第九章　压强第2节 液体的压强 教案 2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下-1-1

教学设计课程基本信息学科物理年级八年级学期春季课题第2节液体的压强教学背景1．教学内容分析从教学内容的角度来看，本节课对应人教版八年级物理教材第九章第2节“液体的压强”。《义务教育物理课程标准(2022年版)》针对液体压强部分明确要求，“探究并了解液体压强与哪些因素有关”，这既包含了对实验探究的具体规定，也涵盖了对知识掌握的要求。教材在编排上，依然注重让学生通过直观现象感知液体压强的存在，通过实验探究液体内部压强的特点，使学生的科学探究能力得以提升；通过理论推导得出液体压强的计算公式，并引导学生认识液体压强的实际应用，培养学生的科学思维；通过将所学知识与应用实例相结合，紧密联系生活实际，与《义务教育物理课程标准(2022年版)》“从生活走向物理，从物理走向社会”的要求相吻合。2．学情分析从知识体系的角度来看，液体压强知识的综合性较强。学生前期已经学习了密度、力、平衡力以及压强等知识，为液体压强知识的学习和理解奠定了一定的基础，但如何将这些知识进行整合，理解和掌握液体压强的特点及大小计算，仍需进一步强化。从学习能力的角度来看，八年级学生已初步具备了观察现象、实验探究的能力和团队协作的意识。他们经历过根据现象提出猜想、利用器材进行实验、收集实验数据、分析得出结论的实验探究过程，已经具备一定的动手操作能力。然而，他们在深入剖析物理问题的能力方面，仍需进一步提升，这需要在教师的悉心指导下加以完善。教学目标物理观念1．能准确陈述液体压强的特点，并会将其与实际现象联系起来。2．能熟练应用液体压强的公式，并能进行简单计算。3．能说出连通器的构造、特点及原理，并能在实际应用中辨认连通器。科学思维1．能在液体中抽象出液柱模型，并运用演绎推理的方法推导出液体压强的计算公式。2．能应用液体压强的相关知识，解释日常生活和工程实际中的相关现象。科学探究能结合具体现象提出液体压强的影响因素猜想，能讨论设计出实验方案验证猜想，通过实验探究收集信息，并基于证据总结归纳出液体压强与深度和液体密度之间的关系，经历完整的科学探究过程，提升科学探究的能力。科学态度与责任1．通过亲身参与探究液体压强与哪些因素有关的实验，体验科学探究的全过程，形成严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度。2．通过了解我国潜水器的发展历程，认识到物理学在国家重大工程中的应用，激发科技强国的理想抱负。3．通过了解我国三峡船闸的工作原理，体会物理学对社会发展的推动作用，增强民族自豪感和爱国情怀。教学内容教学重点通过实验探究液体压强的特点，液体压强公式的理论推导。教学难点应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入新知探究一、液体压强的特点（一）感受液体压强的存在1．实验一：在装有红墨水的塑料瓶的侧壁上钻一个小孔，会发现水从小孔中喷射出来，说明水对侧壁有压强。2．实验二：分别在自制容器的顶部、侧壁和底部钻孔，沿直管向容器中注入带有颜色的水，观察每个小孔中水喷射的情况。总结：由于液体具有流动性，液体内向各个方向都有压强。观看实验视频并进行分析，归纳出结论：液体对容器侧壁有压强。观看视频，根据压力的作用点、方向、大小三个要素，分析现象。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，说明液体对侧壁有压强；容器顶部有水向上喷出，说明水内部也有向上的压强。由生活现象过渡到物理原理，由浅入深，符合学生的认知特点。通过观看实验视频，使学生直观地认识液体压强的存在，且液体内向各个方向都有压强。实验探究（二）探究液体压强与哪些因素有关将六个面全部粘有橡皮膜的空正六面体竖直压入水中，观察橡皮膜的变化情况。取两个相同的烧杯，向烧杯内分别装入体积为1000ml的水和酒精，将它们分别放在电子秤上，观察秤的示数。问题：液体压强的大小可能跟什么因素有关？1．微小液体压强计（1）作用：测量液体内部压强。（2）构造：主要由探头、橡皮膜、橡皮管和U形管组成。（3）测量原理：将橡皮膜处所受液体压强的大小转换成U形管两侧液面的高度差。2．实验：探究液体压强与哪些因素有关结合猜想，回答以下问题：（1）实验中采用什么研究方法？实验思路：（1）需要测量哪些物理量？（2）如何探究液体压强与方向的关系？（3）如何探究液体压强与深度和液体密度的关系？实验过程：（1）把探头放进盛水的容器中，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看看同一深度向各个方向的压强是否相等。（2）增大探头在水中的深度，看看水内部的压强与深度有什么关系。（3）换用密度不同的液体（如酒精、盐水等），看看在深度相同时，液体内部的压强是否与液体的密度有关。实验结论：（1）在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。（2）在液体密度相同时，深度越深，压强越大。（3）在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。1．橡皮膜的凹陷程度为什么不同？2．电子秤的示数为什么不同？液体压强的大小可能跟方向、深度和液体密度有关。学生认识液体压强的测量仪器——微小液体压强计，了解它的使用方法及注意事项。改变探头的方向，探究液体内部各个方向的压强；改变探头的深度或把探头放在其他液体中，探究液体压强与深度、液体密度等因素的关系。学生需要仔细观察实验现象，并思考液体压强与方向、液体深度和液体密度的关系。【得出结论】学生通过观察分析，归纳得出结论。通过视频演示实验，使学生直观地感受到液体内部存在大小不同的压强，并引导学生对液体压强的影响因素提出猜想。使学生认识微小液体压强计的工作原理，掌握微小液体压强计的使用方法，为后续探究液体压强与哪些因素有关做准备。新知探究二、液体压强的大小【创设情境】播放模拟帕斯卡裂桶实验视频，提问：你知道如何算出液体压强的大小吗（一）结合压强的定义式，对液体压强的公式进行演绎推理。1．明确研究对象——液柱。2．根据压强的定义式，液柱对所设想平面的压强等于什么？3．液柱对平面的压力与液柱所受的重力有什么关系？4．液柱所受重力的大小等于什么？5．根据液柱的质量与密度、体积的关系，以及体积与底面积、深度的关系，得出液体压强的公式。平面S受到的压强：p＝＝＝ρgh（二）与液体压强有关的事迹我国的“奋斗者”号全海深载人潜水器四次下潜深度超过万米，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。学生分析回答这些问题，让学生的思维逐渐过渡，直到最后能推导出液体压强的公式。学生了解事迹，感受祖国在科技事业方面的进步与强大。通过演绎推理的方法，学生不仅能够掌握液体压强的计算方法，还能够锻炼逻辑思维和科学推理能力，同时增强对物理概念的理解。通过这些事迹，激发学生对科学或工程领域的兴趣，提升学生民族自豪感，培养学生的科学素养。例题精讲有人说，设想你在万米深的“奋斗者”号全海深载人潜水器中把一只脚伸到外面的海水里，海水对你脚背压力的大小相当于2000个人所受的重力！海水的压力真有这么大吗？请通过估算加以说明。学生在教师的引导下进行例题演练。通过例题演练，教师讲解计算题解题的要点和规范，同时加深学生对液体压强的计算公式的理解。课堂练习经测量，当水桶破裂时水柱高度约为2.5m，水的密度取1.0×103kg/m3，请估算一下模拟帕斯卡裂桶实验中，水桶受到的液体压强大约为_______Pa。学生通过练习题及时巩固，加深对计算公式的理解。新知探究三、连通器【创设情境】播放利用水和透明塑料管将画挂正的视频。提问：为什么用水和一根透明塑料管就可以保证下边框水平？教师播放讲解连通器工作过程的视频。（一）连通器的概念：上端开口、下端连通的容器叫作连通器。假设容器底部有一个竖直方向的很薄的液片，分析图中F1与F2的大小。F1＝p1S＝ρgh1SF2＝p2S＝ρgh2S当两侧液面相平，h1＝h2时，F1＝F2，液体不流动。（三）连通器的应用1．茶壶：茶壶的壶身与壶嘴构成连通器。若壶嘴太高，则倒不出水；若壶嘴太低，则装不满水。2．地漏：正常使用时存水杯中应装满水，阻止下水道内的臭味从下水管进入洗手间内。3．存水弯：洗手池下的U形存水弯是一个连通器，正常使用时应充满水，阻止下水道内的臭味从下水管进入洗手间内。【科学世界】阅读教材“科学世界”栏目的内容。【播放视频】《三峡五级船闸》学生观看视频，了解什么是连通器，知道它的工作特点。学生在老师的引导下逐步理性分析出连通器的工作原理。学生结合连通器的知识讨论并分析生活中茶壶、地漏、存水弯这些应用的工作原理。学生阅读教材并观看《三峡五级船闸》视频，感受我国在工程科技方面的强大，并思考船闸的工作原理。创设情景，通过视频引入和问题引导的方式，激发学生的学习兴趣，促进学生的主动思考，引出连通器的概念。通过观看视频，让学生了解连通器的工作特点。通过逻辑推理的方法，提高学生的逻辑思维能力和科学推理能力，同时增强对物理概念的理解。培养学生的实践能力，同时也加强学生对物理知识在日常生活中应用的理解。认识科学的本质，体会物理学对人类认识深化及社会发展的推动作用。课后任务认真研究船闸的工作情况，尝试制作一个船闸模型，模拟轮船通行时的情景。学生查阅资料，并利用身边材料，尝试制作船闸模型。通过实践作业，使理论知识与实践相结合，提升学生的综合素质。课堂小结学生从知识和方法等方面进行本节课的总结