第2节液体的压强教案和学案内容

地区： 湖北省 - 孝感市 - 应城市

学校：应城市郎君镇中心初中

第2节　液体的压强 初中物理       人教2011课标版

一、知识与技能

知道液体内部压强的特点。
知道液体压强的计算公式。
会用液体压强公式进行简单的计算。
知道影响液体压强大小的因素。

二、过程与方法

通过学生分组实验，运用控制变量的方法，探究液体内部压强的特点。
通过演示实验与理论推导，运用替代法，探究液体压强的计算公式。

三、情感态度与价值观

通过学习液体压强，激发学生强烈的好奇心和求知欲，让学生更加热爱物理，热爱科学。

1、学生已学过质量、密度的概念及相关计算；

2、学生已学过运动和力的关系，会依据物体的运动状态分析物体的受力情况；

3、学生在上节中已学过压力、压强的概念及相关计算；

4、学生对于液体压强有一些生活体验，如在游泳时潜到水底会感到憋气。

重点：液体压强的特点

难点：液体压强的计算

前面我们学了压强，不过都是固体对接触它的物体产生的压强。液体能不能产生压强呢？下面让我们看一个电影片断（投影放映《猎杀U571》电影片断）：第二次世界大战时，一队美国士兵捕获了一艘德国潜水艇，但随即被德国军舰发现。为了躲避德国军舰的炸弹，美国士兵们决定将潜水艇下潜到海底深处去。当潜水艇下潜的深度超过它设计的极限深度时，海水压破潜水艇的舱壁涌射进来。提问：是什么把钢铁做的潜水艇损坏了（“海水”）？这说明液体有没有压强？（“有”）这节课我们就来学习液体压强。（板书课题）

刚才毕竟只是电影中的一个场景，液体到底有没有压强，还要用实验来验证。演示：出示去底蒙有橡皮膜的圆柱形饮料瓶，让学生观察此时橡皮膜是平的（如图1）。向瓶中倒水，看到橡皮膜发生了什么变化？（“橡皮膜向外突出”）（如图2）。该实验表明液体能不能够产生压强？（能）

1、液体内部向哪些方向有压强？

2、液体内部压强的特点有哪些？
3、液体内部压强的大小怎样计算？

（一）探究一：液体内部向哪些方向有压强（投影）

1、提问：上述实验表明：液体能向哪个方向产生压强？（“向下”）
2、提问：液体能不能向上产生压强呢？为了更方便地研究液体压强，我们先来认识一种专门研究压强的仪器——压强计。出示压强计，介绍压强计的构造：U形管、染色水、刻度、橡皮管、蒙有橡皮膜的塑料盒、旋钮。引导学生操作、体验：转动旋钮，可使橡皮膜朝各个方向；用手指轻轻按压压强计的橡皮膜，观察U形管中的液柱的变化；对比：先用较小的力按压橡皮膜，再用稍大点的力按压，观察U形管中液柱的变化有何不同。提问：压强计是通过什么反映橡皮膜受到的压强大小的？（“压强计是通过U形管中液柱的高度差反映橡皮膜受到的压强大小的，高度差越大，表明橡皮膜受到的压强越大”）
3、提问：现在我们要用压强计研究液体向上有没有压强，应该怎么操作？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。
4、提问：液体内部向其它方向有没有压强呢？用压强计怎样研究？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。
5、小结：液体内部向哪些方向有压强？投影并板书：液体向容器底（向下）、容器壁有压强，液体内部向各个方向都有压强。
6、讲授：液体之所以能产生向下的压强，是因为液体受重力。液体之所以向各个方向都有压强，是因为液体能流动。投影：原因：液体有重力，能流动。

（二）探究二：液体内部压强有哪些特点（投影）

1、提问：从影片我们看到，潜水艇开始并没有被海水的压强压坏，而是在下潜到海洋深处时才被压坏的，这让我们猜想到液体压强的大小可能跟什么因素有关？（“深度”）投影：深度增大，液体压强       。用压强计怎样探究？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。投影结论并板书：液体压强跟液体的深度有关，深度越深，液体压强越大。
2、提问：液体向各个方向都有压强，那同一深度处，液体向各个方向的压强有什么关系呢？投影：在同一深度，液体各个方向压强        。用压强计怎样研究？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。投影结论并板书：同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
3、提问：液体压强跟深度有关，液体的种类不同，产生的压强是否相等呢？投影：液体压强与液体的密度       。用压强计研究时，要用到什么研究方法？具体怎样操作？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。投影结论并板书：液体压强还跟液体的密度有关。深度相同时，液体的密度越大，液体压强越大。

（三）探究三：液体压强的大小怎样计算（投影）

1、回顾：压强的计算公式是怎样的？（“p = F/S”）
2、提问：如图3（投影），我们要计算密度为ρ的液体内部任一深度处A点液体压强p的大小，A点受到的液体压力不易测量，点的面积也不好确定，这可怎么办呢？
3、讨论：前面我们看到，瓶子装水后，橡皮膜因受到液体对它向下的压强而向下凸出（出示）（如图4），你能不能利用液体压强使橡皮膜变平？（“把它放到水中”）演示以验证学生的答案（如图5），提醒学生观察：橡皮膜变平时，瓶中的水面比水槽的水面高、低、还是相平？（“相平”）

4、提问：橡皮膜为什么变平了？它受到几个压强？大小有什么关系？（橡皮膜受到瓶内的水对它向下的压强，还受到水槽中的水对它向上的压强，这两个压强大小相等，所以橡皮膜变平了）如图6所示（投影），由于A点是液体中任意深度处的一点，根据“同一深度处液体向各个方向的压强相等”，当橡皮膜与A点在液体中的深度相同时，A点所受液体压强的大小p与橡皮膜所受液体的压强p2大小就相等，即p = p2 = p1，也就是说，如果能计算出p1的大小，就能求出A点的所受的液体压强。

5、推导：师生一起推导（投影）：

6、讲授：p＝pgh 就是液体压强的计算公式（投影）。在这个公式推导的过程中，我们运用了替代法，即用橡皮膜所受的液体压强替代了同深度处A点的压强。请同学们按照上述思路自己再推导一遍。

如图，有甲、乙两桶煤油，底面积S_乙＝3S_甲。(取g＝10Ｎ／kg，ρ＝0.8×10³kg/m³)

(1)甲桶底面受到煤油的压强为多少Pa?

(2)哪桶煤油对底面的压强大些？

(3)哪桶煤油对底面的压力大些？

学生分步思考、解答，教师在黑板上分步示范、指导：

第（1）问：第一步写公式，用什么公式？第二步代入数据，强调本公式中各物理量的单位都要使用国际主单位。

第（2）问：从液体压强的计算公式看，液体压强的大小跟哪些因素有关？跟容器的底面积大小有没有关系？在用p = F/S推导p = pgh的过程中，面积S怎么没有了?

第（3）问：从公式p = F/S可得出F =          ，在p相等时，S越大，则F      。

从液体内部压强的特点、液体压强的计算公式及例题看，液体压强大小与哪些因素有关？填空：液体压强与受压面大小、液体的多少、液体方向         （填“有关”、“无关”），液体压强与液体密度和液体深度         （填“有关”、“无关”）。 液体压强与液体密度和液体深度的具体关系是：液体压强与液体密度         ，与液体深度         。

1、阅读课本P80-P83，重点弄清课本是如何推导出液体压强的计算公式的。

  2、完成课后习题1、2、3、4。

第2节　液体的压强

第2节　液体的压强

前面我们学了压强，不过都是固体对接触它的物体产生的压强。液体能不能产生压强呢？下面让我们看一个电影片断（投影放映《猎杀U571》电影片断）：第二次世界大战时，一队美国士兵捕获了一艘德国潜水艇，但随即被德国军舰发现。为了躲避德国军舰的炸弹，美国士兵们决定将潜水艇下潜到海底深处去。当潜水艇下潜的深度超过它设计的极限深度时，海水压破潜水艇的舱壁涌射进来。提问：是什么把钢铁做的潜水艇损坏了（“海水”）？这说明液体有没有压强？（“有”）这节课我们就来学习液体压强。（板书课题）

刚才毕竟只是电影中的一个场景，液体到底有没有压强，还要用实验来验证。演示：出示去底蒙有橡皮膜的圆柱形饮料瓶，让学生观察此时橡皮膜是平的（如图1）。向瓶中倒水，看到橡皮膜发生了什么变化？（“橡皮膜向外突出”）（如图2）。该实验表明液体能不能够产生压强？（能）

1、液体内部向哪些方向有压强？

2、液体内部压强的特点有哪些？
3、液体内部压强的大小怎样计算？

（一）探究一：液体内部向哪些方向有压强（投影）

1、提问：上述实验表明：液体能向哪个方向产生压强？（“向下”）
2、提问：液体能不能向上产生压强呢？为了更方便地研究液体压强，我们先来认识一种专门研究压强的仪器——压强计。出示压强计，介绍压强计的构造：U形管、染色水、刻度、橡皮管、蒙有橡皮膜的塑料盒、旋钮。引导学生操作、体验：转动旋钮，可使橡皮膜朝各个方向；用手指轻轻按压压强计的橡皮膜，观察U形管中的液柱的变化；对比：先用较小的力按压橡皮膜，再用稍大点的力按压，观察U形管中液柱的变化有何不同。提问：压强计是通过什么反映橡皮膜受到的压强大小的？（“压强计是通过U形管中液柱的高度差反映橡皮膜受到的压强大小的，高度差越大，表明橡皮膜受到的压强越大”）
3、提问：现在我们要用压强计研究液体向上有没有压强，应该怎么操作？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。
4、提问：液体内部向其它方向有没有压强呢？用压强计怎样研究？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。
5、小结：液体内部向哪些方向有压强？投影并板书：液体向容器底（向下）、容器壁有压强，液体内部向各个方向都有压强。
6、讲授：液体之所以能产生向下的压强，是因为液体受重力。液体之所以向各个方向都有压强，是因为液体能流动。投影：原因：液体有重力，能流动。

（二）探究二：液体内部压强有哪些特点（投影）

1、提问：从影片我们看到，潜水艇开始并没有被海水的压强压坏，而是在下潜到海洋深处时才被压坏的，这让我们猜想到液体压强的大小可能跟什么因素有关？（“深度”）投影：深度增大，液体压强       。用压强计怎样探究？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。投影结论并板书：液体压强跟液体的深度有关，深度越深，液体压强越大。
2、提问：液体向各个方向都有压强，那同一深度处，液体向各个方向的压强有什么关系呢？投影：在同一深度，液体各个方向压强        。用压强计怎样研究？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。投影结论并板书：同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
3、提问：液体压强跟深度有关，液体的种类不同，产生的压强是否相等呢？投影：液体压强与液体的密度       。用压强计研究时，要用到什么研究方法？具体怎样操作？学生设计并交流实验方案，然后分组实验，观察实验现象，交流实验结论。投影结论并板书：液体压强还跟液体的密度有关。深度相同时，液体的密度越大，液体压强越大。

（三）探究三：液体压强的大小怎样计算（投影）

1、回顾：压强的计算公式是怎样的？（“p = F/S”）
2、提问：如图3（投影），我们要计算密度为ρ的液体内部任一深度处A点液体压强p的大小，A点受到的液体压力不易测量，点的面积也不好确定，这可怎么办呢？
3、讨论：前面我们看到，瓶子装水后，橡皮膜因受到液体对它向下的压强而向下凸出（出示）（如图4），你能不能利用液体压强使橡皮膜变平？（“把它放到水中”）演示以验证学生的答案（如图5），提醒学生观察：橡皮膜变平时，瓶中的水面比水槽的水面高、低、还是相平？（“相平”）

4、提问：橡皮膜为什么变平了？它受到几个压强？大小有什么关系？（橡皮膜受到瓶内的水对它向下的压强，还受到水槽中的水对它向上的压强，这两个压强大小相等，所以橡皮膜变平了）如图6所示（投影），由于A点是液体中任意深度处的一点，根据“同一深度处液体向各个方向的压强相等”，当橡皮膜与A点在液体中的深度相同时，A点所受液体压强的大小p与橡皮膜所受液体的压强p2大小就相等，即p = p2 = p1，也就是说，如果能计算出p1的大小，就能求出A点的所受的液体压强。

5、推导：师生一起推导（投影）：

6、讲授：p＝pgh 就是液体压强的计算公式（投影）。在这个公式推导的过程中，我们运用了替代法，即用橡皮膜所受的液体压强替代了同深度处A点的压强。请同学们按照上述思路自己再推导一遍。

如图，有甲、乙两桶煤油，底面积S_乙＝3S_甲。(取g＝10Ｎ／kg，ρ＝0.8×10³kg/m³)

(1)甲桶底面受到煤油的压强为多少Pa?

(2)哪桶煤油对底面的压强大些？

(3)哪桶煤油对底面的压力大些？

学生分步思考、解答，教师在黑板上分步示范、指导：

第（1）问：第一步写公式，用什么公式？第二步代入数据，强调本公式中各物理量的单位都要使用国际主单位。

第（2）问：从液体压强的计算公式看，液体压强的大小跟哪些因素有关？跟容器的底面积大小有没有关系？在用p = F/S推导p = pgh的过程中，面积S怎么没有了?

第（3）问：从公式p = F/S可得出F =          ，在p相等时，S越大，则F      。

从液体内部压强的特点、液体压强的计算公式及例题看，液体压强大小与哪些因素有关？填空：液体压强与受压面大小、液体的多少、液体方向         （填“有关”、“无关”），液体压强与液体密度和液体深度         （填“有关”、“无关”）。 液体压强与液体密度和液体深度的具体关系是：液体压强与液体密度         ，与液体深度         。

1、阅读课本P80-P83，重点弄清课本是如何推导出液体压强的计算公式的。

  2、完成课后习题1、2、3、4。

• 优点:

  课件已上传 很好用的

• 缺点:

  无

• 优点:

  教学设计独具匠心，实验探究与理论验证完美结合。

• 缺点:

  可惜网站无法上传课件