資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第八章 壓強和浮力
8.2 液體內部的壓強
教學目標：
1.物理觀念：
（1）知道液體對容器底和側壁的壓強；知道液體內部存在壓強。
（2）通過實驗，探究液體壓強與哪些因素有關。
（3）知道液體壓強的分布規律。
（4）能利用液體內部壓強分布規律解釋分析一些簡單的有關問題。
2.科學思維：
理性歸納液體內部壓強規律，建立液柱模型推導液體壓強公式。
3.科學探究：
（1） 通過實驗探究，總結液體壓強分布規律，讓學生初步體會實驗歸納的研究方法。
（2）實驗和理性思維相結合，培養學生的科學探究能力。
4.科學態度與責任：
通過各個環節，激發學生的求知欲，并使學生體驗探究的樂趣，培養學生樂于探究物理知識的精神。
教學重點： 探究液體壓強與哪些因素有關。
教學難點： 推導液體壓強的計算公式。
教學課時：1課時
教學用具：多媒體、試管、側壁有嘴的玻璃管、微型壓強計、水、燒杯、食鹽。
教學互動設計：
1、 創設情景，導入新課
三峽大壩為什么筑成上窄下寬？
2012年6月24日，蛟龍號在西太平洋的馬里亞納海溝試驗海域成功創造了載人深潛新的歷史記錄，首次突破7000米，最深達到7020米海底。
2020年11月10日8時12分，中國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米，創造了中國載人深潛的新紀錄。
為什么“蛟龍”“奮斗者”深海潛水器的外殼要用特種材料制成？
二、新課講授，師生互動
（一）液體的壓強
觀察與思考
如圖所示，放在水平桌面上的木塊會對桌面產生壓強，那么裝在杯子里的水對杯子底部會產生壓強嗎 水對杯子側壁會產生壓強嗎
如圖所示，在容器中加人水后，蒙在容器底部和側壁的橡皮膜明顯地向外凸起，這說明水對容器的底部和側壁都產生了壓強。
由于液體受重力作用，且具有流動性，所以液體對阻礙它下落和散開的容器底和容器壁都會產生壓強。不僅如此，容器內部各部分液體之間也相互擠壓，也會產生壓強。
液體對容器側壁不同位置的壓強是否相同呢 液體內部不同位置的壓強是否相同呢 如果橡皮膜不相同，是否遵循什么規律呢
左下端的橡皮膜向下凸起，說明液體向下有壓強；右側橡皮膜向外凸起，液體對側壁有壓強；向下凸起比向側凸起大，向底的壓強大于向側壁。這遵循什么規律呢？
學生實驗
使U形玻璃管中兩側液面等高并處于面板上零刻度線的位置。用膠管將U形管一端與蒙上薄橡皮膜的小金屬盒(探頭)相連，如圖所示，這樣就做成了一個微小壓強計(piezometer)。當膜受到外力作用而向里凹陷時，U形管兩側液面會出現高度差。
我們可以用微小壓強計來研究液體中不同位置壓強的大小。
U型管兩端的液柱差表示壓強的大小。
1.將微小壓強計的探頭放入水中較淺處(如圖所示)，記錄玻璃管兩側的液面高度差。
2.保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方位，記錄不同情況下玻璃管兩側的液面高度差。
3.改變探頭在探頭水中的深度，重復步驟2。
4.將大燒杯中的水換成濃食鹽水，重復上述步驟。
將實驗數據記錄在表中。
通過上面的實驗探究，對于液體內部的壓強，我們可以得出如下的結論：
（1）液體內部各處都存在壓強。
（2）在液體內同一深度的不同位置處，液體的壓強 ，與探頭的方位 。
（3）液體內部的壓強隨深度的增加而 。
（4）液體內部的壓強跟液體的密度 。
（二）液體壓強的計算
上面的實驗結論只說明了液體內部壓強的定性規律，如果想知道液面下深度為h處的壓強數值,應如何計算呢？如圖所示，在容器中裝有密度為p的液體，要計算液體在深度為h處的壓強p，可在液體中取底面積為S、高為h的一個圓柱形(或棱柱形)液柱為研究對象。
液體靜止時，液柱處于靜止狀態，受平衡力的作用，液柱底面所受的豎直向上的壓力F一定與此液柱所受重力G的大小相等，即G= F。
壓力F=pS，
重力G=mg=ρVg=ρShg，
因此有 ρShg=pS，所以深度為h處液體產生的壓強
p=ρgh。
式中g=9.8 N/kg，
h的單位是m，
ρ的單位是 kg/m3，
p的單位是Pa。
這個公式定量地給出了液體內部壓強的規律。
公式表明，液體內部的壓強與液體的密度和液體的深度有關。
例題1 某礦泉水放在水平桌面上，水的的深度為20cm，瓶底面積為30cm2。求水對瓶底的壓強和壓力。
解： 已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，深度h=0.2m，底面積S=3×10-3m2，
水對瓶底的壓強
p=ρgh=1.0×103kg/m××9.8N/kg×0.2m
=1.96×103Pa；
水對瓶底的壓力
F=pS=1.96×103Pa×3×10-3m2=5.88N
例題2 某杯放在水平桌面上，內裝深度為10cm某種液體，液體對瓶底的壓強為1080pa，求此種液體的密度。
解： 已知液體的深度h=0.1m，底壓強p=1029Pa，
根據液體的壓強p=ρgh得
= / =1080 /(9.8 / ×0.1 )≈1.1×103kg/m3
答：液體的密度為1.1×103kg/m3。
三、總結反思，超越自我
1．液體的壓強產生的原因，液體有重力且具有流動性。
2.液體內部壓強的特點：（1）液體內部向各個方向都有壓強；（2）在同一深度，向各個方向的壓強大小相等；
（3）液體內部的壓強隨深度的增加而增大；
（4）液體內部的壓強跟液體的密度有關。
3.影響液體內部壓強大小的因素是液體的深度和液體的密度。液體壓強的大小p= 。
4.測量液體內部壓強大小的儀器是壓強計。
四、板書設計，整合提升
1. 液體的壓強產生的原因，液體有重力且具有流動性。
2.液體內部壓強的特點：（1）液體內部向各個方向都有壓強；（2）在同一深度，向各個方向的壓強大小相等；
（3）液體內部的壓強隨深度的增加而增大；
（4）液體內部的壓強跟液體的密度有關。
3.影響液體內部壓強大小的因素是液體的深度和液體的密度。液體壓強的大小p= 。
4.測量液體內部壓強大小的儀器是壓強計。
五、大海揚帆，嘗試遠航
1. 下列說法不正確的是（ ）
A. 測量液體內部的壓強的儀器叫做壓強計
B. 由于液體有重力，液體對容器底有壓強
C. 由于液體受重力方向豎直向下，液體內部向上方沒有壓強
D. 由于液體有流動性，液體對容器側壁有壓強
2．關于液體壓強說法正確的是（ ）
A.液體的壓強與液體的質量有關
B.同種液體的壓強與深度有關
C.液體的壓強與底面積有關
D.液體的壓強與方向有關
3．將一未裝滿水的試管由豎直變為傾斜后，水對試管底部的壓強將 （ ）
A.變大
B.變小
C.不變
D.無法判斷
4．著名的“木桶理論”：是指用木桶來裝水，若制作木桶的木板參差不齊，那么它能盛下水的容量，不是由這個木桶中最長的木板來決定的，而是由最短的木板來決定，所以它又被稱為“短板效應”。那么決定木桶底部受到水的壓強大小的是（ ）
A.木桶的粗細
B.木桶的輕重
C.最短的一塊木板
D.最長的一塊木板
5．法國科學家帕斯卡在1648年做了一個實驗（如圖）。在一個封閉的木桶內裝滿水，從桶蓋上插進一根細長的管子，他從樓房的陽臺上向管中灌水，只用了幾杯水,就把桶撐裂了。這個實驗證實了液體的壓強（ ）
A.與液體質量有關
B.與液體深度有關
C.與液體密度有關
D.與液體的底面積有關
參考答案1.C；2.B；3.B；4.C；5.B。
六、作業：P61.T3
課外作業 P61-62.T1、T2、T4。
P62 閱讀材料 探索海洋
教學反思
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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