沪科版八年级物理全一册8.2科学探究：液体的压强教案

8.2 科学探究：液体的压强 第 1 课时 液体压强的特点 教学目标 【知识与能力】 知道液体有压强，知道液体内部压强的规律。 教学重难点 【教学重点】 让学生感受到液体压强的存在，并探究液体压强的规律。 【教学难点】 实验探究液体内部压强的特点。 课前准备 水、盐水、橡皮膜、U 形管压强计、底部和侧壁带橡皮膜的容器、大可乐瓶、水槽、形 状不同的容器、矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子等。 教学过程 一、新课引入 师：同学们看大屏幕图片(如图所示)： 1．水坝为什么要上窄下宽？ 2．潜水员为什么到不同深度时要使用不同的潜水服？ (创设问题情境，引起学生的思考，激发学生的学习兴趣和求知欲) 问：这些现象跟什么有关？ 生：跟液体压强有关。 那今天我们就一起来探究液体的压强。 二、新课教学 探究点一 感受液体压强的存在 师：在同学们桌上给大家提供了一些器材：矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、水槽，同 学们可以尝试着通过不同的实验器材具体感受一下液体压强的存在，并注意观察液体压强有 哪些特点，看哪个组想到的办法更多、更好，注意先讨论后实验。 学生讨论后进行实验，教师巡回指导并发现学生好的做法。 (1)往矿泉水瓶中注入水，然后在侧壁不同高度用锥子扎上小孔，会发现水从小孔中喷 出来，证明水对侧壁有压强，而且我们还发现，下面的小孔比上面的喷得远，说明越深的地 方压强越大。 (2)向塑料袋中注入水，发现塑料袋鼓起来了，同样说明水对容器底和侧壁都有压强， 而且方向是向四面八方的。 (3)同样也是用塑料袋，把它套在手上，用皮筋固定住上面，然后放入水中，这时就会 感觉到塑料袋紧贴在手上，这说明水的内部有压强，这个压强的方向是向四面八方的。 (这个实验不但利用了视觉，而且同时还调动了感觉，这一点很好，值得大家学习，他 们又得出了水的内部向各个方向都有压强。) (4)利用矿泉水瓶，在矿泉水瓶周围扎上小孔，然后把它按入水中，发现水从小孔流了 进去，同样也证明水的内部向各个方向都有压强。 师生一起总结出结论：液体压强的特点：(多媒体展示) 1．液体对容器底和侧壁都有压强； 2．液体的内部向各个方向都有压强。 师：那么液体压强产生的原因是什么呢？请同学们稍作讨论，然后回答。 多媒体展示：液体压强产生的原因： 1．由于有重力，所以对容器底部有压强； 2．由于有流动性，所以对容器侧壁和内部都有压强。 探究点二 液体压强的影响因素 师：通过刚才的图片和同学们的实验我们知道了液体压强产生的原因和特点，那么，影 响液体压强大小的因素有哪些呢？能否结合生活中的经验和今天的实验，提出你们的猜想？ 学生分组讨论，然后发言。(由于有了前面的学生实验作为铺垫，学生有了感性认识， 对液体的压强不再陌生，自然会结合刚才的实验和生活中的经验提出自己的猜想。学生猜想 的同时，应让学生说明猜想的依据，并指出这样才是科学的猜想。如果猜想得不够全面，老 师要从旁引导。) 1．提出猜想。 (1)与深度有关：可以从刚才学生的实验中总结出。 (2)与重力、体积、质量有关：如果学生猜想不到，可以引导学生，想刚才的实验中， 如果塑料袋里多装一点水，塑料袋会鼓得更大。 (3)与容器形状有关：如果学生想不到，可以出示可乐瓶和矿泉水瓶，观察它们什么不 同，猜想液体压强是否与容器的形状有关。 (4)与液体密度有关：由于实验桌上摆有三种标有不同标签的液体，学生容易想到。(如 果可以让他们观察桌面) (5)与压强方向有关。可以从刚才学生的实验中总结出来。 师：刚才同学们都提出了自己的猜想，这些猜想是否正确呢？我们可以用 U 形管压强计 来进一步验证。 师：介绍压强计的作用和使用方法。先用摄像头对 U 形管压强计实物进行放大展示，然 后演示：把压强计的金属盒放入水中，观察 U 形管中液面情况，得出结论：液体内部有压强。 从科学的仪器中进一步验证刚才的结论。 2．设计实验。 师：考虑到液体压强可能与多个因素有关，因此在探究中应采用控制变量法。 讨论(同组间进行)：应怎样控制变量(保证哪些量相同，哪些量不同)？讨论后请学生回 答，老师补充。 3．进行实验。 老师先通过演示否定猜想(2)、(3)，这样可以扫清探究中的障碍，避免不必要的麻烦， 然后依次探究猜想(5)、(1)、(4)，先探究方向，再探究深度和密度，这样做更方便，快捷。 探究后由学生派代表发言，说出实验现象和结论：液体压强与所在液体的深度和液体的密度 有关。 4．分析论证。 师：介绍方法(课件演示图片)重点介绍液柱模型的建立。 设想水中有一高度为 h，底面积为 S 的水柱，水的密度为ρ。 学生推导：(由于学生独立推导有难度，所以有如下设计) V＝____________________ m＝____________________ F＝G＝mg＝____________________ p＝F S ＝____________________ 师：从推导出来的公式 p＝ρgh 可以进一步说明液体压强只跟液体的密度和深度有关， 跟液体的重力和体积无关。 为了便于学生记忆，给出一个顺口溜： 不管容器粗和细，哪怕管子斜又曲， 液体压强真稀奇，只看 g 与ρh 值。 师：强调公式 p＝ρgh： 1．h 指深度，即研究的点到最高液面的距离； 2．公式 p＝ρgh 原则上只适用于液体压强。 3．公式中单位统一用国际制单位。 三、板书设计 第二节 科学探究：液体的压强 第 1 课时 液体压强的特点 一、液体压强的存在 液体压强产生的原因。 二、液体压强的影响因素 1．U 形管压强计。 2．液体内部压强的特点。 3．公式 p＝ρgh。 四、教学反思 液体压强的内容比较抽象，学生感受很少，在教学时如果用简单的几个实验演示就说明 液体内部的压强的特点，学生可能难以理解，变成学生强记老师说什么是什么了。因此，本 人在上这节课时，大胆地用一些简单方便的实验器材让学生自己亲身感受液体压强的存在， 并通过观察和感受来归纳液体压强的特点，从中也激发学生的兴趣和学习热情，使学生的发 散性思维得到锻炼。然后再来探究液体压强的影响因素，显得容易得多了。整节课收到了良 好效果：1.将 U 形管压强计用摄像头来展示放大，增强了可视性，促使学生更大程度地参与； 2.学生用塑料袋套在手上来感受液体的内部压强，不仅利用了视觉，同时还调动了感觉，这 点效果非常好，学生的回答超出了我的预想。 第 2 课时 液体压强的应用 教学目标 【知识与能力】 1．常识性了解连通器的原理。 2．知道连通器的应用，能举出日常生活中应用连通器的例子。 3．知道船闸是连通器的应用之一，知道船只通过船闸的简单过程。 4．知道并会使用帕斯卡原理。 教学重难点 【教学重点】 连通器的特点和应用。 【教学难点】 帕斯卡原理的理解与应用。 课前准备 连通器装置、用橡皮管连接的 U 形管、漏斗、茶壶、多媒体课件等。 教学过程 一、新课引入 问题：1.如图所示，家里烧水的壶，浇花的喷壶为什么壶嘴要比壶身高？ 2．如图所示，汽车修理工为什么在千斤顶手柄上施很小的力就能把几吨的车身顶起？ 要解答上述问题，学习了液体压强应用的有关知识就可找到答案。 二、新课教学 探究点一 连通器 实验：两个一次性注射器，一段输液管，滴有红墨水的水，把上述器材按如图所示方式 连接起来，在装置中倒入适量的水(输液管中不能有气泡)，请同学观察。 (1)两注射器一样高时，两管中水面的高低。 (2)两注射器一高一低时，两管中水面的高低。 分析讨论得出结果：在上述两种条件下，两个注射器中的水面都相等，即保持在同一高 度。 连通器：像实验中的两个或多个底部互相连通、上端开口的容器，就叫连通器。 连通器的特点：静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持 在同一高度，处于同一平面。 思考：假如人为地让其中的一个容器中的液面升高，将会发生什么现象，结果怎样？ 实验：把右边注射器提高，让同学们观察并解答上述问题。 分析观察结论可得：当容器中的液面高度不相同时，液体从高的一边流向低的一边，直 到各容器中的液面相平时，液体不再流动。 实例应用：船闸、洗手池的排水管，如图所示。 探究点二 液体压强的传递 实验：把两个注射器的活塞装上去，但活塞和液面间不能有空气，同学观察，在左边活 塞上施向下的推力时，右边的活塞运动情况如何。 观察发现：右边的活塞被推动。 实验结果：密闭液体能传递压强。 法国物理学家帕斯卡研究得出了液体压强的传递规律，帕斯卡原理：加在密闭液体上的 压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。 帕斯卡原理的应用：千斤顶、液压机、汽车的油压制动等。 液压机的原理：液压机的结构如图所示。 两个截面大小不同的容器，底部互相连通，内装液体，各配有密封性很好的活塞。 工作原理：当对小活塞施一个向下的压力 F 小时，就对液体产生了压强 p 小，由于液体能 大小不变地向各个方向传递压强，大活塞就受到等大的压强 p 大，即 p 大＝p 小，根据 p＝F S 得： p 小＝F 小 S 小 ；p 大＝F 大 S 大 。那么F 小 S 小 ＝F 大 S 大 F 大＝S 大 S 小 F 小，即大活塞面积是小活塞面积的几倍，大活 塞受到的力就是小活塞所受力的几倍，从而达到用很小的力产生很大的力的目的。 三、板书设计 第 2 课时 液体压强的应用 一、连通器 1．结构特点：上端开口、底部相互连通。 2．原理：连通器内的同种液体静止时，各容器中的液面总是相平。 二、帕斯卡原理 加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。 四、教学反思 连通器的教学是从实例抽象出物理模型，再应用于实例的过程。本节课的重点是让学生 通过实验，发现连通器的特点以及帕斯卡原理。认真实验，认真观察，对提高实验能力，培 养学生学习物理的兴趣大有好处。