资源简介

2.3 压强（第3课时）
教 案
一、基本信息
课题 2.3 压强（第3课时）
液体压强 课型 新授课（实验探究+
公式推导+综合应用）
课时 1课时（45分钟） 教材 浙教版八年级科学上册
第2章 力与空间探索
年级 八年级 教法 情境导入+演示实验+
分组实验(压强计探究)+
控制变量法+建模法+
公式推导+实例应用
教学重点 液体压强存在的三个
实验验证（底部/侧壁/
内部各方向）；
压强计原理（转换法）；
液体压强四特点及
控制变量法探究；
p=ρgh公式推导与
应用计算；
p=ρgh vs p=F/S 辨析 教学难点 转换法思想——用U形管
液面高度差表示压强大小；
"深度h"的含义——
从液面到所求点的竖直
距离（不是"高度"！
如坝底→取从水面到
坝底的竖直深度）；
液体对容器底部的压力
与液体重力的关系——
三类容器（直筒形F=G/
上宽下窄F上窄下宽F>G）的辨析；
p=ρgh只取决于ρ和h→
与容器形状、底面积无关
（学生易受p=F/S影响
而错误推理）
教具准备 压强计（每组或演示
用）、两端开口玻璃管
+橡皮膜、透明容器
（大烧杯）、水、
盐水（密度对比实验）、
多媒体课件、蛟龙号/
奋斗者号视频或图片 学具准备 课本、练习本、刻度尺
学情分析 前两课时已建立固体压强概念（p=F/S）。本课时进入液体压强——学生会自然迁移固体压强的公式直觉，但这是最大的认知障碍。①液体压强与固体压强的本质差异——固体压强p=F/S→看"总量"（总F/总S）；液体压强p=ρgh→看"深度"，与"总量"无关——如100mL水和1000mL水→只要深度相同→底部压强相同。这是本节的核心思维转折。②实验探究4条结论→控制变量法已熟悉→本课重点训练"转换法"——压强计U形管液面高度差→"看到"看不见的压强。③深度h的定义——学生容易把"深度"和"高度"混淆→深度=从液面竖直向下到某点的距离。④p=ρgh的推导——建模法——取液柱→液柱重力G=mg=ρShg→压强p=G/S=ρgh——体会"液柱重力产生压强"的物理来源。⑤液体对容器底压力≠液体重力的三类容器——直筒F=G、收口FG（侧壁传递）——是难点也是最常见的综合题陷阱。⑥7道练习层次递进：数据表分析→橡皮膜判断→U形管变化→容器对比→综合计算。
二、核心素养目标
1. 科学观念
（1）知道液体对容器底部、侧壁及液体内部都有压强→液体的压强随深度增加而增大。
（2）理解压强计的工作原理——利用U形管液面高度差转换显示压强大小（转换法）。
（3）掌握液体压强公式p=ρgh→能说出公式中各量的物理意义及单位。
（4）区分p=ρgh（液体内部压强）和p=F/S（固体压强）的适用条件和本质区别。
2. 科学思维
（1）运用控制变量法和转换法探究液体压强与深度、方向、密度的关系。
（2）运用建模法（取液柱）推导p=ρgh→理解从宏观到微观的科学推导逻辑。
（3）对比p=ρgh和p=F/S→理解"液体压强只取决于ρ和h"的深层含义。
3. 探究实践
（1）完成压强计探究实验→记录数据→得出四条实验结论。
（2）分析实验数据表→回答控制变量推断题。
4. 态度责任
（1）通过蛟龙号和奋斗者号深潜器→感受科学技术与国家实力→激发科学报国意识。
（2）通过大坝"上窄下宽"的设计→认识物理知识在工程中的关键应用。
三、教学重难点
教学重点：液体压强的三个存在性实验、压强计原理（转换法）、液体压强四特点、p=ρgh推导与应用、p=ρgh与p=F/S辨析。
教学难点："深度h"的准确定义（从液面竖直向下）；三类容器压力vs液重辨析（F=G/FG）；p=ρgh与容器形状无关的理解突破。
四、教学过程
（一）情境导入（约3分钟）
图1 深海潜水员→厚重的潜水服→承受巨大水压
图2 水库大坝→上窄下宽→底部承受更大的水压
追问：①潜水员去深海为何要穿厚重潜水服？→水有压强！②大坝为何下宽上窄？→深处压强大！→引出课题：液体压强。
（二）新知探究一：液体对容器底部和侧壁的压强（约8分钟）
实验1：液体对容器底部的压强
图3 两端开口玻璃管+底部蒙橡皮膜→加水
操作：两端开口玻璃管下端蒙橡皮膜→注入水到1/3处→观察橡皮膜→再加水到2/3处→再观察。
现象：注水后橡皮膜向下凸出→水越多（深度越大）→凸出越明显。
结论：液体对容器底部产生压强→液体深度越大→压强越大。
实验2：液体对容器侧壁的压强
图4 容器侧壁开口+蒙橡皮膜→加水→侧壁也有压强
操作：容器侧壁开口蒙橡皮膜→注水→观察→再加水→再观察。
现象：加水后橡皮膜向外凸出→液面越高→凸出越明显。
结论：液体对容器侧壁也产生压强→深度越大→压强越大。→这就是大坝下宽上窄的原因！
实验3：液体内部存在压强（各个方向）
图5 玻璃管竖直插入水中→下方橡皮膜向内凸→液体内部向上也有压强
操作：两端开口玻璃管下端蒙橡皮膜→竖直插入水中→使下端在水面下一定深度。
现象：橡皮膜向内凸出→说明水对玻璃管下端（从下往上）有压强。
结论：液体内部也存在压强→且能向各个方向产生压强。
总结：液体对容器底部、侧壁以及液体内部各处都有压强。你去游泳→水到胸部就感到胸闷→就是水的压强在压你的胸部。
（三）新知探究二：压强计与液体压强特点（约14分钟）
1. 压强计原理——转换法
图6 压强计→金属盒+橡皮膜+U形管→高度差反映压强大小
构造：金属盒(一端蒙橡皮膜)→U形玻璃管→内装有色液体。
原理：橡皮膜不受压→U形管两侧液面相平。橡皮膜受压→U形管液面出现高度差→压强越大→高度差越大。
→U形管液面高度差反映了橡皮膜上压强的大小——把"看不见的压强"转换成"看得见的高度差"→这就是转换法。
【转换法】物理学中常用的一种间接测量方法——将难以直接测量的量→转换为容易测量的量。如：压强→高度差；温度→液柱长度（温度计）；力→弹簧伸长量（弹簧测力计）。是中考填空题的常见考点！
2. 探究实验：液体内部压强与哪些因素有关
实验设计（控制变量法）
猜想：液体压强可能与深度、方向、液体密度有关。
实验1：探究压强与方向的关系
图7 同种液体同一深度→改变金属盒方向→高度差不变
控制：同种液体（水）、同一深度。改变：金属盒橡皮膜的方向（朝上/朝下/朝侧面）。
现象：U形管两侧液面高度差不变。
结论：同种液体在同一深度处→向各个方向的压强相等。
实验2：探究压强与深度的关系
图8 金属盒越深→高度差越大→压强越大
控制：同种液体（水）、同一方向（朝侧面）。改变：金属盒在水中的深度。
现象：深度越大→U形管高度差越大。
结论：同种液体→液体内部压强随深度增加而增大。
实验3：探究压强与液体密度的关系
图9 同一深度→不同液体→盐水密度大→高度差大
控制：同一深度、同一方向。改变：液体种类（水vs盐水）。
现象：盐水中的高度差>水中的高度差。
结论：同一深度→液体密度越大→压强越大。
3. 实验结论——液体压强的四大特点
(1)液体内部各处都有压强。
(2)同种液体在同一深度→液体向各个方向的压强相等。
(3)液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)不同液体在同一深度产生的压强→与液体密度有关→密度越大→压强越大。
【研究方法总结】①控制变量法：每次只改变一个因素。②转换法：用U形管液面高度差表示压强大小。这两个方法必须记住→实验题必考。
（四）新知探究三：液体压强公式 p=ρgh（约8分钟）
1. 公式推导——建模法
图10 取底面积S、高h的液柱→分析受力
思路：在液体中深度h处→取一个底面积为S、高为h的竖直液柱（建模法）。
推导：
液柱体积：V=Sh
液柱质量：m=ρV=ρSh
液柱重力：G=mg=ρShg
液柱对底面的压力：F=G=ρShg
液柱对底面的压强：p=F/S=ρShg/S=ρgh
→得到液体压强公式：p=ρgh。
式中：p→液体内部某处的压强（Pa）；ρ→液体密度（kg/m ）；g→9.8N/kg≈10N/kg；h→该处到液面的竖直距离即深度（m）。
【深度h的定义】深度h是从液面竖直向下到所求点的距离——不是高度（从底部往上）！如水池深3m→池底深度h=3m。如图→A/B/C三点的深度分别从各自上方的液面算起。
2. p=ρgh 与 p=F/S 的辨析
比较项目 p=F/S（固体压强） p=ρgh（液体内部压强）
适用范围 固体之间
（也可用于液体
求总压力/总压强） 液体内部某深度处
的压强→由液体
自身重力产生
物理含义 单位面积上所受
的总压力 液体中某深度处
由上方液柱重力
引起的压强
决定因素 总压力F、
受力面积S（与
容器形状有关） 液体密度ρ、
深度h（与容器
形状无关！）
典型应用 计算地面承受
的压强、切压
等固体间压强 计算水下某深度
压强、大坝受力、
潜水器承压等
联系 对于直筒形容器中静止液体→底部压强
p=F/S 与 p=ρgh 计算结果相同
（F=G=mg=ρShg→p=F/S=ρgh）→两公式统一。
3. 液体对容器底的压力与液重的关系（重点难点）
图11 三类容器：直筒/上宽下窄/上窄下宽→F与G关系不同
三种典型容器（底面积相同→液面高度相同→液体质量不同）：
甲（直筒形）：液体对底压力F=G液→pS=ρghS=ρVg=G。
乙（上宽下窄）：液体对底压力F丙（上窄下宽）：液体对底压力F>G液→侧壁将压力传递到底部。
核心结论：液体对容器底的压力不一定等于液体重力！→压强由p=ρgh决定→压力由F=pS计算→与容器形状有关。
【一句话记忆】p只看ρ和h→F再看S（F=pS）。容器形状不影响p→但影响F与G的关系。直筒F=G/收口FG。
（五）典例精讲（约10分钟）
典例1 —— 实验数据表分析（控制变量推断）
根据课本实验数据表→回答：(1)要得出"同液体同深度各方向压强相等"→比较哪几组？(2)序号3/4/5说明什么？(3)序号5/6说明什么？
答案：(1)1/2/3（水/5cm/方向不同→高度差相同4.9cm）。
(2)同种液体→深度越大→压强越大（5cm→4.9cm / 10cm→9.8cm / 15cm→14.7cm→成正比）。
(3)同一深度→不同液体（水/酒精15cm）→水的压强大→说明液体压强与密度有关→密度越大→压强越大。
典例2 —— 橡皮膜凸起题
图12 容器侧壁蒙橡皮膜→加水→凸起→如何更凸？
使橡皮膜凸起程度更明显的方法。分析：凸起→压强增大→p=ρgh。
A.换成等体积酒精→ρ↓→p↓→凸起减弱。
B.增加水量→h↑→p↑→凸起增强。√
C.换横截面积更大的容器→V不变→S↑→h↓→p↓→凸起减弱。
D.转动方向→深度h不变→p不变→凸起不变。答案：B。
典例3 —— 塞孔喷水题（密閉瓶中的液体压强）
图13 瓶口橡胶塞+玻璃管→a/b两孔拔塞后谁喷水？
分析：玻璃管内水面高于瓶口→瓶内密闭气体被压缩→压强大于大气压。a孔在瓶内液面以下但深度较小→a处压强=瓶内气压+ρgha→若小于大气压→a吸入空气。b孔深度较大→b处压强=瓶内气压+ρghb>大气压→b喷水。答案：B→b孔喷水，a孔吸入。这道题综合了大气压+密闭气体+液体压强。
典例4 —— U形管高度差变化题
图14 压强计金属盒→哪些操作使高度差减小？
使U形管高度差减小→即减小压强→p=ρgh。
A.盐水→ρ↑→p↑→高度差增大。B.下移→h↑→p↑→增大。C.转180°→同深度→p不变→不变。D.上移→h↓→p↓→减小。答案：D。
典例5 —— 酒精上凸/下凹题（综合）
两端开口玻璃管下端蒙橡皮膜→插入水中10cm→管内注酒精10cm→橡皮膜上凸还是下凹？
分析：膜下水压强p水=ρ水gh=1000×10×0.1=1000Pa。膜上酒精压强p酒=ρ酒gh=800×10×0.1=800Pa。
膜下压强大→膜上方压强大→膜上凸。答案：上凸。
关键：相同深度→水的密度>酒精→水压强>酒精压强。
（六）课堂小结（约2分钟）
一、液体压强存在→底部/侧壁/内部（用橡皮膜实验验证）。
二、压强计→U形管高度差→转换法显示压强。
三、实验四结论→①各处有②同深度各向等③越深越大④密度越大越大→控制变量法。
四、p=ρgh——ρ(kg/m )/g(N/kg)/h(m)→h=深度（液面竖直向下）。
五、p=ρgh vs p=F/S→液体内部用前者/固体用后者/直筒等效。
六、容器底压力vs液重→直筒F=G/收口FG。
五、板书设计
§2.3 压强（第3课时）
液体压强
一、液体压强的存在（3实验）
实验1:底部蒙膜注水→膜下凸→越深越凸
→液体对底部有压强,深度越大压强越大
实验2:侧壁蒙膜注水→膜外凸→越深越凸
→液体对侧壁有压强(大坝下宽上窄!)
实验3:玻璃管插入水中→膜内凸
→液体内部存在压强(游泳胸闷!)
二、压强计与转换法
构造:金属盒(橡皮膜)+U形管
原理:膜受压→U形管液面高度差→压强越大,
高度差越大(转换法!间接测量)
三、探究实验——控制变量法
★四结论★
(1)液体内部各处都有压强
(2)同种液体同一深度→各方向压强相等
(3)同种液体→深度越大→压强越大
(4)同一深度→液体密度越大→压强越大
四、液体压强公式 p = ρgh
ρ:液体密度(kg/m )
g:9.8N/kg≈10N/kg
h:深度→从液面竖直向下到所求点的距离!
推导(建模法):取液柱→F=G=ρShg→p=F/S=ρgh
五、p=ρgh vs p=F/S
固体压强p=F/S→看总F总S(与容器形状有关)
液体压强p=ρgh→只看ρ和h(与容器形状无关!)
直筒容器→两公式统一(F=G液)
六、压力vs液重(三类容器)
直筒形:F=G液
上宽下窄:F上窄下宽:F>G液(侧壁传递)
六、教学反思
1. 三个橡皮膜实验→是液体压强"入门口"→学生往往第一次接触。如果演示效果好→学生对液体压强"存在"的直觉就扎实了→建议现场演示（不只看视频）。
2. 压强计探究→控制变量法学生已熟→但"转换法"是新的→"为什么用高度差不用压力表？"→要强调转换法在物理中的普遍性（温度计/弹簧测力计都是）。
3. p=ρgh推导→建模法→取液柱→F=G=ρShg→p=F/S=ρgh。要强调"液柱重力产生压强"→液体没有固定的形状→正是这一点决定了p=ρgh（只取决于深度）→与固体p=F/S的根本区别。
4. "深度h"的辨析→学生在第一次接触时往往把"深度"和"高度"混淆→用图示（水面在上/底部在下→深度从上往下）强化。
5. 三类容器压力vs液重→是中考常考的综合题→建议配合实物（三个形状不同的容器）→让学生讨论"为什么底面积相同液面相同→液体质量不同？→底部压强却相同（p=ρgh相同）？→底部压力相同（pS相同）？"这个认知冲击是深刻的。
6. 酒精vs水"上凸下凹"题→综合了ρ、h→是p=ρgh的灵活运用→学生能独立做对这个题→液体压强基本过关。

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