资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第八章 压强和浮力
8.2 液体内部的压强
教学目标：
1.物理观念：
（1）知道液体对容器底和侧壁的压强；知道液体内部存在压强。
（2）通过实验，探究液体压强与哪些因素有关。
（3）知道液体压强的分布规律。
（4）能利用液体内部压强分布规律解释分析一些简单的有关问题。
2.科学思维：
理性归纳液体内部压强规律，建立液柱模型推导液体压强公式。
3.科学探究：
（1） 通过实验探究，总结液体压强分布规律，让学生初步体会实验归纳的研究方法。
（2）实验和理性思维相结合，培养学生的科学探究能力。
4.科学态度与责任：
通过各个环节，激发学生的求知欲，并使学生体验探究的乐趣，培养学生乐于探究物理知识的精神。
教学重点： 探究液体压强与哪些因素有关。
教学难点： 推导液体压强的计算公式。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、试管、侧壁有嘴的玻璃管、微型压强计、水、烧杯、食盐。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
三峡大坝为什么筑成上窄下宽？
2012年6月24日，蛟龙号在西太平洋的马里亚纳海沟试验海域成功创造了载人深潜新的历史记录，首次突破7000米，最深达到7020米海底。
2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。
为什么“蛟龙”“奋斗者”深海潜水器的外壳要用特种材料制成？
二、新课讲授，师生互动
（一）液体的压强
观察与思考
如图所示，放在水平桌面上的木块会对桌面产生压强，那么装在杯子里的水对杯子底部会产生压强吗 水对杯子侧壁会产生压强吗
如图所示，在容器中加人水后，蒙在容器底部和侧壁的橡皮膜明显地向外凸起，这说明水对容器的底部和侧壁都产生了压强。
由于液体受重力作用，且具有流动性，所以液体对阻碍它下落和散开的容器底和容器壁都会产生压强。不仅如此，容器内部各部分液体之间也相互挤压，也会产生压强。
液体对容器侧壁不同位置的压强是否相同呢 液体内部不同位置的压强是否相同呢 如果橡皮膜不相同，是否遵循什么规律呢
左下端的橡皮膜向下凸起，说明液体向下有压强；右侧橡皮膜向外凸起，液体对侧壁有压强；向下凸起比向侧凸起大，向底的压强大于向侧壁。这遵循什么规律呢？
学生实验
使U形玻璃管中两侧液面等高并处于面板上零刻度线的位置。用胶管将U形管一端与蒙上薄橡皮膜的小金属盒(探头)相连，如图所示，这样就做成了一个微小压强计(piezometer)。当膜受到外力作用而向里凹陷时，U形管两侧液面会出现高度差。
我们可以用微小压强计来研究液体中不同位置压强的大小。
U型管两端的液柱差表示压强的大小。
1.将微小压强计的探头放入水中较浅处(如图所示)，记录玻璃管两侧的液面高度差。
2.保持探头在水中的深度不变，改变探头的方位，记录不同情况下玻璃管两侧的液面高度差。
3.改变探头在探头水中的深度，重复步骤2。
4.将大烧杯中的水换成浓食盐水，重复上述步骤。
将实验数据记录在表中。
通过上面的实验探究，对于液体内部的压强，我们可以得出如下的结论：
（1）液体内部各处都存在压强。
（2）在液体内同一深度的不同位置处，液体的压强 ，与探头的方位 。
（3）液体内部的压强随深度的增加而 。
（4）液体内部的压强跟液体的密度 。
（二）液体压强的计算
上面的实验结论只说明了液体内部压强的定性规律，如果想知道液面下深度为h处的压强数值,应如何计算呢？如图所示，在容器中装有密度为p的液体，要计算液体在深度为h处的压强p，可在液体中取底面积为S、高为h的一个圆柱形(或棱柱形)液柱为研究对象。
液体静止时，液柱处于静止状态，受平衡力的作用，液柱底面所受的竖直向上的压力F一定与此液柱所受重力G的大小相等，即G= F。
压力F=pS，
重力G=mg=ρVg=ρShg，
因此有 ρShg=pS，所以深度为h处液体产生的压强
p=ρgh。
式中g=9.8 N/kg，
h的单位是m，
ρ的单位是 kg/m3，
p的单位是Pa。
这个公式定量地给出了液体内部压强的规律。
公式表明，液体内部的压强与液体的密度和液体的深度有关。
例题1 某矿泉水放在水平桌面上，水的的深度为20cm，瓶底面积为30cm2。求水对瓶底的压强和压力。
解： 已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，深度h=0.2m，底面积S=3×10-3m2，
水对瓶底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m××9.8N/kg×0.2m
=1.96×103Pa；
水对瓶底的压力
F=pS=1.96×103Pa×3×10-3m2=5.88N
例题2 某杯放在水平桌面上，内装深度为10cm某种液体，液体对瓶底的压强为1080pa，求此种液体的密度。
解： 已知液体的深度h=0.1m，底压强p=1029Pa，
根据液体的压强p=ρgh得
= / =1080 /(9.8 / ×0.1 )≈1.1×103kg/m3
答：液体的密度为1.1×103kg/m3。
三、总结反思，超越自我
1．液体的压强产生的原因，液体有重力且具有流动性。
2.液体内部压强的特点：（1）液体内部向各个方向都有压强；（2）在同一深度，向各个方向的压强大小相等；
（3）液体内部的压强随深度的增加而增大；
（4）液体内部的压强跟液体的密度有关。
3.影响液体内部压强大小的因素是液体的深度和液体的密度。液体压强的大小p= 。
4.测量液体内部压强大小的仪器是压强计。
四、板书设计，整合提升
1. 液体的压强产生的原因，液体有重力且具有流动性。
2.液体内部压强的特点：（1）液体内部向各个方向都有压强；（2）在同一深度，向各个方向的压强大小相等；
（3）液体内部的压强随深度的增加而增大；
（4）液体内部的压强跟液体的密度有关。
3.影响液体内部压强大小的因素是液体的深度和液体的密度。液体压强的大小p= 。
4.测量液体内部压强大小的仪器是压强计。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 测量液体内部的压强的仪器叫做压强计
B. 由于液体有重力，液体对容器底有压强
C. 由于液体受重力方向竖直向下，液体内部向上方没有压强
D. 由于液体有流动性，液体对容器侧壁有压强
2．关于液体压强说法正确的是（ ）
A.液体的压强与液体的质量有关
B.同种液体的压强与深度有关
C.液体的压强与底面积有关
D.液体的压强与方向有关
3．将一未装满水的试管由竖直变为倾斜后，水对试管底部的压强将 （ ）
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
4．著名的“木桶理论”：是指用木桶来装水，若制作木桶的木板参差不齐，那么它能盛下水的容量，不是由这个木桶中最长的木板来决定的，而是由最短的木板来决定，所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是（ ）
A.木桶的粗细
B.木桶的轻重
C.最短的一块木板
D.最长的一块木板
5．法国科学家帕斯卡在1648年做了一个实验（如图）。在一个封闭的木桶内装满水，从桶盖上插进一根细长的管子，他从楼房的阳台上向管中灌水，只用了几杯水,就把桶撑裂了。这个实验证实了液体的压强（ ）
A.与液体质量有关
B.与液体深度有关
C.与液体密度有关
D.与液体的底面积有关
参考答案1.C；2.B；3.B；4.C；5.B。
六、作业：P61.T3
课外作业 P61-62.T1、T2、T4。
P62 阅读材料 探索海洋
教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑