《第九章 第2节 液体压强》教案（附同步练习）

八年级下册《第九章第2节液体压强》教案第1课时液体压强的特点与计算【教学目标】知识与技能1．通过观察实验，知道液体内部存在着压强。2．认识简易U形压强计。3．了解液体内部压强的特点，知道液体压强的大小跟什么因素有关。过程与方法1．通过演示液体对容器底部和侧壁都有压强，加强观察、分析、归纳的能力。2．通过分组实验，体验用“控制变量”的研究问题方法。3．通过介绍拦河坝，加强应用科学理论解释事物的能力。情感、态度与价值观1．体验科学探究的乐趣，形成善于探究、乐于探究、敢于探究的品质。2．培养学生严谨细致、实事求是的科学精神。3．体验科学规律对生产建设的指导意义，激发学生学习和热爱科学的情感。【教学重点】探究液体内部压强的规律。【教学难点】理解影响液体内部压强大小的因素。【教具准备】压强计、塑料袋、底部扎有橡皮膜的玻璃管、空饮料瓶、锥子、盛有水的水槽、侧面扎有橡皮膜的玻璃管、盐水、压强计、钢尺、多媒体课件等。【教学过程】一、情景引入哪些同学有过游泳的经历呢？同学们积极发言，都说游到深处感觉胸口更闷。再用课件展示浅海潜水服、深海潜水服，并问：为什么深海潜水服要比浅海潜水服更厚重些？要揭开这层神秘的面纱，今天我们就来学习液体的压强。二、新课教学探究点一：感受液体压强的存在多媒体展示帕斯卡实验，感受液体压强的存在。演示：将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃管。提问：橡皮膜的形状有什么变化？为什么会有这样的变化？说明了什么？演示：将水倒入一端开口、一端封闭，侧壁开口且蒙有橡皮膜的玻璃管。总结：容器内的液体对容器的底部和侧壁都有压强。教师点拨：液体和固体一样受到重力作用，因此对容器底部有压强，同时由于液体具有流动性，因此对侧壁也有压强。演示：把下端扎有橡皮膜的玻璃管插入水中。提问：橡皮膜的形状有什么变化？说明了什么？演示：在瓶子同一侧壁不同高度处打洞，然后往里面装水，实验现象说明了什么？学生活动：分析现象进行归纳。结论：(1)液体内部不仅有向下的压强，还有向侧面的压强；(2)液体内部的压强与深度有关。探究点二：研究液体内部压强教师：既然液体内部存在压强，那么液体内部压强的大小跟哪些因素有关呢？用什么器材探究呢？为了方便探究，介绍一种专用仪器——压强计。主要介绍：名称、作用、使用方法。要练习U形管中液面高度差的读数，向学生灌输一种方法——转换法。1．猜想：首先让学生猜想，并说出猜想依据。老师对学生的猜想分类整理，明确探究的方向。2．设计实验：根据猜想，确定该实验的研究方法：控制变量法。学生讨论：怎样采用控制变量法来验证液体压强可能跟液体深度有关；液体压强与方向有关；液体压强可能跟液体密度有关。说出具体的做法。探究一：液体内部压强的大小可能与液体深度有关；记录表格1：实验次数液体种类深度h/cm压强计管中液面高度差ΔL/cm123探究二：液体内部压强的大小可能与液体密度有关；记录表格2：(同表格1)探究三：液体内部压强的大小可能与方向有关；记录表格3：实验前的温馨提示：(1)改变深度方法：松开螺丝，上、下调整即可；(2)改变橡皮膜方向方法：手拿胶管，转动上端的旋钮即可；(3)压强计上的胶管不能弯折；(4)出现U形管中液面不平时，请去掉胶管接头处，重新接好；(5)深度是指从液面向下到某处的竖直距离，用钢尺可以读出深度大小。3．进行实验：老师巡视指导。4．分析论证：完成实验后，引导学生分析表格中数据得出结论。总结：(1)同一种液体的压强随深度的增加而增大；(2)不同液体的压强与密度有关，深度一定时，液体密度越大，压强越大；(3)同一深度的液体向各个方向的压强相等。此时，让学生们来分析深海潜水服为什么比浅海潜水服要厚重些？液体的压强跟液体的密度、深度有关，那么液体内部某处压强的大小如何确定呢？下面我们来研究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度之间的定量关系，利用等效替代法进行推导。分析后，学生完成推导过程，得出液体压强大小的计算公式。同学们可以按下面的步骤思考：1．这个液柱的体积是多大？V＝Sh。2．这个液柱的质量是多大？m＝ρV＝ρSh。3．这个液柱有多重？对平面的压力是多大？F＝G＝mg＝ρgSh。4．平面受到的压强是多大？p＝eq\f(F,S)＝ρgh。因此，深度为h处液体的压强为p＝ρgh。讲解：强调深度的含义，公式说明的问题。实验证明，该公式也适用于不规则容器所盛液体产生的压强。【板书设计】第2节液体的压强第1课时液体压强的特点与计算【教学反思】本节课从学生的生活经验出发，引出为什么深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些？由此激发学生探究的热情。然后利用多媒体展示帕斯卡裂桶实验，进一步激发了学生的兴趣。接着利用身边的器材，设计实验让学生感受液体压强的存在；分析学生所做的实验，探究出液体向各个方向都存在压强，液体压强有大小之分；并根据实验的现象为依据，猜想液体压强大小的影响因素，利用控制变量法设计好实验，进行实验，获取数据后分析论证，探究出液体压强的特点；再理论推导出液体压强的计算公式。不足之处：基础较差的同学对理论推导的公式不理解。第2课时连通器与液体压强的应用【教学目标】知识与技能1．常识性了解连通器的原理。2．知道连通器的应用，能够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．巩固压强的计算公式。过程与方法1．通过对演示实验的观察，了解连通器的工作原理。2．通过对连通器特点的分析，解释生活中有关的现象。情感、态度与价值观1．在观察实验过程中，培养学生的科学态度。2．密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。【教学重、难点】连通器的特点和应用。【教具准备】连通器装置、用橡皮管连接的U形管、茶壶、多媒体课件等。【教学过程】一、情景引入液体压强的知识在自然界和生活中有大量的应用。为什么茶壶的盖子要留一个小孔？三峡大坝上、下游水位差最高可达113m，下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？今天我们就来学习相关知识。二、新课教学1．多媒体展示图片，请同学们观察它们的共同特点(下端都是连通的)，像这三幅图，上端开口而下端连通的容器叫作连通器。2．演示连通器如图所示，在连通器内装入红水，平放在讲桌上，在水不流动时，几个容器中的水面有什么关系？(学生回答：几个容器中的水面相平)教师可用尺子平放在几个容器的水面处，启发学生回答出上面观察到的现象。用黑板擦把连通器的底座垫成倾斜的(即连通器斜放置在讲桌上)，再观察几个容器中的水面是否相平(仍用尺子比一比)，让学生回答(水面仍然相平)。3．小结实验结果：连通器里的水不流动时，各容器中的水面总保持相平。4．如图所示，将图中右面的玻璃管上提和下放，观察其现象跟上面得出的结论是否相同？验证上面所得结论，加深学生对连通器这一特点的认识。5．讲述：如图所示，设液片AB的面积为S，左、右两管内水深分别为h左和h右，由于水不流动，即液片AB左、右两面所受的二力平衡，这两个力同时作用于液片AB上，则左、右两管中的水对液片AB的压强相等；因为两管中同是水(即液体密度相同)，只有两管水深相等，压强才能相等。即h左＝h右，所以左、右两管水面总保持相平。有兴趣的同学，课后可应用公式p＝ρhg，证明h左＝h右。6．列举例子，说明连通器在生活和生产中的应用。我们知道了连通器的这一特点及其具有这一特点的原因后，了解一些它的应用是很有必要的。请同学们举手发言，列举出自己所见到的连通器的例子。然后请同学们课后多观察，了解一下家中哪些地方、哪些部件上应用了连通器。7．讲述船闸(1)首先讲述船闸就是一个巨大的连通器，根据连通器的特点，船只要在修筑了大坝的江河中航行，必须修建船闸。(2)然后介绍我国三峡工程中的船闸。(3)多媒体展示船闸活动，讲述船闸的简单结构和船只从上游经船闸航行到下游的过程(讲述时，请同学看清“闸门”和“阀门”的位置和它们的开闭情况，明确船闸就是一个巨大的连通器)。【板书设计】第2节液体的压强第2课时连通器与液体压强的应用【教学反思】1．本课属于液体压强的应用，要多举些例子进行说明，特别是日常生活中常见的，如茶壶、卫生间的排污管等。不宜作过高要求，只要常识性了解就行了。2．根据大纲要求制订出本课教学目的，不能要求过高。只能控制在一种液体不流动的条件下，而不能引入两种或两种以上的液体。对于为什么连通器内装入一种液体不流动时液面总保持相平的理论推导，只作一般讲解，不宜作为本课重点，只要求学有余力的学生课后去作，不能要求全体学生都去推导证明。3．为了巩固本课所学知识，可布置学生课后说一说船从下游经船闸到上游的简要过程，只要说清楚阀门，以及闸门的开、闭顺序就可以了，不必要求用书面的形式写出来。《第2节液体的压强》同步练习1．小聪在探究液体内部压强的规律时，在同一杯水中先后做了如图9－2－6所示的两次实验，这是为了探究()图9－2－6A．液体内部向各个方向是否都有压强B．液体内部的压强跟深度的关系C．在同一深度，向各个方向的压强大小是否相等D．液体内部的压强跟液体密度的关系2．连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。图9－2－7所示的事例中利用连通器原理的是 ()图9－2－7A．只有(1)(2)B．只有(3)(4)C．只有(1)(3)(4)D．(1)(2)(3)(4)3．三峡船闸是世界上最大的人造连通器。图9－2－8是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打开，下游阀门B关闭。下列说法正确的是()图9－2－8A．闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A两侧的压力相等B．闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力C．闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力D．闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B两侧的压力相等4．1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”，如图9－2－9所示。他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子，然后在楼房的阳台上往管子里灌水。结果，只灌了几杯水，桶竟裂开了。该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是 ()图9－2－9A．水的密度 B．水的深度C．水的体积 D．水的重力5．如图9－2－10装置中，两端开口的U型管装有一定量的水，将A管稍向右倾斜，稳定后A管中的水面将()图9－2－10A．高于B管中的水面B．低于B管中的水面C．与B管中水面相平D．均有可能6．如图9－2－11所示，水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器装有相同质量的水。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是：F甲________F乙；p甲________p乙。(均填“＞”、“＜”或“＝”)甲乙图9－2－117．如图9－2－12所示是我国首台自主设计研发的深海载人探测器“蛟龙号”。“蛟龙号”进行了7000m级海试，最大下潜深度达7062m，此处海水产生的压强约为7×107Pa，以此数据计算：海水对“蛟龙号”每0.05m2外表面产生的压力为________图9－2－128．同一座楼里的水龙头，楼层越高出水速度越小，其中一个重要原因是__________________。如果每层楼高3m，当水龙头全部关闭时，相邻两层相应位置水管内的压强差为________Pa(g取10N/kg)。9．如图9－2－13所示，一平底圆柱状杯子放在水平桌面上，杯子的底面积是60cm2。杯子装上8cm高的水后，杯子和水的总质量是0.6kg，则杯子对桌面的压力大小是________N，杯子对桌面的压强是________Pa；水对杯底产生的压强是________Pa(杯壁的厚度忽略不计，g图9－2－1310．下表是小明同学利用图9－2－14所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据。图9－2－14实验序号深度h/cm橡皮膜在水中的方向U形管左右液面高度差Δh/cm13朝上2.626朝上5.439朝上8.249朝下8.059朝左8.269朝右8.2(1)实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为________。(2)综合分析上述实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：①______________________________________________________，该结论是通过分析比较实验序号________的数据得出来的。②_________________________________________________________，该结论是通过分析比较实验序号________的数据得出来的。11．我国从20世纪70年代开始大规模研制潜水艇，现已达到国际领先水平。2010年7月已完成5000m级深海潜海和科学探测。若“蛟龙号”潜水艇潜至5000m(1)它受到的海水压强大约是多少？(ρ海水＝1.03×103kg/m3，g取10(2)若观察窗面积为300cm2，12．把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片托住(塑料片重量不计)，放入水面下16cm处，然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103kg/m3的煤油，当塑料片开始下沉时，A．12.8cm B．8cmC．20cm D．16cm图9－2－1513．植树节里，小情同学用图9－2－15所示的水桶提了15L水给刚栽上的树苗浇水，已知桶自身质量为1kg，桶中水深h为30cm，提水时，手的受力面积为1×10－3m2。(水的密度为1.0×103kg/m3(1)水对桶底的压强是多大？(2)提水时，人手受到的压强是多大？14．小明同学用如图9－2－16所示的装置研究液体压强的规律。他将一玻璃管的一端用橡皮膜扎紧，在管内加入煤油后，用刻度图9－2－16尺测出管内煤油柱的长度。然后将玻璃管插入水中，直至玻璃管上的橡皮膜既不向内凹，也不向外凸，测出此时玻璃管插入水中的深度。下面是他记录的几组数据：实验次数1234煤油柱长L/cm10152030水的深度h/cm81224(1)请将小明填写的表格中漏掉的数据填上。(2)从小明的实验中你得到的结论是____________________________________________________________________________________________________。(3)在管内加入某液体时橡皮膜既不向内凹，也不向外凸，测出此时玻璃管插入水中的深度是10cm，管内液体的长度是12cm，则该液体的密度为__________kg/m(4)该实验在实际生活中可以有何应用？答案解析1．B【解析】在同一杯水中进行实验，故液体密度相同，观察题图可发现，这两次实验，金属盒放入液体的深度不同，测得的液体压强也不同，故此实验是研究液体压强与深度的关系。2．C【解析】结合连通器的定义，对比图中所示的各种事例，可以发现，洗手间下水管、过路涵洞和船闸都是底部连通、两端开口的连通器，而拦河大坝不是连通器。3．A【解析】三峡船闸是利用连通器的原理工作的。阀门A两端水面相平，故水对阀门A的压力相等。4．B【解析】帕斯卡的“裂桶实验”之所以用一根细长的管子，然后将管子中充满水，是为了增大水的深度，从而增大水的压强，当压强达到一定程度时，就可以将木桶炸裂。5．C【解析】此题为连通器的应用，当A管倾斜后，A、B两管仍构成连通器，当水不流动时，两管液面仍然相平。6．＝＞【解析】圆柱形容器内所装液体对容器底的压力等于液体的重力，根据题意可得，甲、乙容器装入相同质量的液体，所以压力F甲＝F乙。液体对容器底的压强与液体的深度和密度有关，同种液体，甲中液体深度大，因此压强更大。7．3.5×106变小【解析】(1)∵p＝eq\f(F,S)，∴海水对“蛟龙号”每0.05m2外表面产生的压力F＝pS＝7×107Pa×0.05m2(2)蛟龙号”在海里加速上升的过程中，所处深度h不断减小，∵p＝ρgh，海水的密度ρ不变，∴受到的压强变小。8．楼层越高，水的压强越小3×104【解析】水的压强与水的深度有关，深度越大，压强越大。由于越往高处，水的深度越小，所以水的压强越小，出水速度越小；相邻两层相应位置水管内的压强差Δp＝ρgΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3m＝3×104Pa。9．61000800【解析】杯子对桌面的压力，为固体的压力，压力等于杯子和杯中物体的总重力，即压力为6N。杯子对桌面的压强为固体的压强，根据p＝eq\f(F,S)，可得压强为1000Pa。水对杯底产生的压强为液体的压强，根据p＝ρ液gh可得，压强为800Pa。10．(1