8.2科学探究：液体的压强(ppt课件+教案+练习（含答案）+视频）-2022新沪科版八年级下册《物理》.rar

科学探究：液体的压强教案科学探究：液体的压强教案【教学目标】【教学目标】1、知识与技能、知识与技能(1)、知道液体对器壁以及液体内部向各个方向都有压强(2)、通过实验探究活动，知道液体内部压强规律(3)、在实验探究活动中学会使用微小压强计(4)、了解连通器的构造特点(5)、了解连通器的原理(6)、了解一些连通器的应用实例，了解船闸的作用和工作原理2、过程与方法、过程与方法通过对演示实验的观察，自主设计实验了解液体内部存在压强，通过运用控制变量法研究问题，培养学生各方面的探究能力21cnjycom3、情感态度和价值观、情感态度和价值观通过科学研究方法的教育过程，让学生在体验探究过程，感悟研究物理的过程和方法，享受学习的愉悦。【教学重点】【教学重点】（1）液体对容器底及容器壁有压强；（2）液体内部压强规律；（3）液体内部压强公式；（4）连通器的特点和应用【教学难点】【教学难点】引导学生进行自主性探究【教学方法】【教学方法】情景教学法，演示实验和自主探究相结合的教学方法【课前准备】【课前准备】U 形管压强计、水、盐水、烧杯【课时安排】【课时安排】1 课时【教学过程】【教学过程】一、导入新课一、导入新课 由前面的内容可知，当相互接触的两个物体互相作用发生形变时，就会产生压力，也就会存在压强。那么对于液体呢？www.21-cn-想一想为什么站在齐胸深的水中时，你会感到呼吸有些困难？为什么水坝要建造成上窄下宽?为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服.这些事例都说明液体是有压强的。那么，液体的压强与哪些因素有关呢？二、讲授新课二、讲授新课（一）、科学探究：液体的压强1、做一做有一玻璃器皿，在其侧面的高、中、低部，有三个完全相同的孔，用三张相同的橡皮膜以同样的方法分别将三个孔封住.21世纪*教育网（1）观察不同水深的水压然后往器皿中加入水，使水面高过最上面的孔，请观察三张橡皮膜的变化。（2）结论封住三个孔的橡皮膜都凸出来了，不同孔处的橡皮膜凸出程度也不一样，水的深度越深橡皮膜突出的程度越大。这表明水在这几个孔处的压强不一样。那么，液体的压强到底与哪些因素有关呢？2、实验探究 液体的压强与哪些因素有关物体对另一物体表面有压力,就存在压强；而装有水的容器底面，同样受到水的压力作用，因此水对容器底面也存在压强，那么，水的压强可能与哪些因素有关？2-1-c-n-j-y（1）猜想：、可能与水的密度有关？、可能与水的深度有关？（2）实验器材：U 形管压强计、水、盐水、烧杯(3)实验原理：U 形管压强计，是专门用来研究液体压强的仪器。将 U 形管压强计的金属盒放入液体中一定深度，根据 U 形管两管水面的高度差，可知液体压强的大小。(4)液体压强视频(5)结论：（1）液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大；21*cnjy*com（2）不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。3、计算液体内部的压强设想在液面下有一深度为 h、截面积为 s 的液柱。计算这段液柱产生的压强，就能得到液体内部深度为 h 处的压强公式。（1）方法：理想模型法公式推导这个液柱的体积:v=sh 这个液柱的质量:m=v=sh水柱对其底面积的压力:F=G=mg=gsh平面受到的压强：p=F/S=gh（2）液体压强的计算公式：p=液g h密度的单位为 kg/m3，深度 h 的单位为 m，压强 p 的单位为 Pa。液体的压强只与液体的密度和深度有关，与液体的重力和容器的形状无关。特别注意：深度 h 是指液面到某点的垂直距离，而不是高度。现在你们可以解释引入课题的三个问题问题一：由 p=液g h 可知水的压强是随深度增加而增大的所以，站在齐胸深的水中压强较大，我们觉得呼吸略微有些困难。【来源：21cnj*y.co*m】问题二：水坝做成上窄下宽修建水坝时，水坝的下部总要比上部宽些，以便承受更大的水压。问题三：水中不同深度的地方，水的压强不一样，所以潜水员穿的抗压服不同。以保护 潜水员的安全；1648 年，帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上，插入一根细长的管，并从楼房的阳台上向细管子里灌水，结果只用了几杯水，竟把木桶压裂了；桶里的水从裂缝中流了出来。（二）、与液体压强相关的应用实例1连通器 连通器 U 形管连通器（1）定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。（2）连通器的特点：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。这是为什么呢？当液体不流动时，设想在 U 形管下部正中有一液片 A，由于液片静止不动，处于平衡状态。所以液片两面的受力是相等的，受到的压强也相等。根据液体压强公式，p=液 gh 可知在左右两管中液体的深度应该相同。21 教育网（3)连通器的应用连通器在生产、生活中应用非常广泛。（1）水壶利用了连通器原理常用的茶壶利用了连通器原理，使我们能倒水饮茶。（2）水塔利用了连通器原理水塔的供水系统利用连通器原理向各家供水。信息窗船闸人们就利用连通器的原理，在大坝的旁边修建了船闸。我国的三峡工程世界瞩目，无论是规模还是建造难度在世界上都是首屈一指的,长江三峡船闸几乎是目前世界上最大的连通器，共有五个闸室.【来源：21世纪教育网】下图是船闸的工作原理图。图中 A、B 表示阀门，C、D 表示闸门。1如图(a)，阀门 A 打开时，水从上游流进闸室。2如图(b)，闸室中水面与上游相平时，闸门 C 打开。船驶入闸室。图(a)图(b)3图(c)关闭阀门 A 和闸门 C打开阀门 B水从闸室流向下游。4图(d)闸室中水面与下游相平时，闸门 D 打开，船驶入下游。图(c)图(d)2、液压机在工厂广泛他用的液压机是液体压强特性的另一个重要应用。(1)帕斯卡原理密闭的液体，其传递压强有一个重要的特点，即加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。【出处：21 教育名师】(2)、液压机的工作原理如图所示，两个活塞，与同一容器的液体相接触。施加于小活塞的压强被液体大小不变地传递给大活塞，大活塞便可以产生一一个与其表面积成正比的力即由 P1=P2得：F1/S1=F2/S2，F1/F2=S1/S2。【版权所有：21 教育】液压千斤顶的小活塞与杠杆相连，因此，只要对杠杆施加较小的作用力，就可以顶起一辆小汽车。为什么能这样？21 教育名师原创作品解：（1）液压机是根据加在小活塞上的压强，能够大小不变地由密闭液体传递到大活塞上而工作的，即根据帕斯卡原理工作的；21*cnjy*com（2）因密闭液体能够大小不变的向各个方向传递压强，所以，p大=p小，由 p=F/S 可得：p=F大/S大=F小/S小，在大活塞上可以产生的力：因此，只要对杠杆施加较小的作用力，就可以顶起一辆小汽车。三、课堂练习三、课堂练习1、甲、乙两支完全相同的试管，内装同种液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，如右图所示，设液体对两管底的压强分别为 p 甲和 p 乙，则 p 甲_ p 乙（填“大于”、“等于”或“小于”）答案：等于2、一个形状如图甲所示的密封容器,其中盛有一些水,现将容器倒置过来(如图乙所示),这时,水对容器底部的压力和压强将()A.压力增大,压强减小 B.压力减小,压强增大 C.压力不变,压强增大 D.无法确定 答案：B3.下列日常用品中,不是利用连通器原理工作的是()A、茶壶 B.自来水笔 C.锅炉水位计 D.液体压强计答案：B4、如图所示，水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器，若在三个容器中装入质量相等的水，三个容器底部所受水的压力（）21cnjy A甲最大 B乙最大 C丙最大 D一样大答案：A5.下列说法正确的是().A.连通器中液体静止时,各液面一定相平 B.连通器中盛水时,各水面一定相平 C.连通器中的水静止时,各水面一定相平 D.只要在连通器中装有同种液体,各液面就一定相平 答案：C四、课堂小结四、课堂小结（一）、科学探究：液体的压强1、液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大；www-2-1-cnjy-com 2、不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。3、液体压强的计算公式：p=液g h（二）、与液体压强相关的应用实例 1、连通器（1）定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。（2）连通器的特点：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。2、液压机(1)帕斯卡原理(2)、液压机的工作原理【板书设计】【板书设计】科学探究：液体的压强一、科学探究：液体的压强液体内部向各个方向都有压强；同一深度的各个方向的压强大小相等；随液体深度的增加，压强随之变大；在同一深度，密度越大，液体的压强越大。21 世纪教育网版权所有p=液 g h二、与液体压强相关的应用实例1、连通器2、液压机【教学反思】【教学反思】生在学习过程中，学得相对轻松，能从兴趣出发，敢于发挥自己的想象力，敢于发表自己的见解，组内积极讨论，做到在交流中学习，在实验操作中认真谨慎，分析论证结论比较准确。让学生从平时的经验中做到猜想，然后实际操作，从简单的实验现象得出流速和压强的关系，使学生自始至终都兴趣盎然，精神饱满地投入学习，在反思中要回想教师、学生是否达到教学设计的情感状态，有没有更有效地途径发展新课标提倡的创造精神和创新能力。本节课的不足之处:本节课的教学总体是成功的，但仍有不足之处：1、在理论推导过程中应给学生再多一点时间，充分让学生进行展示。2、在知识的应用，特别是拓展应用-液体压强的传递这个环节，鼓励学生联系生活实际多举例，或老师提供给学生更多的素材。 科学探究：液体的压强练习科学探究：液体的压强练习一、单选题一、单选题1、如图所示,将压强计(金属盒放人液体前 U 形管中的液面相平)插入两种液体内部,且深度相同,则两种液体的密度 1,2为().21 教育网A.1=2 B.12 C.1pC B.pApBpC C.pApB=pC D.都相等 6、某同学在测量某液体密度时,将两端开口、底部带有阀门 K 的三通 U 形玻璃管倒置在两个容器中,左侧容器盛有密度已知的液体,右侧容器盛有待测液体.先用抽气机抽出 U 形管内部分空气,再关闭阀门 K,如图所示.下列操作必需的是().A.应保持两容器内液面相平 B.尽可能将管内空气抽出 C.用刻度尺测量 h1和 h2 D.调节阀门 K,改变 h1和 h2 7、如图所示,甲、乙两容器都放置在水平桌面上,现将甲容器内的液体全部倒入乙容器中,甲容器底原来受到的液体压力和压强与乙容器底现在受到的液体压力和压强相比较,下列说法正确的是().【来源：21世纪教育网】A.甲、乙两容器底受到的压力、压强都相等 B.甲、乙两容器底受到的压力相等,甲容器底受到的压强大于乙容器底受到的压强 【来源：21cnj*y.co*m】C.甲容器底受到的压力大于乙容器底受到的压力,但所受到的压强相等 D.甲容器底受到的压强大于乙容器底受到的压强,甲容器底受到的压力大于乙容器底受到的压力 8、如图所示,甲、乙两个粗细不同的饮水桶,装有同体积的水,其底部装有口径相同的阀门,当两个阀门同时开启后().A.甲、乙两桶内的水同时流完 B.甲内的水先流完 C.乙内的水先流完 D.无法确定 二、填空题二、填空题9、如图所示,是某同学探究液体压强时绘制的甲、乙两种液体的压强与深度的关系图像.由图可知,甲、乙两种液体密度的大小关系为,其中液体是水.2-1-c-n-j-y10、在世界最深的太平洋马利亚纳海沟,深潜到约 104 m 的海底时,科学家们惊奇地发现了一条长约 30 cm 的扁鱼在海底游动,证实了在世界的最深处也有高度发达的脊椎动物,这条鱼受到海水的压强约是Pa.(海水密度为 1.03103 kg/m3,取 g=10 N/kg)11、举世瞩目的跨世纪宏伟工程三峡水利枢纽工程,大坝高 185 m,正常水位的蓄水深度为 175 m.此种情况下,水对大坝底部的压强可达 Pa.(取 g=10 N/kg)三、解答题三、解答题 12、如图是某冷饮店为顾客提供的一种密度为 950 kg/m3的果汁饮料,饮料中放冰块。已知饮料质量为 0.6 kg,冰块质量为 20 g,杯子底面积为 50 cm2,质量为 380 g,杯中饮料的深度为10 cm,求:(杯壁的厚度不计,g 取 10 N/kg)www-2-1-cnjy-com(1)杯底受到饮料的压力是多少?(2)杯子对桌面的压强的多少?13、如图所示,平底茶壶的质量是 400 g,底面积是 40 cm2,内盛 0.6 kg 深度为 12 cm 的开水,放置在面积为 1 m2的水平桌面中央。试求:(g 取 10 N/kg)【版权所有：21 教育】(1)水对茶壶底部的压强是多大?(2)水对茶壶底部的压力是多大?(3)茶壶对水平桌面的压强是多大?科学探究：液体的压强参考答案科学探究：液体的压强参考答案1、【答案】B【解析】左管液面低表明左侧液体压强大,p1p2,两侧液面深度相同,由 p=gh 知,12.2、【答案】C【解析】甲杯由于是盛满水,因此即使放进铁块后水位也不变,杯底的压力、压强都不变;乙杯由于未盛满水,放进铁块后水位上升,由公式 p=gh 和 p=可知,乙杯底受的压力、压强都变大3、【答案】B【解析】A,B 中水的密度相同,但 B 比 A 的水深,由 p=gh 知,B 气球受到水的压强大,易破.4、【答案】B【解析】由 p=pgh 得:h=40 m,B 正确.5、【答案】B【解析】A,B 中都是水,为同种液体,由图知,hAhB.由 p=gh 知,pApB.而 B,C 的高度相同,即 hB=hC,C 中是酒精,水酒精,则 pBpC,得 pApBpC,B 正确.21 世纪教育网版权所有6、【答案】C,D【解析】先用抽气机抽出 U 形管内部分空气,再关闭阀门 K,U 形玻璃管上方的气体压强减小,记为 p,外界大气压强记为 p0,则会有 p+1gh1=p0,p+2gh2=p0,则 1gh1=2gh2,因此用刻度尺测量出 h1和 h2便可根据已知的 1计算出 2,C 项正确;实验时不用将管内空气完全抽出,只要使两种液体在 U 形管中上升形成的液柱高度明显即可,B 项错误;是否保持两容器内液面相平并不影响对数据的测定,A 项错误;调节阀门 K,改变 h1和 h2,可以多测量几组数据并求平均值,有利于减小误差,D 项正确.本题应选 C,D.21cnjycom7.【答案】B【解析】两容器底受到的压力相等,都等于水的重力,但乙容器底面积较大,所以水深较浅,压强较小,所以 B 正确.www.21-cn-8、【答案】B【解析】水的体积相同,甲容器横截面积较小,则深度较大,开始时阀门处压强较大,水流出 的速度较快,所以甲先流完.21cnjy9、【答案】乙【解析】当时，。由知，计算可得。10【答案】【解析】。11、【答案】【解析】。12、(1)【答案】由=950 kg/m3,g=10 N/kg,h=10 cm=0.1 m，所以杯底受到饮料的压强 p1=gh=950 kg/m310 N/kg 0.1 m=950 Pa，又由 S=50 cm2=510-3 m2,所以杯底受到的压力 F1=p1S=950 Pa510-3 m2=4.75 N。(2)【答案】由 m饮料=600 g=0.6 kg,m杯=380 g=0.38 kg,m冰=20 g=0.02 kg，所以桌面受到的杯子的压力 F2=G饮料+G杯+G冰=(m水+m杯+m冰)g=(0.6 kg+0.38 kg+0.02 kg)10 N/kg=10 N，又由 S=50 cm2=510-3m2,所以桌面受到的杯子的压强 p2=2 000 Pa。13、(1)【答案】水对茶壶底部的压强 p1=水gh=1103 kg/m310 N/kg0.12 m=1200 Pa。(2)【答案】水对茶壶底部的压力 F1=p1S=1 200 Pa4010-4m2=4.8 N。(3)【答案】茶壶对水平桌面的压强 p=2 200 Pa。沪科版八年级下册第八章第2节科学探究：液体的压强导入新课 由前面的内容可知，当相互接触的两个物体互相作用发生形变时，就会产生压力，也就会存在压强。那么对于液体呢？为什么站在齐胸深的水中时，你会感到呼吸有些困难？为什么水坝要建造成上窄下宽?想一想可潜至200m深处可潜至600m深处橡胶潜水服抗压潜水服为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服.这些事例都说明液体是有压强的。那么，液体的压强与哪些因素有关呢？新课讲授1、做一做一、科学探究：液体的压强有一玻璃器皿，在其侧面的高、中、低部，有三个完全相同的孔，用三张相同的橡皮膜以同样的方法分别将三个孔封住.（1）观察不同水深的水压然后往器皿中加入水，使水面高过最上面的孔，请观察三张橡皮膜的变化。封住三个孔的橡皮膜都凸出来了，不同孔处的橡皮膜凸出程度也不一样，水的深度越深橡皮膜突出的程度越大。（2）结论这表明水在这几个孔处的压强不一样。那么，液体的压强到底与哪些因素有关呢？2、实验探究 液体的压强与哪些因素有关物体对另一物体表面有压力,就存在压强；而装有水的容器底面，同样受到水的压力作用，因此水对容器底面也存在压强，那么，水的压强可能与哪些因素有关？（1）猜想：、可能与水的密度有关？、可能与水的深度有关？（2）实验器材：U形管压强计、水、盐水、烧杯水盐水(3)实验原理：U形管压强计，是专门用来研究液体压强的仪器。橡皮管橡皮管金属盒金属盒橡皮膜U U形管形管将U形管压强计的金属盒放入液体中一定深度，根据U形管两管水面的高度差，可知液体压强的大小。(4)液体压强视频（1）液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大；（2）不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。(5)结论：3、计算液体内部的压强设想在液面下有一深度为h、截面积为s的液柱。计算这段液柱产生的压强，就能得到液体内部深度为h处的压强公式。拓展一步水柱对其底面积的压力:这个液柱的体积:v=sh 这个液柱的质量:m=v=sF=G=mg=gsh平面受到的压强：p=S=ghF（1）hS方法：理想模型法公式推导p=液液 g h密度的单位为kg/m3，深度h的单位为m，压强p的单位为Pa。（2）液体压强的计算公式液体的压强只与液体的密度和深度有关，与液体的重力和容器的形状无关。特别注意：深度h是指液面到某点的垂直距离，而不是高度。问题一：由p=液 g h可知水的压强是随深度增加而增大的所以，站在齐胸深的水中压强较大，我们觉得呼吸略微有些困难。现在可以解释引入课题的三个问题。问题二：水坝做成上窄下宽修建水坝时，水坝的下部总要比上部宽些，以便承受更大的水压。问题三：水中不同深度的地方，水的压强不一样，所以潜水员穿的抗压服不同。以保护潜水员的安全；1648年，帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上，插入一根细长的管，并从楼房的阳台上向细管子里灌水，结果只用了几杯水，竟把木桶压裂了；桶里的水从裂缝中流了出来。1连通器二二、与与液体压强相关的应用液体压强相关的应用实例实例（1）定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。U 形管连通器连通器（2）连通器的特点：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。这是为什么呢？A当液体不流动时，设想在U形管下部正中有一液片A，由于液片静止不动，处于平衡状态。所以液片两面的受力是相等的，受到的压强也相等。根据液体压强公式，p=液gh可知在左右两管中液体的深度应该相同。（3)连通器的应用连通器在生产、生活中应用非常广泛。（1）水壶利用了连通器原理常用的茶壶利用了连通器原理，使我们能倒水饮茶。用户水塔压水站水塔的供水系统利用连通器原理向各家供水。（2）水塔利用了连通器原理 船闸三峡五级船闸人们就利用连通器的原理，在大坝的旁边修建了船闸。我国的三峡工程世界瞩目，无论是规模还是建造难度在世界上都是首屈一指的,长江三峡船闸几乎是目前世界上最大的连通器，共有五个闸室.信息窗下图是船闸的工作原理图。图中A、B表示阀门，C、D表示闸门。1如图(a)，阀门A打开时，水从上游流进闸室。2如图(b)，闸室中水面与上游相平时，闸门C打开。船驶入闸室。图(a)图(b)3图(c)关闭阀门A和闸门C打开阀门B水从闸室流向下游。4图(d)闸室中水面与下游相平时，闸门D打开，船驶入下游。图(c)图(d)2、液压机在工厂广泛他用的液压机是液体压强特性的另一个重要应用。(1)帕斯卡原理密闭的液体，其传递压强有一个重要的特点，即加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。(2)、液压机的工作原理如图所示，两个活塞，与同一容器的液体相接触。施加于小活塞的压强被液体大小不变地传递给大活塞，大活塞便可以产生一一个与其表面积成正比的力即由P1=P2得：，.液压千斤顶原理图大活塞小活塞支点液压千斤顶实物图液压千斤顶的小活塞与杠杆相连，因此，只要对杠杆施加较小的作用力，就可以顶起一辆小汽车。为什么能这样？解：（1）液压机是根据加在小活塞上的压强，能够大小不变地由密闭液体传递到大活塞上而工作的，即根据帕斯卡原理工作的；（2）因密闭液体能够大小不变的向各个方向传递压强，所以，p大=p小，由p=可得：p=，在大活塞上可以产生的力：F大=因此，只要对杠杆施加较小的作用力，就可以顶起一辆小汽车。S大S小F小1、甲、乙两支完全相同的试管，内装同种液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，如右图所示，设液体对两管底的压强分别为p甲和p乙，则p甲_ p乙（填“大于”、“等于”或“小于”）等于课堂练习2.一个形状如图甲所示的密封容器,其中盛有一些水,现将容器倒置过来(如图乙所示),这时,水对容器底部的压力和压强将()A.压力增大,压强减小 B.压力减小,压强增大 C.压力不变,压强增大 D.无法确定 B甲乙3.下列日常用品中,不是利用连通器原理工作 的是()A.茶壶 B.自来水笔 C.锅炉水位计 D.液体压强计B 4、如图所示，水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器，若在三个容器中装入质量相等的水，三个容器底部所受水的压力（）A甲最大 B乙最大 C丙最大 D一样大A 甲乙丙5.下列说法正确的是().A.连通器中液体静止时,各液面一定相平 B.连通器中盛水时,各水面一定相平 C.连通器中的水静止时,各水面一定相平 D.只要在连通器中装有同种液体,各液面就一定相平 C课堂小结（一）、科学探究：液体的压强1、液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大；2、不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。3、液体压强的计算公式：p=液g h（二）、与液体压强相关的应用实例2、液压机(1)帕斯卡原理(2)、液压机的工作原理（1）定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。（2）连通器的特点：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。