资源简介

第二讲 海底大搜查（液体压强）
教学目标
1、运用液体压强公式进行简单计算
2、区分固液体压力压强
3、了解实验过程中的控制变量法及转换法
4、掌握连通器的特点及生活中的应用
5、联系实际，利用压强公式解释生活现象
二、教学重难点
1、液体压强的产生原因
2、液体压强的影响因素
3、液体压强的计算公式推导
4、液体压强的应用连通器
易错知识点
1、区分固体压强、液体压强求解的不同方法
2、区分深度、高度
四、教学过程
教学过程 教学内容 备注
带入 上节的土豪高飞的千万豪宅失窃案已经完美收工，高飞的光屁股照片和心爱的黄金猪都已经物归原主。那么我们今天接着前面的剧情往下看。为了答谢大家邀请君君警官和西西神探到私人海滩去度假。三人准备比个高低看谁潜的更深。哇海底世界五彩斑斓，物产丰富、各种鱼儿。深深的吸引住了他们，她们越潜深，土豪高飞养尊处优平时缺乏锻炼，现在感到胸口闷，耳朵疼，各种不适，但他们还是继续坚持往下潜，哇塞，下面的海龟，扁平的魔鬼大鱼...三人现在更加不适、各种心慌胸闷。此时决定生死的氧气也消耗尽了，海水往身上直喷，压着身上的肉疼痛无比，三个人迅速发出返回的号令。正在这时一股股湍流袭来，把他们卷进更深处，千钧一发之际黄金猪奋力三踢将他们踢出湍流，而自己却进入更深的海里。他们三个死里逃生到岸上，土豪高飞伤心欲绝，肝肠寸断，发誓无论我付出多大的代价也要把心爱的黄金猪找到—活要见猪，死要见尸。派管家锐锐调来“泡泡号”潜艇经过长达十天的大搜查后将黄金猪巡回，但让人惊讶的是，黄金猪已不再是原来的黄金猪了，变成了黄金猪陷。 提问：请大家一起来思考 1、为什么人潜到更深的水里感到胸闷恶心，耳朵堵塞？ 2、原本完美的黄金猪沉到海底后却变成猪片，谁是凶手？ 3、为什么深海鱼（带鱼）扁平，肉质紧实；浅水鱼圆润，肉质松散？是什么造成的？ 对刚才同学是由于有同学说是由于液体压强的原因。我们带着这个问题来进行下面的探究 学生回答
一、液体压强的产生原因 实验：我们下面来看这样一个实验强同学们思考，是否有液体压强存在，有过是因什么原因而产生的液体压强？ 实验现象：观察到橡皮膜下凸 原因；液体本身有重力对支撑它容器底部有压强 实验现象：观察到橡皮膜向外凸出 产生原因；液体具有流动性，对阻碍它容器的侧壁也有压强。 实验总结；液体由于具有有流动性，所以各个方向都有压强。 让学生观察实验回答问题
二、液体压强的影响因素 我们在前面通过实验探究出液体压强的存在和产生原因，下面我们探究液体压强大小与哪些因素有关？ 先介绍微小压强计： 作用：测液体内部压强的仪器 结构：主要有u形管、橡皮管、 探头蒙上橡皮膜构成）三部分 原理：放在液体探头上橡皮膜受到收到液体压强的作用而发生形变，挤压空气，空气挤压U型管中液体，使左右液面出现高度差，高度差越大，说明液体压强越大。（转换法） 同一深度有许多个不同方向的液体压强，大小关系：转动探头，朝向不同方向，观察液面高度变化。控制不变的量是；液体的密度相同、探头的深度相同，改的量的探头的方向；书上图2、图3、图4 现象及分析；U形管俩面的高度差不变，即液体内部的压强不变，说明液体内部同一深度处的压强大小和方向无关。 结论；（1）液体压强朝向各个方向（2）同种液体，同一深度，液体朝各个方向的液体压强相等 液体压强与深度是否有关：不变量：液体密度、探头方向。自变量：深度；因变量：液体压强；选图（图1、图4），观察液面高度现象 现象及分析；越往深U形管两的高度差变大，即液体内部的压强变大。由于液体的密度、探头的方向都是相同的所以压强变大是因为深度变大。 结论：同种液体，深度越深，液体压强越大。 液体压强与液体密度是否有关：不变量：深度、方向。选图（书上图2、图6），观察液面高度变化。（书上图2、图6） 现象及分析：U型管高度差变化大，即液体内部的压强变大。因为探头的方向、探头的高度均不变，那肯定由于液体的密度变大压强变大。 结论：深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。 实验结论：总结：液体压强的四个特点： （1）液体压强朝向各个方向。 （2）同种液体，深度越深，液体压强越大 （3）同种液体，同一深度，液体朝各个方向的液体压强相等 （4）深度相同时，液体密度越大，液体压强越大 自制动手小实验：里面的液体最好是有颜色的 请同学思考这个体现了液体压强的那条性质。 引入的故事情节已经得到解释：潜水人为什么感觉不适、游泳时耳朵、带鱼扁的（买回来都是死的，在海里能生存因为长期） 课堂练习：例7 条件允许的带学生一起做。没器材的话就画图或观察书上的图片 实验现象说明什么？让学生自己回答 让学生自己回答
三、液体压强的计算 液体压强计算公式：（模型法） 设想：在液体中有一高度为h， 密度为ρ，截面为S的液柱。 注：ρ：液体密度，单位kg/m3 g=10N/kg h：深度（自由液面到被测点的竖直距离），单位m 区分深度、高度 注意两个公式的适用范围 液体压强只有液体密度、深度有关，与容器形状、底面积无关。 课堂练习： 1、思考、不同形状容器压强大小比较？（同深度）同深度不同液体压强大小比较？（密度大的压强大） 同液体不同深度压强大小比较？（深度的压强大） 同液体同深度压强大小比较？（相同） 游泳池深为为1.5m，求水对池底的压强多大？ P=15000Pa 地球上最深的地方是马里亚纳海沟，深度达1.1万米（11034m），求水对海底的压强。 故事：我们所生活的地球表面并不是平坦的一块，而是具有丰富地形的多彩世界，不仅仅在陆地上有高原、平原、山地、丘陵和盆地地形。就是在地球的海洋海底也是高低起伏，拥有多彩的海底地形。 我们知道地球表面最高的地方在喜马拉雅山脉的珠穆朗玛峰，那么最低的地方在哪里呢？陆地最低的地方在死海，而海洋里面的最低点在海沟，也就是位于世界上最深的海沟，位于菲律宾以东的马里亚纳海沟，其深度大部分在8000米以上，其中最深处在斐查兹海渊，为11034米，是地球的最深点。那让我们一起来算这样的一道题 P=110340000Pa 3、特殊容器（水壶）的压强（看液体的密度和高度） 练习例题1—例题6 板书+画图
四、液体压力 1、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。结果只用了一杯水，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。由于细管子的容积较小，一杯水灌进去，其深度也是很大的。
这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。 一个容器里的液体，对容器底部（或侧壁）产生的压力远大于液体自身的重力，这对许多人来说是不可思议的，我们一起来分析其中的原理所在 原理：，此时压力大于重力。所以压力与重力不一定相等。 2、区分固体压力压强、液体压力压强 固体先求压力（受力分析），再求压强（） 液体先求压强（），再求压力（） 先分种类再下手，始终小心，重力与压力不一定相等！！！ 练习：一只平底水杯重力为0.5N，底面积为20cm2，装水的质量为0.5kg，深度为10cm，求水对杯底的压强压力，水杯对桌面的压力压强 形杯问题； 三个底面积均为S形状不同的容器内装有相同质量的同种液体，置于水平桌面上， 如图所示．则液体对容器底的压力：F＝p·S=ρ液ghS，（hS）是以S为底，h为高的液柱的体积，则ρ液ghS是该液柱的重力，也就是说，液体对容器底的压力大小实际上等于容器底竖直上方液柱的重力，即：F＝p·S=ρ液g（ hS）=G柱．所以液体的重力还是不一定等于对容器底部的>压力；也可以按照画图法分析 （1）容器底受的液体压强p1F2>F3； （4）容器底对桌面的压强p1=p2=p3． 生活趣味知识：堤坝为什么做成上窄下宽？ 思维交锋1、今天爸爸妈妈不在家，锐锐同学不会做饭，只好去超市买了一桶老坛酸菜牛肉面来解决午餐。看到超市里的方便面桶，不禁产生了一个疑问：为什么所有的 方便面桶都做成上面宽下面窄的样子呢？ 对方便面桶底部的压力小于重力，这样不容易把方便桶压坏。 画图 板书 板书（这个公式的知识点初一 孩子也可以不给讲) 选讲 画图 板书
五、连通器 故事引入： 回归剧情西西出门旅行了一个月后，回到家一打开门，整个屋子弥漫着一股臭味，难以忍受，西西捏着鼻子疑惑不解：明明走的时候开窗通风了呀，为什么会有臭气呢，臭气是哪里来的呢？万般无奈的她打电话给物业，物业却告诉她，给马桶里冲一次水就好了。西西将信将疑地照做，果然没多久，臭气就消散了。西西开心极了，水为什么阻挡臭气的呢？ 1、连通器：上端都开口，底部连通的容器叫连通器（常见连通器：水壶、醒酒器) 2、连通器原理：以U型管为例，（注微小压强计的U型管是连通器吗？） 从左管注水，水会流进右管，注水停止，左右液面什么关系？你能通过理论推导吗？ 模型法：看作很多小液片，液体不再流动说明，中间液片受力平衡即F向左=F向右，p向左S=p向右S，ρgh向左S=ρgh向右S，h向左=h向右 连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器个部分中的液面总是相平的。 连通器的应用； 水壶壶嘴高一些还是壶身高一些？ 下水道防臭的构造？（燃气中毒惨案，有报道，一个人外出度假回家，做了很久飞机，实在太累了，回家后窗户都没开，倒头就睡，结果就一睡不醒了，过了几天朋友找他怎么都找不到，这才发现人已经过世了，报警后，警察非常奇怪，没有任何打斗挣扎被谋杀的证据，而且家里门窗都是关好的，这到底是怎回事，有人说会不会是什么突发疾病，这个人身体素质很好，而且刚刚度假回来不会猝死的啊，即便这样还是请来了法医，法医断定这是燃气中毒致死，检查完燃气管道，大家更加奇怪，他家的燃气都是完好的，何来燃气中毒呢？经过一番询问后原来楼下有人家长期不住，燃气管道泄漏了，燃气顺着下水管道飘上来，那么问题来了，为什么其他人家没事呢？原理这个人长时间不在家，下水道中防臭的水已经蒸发干了，所以燃气才有了可乘之机，所以为了生命安全，长时间不在家，回家后一定要放水，开窗通风） 思考？西西神探的问题也被解决了请同学来回答； （3）集体供暖的锅炉有十几米高，为锅炉的良好使用性，水位不能太低，但是我们如何判断锅炉中的水位呢？锅炉与外面的水位计组成了连通器，通过水位计就能看出锅炉里面的高度 是通过水位计的高度 （4）乳牛自动为水器； 所以AB两容器构成了连通器。A容器内的进水装置受到浮球的控制，浮筒受浮力的作用，随水面的下降而下降，使进水阀门打开；随水面的升高而升高，使进水阀门关闭。 利用了杠杆原理和浮力后面我们， （5）自来水塔 上学大学的时候我们都住宿舍楼假如你住宿5楼（最高），学校的水不够用，晚上洗脸，，刚抹上香皂就没水了，怎么办？跑啊，怎么跑？这时你的反应到底应该是跑到几楼接水呢？ 是跑到4层呢，还是1楼。呵呵连通器原理，跑到1楼去接水。 船闸（来看思维交锋题3） 三峡的水位差能够达到113m，上游船下不来，下游船上不去，交通是个大问题，为了解决这一问题，设计了世界上最大的船闸，总共五级，“坐电梯”翻大坝。有了船闸上下游可以进行船只往来。怎样实现的？有相同的水位高度，什么结构能实现呢？可以利用连通器原理上游、闸室、下游，闸门，阀门。 比如现在要从上游到下游 先开上游这边阀门组成连通器，待水位相平时，打开上游这边闸门，让船通过，打开下游游这边阀门组成连通器，待水位相平时，打开下游这边闸门，让船通过关闭闸门阀门，如此反复。 关于船闸的问题：闸门如何抵抗住如此大的水压，还能够不漏水呢？在构造上做成人字形船闸，尖朝上游，这样水会把们越压越紧，开门的时候也朝上游方向开门。要不然是没法打开的。 课堂练习：思考1 涵洞问题 思考 2；如何把两幅图 板书 可以用连通器给学生演示 画图 画图 简讲 画图
五、趣味加油 1、自动调节血压的动物： 长颈鹿由于个子太高，需要血压较高，这就需要有个强有力的心脏，除了要感谢其强大的心脏外，还有感谢自己的肌肉和和皮肤，长颈鹿血管周围的肌肉也是异常强劲的，可以收缩将血液挤压上去；当长颈鹿时候，它还会自动调低血压，使自己不至于脑溢血。 人体的血压 心脏就是个血泵，提供血液流动的动力。使血液在血管中流动，心脏收缩时血液，压强较高就叫高压，一般在120左右；心脏舒张时血液压强较低就叫低一般在80左右。120和80的单位就是今天我们学的毫米汞柱mmHg，但其意义并不是血压的绝对大小，而是说血压比外界大气压高出多少。正因为血压比气压大，皮肤破了，血才会从里向外流了，就出现了常见的脑溢血。真是原因就是学的密度比较大或者是血管比较脆弱。 3、状角蜥 有种神奇的动物，叫冠状角蜥，如果惹急了它，它会从眼睛里喷出带毒的血来，射程达1米多！夸张吧！据说这种蜥蜴快灭绝了，不知道是不是脾气太坏的缘故，生气会使血压升高。这样就容易的脑溢血 海底一万米（书上探究阅读材料有） 宇宙员在为什么要穿宇航服，外界没有大气，里面的6、血液有液体压强，这样会把血管挤崩所以必须穿 拓展《极度下潜》视频：就是像我们外面吃的那种油炸的东西吧，你刚开始吃的时候在舱外感觉肯定是很脆的吧。但是放到里面去过后就是很绵，嚼起来就是那种嚼不动。潜水员叶永利也描述到：咬了大块肉的时候，牙齿都要粘掉了，都要掉下来那种感觉。 有选择的讲
课后作业 习题1-习题6

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