初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）第八章 压强第二节 探究：液体压强与哪些因素有关精品教案

这是一份初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）第八章 压强第二节 探究：液体压强与哪些因素有关精品教案，共7页。教案主要包含了液体压强的存在，液体压强的影响因素，连通器，帕斯卡定律等内容，欢迎下载使用。
eq \x(物理观念)
1．知道液体内部存在着压强。了解液体内部压强的特点，知道液体压强的大小与哪些因素有关。
2．理解液体压强的公式，并能够进行简单计算。
3．从物理学角度理解连通器原理。
4．能用液体压强相关知识解释实际生活中的现象。
eq \x(科学思维)
1．能收集证据，分析总结出液体压强的特点。
2．能通过设想的液柱，推导出与液体压强有关的结论。
3．能对问题解决方法提出质疑。
eq \x(科学探究)
1．学会用U形管压强计测量液体压强的方法，并完成“探究液体压强与哪些因素有关”的实验，通过观察实验现象、采集实验数据，归纳总结出影响液体压强的因素，深入了解液体压强的特点。
2．体验“控制变量法”与“转换法”的研究过程，提升综合的科学探究能力。
eq \x(科学态度与责任)
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。培养严谨细致、实事求是的科学精神。
2．能从连通器原理在日常生活中的应用初步认识物理与日常生活之间的紧密联系。
3．了解三峡工程的建造，体会中华民族的智慧与勇气，增强民族自豪感。
教学重点：1.让学生感受到液体压强的存在，并探究液体压强的规律。2.连通器的特点和应用。
教学难点：探究液体压强与哪些因素有关。
水、盐水、橡皮膜、U形管压强计、可乐瓶、水槽、形状不同的容器、矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、连通器装置、多媒体课件等。
师：同学们看屏幕图片(如图所示)。
1．水坝上窄下宽。
2．潜水员到不同深度时要使用不同的潜水服。
师：这些现象跟什么有关？
生：跟液体压强有关。
师：那今天我们就一起来探究液体的压强。
探究点一 液体的压强
师：在桌上给大家提供了一些器材，有矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、水槽，同学们可以尝试着通过不同的实验器材具体感受一下液体压强的存在，并注意观察液体压强有哪些特点，看哪个组想到的办法更多、更好，注意先讨论后实验。
学生讨论后进行实验，教师巡回指导并发现学生好的做法。
(1)往矿泉水瓶中注水，然后在侧壁不同高度用锥子扎上小孔，会发现水从小孔中喷出来，证明水对侧壁有压强，而且我们还发现，下面的小孔比上面的小孔喷得远，说明越深的地方压强越大。
(2)向塑料袋中注水，发现塑料袋鼓起来了，同样说明水对容器底和侧壁都有压强，而且方向是向四面八方的。
(3)同样也是用塑料袋，把它套在手上，用皮筋将塑料袋袋口在手腕处封口，然后将套有塑料袋的手放入水中，这时就会感觉到塑料袋紧贴在手上，这说明水的内部有压强，这个压强的方向是向四面八方的。(这个实验不但利用了视觉，而且还调动了感觉，这一点很好，值得大家学习，他们又得出了水的内部向各个方向都有压强)
(4)利用空的矿泉水瓶，在矿泉水瓶周围扎上小孔，然后把它按入水中，发现水从小孔流进矿泉水瓶，同样证明了水的内部向各个方向都有压强。
师生一起总结液体压强的特点：(多媒体展示)
1．液体对容器底部和侧壁都有压强。
2．液体的内部向各个方向都有压强。
师：那么液体压强产生的原因是什么呢？请同学们稍做讨论，然后回答。
多媒体展示液体压强产生的原因：
1．由于有重力，所以对容器底部有压强。
2．由于有流动性，所以对容器侧壁和内部都有压强。
探究点二 实验：探究液体压强与哪些因素有关
师：通过刚才的图片和同学们的实验我们知道了液体压强产生的原因和特点，那么，液体压强的大小与哪些因素有关？能否结合生活中的经验和今天的实验，提出你们的猜想？
学生分组讨论，然后发言。老师要从旁引导，使猜想更全面。
1．提出猜想。
(1)与深度有关。
(2)与重力、体积、质量有关。如果学生猜想不到，可以引导学生(在塑料袋注水实验中引导，如果塑料袋里多装一点水，塑料袋会鼓得更大)。
(3)与容器形状有关。如果学生想不到，可以出示可乐瓶和矿泉水瓶，观察它们什么不同，猜想液体压强是否与容器的形状有关。
(4)与液体密度有关。由于实验桌上摆有三种标有不同标签的液体，学生容易想到(可以让他们观察桌面)。
(5)与压强方向有关。
师：刚才同学们都提出了自己的猜想，这些猜想是否正确呢？我们可以用U形管压强计来进一步验证。
师：介绍压强计的作用和使用方法。先用摄像头对U形管压强计实物进行放大展示，然后演示。把压强计的金属盒放入水中，观察U形管中液面情况，可得出液体内部有压强。从科学的仪器中进一步验证刚才的结论。
2．设计实验。
师：考虑到液体压强可能与多个因素有关，因此在探究中应采用控制变量法。
讨论(同组间进行)：应怎样控制变量(保证哪些量相同，哪些量不同)？讨论后请学生回答，老师补充。
3．进行实验。
老师先通过演示否定猜想(2)、(3)，这样可以扫清探究中的障碍，避免不必要的麻烦，然后依次探究猜想(5)、(1)、(4)，先探究方向，再探究深度和密度，这样做更方便、快捷。
按照以下步骤进行实验：
(1)把探头放进盛水的容器中，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看看同一深度各个方向的压强是否相等。
(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)将水换成盐水，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。
老师提醒学生，实验前应检查装置的气密性，若放入液体前出现U形管中液面不平时，请拆掉胶管接头处，重新安装U形管压强计。
让学生完成实验后进行交流、讨论与总结。
最后老师进行总结：在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强大小相等，深度越深，压强越大；在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越大。
4．液体压强的计算公式。
师：重点介绍液柱模型的建立(演示图片)。
设想水中有一高度为h，底面积为S的水柱，水的密度为ρ。
学生推导。(由于学生独立推导有难度，所以有如下设计)
V＝____________________
m＝____________________
F＝G＝mg＝____________________
p＝ eq \f(F,S) ＝____________________
师：从推导出来的公式p＝ρgh可以进一步说明液体压强只与液体的密度和深度有关，跟液体的重力和体积无关。
为了便于学生记忆，给出一个顺口溜：
不管容器粗和细，哪怕管子斜又曲，
液体压强真稀奇，只看g与ρh值。
师：强调公式p＝ρgh。
(1)h指深度，即研究的点到自由液面的距离。
(2)公式中物理量的单位统一用国际制单位。
探究点三 与液体压强相关的应用实例
1．连通器。
我们已经知道液体具有压强，那么在我们的生活中是否有用到液体压强的相关知识呢？
实验：现提供两个一次性注射器、一段输液管，把上述器材按如图所示的方式连接起来，在装置中倒入适量的红墨水(输液管中不能有气泡)，液面静止后，请同学观察下列两种情况时两个注射器中液面的高低。
(1)两个注射器一样高时。
(2)两个注射器一高一低时。
分析讨论得出结果：在上述两种情况下，两个注射器中的液面高度都相等，即液面相平。
连通器：上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。
连通器的特点：静止在连通器内的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。
思考：假如让其中的一个容器中的液面升高，将会发生什么现象？最后静止时液面高低的情况是怎样的？
实验：把右边注射器往上提，让同学们观察并解答上述问题。
分析观察可得结论：当容器中的液面高度不相等时，液体从高的一边流向低的一边，直到各容器中的液面相平时，液体不再流动。
实例：船闸、洗手池的排水管，如图甲、乙所示。
2．帕斯卡定律。
让学生阅读P192“拓展一步”。
法国物理学家帕斯卡研究得出了液体压强的传递规律——帕斯卡定律，即：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
帕斯卡定律的应用：液压千斤顶、液压机、汽车的油压制动等。
工作原理：两个活塞与同一容器的液体相接触，施加于小活塞的压强大小不变地被液体传递给大活塞，大活塞便可以产生一个与其横截面面积成正比的力。
第二节 探究：液体压强与哪些因素有关
一、液体压强的存在
液体压强产生的原因。
二、液体压强的影响因素
1．U形管压强计。
2．液体压强的特点。
3．公式p＝ρgh。
三、连通器
1．结构：上端开口、底部互相连通。
2．特点：静止在连通器内的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。
四、帕斯卡定律
加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
液体压强的内容比较抽象，学生感受很少。在教学过程中如果用简单的几个演示实验就说明液体内部压强的特点，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，为了让学生更好地理解压强，我大胆地用一些简单方便的实验器材让学生自己亲身感受液体压强的存在，并通过观察和感受来归纳液体压强的特点，从中也激发了学生的兴趣和学习热情，使学生的发散性思维得到锻炼。然后再来探究液体压强的影响因素，就显得容易得多了。在课堂上的一些行为收到了良好效果：1.将U形管压强计用摄像头来展示放大，增强了可视性，促使学生更大程度地参与。2.学生用塑料袋套在手上来感受液体内部的压强，不仅利用了视觉，同时还调动了感觉，这点效果非常好，学生的回答超出了我的预想。
而液体压强的应用是从实例抽象出物理模型，再应用于实例的过程。重点是让学生通过实验，归纳总结连通器的特点。通过促使学生认真实验，认真观察，可以提高学生的实验能力，并且培养学生学习物理的兴趣。