eq \x(物理觀念)
1．知道液體內(nèi)部存在著壓強(qiáng)。了解液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，知道液體壓強(qiáng)的大小與哪些因素有關(guān)。
2．理解液體壓強(qiáng)的公式，并能夠進(jìn)行簡單計(jì)算。
3．從物理學(xué)角度理解連通器原理。
4．能用液體壓強(qiáng)相關(guān)知識解釋實(shí)際生活中的現(xiàn)象。
eq \x(科學(xué)思維)
1．能收集證據(jù)，分析總結(jié)出液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。
2．能通過設(shè)想的液柱，推導(dǎo)出與液體壓強(qiáng)有關(guān)的結(jié)論。
3．能對問題解決方法提出質(zhì)疑。
eq \x(科學(xué)探究)
1．學(xué)會用U形管壓強(qiáng)計(jì)測量液體壓強(qiáng)的方法，并完成“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)出影響液體壓強(qiáng)的因素，深入了解液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。
2．體驗(yàn)“控制變量法”與“轉(zhuǎn)換法”的研究過程，提升綜合的科學(xué)探究能力。
eq \x(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)
1．體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，形成善于探究、樂于探究、敢于探究的品質(zhì)。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)精神。
2．能從連通器原理在日常生活中的應(yīng)用初步認(rèn)識物理與日常生活之間的緊密聯(lián)系。
3．了解三峽工程的建造，體會中華民族的智慧與勇氣，增強(qiáng)民族自豪感。
教學(xué)重點(diǎn)：1.讓學(xué)生感受到液體壓強(qiáng)的存在，并探究液體壓強(qiáng)的規(guī)律。2.連通器的特點(diǎn)和應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn)：探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)。
水、鹽水、橡皮膜、U形管壓強(qiáng)計(jì)、可樂瓶、水槽、形狀不同的容器、礦泉水瓶、塑料袋、皮筋、錐子、連通器裝置、多媒體課件等。
師：同學(xué)們看屏幕圖片(如圖所示)。
1．水壩上窄下寬。
2．潛水員到不同深度時要使用不同的潛水服。
師：這些現(xiàn)象跟什么有關(guān)？
生：跟液體壓強(qiáng)有關(guān)。
師：那今天我們就一起來探究液體的壓強(qiáng)。
探究點(diǎn)一 液體的壓強(qiáng)
師：在桌上給大家提供了一些器材，有礦泉水瓶、塑料袋、皮筋、錐子、水槽，同學(xué)們可以嘗試著通過不同的實(shí)驗(yàn)器材具體感受一下液體壓強(qiáng)的存在，并注意觀察液體壓強(qiáng)有哪些特點(diǎn)，看哪個組想到的辦法更多、更好，注意先討論后實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生討論后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)并發(fā)現(xiàn)學(xué)生好的做法。
(1)往礦泉水瓶中注水，然后在側(cè)壁不同高度用錐子扎上小孔，會發(fā)現(xiàn)水從小孔中噴出來，證明水對側(cè)壁有壓強(qiáng)，而且我們還發(fā)現(xiàn)，下面的小孔比上面的小孔噴得遠(yuǎn)，說明越深的地方壓強(qiáng)越大。
(2)向塑料袋中注水，發(fā)現(xiàn)塑料袋鼓起來了，同樣說明水對容器底和側(cè)壁都有壓強(qiáng)，而且方向是向四面八方的。
(3)同樣也是用塑料袋，把它套在手上，用皮筋將塑料袋袋口在手腕處封口，然后將套有塑料袋的手放入水中，這時就會感覺到塑料袋緊貼在手上，這說明水的內(nèi)部有壓強(qiáng)，這個壓強(qiáng)的方向是向四面八方的。(這個實(shí)驗(yàn)不但利用了視覺，而且還調(diào)動了感覺，這一點(diǎn)很好，值得大家學(xué)習(xí)，他們又得出了水的內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng))
(4)利用空的礦泉水瓶，在礦泉水瓶周圍扎上小孔，然后把它按入水中，發(fā)現(xiàn)水從小孔流進(jìn)礦泉水瓶，同樣證明了水的內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)。
師生一起總結(jié)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)：(多媒體展示)
1．液體對容器底部和側(cè)壁都有壓強(qiáng)。
2．液體的內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)。
師：那么液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是什么呢？請同學(xué)們稍做討論，然后回答。
多媒體展示液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因：
1．由于有重力，所以對容器底部有壓強(qiáng)。
2．由于有流動性，所以對容器側(cè)壁和內(nèi)部都有壓強(qiáng)。
探究點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)：探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)
師：通過剛才的圖片和同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)我們知道了液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)，那么，液體壓強(qiáng)的大小與哪些因素有關(guān)？能否結(jié)合生活中的經(jīng)驗(yàn)和今天的實(shí)驗(yàn)，提出你們的猜想？
學(xué)生分組討論，然后發(fā)言。老師要從旁引導(dǎo)，使猜想更全面。
1．提出猜想。
(1)與深度有關(guān)。
(2)與重力、體積、質(zhì)量有關(guān)。如果學(xué)生猜想不到，可以引導(dǎo)學(xué)生(在塑料袋注水實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)，如果塑料袋里多裝一點(diǎn)水，塑料袋會鼓得更大)。
(3)與容器形狀有關(guān)。如果學(xué)生想不到，可以出示可樂瓶和礦泉水瓶，觀察它們什么不同，猜想液體壓強(qiáng)是否與容器的形狀有關(guān)。
(4)與液體密度有關(guān)。由于實(shí)驗(yàn)桌上擺有三種標(biāo)有不同標(biāo)簽的液體，學(xué)生容易想到(可以讓他們觀察桌面)。
(5)與壓強(qiáng)方向有關(guān)。
師：剛才同學(xué)們都提出了自己的猜想，這些猜想是否正確呢？我們可以用U形管壓強(qiáng)計(jì)來進(jìn)一步驗(yàn)證。
師：介紹壓強(qiáng)計(jì)的作用和使用方法。先用攝像頭對U形管壓強(qiáng)計(jì)實(shí)物進(jìn)行放大展示，然后演示。把壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入水中，觀察U形管中液面情況，可得出液體內(nèi)部有壓強(qiáng)。從科學(xué)的儀器中進(jìn)一步驗(yàn)證剛才的結(jié)論。
2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
師：考慮到液體壓強(qiáng)可能與多個因素有關(guān)，因此在探究中應(yīng)采用控制變量法。
討論(同組間進(jìn)行)：應(yīng)怎樣控制變量(保證哪些量相同，哪些量不同)？討論后請學(xué)生回答，老師補(bǔ)充。
3．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
老師先通過演示否定猜想(2)、(3)，這樣可以掃清探究中的障礙，避免不必要的麻煩，然后依次探究猜想(5)、(1)、(4)，先探究方向，再探究深度和密度，這樣做更方便、快捷。
按照以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
(1)把探頭放進(jìn)盛水的容器中，保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，看看同一深度各個方向的壓強(qiáng)是否相等。
(2)增大探頭在水中的深度，看看液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度有什么關(guān)系。
(3)將水換成鹽水，看看在深度相同時，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)是否與液體的密度有關(guān)。
老師提醒學(xué)生，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性，若放入液體前出現(xiàn)U形管中液面不平時，請拆掉膠管接頭處，重新安裝U形管壓強(qiáng)計(jì)。
讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行交流、討論與總結(jié)。
最后老師進(jìn)行總結(jié)：在相同液體內(nèi)部，同一深度處各個方向的壓強(qiáng)大小相等，深度越深，壓強(qiáng)越大；在不同液體的同一深度處，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。
4．液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式。
師：重點(diǎn)介紹液柱模型的建立(演示圖片)。
設(shè)想水中有一高度為h，底面積為S的水柱，水的密度為ρ。
學(xué)生推導(dǎo)。(由于學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)有難度，所以有如下設(shè)計(jì))
V＝____________________
m＝____________________
F＝G＝mg＝____________________
p＝ eq \f(F,S) ＝____________________
師：從推導(dǎo)出來的公式p＝ρgh可以進(jìn)一步說明液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)，跟液體的重力和體積無關(guān)。
為了便于學(xué)生記憶，給出一個順口溜：
不管容器粗和細(xì)，哪怕管子斜又曲，
液體壓強(qiáng)真稀奇，只看g與ρh值。
師：強(qiáng)調(diào)公式p＝ρgh。
(1)h指深度，即研究的點(diǎn)到自由液面的距離。
(2)公式中物理量的單位統(tǒng)一用國際制單位。
探究點(diǎn)三 與液體壓強(qiáng)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例
1．連通器。
我們已經(jīng)知道液體具有壓強(qiáng)，那么在我們的生活中是否有用到液體壓強(qiáng)的相關(guān)知識呢？
實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)提供兩個一次性注射器、一段輸液管，把上述器材按如圖所示的方式連接起來，在裝置中倒入適量的紅墨水(輸液管中不能有氣泡)，液面靜止后，請同學(xué)觀察下列兩種情況時兩個注射器中液面的高低。
(1)兩個注射器一樣高時。
(2)兩個注射器一高一低時。
分析討論得出結(jié)果：在上述兩種情況下，兩個注射器中的液面高度都相等，即液面相平。
連通器：上端開口、底部互相連通的容器叫做連通器。
連通器的特點(diǎn)：靜止在連通器內(nèi)的同種液體，各部分直接與大氣接觸的液面總是保持在同一水平面上。
思考：假如讓其中的一個容器中的液面升高，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？最后靜止時液面高低的情況是怎樣的？
實(shí)驗(yàn)：把右邊注射器往上提，讓同學(xué)們觀察并解答上述問題。
分析觀察可得結(jié)論：當(dāng)容器中的液面高度不相等時，液體從高的一邊流向低的一邊，直到各容器中的液面相平時，液體不再流動。
實(shí)例：船閘、洗手池的排水管，如圖甲、乙所示。
2．帕斯卡定律。
讓學(xué)生閱讀P192“拓展一步”。
法國物理學(xué)家帕斯卡研究得出了液體壓強(qiáng)的傳遞規(guī)律——帕斯卡定律，即：加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞。
帕斯卡定律的應(yīng)用：液壓千斤頂、液壓機(jī)、汽車的油壓制動等。
工作原理：兩個活塞與同一容器的液體相接觸，施加于小活塞的壓強(qiáng)大小不變地被液體傳遞給大活塞，大活塞便可以產(chǎn)生一個與其橫截面面積成正比的力。
第二節(jié) 探究：液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)
一、液體壓強(qiáng)的存在
液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因。
二、液體壓強(qiáng)的影響因素
1．U形管壓強(qiáng)計(jì)。
2．液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。
3．公式p＝ρgh。
三、連通器
1．結(jié)構(gòu)：上端開口、底部互相連通。
2．特點(diǎn)：靜止在連通器內(nèi)的同種液體，各部分直接與大氣接觸的液面總是保持在同一水平面上。
四、帕斯卡定律
加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞。
液體壓強(qiáng)的內(nèi)容比較抽象，學(xué)生感受很少。在教學(xué)過程中如果用簡單的幾個演示實(shí)驗(yàn)就說明液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生可能難以理解，變成學(xué)生強(qiáng)記老師說什么是什么了。因此，為了讓學(xué)生更好地理解壓強(qiáng)，我大膽地用一些簡單方便的實(shí)驗(yàn)器材讓學(xué)生自己親身感受液體壓強(qiáng)的存在，并通過觀察和感受來歸納液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，從中也激發(fā)了學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生的發(fā)散性思維得到鍛煉。然后再來探究液體壓強(qiáng)的影響因素，就顯得容易得多了。在課堂上的一些行為收到了良好效果：1.將U形管壓強(qiáng)計(jì)用攝像頭來展示放大，增強(qiáng)了可視性，促使學(xué)生更大程度地參與。2.學(xué)生用塑料袋套在手上來感受液體內(nèi)部的壓強(qiáng)，不僅利用了視覺，同時還調(diào)動了感覺，這點(diǎn)效果非常好，學(xué)生的回答超出了我的預(yù)想。
而液體壓強(qiáng)的應(yīng)用是從實(shí)例抽象出物理模型，再應(yīng)用于實(shí)例的過程。重點(diǎn)是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，歸納總結(jié)連通器的特點(diǎn)。通過促使學(xué)生認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真觀察，可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ⑶遗囵B(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

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第二節(jié) 探究：液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)

版本： 滬科版（2024）

年級： 八年級全冊（2024）

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