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文档简介

新沪科版物理八年级下册全册教学课件2025年春季新版教材第七章

力与运动大单元整体设计单元主题概览单元教学目标1.通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。2.能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。3.了解同一直线上的二力合成。4.知道二力平衡条件。课标要求

课标要求1.认识牛顿第一定律的内容和意义;了解伽利略在探究力与运动的关系时采用的理想实验,体会科学推理在科学研究中的作用;从物理学视角认识运动与力的关系,具有使用科学证据的意识,初步形成运动与力的相互作用的观点。2.了解惯性的概念,运用惯性知识,解释当汽车急刹车、转弯时,车内可能发生的现象,讨论安全带等保护措施的必要性。教学目标3.知道合力与分力的概念;理解等效的研究方法;了解同一直线上二力合成的法则;应用同一直线上二力合成规律解决实际问题。4.知道物体的平衡状态;知道什么是平衡力;会对处于平衡状态的物体进行受力分析;知道物体在平衡力的作用下,能够保持静止或匀速直线运动状态;知道二力平衡的条件。教学目标单元知识架构同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第七章

力与运动第一节

牛顿第一定律第1课时

牛顿第一定律的认识物理观念1.认识牛顿第一定律的内容和意义;2.从物理学视角认识运动与力的关系,形成具有使用科学证据的意识,初步形成运动与力的相互作用的观点。科学思维1.通过对牛顿第一定律的探究,学会利用“实验+推理”的研究方法进行科学推理,了解伽利略的思想实验,并尝试通过思想实验进行推理;2.知道科学推理与论证的作用,能利用证据表达自己的观点,具有初步的分析归纳能力和质疑创新意识。重点难点科学探究基于观察实验“阻力对物体运动的影响”,提升发现问题并提出问题、猜想、假设、实验论证、交流合作的科学探究能力。科学态度与责任通过了解伽利略等人对力与运动的关系的研究,知道物理学研究是不断发展完善的,并能体会质疑和创新在科学探索中的重要性。在空间站中,静止释放的物体将会做怎样的运动?放在讲桌上的小车,用力推动一下,小车开始运动,停止用力,小车很快就静止下来。思考:力与运动有什么样的关系?力与运动之间究竟存在着怎样的关系?任务一、认识阻力对物体运动的影响任务一、认识阻力对物体运动的影响亚里士多德(Aristotle,公元前384年-公元前322年),古希腊伟大的哲学家、科学家和教育家,代表作有《气象学》《宇宙哲学》《伦理学》等。作为一位百科全书式的科学家,亚里士多德对世界的贡献很大,从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学、博物学,写下了大量的著作,他的思想对人类产生了深远的影响,对科学等作出了巨大的贡献,是最早论证地球是球形的人。任务一、认识阻力对物体运动的影响

两千多年前,古希腊学者亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力,物体就会静止。这个结论是亚里士多德对生活中的现象进行观察总结出来的。人们确实看到,用力推一个木箱它就运动,停止用力,木箱就静止。因为这种现象,亚里士多德的观点在两千多年里被人们普遍接受。任务一、认识阻力对物体运动的影响伽利略·伽利雷(1564年2月15日—1642年1月8日),意大利天文学家、物理学家和工程师、欧洲近代自然科学的创始人。伽利略被称为“观测天文学之父”“现代物理学之父”“科学方法之父”“现代科学之父”。

伽利略对亚里士多德的观念提出了质疑,特别是关于物体的运动。伽利略提出,除非有外部力量作用,物体会保持其当前状态(静止或匀速直线运动)。这一观点后来被牛顿采纳,并形式化为牛顿第一定律。任务二、实验探究:斜面小车实验阻力对物体的运动究竟会有何影响呢?思考:①教材中所述的实验方案体现了什么方法?是如何体现的?

②我们的观察要点是什么?

合作探究任务二、实验探究:斜面小车实验实验序号表面材料阻力大小滑行距离速度变化快慢1毛巾

2棉布

3木板

收集信息,完成记录。任务二、实验探究:斜面小车实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步分析得出:物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。任务三、科学推理:牛顿第一定律在理想的状况下,若水平面绝对的光滑,小车将会怎样运动?牛顿第一定律:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。思考:实验过程中用到的实验方法?1.“一切”适用于所有物体。2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。3.“总”一直。4.“或”指物体不受力时,两种状态必有其一,不同时存在。5.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,用推理的方法概括出来的,不能用实验直接证明。解释牛顿第一定律任务三、科学推理:牛顿第一定律任务三、科学推理:牛顿第一定律牛顿第一定律阻力对物体运动的影响一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。内容力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因A1.我们现在坐在教室中,当一切外力都突然消失时,我们将(

)A.保持静止B.飘起来C.保持匀速直线运动D.以上三种情况皆有可能2.如图所示,小球沿水平桌面由M

端向N

端运动。如果到达桌面N

端时,小球所受的力全部同时消失,则小球将(

)A.静止在N点B.沿a

轨迹匀速运动C.沿b轨迹匀速运动D.沿b轨迹减速运动C

3.用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,当绳子突然断裂,小球将

)A.保持原来的圆周运动状态B.保持绳断时的速度做匀速直线运动C.小球运动速度减小,但保持直线D.以上三种都有可能B

4.关于牛顿第一定律结论的得出,以下说法正确的是()A.由实验直接得出B.是以实验为基础,经科学推理得出C.没有实验为基础,只是理想推理D.以上说法都不对B1.作业本作业:完成《训练》或《练习册》中对应练习。2.实践性作业:查阅资料,了解汽车的安全装置“头枕”和“安全带”,为下节课的学习做准备。同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第七章

力与运动第一节

牛顿第一定律第2课时

惯性物理观念1.了解惯性的概念,会解释简单的惯性现象,并解决日常生活和生产中有关惯性的利用与防止问题;2.理解影响物体惯性大小的因素是物体的质量。科学思维能运用惯性的知识分析和认识生活中的惯性现象,会用合乎逻辑的语言对生活中的惯性现象加以分析和解释。科学态度与责任能自觉践行安全健康生活,将惯性的知识运用到实际的生产和生活中,培养利用所学知识造福社会或减小危害的安全意识。重点难点在行驶的公共汽车上,当汽车突然启动时,站立的人会向后倒;而当汽车急刹车时,站立的人会向前倾(如图)。思考原因何在?运动的物体为什么不能立马停止运动呢?为什么纸片或者木板都在两个物体的中间,拿走它时小球等物体不会跟着一起运动呢?《趣味游戏》装水的水杯下压着一张纸;惯性演示器上放木板和弹珠;水杯上放纸片以及小球。邀请多位同学在讲台上快速抽出或弹走木板或者卡片,同学们观察现象。

任务一、认识惯性现象一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。物体都具有保持原有运动状态的性质。在物理学上,把物体保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。故牛顿第一定律也叫惯性定律。请同学们回顾上节课所学的牛顿第一定律。任务一、认识惯性现象演示实验教师演示教材“击打硬纸片”小实验,学生观察实验现象。

任务一、认识惯性现象正确理解惯性:①惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性;动者恒动,静者恒静。②惯性大小的唯一度量是质量,物体的质量越大,惯性就越大。③惯性不是力,不能说“惯性力”或“物体受到惯性的作用”等,只能说物体具有惯性。任务二、利用惯性解释生活中的现象请同学们列举发生在身边的惯性现象,并思考如何解释这些现象。物体原来是静止的,由于惯性要保持原来的静止状态;物体原来是运动的,由于惯性要保持原来的运动状态。任务二、利用惯性解释生活中的现象结合实际乘车时的情景思考:汽车突然启动时,车上的乘客会发生什么现象?为什么?突然刹车时、转弯时呢?

任务二、利用惯性解释生活中的现象用惯性知识解释惯性现象时的方法:①明确研究对象原来的运动状态;②说明运动条件的改变;③点出惯性并得出结论。任务三、知道惯性利用和危害防止任何物体都有惯性,物体的惯性有利的方面可以加以利用,而有害的方面就要加以防止。任务三、知道惯性的利用和危害防止结合生产和生活,列举常见的惯性现象,分析惯性的力与弊,并思考如何加以利用或防止。查阅资料:查阅驾车和乘车的有关资料,了解驾车和乘车安全的有关规定。对相关资料进行科普宣传,倡导安全与健康的生活方式和理念。惯性的定义惯性现象

惯性的影响因素惯性惯性-应用利用防止1.关于惯性,下面说法正确的是

()A.一切物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状

态的性质叫做惯性B.射出的子弹离开枪口继续高速前进是因为子弹受到惯性的作用C.汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力D.一切物体在任何情况下都具有惯性D2、下列现象中是利用惯性的是(

)A、拍打衣服时,灰尘脱离衣服B、司机和前排的乘客要系安全带C、洗完手后,用力甩掉手上的水滴D、跳远运动员起跳前要尽力助跑ACD3.一氢气球吊着一物体以1m/s的速度匀速竖直上升,在上升过程中,吊物体的绳子突然断了,则在绳子断开后物体()

A.立即下落,且速度越来越快

B.立即匀速下落

C.由于惯性,物体以1m/s的速度匀速上升

D.先上升一段距离再下落,下落时速度越来越快D4.如图所示的是小明自创的“大炮”示意图。当瓶内产生的气体增多时,瓶塞会水平向右冲出,若此时所有外力全部消失,瓶塞将(

)A.立即沿竖直方向下落到地面上B.向上运动C.水平向右做匀速直线运动D.立即静止C1.作业本作业:完成《训练》或《练习册》中对应练习。2.实践性作业:许多交通事故的发生都与物体具有惯性有关。为了减少交通事故的发生,在公路交通管理中有许多要求和措施,请查阅相关资料并和同学互相交流有哪些要求和措施。同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第七章

力与运动第二节力的合成物理观念1.知道合力与分力的概念,理解应用等效的研究方法认识合力与分力的关系;2.了解同一直线上二力合成的法则;3.应用同一直线上二力合成规律解释和解决日常生活中的简单问题。科学思维能够运用分力和合力的等效替代的思想,形成研究问题的思路和方法,构建等效物理模型。重点难点科学探究通过实验、观察、分析数据得出结论的过程,掌握科学探究的方法。科学态度与责任1.在生活中利用合力的方向规律为生产服务,利用多个力可以合成更大的力的规律解决动力问题;2.结合同向力合成与反向力合成的过程与特点,培养团体合作的意识,减小生活与发展中的负面效应。人们同时划船共同产生的驱动力能使船航行一个人努力达到的效果与两个人共同作用的效果相同教室里悬挂的电灯和课桌受到几个力的作用?任务一、认识生活中与力合成相关的现象相同点:都能搬动树叶。不同点:一群小蚂蚁使用多个力作用于一片树叶,一只大蚂蚁只使用一个力作用于一片树叶。等效替代:当作用效果相同时,可以用一个力代替多个力,这就是等效替代。只要作用效果相同,物体的受力就可以等效替代。如果一个力产生的作用效果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力;那几个力则称为这个力的分力。求几个力的合力的过程,叫力的合成。任务一、认识生活中与力合成相关的现象任务二、探究同一直线上的二力合成规律F1F1F2F2有人在前面拉,有人在后面推。此时车同时受到两个力,拉力F1、推力F2,这两个力方向相同。此时绳子同时受到两个力,向左的拉力F1、向右的拉力F2,这两个力方向相反。任务二、探究同一直线上的二力合成规律合作探究【实验器材】橡皮筋、细绳、滑轮、钩码等【实验设计】(1)同一直线同方向的二力合成①橡皮筋原长AE,用同方向的力F1和F2作用在橡皮筋同一点,使其伸长到AE’,记录F1、F2的大小和方向。②撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋上同一点,使其同样伸长到AE’,记录此时F的大小和方向任务二、探究同一直线上的二力合成规律(2)同一直线反方向的二力合成①用两个方向相反的力F1、F2作用在橡皮筋同一点,使其伸长到AE’,记录F1、F2的大小和方向。②撤去F1、F2后,用力F作用在橡皮筋的同一点上,使其同样伸长到AE’,记录此时F的大小和方向。合作探究任务二、探究同一直线上的二力合成规律合作探究在实验中,每次橡皮筋都被拉伸到AE’,每次力的作用效果都是相同的,因此,力F就是力F1和F2的合力。任务二、探究同一直线上的二力合成规律合作探究【实验结论】①同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同,即F=F1+F2;②同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=F1-F2。课堂延展在学习了合力与分力的知识后,我们可以知道进行龙舟竞赛时要齐心协力。我们在生活中解决问题时,如何才能使问题更好地得到解决?从合力与分力的关系,迁移到生活中解决问题时,大家要心往一处想,劲往一处使,发挥合力作用,发挥集中力量办大事的思想。任务二、探究同一直线上的二力合成规律二力合成同向时反向时大小为F=F1+F2方向与F1、F2中较大者相同方向与F1、F2相同大小为F=F1-F2规律分力合力分力等效关系1、如图所示,如果小瘦子用400N的力拉箱子,小胖子用200N的力推箱子,他们合力的大小是______N。6002、如图所示,一群人和一头大象拔河。设在拔河过程中大象与人群对绳的拉力都是2×104N,则绳所受的合力是

N。03、如图所示,跳伞运动员连同装置共重700N,他从飞机上跳下,伞未打开前,受到空气的阻力为50N,则这两个力的合力的大小为______,合力的方向是___________。650N竖直向下4、在如图所示的情景中,图(a)中提起水桶的力有_____个,图(b)中提起同样的水桶的力有______个,它们的作用效果_______(填“相同”或“不同”)。12相同作业本作业:完成《训练》或《练习册》中对应练习。同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第七章

力与运动第三节

二力平衡物理观念1.知道物体的平衡状态;知道什么是平衡力以及二力平衡的条件;2.会对处于平衡状态时的物体进行受力分析;3.知道物体在平衡力的作用下,能够保持静止或匀速直线运动状态。科学思维1.能够根据物体所处的运动状态,通过理性思维判断物体的受力情况;2.能够根据物体所受力的情况,通过理性思维判断物体的运动状态。难点科学探究经历二力平衡条件的实验探究过程,认识二力平衡的条件。科学态度与责任通过学习,激发学生对平衡问题的好奇心和求知欲,体会到学习的乐趣,增强合作精神和团队意识。重点根据牛顿第一定律的内容,物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态,结合同一直线上的二力合成,物体所受合力为零时,物体也会处于静止状态或匀速直线运动状态吗?将木块放在水平桌面上,木块处于静止状态,木块是否受力?思考:物体的运动状态与物体所受的力之间有着怎样的关系呢?在水平表面上做匀速直线运动的小车,运动状态不变,小车是否受力?受到重力和支持力,保持静止。分析桌面上的课本的受力情况和运动状态。物体受到几个力作用时,也能保持静止或匀速直线运动状态吗?任务一、认识物体平衡状态F1F2F3F41.平衡力物体受到几个力作用时,也能保持静止或匀速直线运动状态。静止在桌面的书本匀速行驶在平直路面的汽车物体处于平衡状态时,所受的几个力互称平衡力。任务一、认识物体平衡状态钩码分别处于什么状态?钩码受到哪些力的作用?将钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,提起弹簧测力计静止在空中。匀速提着弹簧测力计上升、下降。物体在受到力的作用时,也能保持静止状态或匀速直线运动状态。2.平衡状态任务一、认识物体平衡状态物体在受到几个力作用时,如果能保持静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。使物体处于平衡状态的几个力叫做平衡力。任务二、探究二力平衡条件合作探究

作用在物体上的二力要满足什么条件才会平衡呢?请同学们设计实验方案和记录数据的表格,并分组进行探究实验,将数据和结论填入所制表格中。任务二、探究二力平衡条件合作探究二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡,这两个力称为一对平衡力。简记:同体、等值、反向、共线

任务二、探究二力平衡条件研究对象平衡力相互作用力相同点①大小相等;②方向相反;③作用在同一条直线上不同点①作用在一个物体上;②可以是不同性质的力;③受平衡力的物体失去一个力,物体的运动状态将改变①作用在不同的物体上;②是相同性质的力;③同时存在,同时消失归纳总结任务二、探究二力平衡条件桌面上静止的木块匀速直线行驶的汽车悬挂着的灯泡二力平衡的应用任务二、探究二力平衡条件合作探究应用二力平衡的知识可以解决的问题:①判断两个力是否平衡;②知道一个力求另外一个力二力平衡平衡状态物体做匀速直线运动平衡力与相互作用力的区别物体处于静止二力平衡的条件1同体、等大、反向、共线1、如图所示,放在水平桌面上的木块处于静止状态,下列各对力中是平衡力的是(

)A、木块的重力和木块对桌面的压力B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力C、木块的重力和桌面对木块的支持力D、木块的重力和木块对地球的吸引力C2、用手握住酒瓶,酒瓶不会掉下来的原因是(

)A、手握酒瓶的力大于酒瓶受到的力B、手对酒瓶的压力与酒瓶受到的重力相平衡C、手对酒瓶的摩擦力与酒瓶受到的重力相平衡D、手对酒瓶的摩擦力大于酒瓶受到的重力C3、有一重为9.8N的木块,在水平桌面上滑动时受到0.2N的摩擦力,要使它在水平面上做匀速直线运动,所受的水平拉力应为______N;要使它在竖直方向上匀速上升,则在竖直方向上的拉力应为______N。0.29.84、某工人用100N的水平力推一放在水平地面上的木箱,没有推动,则木箱受到的摩擦力为______N;改用150N的水平力推木箱,也没有推动,此时木箱受到的摩擦力为_______N。1501001.作业本作业:完成《训练》或《练习册》中对应练习。2.实践性作业:课后游戏:左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止,然后右脚抬离地面,若能使身体仍然保持静止不动者获胜。比一比看谁能获胜,并一起讨论。同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第七章

力与运动跨学科实践

调研桥梁建筑中的力平衡近些年来,高速公路匝道或桥梁垮塌事故偶有发生,给国家和人民的生命财产造成极大的损失。案例1:2009年7月15日,津晋高速公路天津段港塘互通立交桥A匝道桥倒塌,5辆货车坠落,造成6人死亡、7人受伤。案例2:2015年6月19日凌晨3时许,位于粤赣高速广东河源城南出口匝道桥突然垮塌,鱼贯行驶在匝道引桥上的四辆大货车瞬间栽落十几米高桥底,事故造成1人死亡,4人受伤。案例3:2023年8月3日,哈牡高速因洪水冲刷发生桥梁垮塌事件,有车辆在行驶中直接掉入高速公路断裂处。活动主题

我国有不少载入史册的古代桥梁建筑,如有四大古桥之称的赵州桥、洛阳桥、广济桥和卢沟桥;近现代的桥梁建筑也是硕果累累,如茅以升先生主持设计建造的我国第一座现代化大型桥梁——钱塘江大桥,还有现代举世闻名的港珠澳大桥等。这些宏伟壮观的桥梁建筑中,力与平衡知识是如何应用的?下面我们将从跨学科视角对于我国桥梁建筑进行调查研究。活动目的物理观念1.了解我国桥梁建筑史、人文背景以及桥梁的结构特点;2.运用物理学视角认识桥梁建筑中的力平衡;3.结合当地桥梁,分析桥梁的受力以及力平衡情况,撰写调研报告。科学思维应用物体受平衡力处于平衡状态去分析认识桥梁建筑中的力平衡问题,形成科学思维过程,增强桥梁安全意识。重点难点科学探究通过上网查阅资料和收集材料,运用力平衡知识去认识和分析桥梁建筑领域的力平衡问题,体会科学与工程实践的融合方法,培养分析问题和应用知识解决问题的能力。科学态度与责任通过实践,逐步形成探索工程领域的内在动力,感受科技的魅力以及物理学的贡献,培养科技创新、造福人类的责任感和使命感。北京的桥啊千姿百态北京的桥啊瑰丽多彩金鳌玉栋望北海十七孔桥连玉带高梁桥龙王那个把呀把水卖金水桥皇上挂呀金牌卢沟桥的狮子啊最奇呀怪你就数哇数哇数哇怎么就数不过来北京的桥啊春风常在北京的桥啊又添风采过街天桥龙出海地下通道穿长街三元桥蝴蝶那个飞呀飞天外安贞桥明珠绕呀花台立交桥是修得特别呀快你就数哇数哇数哇怎么就数不过来桥啊桥啊美丽的桥桥啊可爱的桥给北京增添了多少欢乐多少爱这一座座金桥啊都连着四海通向未来都连着四海通向未来桥梁建筑中桥的状态与什么有关?利用积木搭建简单的桥梁,观察在积木桥梁中,存在力平衡以及力不平衡时,桥梁将会呈现出什么样的状态?任务一、查阅资料,了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点桥梁赵州桥地点河北赵县年代隋朝结构特点单孔敞肩石拱桥桥梁洛阳桥地点福建泉州年代北宋结构特点跨海梁式大石桥任务一、查阅资料,了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点桥梁广济桥地点广东潮州年代南宋结构特点集梁桥、浮桥、拱桥于一体任务一、查阅资料,了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点桥梁卢沟桥地点北京丰台年代金朝结构特点石造联拱桥任务一、查阅资料,了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点桥梁钱塘江大桥南京长江大桥港珠澳大桥地点

结构特点

查阅资料,认识我国不同地区桥梁建筑的结构特点,它们和力平衡有着怎样的关联?任务一、查阅资料,了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点

各小组收集材料,整理并交流展示。①结合本地经济发展和规划前景,提出自己的设想,在交通建设中怎样的桥梁建筑可以促进当地经济的快速发展,提出建设性意见。②选定自己所感兴趣的桥梁建筑,深度分析其受力平衡情况,写出调查报告,在班内交流和分享。任务二、调研本地典型桥梁建筑的结构特点,

形成科学的力平衡分析调研报告本地的桥梁建筑有哪些?它们的结构特点是怎样的?各小组分工合作,举办班级“桥梁建筑中的平衡之美”专栏展览。作业本作业:完成《训练》或《练习册》中对应练习。同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第八章

压强大单元整体设计单元主题概览单元教学目标1.

通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。

3.知道大气压强及其与人类生活的关系。4.了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。课标要求

课标要求1.知道什么是压力,理解压力的作用效果与哪些因素有关;认识压强;会应用压强公式进行有关的简单计算;知道改变压强的主要方法。2.知道液体内部存在压强及其原因;了解液体内部压强的大小与哪些因素有关;会应用液体压强公式进行简单计算;了解液体压强的应用实例,知道连通器的原理;了解液压机的原理。教学目标3.知道大气压强的存在及其产生的原因;了解测量大气压强的方

法,认识大气压强的大小;知道大气压强及其与人类生活的关系。4.

认识流体,了解流体压强与流速的关系;了解流体压强的应用。教学目标单元知识架构同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第八章

压强第一节

压力的作用效果

②背着书包时,会感觉到书包对肩膀有一个作用力。①把一个铅球放在手上时,感觉铅球对手有一个作用力。(1)在前面我们学过力的概念,知道常见的几种力:重力、弹力、摩擦力等。请同学们回忆生活中的现象:想一想铅球对手的力、书包对肩膀的力,这是哪一种力?第一节压力的作用效果第一节压力的作用效果(2)茫茫白雪中的两个人对雪地的压力是差不多的,在厚厚的积雪中行走,一个会陷到雪里,另一个穿上一副滑雪板,尽管总重力变大了,反而不会陷下去。为什么穿上滑雪板后结果不同呢?看来压力作用的效果并不只跟压力大小有关。想一想:压力作用的效果还可能跟什么因素有关?能通过实验理解压强,知道增大和减小庄强的方法;能运用压强知识解释生产生活中的相关应用。第一节压力的作用效果一、研究压力的作用效果1.压力①茶杯对桌面的力F(1)现象探究分析以下几种情况的作用力有哪些共同点?这些力的共同特点是:力的方向与接触面垂直,作用点在两个物体的接触面上。②图钉尖对墙面的力③木块对斜面的力FF茶杯对水平地面的压力,方向与地面垂直,作用点在地面上。

木块对斜面的压力,方向与斜面垂直,作用点在斜面上。FF

图钉尖对墙面的压力,方向与墙面垂直,作用点在墙面上。(2)压力概念垂直作用在物体表面的力叫压力,常用字母F表示。①压力的作用点在受压的物体表面,等效在接触面中心。②压力的方向垂直并指向受压的物体表面。F一、研究压力的作用效果③压力的大小

压力与重力是性质不同的两种力,大小不一定相等。FF=G压力F与重力无关F˂G①压力的大小不一定等于重力的大小,有时相等,有时无关。②只有当物体自由静止在水平面时,物体对支持面的压力大小才等于物体所受的重力大小F=G。FF一、研究压力的作用效果④压力的作用效果压力作用在接触面上,使物体发生形变。人对地面的压力使地面发生形变,这种形变很小,我们的肉眼看不到。一、研究压力的作用效果(3)压力与重力的区别重力压力示意图产生原因地球吸引物体间的挤压而产生方向竖直向下作用点重心定义由于地球吸引而使物体受到的力垂直作用在物体表面的力垂直受力面指向被压物体作用在被压物体表面一、研究压力的作用效果视频讲解——《压力的概念》

一、研究压力的作用效果(1)感知压力作用的效果①想一想小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破,重重的骆驼却不会陷入沙中,这是为什么?分析:蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大,但由于口器十分尖锐,因而能轻易刺穿皮肤;骆驼虽重,但脚掌面积很大,因而不会深陷沙中。这使我们想到:压力对物体作用的效果不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积有关。2.研究压力的作用效果一、研究压力的作用效果②做一做用大拇指和食指按照图所示的方式轻轻夹着三角板。体验两指头的感觉?观察两个手指的凹陷程度相同吗?适当改变力度重复以上操作,感觉如何?【分析】①因为两个指头受到的压力相等,但是受力面积不相等,食指受力面积(接触面积)小,感觉力的作用效果更显著。②当加大用力时,受力面积不变,力越大,感觉效果更显著。一、研究压力的作用效果③做一做用一只手掌平压在气球上,用另一只手的食指顶住气球,观察气球如何变化?若用力大一些,会怎样?【分析】食指顶的一边,气球凹陷的深一些;当加大压力时,凹陷的更深。表明:压力越大,受力面积越小,压力的作用效果更显著。一、研究压力的作用效果探究结论:由以上分析与探究实验可知:压力的作用效果可能与压力的大小和受力面积等因素有关。一、研究压力的作用效果【实验器材】大小、形状、材料相同的两块砖,以及海绵状泡沫塑料。【实验方法】①控制变量法:探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系,采用该法进行。②转换法:压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。(2)探究压力的作用效果与哪些因素有关一、研究压力的作用效果【进行实验】按图(a)(b)所示,分别在海绵上平放一块砖、叠放两块砖时,观察海绵的凹陷程度,由此能得出计么结论?按图(c)所示,将一块砖竖放在海绵上,比较砖平放与竖放时海绵的凹陷程度,又能得出什么结论?一、研究压力的作用效果【分析论证】(1)在(a)(b)两次实验中,受力面积相同,(b)中压力大于甲,(b)图中海绵的凹陷程度大于甲,故可以得出结论:在受力面积相同时,压力越大,则压力的作用效果越显著。(2)(a)(c)两次实验中,压力大小相同,(c)图中受力面积小,海绵的凹陷程度大,故可以得出结论:在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越显著。一、研究压力的作用效果当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。【实验结论】由大量实验可知:一、研究压力的作用效果【反思交流】(1)本实验也可使用砝码、桌子和沙子进行探究。通过桌子陷入沙子的深度来表示压力的作用效果。(2)实验中,为什么选用海绵之类的物体做实验器材,而不选用木板?因为此实验是通过受力物体的形变程度来体现压力的作用效果,海绵之类的物体形变程度较明显,而木板等一些较硬的物体形变程度不明显,故不选用木板等一些较硬的物体。一、研究压力的作用效果视频演示——《探究影响压力作用效果的因素》一、研究压力的作用效果【例题1】(1)如图1所示,请画出斜面受到的压力F的示意图。(2)如图2所示,用力F把一木块压在竖直墙面上静止,请画出木块对墙面的压力的示意图。(1)压力的作用点在斜面上,方向垂直斜面指向斜面的内部,斜面受到的压力F的示意图如图所示。(2)木块对墙面的压力F压作用在墙面上,方向垂直于墙面向左,如图所示。图1图2一、研究压力的作用效果【例题2】在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用沙子、小桌、木块、透明的箱子进行如图所示的实验,下列说法错误的是()A.实验中观察小桌陷入沙子的深度来比较压力的作用效果B.由甲丙两图可以探究压力的作用效果与压力大小的关系C.比较甲乙两图可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显BD.由乙丙两图可以探究压力的作用效果与受力面积之间的关系一、研究压力的作用效果A.根据转换法,实验中观察小桌陷入沙子的深度来比较压力的作用效果,故A正确,不符合题意;B.探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,而甲、丙中受力面积不同,故由甲、丙两图不能探究压力的作用效果与压力大小的关系,故B错误,符合题意;C.比较甲、乙两图可得出:受力面积一定时,乙中压力大,压力的作用效果明显,故比较甲、乙两图可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,故C正确,不符合题意;D.探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,乙、丙中压力大小相等,受力面积不同,可以探究压力的作用效果与受力面积之间的关系,故D正确,不符合题意。故选B。一、研究压力的作用效果【例题3】如图所示,进行“探究影响压力作用效果的因素”实验。(1)过过观察海绵的__________来比较压力作用的效果;(2)通过比较______两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越_______(选填“明显”或“不明显”);(3)通过比较______两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是____________法。凹陷程度甲、乙明显乙、丙控制变量一、研究压力的作用效果(1)海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可以根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。(2)实验研究当受力面积相同时,压力的作用效果与压力的关系,故需要改变压力,受力面积相同,故选择比较甲、乙两次实验;从实验现象可知看出,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。(3)探究压力作用的效果跟受力面积关系,需要控制压力相同,受力面积不同,故需要改变受力面积,故选择乙、丙两次实验;由于有两个因素影响压力的作用效果,故需要采用控制变量法,保证每一次实验只有一个变量。一、研究压力的作用效果二、压强受力面压力F/N受力面积S/cm2压力的作用效果甲202乙305通过前面的探究实验,我们找到了比较压力作用效果的方法:①当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;②当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。想一想:甲与乙是两个不同的受力面,若压力和受力面积都不相同,怎样比较压力的作用效果?(如表所示)=10N/cm2

F甲S甲受力面压力F/N受力面积S/cm2甲202乙305

比较压力作用效果的方法:结论:用“压力/受力面积“,可比较压力的作用效果,该比值越大,则压力的作用效果越显著。106压力的作用效果显著不显著分别计算甲与乙的“压力/受力面积”,可得出结果为:=6N/cm2

F乙S乙压力/受力面积二、压强(1)物理意义:表示压力作用效果的物理量。(2)定义把物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。(3)公式

1.压强二、压强(4)压强的单位压强的单位由力的单位和面积的单位组成。①国际单位制:力的单位为牛(N),面积的单位为为米2(m2),则压强的单位为牛/米2(N/m2),读作牛每平方米.牛/米2有一个专用名称叫帕斯卡,简称帕,符号为pa。1Pa的压强很小,一颗西瓜籽平放在手上,对手的压强约20Pa。②常用的单位:百帕(hPa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。1kPa=103Pa1MPa=103kPa=106Pa二、压强(5)物理学家—布莱士·帕斯卡简介布莱士·帕斯卡(BlaisePascal)公元1623年6月19日出生于多姆山省奥弗涅地区的克莱蒙费朗,法国数学家、物理学家、哲学家、散文家。主要成就

帕斯卡在1653年提出流体能传递压力的定律,即帕斯卡定律,并利用这一原理制成水压机。他还制成注水器,继承伽利略和托里拆利的大气压实验,发现大气压随高度变化。国际单位制中压强的单位帕[斯卡]即以其姓氏命名。二、压强(6)一些物体的压强值一张纸平放时对桌面的压强约1Pa成年大象对地面的压强约为2⁓3×105Pa学生站立时对地面的压强约1.5×104Pa二、压强边长为10cm的正方体铝块,放在面积为0.9m2的桌面上,受力面积是_________m2;

若放在面积为10cm2的面上,受力面积是________m2。10-210-3(7)理解受力面积,记住面积单位换算S=10cm×10cm=100cm2=10-2m2面积单位换算关系:1m2=102dm2

1dm2=102cm21cm2=102mm2S=10cm2=10-3m2二、压强项目压强压力定义物理意义公式单位大小2.压强与压力的辨析物体所受压力大小与受力面积之比垂直压在物体表面上的力表示压力的作用效果物体发生形变的作用力p=F/SF=pS牛顿(N)帕斯卡(pa)与压力的大小和受力面积都有关有时与重力有关,有时与重力无关二、压强

长方体正(立)方体圆柱体(1)柱体的几种类型平面图长方体正方体圆柱体3.柱体的压强(拓展)二、压强

(2)柱体产生压强的计算

p=

FS=

ρgShS=ρgh这个柱体的体积:V=sh这个柱体的质量:m=ρV=ρSh对水平面压力:F=G=mg=ρVg=ρgSh对水平面压强:圆柱体

S二、压强(3)公式p=ρgh中各物理量的意义与单位𝜌表示密度,单位为千克/米3(kg/m3)h表示高度,

单位为米(m)g表示9.8N/kgp表示压强,单位为帕(Pa)(4)理解公式p=ρgh

①公式p=ρgh只适用于柱形的物体对水平面的压强,不能用于其他形状的物体产生的压强;②柱形的物体对水平面的压强只与物体的密度和高度有关,与物体的底面积、重力等无关。圆柱体

S二、压强【例题3】工人师傅想把一台机器放到水平工作台面上修理。为防止工作台面被压坏,他在台面上放了一块垫板,如图所示。已知机器质量为90kg,底面积为300cm2;垫板质量为3kg,底面积为600cm2;工作台面面积为1.2m2。求垫板和工作台面各自所受压强的大小。(g取10N/kg)分析:本题中,求垫板所受的压强时,垫板受到压力的大小应等于机器的重力大小,受力面积应为机器的底面积。在计算工作台面所受的压强时,台面所受的压力为机器重力与垫板重力大小之和,受力面积为垫板的底面积,而非工作台面的面积。二、压强

二、压强

=0.2×103kg/m3×10N/kg×0.1m=200pa此题给出的已知条件比较少,直接应用P=F/S不能求出,可以推导出p=ρgh进行计算;需注意的是p=ρgh是推导公式,一般情况下,计算题中不能直接运用。

二、压强【例题5】如图所示,甲、乙两个实心柱形体放在水平地面上,对地面的压强相等,则()A.甲的密度大,质量大B.乙的密度大,质量大C.乙的密度小,质量小D.无法确定①甲、乙对地面的压强相等,根据

p=ρgh可得:

ρ甲gh甲=ρ乙gh乙;∵h甲>h乙,

∴甲、乙密度ρ甲<ρ乙

②甲、乙压力的大小关系:

根据F=PS,

p甲=p乙,S甲>S乙,

F甲>F乙,

即G甲>G乙.所以

m甲>m乙。选项B正确甲乙B二、压强三、生产生活中怎样增大或减小压强(1)实例分析①书包带为什么做得比较宽?②菜刀的刃为什么磨得比较薄?③为什么啄木鸟的嘴强直如凿?在生活、生产中人们有时需要增大压强,有时需要减小压强,怎样减小或增大压强呢?1.改变压强的方法

(2)改变压强的方法三、生产生活中怎样增大或减小压强压力F一定时,减小受力面积S受力面积S一定时,增大压力F减小受力面积S,同时增大压力F2.增大压强的方法三、生产生活中怎样增大或减小压强增大压强的实例三、生产生活中怎样增大或减小压强压力F一定时,增大受力面积S受力面积S一定时,减小压力F增大受力面积S,减小压力F3.减小压强的方法三、生产生活中怎样增大或减小压强汽车限重轨道铺设在枕木上坦克有很宽的履带雪地车下面使用滑板减小压强的实例汽车限重是通过减小汽车对地面的压力减小对地面压强的。轨道铺在枕木上、坦克履带、滑板都是通过增大受力面积减小压强的。三、生产生活中怎样增大或减小压强【例题6】如图所示,《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情境,下列选项中可以增大压强的是()A.甲图中把镰刀磨锋利B.乙图中木桶底面积较大C.丙图中牛的脚掌较大D.丁图中扁担较宽B三、生产生活中怎样增大或减小压强A.把镰刀磨锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;B.木桶底面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符题意;C.牛的脚掌较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;D.扁担较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。故选A。三、生产生活中怎样增大或减小压强垂直作用在物体表面上的力叫做压力。①物理意义:表示压力作用效果的物理量。②定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。③公式:④压强的国际单位:帕(Pa),1Pa=1N/m2⑤柱体产生的压强:p=ρgh.𝜌表示密度,h表示高度。①减小压强的方法:压力F一定时,增大受力面积S;

受力面积S一定时,减小压力F②增大压强的方法:压力F一定时,减小受力面积S;受力面积S一定时,增大压力F压力的作用效果压强压力

怎样减小或增大压强1.画出图中砖块所受重力G和砖块对海绵的压力F

的示意图,指出重力G

和压力F的施力物体、受力物体各是什么。砖块所受重力G

和砖块对海绵的压力F

的示意图如图所示。重力G

的施力物体是地球,受力物体是砖块。压力F

的施力物体是砖块,受力物体是海绵。GF2.如图所示的三种现象中,属于减小压强的是()AC.用很细的钢丝切肥皂、针头做得很尖,是通过减小受力面积,增大压强,故AC不符合题意;B.铁轨铺在枕木上,是通过增大受力面积,减小压强,故B符合题意。B3.一位同学在冰面上行走,突然发现脚下的冰即将破裂,那么他应采取的措施是()A.赶快向岸边跑B.立即改成单脚站立C.就地伏在冰面上慢慢向岸边爬行D.站立不动脚下的冰要破裂,说明人对冰面的压强太大,为避免人陷入湖中,应减小压强。A.跑的同时会抬起一只脚,使人对冰面的压强增大,更易掉入冰中,故A错误;B.改成单脚站立,人对冰面的压强增大了一倍,人更容易落入冰中,故B错误;C.就地伏在冰面上慢慢向岸边爬行,人对冰面的压力没有变化,增大了受力面积,减小了压强,所以冰面不会破裂,故C正确。D.站着不动,人对冰面的压强没有变化,冰会破裂,人将掉入湖中,故D错误;故选C。C4.某头大象的质量是5000kg,每只脚底的面积约为600cm2。请估算该大象四脚站立时对地面的压强约为多大?(保留两位小数)大象自身的重力G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N大象对地面的压力:F=G=5×104N每只脚底的面积是600cm2=0.06m2,故受力面积为S=4×0.06m2=0.24m2

大象四脚站立时对地面的压强

5.芭蕾舞演员表演时用鞋尖触地。某芭蕾舞演员的一只鞋尖与地面的接触面积为9.5cm2,对地面的压力为475N。计算一只鞋尖触地时,该芭蕾舞演员对地面的压强。芭蕾舞演员对水平地面的压力等于自身重力,即F=G=475N

受力面积为S=9.5cm2=9.5×10-4m2

则芭蕾舞演员对地面的压强为:

6.小明的质量为45kg,他每只脚与地面的接触面积为150cm2,

为了不让双脚陷进泥地,他在水平泥地上放一块重为200N、面积为2m2的木板,双脚站在木板中央。(g

取l0N/kg)求:(1)小明对木板的压强;(2)木板对泥地的压强。

7.为避免损坏路面,某地规定载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。一辆在水平路面上行驶的货车,车与货物总质量为1.5×104kg,车轮与地面接触总面积为0.15m2。(1)货车对路面的压力是多少?(2)通过计算说明,该车对地面的压强是否超过规定?(3)运用所学的物理知识说明超载的危害。(1)货车对路面的压力是F=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N(2)该车对地面的压强所以已经超过标准。(3)超载的危害容易损坏路面;质量过大,车的惯性大,不好操纵,易出交通事故。

8.某同学利用体重计测得自己的质量是50kg,他通过图所示的方法测出每只脚与地面的接触面积是175cm2。那么,当他双脚站立在水平地面上时,对地面的压强约是多少帕?小明受到的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N对地面的压力F=G=500N地面的受力面积为S=175cm2×2=3.5×10-2m2=0.035m2小明对地面的压强

同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第八章

压强第二节

探究:液体压强与哪些因素有关

为什么站在齐胸深的水中时,你会感到呼吸有些困难?为什么潜水员在不同深度的水中作业时,需要穿抗压能力不同的潜水服?为什么水坝要建造得上窄下宽?本节我们学习与这些问题相关的内容。①实验一:如图所示,有一个两端开口的玻璃圆筒,下端扎有橡皮膜,橡皮膜表面原来与筒口相平,当倒入水后,橡皮膜会向下凸出。橡皮膜向下凸出,表明受到了水一个向下的压强。结论:水对容器的底部有向下的压强.没有水时,橡皮膜平坦当倒入水时,橡皮膜向下凸出1.现象探究一、液体的压强②实验二:把橡皮膜扎在侧壁开口的玻璃管的一端,橡皮膜表面原来与筒口相平,当倒入水后,橡皮膜会向下凸出。橡皮膜向侧壁凸出,表明水对侧壁有向外的压强。结论:水对容器侧壁有压强.没有水时,橡皮膜平坦当倒入水时,橡皮膜凸出.③实验三:如图所示,选取一柱状容器,在容器口插入胶管(或玻璃管),分别在容器的上表面、侧面和底部钻孔。先用胶带封住这些小孔,再将水沿管注入容器中,让水面高出容器口一段高度,同时扯下胶带,观察水喷射的情况。水从底部流出,说明液体内部有向下的压强;水从容器侧壁的孔中喷出,说明液体对侧面有压强;容器上表面有水向上喷出,说明水内部也有向上的压强。结论:水内部也有向上的压强.一、液体的压强④实验四:如图所示,将底部和侧壁套有橡皮膜的空塑料瓶竖直压入水中,观察橡皮膜的变化情况。实验中竖直向下按压瓶子时,底部和侧壁的橡皮膜向瓶内凹。结论:水内部向各个方向都有压强.一、液体的压强(1)液体受到重力,对容器底部有压力,所以会产生压强;(2)液体具有流动性,所以对容器侧壁有压强。2.探究结论:液体内部向各个方向都有压强。3.液体产生压强的原因一、液体的压强二、实验:探究液体压强与哪些因素有关从前面实验可知,液体压强可能与液体深度有关。除此以外,是否还与液体的密度有关?你还能想出可能与哪些因素有关?下面进行实验探究。【实验目的】(1)探究液体压强与哪些因素有关。(2)学习使用U形管压强计测量液体压强。【实验器材】U形管压强计、盛水容器。U形管压强计1.实验:探究液体压强与哪些因素有关(1)作用:测量液体内部压强。(2)构造:观察图可知,液体压强计主要由U形管、橡皮管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜构成)三部分组成。探头橡皮膜塑料盒U形管橡皮管

探头:是一塑料盒,表面上扎有橡皮膜,其内部通过一橡皮管与U形玻璃管的一端相连.介绍U形管压强计二、实验:探究液体压强与哪些因素有关(3)原理放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,压强越大。这运用了科学方法中的转换法。橡皮膜二、实验:探究液体压强与哪些因素有关(4)压强计的使用①检查是否漏气:实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气。常用方法是用手轻按橡皮膜,观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化,如果变化,说明不漏气;如果不变,说明漏气,则要查出原因,加以修整。②检查液面是否相平:当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面应该是相平的,若不相平,应将橡皮管取下,重新安装。③不能让压强计U形管中液面的高度差过大,以免使部分有色液体从管中流出,如果流出了,要把连接用的橡皮管取下重新连接。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关【实验设计】(1)我们采用控制变量的方法来进行实验探究,分别仅改变U形管压强计的金属盒的方向、深度或换用不同液体等,根据U形管两管液面高度差的变化来研究液体压强与哪些因素有关。(2)探究液体压强与方向的关系控制探头深度相同、液体密度相同,改变U形管压强计探头的方向。(3)探究液体压强与深度的关系控制探头方向相同、液体密度相同,増加深度。(4)探究液体压强与液体密度的关系控制探头深度和方向均相同,换用不同的液体。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关【实验步骤】操作1:保持压强计探头在水中的深度不变;改变探头的方向,分别沿水平向上、水平向下、沿竖直方向,观察并记录U形管液面的高度差。实验现象:U形管液面的高度差Δh相等。水水水深度相同橡皮膜的方向向上橡皮膜的方向向前橡皮膜的方向向下ΔhΔhΔh二、实验:探究液体压强与哪些因素有关操作2:保持探头在水中的方向不变(水平向下),逐渐增加探头在水中的深度,观察并记录U形管液面的高度差。实验现象:U形管液面高度差Δh1<Δh2<Δh3Δh3液体相同、探头在水中的方向相同Δh2Δh1二、实验:探究液体压强与哪些因素有关操作3:把压强计的探头分别放入水、硫酸铜溶液中,控制深度相同、探头所对某一方向相同,观察并记录U形管液面的高度差。实验现象:U形管液面的高度差Δh水<Δh硫酸铜Δh硫酸铜Δh水二、实验:探究液体压强与哪些因素有关【分析论证】(1)由操作1可得出:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。(2)由操作2可得出:同种液体,液体内部的压强随深度的增加而增大。(3)由操作3可得出:液体内部的压强跟液体密度有关。深度相同时,密度越大,液体内部的压强越大。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关【实验结论】大量实验表明:在相同液体内部,同一深度处各个方向的压强大小相等,深度越深,压强越大;在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关【交流讨论】(1)探究中用到的方法①转换法通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小。②控制变量法探究液体内部的压强与方向的关系;探究液体内部压强与深度的关系;探究液体内部压强与液体密度的关系。(2)压强计只能比较压强的大小,不能测量压强的大小。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关(3)探究液体的压强与液体质量的关系【演示实验】取两只粗细不同、瓶嘴大小相同的塑料瓶去底,在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,向两瓶中装入等质量的水,观察橡皮膜向外凸出的情况。【实验现象】橡皮膜凸出的程度不同,细塑料瓶橡皮膜凸起得更大些。结论:等质量的水对底部的压强不同,液体压强的大小与液体质量无关,而与液体深度有关,深度越大,压强越大。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关探究液体内部的压强》二、实验:探究液体压强与哪些因素有关2.与液体压强有关的现象②水坝上窄下宽③“蛟龙”号潜水器下潜深度最大为7062m①输液时,要把药液提高一定高度

以上事例都包含了“液体的压强随深度的增加而增大”的道理.二、实验:探究液体压强与哪些因素有关④潜水员在不同的深度使用不同的潜水服液体压强随深度的增加而增大,故深海潜水服比浅海潜水要更耐压,更厚重些。浅水游泳可以裸体下潜深度达几十米,需要穿潜水服恒压潜水服工作深度可达660m二、实验:探究液体压强与哪些因素有关【例题1】如图所示是用压强计“研究液体内部的压强”的实验装置。(1)使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定高度差,如图甲,其调节的方法是____(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;A.将右侧支管中高出的水倒出B.取下软管重新安装(2)比较图中的乙和丙图,可以得到:液体的压强与____________有关。比较图中_______两图,可以得液体的压强与液体密度有关。B液体的深度丙、丁二、实验:探究液体压强与哪些因素有关(1)进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故A不符合题意,B符合题意。故选B。(2)比较图乙和图丙两图知,液体的密度相同,深度不同,U形管液面的高度差不同,压强不同,故可以得到:液体的压强与液体的深度有关。要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度,图丙、丁符合题意。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关hSh(1)研究方法——“理论推导法”要想得到液面下某处的压强,可以设想这里有一个水平放置的“平面”S。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力,所以计算出液柱所受的重力是解决问题的关键。计算这段液柱对“平面”产生的压强,就能得到液面下深度为h处的压强。研究方法——“理论推导法”。是物理学中一种重要的研究方法.3.推导液体压强公式二、实验:探究液体压强与哪些因素有关这个液柱体的体积:V=Sh这个液柱的质量:m=ρV=ρSh这个液柱对平面的压力:F=G=mg=ρVg=ρgSh平面S受到的压强:p=F/S=ρgSh/S=ρgh因此,液面下深度为h处液体的压强为Sh设想在密度为ρ的液面下有一高度为h、截面积为S的液柱。p=ρgh二、实验:探究液体压强与哪些因素有关(2)进一步理解p=ρgh①公式中的物理量及其单位ρ表示液体的密度,单位为千克/米3(kg/m3)h表示液体的深度,单位为米(m)g为常数,大小为9.8N/kgp表示液体在深度为h处的压强,单位为帕(Pa)。公式中的物理量单位全部使用国际单位。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关②深度h

指液面到某点的竖直距离,而不是高度。如图所示,容器底部的深度为50cm,A点的深度为30cm。20cm50cmAA点的深度为_____cm30深度hA深度h二、实验:探究液体压强与哪些因素有关③影响液体压强大小的因素根据p=ρgh可知:液体内部压强只跟液体密度和深度有关;与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。水平面上,有一暖壶和一大盆,都盛满水,哪个容器里水的重力大?哪个容器里的水产生的压强大?大盆里水的重力大;暖壶里的水产生的压强大。

二、实验:探究液体压强与哪些因素有关(3)帕斯卡破桶实验帕斯卡在1648年,曾经做了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的木桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只灌了几杯水,竟把桶压裂了,桶里的水从裂缝中流出来,你能解释这个现象吗?由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,大大提高了水的深度,能对水桶产生很大的压强。这个压强就对桶壁在各个方向产生很大的压力,把桶压裂了。“帕斯卡裂桶实验”说明:同种液体产生的压强取决于液体的深度,与液体的质量、重力等无关。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关模拟帕斯卡破桶实验》二、实验:探究液体压强与哪些因素有关【例题1】有人说,“设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,海水对你脚背压力的大小相当于1500个人所受的重力!”海水压力真有这么大吗?请通过估算加以说明。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关因为是估算,海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,则7km深处海水的压强为:

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×103m=7×107Pa脚背的面积近似取S=10cm×13cm=130cm2=1.3×10-2m2脚背受的压力F=ps=7×107Pa×1.3×10-2m2=9.1×105N一个成年人的质量约为60kg,所受重力

G=mg=60kg×10N/kg=600N假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力

n=9.1×105N/600N=1500(个)估算结果表明,在深7km的海底,水对脚背的压力确实相当于1500个人的重力。二、实验:探究液体压强与哪些因素有关三、与液体压强相关的应用实例(1)连通器概念:上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。注意连通器的特征:底部互相连通;容器上端都开口;与形状无关。1.连通器实验用连通器自制连通器U型管连通器(2)连通器的特点①实验探究如图所示,将两根玻璃管下端用橡皮管连在一起,管中注入适量的水,将其中一根玻璃管固定在铁架台上,手持另一根玻璃管,做成一个连通器,当在连通器中注入水后,就可以研究连通器的特点。三、与液体压强相关的应用实例在连通器中加水,保持一个管筒不动,使另一个管筒升高、降低或倾斜,待水面静止时观察两筒中水面高度。发现在连通器中加水,当水静止时,两筒中水面总是相平。三、与液体压强相关的应用实例②连通器的特点静止在连通器内的同种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。由连通器特点可知,液面相平的条件:连通器中只有一种液体;液体不流动。三、与液体压强相关的应用实例为什么连通器内只装一种液体且静止时各部分液面总是相平的?①研究方法:“理想模型”法。设想在U形管连通器的底部有一“液片”AB,以该“液片”为研究对象。该“液片”把液体分为左、右两部分,该液片要受到两边液体的压力。AB(3)解释连通器特点三、与液体压强相关的应用实例F左F右液体静止,液片AB处于平衡状态水平方向,液片受力平衡F左=F右液片两侧压强相等,即p左=p右得出h左=h右,液片两侧液柱高度相等h右h左

ρgh左=ρgh右②连通器液面相平原理两侧液面相平三、与液体压强相关的应用实例2.连通器的应用(1)茶壶茶壶的结构是上端开口,下部连通,构成一个连通器,因此是利用连通器特点工作的。根据同种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持相平可知,当壶内盛满水,从水面茶嘴位置就可以倒出来了。

三、与液体压强相关的应用实例锅炉水位计也叫液位计(水位表),是用来观察液位高低的。锅炉的锅筒是一个大容器,水位计是一个小容器,两个容器构成一个连通器,当将两者连通后,水位必定在同一高度上,所以水位表上显示的水位高度是锅筒的实际水位。(2)锅炉水位计三、与液体压强相关的应用实例U形管存水弯头是一个连通器,正常使用时应充满水,阻碍下水道内的臭味从下水管进入洗手间内,如图所示。(3)洗手间下水管三、与液体压强相关的应用实例储水槽与饮水槽构成连通器,水位不相平时水就能流动,使水槽内始终有水,如图所示。(4)乳牛自动喂水器在牲畜饮水时,饮水槽里面的水位下降,储水槽里的浮球随之下降。通过杠杆使阀门向上升起,使水从水管中流出,补充进水槽中。

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