3.7壓強（第2課時）（導學案）七年級科學下冊（浙教版）2

3.7壓強（第2課時）（導學案）【學習目標】1.了解液體內(nèi)部有壓強；2.了解影響液體內(nèi)部壓強的特點；3.了解液體壓強的影響因素及計算。【學習重點】液體壓強的特點；【學習難點】探究液體內(nèi)部壓強特點；液體壓強計算?！咀灾鲗W習】（此模塊是回顧與預習）1.液體受到重力作用，故液體對容器底部有壓強，液體具有流動性，液體對容器壁有壓強；2.壓強計的原理：當探頭上的橡皮膜受到壓強時，U形管左右兩側(cè)的液面出現(xiàn)高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受壓強的大小，液面的高度差越大，壓強越大。3.液體壓強特點：①液體對容器底部和容器側(cè)壁都有壓強；②液體內(nèi)部向各個方向都有壓強；③同種溶液同一深度，向各個方向的壓強都相等；④液體內(nèi)部的壓強只與液體密度和深度有關(guān)，與液體的質(zhì)量、重力、體積以及容器的形狀、底面積均無關(guān)。⑤液體密度相同時，深度越大，壓強越大；深度相同時，液體密度越大，壓強越大?！菊n堂探究】一、液體內(nèi)部存在壓強1.液體內(nèi)部存在壓強固體會產(chǎn)生壓強，液體是否也會產(chǎn)生壓強呢？活動1．在一段粗管的下端蒙上橡皮膜，如圖所示，將水注入管內(nèi)至約1/3處，橡皮膜的形狀有什么變化？再將水注入管內(nèi)至約2/3處，橡皮膜的形狀又有什么變化？現(xiàn)象：橡皮膜向下凸出，加水越多，凸出越明顯。分析：液體受到重力作用，對底部的橡皮膜產(chǎn)生壓力，使橡皮膜向下凸出。結(jié)論：液體對容器底有壓強，液體深度越大，壓強越大。2．如圖所示，在一個容器的側(cè)壁的出水口處蒙上橡皮膜，將水注入容器內(nèi)至約1/3處，橡皮膜的形狀有什么變化？再將水注入容器內(nèi)至2/3處，橡皮膜的形狀又有什么變化？現(xiàn)象：橡皮膜向外凸出，加水越多，凸出越明顯。分析：液體具有流動性，對阻礙它流動的側(cè)壁產(chǎn)生壓力，使橡皮膜向外凸出。結(jié)論：液體對容器壁有壓強，液體深度越大，壓強越大。大量實驗表明：液體對容器的底部和側(cè)壁都會產(chǎn)生壓強。液體內(nèi)部也存在壓強。液體的深度越大，壓強越大。液體壓強產(chǎn)生的原因液體對容器底部有壓強：液體受到重力的作用；液體對容器側(cè)壁有壓強：液體具有流動性。液體不但對容器的底部和側(cè)壁會產(chǎn)生壓強，液體的內(nèi)部也存在壓強。如果你去游泳，當水面到達胸部時，就會感到胸悶，這正是水的壓強引起的。2.壓強計壓強計：是測量液體內(nèi)部壓強的儀器，液體內(nèi)部壓強的大小可以用壓強計去比較。結(jié)構(gòu)：探頭（由空金屬盒蒙上橡皮膜構(gòu)成）、橡皮管、U形管。原理：當壓強計金屬盒上蒙的橡皮膜受到壓強時，U形玻璃管左右兩管內(nèi)的液面就會出現(xiàn)高度差。橡皮膜受到的壓強越大，兩管內(nèi)液面的高度差越大。注意：壓強計的金屬盒可以轉(zhuǎn)動，從而可以使橡皮膜朝向不同的方向；壓強計使用前要檢驗氣密性，若漏氣，則會影響結(jié)果。二、探究液體內(nèi)部壓強特點1.實驗探究液體內(nèi)部壓強特點液體對容器底和容器側(cè)壁都有壓強，它的大小與哪些因素有關(guān)呢？液體壓強的特點又是怎樣的呢？【提出問題】液體內(nèi)部壓強的大小跟哪些因素有關(guān)？【猜想與假設】根據(jù)生活實例，液體的壓強可能與方向、深度、液體密度等因素有關(guān)。【設計實驗】應用控制變量法，只改變某一個影響因素，通過壓強計觀察液體壓強的變化?！緦嶒炂鞑摹恳后w壓強計、水、燒杯、鹽水?！緦嶒炦^程】（1）探究液體壓強與方向的關(guān)系【實驗步驟】控制探頭深度相同、液體密度相同，改變壓強計探頭的方向，觀察壓強計比較壓強大小?！緦嶒灛F(xiàn)象分析】U形管兩邊液面的高度差不變，即液體內(nèi)部壓強不變。【實驗結(jié)論】液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，同種液體在同一深度向各個方向的壓強都相等。（2）探究液體壓強與深度的關(guān)系【實驗步驟】控制變量：控制探頭方向相同、液體密度相同，增大深度，觀察壓強計比較壓強大小。【實驗現(xiàn)象及分析】深度越深，U形管兩邊液面的高度差變大，即液體內(nèi)部壓強變大?！緦嶒灲Y(jié)論】同種液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大。（3）探究液體壓強與液體密度的關(guān)系【實驗步驟】控制變量：控制探頭深度和方向均相同，增大液體密度，觀察壓強計比較壓強大小?！緦嶒灛F(xiàn)象及分析】盛有鹽水的U形管兩邊液面的高度差更大，即液體內(nèi)部壓強更大。【實驗結(jié)論】液體在同一深度產(chǎn)生的壓強大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體壓強越大。由以上實驗可知：液體內(nèi)部壓強特點①液體對容器底部和容器側(cè)壁都有壓強；②液體內(nèi)部向各個方向都有壓強；③同種溶液同一深度，向各個方向的壓強都相等；④液體內(nèi)部的壓強只與液體密度和深度有關(guān)，與液體的質(zhì)量、重力、體積以及容器的形狀、底面積均無關(guān)。⑤液體密度相同時，深度越大，壓強越大；深度相同時，液體密度越大，壓強越大。2.液體壓強生活實例（1）液體的壓強與深度有關(guān)，深度越深，壓強就會越大，所以潛水服的抗壓能力也要越來越好才行，以保護潛水員的安全。（2）瓶中加水后，水從小孔射出，從下方小孔射出的水流射得更遠，是因為液體深度增加，壓強增大，導致水的流速增大，水流射得越遠。（3）液體的壓強與深度有關(guān)，深度越深，壓強就會越大，則水壩下部壓強更大，根據(jù)??=p??可知，相同面積水壩下部受到的壓力比上部大，所以水壩的下部比上部修建得寬些，使其承受更大的壓力。3.液體壓強計算公式取液體中一段圓柱形液柱進行分析：液面下深度為h處液體的壓強為p=注意：h為液面下某處距離自由液面（與大氣接觸的液面）的豎直距離，不是液面高度?？茖W·技術(shù)·社會·環(huán)境：深海載人潛水器大海神秘莫測，蘊藏著豐富而寶貴的各種資源。自古以來，人類一直在探索：深深的海底究竟有些什么？如何使豐富的海洋資源為人類造福？可是潛入深海并不容易，因為在水下，每下潛10米，壓強就要增大100千帕左右。潛水員穿抗壓潛水服只能下潛到幾百米。為了下潛到海洋的更深處，科學家們研制了各種抗壓的潛水器。深海載人潛水器是深?？茖W考察和資源勘探最基本的作業(yè)裝備，它體現(xiàn)了一個國家的綜合技術(shù)水平。21世紀以來，我國啟動了深海載人潛水器的研制項目。2012年6月27日，我國自行研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在下潛試驗中成功到達7062米的深度。2020年11月10日，我國自主研制的“奮斗者號”萬米載人潛水器在馬里亞納海溝成功下潛至10909米，創(chuàng)造了我國載人深潛的新紀錄。【自我測評】典例1小明同學利用礦泉水瓶做小實驗，在側(cè)壁三個位置鉆上同樣大小的小孔，將瓶子裝滿水，打開瓶蓋水從小孔噴出。圖中的幾種水流現(xiàn)象最接近實際情況的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】由于同種液體的壓強隨深度增加而增大，所以將瓶子裝滿水，深度越大的孔噴射的水平距離越遠，深度越小的孔噴射的水平距離越近，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。典例2如圖，A、B、C是三個圓柱形容器，分別裝有水或酒精（ρ酒精＜ρ水)，A、C兩容器中液體深度相同，B、C兩容器的底面積相同。三個容器底部所受的液體壓強分別為pA、pB、pC，下列判斷正確的是（）A.pA＞pB＞pCB.pC＜pA=pBC.pC＜pA＜pBD.pA＞pB=pC【答案】C【解析】根據(jù)題意知道，圖A、C中，hA=hC，由液體壓強公式p=ρgh及ρ水＞ρ酒精知，pA＞pC，又因為A、B中容器中裝的都是水，hB＞hA，所以pB＞pA，由以上分析知道，pC＜pA＜pB，故C正確，ABD錯誤。故選C。典例3如圖所示，水平桌面上放有底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙兩平底容器，分別裝有深度相同、質(zhì)量相等的不同液體。請回答：（1）甲、乙容器對桌面的壓力分別為F甲、F乙，則F甲（填“＞”、“＜”或“=”）F乙；（2）液體對容器底部的壓強分別為p甲、p乙，則p甲（填“＞”、“＜”或“=”）p乙?！敬鸢浮浚?）=（2）＞【解析】（1）水平桌面上，甲、乙兩個容器中兩種液體質(zhì)量相等，容器的質(zhì)量相等，根據(jù)G=mg可知二者的總重力相等，故容器對桌面的壓力F甲=F乙；（2）從圖中可知乙中液體的體積大于甲中波體的體積，因為液體質(zhì)量相同，根據(jù)ρ=mV可知，ρ甲＞ρ乙，因兩容器中液體的深度相同，根據(jù)p=ρ液gh，液體對杯底的壓強p甲＞p乙典例4在探究“影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”的實驗，小科進行了如圖所示的操作。請回答：（1）如圖1所示為壓強計的各部分結(jié)構(gòu)，它是通過比較來反映被測液體壓強大小的。（2）當金屬盒在空氣中時，U形管兩邊的液面應當相平，而小科同學卻觀察到如圖1所示的情景，此時正確的做法是（）A.無需調(diào)節(jié)，可以直接進行實驗B.需要調(diào)節(jié)，取下軟管重新安裝C.需要調(diào)節(jié)，將右邊支管中高出的液體倒出（3）壓強計調(diào)節(jié)正常后，小科將金屬盒先后浸入到兩杯液體中（已知其中一杯為水，另一杯為鹽水，且液面等高），如圖2甲、乙所示，由此可以確定圖（填“甲”或“乙”）杯中盛的是水。（4）若要探究在同種液體同一深度液體向各個方向的壓強是否相等，正確的操作方法是：?！敬鸢浮浚?）U形管中液面的高度差（2）B（3）甲（4）將壓強計的金屬盒浸在液體中某一深度處，改變金屬盒的方向，觀察U形管兩邊液面的高度差【解析】（1）壓強計是通過U形管中兩側(cè)液面的高度差來反映被測壓強大小的。（2）由圖1知，左邊的液面較低，說明左邊液面受到的壓強大于右邊液面受到的大氣壓；此時應該將軟管卸下來，使管內(nèi)壓強和大