人教版（2024新版）八年级下册物理第九章《压强》教案（共5节）

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人教版（2024新版）八年级下册物理第九章《压强》教案（共5节）第1节《压强》教案教学目标物理观念:知道压力的概念,会用力的示意图表示压力;理解压强的概念,理解压强的大小与哪些因素有关;能够用压强公式进行简单的计算。科学思维:通过观察生活中的压强现象,理解压强的概念。通过观察日常生产、生活中的实例,分析增大、减小压强的方法。科学探究:运用控制变量法和转换法探究压力的作用效果与哪些因素有关,加深对压强概念的理解。科学态度与责任:经历观察、实验以及探究等学习活动,培养尊重客观事实、善于观察生活的科学素养。通过探究性学习活动,获得成功的愉悦,积极参与物理活动,激发学习的热情并提高学习的自信心。教学重难点教学重点:探究压力的作用效果与哪些因素有关;运用压强公式解决有关问题。教学难点:压强概念的建立,运用压强公式解决有关问题。教学准备教师准备:气球、砝码、钉床、教学课件。学生准备:海绵、砝码、小桌。教学过程板书设计第1节　压强1.压力(1)定义:物理学中把垂直压在物体表面上的力叫作压力。(2)压力的作用效果:与压力的大小、受力面积有关。2.压强(1)定义:物体所受压力的大小与受力面积之比。(2)公式:p= FS。(3)单位:帕斯卡(Pa)。(4)增大和减小压强的方法。作业设计1.利用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,器材有两瓶完全相同的矿泉水,写出实验过程,并总结实验结论。2.测量自己走路时对路面的压强(1)用体重秤测量出自己的体重为　　　　kg。 (2)算出自己对路面的压力为　　　　N(g取10 N/kg) (3)用刻度尺在白纸上均匀画好边长为1 cm的方格。用任意一只脚与纸面充分接触,在白纸上留下清晰的鞋印。(4)数出带鞋印的格子数为　　　　格。(不足一格时,大于等于半格算一格,小于半格舍去)再乘以每小格的面积。 (5)计算出自己走路时的压强为p=　　　　Pa。 教学反思压强和生活、生产实际及自然现象的联系极为密切,教学中着重培养学生运用规律解释身边常见的现象,进而解决一些实际问题的能力。本节课,本着“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程基本理念,以真实情景为例引入课堂,激发学生探究的求知欲。通过方便、直观的实验探究,使学生认识压力的作用效果与哪些因素有关,帮助学生建立压强的概念。在帮助学生理解压强概念时,采取了与速度、密度的定义方法进行类比的比值法下定义,正是这些方法的不断深入领会与应用,帮助学生丢掉“拐杖”,学习不再依赖于教师,而是主动地参与到知识获取过程中去,这些方法将成为学生终身受用的宝贵财富。第2节《液体的压强》教案教学目标物理观念:通过实验探究液体压强的特点;运用液体内部压强公式进行简单计算;了解连通器的原理及其在生产生活中的应用。科学思维:类比于固体压强,了解液体压强的产生原因;通过观察,知道液体对容器底和容器壁都有压强;经历用“假想液柱”模型推导出液体压强公式的过程,培养抽象思维能力,初步了解假想模型法的研究思路,知道它是物理学的研究方法之一。科学探究:通过实验探究,知道液体内部压强规律,会使用压强计;体会物理实验是研究问题的重要方法,培养由实验数据分析概括物理规律的思维能力。科学态度与责任:通过帕斯卡裂桶实验,培养热爱科学的情感;知道船闸利用了连通器原理,体会科学、技术、社会的紧密联系。教学重难点教学重点:液体内部压强规律,运用液体内部压强公式解决有关问题。教学难点:引导学生建立物理模型,推导液体压强公式;利用实验定性探究液体内部压强与密度、深度的关系。教学准备教师准备:砝码、海绵、侧壁和底部蒙有橡皮膜的塑料管两只、一次性手套、玻璃水槽、连通器、水。学生准备:水(带颜色)、烧杯、U形管压强计、不同密度的液体(水、浓盐水、酒精等)、连通器。教学过程板书设计第2节　液体的压强液体压强产生的原因:液体受重力的作用特点液体内部向各个方向都有压强压强随深度的增加而增加同一深度向各个方向的压强相等计算公式:p=ρgℎ应用:连通器、船闸作业设计设计一个简单的实验,验证液体压强与深度有关。请画出实验装置示意图并简述实验步骤。教学反思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。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,又加深了对新知识的理解。第3节《大气压强》教案教学目标物理观念:通过实验,知道大气压强的存在;了解大气压强的测量方法;通过阅读了解大气压强与高度有关、知道大气压强与沸点的关系。科学思维:通过对托里拆利实验的学习,了解托里拆利实验是将大气压与液体压强相比较。科学探究:观察托里拆利实验演示,动手探究有关大气压强的实验,并能分析有关实验现象,初步解释探究成果,并尝试表述自己的观点和结论。科学态度与责任:能运用大气压强知识解释生产、生活中的一些大气压现象,体会物理与生活的紧密联系,认识物理知识及相关技术对社会发展和人类生活的影响。教学重难点教学重点:体验大气压强的存在,测量大气压强的大小。教学难点:大气压强的测量及应用。教学准备教师准备:教学课件、两根内径差不多的试管、一根稍小的试管、大号针管(带橡皮帽)、70 ℃以上的热水、气压计。学生准备:玻璃杯、纸板、水、吸盘、玻璃板。教学过程板书设计第3节　大气压强1.大气压的存在(1)大气压的概念(2)大气压的特点2.大气压的测量(1)大气压的大小:托里拆利实验的原理(2)标准大气压:p0=1.013×105 Pa3.大气压与人类生活(1)大气压与高度的关系(2)液体沸点与气压的关系(3)应用:高压锅作业设计利用身边的物体,自制简易气压计,观察大气压随高度变化的现象。写出所用的材料、实验方法和实验结论。答案:当气压计外部气压减小时,水柱会升高;当气压计外部气压增大时,水柱会降低。实验过程:利用自制气压计,乘坐电梯,观察气压计水柱的变化,从而得出高度和大气压的关系;或利用自制气压计,在山脚观察水柱的高度,然后到山顶观察水柱的高度。教学反思本节课通过大量的生活现象和小实验,充分证明大气压的客观存在,实验和课件丰富了学生的感性认识,说服力强。教学中针对重点设置了实验,设计实验验证大气压的存在;设计实验测量大气压的数值,本节课的设计注重在学生原有知识的基础上,设计问题引导学生分析实验的原理,拓展学生的思维,真正体会到生活中处处有物理。第4节《跨学科实践:制作简易活塞式抽水机》教案教学目标物理观念:了解活塞式抽水机的基本原理和工作过程,加深对物理学知识的理解。科学思维:尝试应用科学规律解释具体问题,获得初步的分析概括能力,科学探究:经历简易活塞式抽水机的制作过程,提升科学探究能力。科学态度与责任:培养动手能力和创造能力,激发学生对科学制作的兴趣;培养学生的团队合作精神,通过合作完成抽水机的制作,增强学生的团队意识和沟通能力;培养学生的实践能力,通过实际操作,学生可以更深入地理解科学原理,并将理论知识应用到实际生活中。教学重难点教学重点:活塞式抽水机的原理和工作过程,制作活塞式抽水机。教学难点:能够制作简易的活塞式抽水机模型。教学准备教师准备:教学课件、活塞式抽水机模型。学生准备:洗涤液空瓶、筷子、塑料片、水槽、玻璃球、塑料管、烧杯、剪刀、小刀、垫圈、铁丝等。教学过程板书设计第4节　跨学科实践:制作简易活塞式抽水机一、项目提出二、项目分析三、项目实施1.结构:进水口、出水口、圆筒、活塞、阀门等2.原理:大气压强3.制作四、展示交流作业设计对你所制作的简易活塞式抽水机提出优化方案,并根据优化方案进行完善,使你制作的抽水机更实用。记录你的优化完善过程,并将最终的成品与其他同学进行交流。教学反思学生能够通过实验学习活塞式抽水机的工作原理和应用,并培养他们的观察、实验设计和数据分析能力。同时,通过小组合作和反思,学生还能提高团队合作和沟通能力。通过科学制作活塞式抽水机的教学,可以激发学生对科学制作的兴趣,培养学生的动手能力和创造力,同时加深对物理学知识的理解。活塞式抽水机作为一种常见的水泵设备,在日常生活和工业生产中发挥着重要的作用,因此,通过制作活塞式抽水机的教学,不仅可以培养学生的实践能力,还可以让学生更加深入地理解活塞式抽水机的原理和工作过程。第5节《流体压强与流速的关系》教案教学目标物理观念:知道流体压强与流速的关系;了解飞机的升力是怎样产生的。科学思维:通过对鸟类羽翼和飞机机翼形状的观察和探究,认识升力。科学探究:通过实验探究,认识气体的压强跟流速的关系,并解释相关现象。科学态度与责任:通过观察鸟翼模型和飞机模型,感受自然界的奇妙和人类的伟大;通过实验探究,对自然现象保持好奇心和探究热情;养成实事求是,不迷信权威,敢于大胆质疑,追求创新的学习习惯。教学重难点教学重点:理解流体压强与流速的关系。教学难点:运用流体压强与流速的关系解释日常生活中的现象。教学准备教师准备:彩色纸屑、长软管、流体流速与压强关系演示器、飞机机翼模型、托盘测力计、电风扇。学生准备:A4纸、漏斗、乒乓球。教学过程板书设计第5节　流体压强与流速的关系1.流体:具有流动性的液体和气体。2.流体压强:流体流动时产生的压强。3.流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。4.机翼结构:上凸下平。5.飞机升力产生的原因:机翼上、下表面存在着压强差,因而有压力差。作业设计1.发现并解释生活中2~4例流体压强与流速的例子(不能与本节实例重复)。2.利用流体压强与流速的关系,自制喷壶。教学反思流体压强与流速的关系是初中的一个重要规律,是重要的教学内容。本节课,从生活现象走向模拟实验,又回到生活现象和生产实践,帮助学生进一步完善和深化对流体压强与流速关系的认识。教学过程中通过问题情景的层层深入,学生参与实验探究,充分动手、动脑、动口,学生主动参与到学习活动中,充分调动学生学习的积极性和协作学习的精神,使学生真正成为课堂的主人。在教学过程中,学会正确理解和应用科学思维方法,从而进行科学推理、找出规律、形成结论。并能解释自然现象和解决生产生活中的实际问题,增强将物理知识应用于实际的意识,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”。教学环节设计意图一、创设情境　导入新课把充气的气球放在一根钉子的钉尖上,放上重物后,气球被压爆;然后把另一气球放在自制“钉床”上,放上重物后,气球没有被压爆。我们都知道铁钉的钉尖是比较尖锐的,为什么气球放在一根钉子的钉尖上会被压爆,而放在“钉床”没有被压爆呢?学习了“压强”的知识你会找到答案。通过实验引入,设疑引入教学,激发学生求知欲二、新课讲解　探究新知探究点一　压力的作用效果(一)压力的三要素教师展示几种情况下的压力示意图人对地面的压力　　木块对斜面的压力　　图钉对墙壁的压力　　图钉对天花板的压力小组合作学习,完成以下问题:1.压力的方向是怎样的?2.压力的作用点在哪里?3.几种情况下压力等于物体的重力吗?小组讨论后总结:压力的作用点:在受压面上;压力的方向:与受压面垂直并指向受压物体;压力的大小:当物体放在水平面上时,F压=G。我们把垂直作用在物体表面上的力叫压力。小组合作学习,把学习主动权交给学生,体现学生是学习的主体教师点拨(展示课件图片):压力不是重力。压力可以由重力产生,也可以由其他力引起。压力不一定等于重力大小。置于水平面上的物体对水平面的压力大小等于重力的大小。教师播放课件“压力的大小与重力大小的关系”。压力是弹力的一种,压力的作用点在接触面上,方向与接触面垂直;而重力是由于地球吸引而产生的,重力作用点在重心处,方向竖直向下,因此压力与重力是两种性质完全不同的力,二者不能混淆。【拓展延伸】压力和重力的区别与联系比较项目压力重力区别产生原因物体间相互接触且挤压地球的吸引方向垂直接触面竖直向下作用点接触面上重心施力物体产生压力的物体地球联系只有独自静止在水平面上的物体,压力的大小才等于重力的大小,但是压力并不是重力,因为两力的作用点不相同(二)压力的作用效果学生活动1.用手按皮肤,逐渐增大压力,观察压力的作用效果。2.两个手指用同样大的力向中间压一支铅笔,两个手指的感受相同吗?如果逐渐增大力度,尖的那一端感觉有什么变化?(提醒学生注意安全,不要施加很大的力)学生参与活动,并根据自己的感受和观察回答问题。学生:用手按皮肤,手指对皮肤有压力,用的力越大,皮肤陷入越深;用手指顶住铅笔的两端,笔尖、笔帽对手指有压力,笔尖陷入手指深些,笔帽陷入手指浅些。教师引导提出:压力的作用效果跟什么因素有关?学生猜想:压力的作用效果可能跟压力的大小有关,压力的作用效果可能跟受力面积的大小有关。教师:既然压力的作用效果可能跟压力大小、受力面积的大小等因素有关,那么我们要研究跟其中一个因素的关系可采用什么研究方法?学生:控制变量法。教师:那如何设计实验?如何显示压力的作用效果?如何控制和改变压力、受力面积等变量?请大家利用自己手头的器材(如海绵、砝码、小桌等)设计实验探究。学生分组动手实验,进行探究;教师巡视指导。(如用小桌陷入海绵的深度显示压力的作用效果;通过控制放在小桌上砝码的个数控制压力;通过小桌的正放和倒放控制受力面积)学生容易混淆压力与重力,认为压力的作用效果跟重力有关,有必要将压力和重力比较,以使学生正确认识压力的概念,并为压强的教学扫除障碍通过亲身体验,分析现象,引导学生提出问题、进行猜想、设计实验、进行实验、分析和论证,完成科学探究实验压力受力面积压力作用效果甲乙丙学生观察、分析、交流,教师引导学生总结,得出结论:压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关。受力面积一定时,压力越大,作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,作用效果越明显。探究点二　压强过渡:通过前面的探究实验,我们找到了比较压力作用效果的方法:①压力大小相同,比较受力面积;②受力面积相同,比较压力大小。提出问题:如果压力大小和受力面积都不同呢?根据前面我们学习的速度和密度的概念,速度是路程与时间之比,密度是质量与体积之比。请根据速度和密度的概念给压强下定义。学生:压强是压力与受力面积之比,也就是单位面积受到的压力。请同学们自学课本,自学压强的物理意义、定义、公式、单位。学生自学后师生共同总结归纳:压强(1)物理意义:表示压力的作用效果。(2)定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强。(3)公式:　压强=压力受力面积　　p=FS适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,包括气体、固体、液体。(4)单位:压强的国际单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。 1 Pa=1 N/m2 1 Pa表示1 m2面积上所受的压力是1 N。例题1　水平桌面上静止放一本书,书所受的重力为3 N,与桌面的接触面积为5×10-2 m2,计算书对桌面的压强。解　书对桌面的压力F=G=3 N桌面的受力面积S=5×10-2 m2书对桌面的压强p=FS=3N5×10-2 m2=60 Pa书对桌面的压强为60 Pa。例题2　一个质量为50 kg的中学生,它每只脚着地的面积为250 cm2,求他走路时对地面的压强和他站立时对地面的压强。(g取10 N/kg)找两名学生上台板演,其他学生做在学案上,完成后找其他组学生进行点评。解　他走路时对地面的压力F=G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N走路时与地面的接触面积S=250 cm2=2.5×10-2 m2他走路时对地面的压强p=FS=500N2.5×10-2 m2=2×104 Pa当他站立时受力面积是走路时的2倍,站立时的压强为走路时压强的一半,即1×104 Pa。教师进行点拨:(1)在计算的过程中各单位一定要换算成国际单位。(2)要明确受力面积的大小。中学生行走时始终有一只脚着地,受力面积为一只脚的着地面积。(3)还要注意题中压力的大小就是重力的大小。但不是任何情况下,压力的大小都等于重力。通过速度、密度比值定义法类比压强概念,突破教学难点,建立压强概念通过结合实际的基本运算,练习公式使用,规范学生解题过程,学会简单的压强计算拓展:有一质量分布均匀的柱状固体,密度为ρ,底面积为S,高度为h。求对水平面的压强。这个柱体的体积:V=Sh这个柱体的质量:m=ρV=ρSh对水平面压力:F=G=mg=ρVg=ρgSh对水平面压强:p=FS=ρgShS =ρghρ表示密度,单位为千克/米3(kg/m3);h表示高度,单位为米(m);g=9.8 N/kg,p表示压强,单位为帕(Pa)。点拨:①公式p=ρgh只适用于柱形的物体对水平面的压强,不能用于其他形状的物体产生的压强;②柱形的物体对水平面的压强只与物体的密度和高度有关,与物体的底面积、重力等无关。探究点三　增大压强和减小压强的方法过渡:压强在我们生活中很重要,但要真正的学以致用,就要掌握增大压强和减小压强的方法,我们一起来讨论一下如何增大压强和减小压强?(一)减小压强的方法思考:当我们需要压强小一些时,可采用什么方法?教师引导:根据公式p=FS来思考。学生分组交流、讨论,然后回答。教师归纳总结:1.压力一定时,增大受力面积(通常采用的办法)。2.受力面积一定时,减小压力。3.同时减小压力和增大受力面积。活动:让学生举出实际例子并分析。举例:1.坦克很重,不用轮子而装上履带,是为了增大受力面积从而减小压强。2.滑雪者站在雪橇上或脚蹬滑雪板,可以在松软的雪地上滑行,而不会陷入雪中,因为用雪橇或者滑雪板,增大了与雪地的接触面积,从而减小雪地所受的压强。3.钢轨铺设在枕木上,是增大地面的受力面积,减小压强,防止破坏路面。4.严禁汽车超载,减小质量,从而减小地面所受的压力,减小了压强。减小压强的应用:播放视频,两名大一学生在冰面上拍照时,不慎掉入冰水里,无力自救,处境危急。假如你此时正好路过,在确保自身安全的情况下,你该怎么救他们呢?学生观看视频,思考并回答问题。(二)增大压强的方法思考:增大压强的方法有哪些?教师引导:根据公式p=FS来思考。同学交流、讨论后回答。教师归纳总结:1.压力一定时,减小受力面积(通常采用的办法);2.受力面积一定时,增大压力;3.同时增大压力和减小受力面积。通过推导规则柱体对水平面的压强,加深对压力、压强公式的理解和应用,同时为下节学习液体压强公式做铺垫引导学生充分利用压强公式进行分析,说明压强与压力或受力面积之间的关系,从而归纳出增大和减小压强的方法活动:让学生举出实际例子并分析。举例:1.菜刀磨得很锋利,是为了减小与菜的接触面积,以便用较小的力就能产生很大的压强,容易把菜切开。2.针、箭和斧头等工具都是采用减小受力面积的方法来增大压强,这样容易刺穿物体或砍碎物体。3.压路机的碾子质量很大,增大了压力,增大了压强。引导学生注意观察,勤于思考,提高他们应用物理知识解决实际问题的意识和能力三、归纳概括　课堂小结学生总结本节所学知识,教师课件展示。培养学生归纳总结的意识和能力教学环节设计意图一、创设情境　导入新课情境1:1648年一名叫帕斯卡的科学家曾经做过一个有名的实验,同学知道是什么实验吗?今天让我们重温帕斯卡裂桶实验,感受物理的美妙。情境2:同学们见过活带鱼吗?我们在市场上买到的带鱼都是冷冻的,我们再来看一段短片,看一下活的带鱼是什么样的?帕斯卡裂桶实验中为什么细细水管中的水会将木桶撑破?市场上为什么几乎见不到活的带鱼?通过今天的学习,你会找到答案。通过重温帕斯卡裂桶实验激发学生热爱科学的情感通过市场上的带鱼和活带鱼视频,初步了解液体压强,激发学习欲望二、新课讲解　探究新知探究点一　液体压强的特点演示实验1:把砝码放在海绵上,海绵发生形变,是因为砝码对海绵有压力,压力会产生压强,固体可以产生压强,那么液体能不能产生压强。我们通过实验说明。演示实验2:在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜,逐渐加红色墨水观察现象。学生1:没加水时,橡皮膜是平的;当红色墨水倒入后,底部橡皮膜向下凸出。结论:液体对容器底有压强。通过演示实验,探究液体对容器底和容器壁的压强演示实验3:在侧壁有开口的玻璃管上扎好橡皮膜,逐渐加水观察现象。学生2:没加水时,橡皮膜是平的;当红色墨水倒入后,侧壁的出水口处的橡皮膜向外凸出。结论:液体对容器的侧壁有压强。实验结论(课件展示):(1)由于液体受到重力的作用,液体对容器底有压强。(2)由于液体具有流动性,液体对容器侧壁也有压强。教师:液体对容器底和容器壁都有压强,那么液体内部有没有压强?学生活动:学生上台演示,用一次性手套感受液体压强,将手带上一次性手套插入水中,感受塑料手套给手的力,再将手的各面展示给全体同学。说出实验现象和手的感觉。学生:一次性手套贴紧手指,且与手指和手掌的各面都贴紧,说明液体的内部有压强,而且液体内部向各个方向都有压强。探究液体内部压强的特点过渡:液体的内部有压强,那么液体内部压强的大小与哪些因素有关?通过刚才的体验,请你猜想一下与哪些因素有关。并且说明猜想的理由。学生1:方向,将一气球装满水,气球向周围鼓起。学生2:深度,潜水员在不同的深度需要穿不同的潜水服。教师强调深度的意义:深度是指该点到液面的垂直距离。学生3:液体的密度,在同一深度时,液体的密度不同,液体的压强可能不同。教师:我们利用U形管压强计来研究液体内部压强的特点。介绍U形管压强计(课件展示)。1.压强计的构造、原理、使用方法(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?向U形管中加入适量的红色液体,提醒学生注意观察U形管中两边液柱的高度变化。学生发现:当把带有橡皮膜的金属盒放入待测液体中时,U形管中两边液柱的高度不相平,出现了高度差。学生上台亲自参与活动,取材来源于生活,实验现象直观,从生活走向物理介绍压强计的构造和使用方法,为探究液体压强做准备学生观察,回答:通过U形管中两边红色液柱的高度变化来反映橡皮膜所受压强的变化,高度差越大,橡皮膜受到的压强越大,说明待测液体的压强越大。2.科学研究方法师生共同归纳总结:用到了控制变量法、转换法。①控制变量法:液体内部的压强与多个因素有关,每次只能研究与一种因素的关系。②转换法:将U形管压强计的探头放入液体中,根据U形管两管液面的高度差判断液体压强大小。3.请以小组为单位,设计实验探究液体压强的大小与方向、深度和液体密度的关系。小组讨论后进行展示交流,其他小组进行补充。教师课件展示实验步骤。(1)按压橡皮膜观察液柱是否发生变化,检查压强计的气密性;若实验前液面高度不同,需要拆下软管重新安装。(2)把探头放入盛水的容器中,观察液柱变化。保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,探究压强大小与方向的关系。现象:观察到U形管两侧液面高度差　不变　。 结论:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。(3)增大探头在水中的深度,探究液体压强与深度的关系。现象:观察到U形管两侧液面高度差　变大　。 结论:同种液体内部,深度越深,压强越大。(4)换用盐水,保持探头在水和盐水中的深度相同,探究液体压强大小与液体密度的关系。现象:观察U形管两侧液面高度差,在　盐水　(选填“盐水”或“水”)中的高度差大。 结论:深度相同时,液体密度越大,压强越大。实验完成后,小组展示实验现象和实验结论,教师课件展示液体压强的特点。4.实验结论:液体压强的特点(1)液体内部向各个方向都有压强。(2)在同一液体内的同一深度,各个方向的液体压强大小相等。(3)同种液体内部的压强随深度的增加而增大。(4)在相同深度时,液体密度越大,液体压强越大。讨论以下问题:(1)潜水员在不同深度为什么要穿不同的潜水服?答:液体的压强随深度的增加而增大。潜入水中越深,压强越大,所以要穿不同的潜水服。(2)拦河坝截面为什么设计成上窄下宽的梯形?答:因为同种液体中,液体压强随深度增大而增大,因此在水下深度越大,水对坝体的液体压强越大,深度大的地方需要修宽些以增加抗压能力。(3)为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?答:带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂而导致死亡。探究点二　液体压强的计算公式过渡:液体的内部存在压强,那么液体内部的压强的大小如何进行计算呢?小组设计实验方案,学生主动参与,还学习主动权给学生学生展示实验现象并分析实验结论,培养学生分析归纳能力前后呼应,学以致用,从物理走向生活,应用所学物理知识解释生活中实际问题设想在液体某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就可以计算该点受到的液体压强大小。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(课件展示):(1)Sh　(2)ρ液Sh　(3)ρ液Shg　ρ液Shg　(4)ρ液gh教师点拨:公式p=ρgh只适用于液体内部压强的计算,不能用于不规则固体和气体的压强计算,而公式p=FS是压强的定义式,适用于一切固体、液体和气体压强的计算。探究点三　连通器教师演示实验,请同学们观察有什么现象?甲:玻璃连通器　　乙:胶管U形连通器实验1:选择任一个开口端向玻璃连通器(如图甲)中注入红色水,然后将连通器倾斜。实验2:向底部用胶管连通成的U形连通器(如图乙)的玻璃管中注入红色水,上下左右移动侧管。学生观察现象后,积极发言回答。学生1:实验1中,水会从下端连接的部分流到其他开口端的容器中,虽然连通器是倾斜的,但当水不流动时,各容器中水面的高度都相同。学生2:实验2中,不管如何上下移动侧管,当水不流动时,U形管连通器左右两端的液面总保持相平。教师鼓励学生回答,并进行总结。归纳总结:(1)连通器的特点:当连通器中装有同种液体且液体不流动时,各容器中液面保持相平(与容器的粗细和形状等无关)。(2)连通器中液面相平的条件:一是连通器中只有一种液体,二是液体不流动。(若连通器里装有不同种液体,则液体静止时,液面不一定相平)小组合作学习:生活中有哪些连通器的应用,请举例说明。小组代表回答后课件展示。分步推导,降低学生学习的难度通过演示实验,形象直观,激发学生学习兴趣小组合作学习,体现学生的学习主体地位三峡大坝是世界上规模最大的水利枢纽工程,集防洪、发电、航运、水资源利用等为一体,同学们知道船只是怎么通过三峡大坝的吗?教师播放课件:三峡船闸及轮船通过船闸的过程,帮助学生理解船闸的工作原理。学生了解船闸的工作原理和过程。讨论交流:一艘轮船由上游通过船闸驶向下游。甲:打开上游阀门A,闸室和上游水道构成了一个连通器。乙:闸室水面上升到和上游水面相平后,打开上游闸门,船驶入闸室。丙:打开下游阀门B,闸室和下游水道构成了一个连通器。丁:闸室水面下降到跟下游水面相平后,打开下游闸门,船驶向下游。通过简单介绍三峡大坝,厚植爱国情怀通过视频,了解船闸的工作原理三、归纳概括　课堂小结学生总结本节所学知识,教师课件展示。培养学生归纳总结的意识和能力教学环节设计意图一、创设情境　导入新课实验引入:这里有两根内径差不多大的试管,它们重叠起来倒置后,如果不用手托住,你们猜猜会不会掉?在大试管里注入大半试管的水,将小试管慢慢插入大试管中,这时把两管同时倒立过来,注意了,奇怪的事情发生了,发生了什么现象?学生:小试管不但不往下掉,还往上升。教师:小试管为什么会上升呢?学完“大气压强”这一节内容后,你就能找到答案了。抓住学生好奇的心理特点,用直观的教学方法,让学生对生活中与大气压有关的现象产生浓厚的兴趣二、新课讲解　探究新知探究点一　大气压强的存在过渡:请同学们回顾液体压强产生的原因,液体的内部存在压强,我们周围的空气有没有压强。学生:液体由于受重力且具有流动性,所以对浸入其中的物体有压强,同样空气也受重力且具有流动性,所以大气对浸入其中的物体也有压强。教师:我们把这个压强就叫大气压强,简称大气压或气压。你能不能通过实验来证明我们的周围存在大气压强?学生分组进行实验,感受生活中常见的大气压强现象,并解释现象产生的原因。实验1:覆杯实验。覆杯实验的实验步骤实验2:吸盘吸起玻璃板。学生完成实验后,小组代表说明实验现象,并解释原因。小组1:覆杯实验中纸片没有掉下来,杯中的水是满的,并且被纸覆盖,里面没有空气或者里面空气很少,大气压大于杯内水的压强,大气压把这部分水托住。小组2:吸盘能吸起玻璃板,把吸盘内的空气挤出后,吸盘内气压小于大气压强,吸盘被“压”在玻璃板上。气体看不见,大气压强更加抽象,如何使学生确信大气压的存在是非常重要的。在这里让学生亲身去体验大气压的存在教师:生活中关于大气压存在的实例很多,你还能举出哪些例子?学生:吸饮料、拔火罐、钢笔吸墨水、护士打针时用注射器吸取药液、茶壶的盖上都有一个小孔……教师:历史上一个有名的实验有力地证明了大气压的存在,这就是马德堡半球实验,让我们回到过去,来了解这一伟大的发现。播放视频“马德堡半球实验”。探究点二　大气压的测量教师:马德堡半球实验说明了大气压的存在,而且说明大气压强非常大,那么大气压强有多大呢?1643年伽利略的学生托里拆利用1米左右的玻璃管和水银测量了大气压的数值。水银有剧毒,我们视频来了解托里拆利实验全过程。教师播放课件“托里拆利实验”,然后提出问题:(用多媒体展示,引导学生在观看过程中思考、讨论)思考并讨论以下问题:(1)为什么要灌满水银?(2)管内水银面为什么会下降?(3)水银下降后,管内水银柱的上方是否有空气?(4)水银面下降了一段距离后为什么不再下降了?(5)怎样通过计算得出大气压强的大小?教师引导学生根据液体压强公式及密度值算出大气压强的值:p0=ρgh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×760×10-3 m=1.013×105 Pa。教师:托里拆利进行实验时,是在海平面附近完成的,通常把这样的大气压叫作标准大气压p0,标准大气压强的值等于760 mm水银柱产生的压强,即1.013×105 Pa。小组合作学习讨论交流以下问题:(1)如果长玻璃管倾斜,对实验结果有无影响?如果玻璃管倾斜,管内水银柱的长度会增加,竖直高度不会变,不会影响实验结果。(2)把玻璃管换为更组或更细的玻璃管,对实验结果有无影响?水银柱产生的压强跟水银柱的粗细无关,所以把玻璃管换成粗的或细的,管内水银的竖直高度不会改变,不会影响结果。(3)如果把玻璃管换为长度大于1 m的玻璃管,对实验结果有无影响?如果换为长度小于76 cm的玻璃管,实验会出现什么现象?把玻璃管换为长度大于1 m的玻璃管,只要水银柱上方保持真空,管内水银柱竖直高度就不会改变,因而不会影响实验结果;如果换为长度小于76 cm的玻璃管,则水银将会充满玻璃管,水银柱的高度随玻璃管长度改变而改变,管内水银柱产生的压强不是大气压的值,无法测量大气压。了解历史,体会物理与生活的紧密联系通过托里拆利实验,培养学生分析问题、解决问题的能力。加强学生对科学探究环节的评估与反思能力(4)把玻璃管在水银中提起一点或插入一点,对实验结果有无影响?把玻璃管在水银中提起一点或插入一点,管内水银柱的竖直高度不会改变,所以不影响实验结果。(5)当少量空气混入玻璃管中时,对实验有无影响?当有少量空气混入玻璃管中时,管内水银面上方不再是真空的,这些空气有一定的压强作用在管内水银柱上面,会使水银柱高度减小,混入的空气越多,产生的压强越大,管内水银柱越短,所以会影响实验结果,使测量结果变小。除了用长玻璃管和水银可以测量大气压的大小,我们也可以使用吸盘和弹簧测力计粗略测量大气压大小(展示实物)。播放视频“大气压的粗略测量”。现代生活中,人们可以用气压计直接测量大气压的大小(出示实物)。探究点三　大气压与人类生活(一)大气压与高度的关系课件展示:1.大气压的大小与海拔有关:随着高度的增加,空气稀薄,气压减小。2.大气压对人体的影响:高原反应——初次进入高原,空气稀薄,吸进来的空气中含氧量减少,造成缺氧,加之气压较低,使人体出现一些不适症状。(二)大气压与沸点的关系演示实验:用1支大号针管(带橡皮帽)、一杯70 ℃以上的热水。①用针管吸进针管容积的三分之一,70 ℃以上的热水。②将吸有热水的针管口朝上,用橡皮帽堵住针管口,另一只手将针管的活塞使劲往下拉,针管里的水重新沸腾,不断有气泡冒出来;③将针管活塞放松,针管活塞会回到原来的位置,针管里的水不会再冒气泡。请同学们思考:根据实验现象我们可以得出液体的沸点与大气压有什么关系?学生:向下压活塞过程中,针管内气压变小,水重新沸腾,说明气压越低,水的沸点越低;活塞回到原来的位置,针管内气压变大,水的沸点变高,所以不再沸腾。讨论:高山空气稀薄,大气压很小,水的沸点较低所以高山上用普通的锅很难将饭煮熟?怎样才能把饭煮熟呢?教师介绍:高压锅的工作原理(课件展示)。通过生活中的材料进行科学小实验,培养学生对科学的热爱,同时实验现象直观、明显三、归纳概括　课堂小结学生总结本节所学知识,教师课件展示。培养学生归纳总结的意识和能力教学环节设计意图一、项目提出课件展示压水井图片,同学们见过这种可以把水从低处抽到高处的抽水机吗?这种抽水机是上世纪七、八十年代常用的工具,我们来看一段视频。这种压水井的学名是活塞式抽水机,在俄罗斯等国家仍然被广泛使用,并且被认为是天才的发明。今天我们沿着历史的足迹来制作简易活塞式抽水机。通过图片和视频,了解压水井在生活中的应用和发明历史,激发学习兴趣二、项目分析学生自学课本:要制作简易活塞式抽水机,需要完成以下任务。1.了解活塞式抽水机的结构和工作原理。2.设计一台简易活塞式抽水机。3.选择材料,完成制作。三、项目实施1.活塞式抽水机的结构和原理教师展示活塞式抽水机模型,学生上台利用模型抽水。课件展示活塞式抽水机结构示意图。教师提出问题:活塞式抽水机为什么能把水从低处抽到高处?学生思考后小组讨论,小组之间交流活塞式抽水机抽水的过程。学生交流后,小组代表利用活塞式抽水机模型说明抽水过程。明确本节课学习任务通过活塞式抽水机模型,了解基本结构,为下步制作做准备活塞式抽水机利用大气压进行工作。提起活塞时,阀门A关闭,活塞下面空气稀薄,小于外界大气压;低处的水受到大气压作用推开阀门B进入圆筒。向下压活塞时,阀门B受到水压作用而关闭,水不能向下流动,冲开阀门A进入圆筒上部,活塞不停运动,水从出水管不断流出。活塞式抽水机工作示意图课件播放活塞式抽水机工作原理视频,加深对活塞式抽水机原理的理解。2.设计活塞式抽水机小组讨论以下问题(要求充分利用生活中常见的材料或物品):①如何选择一个密闭性的圆筒?②怎样制作活塞?活塞和连接活塞的长杆怎样固定?③从哪儿进水?从哪儿出水?④如何制作两个阀门?讨论完成后,小组展示,其他小组补充完善。①将装洗涤液的空瓶剪下瓶子底部,瓶子上部作为抽水机的圆筒。②将瓶底略剪下一小部分作为活塞,瓶底的外径与瓶子的内径吻合。在瓶底中央打一小孔,将筷子插入小孔,在筷子与活塞接触的上下两面缠绕铁丝固定。③从瓶口处进水,在瓶身处打一小孔,将塑料管插入小孔,作为出水管。④洗涤瓶口处放一玻璃球作为进水阀门;活塞上打一小孔,将塑料片一边黏在活塞上,使塑料片能盖住小孔。3.制作各小组按照课本58页制作过程,设计制作活塞式抽水机,教师巡视指导并拍照,提醒学生注意操作安全。小组合作学习活塞式抽水机工作原理和工作过程,加深对物理知识的理解突破难点,避免盲目实践,养成良好的探究习惯小组合作设计制作活塞式抽水机,增强学生的团队意识和沟通能力四、展示交流各小组展示制作好的活塞式抽水机,并进行调试。1.用制作好的活塞式抽水机抽水,比一比哪个小组制作的活塞式抽水机运转更加流畅,出水更加顺利。2.展示的同时说明各部分的作用,说明选择材料时的想法。3.从理论上分析活塞式抽水机能提升水的最大高度是多少?你制作的抽水机抽水高度能不能达到理论数据,并分析原因。4.提出优化方案,设计一个更好的活塞式抽水机。对制作过程及制作成果及时进行反思,不断改进,培养分析概括能力教学环节设计意图一、创设情境　导入新课实验导入——天女散花实验:教师握住软管的中部使管的上端快速转动,另一只手握住软管的下端靠近彩色纸屑,彩色的纸屑沿着排水管飞出,出现了神奇的一幕,你知道其中的奥秘吗?今天我们就一起来学习“流体压强与流速的关系”,揭开其中的奥秘。通过有趣生动的实验引入本节教学,激发学生的学习欲望二、新课讲解　探究新知探究点一　流体压强与流速的关系同学们,我们学习过液体压强和大气压强,液体内部和大气为什么向各个方向都有压强?学生:是因为气体和液体具有重力和流动性。教师:我们之前学过的液体和气体的压强,是指液体和气体静止的时候的压强规律,气体和液体具有流动性,我们称为流体。当流体流动起来后,压强是否会与静止的时候一样呢?我们通过几个实验进行探究。实验1:将提前折好的拱形纸门放在桌子上,它跟我们一样,现在都在空气中,受不受大气给它的压力呢?那为什么感受不到,拱形纸门也没有被压塌呢?学生回答原因,教师补充。现在同学们从拱形纸门洞口快速吹气,观察拱形纸门的变化,并根据老师的问题尝试解释这一现象。现象:拱形纸门被压塌了。教师引导学生思考:1.拱形纸门被压塌说明纸门内部和纸门外部哪个压强大?2.吹气使门下方的空气流动速度变化了吗?门上面呢?3.空气流动速度变大,压强有变化吗?小组代表:向拱形纸门洞口吹气,拱形纸门内空气流速快,压强变小,小于拱形纸门外压强,所以拱形纸门被压塌。为了验证我们刚才的分析,我们继续通过实验得到最后的普遍规律,请同学们以小组为单位,按照实验要求完成实验,说出实验现象,并能解释这一现象。实验2:“漏斗吹球”比赛。(比赛规则:把乒乓球放在翻转的漏斗中,用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手。又看到了什么现象?)学生亲身参与活动,引起学习兴趣,引发思考。培养学生思考问题的习惯小组同学展示看到的现象,并解释现象产生的原因。提示:我们研究了气体流速与压强的关系,那同为流体的液体也是如此。通过以上实验我们知道了流体的压强与流速的关系是什么?归纳:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。教师:现在你能解释“天女散花”的奥秘了吗?学生:由于在空中快速转动上半部,上面的空气流动速度快,压强小;下面的空气流动速度小,压强大,纸片在压强差的作用下,被压向空中出现上述现象。教师:展示两组生活中的场景,请同学们用“流体压强与流速关系”解释。现象1:为什么列车和地铁站台要画一条安全线?列车开动时,人和列车之间的空气流动速度变快,压强变小,离站台远的地方气体流速慢,压强较大,在内外压强差的作用下,人会被压向列车。现象2:步行在雨中,当我们打伞时,一阵大风吹来,雨伞会被向上“吸”起来,这是为什么?大风吹来时,空气以相同的时间流经伞面和伞下区域,伞上方空气流速快,压强较小;伞下方空气流速慢,压强较大,伞在上下压强差的作用下,被压向上方,所以会被向上“吸”起来。现象3:播放奥林匹克号与霍克号军舰相撞视频。两艘轮船并排航行时,为什么不能靠得太近?学生:当两船并排行驶时,两船之间的流速大,压强要小于外侧的压强,从而使两船逐渐靠近,有相撞的危险,因此两船间的距离不能太近。探究点二　飞机的升力过渡:我们外出旅游或探亲经常坐飞机,飞机不是像鸟一样扇动翅膀飞行的,它的“翅膀”不能扇动,是什么原因使得飞机飞起来的呢?我们先看一段鸟和飞机飞行的视频。教师:通过视频你能发现什么?学生:飞机机翼的形状和鸟的翅膀的形状类似。教师:展示飞机模型,观察有什么特点。学生:机翼上凸下平。演示实验:如图所示,取一个飞机机翼模型放在托盘测力计上,把电风扇置于模型的正前方,当电风扇通电运转时,观察托盘测力计示数的变化。教师:托盘测力计的示数有什么变化?为什么会出现这样的现象?学生:托盘测力计的示数减小,机翼的上方呈弧形,当气流从机翼经过时,上方的流速比下方大,根据流速与压强的关系,机翼上方的空气压强比下方小,于是就产生了使机翼上升的力。教师:空气流经机翼所用的时间是一样的,你能解释飞机升力产生的原因了吗?培养学生善于联系生活中实际,用所学的知识解释生活中常见的现象利用常见的生活现象与前面所学知识相结合引导学生对知识进行更深入的思考,锻炼学生知识拓展的能力学生:因为机翼上凸下平,空气流经机翼所用的时间一样,所以空气流经上表面时流速大,压强小;空气流经下表面时流速小,压强大;机翼上、下表面存在着压强差,因而有压力差,这就是飞机升力产生的原因。教师:联系生活,有的跑车车尾安装了一种“气流偏导器”,主要是为了让跑车高速行驶时,车能更好抓紧地面,增大与地面的摩擦力,从而增加稳定性。以小组为单位,为跑车设计“气流偏导器”。画出“气流偏导器”的形状,并说明原理。小组代表:跑车的“气流偏导器”可以设计为“装反的飞机机翼”,即上表面平直,下表面凸起。跑车高速行驶时,“气流偏导器”下方空气流速较快,压强较小;上方空气流速较慢,压强较大,上方压强大于下方压强,产生向下的压力差,给车身较大的压力,从而增大与地面的摩擦力。通过观察鸟翼模型和飞机模型,利用已有知识解释新的现象,从而获得新的知识,同时感受自然界的奇妙和人类的伟大学以致用,用所学知识解决实际问题三、归纳概括　课堂小结学生总结本节所学知识,教师课件展示。培养学生归纳总结的意识和能力