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文檔簡介
8.2液體壓強第八章壓強和浮力北師大2024版物理八年級下冊【精做課件】授課教師:********班級:********時間:********《液體壓強》教案?一、教學目標?(一)知識與技能?理解液體壓強的產生原因,能闡述液體壓強的特點。?掌握液體壓強的計算公式?p=ρgh,并能進行相關計算,解釋生活中與液體壓強有關的現象。?認識連通器的原理,了解其在生活和生產中的應用。?(二)過程與方法?通過觀察、實驗和分析,培養學生的觀察能力、邏輯思維能力以及歸納總結能力。?在探究液體壓強特點的過程中,學會運用控制變量法和轉換法,提升科學探究能力。?(三)情感態度與價值觀?通過實驗探究活動,激發學生對物理學科的興趣,培養學生實事求是的科學態度和團隊合作精神。?引導學生關注生活中的物理現象,體會物理知識與生活的緊密聯系,增強學生運用物理知識解決實際問題的意識。?二、教學重難點?(一)教學重點?液體壓強的特點和計算公式。?連通器的原理和應用。?(二)教學難點?理解液體壓強公式?p=ρgh
的推導過程,以及公式中各物理量的含義。?運用液體壓強知識解釋生活中的實際問題,如帕斯卡裂桶實驗等。?三、教學方法?講授法:系統講解液體壓強的基本概念、原理和公式,幫助學生構建知識體系。?實驗法:組織學生進行探究液體壓強特點的實驗,以及連通器原理的實驗,讓學生通過親身體驗獲取知識,培養實驗操作能力。?討論法:引導學生討論液體壓強在生活中的應用,以及實驗過程中遇到的問題,促進學生之間的思想交流,加深對知識的理解。?直觀演示法:借助多媒體動畫、實物演示等手段,將抽象的物理概念直觀化,幫助學生理解。?四、教學過程?(一)趣味導入(5分鐘)?實驗演示:準備一個裝滿水的礦泉水瓶,在瓶身不同高度處扎幾個小孔,讓學生觀察水從小孔中噴射出來的現象。?提問引導:教師提問:“為什么水會從小孔中噴出來?而且不同高度的小孔噴水的遠近不同?這說明了什么?”引導學生思考,從而引出本節課的主題——液體壓強。?(二)液體壓強的產生(5分鐘)?分析原因:結合實驗現象,講解液體壓強的產生原因:由于液體受到重力作用,且具有流動性,所以液體對容器底部和側壁都有壓強。?類比說明:通過與固體壓強進行類比,幫助學生理解液體壓強的產生。固體由于受到重力作用,對支持面有壓強;液體同樣受到重力作用,并且因為其流動性,對阻礙它流動的容器底部和側壁也會產生壓強。?(三)探究液體壓強的特點(20分鐘)?提出問題:教師引導學生思考:液體壓強的大小與哪些因素有關?在液體內部同一深度,向各個方向的壓強是否相等??猜想假設:鼓勵學生大膽猜想,如液體壓強可能與液體的深度、密度以及方向有關。?設計實驗:組織學生分組討論,設計實驗方案。確定實驗器材(壓強計、大燒杯、水、鹽水等),采用控制變量法,分別探究液體壓強與深度、密度和方向的關系。教師展示實驗器材,介紹壓強計的構造和使用方法,以及實驗原理和注意事項。?實驗步驟:以探究液體壓強與深度的關系為例,將壓強計的金屬盒放入水中不同深度,觀察U形管兩側液面的高度差。同理,探究液體壓強與方向的關系時,保持金屬盒在水中的深度不變,改變金屬盒的方向,觀察U形管兩側液面的高度差;探究液體壓強與密度的關系時,保持金屬盒的深度和方向不變,將金屬盒分別放入水和鹽水中,觀察U形管兩側液面的高度差。?進行實驗:學生分組進行實驗,記錄實驗數據。教師巡視指導,確保實驗操作規范。?分析論證:實驗結束后,各小組對實驗數據進行分析,得出結論:液體內部向各個方向都有壓強;在同一深度,液體向各個方向的壓強相等;液體的壓強隨深度的增加而增大;在深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。?(四)液體壓強公式的推導(10分鐘)?理論推導:教師通過示意圖,引導學生進行液體壓強公式的推導。在液體內部取一個深度為?h,截面積為?S
的液柱,計算液柱的重力,進而得出液柱對其底面的壓力,再根據壓強公式?p=SF?
,推導出液體壓強的計算公式?p=ρgh,其中?ρ
表示液體的密度,?h
表示液體的深度。?公式解讀:詳細講解公式中各物理量的含義和單位,強調深度?h
是指從液體內部某點到自由液面的豎直距離。通過具體例子,讓學生理解公式的應用。?(五)連通器(10分鐘)?連通器的定義:展示連通器的實物,講解連通器的定義:上端開口、下端連通的容器叫做連通器。?連通器的原理:通過實驗演示,向連通器中注入水,讓學生觀察連通器中液面的情況,得出連通器的原理:連通器里裝的是相同的液體,當液體不流動時,連通器各部分中的液面高度總是相同的。?生活應用:引導學生列舉生活中連通器的應用實例,如茶壺、船閘、鍋爐水位計等,通過多媒體展示這些應用的工作原理,加深學生對連通器原理的理解。?(六)課堂小結(5分鐘)?知識回顧:與學生一起回顧本節課所學的主要內容,包括液體壓強的產生原因、特點、計算公式,以及連通器的原理和應用。?總結提升:強調液體壓強知識在生活和生產中的廣泛應用,鼓勵學生在日常生活中多觀察、多思考,用所學的液體壓強知識解釋更多的物理現象。?五、教學資源?多媒體設備:電腦、投影儀、電子白板等。?實驗器材:壓強計、大燒杯、水、鹽水、連通器、礦泉水瓶等。?教學資料:相關圖片、視頻、動畫等。?六、教學評價?課堂表現評價:觀察學生在課堂上的參與度、實驗操作能力、討論發言情況等,及時給予鼓勵和指導。?作業評價:布置適量的課后作業,包括填空題、選擇題、計算題和生活應用分析題等,通過作業反饋,評估學生對知識的掌握程度和應用能力。5課堂檢測4新知講解6變式訓練7考試考法8小結梳理學習目錄1復習引入2新知講解3典例講解為什么深海潛水的時候要穿這么龐大的潛水服?帶魚這些深海魚為什么捕撈上來就會直接死掉?知識點
液體壓強的特點1放在水平桌面上的杯子對桌面有壓力,會對桌面產生壓強。F壓F壓?裝在杯子里的水對杯子底部會產生壓強嗎?水對杯子側壁會產生壓強嗎?F壓?F壓?知識點
液體壓強的特點1體驗液體壓強的存在在容器中加入液體后,蒙在容器底部和側壁的橡膠膜明顯地向外凸起,這說明液體對容器的底部和側壁都有壓力,會產生壓強。知識點
液體壓強的特點1體驗液體壓強的存在把下端蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜的形狀有什么變化?底部橡皮膜向內鼓起知識點
液體壓強的特點1根據不同小實驗的現象歸納實驗結論:由于液體受重力作用,且具有流動性,所以液體對阻礙它下落的容器底和阻礙它散開的容器壁都會產生壓強。不僅如此,容器內部各部分液體之間也會相互擠壓,從而產生壓強。知識點
液體壓強的特點1一、問題與猜想。根據生活中液體壓強現象猜想液體內部壓強的影響因素:實驗:探究液體壓強與哪些因素有關猜想①:可能與方向有關,向下的壓強比向上的壓強大。知識點
液體壓強的特點1一、問題與猜想。根據生活中液體壓強現象猜想液體內部壓強的影響因素:猜想②:液體內部的壓強可能與深度有關,深度越大,壓強越大。知識點
液體壓強的特點1猜想③:可能與液體的密度有關。一、問題與猜想。根據生活中液體壓強現象猜想液體內部壓強的影響因素:知識點
液體壓強的特點1二、制定方案微小壓強計的結構:U形管橡膠軟管探頭當薄橡皮膜受到外力作用而向里凹陷時,U形管兩側液面會出現高度差。h高度差反映探頭所在位置液體的壓強。1.實驗器材:微小壓強計,盛有水和濃食鹽水的透明容器各一個等。當薄橡皮膜不受外力作用時,U形管兩側液面等高。知識點
液體壓強的特點12.觀察與調節微小壓強計:(1)使用微小壓強計前:①U形管兩側的液面要相平②檢查氣密性:方法:用手指輕按橡皮膜,U形玻璃管兩側的液面發生變化,說明氣密性良好。若氣密性不好,可以將軟管拆下重新安裝。知識點
液體壓強的特點1三、設計實驗:驗證猜想①:控制橡皮膜盒深度和液體密度相同,只改變橡皮膜方向,觀察U形玻璃管兩側液面高度差變化。驗證猜想②控制橡皮膜方向和液體密度相同,只改變橡皮膜盒深度,
觀察U形玻璃管兩側液面高度差變化。驗證猜想③:控制橡皮膜方向和橡皮膜盒深度相同,只改變液體密度,
觀察U形玻璃管兩側液面高度差變化。知識點
液體壓強的特點1四、收集證據(實驗操作):(1)安裝好實驗裝置,并檢測裝置的氣密性。
知識點
液體壓強的特點1(2)將橡皮膜盒的橡皮膜朝下,浸入水中某一深度H,記錄深度H和U形玻璃管兩側液面的高度差h。知識點
液體壓強的特點1(3)保持橡皮膜盒所在深度不變,改變橡皮膜的朝向,分別記錄U形玻璃管兩側液面的高度差。
小結論①:同一種液體,同一深度,液體向各個方向的壓強都相等。
知識點
液體壓強的特點1(4)保持橡皮膜的朝向不變,多次改變橡皮膜盒在水中的深度H進行實驗,觀察U形玻璃管兩側液面高度差的變化情況。
小結論②:同一種液體,液體的壓強隨著深度的增大而增大。
知識點
液體壓強的特點1(5)保持橡皮膜盒深度不變,將液體壓強計移到裝有濃鹽水的容器中。
加入鹽,鹽水密度大
小結論③:在深度相同時,液體密度越大,壓強越大。
知識點
液體壓強的特點1(6)實驗數據:橡皮膜盒的深度H/cm橡皮膜的朝向U形管兩側液面高度差h水(水)/cmh鹽水(濃食鹽水)/cm上下左右上下左右知識點
液體壓強的特點1五、分析與論證:(1)液體內部各處都存在壓強。(3)同種液體內部的壓強隨深度的增加而增大。(4)液體壓強與液體的密度有關,在深度相同時,密度越大,壓強越大。總結:液體內部的壓強只與液體的密度和深度有關。(2)在同一液體內部同一深度處,各個方向的壓強大小相等。知識點
液體壓強的大小2推導液體壓強公式:如果想知道液面下深度為h處的壓強數值,應如何計算?即F壓
=G液
=m液
g=ρ液V液
g=ρ液Shg
液面下h處液體的壓強為:
p=ρ液gh液體底面壓強為:
根據壓強公式:
h容器中裝有密度為ρ的液體,要計算液體在深度為h處產生的壓強p,可在液體中取底面積為S、高為h的一個圓柱形液柱為研究對象。知識點
液體壓強的大小1對液體壓強公式的理解:(1)液體內部壓強只跟液體密度和深度有關,與液體的質量、體積、
重力、容器的底面積、容器形狀等均無關。(2)p=ρ液gh只適用于靜止液體內部壓強的計算,也適用于放置在水平
面上的質地均勻,上下粗細一致的固體壓強的計算。p=ρ液gh一般用
來計算液體壓強(密度不變)。(3)公式p=ρ液gh中h表示深度,即從液體的自由液面到被測點的
豎直距離。知識點
液體壓強的大小2書上例題:(1)p=ρ海水gh
=1.03×103kg/m3×10N/kg×10900=1.1×108Pa
。
(2)
軟體機器人深潛至10900m的馬里亞納海溝深處進行測試。這款機器人長22cm(體長11.5cm,尾長10.5cm),翼展寬度為28cm。F壓
=pS
=1.1×108Pa×70×10-4m2
=
7.7×105
N。
拓展閱讀深潛的最大困難是抵抗海水的巨大壓強。在海面下,深度每增加10m,壓強就增加約105Pa,這相當于一頭成年大象站立時對水平地面的壓強。探索海洋
拓展閱讀普通人屏住呼吸不攜帶任何器具只能短時下潛到水面下幾米至十幾米深處,背著氧氣瓶的潛水員能在深20m左右的淺海中較長時間地停留。隨著海水深度的增加,下潛的困難越來越大。探索海洋在1000m深的海水中,一般的木塊體積會被壓縮至原來的一半。要是到達10000m深的海底,壓強大概相當于一輛小轎車壓在人的指甲蓋上的效果。
拓展閱讀2006年3月,我國自主研發了混合型水下機器人(ARV),可在大范圍、大深度和復雜海洋環境下進行深海資源探測。探索海洋:抗壓的深潛設備2012年6月,我國自行設計和集成研制的蛟龍號載人潛水器在馬里亞納海溝創造了下潛7062m的中國載人深潛紀錄,這也是世界同類作業型潛水器最大下潛深度紀錄。
拓展閱讀2017年12月,正式驗收交付的深海勇士號載人潛水器,是我國首臺自主研發的深海載人潛水器,它的作業能力達到水下4500m,實現了我國深海裝備由集成創新向自主創新的歷史性跨越。探索海洋:抗壓的深潛設備
拓展閱讀2020年11月10日,中國自主研究的“奮斗者號”全海深載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底,坐底深度為10909m,創造了中國載人深潛的新紀錄。探索海洋:抗壓的深潛設備2021年,奮斗者號在馬里亞納海溝正式投入常規科考應用。奮斗者號全海深載人潛水器的研制及相關海試的成功,標志著我國具有了到達世界海洋最深處開展科學探索和科學研究的能力,體現了我國在海洋技術領域的綜合實力。
拓展閱讀潛水器潛入水下的深度有一定限度,下潛過深可能導致外殼損壞。奮斗者號全海深載人潛水器下潛的馬里亞納海溝一萬米深處,水壓超過1.1×108Pa。探索海洋:抗壓的深潛設備知識點1
液體壓強的特點(第1題)1.
如圖所示是裝有水的氣球,水由于受到______的作用,從而對氣球的底部產生壓強;用手指擠壓氣球的側面,放手后氣球側面恢復原狀,這是因為液體具有________,所以對氣球側面也產生壓強。重力流動性返回(第2題)2.如圖所示,小沈同學利用實驗裝置探究“液體內部壓強的規律”,將所測得的部分數據填入表格。實驗序號橡皮膜在液體中的深度
橡皮膜在液體中的方向
形管左右液面高度差
13朝上2.626朝上5.439朝上8.249朝下8.059朝左8.269朝右8.2(第2題)
微小壓強計不漏氣高度差轉換法
(第2題)(2)分析實驗序號1、2、3的數據,可以歸納得出初步結論:同種液體中,液體內部壓強隨深度的增加而______。增大(第2題)(3)分析實驗序號_________的數據,可以歸納得出初步結論:在同種液體的同一深度,液體向各個方向的壓強都相等,即液體內部壓強與方向無關。通過該結論可3、5、64以判斷實驗所得的數據有一組是錯誤
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