第2節(jié)　液體壓強(qiáng).doc

第2節(jié)液體的壓強(qiáng) 三維目標(biāo) 知識與技能 1、了解液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)及液體內(nèi)部壓強(qiáng)的方向； 2、通過實(shí)驗(yàn)探究，了解影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小的因素，掌握液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式； 3、知道液體壓強(qiáng)的規(guī)律在生活中的應(yīng)用實(shí)例，能運(yùn)用液體壓強(qiáng)的知識解釋生活中的問題。 過程與方法 1、通過演示及生活中的經(jīng)驗(yàn)說明液體壓強(qiáng)的存在； 2、在探究液體壓強(qiáng)規(guī)律的過程中，培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，會在?shí)驗(yàn)中記錄必要的數(shù)據(jù)，能通過對數(shù)據(jù)的分析得出正確的結(jié)論； 3、通過對生活現(xiàn)象的分析進(jìn)一步加深對液體壓強(qiáng)的理解。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1、讓學(xué)生體驗(yàn)探究過程，感悟研究物理的過程和方法，通過探究實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生探求科學(xué)知識的興趣。 2、通過實(shí)驗(yàn)探究和發(fā)散式思維的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生樂于參加探究的態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣及實(shí)事求是的精神。 教學(xué)重點(diǎn)：液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)及影響因素，利用物理模型推導(dǎo)公式。 教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)。 教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、下端扎有橡皮膜的玻璃圓筒、側(cè)面開有小孔的圓柱形容器、壓強(qiáng)計(jì)、水和鹽水、水槽、連通器等 課時(shí)安排：2課時(shí) 教學(xué)過程第一課時(shí)情景導(dǎo)入：多媒體展示生活中常見的幾種情景圖片：航行在深海中的潛艇、生活在深海中的帶魚、攔水壩、身著抗壓服的深水潛水員及淺水處的潛水員等。學(xué)生活動觀察圖片，聯(lián)系生活，思考問題： 潛水艇能夠在深海中航行,它的外殼是用厚鋼板制造的，很堅(jiān)固，為什么要這樣做？帶魚是我們常見的，它生活在深海中，你見過活的帶魚嗎？想過為什么超市里沒有活帶魚？為什么深海魚類被捕撈起來后都會死亡？大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要厚重一些？要回答這些問題，我們就要學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)的有關(guān)知識。一、液體的壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入：演示實(shí)驗(yàn)1：用一個(gè)塑料袋裝滿水，用一個(gè)釘子從底部扎一小孔，水就會從底部流出。演示實(shí)驗(yàn)2：用釘子在塑料袋的四周扎一些小孔，水就會從四周噴出。如果塑料袋里裝的是別的液體，出現(xiàn)的現(xiàn)象是一樣的。組織學(xué)生討論：這種現(xiàn)象包含的物理規(guī)律，說明了什么道理？放在水平面上的固體，由于受到重力作用，對支承它的物體表面有壓強(qiáng)。液體也受到重力作用，液體與固體不同，液體沒有固定的形狀，能流動，容器壁阻擋著它的流動，就會對容器底部、側(cè)壁和內(nèi)部產(chǎn)生壓強(qiáng)。這就是液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因。二、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生閱讀P32圖9.22，介紹測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器微小壓強(qiáng)計(jì)。如圖所示的裝置叫壓強(qiáng)計(jì)，它是探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器。它的工作原理是使用壓強(qiáng)計(jì)時(shí)，用手指按橡皮膜，手產(chǎn)生的壓強(qiáng)使壓強(qiáng)計(jì)U形管兩邊液面出現(xiàn)高度差，橡皮膜所受壓強(qiáng)大小，可通過U形管兩邊液面高度差的大小表示，橡皮膜所受壓強(qiáng)越大，液面的高度差也就越大。1、探究：液體內(nèi)部是否存在壓強(qiáng)【演示實(shí)驗(yàn)1】取一個(gè)兩端開口的玻璃管，下端扎上一層橡皮膜，再從上端灌入水，觀察橡皮膜的變化；組織學(xué)生討論，這個(gè)現(xiàn)象說明了什么？（水對容器底部有壓強(qiáng)。）取一個(gè)上端和側(cè)面開口，底部不開口的玻璃筒，從上端灌入水，并使水平面超過側(cè)口，觀察橡皮膜的變化；組織學(xué)生討論，這個(gè)現(xiàn)象說明了什么？（水對容器側(cè)面有壓強(qiáng)。）取一個(gè)側(cè)面開有不同高度小孔的玻璃管，從上端灌入水，撥去三個(gè)小孔的塞子，觀察小孔所噴出水的距離；組織學(xué)生討論，這個(gè)現(xiàn)象說明了什么？（液體中的壓強(qiáng)與深度有關(guān)。）由此我們可以從中得出結(jié)論：由于液體受到重力作用，且具有流動性，所以液體對容器底和容器側(cè)壁有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。2、實(shí)驗(yàn)探究：影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素提出問題：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)跟哪些因素有關(guān)？猜想與假設(shè)：可能與液體深度有關(guān)；可能與方向有關(guān)；可能與液體的密度有關(guān)?！狙菔緦?shí)驗(yàn)2】控制深度、液體密度相同，改變U形管壓強(qiáng)計(jì)探頭的方向。現(xiàn)象及分析：U形管兩邊液面的高度差不變，即液體內(nèi)部壓強(qiáng)不變，說明液體內(nèi)部壓強(qiáng)與方向無關(guān)。結(jié)論：液體內(nèi)部各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，同種液體在同一深度的各處，向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相同?！狙菔緦?shí)驗(yàn)3】：控制液體的密度、探頭的方向相同，改變深度?，F(xiàn)象及分析：U形管兩邊的液面高度差變大，即液體內(nèi)部壓強(qiáng)變大。由于液體的密度、探頭的方向都是相同的，所以壓強(qiáng)變大是因深度的變大而變大。結(jié)論：液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大?！狙菔緦?shí)驗(yàn)4】控制探頭的方向、深度相同，改變改變液體的密度?，F(xiàn)象及分析：U形管兩邊的液面高度差變大，即液體內(nèi)部壓強(qiáng)變大。由于深度、探頭的方向都是相同的，所以壓強(qiáng)變大是因液體密度的變大而變大。結(jié)論：不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大液體的壓強(qiáng)越大。 綜合上述內(nèi)容，我們總結(jié)得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)如下：液體對容器的底和側(cè)壁都有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等；不同液體的壓強(qiáng)還與它的密度有關(guān)，當(dāng)深度相同時(shí)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)前在U形管水中加點(diǎn)紅墨水可使效果更明顯；實(shí)驗(yàn)前要注意調(diào)節(jié)使U形管中兩端液面相平，并檢查是否漏氣；每次將金屬盒放入液體中時(shí)，要待其穩(wěn)定后再觀察液面高度差；實(shí)驗(yàn)中的鹽水最好使用濃鹽水，這樣現(xiàn)象更明顯?！炯磳W(xué)即練】（廣安市中考題）如圖是老師在演示液體內(nèi)部壓強(qiáng)情況的六幅圖，除圖杯中裝的濃鹽水外，其余杯里裝的都是水。請你仔細(xì)觀察這六幅圖后同答：)比較兩幅圖，可以得出：液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小跟液體的有關(guān)；)比較兩幅圖，可以得出：液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小適跟液體的有關(guān)；比較，你還可以得出什么結(jié)論？解析：兩圖探頭深度相同，中U形管液柱差大，則探頭所處位置壓強(qiáng)比中大，是密度不同所致；、同種液體，探頭越深，U形管中液柱差越大則其壓強(qiáng)越大。 答案：(1)密度(2)深度(3)同一深度，同種液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。二、液體壓強(qiáng)的大小液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)只能說明液體內(nèi)部壓強(qiáng)的定性規(guī)律，如果要知道液面下深處的壓強(qiáng)數(shù)值，應(yīng)如果計(jì)算呢？活動與探究：液體壓強(qiáng)大小的計(jì)算方法創(chuàng)設(shè)情境：通過學(xué)習(xí)知道液體的壓強(qiáng)與方向無關(guān)而與深度、密度有關(guān)。到底有什么數(shù)量關(guān)系呢問題：如何知道液體某一位置的壓強(qiáng)大小學(xué)生活動：學(xué)生討論，教師引導(dǎo)：既然同一液體的同一深度處，各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，那么只需要算出某一位置液體豎直向下的壓強(qiáng)就可以了。根據(jù)教師設(shè)計(jì)的問題探索公式。液體某一位置處豎直向下的壓強(qiáng)是由于該位置受到上方液體的壓力產(chǎn)生的，并且大小等于上方液體的重力。根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算方法，還需知道受力面積。不如算出該位置液體橫截面上受到的壓強(qiáng)。如圖設(shè)想在密度為的液體中深度為處有一圓形小平面（液面）面積為。則：液柱體積為液柱質(zhì)量為液柱對圓形小平面壓力為圓形小平面所受壓強(qiáng)為深度為處的液體壓強(qiáng)計(jì)算公式總結(jié)：這種研究問題的方法是模型法。1、液體壓強(qiáng)的公式P為液體內(nèi)部某位置的壓強(qiáng)，為該液體的密度，h為液體的深度。注意：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)跟深度有關(guān)，其中的深度是指所求點(diǎn)到自由液面的距離，而不是該處到底部的距離。（如圖中的點(diǎn)所處的深度是指，而不是或）。由于液體內(nèi)部同一深度處的各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等，所以我們只要算出液體豎直向下的壓強(qiáng)，也就同時(shí)知道了在這一深度處液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)。凡是液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，都可用來計(jì)算和討論。應(yīng)用公式p=pgh時(shí)，要理解公式中的如圖所示，A點(diǎn)距液面的深度h1=30cm0.3m，B點(diǎn)距液面的深度h2=40cm0.4m，C點(diǎn)距液面的深度h3=50cm0.5m。還要注意容器傾斜時(shí)的深度問題。例如，如圖所示，將一盛水的試管向一邊傾斜，管底受到的水的壓強(qiáng)是否發(fā)生變化？ 分析指導(dǎo)：當(dāng)試管向一邊傾斜時(shí)，因水的體積不變，水柱的長度是一定的，但傾斜時(shí)液面位置下降，因而液面到管底的豎直距離減小，即深度減小，所以水對管底的壓強(qiáng)減小。 小結(jié)：液體內(nèi)某處的壓強(qiáng)是否變化，主要看情況發(fā)生變化后，該處在液體內(nèi)的深度是否變化，注意深度和長度是不同的。對同種液體，p與深度h成正比，h增大，p增大。對不同液體，深度一定時(shí)，p與液體密度成正比，大的p大。公式中不包含面積S，所以壓強(qiáng)p的大小跟所取的受力面積大小沒有關(guān)系。利用公式計(jì)算液體壓強(qiáng)時(shí)，一定要統(tǒng)一單位，即用千克米3，h用米，g的單位是牛千克，計(jì)算出的壓強(qiáng)單位是帕斯卡。2、單位：用千克米3，h用米，g的單位是牛千克，計(jì)算出的壓強(qiáng)單位是帕斯卡。為學(xué)生講解P35例題。3、液體壓強(qiáng)公式的物理意義是液體的壓強(qiáng)公式，由公式可知，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的密度、液體深度有關(guān)，而與所取的面積、液體的體積、液體的總重?zé)o關(guān)。 從液體壓強(qiáng)公式可以看出，公式中的壓強(qiáng)是液體由于自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)，它不包括液體受到的外加壓強(qiáng)。由于g是常數(shù)，所以壓強(qiáng)只與液體密度和深度h有關(guān)，而與液體的重力、體積、面積、容器的形狀等其他因素沒關(guān)系。如圖所示，各容器中裝有同種液體，且深度相同，雖然容器的形狀不同，裝有液體的體積