滬科版初中物理八年級8.2 科學(xué)探究：液體的壓強(qiáng) 教案

第第頁滬科版初中物理八年級8.2科學(xué)探究：液體的壓強(qiáng)教案8.2液體的壓強(qiáng)

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識與技能

1.理解液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強(qiáng)的原因

2.理解液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點（難點）

3.會用p=ρgh進(jìn)行簡單的計算（重點）

4.知道連通器的原理和生活應(yīng)用

（二）過程與方法

1．經(jīng)歷探究液體壓強(qiáng)特點的實驗過程，感受液體的壓強(qiáng)。

2．通過探究液體壓強(qiáng)特點的實驗過程，熟悉使用轉(zhuǎn)換法、控制變量法研究問題。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1．在觀察實驗的過程中，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。

2．通過學(xué)生主動探究，讓學(xué)生體會到科學(xué)探究的樂趣和認(rèn)識規(guī)律的快樂，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。

3．密切聯(lián)系實際，提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識。

【教學(xué)重難點】

物質(zhì)存在的狀態(tài)不同，壓強(qiáng)表現(xiàn)的特點也不同。壓強(qiáng)的概念包含固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)。本節(jié)從液體具有流動性和受重力作用出發(fā)研究液體壓強(qiáng)的特點。液體壓強(qiáng)知識綜合性較強(qiáng)，它是在學(xué)習(xí)了密度、力、平衡力和壓強(qiáng)的基礎(chǔ)上展開的。這些知識又為后面浮力的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容由“液體壓強(qiáng)的特點”“液體壓強(qiáng)的大小”“連通器”三部分內(nèi)容組成，重點是液體壓強(qiáng)的特點和液體壓強(qiáng)的大小。為了能讓學(xué)生有直觀的感性認(rèn)識，較好地理解液體壓強(qiáng)的特點，建議讓學(xué)生經(jīng)歷探究液體壓強(qiáng)特點的實驗過程。在引導(dǎo)學(xué)生通過實驗定性研究液體壓強(qiáng)特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合建立的物理模型進(jìn)行分析，推導(dǎo)出液體壓強(qiáng)跟液體深度和密度的定量關(guān)系。這種從定性到定量的認(rèn)識過程，有助于深化學(xué)生對液體壓強(qiáng)特點的理解。本節(jié)的難點是應(yīng)用液體壓強(qiáng)特點和液體壓強(qiáng)公式解決實際問題。連通器的內(nèi)容，體現(xiàn)了液體壓強(qiáng)知識在生產(chǎn)生活中的重要作用。建議教師通過對我國三峽船閘的介紹，對學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度與價值觀方面的教育。

重點：是液體壓強(qiáng)的特點和液體壓強(qiáng)的大小。

難點：是應(yīng)用液體壓強(qiáng)特點和液體壓強(qiáng)公式解決實際問題。

【教學(xué)方法】

實驗探究法、類比法

【教學(xué)器材】

多媒體課件、壓強(qiáng)計、燒杯、水、鹽水、飲料瓶、橡皮膜

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入新課

1．出示圖片：有一位名叫約翰·墨累的海洋學(xué)家曾經(jīng)做了一個有趣的實驗。他將玻璃管的兩端燒熔封閉，用帆布包緊后裝進(jìn)銅管里，銅管的上端開有小孔可以讓水進(jìn)入，再把這根銅管沉到5000米的深海。當(dāng)他把銅管提上來時，不禁驚呆了：帆布里的玻璃全變成雪花狀的玻璃粉!

2．提出問題：為什么深海處，玻璃全變成雪花狀的玻璃粉!

3．播放視頻：泰坦尼克號片段，顯示海水的“力量”，說明液體也有壓強(qiáng)，引入新課。

二、授課過程

（一）活動與探究1：液體壓強(qiáng)的特點

創(chuàng)設(shè)情境：在學(xué)生知道液體中存在壓強(qiáng)的基礎(chǔ)上，請學(xué)生談一談，生活中有關(guān)液體壓強(qiáng)的親身體驗。比如游泳或泡澡時有什么感受

學(xué)生活動：思考討論，游泳或泡澡時感到胸悶，認(rèn)識到身體四周的液體對身體都有壓強(qiáng)，說明液體壓強(qiáng)與固體壓強(qiáng)在方向上有不同。

演示實驗

問題：通過實驗現(xiàn)象說明了什么

學(xué)生活動：分析現(xiàn)象進(jìn)行歸納。

1.液體內(nèi)部不只有向下的壓強(qiáng)，還有向側(cè)面的壓強(qiáng);

2.液體中的壓強(qiáng)與深度有關(guān)。

分析：液體受重力，同是液體具有流動性，容器壁阻礙液體向四周流動，所以液體對容器底和側(cè)壁都有壓強(qiáng)。也就是說，液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)。

(教學(xué)說明：通過魚和抗壓服、圖1、圖2的實驗讓學(xué)生認(rèn)識到液體中有壓強(qiáng);液體對容器底有壓強(qiáng);對容器壁也有壓強(qiáng)。進(jìn)一步認(rèn)識到液體中向各個方向都有壓強(qiáng)。)

實驗論證：演示實驗(播放光盤)

演示步驟：

1.介紹壓強(qiáng)計：用手輕輕按一按探頭的橡皮膜，請同學(xué)們觀察壓強(qiáng)計U形管中液面出現(xiàn)的高度差。力稍大一點，管中的液面高度差變大，這表明U形管中液面高度差越大，橡皮膜表面受到的壓強(qiáng)也越大。

2將探頭浸入水中，U形管中液面出現(xiàn)高度差。

3.將探頭的橡皮膜在同一深度朝向不同方向，發(fā)現(xiàn)U形管中液面的高度差基本不變。

4.將探頭的橡皮膜浸在更深處，發(fā)現(xiàn)U形管中液面的高度差變大。

5.將探頭的橡皮膜浸入鹽水中的同一深度，發(fā)現(xiàn)U形管中液面的高度差變大。

學(xué)生活動：分析歸納實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論。

(教學(xué)說明：本實驗的設(shè)計目的是通過對實驗現(xiàn)象的定性分析，增加學(xué)生對液體壓強(qiáng)的感性認(rèn)識，初步認(rèn)識液體壓強(qiáng)在方向和大小上的特點。同時進(jìn)一步熟悉控制變量的方法，鍛煉學(xué)生的分析歸納能力。有條件的學(xué)校也可以將本實驗變?yōu)閷W(xué)生實驗，以增加學(xué)生的實踐機(jī)會，鍛煉學(xué)生的動手能力)

（二）活動與探究2：液體壓強(qiáng)大小的計算方法

創(chuàng)設(shè)情境：通過學(xué)習(xí)知道液體的壓強(qiáng)與方向無關(guān)，而與深度、密度有關(guān)。到底有什么數(shù)量關(guān)系呢

問題：如何知道液體某一位置的壓強(qiáng)大小

學(xué)生活動：學(xué)生討論，教師引導(dǎo)：既然同一液體在同一深度處，各個方向的壓強(qiáng)相等，那么只需要算出某一位置液體豎直向下的壓強(qiáng)就可以了。根據(jù)教師設(shè)計的問題探索公式。

(播放光盤)

液體某一位置處豎直向下的壓強(qiáng)是由于該位置受到上方液體的壓力產(chǎn)生的，并且大小等于上方液體的重力。根據(jù)壓強(qiáng)的計算方法，還需知道受力面積。不如算出該位置液體橫截面上受到的壓強(qiáng)。

該位置上方水柱高為h，橫截面積為s，液體的密度為ρ，則該位置上方的液體柱體積為v=sh質(zhì)量為m

壓力為f=g=mg=ρshg

壓強(qiáng)為p=f/s=ρshg/s=ρgh

深度為h處的液體壓強(qiáng)公式p=ρgh

總結(jié)：這種研究問題的方法是模型法。

問題：1.公式中各個字母所代表的物理意義是什么單位是什么

2.根據(jù)公式解釋一下液體的壓強(qiáng)特點。

3.根據(jù)公式說一說液體壓強(qiáng)與什么因素有關(guān)與所取面積有關(guān)嗎

學(xué)生活動;思考討論。

(教學(xué)說明：公式的推導(dǎo)應(yīng)該完全放給學(xué)生，憑借學(xué)生已有的知識完全能夠解決，教師提供填空題的形式幫助學(xué)生形成物理模型，做好引導(dǎo)，切不可教師推導(dǎo)出公式只要求學(xué)生記憶。公式得到后，還要充分解釋各個字母的物理意義，特別是h代表的是深度而不是高度?？梢越柚毩?xí)進(jìn)行鞏固)

問題：底面積分別為0.1m2和0.5m2的玻璃筒，分別盛有0.3m高的水柱，兩桶水對桶底分別產(chǎn)生多大的壓強(qiáng)

學(xué)生活動：學(xué)生自己解答。

(教學(xué)說明：多數(shù)學(xué)生受固體壓強(qiáng)公式的影響，較難接受液體壓強(qiáng)與容器底面積無關(guān)的事實。大多數(shù)學(xué)生在解答該題時會采取分別計算壓強(qiáng)大小的方法，這樣在加強(qiáng)了對公式的理解和記憶的同時，通過計算結(jié)果有力的證實了這一問題，糾正錯誤認(rèn)識，使學(xué)生認(rèn)識到對問題的分析不能憑借想當(dāng)然，憑空臆造)

（三）連通器

創(chuàng)設(shè)情境：液體壓強(qiáng)的知識在自然界和生活中都有大量的應(yīng)用。利用自制的泉水演示模型演示泉水噴涌的過程。降低塑料瓶的位置，泉水噴涌的高度也降低。

問題：1.為什么泉水會涌出地面，并且會噴射較高的高度

2.為什么降低塑料瓶的位置，泉水噴涌的高度也降低

3.如果降低塑料瓶的位置與泉眼相平，泉水還會涌出嗎

學(xué)生活動：觀察實驗現(xiàn)象，思考回答。

結(jié)論：這種上端開口、下部連通的容器叫做連通器。連通器里的液體不流動時，各容器中的液面高度總是相同的。

問題：生活中還有哪些連通器(播放光盤)

學(xué)生活動：學(xué)生思考并舉例。如水壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器等。

師生共同分析所舉事例是否是連通器。

問題：為什么連通器各容器中的液面高度總是相同的。

展示如右圖所示，假設(shè)在U形管底部有一小薄片，試分析薄片兩端受到的壓力壓強(qiáng)的大小關(guān)系。

學(xué)生活動：討論。如果不相平的話。

(教學(xué)說明：將自然現(xiàn)象移入課堂，激發(fā)了學(xué)生的好奇心，由噴泉到實驗室中的連通器，再到生活中的連通器，經(jīng)歷了由具體到抽象的過程。通過對U形管底部薄片所受壓力壓強(qiáng)的分析，進(jìn)一步理解液體的壓強(qiáng)公式和平衡力。注意在演示連通器時，要使學(xué)生把注意力集中到同一水平面。學(xué)生對水塔可能不知道，教師可以(播放光盤)展示圖片。為了更直觀形象，學(xué)生所舉事例，教師盡量(播放光盤)配以圖片。)

三、課堂練習(xí)

1.利用液體壓強(qiáng)公式解釋攔河大壩為什么修成上窄下寬的形狀

答案：液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大

2.如圖所示，攔河大壩高30m，水庫水位23m，距水底7m處的`a點壓強(qiáng)有多大(g取10N/kg)

答案：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(23m—7m)=1.6×105pa

四、課堂小結(jié)

我們大家共同合作，在浩瀚的物理學(xué)海洋中(配合課題)遨游了一番，雖然我們承受著巨大的壓力(學(xué)習(xí)壓力)，但是這節(jié)課我們過得很愉快，那是因為我們解決了很多疑惑，掌握了很多科學(xué)知識，同學(xué)們能不能總結(jié)一下(播放光盤)

1.液體壓強(qiáng)的特點：(1)液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強(qiáng)

(2)在同一深度，各個方向壓強(qiáng)都相等

(3)同一液體中，深度增大，液體的壓強(qiáng)增大

(4)在深度相同時，液體密度增加，壓強(qiáng)增大

2.液體壓強(qiáng)的計算公式p=ρgh

3.液體壓強(qiáng)的應(yīng)用——連通器，船閘的工作過程

4.建立模型的物理方法

五、布置作業(yè)