资源简介

2.3 压强（第3课时） 学案
——液体压强
班级：________ 姓名：________ 日期：________
一、学习目标
1. 通过橡皮膜三个实验→确认液体对底部、侧壁和内部都有压强。
2. 理解压强计原理→掌握转换法思想→用U形管高度差反映压强大小。
3. 通过控制变量法探究→得出液体压强的四条实验结论。
4. 掌握p=ρgh公式→理解各物理量含义→能进行简单计算。
5. 理解液体对容器底压力与液重的关系（三类容器）。
二、课前预习
（一）液体压强的存在——三个验证实验
图1 两端开口玻璃管+底部蒙膜→加水→膜下凸
1. 实验1（液体对容器底部）：下端蒙橡皮膜的玻璃管→注入水后→橡皮膜向____凸出。水越____（深/浅）→凸出越明显。说明：________________。____________________________
2. 实验2（液体对容器侧壁）：容器侧壁开口蒙橡皮膜→注入水后→橡皮膜向____凸出。液面越高→凸出越____。说明：________________。____________________________
应用：水库大坝的底部比顶部更____→因为________________。____________________________
图2 玻璃管竖直插入水中→下方橡皮膜向内凸→内部也有压强
3. 实验3（液体内部）：两端开口玻璃管下端蒙膜→竖直插入水中→橡皮膜向____凸出。说明：液体____（内部/表面）也存在压强→且能向____方向产生压强。____________________________
4. 生活经验：游泳时水到胸部会感到____→这是____的____引起的。____________________________
（二）压强计——转换法
图3 压强计→金属盒橡皮膜+U形管→高度差显示压强
5. 压强计的主要结构：①____（一端蒙有____）；②____（内装液体）。____________________________
6. 原理：橡皮膜不受压时→U形管两侧液面____。橡皮膜受压时→U形管两侧出现____→压强越大→高度差越____。____________________________
7. 压强计利用U形管____来间接表示压强的大小→这种研究方法叫____法。其他例子：温度计→________；弹簧测力计→________。____________________________
（三）液体内部压强的特点——控制变量法探究
8. 猜想：液体内部的压强可能与____、____和____有关。____________________________
9. 实验方法和结果（在方框中填写结论）：____________________________
[控制变量设计表]
实验 控制哪些因素相同 改变哪个因素 现象与结论
探究方向 液体密度ρ____
深度h____ 金属盒橡皮膜
的____ 高度差____
结论：同液体同深度→
________________
探究深度 液体____相同
橡皮膜____相同 金属盒的
____ 深度越大→高度差越____
结论：________________
________________
探究密度 ____相同
____相同 液体的____ 盐水中高度差____水中
结论：________________
________________
10. 液体压强的四大特点：____________________________
(1)液体内部____都有压强。____________________________
(2)同种液体在同一深度→各个方向的压强____。____________________________
(3)液体内部的压强随____的增加而____。____________________________
(4)不同液体在同一深度→压强与____有关→____越大→压强越大。____________________________
（四）液体压强公式 p=ρgh
图4 建模法→取底面积S高h的液柱→推导压强
11. 推导过程（填空）：取底面积为S、高为h的液柱→体积V=____→质量m=____=____→重力G=____=____。液柱对其底面的压力F=____=____。液柱对底面的压强p=F/S=____=____。→得到公式p=____。____________________________
12. 公式中各量含义及单位：p→____，单位____；ρ→____，单位____；g→____，单位____；h→____，单位____。____________________________
13. "深度h"的定义：从____竖直____到所求点的距离（不是从底部向上的"高度"！）。____________________________
14. 公式表明：液体压强只取决于____和____→与容器的____、____等因素无关。____________________________
（五）p=ρgh 与 p=F/S 的区别
15. p=F/S是____压强的基本公式→适用于____之间的压强→计算需知____和____。____________________________
16. p=ρgh是____压强的特定公式→适用于____内部→只取决于____和____→与容器形状____。____________________________
17. 对于直筒形容器中静止液体→用p=F/S计算底部压强（F=____=G）的结果____（等于/不等于）p=ρgh。因为：p=F/S=G/S=____=ρgh。____________________________
（六）液体对容器底压力与液重的关系
图5 三类容器→F与G的关系
18. 三种典型容器：甲（直筒形）→液体对底压力____液重。____________________________
乙（上宽下窄）→液体对底压力____液重（原因：侧壁____了部分重力）。____________________________
丙（上窄下宽）→液体对底压力____液重（原因：侧壁将压力____到底部）。____________________________
我的疑问
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
三、课堂探究
探究一：实验数据分析——控制变量推断
下表是某同学做"探究液体压强"实验的数据：
序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 左右液面高度差/cm
1 水 5 朝上 4.9
2 水 5 朝下 4.9
3 水 5 朝侧面 4.9
4 水 10 朝侧面 9.8
5 水 15 朝侧面 14.7
6 酒精 15 朝侧面 11.8
(1)要得出"同种液体在同一深度→各方向压强相等"→应比较序号____、____、____。____________________________
(2)比较序号3/4/5→说明：同种液体→____越____→压强越____。____________________________
(3)比较序号____和____→说明：同一深度→不同液体→压强与____有关→____越大→压强越大。____________________________
探究二：深度与压强的关系——橡皮膜实验推断
图6 橡皮膜凸起→如何更凸？
如图容器侧壁蒙橡皮膜→注水后膜凸起→要使凸起程度更明显→选择并说明理由：
选项：A.换等体积酒精 B.增加水量 C.换更大横截面容器 D.转动方向
____________________________
分析：橡皮膜凸起程度反映____大小→p=____→取决于____和____。
A：酒精密度____于水→ρ____→p____→凸起减____。____________________________
B：增加水量→h____→p____→凸起增____。√____________________________
C：V不变→S↑→h____→p____→凸起减____。____________________________
D：深度h____→p____→凸起____。答案：____。____________________________
探究三：压强计U形管高度差变化分析
图7 压强计金属盒放入水中→怎样使高度差减小？
要使U形管两边液面高度差减小→即减小压强→正确的是：
A.金属盒放在同样深度的盐水中 B.金属盒向下移 C.金属盒在原处转180° D.金属盒向上移
分析：A→ρ↑→p____→增大。B→h↑→p____→增大。C→深度____→p____→不变。D→h↓→p____→减小。答案：____。____________________________
四、例题学习
例题1 —— 液体压强基础计算
游泳池水深2m→池底受到水的压强是多少？（ρ水=1.0×10 kg/m ，g=10N/kg）
____________________________
解：p=____=____×____×____=________Pa。即________kPa。
例题2 —— 三类容器压力vs液重
甲/乙/丙三个容器底面积相同→装入等高的水→水重G甲(1)容器底部受到水的压强p甲____p乙____p丙（填">""<"或"="）→因为p=ρgh→ρ和h相同→p____。____________________________
(2)容器底部受到水的压力F甲____F乙____F丙→因为F=pS→p相同/S相同→F____。____________________________
(3)结论：液体对容器底的压力____（一定/不一定）等于液体重力。____________________________
例题3 —— 酒精vs水 膜上凸还是下凹
玻璃管下端蒙橡皮膜→插入水中10cm深→再往管内注酒精10cm高→橡皮膜会____。
计算过程（g=10N/kg）：p水=ρgh=____=____Pa。p酒=____=____Pa。____________________________
____侧压强大→膜向____凸。答案：____。____________________________
五、课堂练习
A组 基础巩固
1. 液体内部压强的特点是（ ）
A.液体只对容器底部有压强 B.液体内部向各个方向都有压强 C.液体对侧壁没有压强 D.液体压强与深度无关
____________________________
2. 压强计的原理是利用U形管液面的____来显示____的大小→这种方法是____法。
3. 关于深度h→正确的是（ ）
A.从容器底部向上到所求点的距离 B.从液面竖直向下到所求点的距离 C.从地面到求点的距离 D.容器的高度
____________________________
4. 公式p=ρgh中→h的单位必须用（ ）
A.cm B.dm C.m D.km
____________________________
5. 液体压强与下列哪个因素无关？（ ）
A.液体密度 B.液体深度 C.容器底面积 D.9.8N/kg
B组 能力提高
6. 甲、乙两个容器中装有同种液体→甲容器中液体深度是乙的3倍→则甲底部压强是乙的____倍。计算：p甲/p乙=(____h甲)/(____h乙)=____。
7. 如图→a/b/c三点在同一液体中→压强由大到小排序为________→因为________________。
8. 深海潜水员穿厚重的潜水服→原因是：深度____→水压强____→对人体产生巨大压力。潜到1000m深处→水压≈________Pa（取g=10N/kg→约____个标准大气压）。
六、课堂小结
完成填空：
______________________________________________________________________
一、液体压强存在→____、____和____都有压强→用____实验验证。
二、压强计→原理：____→用U形管____表示压强→属于____法。
三、实验四结论→控制变量法：同种液体→各方向____→深度↑→p____→密度↑→p____。
四、p=ρgh→ρ(____)→h是____（从____到____）。
五、p=ρgh vs p=F/S→前者用于____压强/后者用于____压强/直筒容器等效。
______________________________________________________________________
七、课后作业
1. 填空：
(1)潜水员下潜深度增加→受到水的压强____（增大/减小/不变）。
(2)三峡大坝高185m→当蓄水深度达175m时→坝底受到水的压强约为________Pa。
(3)甲容器装水→乙容器装盐水→深度相同→____容器底受液体压强大。
2. 计算：
一个圆柱形容器底面积为20cm →装入密度1.2×10 kg/m 的盐水→液面高度15cm。
求：(1)盐水对容器底的压强→(2)盐水对容器底的压力。
______________________________________________________________________
3. 分析题：
水库大坝为什么设计成"上窄下宽"的形状？用液体压强知识解释。
______________________________________________________________________
4. 挑战题（选做）：
一个上窄下宽的容器→底面积20cm →装水后液面高30cm→水的总重为5N。求：(1)水对容器底的压强→(2)水对容器底的压力→(3)容器底压力与液重是否相等？若不相等→说明为什么。
参考答案
（先独立完成再核对答案。）
二、课前预习 答案
1. 下/深→液体对容器底部产生压强且深度越大压强越大。
2. 外/明显→液体对容器侧壁也产生压强且深度越大压强越大。宽/深处压强大需要更厚的坝体。
3. 内/内部/各个。
4. 胸闷/水/压强。
5. 金属盒/橡皮膜；U形玻璃管。
6. 相平/高度差/大。
7. 液面高度差/转换/液柱长度表示温度/弹簧伸长量表示力。
9-10. 实验表：方向/相同/相同/不变→各方向压强相等。种类/方向/深度/大→同种液体深度越大压强越大。深度/方向/种类/大于→同一深度不同液体密度越大压强越大。
10. 各处/相等/深度/增大/密度/密度。
11. Sh/ρV/ρSh/ρShg→F=G=ρShg→p=ρShg/S=ρgh→ρgh。
12. 液体压强/Pa/液体密度/kg/m /重力常数/N/kg/深度/m。
13. 液面/向下。14. 液体密度/深度/形状/底面积。
15. 固体/固体/总压力/受力面积。16. 液体/液体/ρ/h/无关。17. 等于/ρShg/S。
18. 等于/小于/分担/大于/传递。
三、课堂探究 答案
探究一：(1)1/2/3。(2)深度/大/大。(3)5/6/密度/密度。
探究二：p/ρgh/ρ/h。小于/减小/减小/弱。增大/增大/强。减小/减小/弱。不变/不变/不变。B。
探究三：增大/增大/不变/不变/减小。D。
四、例题 答案
例1：ρgh=1000×10×2=20000Pa→20kPa。
例2：(1)=/=/相等。(2)=/=/相等。(3)不一定。
例3：上凸。p水=1000×10×0.1=1000Pa。p酒=800×10×0.1=800Pa。下/上/上凸。
五、课堂练习 答案
A组：1.B。2.高度差/压强/转换。3.B。4.C。5.C。
B组：6.3/ρg/ρg/3。7.pc>pb>pa→深度c>b>a。8.越大/越大/1000×10×1000=1×10 Pa/约100个。
七、课后作业 提示
1.(1)增大。(2)p=ρgh=1000×10×175=1.75×10 Pa。(3)乙(盐水)。
2.(1)p=ρgh=1200×10×0.15=1800Pa。(2)F=pS=1800×20×10 =3.6N。注意：S=20cm =2×10 m →F=1800×2×10 =3.6N。
3.液体压强随深度增加而增大→坝底处水深最大→压强最大→需要更厚的坝体承受→所以呈上窄下宽。
4.(1)p=ρgh=1000×10×0.3=3000Pa。(2)F=pS=3000×20×10 =6N。(3)不相等→F=6N>G=5N→因为上窄下宽→侧壁将压力传递到底部("敞口"容器F>G)。

展开更多......

收起↑