资源简介

第2节　研究液体的压强
第一课时　液体压强的特点
教学目标
【知识与技能】
1．通过观察实验，知道液体内部存在压强．
2．认识简易U形压强计．
3．了解液体内部压强特点，知道液体压强的大小跟什么因素有关．
【过程与方法】
学生通过观察、实验探究等亲身体验的学习活动，认识液体压强的特点，感悟转换法、控制变量法、模型法的应用．
【情感、态度与价值观】
通过探究性活动，激发学生的学习兴趣，并养成实事求是的科学态度．
重点难点
【重点】
液体压强的特点．
【难点】
理解液体内部压强大小的影响因素．
教学过程
知识点一　液体压强的特点
【自主学习】
阅读课本P70－72，完成以下问题：
由于液体受重力作用，所以液体对容器的底部有压强；由于液体具有流动性，液体内向各个方向都有压强．
【合作探究】
演示一　帕斯卡裂桶实验
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，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．结果只用了几杯水，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来．如图所示．
该现象说明了什么？
答：说明液体存在压强．
演示二　液体压强产生的原因
1．将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃管．橡皮膜的形状有什么变化？为什么会有这样的变化？
答：由图甲可知橡皮膜会向下凸出，这是由于液体受到重力的作用，对容器底部会产生压强．
2．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．橡皮膜的形状有什么变化？为什么会有这样的变化？
答：橡皮膜会向外凸出；这是由于液体具有流动性，因此对侧壁也有压强．
演示三　压强计
1．压强计的构造是怎样的？
答：液体压强计主要由U形管、橡皮管、探头、橡皮膜组成．
2．压强计的用途是什么？
答：测量液体内部压强．
3．简述压强计的工作原理．
答：当将压强计的探头放入液体内部某处时，U形管内左右两侧液面就会出现一定的高度差h，两边高度差越大，表示探头处橡皮膜受到的压强越大．
探究一　液体内部的压强特点
向一侧壁扎有两小孔的塑料瓶中装入液体，观察现象．
可看到液体能从容器侧壁的孔中喷出．说明液体对容器侧壁有压强，它的大小与哪些因素有关呢？液体压强的特点又是怎样的呢？
答：实验目的：研究液体内部的压强的特点．
实验器材：微小压强计．
实验原理：如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会变形，U形管的两侧液面就会产生高度差．
实验步骤：①如图所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看液体内部同一深度各个方向压强的关系．
②如图所示增大探头在水中的深度，看看液体内部的压强与深度有什么关系．
③如图所示，换用不同液体，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．
实验现象：①同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等．②同种液体内部，深度越深，压强越大．③深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大．
实验分析及结论：①液体内部存在压强．②在液体内部的同一深度处，向各个方向的压强都相等．③深度越深，压强越大．④液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大．
【教师点拨】
1．帕斯卡裂桶实验的原因是由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度就很大了，能对水桶产生很大的压强．这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了．
2．压强计上的胶管不能弯折．
3．实验前出现U形管中液面不平时，拆掉胶管接头处，重新接好就可以．
4．深度是指从液面向下到某处的竖直距离，用刻度尺可以测出深度大小．
5．实验过程中用到了控制变量法和转换法．
【跟进训练】
用同一压强计探究液体内部压强的情景如图所示，其中乙(选填“甲”或“乙”)图中橡皮膜底部受到液体压强更大；若两烧杯中分别装的是盐水和水(ρ盐水＞ρ水)，根据实验现象，可以确定B(选填“A”或“B”)杯中装的盐水，这是因为在相同的深度，液体密度越大，液体压强越大．
知识点二　液体压强的计算
【自主学习】
阅读课本P72，完成以下问题：
液体压强的公式为p＝ρgh.p表示液体压强，单位是Pa；ρ是液体密度，单位是kg/m3；g是常量；h是液体的深度，单位是m.
【合作探究】
探究二　液体内部的压强
1．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？
答：如图所示，在底面积为S的容器中装有密度均为ρ的某种液体，在深度为h处有一点为A.
关于A点处的液体压强以及A点上方的高度为h的液柱：
这个液柱的体积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＝ρgSh.
平面受到的压强p＝＝ρgh.
因此，深度为h处液体的压强p＝ρgh.
2．液体对容器底部的压力大小与液体的重力大小一定相等吗？
答：不一定相等．如图所示，在不同形状的容器中，由F＝pS＝ρghS、G＝ρgV计算可知，F甲＝G液，F乙G液．
【教师点拨】
液体压强计算公式p＝ρgh是利用定义式p＝推导出来的，对于具有规则形状的侧壁的竖直容器，液体对于容器产生的压强可以利用p＝ρgh计算，也可以利用p＝计算，结果是一样的．对于其他不规则的容器，计算液体压强要用p＝ρgh，否则会出现错误．
【跟进训练】
一种潜水服可以承受5.5×104 Pa的压强，那么潜水员穿上这样的衣服，潜入水中的最大深度是多少？(g取10 N/kg)
解：由p＝ρgh可得，潜入水中的最大深度h＝＝＝5.5 m．
课堂小结
1．液体压强的特点
(1)液体压强产生的原因
(2)测量工具：压强计
(3)液体压强的特点
2．液体压强的计算：p＝ρgh
练习设计
完成本课对应训练．
温馨提示：实验视频见课件．

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