二、液体的压强板书设计及意图

《液体的压强》教学设计

河北省沧州市献县乐寿镇中学 马秀云

【教学目标】

1．知识与技能

（1）了解液体内部存在压强。

（2）经历探究液体压强的特点的实验过程。

（3）了解液体压强的大小跟什么因素有关。

（4）能准确陈述液体压强的特点。

（5）会利用液体压强的特点解释有关现象。

（6）能熟练写出液体压强公式，并能进行简单计算。

2．过程与方法

（1）通过对实验的观察，了解液体内部存在压强的事实。

（2）体验和感悟游泳时身体受到水产生的压强。

3．情感态度与价值观

（1）在观察实验过程中，培养学生的科学态度。

（2）密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。

【重点】液体压强的特点

【难点】液体压强的特点

【课时安排】1课时

【教材分析】

本节从液体的流动性和液体受重力入手，让学生感知液体压强产生的原因。然后研究了液体压强的特点：液体对容器侧壁、底部有压强，液体

1

内部也有压强。重点探究液体内部压强大小的影响因素，利用实验定性探究液体压强与密度、深度的关系；利用物理模型从压强的定义公式推导液体压强的计算式。

【主要教学法】讲授法、讨论法、探究实验法、建立模型的方法等

【教学准备】

多媒体、玻璃圆管、侧壁开口的玻璃圆管、橡皮膜、U形管压强计、清水、盐水、刻度尺、透明塑料桶等。

【教学过程】

一、

设置疑问，激发兴趣

思考1：展示人在才不同深度处潜水时的情景（1）无器具潜水（2）潜水至20米深处（3）潜水至500米深处。指导学生思考：三幅图的相同点和不同点。

思考2：展示带鱼和拦河坝。指导学生思考（1）带鱼生活在深海中，为什么我们没有见过活带鱼？（2）工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？水下的压强大吗? 以上这些事例都与液体的压强有关要回答这些问题,我们就要学习液体压强的有关知识

“二、液体的压强”(板书) （从学生所熟知的生产生活中的现象入手，让学生认识到液体有压强，进而引出课题。这不仅能引起学生的思考、激发学生学习新知识的兴趣，同时也体现了“从生活走向物理”这一新课程的基本理念。）

二、

设计实验，探究新知

（一）、液体压强的特点

2

1．液体对容器的压强

师：我们知道，放在水平面上的固体，由于受到重力的作用而对支撑它的物体表面有压强，盛放在容器中的液体（出示一杯水）也受到重力的作用，同时液体没有固定的形状，具有流动性，那么液体对盛放它的容器底部、侧壁和内部是否有压强呢？如果有压强，会有哪些特点呢？请同学们仔细观察下面的实验。

（1）、液体压强产生原因：液体受到重力和具有流动性。

演示实验1：将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃圆管内。（边演示，边提问）

师：玻璃管中倒水之前，橡皮膜的情况是怎样的？

生：橡皮膜的表面是平的。

师：将水逐渐倒入玻璃管中后，同学们观察到皮膜有什么变化呢？

生：橡皮膜向下凸起，并且随着水的深度增加，橡皮膜凸起的程度越来越大。

演示实验2：将水倒入侧壁有三个开口的玻璃圆管内。（边演示，边提问）

师：同学们看到了什么现象？

生：水从侧壁向外射出，而且开口越在下面，水射出的距离越远。

师：请同学们根据观察到的现象思考：液体对盛放它的容器是否有压强呢？

生：液体对容器底部和侧壁都有压强，且压强随深度的增加而增大。

（通过演示实验，使学生对液体内部压强有一个粗略的认识，并为下

3

面探究液体内部压强的特点做好铺垫。）

图1 图2 演示下图1、图2 启发学生得出以下结论：

图1：说明液体对容器底有压强。

图2：说明液体对容器侧壁有压强。

2．液体内部压强的规律

（1）实验探究液体内部压强的存在

师：液体对容器底部和侧壁有压强，液体内部有没有压强呢？下面我们将进一步探究液体内部的压强。为了更好地探究液体内部的压强，我们先来认识测量液体压强的工具——压强计。

演示实验3：压强计的结构、原理和使用方法（边演示，边提问）

师：请同学们仔细观察压强计的结构：探头（上面蒙有橡皮膜）、U型管和橡胶管。

师：老师用手指轻轻按探头上的橡皮膜，请同学们观察压强计U形管两边液面发生什么变化？

4

生：U形管两边液面出现高度差。

师：老师用力大些，U形管两边液面又有什么变化呢？

生：U形管两边液面的高度差变大了。

师：由此可见，橡皮膜表面受到的压强越大，U形管两边液面的高度差越大。所以，我们可以根据U型管两边液面的高度差来判断橡皮膜表面受到压强的大小及变化情况。（转换法）

下面，我们使用压强计来看一下液体内部是否有压强呢？

学生实验1：探究液体内部的压强（边实验，边提问）

师：探头放入水中以后，压强计U形管两边的液面出现高度差了吗？

生：出现了。

师：这说明了什么？

生：液体内部有压强。

（2）实验探究液体内部压强的规律

师：很好！同学们通过实验发现了液体内部有压强。那么，液体内部向其它方向有没有压强呢？液体内部压强与哪些因素有关呢？（提出问题）

生：液体内部的压强可能与液体的深度有关、可能与方向有关、可能与液体的密度……

（讨论、猜想）

师：液体内部的压强可能跟这些因素有关，要研究跟其中一个因素的关系应该采用什么方法进行研究？

生：保持其他因素不变（即控制变量法）。

1>、师引导学生设计实验步骤：

5

①将压强计金属盒放入水中，并改变橡皮膜所对的方向

②金属盒中心保持在水面下3cm处，使橡皮膜朝上、朝下、朝任何侧面。

③把金属盒移至水下6cm和9cm，观察U形管内液柱的变化。

④改用盐水重复表格中序号5的操作。

师：请同学们根据自己选择的课题设计实验及实验数据表格，完成实验后，写出探究报告和其他组的同学交流。

(学生分组实验、教师巡视指导并及时发现问题给予纠正。) 学生实验2：探究液体内部压强的规律

课题组一：保持压强计探头所在的深度不变，改变橡皮膜所对的方向，如：朝上、朝下、朝任何侧面，观察U形管两边液面的高度差，探究液体内部压强是否与方向有关。

课题组二：使压强计探头进入液体的深度由浅到深，观察U型管两边液面的高度差，探究液体内部压强是否与深度有关。

课题组三：控制压强计探头进入清水和盐水的深度相同，观察U型管两边液面的高度差，探究液体内部压强是否与液体的密度有关。

2>、实验记录表格

页面高度差序号

1 2 3 4

液体

水

水

水

水

深度/cm 3 3 3 6 6 橡皮膜方向

/cm 向上

向下

向侧面

向下

5 6 水

盐水

9 9 向下

向下

3>、依表格回答问题：

a.比较序号1、2、3三组数据

结论： b.比较序号2、4、5三组数据

结论： c.比较序号5、6三组数据

结论： 师：我们将各个课题小组的结论归纳一下，液体内部压强有什么规律？（分析论证、归纳总结）

生：液体内部朝各个方向都有压强；同种液体内，同一深度的各处，向各方向压强相等；同种液体内，深度增大，液体的压强增大；不同的液体，在同一深度时，液体密度越大，压强越大。

（通过学生自己实验探究出问题的结论，不仅可以培养学生科学探究的能力，还可以让学生体验一种成功感，从而增强其学习的主动性和积极性）

（二）、液体压强的大小：

师：通过实验探究知道：液体的压强与深度、密度有关，液体的压强与方向无关。那么，液体在某一深度的压强有多大呢？请同学们阅读课本P35页，采用物理模型的方法推导液体压强大小的计算公式。

生：认真阅读、推导公式。

7

要想得到液面下某处的压强，可以设想这里有一个水平放置的“平面”。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力，所以计算出液柱所受的重力是解决问题的关键。在左图中，设液h

S

柱的高度为h，平面的面积为S。

这个平面上方的液柱对平面的压力

FGmgVgShg

平面受到的压强

pFgh

S因此，液面下深度为h处液体的压强为pgh

师：从公式p=ρgh可知：液体压强的大小只与液体的密度和深度有关。

知识点播：

①公式：P=ρ液gh中，

ρ液是液体的密度，h是从自由液面到所求点的竖直距离；液体压强只跟液体密度和深度有关，跟液体质量、重力、体积、受力面积无关。

②我们学习的公式P同呢？

p ＝ρgh是由PFF推导出的。P普遍适用固体、液体、气体SSF和p ＝ρgh都可以求压强，他们有什么不S任何情况，关键是找出受力面积上对应的压力，由于液体压力不好确定，所以通常用 p＝ρgh 来计算液体内部的压强，再由F=PS求出液体产生的

8

压力更方便些。

三、学以致用：

1、现在我们一起来解决开始的三个问题：

（1）、潜水员在深浅不同的水域，为什么要使用不同的潜水服？为什么潜得越深，穿的潜水服越厚重？

生：水的压强是随水的深度的增加而增大的，所以深海潜水必须穿上特制的潜水服，以抵消深水区压强的影响。

（2）、带鱼生活在深海中，为什么我们在鱼市上却看不到活带鱼？

生：深海中的压强很大，带鱼已适应深海中的压强。带鱼在被捕捉时，不断上升，随着深度的减小，带鱼受到的压强减小，带鱼内脏破裂而亡。

（3）、工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？

生：修建水坝时，水坝的下部总要比上部修建得宽些，以便承受水压。

师：以上所应用的都是液体的压强是随深度的增加而增大的规律。

2、帕斯卡裂桶实验，你现在能解释吗？

帕斯卡在1648年曾经做了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的木桶，在同盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只灌了几杯水，竟把桶压裂了，桶里的水从裂缝中流出来。你能解释这个现象吗？

师引导：由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度h是很大了，能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。

师：在对液体压强规律的认识上，要特别注意：对同一液体，液体的

9

压强只与深度有关，而与液体的多少无关。帕斯卡裂桶实验就说明了这个问题。

四、布置作业：练习册

【教学反思】

液体压强的内容比较抽象，学生感受很少，在教学时教师如果用简单的几个实验演示就说明液体内部的压强的特点，学生可能难以理解，变成学生强记老师说什么是什么了。因此，我对这节课的设计强调教师主导下学生的主体作用，相比较以往以教师讲解为主的传统教学，坚持以任务为驱动，问题引导学生主动进行阅读、思考、实验探究和总结。教学形式采取小组合作学习的方式，尤其在探究液体内部压强的规律时，以学生分组的探究实验，现场效果较好。以前总觉得不放心学生，不敢放手让学生去做，现在看来，只要做好课前的设计准备，尤其是问题的设计明确、有指导性，学生完全可以做的很好，而在这个过程中学生之间的相互合作、评价、实验结论的共享和讨论，是老师无法代替的，学生在此过程中的能力成长，更是老师仅凭单一的“教”无法实现的。

另外，从中也激发学生的兴趣和学习热情，使学生的发散性思维得到锻炼。

还有，本节课气势宏伟的视频，增强了学生的民族自豪感，使学生明白物理就在我们的社会与生活中。形象的动画原理视频更让课堂教学生动活泼，让学生留下深刻的印象。（课件的颜色配置有待进一步改进。）

10