二、液体的压强教学设计

第2节

液体的压强

第一课时

液体压强的特点和大小

教学目标

【知识与技能】

1．通过观察实验，知道液体内部存在着压强．

2．认识简易U形压强计．

3．了解液体内部压强的特点，知道液体压强的大小跟什么因素有关．

【过程与方法】

1．通过演示液体对容器底部和侧壁都有压强，加强观察、分析、归纳的能力．

2．通过分组实验，体验用“控制变量”的方法研究问题．

3．通过学习拦河坝，加强应用科学理论解释事物的能力．

【情感、态度与价值观】

1．体验科学探究的乐趣，形成善于探究、乐于探究、敢于探究的品质．

2．培养学生严谨细致、实事求是的科学精神．

3．体验科学规律对生产建设的指导意义，激发学生学习和热爱科学的情感. 重点难点

【重点】

探究液体内部压强的规律．

【难点】

理解影响液体内部压强大小的因素．

教学过程

知识点一

液体压强的特点

【自主学习】

阅读课本P33－34，完成以下问题：

由于液体受重力作用，所以液体对容器的底部有压强；由于液体具有流动性，所以液体内向各个方向都有压强．

【合作探究】

演示一

液体压强产生的原因

1．将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃管．橡皮膜的形状有什么变化？为什么会有这样的变化？

答：由图甲可知橡皮膜会向下凸出，这是由于液体受到重力的作用，对容器底部会产生压强．

2．将水倒入一端开口、一端封闭，侧壁开口且蒙有橡皮膜的玻璃管．橡皮膜的形状有什么变化？为什么会有这样的变化？

答：橡皮膜会向外凸出；这是由于液体具有流动性，因此对侧壁也有压强．

演示二

压强计

1．压强计的构造是怎样的？

答：液体压强计主要由U形管、橡皮管、探头、橡皮膜组成．

2．压强计的用途是什么？

答：是测量液体内部压强的仪器．

3．简述压强计的工作原理．

答：当将压强计的探头放入液体内部某处时，U形管内左右两侧液面就会出现一定的高度差h，两边高度差越大，表示探头处橡皮膜受到的压强越大．

实验

探究液体内部的压强特点

向一侧壁扎有两小孔的塑料瓶中装入液体，观察其现象．

可看到液体能从容器侧壁的孔中喷出．说明液体对容器侧壁有压强，它的大小与哪些因素有关呢？液体压强的特点又是怎样的呢？请设计出你的实验过程并分析．

答：实验目的：研究液体内部的压强的特点．

实验器材：微小压强计．

实验原理：如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会变形，U形管的两侧液面就会产生高度差．

实验步骤：①保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看液体内部同一深度各个方向压强的关系．

②增大探头在水中的深度，看看液体内部的压强与深度有什么关系．

③换用不同液体，看看在深度相同时，液体内部的压强是否与液体的密度有关．

实验现象：①同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等．②同种液体内部压强，深度越深，压强越大．③深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大．

实验分析及结论：①液体内部存在压强．②在液体内部的同一深度处，向各个方向的压强都相等．③深度越深，压强越大．④液体内部压强的大小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．

【教师点拨】

1．压强计上的胶管不能弯折. 2．实验前出现U形管中液面不平时，去掉胶管接头处，重新接好．

3．深度是指从液面向下到某处的竖直距离，用钢尺可以读出深度大小．

4．实验过程用到的物理方法是转换法和控制变量法.将不易直接观测的液体内部压强大小问题转换为液体压强计的观测用到了转换法.控制变量法的应用：(1)保持同种液体不变，深度不变，仅仅是改变探头在液体中的方向；(2)保持同种液体不变，在液体中的方向不变不变，

仅仅是改变在液体中的深度；(3)保持液体中的方向和深度不变不变，仅仅是改变液体的密度. 【跟进训练】

用同一压强计探究液体内部压强的情景如图所示，其中乙(选填“甲”或“乙”)图中橡皮膜底部受到液体压强更大；若两烧杯中分别装的是盐水和水(ρ盐水＞ρ水)，根据实验现象，可以确定B(选填“A”或“B”)杯中装的盐水，这是因为在相同的深度，液体密度越大，液体压强越大．

知识点二

液体压强的大小

【自主学习】

阅读课本P34－36，完成以下问题：

液体压强的公式为p＝ρgh.p表示液体压强，单位是Pa；ρ是液体密度，单位是kg/m3；g是常量；h是液体的深度，单位是m. 【合作探究】

1．液体的压强跟液体的密度、深度有关，那么液体内部某处压强的大小如何确定呢？

答：如图所示，在底面积为S的容器中装有密度均为ρ的某种液体，在深度为h处有一点为A.

这个液柱的体积V＝Sh.这个液柱的质量m＝ρV＝ρSh.这个液柱对平面的压力F＝G＝mgF＝ρgSh.平面受到的压强p＝＝ρgh.因此，深度为h处液体的压强p＝ρgh. S2．液体对容器底部的压力大小与液体的重力大小一定相等吗？

答：不一定相等．如图所示，在不同形状的容器中，由F＝pS＝ρghS、G＝ρgV计算可知：F甲＝G液，F乙G液．

【教师点拨】

F液体压强计算公式p＝ρgh是利用定义式p＝推导出来的，对于具有规则的侧壁竖直的S

F容器，液体对于容器产生的压强可以利用p＝ρgh计算，也可以利用p＝计算，结果是一样S的．对于其他不规则的容器，计算液体压强要用p＝ρgh，否则会出现错误．

【跟进训练】

一种潜水服可以承受5.5×104 Pa的压强，那么潜水员穿上这样的衣服，潜入水中的最大深度是多少？(g取10 N/kg) 5.5×104 Pap解：由p＝ρgh可得，潜入水中的最大深度h＝＝＝5.5 m. ρg1×103 kg/m3×10 N/kg课堂小结

练习设计

完成本课对应训练．