八年级物理全册 82 科学探究 液体的压强教案 新版沪科版2.docx
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八年级物理全册82科学探究液体的压强教案新版沪科版2
《科学探究:
液体的压强》
【教学目标】
1、知识与技能
(1)、知道液体对器壁以及液体内部向各个方向都有压强.
(2)、通过实验探究活动,知道液体内部压强规律.
(3)、在实验探究活动中学会使用微小压强计.
(4)、了解连通器的构造特点.
(5)、了解连通器的原理.
(6)、了解一些连通器的应用实例,了解船闸的作用和工作原理.
2、过程与方法
通过对演示实验的观察,自主设计实验了解液体内部存在压强,通过运用控制变量法研究问题,培养学生各方面的探究能力
3、情感态度和价值观
通过科学研究方法的教育过程,让学生在体验探究过程,感悟研究物理的过程和方法,享受学习的愉悦。
【教学重点】
(1)液体对容器底及容器壁有压强;
(2)液体内部压强规律;
(3)液体内部压强公式;
(4)连通器的特点和应用
【教学难点】
引导学生进行自主性探究
【教学方法】
情景教学法,演示实验和自主探究相结合的教学方法
【课前准备】
U形管压强计、水、盐水、烧杯
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
由前面的内容可知,当相互接触的两个物体互相作用发生形变时,就会产生压力,也就会存在压强。
那么对于液体呢?
想一想
为什么站在齐胸深的水中时,你会感到呼吸有些困难?
为什么水坝要建造成上窄下宽?
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.
这些事例都说明液体是有压强的。
那么,液体的压强与哪些因素有关呢?
二、讲授新课
(一)、科学探究:
液体的压强
1、做一做
有一玻璃器皿,在其侧面的高、中、低部,有三个完全相同的孔,用三张相同的橡皮膜以同样的方法分别将三个孔封住.
(1)观察不同水深的水压
然后往器皿中加入水,使水面高过最上面的孔,请观察三张橡皮膜的变化。
(2)结论
封住三个孔的橡皮膜都凸出来了,不同孔处的橡皮膜凸出程度也不一样,水的深度越深橡皮膜突出的程度越大。
这表明水在这几个孔处的压强不一样。
那么,液体的压强到底与哪些因素有关呢?
2、实验探究
液体的压强与哪些因素有关
物体对另一物体表面有压力,就存在压强;而装有水的容器底面,同样受到水的压力作用,因此水对容器底面也存在压强,那么,水的压强可能与哪些因素有关?
(1)猜想:
①、可能与水的密度有关?
②、可能与水的深度有关?
(2)实验器材:
U形管压强计、水、盐水、烧杯
(3)实验原理:
U形管压强计,是专门用来研究液体压强的仪器。
将U形管压强计的金属盒放入液体中一定深度,根据U形管两管水面的高度差,可知液体压强的大小。
(4)液体压强视频
(5)结论:
(1)液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等,随液体深度的增加,压强随之变大;
(2)不同的液体,产生的压强大小与液体的密度有关,在同一深度,密度越大,液体的压强越大。
3、计算液体内部的压强
设想在液面下有一深度为h、截面积为s的液柱。
计算这段液柱产生的压强,就能得到液体内部深度为h处的压强公式。
(1)方法:
理想模型法
公式推导
1这个液柱的体积:
v=sh
②这个液柱的质量:
m=ρv=ρsh
2水柱对其底面积的压力:
F=G=mg=ρgsh
3平面受到的压强:
p=F/S=ρgh
(2)液体压强的计算公式:
p=ρ液gh
①密度ρ的单位为kg/m3,深度h的单位为m,压强p的单位为Pa。
②液体的压强只与液体的密度和深度有关,与液体的重力和容器的形状无关。
③特别注意:
深度h是指液面到某点的垂直距离,而不是高度。
现在你们可以解释引入课题的三个问题
问题一:
由p=ρ液gh可知水的压强是随深度增加而增大的所以,站在齐胸深的水中压强较大,我们觉得呼吸略微有些困难。
问题二:
水坝做成上窄下宽修建水坝时,水坝的下部总要比上部宽些,以便承受更大的水压。
问题三:
水中不同深度的地方,水的压强不一样,所以潜水员穿的抗压服不同。
以保护潜水员的安全;
1648年,帕斯卡曾经做了一个著名的实验。
在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上,插入一根细长的管,并从楼房的阳台上向细管子里灌水,结果只用了几杯水,竟把木桶压裂了;桶里的水从裂缝中流了出来。
(二)、与液体压强相关的应用实例
1.连通器
连通器U形管连通器
(1)定义:
上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
(2)连通器的特点:
静止在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。
这是为什么呢?
当液体不流动时,设想在U形管下部正中有一液片A,由于液片静止不动,处于平衡状态。
所以液片两面的受力是相等的,受到的压强也相等。
根据液体压强公式,p=ρ液gh可知在左右两管中液体的深度应该相同。
(3)连通器的应用
连通器在生产、生活中应用非常广泛。
(1)水壶利用了连通器原理
常用的茶壶利用了连通器原理,使我们能倒水饮茶。
(2)水塔利用了连通器原理
水塔的供水系统利用连通器原理向各家供水。
信息窗
船闸
人们就利用连通器的原理,在大坝的旁边修建了船闸。
我国的三峡工程世界瞩目,无论是规模还是建造难度在世界上都是首屈一指的,长江三峡船闸几乎是目前世界上最大的连通器,共有五个闸室.
下图是船闸的工作原理图。
图中A、B表示阀门,C、D表示闸门。
1.如图(a),阀门A打开时,水从上游流进闸室。
2.如图(b),闸室中水面与上游相平时,闸门C打开。
船驶入闸室。
图(a)图(b)
3.图(c)关闭阀门A和闸门C.打开阀门B.水从闸室流向下游。
4.图(d)闸室中水面与下游相平时,闸门D打开,船驶入下游。
图(c)图(d)
2、液压机
在工厂广泛他用的液压机是液体压强特性的另一个重要应用。
(1)帕斯卡原理
密闭的液体,其传递压强有一个重要的特点,即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,这个规律被称为帕斯卡原理。
(2)、液压机的工作原理
如图所示,两个活塞,与同一容器的液体相接触。
施加于小活塞的压强被液体大小不变地传递给大活塞,大活塞便可以产生一一个与其表面积成正比的力即由P1=P2得:
F1/S1=F2/S2,F1/F2=S1/S2。
液压千斤顶的小活塞与杠杆相连,因此,只要对杠杆施加较小的作用力,就可以顶起一辆小汽车。
为什么能这样?
解:
(1)液压机是根据加在小活塞上的压强,能够大小不变地由密闭液体传递到大活塞上而工作的,即根据帕斯卡原理工作的;
(2)因密闭液体能够大小不变的向各个方向传递压强,所以,p大=p小,由p=F/S可得:
p=F大/S大=F小/S小,在大活塞上可以产生的力:
因此,只要对杠杆施加较小的作用力,就可以顶起一辆小汽车。
三、课堂练习
1、甲、乙两支完全相同的试管,内装同种液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,如右图所示,设液体对两管底的压强分别为p甲和p乙,则p甲________p乙(填“大于”、“等于”或“小于”)
答案:
等于
2、一个形状如图甲所示的密封容器,其中盛有一些水,现将容器倒置过来(如图乙所示),这时,水对容器底部的压力和压强将( )
A.压力增大,压强减小B.压力减小,压强增大
C.压力不变,压强增大D.无法确定
答案:
B
3.下列日常用品中,不是利用连通器原理工作的是( )
A、茶壶
B.自来水笔
C.锅炉水位计
D.液体压强计
答案:
B
4、如图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器,若在三个容器中装入质量相等的水,三个容器底部所受水的压力()
A.甲最大B.乙最大
C.丙最大D.一样大
答案:
A
5.下列说法正确的是( ).
A.连通器中液体静止时,各液面一定相平
B.连通器中盛水时,各水面一定相平
C.连通器中的水静止时,各水面一定相平
D.只要在连通器中装有同种液体,各液面就一定相平
答案:
C
四、课堂小结
(一)、科学探究:
液体的压强
1、液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等,随液体深度的增加,压强随之变大;
2、不同的液体,产生的压强大小与液体的密度有关,在同一深度,密度越大,液体的压强越大。
3、液体压强的计算公式:
p=ρ液gh
(二)、与液体压强相关的应用实例
1、连通器
(1)定义:
上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
(2)连通器的特点:
静止在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。
2、液压机
(1)帕斯卡原理
(2)、液压机的工作原理
【板书设计】
科学探究:
液体的压强
一、科学探究:
液体的压强
液体内部向各个方向都有压强;同一深度的各个方向的压强大小相等;随液体深度的增加,压强随之变大;在同一深度,密度越大,液体的压强越大。
p=ρ液gh
二、与液体压强相关的应用实例
1、连通器
2、液压机
【教学反思】
生在学习过程中,学得相对轻松,能从兴趣出发,敢于发挥自己的想象力,敢于发表自己的见解,组内积极讨论,做到在交流中学习,在实验操作中认真谨慎,分析论证结论比较准确。
让学生从平时的经验中做到猜想,然后实际操作,从简单的实验现象得出流速和压强的关系,使学生自始至终都兴趣盎然,精神饱满地投入学习,在反思中要回想教师、学生是否达到教学设计的情感状态,有没有更有效地途径发展新课标提倡的创造精神和创新能力。
本节课的不足之处:
本节课的教学总体是成功的,但仍有不足之处:
1、在理论推导过程中应给学生再多一点时间,充分让学生进行展示。
2、在知识的应用,特别是拓展应用-----液体压强的传递这个环节,鼓励学生联系生活实际多举例,或老师提供给学生更多的素材。
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