沪科版八年级全册第二节 科学探究：液体的压强教案

这是一份沪科版八年级全册第二节 科学探究：液体的压强教案，共14页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感、态度和价值观等内容，欢迎下载使用。
设计说明
利用已有的固体压强的概念，引导学生设计出证明液体压强存在的方法，包括用橡皮膜的形变代表液体压强的存在，用形变的程度代表液体压强的大小等问题。通过对各种方案的归纳总结，使学生认识体会到液体内部存在压强及液体内部压强的方向特点，然后去探究同一深度液体各个方向的压强特点及液体压强与液体密度的关系。在整个探究过程中更强调对学生的启发和引导，使学生在整个探究过程中处于主动，发挥主体地位，同时也在知识的获得过程中充满成就感。
教学目标
【知识与技能】
1.认识液体压强与液体深度和密度的关系，能准确陈述液体压强的特点，能用液体压强的特点来解释简单生产、生活中的问题。
2.能熟练写出液体压强公式，并能进行简单计算。
3.能说出连通器的特点，并能举出一些常见连通器的实例。
【过程与方法】
1.经历探究液体压强特点的实验过程，感受液体的压强。
2.通过探究液体压强特点的实验过程，熟悉使用转换法、控制变量法研究问题。
【情感、态度和价值观】
1.在观察实验的过程中，培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度。
2.通过学生主动探究，让学生体会到科学探究的乐趣和认识规律的快乐，培养学生的动手能力和创新意识。
3.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。
重点难点
教学重点
1.用U形管压强计探究液体内部压强规律；
2.连通器原理及运用。
教学难点
1.利用“理想液柱法”推导液体内部压强公式；
2.船闸的工作原理。
教学方法
转换法：利用U形管压强计，让学生知道液体压强的大小可以通过U形管左右两侧液面出现高度差来体现。
控制变量法：在探究液体压强与哪些因素有关时，可以分别控制多个因素，只改变其中一个因素来进行，从而得出结论。
教具、学具
液体压强的演示装置、水槽、U形管压强计、连通器、水等。
授课时数
2课时
第一课时 液体的压强
教学过程
回顾思考
1.压力的作用效果不仅跟压力的__________有关，还跟压力的__________有关；在探究压力的作用效果跟压力大小的关系时，要保持__________不变，只改变__________，观察泡沫塑料形变的大小如何变化；探究压力的作用效果跟受力面积的关系时，要保持_________不变，改变_________，观察泡沫塑料形变的大小如何变化，这种研究问题的方法叫_________。
2.物理学中，把物体所受________与__________的比叫做压强。
3.压强公式及其变形公式：p＝_____，F＝_______，S＝______。
4.压强的国际单位：_______，简称_____，符号：_____；1 Pa＝______N/m2。
5.增大压强的方法是增大________或减小________；反之，可以用减小________或增大________的方法来减小压强。
导入新课
1.多媒体导入
播放潜水录像，引导学生注意，潜水员穿着笨重、奇特的潜水服。
提问：（1）潜水时都要穿这样的衣服吗？
（2）为什么只有潜到深海时才需要穿这种特殊的服装？
学生讨论:
(1)潜水时不一定都穿潜水服。只有比较深的地方才需要穿，而且到不同深度的海域要穿的潜水服不同。
(2)穿潜水服是为了保护潜水员，海水会对人体施加压力，越深的地方压力（压强）越大。
问题引入：为什么水坝上窄下宽？为什么潜水需要不同的装备？还有海洋馆的潜水员，被压扁的深海带鱼，看起来非常厚重的潜水艇，是不是在水里面存在一双无形的大手对这些东西施加压力作用呢？是不是就可以说明液体内部存在压强呢？
2.情景导入
体验活动：（1）把一个塑料袋注入水，用手托其底面，你的感觉是什么？用手轻推它的侧面，你感觉到什么？多次改变手推侧面的位置，感觉有什么不同？
上述体验表明液体由于受重力作用，对容器底部有压强；液体由于具有流动性对阻碍液体流散开的侧壁也有压强。
（2）将矿泉水瓶的底部用剪刀去掉，在瓶口处蒙上橡皮膜并绑扎，将瓶口慢慢插入水中，你看到了什么？
结合体验活动（1），说明液体内部向各个方向都有压强。
讲授新课
一、液体的压强
1.液体是否能产生压强？
演示（1）：探究液体对容器底部的压强（如图甲）。
现象：底部的橡皮膜向下凸起。
这一现象说明什么？
液体对容器侧壁是否有压强？怎样研究液体对容器侧壁的压强？
演示（2）：探究液体对容器侧壁的压强（如图乙）。
现象：侧壁的橡皮膜凸起。
这一现象说明什么？
提问：液体为什么会对容器底部和侧壁都有压强？
液体由于受重力的作用对容器底部有压强；液体没有固定的形状，具有流动性，因此对阻碍它流散开的容器壁也有压强。
2.阅读教材第149页“迷你实验室”，仔细观察加水后的图8－18（b）的橡皮膜变化，可得结论：液体压强与液体深度有关，深度越深，压强越大。
3.专门测量液体内部压强的仪器：U形管压强计。
观察如图所示U形管压强计的原理: 无力作用在橡皮膜上时，U形管两液面高度差为0；对橡皮膜的压强越大，U形管两液面高度差越大。当把压强计探头放入液体中时,U形管左右两侧液面出现高度差,说明液体对浸入其中的物体有压强。
二、实验探究：液体的压强与哪些因素有关
1.活动：认识压强计
（1）教师示范：展示U形管压强计，用手指轻轻按一按橡皮膜(不宜重按，避免U形管中的水冒出管口)，请同学们观察压强计U形管中两管液面出现的高度差，力稍大点，两管液面的高度差也增大，表明：U形管两管液面的高度差越大，橡皮膜表面受到的压强也越大。
（2）学生仔细观察教师的演示，练习使用液体压强计，认识液体内部有压强。
2.猜想与假设
请大家猜想一下，影响液体内部压强大小的因素有哪些？
学生猜想：深度、密度、方向、容器形状、液体多少等等。
3.设计实验，准备器材
教师提问：这么多因素，在实验中应注意什么？如何设计实验步骤？需要哪些器材？
（准备的两种液体是水和盐水）学生讨论实验方案。
4.进行实验，收集证据
学生完成以下实验，教师对有困难的小组进行指导。


(1) 比较图A、B，底面积不同、深度相同的水的压强。
可得结论： 底面积不同、深度相同的水的压强相同。
(2) 比较图B、G，容器形状不同、深度相同的水的压强。
可得结论： 容器形状不同、深度相同的水的压强相同。
(3) 比较图C、D，密度相同，但深度不同的液体的压强。
可得结论： 密度相同、深度不同的液体的压强不同，深度越深，压强越大。
(4) 比较图E、F，深度相同、密度不同的液体的压强。
可得结论： 深度相同、密度不同的液体的压强不同，密度越大，压强越大。
(5) 比较图G、H、I，同一深度、液体中不同方向的压强。
可得结论：同一深度、液体中不同方向的压强相同。
5.实验结论
学生归纳液体压强特点：
①液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等；
②同种液体(密度相同),深度越大，液体的压强越大；
③不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。
6.分析与论证（理论推导）
（1）师生共同进行如下推导
液柱体积：V=S ℎ
液柱质量： m =ρV=ρSℎ
液柱重力： G=mg=ρgS ℎ
液柱对它底面的压力：F= G
液柱对它底面的压强：p=FS=ρgSℎS=ρgℎ
结论：液体压强的计算公式：p =ρgℎ。
（2）学生讨论：用液体压强的计算公式解释液体内部压强的特点。
引导学生用公式来解释上面探究实验总结出来的液体内部压强的规律。结合公式说明液体内部压强与所取的底面积大小没有关系。
（3）阅读教材第151页信息窗，播放帕斯卡实验录像，引导学生分析原因。
说明：帕斯卡实验中，只用了很少一部分水，结果桶却裂开，说明桶裂开不是因为水的质量和体积，其裂开的原因是液体高度很高，产生了较大的压强。这一实验表明液体的压强与液体的深度有关（而与液体的多少无关）。
课堂小结
1.液体内部压强的特点
液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。
2.液体内部压强的规律：
液体的压强随深度的增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强相等；不同液体的压强还跟它的密度有关系。
3.实验方法：转换法和控制变量法。
4.液体压强的计算公式：p =ρgℎ。
当堂达标
1.如图所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直浸入水中，第一次瓶口朝上，第二次瓶口朝下，两次药瓶在水里的位置相同，哪一次橡皮膜向瓶内凹陷得更多( )

A.第一次 B.第二次
C.两次凹陷得一样 D.橡皮膜不会向瓶内凹陷
答案：B
2.如图所示，容器中装了一些水，A、B、C三点的压强关系为（ ）
A.pA＞pB＞pC B.pA=pB=pC
C.pA