資源簡(jiǎn)介

第2節(jié)　液體的壓強(qiáng)
知識(shí)與技能：
1．了解液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，以及液體內(nèi)部的壓強(qiáng)方向。
2．了解液體壓強(qiáng)大小跟什么因素有關(guān)。
3．認(rèn)識(shí)液體壓強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用——連通器，了解生活和生產(chǎn)中形形色色的連通器。
過程與方法：
1．通過探究，了解液體壓強(qiáng)大小跟什么因素有關(guān)；知道液體內(nèi)部不同深度處壓強(qiáng)的大小和方向。
2．能利用液體的壓強(qiáng)特點(diǎn)來解釋簡(jiǎn)單現(xiàn)象。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
1．通過大量的生活感知和生活經(jīng)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望；通過實(shí)驗(yàn)探究來培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和掌握科學(xué)的探究方法。
2．密切聯(lián)系實(shí)際，提高將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí)。
重點(diǎn)：利用實(shí)驗(yàn)定性探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與密度、深度的關(guān)系。
難點(diǎn)：液體壓強(qiáng)的計(jì)算式的推導(dǎo)。
第1課時(shí)　液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)及大小
多媒體課件，上端開口、下端扎有橡皮膜的玻璃管，一端開口、一端封閉、側(cè)壁開口且蒙有橡皮膜的玻璃管，塑料瓶，液體壓強(qiáng)計(jì)，水，大燒杯，鹽水。
一、情景導(dǎo)入
多媒體播放視頻：奮斗者號(hào)萬米級(jí)海試。(視頻詳見教學(xué)課件)
同學(xué)們觀看完視頻后，試想一下，“奮斗者”號(hào)能夠在深海中航行，為此，它的外殼要用厚鋼板制造，要求很堅(jiān)固，制作潛水器有這么困難嗎？為什么要這樣做？這就涉及今天我們要學(xué)的一個(gè)新的知識(shí)——液體壓強(qiáng)。
哪些同學(xué)有過游泳的經(jīng)歷呢？同學(xué)們積極發(fā)言，都說游到深處感覺胸口更悶。再用課件展示淺海潛水服、深海潛水服，并提問：為什么深海潛水服要比淺海潛水服更厚重些？要揭開這層神秘的面紗，今天我們就來學(xué)習(xí)液體的壓強(qiáng)。
　　
二、合作探究
　感受液體壓強(qiáng)的存在
多媒體展示帕斯卡實(shí)驗(yàn)，感受液體壓強(qiáng)的存在。(視頻詳見教學(xué)課件)
(1)如圖甲所示，將水倒入上端開口、下端扎有橡皮膜的玻璃管。觀察橡皮膜的形狀有什么變化？為什么會(huì)有這樣的變化？說明了什么？
　　　
(2)如圖乙所示，將水倒入一端開口、一端封閉，側(cè)壁開口且蒙有橡皮膜的玻璃管。觀察橡皮膜的形狀有什么變化？為什么會(huì)有這樣的變化？說明了什么？
(3)
丙
如圖丙所示，在塑料瓶同一側(cè)壁不同高度處打孔，然后往里面裝水，可觀察到什么現(xiàn)象？該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？
同學(xué)們仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并交流討論上述問題。
(1)液體內(nèi)部不僅有向下的壓強(qiáng)，還有向側(cè)面的壓強(qiáng)。
(2)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度有關(guān)。
　 探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的影響因素
既然液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，那么液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小跟哪些因素有關(guān)呢？
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：如圖所示為液體壓強(qiáng)計(jì)，它主要由探頭(扎有橡皮膜)和U形管組成。用手輕壓壓強(qiáng)計(jì)探頭上的橡皮膜，U形管兩側(cè)液面出現(xiàn)高度差h，且h越大說明橡皮膜受到的壓強(qiáng)越大。高度差h的大小反映了橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小。
　　
實(shí)驗(yàn)器材：液體壓強(qiáng)計(jì)、水、大燒杯、鹽水。
實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象：①如圖甲所示，保持探頭放在水中的深度不變，改變探頭的方向，U形管兩側(cè)液面的高度差相同。
②如圖乙所示，控制液體的密度相同，改變探頭在液體中的深度，U形管兩側(cè)液面的高度差不同，且深度越大，液面的高度差越大。
③如圖丙所示，控制探頭在液體中的深度相同，改變液體的密度。U形管兩側(cè)液面的高度差不同，且探頭在鹽水中時(shí)高度差比探頭在水中時(shí)要大。
方法總結(jié)：以上分析問題的方法是改變某一個(gè)因素，控制其他因素不變來判斷這個(gè)因素對(duì)液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的影響，這種方法稱為控制變量法。
(1)液體內(nèi)向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，在液體內(nèi)部同一深度，向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。
(2)同種液體(密度相同)，深度越深，液體的壓強(qiáng)越大。
(3)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小還跟液體的密度有關(guān)，在深度相同時(shí)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。
　液體壓強(qiáng)的大小
通過學(xué)習(xí)我們知道液體的壓強(qiáng)與方向無關(guān)，而與深度、液體密度有關(guān)，到底有什么數(shù)量關(guān)系呢？如何知道液體某一位置的壓強(qiáng)大小呢？
同學(xué)們交流討論上述問題，教師引導(dǎo)：既然同一液體的同一深度處，各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等，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。
如圖所示，盛有水的容器中，設(shè)想水中有一高為h，橫截面積為S的水柱。計(jì)算這段水柱對(duì)底面產(chǎn)生的壓強(qiáng)，就能得到水中深度為h處的壓強(qiáng)。
分析：水柱的體積為V＝Sh，水的密度為ρ，水柱的質(zhì)量為m＝ρV，水柱對(duì)底面的壓力為F＝G＝mg＝ρVg＝ρShg，水柱對(duì)其底面的壓強(qiáng)為p＝＝＝ρgh。
深度為h處的液體壓強(qiáng)的公式為p＝ρgh，p——液體的壓強(qiáng)——Pa，ρ——液體的密度——kg/m3，h——液體的深度——m。
第2節(jié)　液體的壓強(qiáng)
第1課時(shí)　液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)及大小
充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從學(xué)生的興趣和已有的知識(shí)水平出發(fā)，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)環(huán)節(jié)，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，突出因材施教，加強(qiáng)自身素質(zhì)的提高。如讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，分析、討論得出結(jié)論，然后進(jìn)行交流。在推導(dǎo)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式的過程中，為了降低難度，教師以提綱的形式引導(dǎo)學(xué)生分析、推導(dǎo)，這樣既使學(xué)生熟悉了前后知識(shí)的聯(lián)系，又加深了對(duì)新知識(shí)的理解。
第2課時(shí)　液體壓強(qiáng)的計(jì)算　連通器
一、情景導(dǎo)入
液體壓強(qiáng)的知識(shí)在自然界和生活中有大量的應(yīng)用。為什么茶壺的蓋子要留一個(gè)小孔？三峽大壩上、下游水位差最高可達(dá)113 m，下游的船只駛往上游，怎樣把這些船只舉高一百多米？今天我們就來學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。
二、合作探究
　液體壓強(qiáng)的計(jì)算
(1)由公式p＝ρgh可知：液體壓強(qiáng)的大小只與密度和深度有關(guān)，而與受力面積無關(guān)。
(2)p＝ρgh適用于求液體的壓強(qiáng)和均勻柱體對(duì)水平面的壓強(qiáng)。h是指液體某處到液體自由面的深度。
(3)液體對(duì)容器底部的壓力不一定等于液體本身的重力，在容器底面積和液體深度一定時(shí)，壓力大小與容器的形狀有關(guān)。
【例】如圖所示是A端開口、B端封閉的L形容器，內(nèi)盛有水，已知B端頂面面積為100 cm2，它離容器底6 cm，A端液面離容器底26 cm。問：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)B端頂面受到水的壓強(qiáng)是多少？
(2)B端頂面受到水的壓力是多少？
分析：本題是液體壓強(qiáng)的計(jì)算問題，解答本題的關(guān)鍵是知道深度是指從液體的自由液面到被測(cè)處的垂直距離，B端頂面受到水的壓強(qiáng)是B處離液面的這段水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)；壓強(qiáng)乘以面積就是容器所受的壓力，據(jù)此試著解答。
解：(1)B端頂面所處的深度：h＝26 cm－6 cm＝20 cm＝0.2 m，B端頂面受到水的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m＝2×103 Pa；
(2)由p＝得，B端頂面受到水的壓力：F＝pS＝2×103 Pa×0.01 m2＝20 N。
　連通器
多媒體展示圖片，觀察它們有什么共同特點(diǎn)？
　　　　　　
這種上端開口、下端連通的容器叫做連通器。連通器里裝的相同的液體時(shí)，當(dāng)液體不流動(dòng)時(shí)，連通器各部分中的液面高度總是相同的。
(1)首先講述船閘就是一個(gè)巨大的連通器，根據(jù)連通器的特點(diǎn)，船只要在修筑了大壩的江河中航行，必須依靠船閘。
(2)我國(guó)三峽工程中的船閘：三峽大壩的雙線五級(jí)船閘。三峽大壩雙線五級(jí)船閘全長(zhǎng)6.4 km，船閘上下落差達(dá)113 m，船舶通過船閘要翻越40層樓房的高度，規(guī)模舉世無雙，是世界上最大的船閘。三峽船閘的閘門非常高大，其首級(jí)人字閘門每扇門高近40 m，寬近20 m，如果平放在地面上，有兩個(gè)籃球場(chǎng)大。
(3)多媒體展示船閘的工作原理。(視頻詳見教學(xué)課件)
第2節(jié)　液體的壓強(qiáng)
第2課時(shí)　液體壓強(qiáng)的計(jì)算　連通器
本課屬于液體壓強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用，對(duì)于連通器，要多舉些例子進(jìn)行說明，特別是日常生活中常見的，如茶壺、衛(wèi)生間的地漏等。不宜作過高要求，只要常識(shí)性了解就行了。
根據(jù)大綱要求制訂出本課教學(xué)目的，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生要能靈活運(yùn)用液體壓強(qiáng)公式p＝ρgh進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。連通器中只能控制在一種液體不流動(dòng)的條件下，而不能引入兩種或兩種以上的液體。對(duì)于為什么連通器內(nèi)裝入一種液體不流動(dòng)時(shí)液面總保持相平的理論推導(dǎo)，只作一般講解，不宜作為本課重點(diǎn)，只要求學(xué)有余力的學(xué)生課后去做，不能要求全體學(xué)生都去推導(dǎo)證明。

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