实验序号____的数据得出来的. ②___________________________________________________，该结论是通过分析比较实验序号_____的数据得出来的. 解析：在液体内部同一深度处，向各个方向的压强是相等的，而第4次实验中记录的数据与3、5、6不相等，故第4次记录的数据是错误的.从实验次数1、2、3可看出，随着液体深度的增加，液体产生的压强在逐渐增大，而从实验次数3、5、6可以看出，在液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等. 答案：（1）4（2）①液体内部的压强随深度的增加而增大1、2、3②在同一深度，液体向各个方向的压强都相等3、5、6 知识点2

液体压强的计算

师

我们知道液体压强的特点，那液体某点处的压强如何计算呢？

学生思考. 教师用多媒体展示圆柱体液柱的物理模型.(图参见教材P35页图9.2-3) 师

要知道液面下某处竖直向下的压强，可以设想在此处有个水平放置的平面，计算这个平面上方液柱对这个平面的压强即可.设平面在液面下的

深度为h，平面的面积为S.求深度为h的平面受到的压强多大？

学生分组推导，完成下面式子. （1）这个液柱的体积是多大？V=_________；

（2）这个液柱的质量是多大？m=_________；

（3）这个液柱有多重？对平面的压力是多少？

G=_______；F=______; （4）平面受到的压强是多少？p=_______ 答案：（1）Sh (2)ρ液

Sh (3)ρ液

Shg (4)ρ液gh 结论：由于液体具有流动性，液体内部向各个方向都有压强，而且均相等.所以,深度为h处某点的液体的压强为p=ρ液gh. 板书：液体压强公式p=ρ液gh. 教师用多媒体播放课件“液体压强的计算公式”，并讲解. 液体压强的计算公式(多媒体课件) 液体压强的公式为p=ρgh.由于在同一深度液体向各个方向的压强都相等，因此p=ρgh用于液体内部向各个方向压强的计算.由公式可知，液体压强只与液体的密度和深度有关，与液体的重力、体积无关.当深度h一定时，p和ρ成正比；当ρ一定时，p与h成正比.液体的深度h指的是液体中被研究点到液面的竖直距离，即一定要从液体跟空气的分界面竖直往下测量，它不是高度. 公式p=ρgh只适用于液体内部压强的计算，不能用于固体和气体的压强计算，而公式p=F/S是压强的定义式，适用于一切固体、液体和气体压强的计算. 教师提出问题，学生思考、讨论. （1）潜水艇为什么用厚钢板制成？

（2）带鱼生活在深海处，为什么平时我们见不到活带鱼？

（3）深海潜水员为什么要穿特制的抗压服？

（4）拦河大坝修筑成下宽上窄有什么道理？

学生思考、回答，教师点评. 例题2

(用多媒体展示)如图所示的容器中装有水，则水对A点的压强为（

）

ρ液

Shg

A.980Pa B.2940Pa C.5880Pa

D.条件不足，无法判断

解析：由图可知，hA=70cm-10cm=60cm=0.6m，

p=ρ水ghA=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.6m=5880Pa. 答案：C 例题3教师用多媒体播放教材P35页例题，并讲解. 【教师结束语】

大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了液体的压强，知道了液体压强的特点和计算.这节课就学到这，下节课我们再一起学习连通器.好，谢谢！

课后作业

完成本课时对应练习.

1.在引导学生学习液体压强的教学过程中，始终关注学生生活，引导学生从分析日常生产、生活中的事例入手，联系以前学习的知识进行类比分析，同时注重探究方法的渗透和传授.体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念，让学生感受到物理知识是有用的、有趣的，物理是好学的. 2.充分了解学生的学习情况，从学生的兴趣和已有的感知水平出发，设计合理的教学环节，突出重点，突破难点，突出因材施教，加强自身素质的提高.如让学生自己设计探究液体压强特点的实验，教师适当的引导，学生小组实验探究，分析、讨论得出结论，然后进行交流.在推导液体压强的计算公式的过程中，为了降低难度，教师以提纲的形式引导学生分析、推导，这样既使学生熟悉了前后知识的联系，又加深对新知识的理解.

江河大堤与水库大坝

一般江河大堤和水库大坝的横截面如图甲、乙所示.

比较上面两图，不难发现，它们的共同之处都是上窄下宽，不同的是江河堤的迎水面坡度缓，背水面坡度陡，而水库坝则恰恰相反，挡水面坡度陡，背水面坡度缓. 为什么江河大堤与水库大坝都修成上窄下宽？

无论是江河大堤，还是水库大坝都修成上窄下宽，其目的主要是为了“三防”.

1.防水压

根据液体内部压强公式p=ρgh可知，堤坝内的水越靠近堤坝底，水深h越大，水产生的压强也越大.堤坝下宽能承受较大的水压，确保堤坝的安全. 2.防渗漏

堤坝下部受水的压强越大，水越容易渗进坝体.把下部修得宽些，就可以延长堤坝内水的渗透路径，增大渗透阻力，从而提高堤坝的防渗透性能. 3.防滑动

堤坝内水的压力总有将大堤向外水平推动和将大坝推向下游的运动趋势，堤坝基底需要有与之抗衡的静摩擦力，才能保持堤坝平衡.将堤坝下部修宽既可增大坝体的重力，也可增大迎水面（挡水面）上水对坝体竖直向下的压力，因此，可以增强坝体与坝基间的最大静摩擦力，达到防止堤坝滑动的目的.