二、液体的压强教学设计内容推荐

教学设计

第2节

液体的压强

整体设计

知识与技能

1．了解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，了解影响液体内部压强大小的因素，掌握液体压强的计算公式；

3．知道液体压强的规律在生活中的应用实例，能运用液体压强的知识解释生活中的问题。

过程与方法

1．通过演示及生活中的经验说明液体压强的存在；

2．在探究液体压强规律的过程中，培养学生观察实验能力，会在实验中记录必要的数据，能通过对数据的分析得出正确的结论；

3．通过对生活现象的分析进一步加深对液体压强的理解。

情感、态度与价值观

1．让学生体验探究过程，感悟研究物理的过程和方法，通过探究实验激发学生探求科学知识的兴趣；

2．通过实验探究和发散式思维的训练，培养学生乐于参加探究的态度，培养学生良好的实验习惯及实事求是的精神。

教学重点

液体内部压强的特点及影响因素，利用物理模型推导公式。

教学难点

实验探究液体内部压强的特点。

教学方法

讲授法、讨论法、探究实验法等。

课时安排

1课时

教学准备

下端扎有橡皮膜的玻璃圆筒、侧面开有小孔的圆柱形容器、压强计、大烧瓶、刻度尺、水和盐水、水槽、连通器、多媒体课件等。

教学过程

导入新课

演示实验导入

演示实验1：用一个塑料袋装满水，用一个钉子从底部扎一小孔，水就会从底部流出。

演示实验2：老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔，水就会从四周喷出。

实验3：如果塑料袋子装的是别的液体，实验现象是一样的。

组织学生讨论：这种现象包含的物理规律，说明了什么道理？

说明：水对底部有压强、对侧面有压强。因为液体有重力，所以对底部有压强；液体与固体不同，有流动性，容器壁阻挡着它流动，它就会对容器壁有压强。

情景导入

多媒体展示生活中常见的几种情景图片：航行在深海中的潜艇、生活在深海中的热带鱼、拦水坝、身着抗压服的深水潜水员及浅水处的潜水员等。

观察图片，联系生活，质疑：

(1)潜水艇能够在深海中航行，它的外壳是用厚钢板制造的，很坚固，为什么要这样做？

(2)带鱼是我们常见的，它生活在深海中，你见过活的带鱼吗？想过为什么没见过吗？为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？

(3)大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？

(4)为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些？

(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)

复习导入

复习旧知识：

1．放在水平桌面上的物体产生的压力与重力有什么关系？

2．压强大小的计算公式是怎样的？

3．由公式可以看出影响压强大小的因素有哪些？

放在水平桌面上的物体由于受到重力，对桌面产生了压强(压力)，方向垂直于平面向下，并且与压力和受力面积有关。

产生新问题：液体也受重力，对容器有没有压强呢？如果有的话，方向怎样呢？与哪些因素有关？如何来计算？

要回答这些问题，我们就要学习液体压强的有关知识。

推进新课

一、液体压强的特点

1．感受液体压强的存在

创设情境：在学生知道液体中存在压强的基础上，请同学们谈一谈，生活中有关液体压

强的亲身体验。比如游泳或泡澡时有什么感受？

学生活动：思考讨论，游泳或泡澡时感到胸闷，认识到身体四周的液体对身体都有压强，说明液体与固体压强在方向上有不同。

演示实验1：

(1)取一个两端开口的玻璃管，下端扎上一层橡皮膜，再从上端灌入水，观察橡皮膜的变化。

(2)取一个上端和侧面开口，底部不开口的玻璃筒，从上端灌入水，并使水平面超过侧口，观察橡皮膜的变化。

思考：

(1)橡皮膜为什么会向外凸出？

(2)液体对容器底的压强是怎样产生的？

(3)液体为什么对容器侧壁也有压强？

讨论归纳：以上实验表明，液体由于受

作用，对容器底部有压强；由于液体具有

性，对容器壁也有压强。

结论：(1)液体由于受到重力的作用，而对支撑它的容器底部有压强。(2)液体由于具有流动性，会对阻碍它流散开的侧壁有压强。

(设计意图：先让学生亲身感受液体存在压强。液体对容器底部和侧壁有压强) 演示实验2：

如图所示，在瓶子上打洞，然后往里面装水，实验现象说明了什么？

学生活动：分析现象进行归纳。

(1)液体内部不只有向下的压强，还有向侧面的压强；

(2)液体中的压强与深度有关。

(设计意图：这几个实验的设计深入浅出由简单到复杂，符合学生的认知规律，能引导学生由感性认识上升到理性认识) 2．实验探究：研究液体内部的压强

(1)提出问题：液体对容器底和容器侧壁都有压强，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？那么液体内部有压强吗？你能用什么方法证明？

学生发言讨论。

猜想A：液体内部压强可能与深度有关。

猜想B：液体内部压强可能与方向有关。

猜想C：液体内部压强可能与液体密度有关。

(2)教师介绍压强计：压强计是专门用来测量液体压强的仪器。

(压强计的原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，U形管两边液面出现高度差，用液面高度差这个物理量来直观地反映液体压强的大小，从而探究液体压强的特点。两边高度差表示出压强的大小，压强越大，液面高度差越大，反之亦然)

(3)引导学生设计实验步骤：

①把压强计金属盒固定在水下一定深度，改变橡皮膜的朝向，分别记录橡皮朝上、下和侧面时U形管中液面的高度差，改变金属盒在水下的深度再做两次。

②金属盒中心保持在水面下3 cm处，使橡皮膜朝上、朝下、朝任何侧面。

③把金属盒移至水下6 cm和9 cm，增大探头在水中的深度，观察U形管内液柱的变化，看看液体内部的压强和深度有什么关系。

④换用盐水，看看在深度相同时，液体内部的压强是否与密度有关，重复②、③。

(4)实验记录表格

液体种类

实验次数

1

水

2

3

4

盐水

(5)分析归纳：

5

橡皮膜方向

朝上

朝下

朝侧面

朝下

朝下

液体深度/cm

3

3

3

9

9

U形管两侧液面高度差/cm

结论一：液体内部压强随深度的增加而增大；

结论二：在同一深度，液体向各个方向的压强相等；

结论三：在不同液体的同一深度，液体密度越大，压强越大。

引导学生归纳液体压强特点：

液体对容器底和侧壁都有压强；液体内部朝各个方向都有压强；液体压强随深度的增加而增大；在同一深度液体各个方向的压强相等；液体的压强还与液体的密度有关。深度相同时，液体密度越大，压强越大。

(设计意图：向学生渗透控制变量思想。引导学生对实验数据做出正确的分析，归纳出正确的结论，完成交流合作过程) 二、液体压强的大小

创设情境：通过学习知道液体的压强与方向无关，而与深度、密度有关。到底有什么数量关系呢？

问题：如何知道液体某一位置的压强大小？

学生活动：(学生讨论，教师引导)既然同一液体的同一深度处，各个方向的压强相等，那么只需要算出某一位置液体竖直向下的压强就可以了。

启发学生采用物理模型的方法，在教材图中截取一段“液柱”利用压强定义公式结合质量、密度、重力公式推导液体压强公式。

如图所示，盛有水的容器中，设想水中有一高为h，横截面积为S的水柱。计算这段水柱对底面产生的压强，就能得到水中深度为h处的压强。

科学方法：模型法

分析：水柱的体积为V=Sh 水的密度为ρ，水柱的质量为m=ρV

水柱对底面的压力为F=G=mg=ρVg=ρShg 水柱对其底面的压强为p=F/S=ρShg/S=ρgh 结论：

深度为h处的液体压强的公式为

p=ρgh

p——液体的压强——Pa ρ——液体的密度——kg/m3 g——常数g=9.8 N/kg h——液体的深度——m(米) 说明：

(1)从公式p=ρgh可知：液体压强的大小只与密度和深度有关，而与受力面积无关。

(2)p=ρgh只适用于求液体的压强。h是指液体某处到液体的自由面的深度。

(3)液体对容器底部的压力不一定等于液体本身的重力，在容器底部面积和液体深度一定时，压力大小与容器的形状有关。

变形公式：

例题巩固：

轮船舱底在水面下3.5米，舱底穿了一个面积为0.2米2的洞，要想堵住这个洞，需要对挡板施加多大的力？(取g=10牛/千克) 解：p=ρ水gh =1.0×103千克/米3×10牛/千克×3.5米

=3.5×104帕

F=pS=3.5×104帕×0.2米2=7 000牛

答：需要对挡板施加7 000牛的力。

思考问题：通过探究实验，同学们不仅验证了自己的猜想，还学会了研究问题的方法。现在我们一起来解决开始的问题：

(1)带鱼生活在深海中，为什么我们没有见过活带鱼？

(2)潜水艇为什么要用抗压能力很强的厚钢板制作？

(3)大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？

交流讨论：

(1)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。

(2)随着潜水艇下潜深度的增加，潜水艇受到的压强也增加，所以潜水艇要用抗压能力

很强的厚钢板制作，防止被海水压坏。

(3)大坝上窄下宽，是因为液体内部的压强随深度的增加而增大，坝底受到水的压强大，下宽能耐压。

思考问题：三峡大坝的建成使长江的水位变得很高，那么来往的轮船怎样才能顺利通过呢？工程师们设计建造了船闸。船闸的原理是什么呢？下面我们学习连通器。

三、连通器

创设情境：液体压强的知识在自然界和生活中有大量的应用。利用自制泉水演示模型演示泉水喷涌的过程，降低塑料瓶的位置，泉水喷涌的高度也降低。

思考问题：

1．为什么泉水会涌出地面，并且会喷射较高的高度？

2．为什么降低塑料瓶的位置，泉水喷涌的高度也降低？

3．如果降低塑料瓶的位置与泉眼相平，泉水还会涌出吗？

学生活动：观察实验现象，思考回答。

演示降低塑料瓶的位置与泉眼相平，泉水不再涌出。其形状与U形管相似，展示连通器，改变连通器的位置和方向，观察液面始终处在同一水平面上。

结论：这种上端开口、底部连通的容器叫连通器。连通器里的液体不流动时，各容器的液面高度总是相同的。

那么，连通器里的液体不流动时，各容器的液面为什么高度总是相同的呢？下面我们来分析一下其中的原因。

多媒体演示：连通器原理

问题：生活中有很多连通器，同学们能不能举出一些例子？

学生活动：学生思考并举例，如茶壶，锅炉和水位器，船闸……

多媒体演示：茶壶的壶嘴和壶身的水面总是相平的。

多媒体演示：三峡大坝的双线五级船闸，它全长6.4千米，船闸上下落差达113米，船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度，规模举世无双，是世界上最大的船闸。三峡船闸的闸门非常高大，其首级人字闸门每扇门高近40米，宽20多米，如果平放在地面上，有两个篮球场大。

介绍船闸的工作原理。

(多媒体辅助教学既生动形象，又能充分激发学生的学习兴趣，使学生对所学知识理解深刻、印象深刻)

同步训练

1．关于液体内部的压强，下面的说法哪一种是对的(

)。

A．在液体内部，液体向各个方向的压强都相等

B．物体在液体内部受到液体的压强，各个方向的压强都相等

C．在液体内部的同一深度，液体向各个方向的压强都相等

D．在液体内部，液体向下的压强总比向上的压强大

解析：在液体内部各个方向上都有压强，同种液体中的同一深度处各个方向的压强相等；深度越大，压强越大。

答案：C 2．在实验探究活动中，某同学将微小压强计的探头先后放入两种不同液体中，根据如图所示提供的信息能够探究的是(

)。

A．液体内部的压强跟液体密度的关系

B．液体内部的压强跟深度的关系

C．在同一深度，液体向各个方向的压强大小是否相等

D．液体内部向各个方向是否都有压强

答案：A 3．下表是某同学在做“研究液体内部压强”实验时记录的部分数据：

实验次数

1

2

3

4

5

深度/cm

5

5

5

10

15

橡皮膜方向

朝上

朝下

朝侧面

朝上

朝上

压强计左右液面高度差/cm 4.5 4.5 4.5 9 13.5 (1)分析实验次数1、4、5说明_________________________________________。

(2)分析实验次数1、2、3说明_________________________________________。

答案：(1)液体内部压强与液体的深度成正比(液体内部压强随液体的深度增加而增大) (2)在同一深度，液体向各个方向的压强相等

4．下列日用器具中利用连通器原理工作的是(

)。

A．喷泉

B．钢笔吸水

C．洒水壶

D．液体压强计

解析：连通器必须是底部相通，上端开口，且盛同种液体，当液体静止时液面相平。符合连通器构造的有喷泉、洒水壶，所以A、C选项正确，B、D错误。

答案：AC 5．厨房、卫生间里的脏水，通过下水管流到阴沟，我们却闻不到沟里的臭味，这种下水管的示意图是下图中的(

)。

答案：C 6．一只可口可乐瓶，其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精，如图所示。把可口可乐瓶放入水中，当瓶内、外液面相平时，拔出a、b两个小孔上的塞子，

则(

)。

A．a、b两个小孔均有水流入

B．a、b两个小孔均有酒精流出

C．酒精从a小孔流出，水从b小孔流入

D．水从a小孔流入，酒精从b小孔流出

解析：拔出a处的塞子后，a孔处水和酒精的分界面将受到水向左的压强和酒精向右的压强；由于瓶内外液面相平，而水的密度大于酒精的密度，所以水的压强大于酒精的压强，故分界液面向左移，水从a孔流入。同理，水也将从b孔流入。

答案：A 规律总结：利用板书把本节知识总结归纳：

1．液体内部压强的特点是：(1)液体内部向各个方向都有压强；(2)压强随深度增加而增大；(3)在同一深度，液体向各个方向的压强相等；(4)在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。

2．液体的压强只跟液体的深度和液体的密度有关。

3．船闸是利用连通器原理工作的。

板书设计

第2节

液体的压强

活动与探究

1．对微小压强计研究液体压强和深度实验的改进

用较粗的铜丝(电线芯)编成长方体框架，在其外蒙上保鲜膜，输液用的塑料管吸入一小段红色水柱，插入保鲜膜中，用透明胶布将缝隙密封好。

注意：塑料管尽量长一些，以防止水流出。水柱要靠近塑料管一端，并将该端插入保鲜

膜中，要使水柱露在保鲜膜外。

使用：将保鲜膜浸入水中，发现水柱向另一端移动，说明液体内部有压强存在。浸入得越深，水柱移动得越远。说明越深处，压强越大。也可以浸入不同密度的液体中。

2．自制泉水模型

在硬纸板上画出山地和平原，在山地处挖一洞。在塑料瓶底开一小孔插入细管，另一端开口，置于平原处。塑料瓶中倒满水，在细管上夹上夹子。使用时，松开夹子，在液体压强的作用下，水从平原处的开口喷出，形成喷泉。通过改变塑料瓶的高度可以改变喷出水柱的高度。

教学反思

本节设计的实验都较简单，主要是通过教师演示实验的方式进行，学生参与观察现象归纳结论的过程。整个设计中通过安排简单现象发现液体压强的特点，然后利用控制变量的方法，使用压强计进行定性分析，让学生经历科学探究的过程：提出问题——进行猜想——实验探究——收集和处理数据——得出结论，使学生知道研究问题的方法和程序。在设计实验表格时又渗透了“控制变量法”，提高了学生的科学探究能力和解决问题的能力。

连通器的教学也经历了从实例抽象出物理模型，再应用于实例的过程。

本课重点是让学生通过实验，研究液体内部压强的规律，关键是要学生做好实验。课内老师讲解实验步骤、实验注意事项和要研究的问题非常必要。实验中指导学生正确实验、进行观察，如实记录数据，对正确得出结论，非常重要，这是实验成败的关键之所在，也是指导学生学好物理的重要方法。认真实验，认真观察，对提高实验能力，培养学生学习物理的兴趣大有好处。