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《液体压强》讲课稿
1. 幻灯片1：封面
同学们，今天我们要一起探索第八章《压强与浮力》中第二节——液体压强的奇妙世界！大家看，在生活中，液体无处不在，那这些看似普通的液体，会不会像放在桌面上的木块一样，也能产生压强呢？让我们带着这个疑问，开启今天的学习之旅。
2. 幻灯片2：问题引入
大家都知道，放在水平桌面上的木块会对桌面产生压强。那现在老师要问大家一个问题，装在杯子里的水对杯子底部会产生压强吗？对杯子侧壁呢？大家可以开动脑筋想一想，生活中有没有一些现象能帮助我们找到答案。比如，我们装满水的杯子，如果杯壁很薄，会不会感觉它有点鼓鼓的？这其实就暗示了水对杯子侧壁是有压强的哦。
3. 幻灯片3：液体产生压强的原因 实验一
那怎样才能知道液体也能产生压力和压强呢？这里我们要用到一个很重要的方法——转换法，也就是通过观察液体产生的效果来判断。大家看这个实验装置（展示相关实验图片），在没有装水的时候，橡皮膜是平坦的。但是当我们慢慢倒入水后，神奇的事情发生了，橡皮膜向下凸出了！这就像一个小侦探给我们的线索，它告诉我们液体有向下，也就是对容器底的压强。那为什么会这样呢？其实是因为液体受到重力作用，就像我们站在地球上会被地球吸引一样，液体也会受到地球的引力，所以它会对容器底部产生压力，进而产生压强。
4. 幻灯片4：液体产生压强的原因 实验二
我们再来做一个实验。还是这个装置，这次我们换个角度观察。当没有水时，橡皮膜是平的，而倒入水后，橡皮膜向侧面凸出了。这又说明了什么呢？这表明液体对容器侧壁也有压强。那为什么液体对侧壁会有压强呢？这是因为液体具有流动性，它不像固体一样固定在一个地方，而是会到处流动，所以会对阻挡它流动的容器侧壁产生压力，也就有了压强。
5. 幻灯片5：压强计
接下来，我们要认识一个探测液体内部压强规律的专用仪器——压强计。大家看，它由U型管（里面装着有色液体）、软管、探头（带有橡皮膜）和刻度面板组成。它的原理也用到了我们刚刚提到的转换法哦。当有压强作用于探头的橡皮膜时，U型管两端液面就会出现高度差，而且压强越大，这个高度差就越大。就好像是压强计在悄悄地告诉我们：“看，我这里的高度差变化了，说明液体压强有变化啦！”在使用压强计之前，还有一些注意事项。首先要观察U型管两端液面是否相平，如果不相平，只需要把软管拆下来重新安装就可以啦。另外，实验前还要检查装置的气密性，我们可以轻轻按压探头，看看两端液面高度变化是否明显，如果变化不明显，可能装置就有漏气的地方哦。
6. 幻灯片6：探究液体内部压强的特点 实验1
现在，我们要用压强计来探究液体内部压强的特点啦！第一个实验，我们要保持探头在水中的深度不变，然后转动探头，改变它的方向，看看液体内部同一深度各个方向压强有什么关系。大家仔细观察（展示实验图片或动画），当我们转动探头时，U型管两端液面差并没有改变。这就说明，同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等。就好像在液体的这个“小世界”里，在同一深度的各个方向，液体的“力量”是一样大的。
7. 幻灯片7：探究液体内部压强的特点 实验2
接下来，我们进行第二个实验。这次我们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。大家注意看，随着探头越来越深，U型管两端液面的高度差越来越大。这清楚地告诉我们，同种液体内部压强，深度越深，压强越大。想象一下，我们在游泳池里，越往深处走，是不是感觉水对我们身体的压力越大呀，这就是因为液体压强随着深度增加而增大呢。
8. 幻灯片8：探究液体内部压强的特点 实验3
最后一个实验，我们换用不同的液体，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。我们分别把探头放在相同深度的水和盐水中（展示实验对比图片），可以看到在盐水中时，U型管两端液面的高度差更大。这就说明，深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大。就好比盐水比水“更有力气”，对探头产生的压强更大。
9. 幻灯片9：总结
通过这三个实验，我们来总结一下液体内部压强的特点。首先，液体内部是存在压强的。其次，在液体内部的同一深度处，向各个方向的压强都相等。然后，同种液体中，深度越大，压强越大。最后，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。那这些特点之间具体有怎样的定量关系呢？这就是我们接下来要研究的。决定液体内部压强大小的两大因素，就是液体的深度和液体的密度。
10. 幻灯片10：液体压强的大小
我们来推导一下液体压强的计算公式。大家看，在液体中有一个平面，平面上方有一段液柱。这个液柱对平面的压力F等于它的重力G，而重力G又等于质量m乘以g，质量m又可以用密度ρ乘以体积V来表示，体积V呢，对于这个液柱来说，等于底面积S乘以高度h，也就是V 等于 Sh。所以F 等于 G 等于 mg 等于 ρVg 等于 ρShg。那平面受到的压强p就等于压力F除以受力面积S，经过计算，就得到p 等于 ρgh。从这个公式可以看出，液体压强大小只与液体的密度ρ和深度h有关，和其他因素都没有关系哦。
11. 幻灯片11：液体压强的计算公式
我们来详细了解一下这个公式。p代表液体在任一深度的压强，单位是帕斯卡；ρ是液体的密度，单位是千克每立方米；g是重力常数，通常取9.8牛每千克；h是深度，单位是m。这里的h指的是深度，也就是从我们所研究的点到液面的竖直距离哦，大家一定要注意是竖直距离。在使用这个公式的时候，单位要统一，而且这个公式只适用于静止液体产生的压强。另外，液体内部压强只跟液体密度和深度有关，和液体的质量、体积、重力，还有容器的底面积、容器形状都没有关系。比如说，不管是大杯子还是小杯子，只要里面装的液体密度一样，深度一样，液体对杯子底部的压强就是一样的。
12. 幻灯片12：例题 软体机器人
现在我们来做一道例题，看看大家对液体压强的知识掌握得怎么样。2019年，我国研发了一款很厉害的软体机器人，它深潜至10900m的马里亚纳海沟深处进行测试。这款机器人长22cm，翼展宽度为28cm。海水的密度取1.03×10 千克每立方米，g取10牛每千克。题目要求我们求两个问题：一是在10900m深处，软体机器人受到的海水产生的压强有多大；二是若该软体机器人一个侧翼上表面的面积大约是70cm ，在10900m深处时，这个侧翼上表面受到的海水产生的压力约为多大。大家想想，我们可以用什么公式来解决呢？对啦，根据p 等于 ρgh可以求出海水产生的压强，再通过F 等于 pS就能求出侧翼上表面所受的压力。那现在大家拿起笔，跟着老师一起算一算吧。（详细讲解计算过程）最后得出，在10900m深处，软体机器人受到的海水产生的压强为1.1×10 帕斯卡，这个侧翼上表面受到的海水产生的压力约为7.7×10 牛。
13. 幻灯片13：例题 装满水的容器侧壁孔
我们再来做一道有趣的例题。（展示装满水容器侧壁开孔的图片）装满水的容器侧壁上开有三个孔，水从小孔中流出，下面哪个图描绘得是正确的呢？大家可以根据我们刚刚学的液体压强知识来思考一下。因为液体压强随深度增加而增大，所以下面的孔受到的压强更大，水喷出来的速度也更快，喷得更远。答案就是B选项啦。
14. 幻灯片14：三种常见容器
我们来看三种常见的容器。对于不同形状的容器，容器底受到的压强都可以用p 等于 ρ液gh来计算，容器底受到的压力用F 等于 pS来计算。但是大家注意看，容器底受到的压力和液体的重力关系是不一样的哦。有的容器底受到的压力大于液体的重力，有的等于，有的小于。而对支持面的压力，一般等于液体和容器的总重力，对支持面的压强也可以根据压强的基本公式来计算。这部分内容大家要理解清楚，它可以帮助我们更好地理解液体压强在不同情况下的特点。
15. 幻灯片15：例题 容器倒置
再来看这道题，（展示密闭装有水的容器倒置的图片）这是一个密闭的装有水的容器，现将其倒过来放置，大家想一想，水对容器底的压强会怎么变化呢？是变大、变小还是不变呢？根据我们学的公式p 等于 ρgh，因为倒过来后水的深度变小了，而水的密度和g都不变，所以水对容器底的压强变小啦。
16. 幻灯片16：思考 三峡大坝
现在我们来思考一个生活中的大工程——三峡大坝。大家都见过三峡大坝吧，它为什么修建得“上窄下宽”呢？这是因为液体受到重力作用，还具有流动性，所以液体内部向各个方向都有压强，而且液体的压强随着深度增加而增大。也就是说，越往下，液体内部压强越大。为了能承受住水产生的巨大压强，三峡大坝就修建成上窄下宽的形状啦。
17. 幻灯片17：拓展 帕斯卡裂桶实验
最后，我们来了解一个有趣的实验——帕斯卡裂桶实验。在1648年，帕斯卡做了一个著名的实验。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，然后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，水从裂缝中流了出来。这是为什么呢？原来呀，细管子的容积比较小，几杯水灌进去，深度h就变得很大，根据p 等于 ρgh，深度越大，压强就越大，这个很大的压强在各个方向产生很大的压力，就把桶压裂啦。通过这个实验，我们对液体压强是不是有了更深刻的认识呢？希望大家课后也可以思考一下，生活中还有哪些地方用到了液体压强的知识哦。
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液体压强教学设计
一、核心素养目标
（一）物理观念目标
学生能理解液体压强的产生原因，知道液体对容器底和侧壁都有压强。
掌握液体内部压强的特点，理解液体压强的大小与液体密度和深度的关系。
能运用液体压强公式p =ρgh进行简单计算，并解释相关生活现象。
（二）科学思维目标
通过探究液体内部压强特点的实验，培养学生观察、分析、归纳总结的能力，以及逻辑推理和科学论证的思维。
运用转换法、控制变量法研究液体压强，让学生体会科学研究方法在物理学习中的重要性，提升科学思维素养。
（三）科学探究目标
学生经历设计实验、进行实验、收集数据、分析论证的完整探究过程，提高科学探究能力，包括提出问题、作出假设、设计实验方案、选择实验器材、进行实验操作、记录数据、分析数据得出结论等方面的能力。
在小组合作探究中，培养学生的合作交流意识与团队协作能力。
（四）科学态度与责任目标
培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，尊重实验事实和数据。
让学生认识到物理知识与生活、生产紧密相连，增强学生将物理知识应用于实际的意识，培养学生的社会责任感。
二、教学重难点
（一）教学重点
液体压强的产生原因和特点。
液体压强公式p = ρgh的理解和应用。
（二）教学难点
理解液体内部向各个方向都有压强且同一深度各方向压强相等。
运用液体压强公式解决实际问题，理解液体压强与液体质量、体积等无关，只与液体密度和深度有关。
三、教学方法
讲授法、实验探究法、讨论法、多媒体演示法
四、教学过程
（一）问题引入（5 分钟）
教师讲解：展示放在水平桌面上的木块，提问学生木块对桌面产生压强的原因。接着提出问题：装在杯子里的水对杯子底部和侧壁会产生压强吗？引导学生思考，并展示相关生活场景图片，如盛水的杯子、水坝等，激发学生的好奇心和求知欲。
学生活动：回忆固体压强知识，思考教师提出的关于液体压强的问题，观察图片，结合生活经验在小组内交流讨论，尝试猜测液体是否产生压强以及产生压强的可能表现。
活动目的：通过联系已学知识，引出新的问题，引发学生的认知冲突，激发学生学习液体压强知识的兴趣，为后续教学做好铺垫。
（二）液体产生压强的原因（8 分钟）
教师讲解：介绍通过转换法来探究液体是否产生压强，即观察液体产生的效果。展示实验一：在底部蒙有橡皮膜的容器中倒入水，让学生观察橡皮膜的变化，讲解橡皮膜向下凸出表明液体有向下（对容器底）的压强，产生原因是液体受到重力作用。接着展示实验二：在侧壁蒙有橡皮膜的容器中倒入水，让学生观察橡皮膜的变化，得出液体对容器侧壁有压强的结论，解释产生原因是液体具有流动性。
学生活动：认真观察两个实验的现象，思考实验现象与液体压强产生原因之间的联系。在教师引导下，理解转换法在实验中的应用，参与讨论液体重力和流动性与压强产生的关系。
活动目的：通过直观的实验演示，让学生清晰地认识液体压强的产生原因，培养学生的观察能力和逻辑思维能力，让学生初步体会转换法这一科学研究方法。
（三）压强计（7 分钟）
教师讲解：介绍压强计是探测液体内部压强规律的专用仪器，讲解其构造（U 型管、软管、探头、刻度面板）、作用和原理。强调使用压强计的注意事项，如实验前要观察 U 型管两端液面是否相平，若不相平需拆下软管重新安装；检查装置的气密性，轻轻按压探头，观察两端液面高度变化是否明显。
学生活动：观察压强计的实物或图片，认识其各部分结构。在教师指导下，尝试操作压强计，检查其是否正常工作，感受按压探头时 U 型管液面高度差的变化，理解压强计的工作原理。
活动目的：让学生熟悉压强计的使用方法，为后续探究实验做好准备，培养学生的实验操作技能和对实验仪器的认知能力。
（四）探究液体内部压强的特点（15 分钟）
教师讲解：引导学生根据生活经验和已有的知识，提出关于液体内部压强特点的猜想，如液体内部压强可能与深度、方向、液体密度等因素有关。组织学生分组进行实验探究，讲解实验步骤：保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，探究液体内部同一深度各个方向压强的关系；增大探头在水中的深度，探究液体内部压强与深度的关系；换用不同液体，在深度相同时，探究液体内部压强与液体密度的关系。强调实验中要运用控制变量法，指导学生如何记录实验数据。
学生活动：分组进行实验，小组成员分工合作，按照实验步骤进行操作，认真观察 U 型管液面高度差的变化，记录实验数据。实验结束后，对数据进行分析讨论，得出实验结论：同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等；同种液体内部压强，深度越深，压强越大；深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大。每个小组推选一名代表，向全班汇报实验过程和结论。
活动目的：让学生亲身体验科学探究的过程，学会运用控制变量法进行实验研究，培养学生的科学探究能力、合作交流能力和数据分析能力，提高学生的科学素养。
（五）液体压强的大小（10 分钟）
教师讲解：根据探究实验的结论，推导液体压强的计算公式。从液柱对平面的压力F = G = mg =ρVg =ρShg出发，得出平面受到的压强p=F/S=ρgh。详细讲解公式中各物理量的含义（p表示液体在任一深度的压强，单位是Pa；ρ表示液体的密度，单位是kg/m^3；g是重力常数，取9.8N/kg；h表示深度，是从所研究点到液面的竖直距离，单位是m），强调公式的适用条件（只适用于静止液体产生的压强，使用时单位要统一，液体内部压强只跟液体密度和深度有关，与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关）。通过例题，如计算软体机器人在深海处受到的海水压强和压力，详细讲解运用公式进行计算的步骤和注意事项。
学生活动：认真听讲，理解液体压强公式的推导过程和各物理量的含义。跟随教师的思路，参与例题的计算过程，在练习本上独立完成计算，与同桌核对答案，如有问题及时请教老师。
活动目的：让学生理解液体压强公式的物理意义，掌握运用公式进行计算的方法，培养学生的数学运算能力和知识应用能力，加深学生对液体压强与液体密度和深度关系的理解。
（六）课堂练习与讨论（8 分钟）
教师讲解：展示一些与液体压强相关的练习题，如判断装满水的容器侧壁开孔水流出的情况、分析容器倒置后水对容器底压强的变化等，引导学生运用所学知识进行分析解答。针对三峡大坝 “上窄下宽” 和帕斯卡裂桶实验等实际问题，组织学生进行讨论，让学生运用液体压强知识解释其中的原理。
学生活动：独立思考并完成练习题，在练习过程中巩固所学的液体压强知识。参与讨论实际问题，积极发表自己的观点，与同学交流想法，深化对液体压强知识的理解。
活动目的：通过练习，及时反馈学生对知识的掌握情况，发现学生存在的问题并及时解决。通过讨论实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，让学生体会物理知识在生活中的广泛应用，增强学生学习物理的兴趣和应用物理知识的意识。
（七）课堂小结（5 分钟）
教师讲解：引导学生回顾本节课所学内容，包括液体压强的产生原因、特点、压强计的使用、液体压强公式及其应用等，强调重点和难点知识。对学生在课堂上的表现进行总结评价，肯定学生的优点，指出存在的不足，鼓励学生在今后的学习中继续努力。
学生活动：跟随教师的引导，回顾本节课的知识点，在脑海中构建知识框架。思考自己在课堂学习中的收获和疑惑，向老师提出问题。
活动目的：帮助学生梳理知识，形成系统的知识体系，加深对重点知识的理解和记忆，培养学生的总结归纳能力。通过学生提问，了解学生的学习情况，及时解决学生的疑惑。
五、教学反思
在教学过程中，要充分关注学生的参与度和学习情况，确保每个学生都能积极参与实验探究和讨论活动。对于学生在实验操作和知识理解上的困难，要及时给予指导和帮助。在讲解液体压强公式时，应多结合实例，让学生更好地理解公式中各物理量的含义和公式的适用条件。同时，鼓励学生在生活中观察和发现与液体压强相关的现象，培养学生的观察能力和应用物理知识的意识。
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第二节 液体压强
第八章 压强与浮力
一、问题引入
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产生压强吗？
水对杯子侧壁会产生压强吗？
液体产生压强的原因
怎样知道液体也能产生压力压强呢？
转换法（观察其产生的效果）
没有水时，橡皮膜平坦
当倒入水时，橡皮膜向下凸出
结论：液体有向下（对容器底）的压强
产生原因：液体受到重力作用
实验一
液体产生压强的原因
实验二
没有水时，橡皮膜平坦
当倒入水时，橡皮膜凸出
结论：液体对容器侧壁有压强
产生原因：因为液体具有流动性
1.压强计的作用
3.压强计的原理
再次运用到“转换法”
2.压强计的构造
1.要先观察U型管两端液面是否相平
若不相平，只需要拆下软管重新安装
2.实验前要检查装置的气密性
轻轻按压探头，观察两端液面高度是否变化明显
注意事项：
压强计
探测液体内部压强规律的专用仪器
U型管（内装有色液体）、软管、探头（橡皮膜）、刻度面板
当有压强作用于探头时，U型管两端液面出现高度差，压强越大，高度差越大
探究液体内部压强的特点
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。
同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等。
探究液体内部压强的特点
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。
同种液体内部压强，深度越深，压强越大。
探究液体内部压强的特点
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。
深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大。
总结
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.同种液体中，深度越大，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。
决定液体内部压强大小的两大因素
液体的深度
液体的密度
具体的定量关系是怎样呢？
液体压强的大小
S 平面上方的液柱对平面的压力
F=G=mg=ρVg=ρShg
平面受到的压强
因此，液面下深度为h 处液体的压强为
由公式可以看出，液体压强大小只与ρ和h 有关，与其他因素无关
p=ρgh
液体压强的计算公式
1、公式：
p=ρgh
p——液体在任一深度的压强——Pa
ρ——液体的密度—— kg/m3
g——重力常数——9.8N/kg
h——深度—— m
2、说明：
（1）h 指的是深度。即从所研究点到液面的竖直距离。
（3）只适用于静止液体产生的压强。
（2）使用时单位要统一。
（4）液体内部压强只跟液体密度和深度有关，与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
2019年，我国研发的软体机器人深潜至10900m的马里亚纳海沟深处进行测试。这款机器人长22cm（体长11.5cm,尾长10.5cm),翼展宽度为28cm,如图8.2-6所示。海水的密度p海水取1.03×103kg/m3,g取10N/kg。求：
(1)在10900m深处，软体机器人受到的海水产生的压强有多大？
(2)若该软体机器人一个侧翼上表面的面积大约是70cm2,在10900m深
处时，这个侧翼上表面受到的海水产生的压力约为多大？
例题
分析:根据p=ρgh可求出海水产生的压强，通过F=PS可求出软体机器人这个侧翼上表面所受的压力。
解:(1)10900m深处，软体机器人受到的海水产生的压强p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10900m=1.1×108Pa。
(2)由F=PS可得，软体机器人这个侧翼上表面受到的海水产生的压力
F=pS=1.1×108Pa×70×10-4m2=7.7×105N。
答（1)在10900m深处，软体机器人受到的海水产生的压强为1.1×108Pa。
(2)该软体机器人这个侧翼上表面受到的海水产生的压力约为7.7×105N。
装满水的容器侧壁上开有三个孔，水从小孔中流出，图中描绘正确的是（　　）
例题
A B C D
B
三种常见容器
如图所示的是密闭的装有水的容器，现将其倒过来放置，则水对容器底的压强_________。（选填“变大”“变小”或“不变”）
例题
变小
思考
三峡大坝为什么修建的“上窄下宽”？
由于液体受到重力作用，具有流动性，所以液体内部向各个方向都有压强，并且液体的压强随着深度增加而增大，即越往下，液体内部压强越大。所以修建成上窄下宽，增大对水产生的压强的承受力。
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。
拓展

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